液压泵缸体机加工工艺及攻钻M12×1.25-5H螺纹夹具设计.doc

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1、如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流液压泵缸体机加工工艺及攻钻M121.25-5H螺纹夹具设计【精品文档】第 11 页课 程 设 计题 目：液压泵缸体机加工工艺及攻钻M121.25-5H螺纹夹具设计一、设计题目液压泵缸体的机械加工工艺规程编制及攻钻M1212.5-5H螺纹工序专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图（草图） 1张(2) 生产类型: 5000件/年三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书

2、(5000字左右) 1份四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要本课程设计的主要内容是机械加工工艺规程编制和钻削孔工序专用夹具设计。本课程设计是在完成生产实习，学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。学生通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，得到解决问题和分析问题能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。通过该课程，学生应该在下述各方面得

3、到锻炼：1.使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用机械制造技术基础和其他课程的基本理论和方法，正确的制定一个零件的机械加工工艺规程。2.具有设计专用夹具的初步能力，提高结构设计能力。3.结合工艺设计内容，能够熟练的应用工艺计算方法，正确的进行工艺计算，如工艺参数、切削力、切削功率、切削速度、定位误差、夹紧力等。4.进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。5.通过设计的全过程，使学生会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。AbstractThis course design are the main contents of a point of or

4、der processing machinery and drilling holes for fixture design process. This course is designed to complete the production internships, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. Students through the curriculum design, will learn theo

5、ry and practice of combining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and also do a good job after graduation for the design and embarked on a comprehensive training for jobs. Through the courses, students in the following areas should be tempered: 1. So that stude

6、nts have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of machinery manufacturing technology and other courses based on the basic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery. 2. Fixture with the preliminary design for capacity and im

7、prove structural design capacity. 3. Combination of design, the application process can be skilled method of calculating the correct conduct of calculation, such as technical parameters, cutting force, cutting power, cutting speed, positioning error, the clamping force, and so on. 4. Further improve

8、 access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, such as the ability. 5. Through the entire process of design, process design so that students will carry out the procedures and methods, and foster independent thinking and the ability to work independently.目 录00011 2.5定位误差分析

9、13.设计心得4.参考1.液压泵缸体零件的机械加工工艺规程编制1.1液压泵缸体零件的工艺分析及生产类型的确定1.1.1零件用途题目所给定的零件是液压泵缸体。是整个液压系统的核心，作用是通过活塞的来回往复运动产生推动工作缸动作所需的油压。该零件3.5为进油孔，活塞运动过该位置时，完成充油过程，活塞继续运动将油推向前方，挤压出缸体，由于截面积差产生工作压力。当活塞回程时超过3.5孔位时开始进油，旁边小孔为空气孔，方便进空气。1.1.2分析零件的技术要求(1) 零件材料为HT200。(2) 液压泵缸体零件技术要求汇集在下表表1-1 液压泵缸体零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级

10、表面粗糙度|m形位公差/mm右端面IT812.522mm内孔0.023，IT6Ra0.8上端面0.025，IT8Ra6.3螺纹孔IT8Ra3.2孔IT8Ra12.5铣16平台830IT8Ra12.516平台右端面IT8Ra12.5螺纹孔IT8Ra6.3孔IT8Ra12.5左端面IT8Ra12.51.1.3审查零件的工艺性由零件图可知，该零件仅有一组尺寸要求较高，即22+0.023。（主研磨至0.8）尺寸要求较高，其余尺寸均为8公差尺寸，我们加工时可先以外圆为粗加工基准，确定内孔，由内孔确定所有尺寸。1.1.4确定液压泵缸体的生产类型依设计题目知：Q=5000件/年，m=1件/年；结合生产实际，

11、备品率a%和废品率b%分别取3%和5%。代入公式得液压泵缸体重量为0.67kg，液压泵缸体属轻型零件；该液压泵缸体的生产类型为大批生产。1.2确定毛坯、绘制毛坯简图1.2.1选择毛坯零件毛坯为铸件，考虑到整体式加工，较废材料，不经济，而零件为普通零件不受冲击，故不宜选用锻件，最终确定使用铸件，年产量10万件，为大量生产，且轮廓尺寸规则，可采用砂型铸造，且可用大型铸造如一出十等方法铸造，这样更能提高生产率。1.2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表2-12-5可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。1、公差等级由零件的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT7-8，

12、选择CT8。2、铸件分型面根据该铸件的形位特点，选择零件中间对称面为分型面。3、表面粗糙度由零件图可知，该零件各加工表面的粗糙度Ra均大于等于3.2。根据上述诸因素，可查表确定该铸件的尺寸公差和机械加工余量，所得结果列于表中表1-2 液压泵缸体铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注左右端面距离1363表2-3两端面分别取1.5和1.5表2-4上端面到轴线距离32.51.3表2-3取0.5表2-4平台到轴线距离16.51.1表2-30.5表2-4平台厚度91表2-30.5表2-41.2.3绘制液压泵缸体铸造毛坯简图1.3拟定液压泵缸体工艺路线1.3.1定为基

13、准的选择根据该零件的技术要求和装配要求，该零件总的来说尺寸要求不高，位置度、形状公差控制较严格，主要集中在缸体内部工作尺寸精度，其余各尺寸均围绕该尺寸，所以粗加工基准应选择外圆，半精加工完22+0.023孔后再以此为精加工基准完成全部尺寸，完成孔的研磨，即可达到图纸要求精度1.3.2表面加工方法的确定根据液压泵缸体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工各表面的加工方法，如下表所示。表1-3 液压泵缸体零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案右端面IT812.5粗车21mm内孔IT60.8钻-扩-铰-研磨上端面IT86.3粗铣，精铣IT86.3钻-攻螺纹孔IT8

14、12.5钻孔16平台右端面IT812.5粗车16平台IT812.5粗铣左端面IT812.5粗车IT86.3钻-攻螺纹1.3.3加工阶段的划分该液压泵缸体的加工质量要求一般，可将加工阶段划分成粗加工和精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求。1.3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排液压泵缸体的加工工序。该液压泵缸体的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要

15、求。1.3.5工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准液压泵缸体底面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工液压泵缸体底座端面，再加工内孔1.3.6确定工艺路线表1-4 液压泵缸体工艺路线及加工设备、工装的选用工序号工序名称 工 序 内 容工 艺 装 备1粗车右端面粗车右端面端面车刀2粗车平台右端面粗车16平台右端面端面车刀3粗车左端面粗车左端面端面车刀4 钻-扩-铰内孔钻孔扩孔铰内孔麻花钻锥柄扩孔钻锥柄机用铰刀5钻锪钻内孔锪钻190度内孔麻花

16、钻直柄锥面锪钻6粗-精铣端面铣端面，铣端面高速钢锒齿端面铣刀、游标卡尺7粗铣平台铣16平台高速钢锒齿端面铣刀、游标卡尺8钻-攻螺纹M221.5-5H钻孔攻螺纹至M221.5-5H麻花钻头丝锥、塞规9钻进油孔钻孔麻花钻头10钻攻螺纹钻螺纹孔攻螺纹至M121.25-5H阶梯麻花钻头丝锥、塞规11研磨内孔研磨内孔粗糙度达到0.8长度100 磨床12去毛刺平锉13检验塞规、百分尺、卡尺等14清洗清洗机15终检塞规、百分表、卡尺等1.4加工余量、工序尺寸和公差的确定工序4钻-扩-铰mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定由表2-28可查的，铰余量=0.14mm；扩孔余量=1.8mm；钻孔余量=20.0mm

17、。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，铰：IT9;扩：IT10；钻：IT12。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，铰：0.052mm ；扩:0.1mm钻：0.21mm。1.5切削用量的计算工序4-钻-扩-铰mm孔（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定 取=20.0mm。2）进给量的确定 由表5-21，选取该工步的每转进给量f=0.32mm/r。3）切削速度的计算 由表5-22，工件材料为HT200，切削速度v可取为15m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序钻头转速n=238 r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=2

18、72r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=17.1m/min 。（2）扩钻工步1）背吃刀量的确定 取=1.8mm。2）进给量的确定 由表5-32，选取该工步的每转进给量f=0.6mm/r。3）切削速度的计算 由表5-32，切削速度v可取为12m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序扩钻转速n=175r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=195r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际锪削速度v=nd/1000=13.4m/min。（3）铰工步1）背吃刀量的确定 取=0.18mm。2

19、）进给量的确定 由表5-31，选取该工步的每转进给量f=1.0mm/r3）切削速度的计算 由表5-31，切削速度v可取为4m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序铰刀转速n=53.5r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速, 取转速n=97r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际切削速度v=nd/1000=6.69m/min。工序5-钻-扩-铰mm孔（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定 取=10.5mm。2）进给量的确定 由表5-21，选取该工步的每转进给量f=0.20mm/r。3）切削速度的计算 由表5-21，工件材料为HT200，切削速度v可

20、取为20m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序钻头转速n=607 r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=680r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=22.4m/min 。2）锪钻工步1）刀具选择 选用直柄锥面锪刀，d=12.5mm。2）进给量的确定 由表5-32，选取该工步的每转进给量f=0.08mm/r。3）切削速度的计算 由表5-32，切削速度v可取为15m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序锪钻转速n=382r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n

21、=392r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际锪削速度v=nd/1000=15.4m/min。 工序8-钻-攻螺纹M221.5-5H（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定 取=21.0mm。2）进给量的确定 由表5-21，选取该工步的每转进给量f=0.32mm/r。3）切削速度的计算 由表5-22，工件材料为HT200，切削速度v可取为18m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序钻头转速n=227 r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=272r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=17

22、.9m/min 。（2）攻螺纹工步1）背吃刀量的确定 取=1.0mm。2）进给量的确定 选取该工步的每转进给量f=1.5mm/r。3）切削速度的计算 由表5-38，切削速度v可取为15.7m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序扩钻转速n=238r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=272r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际锪削速度v=nd/1000=18.9m/min。 工序10-钻-攻螺纹M121.25-5H（1）钻孔工步1）背吃刀量的确定 取=10.5mm。2）进给量的确定 由表5-21，选取该工步的每转进给量f=0.

23、20mm/r。3）切削速度的计算 由表5-22，工件材料为HT200，切削速度v可取为12.1m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序钻头转速n=367 r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=12.9m/min 。（2）攻螺纹工步1）背吃刀量的确定 取=1.0mm。2）进给量的确定 选取该工步的每转进给量f=1.25mm/r。3）切削速度的计算 由表5-38，切削速度v可取为12.1m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序扩钻转速n=321

24、r/min，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min。再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际锪削速度v=nd/1000=14.7m/min。1.6时间定额的计算 工序10-钻-攻螺纹M121.25-5H1.6.1 基本时间的计算1钻孔工步根据表5-41（钻削基本时间的计算），钻孔的基本时间可由下面公式计算Tj=L/fn=(L1+L2+L)/fn式中：L1=（D/2）cotkr+(12)=6.3mmL2 =0,L=14代入可得tj=21.32s2丝攻工步 根据表5-46（用丝攻螺纹基本时间的计算），攻孔的基本时间可由下面公式计算 Tj=(L1+L2+L)

25、/fn+(L1+L2+L)/fn0i 式中：L1=（13）P L2=0代入可得tj=12.2s1.6.2 辅助时间的计算由公式tf=0.15tj 计算钻孔工步的辅助时间tf=3.198s计算攻螺纹工步的辅助时间tf=1.830s2.钻M121.25-5H孔夹具设计2.1.夹具设计任务经过和指导老师的协商，我决定做最后道工序钻M121.25-5H孔钻用夹具，本夹具使用Z525钻床，刀具为HSS，底孔为10.5，在攻螺纹M121.25-5H。2.2.确定夹具的结构方案（1）确定定位元件 选用圆锥销组合定位，圆锥销限制两个自由度，两块支撑板限制三个自由度，为防止出现过定位，定位板用削边销定位与工件接

26、触限制一个自由度，从而实现正确定位。有上述分析可知，该定位方案合理、可行。（2）确定导向装置 本工序要求对被加工孔依次进行钻、攻螺纹2个工步的加工，最终达到规定要求，故选用快换钻套作为作为刀具的导向元件。（3）确定夹紧机构 由于本工序采用气动夹紧，符合制动化要求。2.3.画夹具装备图2.4定位基准选择由零件图可知M121.25孔对应。有同心度要求，这里主要是以平台底面定位，圆锥销定芯。2.5定位误差分析刀具：10.5麻花钻下钻出，且受力向下，夹具的主要定位元件两个支撑条，辅助定位尺寸为16mm凸台，圆锥销定芯，图纸要求不高，故用此方法即可达到精度要求，夹具设计主要是提高生产率，为防止攻螺纹时反

27、转，引起零件上浮，故用气动夹紧装置夹紧。3、设计心得 通过这次课程设计我学会了更多专业知识，培养了实际操作和创新的能力。在过去的课程中，我们只是学习了一些重要的理论知识，而没有切合实际的练习与测试。在这次课程设计中我遇到了许多难题和问题，通过指导老师的耐心讲解和指导，我又重新学习了以往遗漏和没有完全掌握的知识。六点定位原理，看似很简单的几行字，但是如果结合实际的工件就要认真的分析，如何完全限制它的六个自由度不要产生过定位和欠定位的情况。而夹紧装置的选择就要我们平时多留心和积累，掌握更多的典型夹紧装置，以便于在设计中灵活的运用。这次课程设计也是在为我们将来的课程设计打基础，为我们以后的工作积累更

28、多的经验。在今后的学习中，我会更加努力，不仅努力学好专业知识而且要积累更多的设计经验。4、参考文献1 陈宏钧,方向明,马素敏.典型零件机械加工生产实例M.北京:机械工业出版社,2004.82 王季琨,沈中伟,刘锡珍.机械制造工艺学M.天津:天津大学出版社, 2004.13 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计J.上海:上海科学技术出版社,1991.34 李洪.机械加工工艺手册M.北京:北京出版社,1996.15 贵州工学院机械制造工艺教研室.机床夹具结构图册J.贵州:贵州人民出版社,1983.66 龚定安,蔡建国.陕西科学技术出版社,1981.77 孟少农.机械加工工艺手册M.北京:机械工业出版社,1991.98 金属机械加工工艺人员手册.金属机械加工工艺人员手册M.s上海:上海科学技术出版社,1979.19 孙丽嫒.机械制造工艺及专用夹具J.北京:冶金工业出版社, 2003.910 杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京:机械工业出版社, 2004.911 王绍俊.机械制造工艺设计手册M.哈尔滨:哈尔滨工业大学, 1981.512 刘文剑,曹天河,赵维缓.夹具工程师手册M.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987.1213 上海市金属切削技术协会.金属切削手册M.上海:上海科学技术出版社,1991.1014 邱仲潘.计算机英语M.北京:科学出版社,2004