2022年箱体零件的加工工艺及工艺装备设计 .pdf

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1、学院毕 业 设 计(论 文)专业班级学生姓名学号课题箱体零件的加工工艺及工艺装备设计指导教师 2009 年 6 月 10 日名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 27 页 -1 摘要本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象，主要设计任务有两项：第一项齿轮泵箱盖零件加工工艺规程的设计；第二项是齿轮泵箱盖零件的工装夹具的设计。在箱盖零件加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它来确定毛坯的制造形式；其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订；最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不

2、同特点来进行定位基准的选择；其次进行切削力及夹紧力的计算；最后进行误差分析。关键词:工艺规程定位 夹具名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 27 页 -2 目录1 绪论.3 2 工艺设计说明 .4 2.1 零件分析 .4 2.1.1 零件的作用.4 2.1.2 零件的工艺分析.4 2.2 工艺规程设计.5 2.2.1 确定毛坯的制造形式.5 2.2.2 基面的选择.6 2.2.3 制定工艺路线.7 2.2.4 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定.10 2.2.5 确定切削用量及基本定时.12 3 专用夹具设计 .21 3.1 问题的指出及夹紧方案的确定.21 3.2

3、 专用夹具设计.21 3.2.1 专用夹具设计简图如下.21 3.2.2 夹紧力的确定.22 3.2.3 切削力及夹紧力的计算.23 3.2.4 定位基准的选择.23 3.2.5 定位误差分析.24 3.2.6 夹具设计及操作的简要说明.24 4 设计总结 .25 参考文献.26 致谢.错误！未定义书签。附录一 英文科技文献翻译.错误！未定义书签。附录二 工艺过程卡及工序卡.错误！未定义书签。附录三 毕业设计任务书.错误！未定义书签。附录四 本科毕业设计（论文）开题报告.错误！未定义书签。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 27 页 -3 附录五 夹具装备图及零件图.

4、错误！未定义书签。箱体零件的加工工艺及工艺装备设计1 绪论毕业设计对于每一位即将进入社会工作的大学生来说都是一件非常重要的事，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机械专业的学生，经过四年的学习，具有部分专业上的理论知识，而现在正是一次检验，所以我以齿轮泵箱盖零件为例，对它的加工工艺过程和夹具进行设计。它可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提高分析，解决问题的能力。所以，认真的完成毕业设计对于我们每一位大学生是很具有十分重要的意义。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料

5、的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。夹具是一种装夹工件的工艺装备俄，它的主要功用是实现工件的定位和夹紧，使工件加工时相对于机床、刀具有正确的位置，以保证工件的加工精度。分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。而机械加工夹具的设计也是此次设计的一个重点。本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象，主要设计任务有两项：第一项箱盖零件加工工艺规程的设计；第二项是箱盖零件的工装夹具的设计。在箱盖零件加工工艺规程的设计中，首先对

6、零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它我来确定毛坯的制造形式，其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订，最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工艺夹具部分的设计中，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 27 页 -4 首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算，最后进行误差分析。2 工艺设计说明2.1 零件分析2.1.1 零件的作用其主 要 作 用 是 保 证 对 箱 体 起 密 封 作 用，使箱体在工作时不致让油液渗漏；同时可解决齿轮泵的困油现象,通常在泵盖上开设对称的卸荷槽,或向低压侧方向开设不

7、对称卸荷槽,吸液侧采用锥形卸荷槽,排液侧为矩形卸荷槽,卸荷槽的深度也比液压工业中所用的齿轮泵要深。2.1.2 零件的工艺分析齿轮泵箱盖的加工表面包括：0.021017mm孔和0.021022mm孔，以及与两轴孔相垂直的上结合加工平面，还有在该平面上的5-M6螺孔及两销轴孔（配做）。可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工其他表面，并且各加工表面之间有一定的位置要求，主要是：两轴孔的外端面对上结合加工面的垂直度为0.05mm；同时两轴孔的平行度要求为 0.04mm。由以上分析可知，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工其他表面，并且保证它们之间的位置精度要求。名师资料总结-精品资料

8、欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 27 页 -5 齿轮泵箱盖零件图2.2 工艺规程设计2.2.1 确定毛坯的制造形式箱盖零件的材料一般用灰口铸铁，常用的牌号有HT100 HT400。本零件选用 HT200。毛坯为铸铁件，其铸造方法视铸件精度和生产批量而定。单件小批生产多用木模手工造型，毛坯精度低，加工余量大。有时也采用钢板焊接方式。大批生产常用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。本设计中的箱盖应用范围广，生产类型属于大批生产，同时零件的材料为灰铸铁，采用在铸磨中铸造毛坯。为了消除铸造时形成的内应力，减少变形，保证其加工精度的稳定性，毛名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心

9、整理-第 6 页，共 27 页 -6 坯铸造后要安排人工时效处理。并且在粗加工后多加一次人工时效处理，以消除粗加工造成的内应力，进一步提高加工精度的稳定性。2.2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程会问题百出，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。在选择定位基准时，主要要考虑以下几个方面的要求：(1)保证加工面和不加工面之间的正确位置。(2)保证加工面和待加工面之间的正确位置，使得待加工面加工时余量小而均匀。(3)提高加工面与定位基准面之间的位置精度。(4)装夹方便、定位可靠、夹具结构简单。粗基

10、面的选择原则与精基面的选择原则如下：1.粗基准的选择余量均匀原则在很多工件上有一些重要的表面，加工这些表面时希望它们被切去均匀的余量。余量均匀原则加工时的切削力和工艺系统的弹性变形也就比较均匀，不易发生振动，同时能保留毛坯制造时获得的较好的表面力学性能，有利于获得规定的形状精度和表面粗糙度。在开始加工时就应当选择这些要求加工余量均匀的重要表面为粗基准，以保证加工面与定位基准面之间有一正确的位置，在以后加工该表面时，余量就能均匀。保证不加工面位置正确的原则工件上若有一些不加工的表面，它们与加工面之间也要求有一个正确的位置关系，这些位置关系有时并不直接标注在图样上，但是经过分析从图面上可以看出来，

11、如果不注意它们，将会影响到零件的美观甚至零件的使用性能。例如零件外形上的对称、孔的壁厚均匀、箱体零件内腔尺寸等都是这方面常见的例子。用不加工面作为粗基准，就是保证不加工面与加工面之间的位置比较正确。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 27 页 -7 粗基准只能有效使用一次的原则因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都较差，如果在某一个或几个自由度上重复使用粗基准，则不能保证两次装夹的工件与机床、刀具的相对位置一致，因而使得两次装夹加工出来的表面之间位置度降低。2.精基准的选择基准重合原则应当尽量使定位基准与设计基准重合，以避免基准不重合而引起的定

12、位误差。必须注意，基准重合原则是针对一个工序的主要加工要求而言的。当工序中加工要求较多时，对于其它的加工要求并不一定都要基准重合的，这时应当根据保证这些加工要求必须限制的自由度，找出相应的定位基准，并对基准不重合误差进行进行分析和计算，使之符合加工要求才行。基准统一原则在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个定位基准来定位，称为基准统一原则。采用基准统一原则，可以简化夹具的设计和制造工作，减少工件在加工过程中的翻转次数，在流水作业和自动化生产中应用十分广泛。应当指出，基准统一原则是针对整个工艺过程或几道工序而言的，对于其中某些工序或某些加工要求，常会带来基准不重合的问题

13、，必须针对具体情况认真分析。便于装夹原则所选择的精基准应能保证定位准确可靠，夹紧机构简单，操作方便。注：上述定位基准选择原则在具体使用时常常有互相矛盾的地方，必须结合具体的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，兼顾其它要求，灵活运用这些原则。在箱盖零件加工工艺过程中，箱盖的下表面是不加工的，以此表面为粗基准，满足加工条件。2.2.3 制定工艺路线由于生产类型为大批量，故采用万能机床配以专用夹具，并且尽量使工序集中起来提高生产率。除此之外，还应降低生产成本。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 27 页 -8(1)工艺路线方案一：工序 1：粗铣箱盖上结合面，保证尺寸0.0320

14、42。工序 2：粗铣17mm以及22mm二孔端面。工序 3：钻、扩 17mm和22mm两孔。工序 4：铰17mm和22mm两孔。工序 5：磨17mm和22mm两孔端面，保持尺寸不变。工序 6：钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔。工序 7：钻上结合平面 2锥销孔。工序 8：精铰 2锥销孔。工序 9：攻螺纹 5-M6。工序 10：终检。(2)工艺路线方案二：工序 1：钻、扩 17mm和22mm两孔。工序 2：铰17mm和22mm两孔。工序 3：粗铣17mm以及22mm二孔端面。工序 4：磨17mm和22mm两孔端面，保持尺寸不变。工序 5：钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔。工序 6：钻上结合平面 2

15、锥销孔。工序 7：精铰 2锥销孔。工序 8：攻螺纹 5-M6。工序 9：粗铣箱盖上结合面，保证尺寸0.032042。工序 10：终检。(3)工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：发案一是先加工箱盖的上结合平面以及两轴孔端面，然后再先后加工轴孔和螺纹孔以及两锥销孔；方案二则与其相反，先加工两轴孔，然后再以此两孔定位加工5-M6螺纹孔以及锥销孔，最后再加工箱盖的上结合平面和两轴孔端面。经比较可见，先加工上结合平面再先后加工轴孔和螺纹孔，这时的各尺寸精度较易保证，并且方案一中的工序1、2 比方案 2 中的工序 3、9 减少了装夹次数，因此本设计选择方案一较好，确定加工工艺路线如名师资料总结

16、-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 27 页 -9 下：工序 1：粗铣箱盖上结合面，保证尺寸0.032042mm，以箱盖的不加工底面为粗基准，选用 XA6132 型 万 能 铣 床 和专用夹具加工。工序 2：粗铣17mm以及22mm二孔端面，选用 XA6132 型 万 能 铣床。工序 3：钻、扩 17mm和22mm两孔，选用 Z525立式钻床加工。工序 4：铰17mm和22mm两孔，选用 Z525立式钻床及专用夹具加工。工序 5：磨17mm和22mm两孔端面，保持尺寸不变，以17mm和22mm两孔定位，选用 M7130平面磨床及通用夹具。工序 6：钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔

17、，以17mm和22mm两孔定位，选用 Z525立式钻床及通用夹具加工。工序 7：钻上结合平面2锥销孔，以 17mm和22mm两孔定位，选用Z525立式钻床及通用夹具加工。工序 8：精铰 2锥销孔。工序 9：攻螺纹 5-M6。工序 10：终检。由以上工艺路线可知，具体加工内容如工序1、2 可以集中为一个工序，工序 3、4 可以集中为一个工序，工序 6、7 也可以集中为一个工序因此最终的加工工艺路线确定如下：工序 1：粗铣箱盖上结合面以及两轴孔端面，保持尺寸0.032042，选用 XA6132型万能铣床和专用夹具加工。工序 2：钻、扩、铰 17mm和22mm两孔，选用 Z525立式钻床。工序 3：

18、磨17mm和22mm两孔端面，保持尺寸 16mm，分别以 17mm和22mm两孔定位，选用 M7130平面磨床及通用夹具加工。工序 4：钻 上 结 合 平 面 五 个 5-M6 螺 纹 底 孔 以 及 2锥销孔，以 17 mm和 22 mm两 孔 定 位，选 用 Z525 立式 钻 床 及通 用 夹 具 加 工。工序 5：精 铰 2 锥 销 孔。工序 6：攻 螺 纹 5-M6。工序 7：终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 27 页 -10 2.2.4 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定箱盖零件材料为灰

19、铸铁，型号为 HT200，硬度 HBS 为 187255，毛坯重量约为 6kg，生产类型为大批生产，采用在铸磨中铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸如下：(1)轴孔0.021017mm。毛坯为实心。参照切削加工简明实用手册表8-21确定工序尺寸及余量为：钻孔：15mm2Z=15mm扩孔：16.5 mm2Z=1.5 mm铰孔：0.021017mm 2Z=0.5mm(2)轴孔0.021022mm。毛坯为实心。参照 切削加工简明实用手册表8-21确定工序尺寸及余量为：钻孔：20mm 2Z=20mm扩孔：21.7 mm 2Z=1.7mm铰孔：0.0

20、21022mm 2Z=0.3mm(3)2锥销孔 4mm。毛坯为实心。参照实用机械加工工艺手册 表 6-20得加工余量为：钻孔：3.9 mm 2Z=3.9mm精铰：4mm2Z=0.1mm(4)粗铣表面粗糙度为12.5 um的上结合加工平面。参照切削加工简明实用手册表 8-30 确定加工余量为：Z=1.0mm。(5)粗铣表面粗糙度为3.6 um的轴孔端面。参照切削加工简明实用手册表 8-30 确定加工余量为：Z=1.0 mm。(6)磨表面粗糙度为 3.6 um的轴孔端面。参照切削加工简明实用手册表8-21 确定加工余量为：Z=0.3。由以上分析得出毛坯图如下：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精

21、心整理-第 11 页，共 27 页 -11 齿轮泵盖毛坯图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 27 页 -12 2.2.5 确定切削用量及基本定时工序 1：粗铣箱盖上结合面以及两轴孔端面。本工序采用计算法确定切削用量。(1)加工条件工件材料：HT200，硬度 HBS为 187255，铸造。加工要求：粗铣上结合平面，保持尺寸厚度，表面粗糙值为12.5 um；粗铣 两 轴 孔 端 面，保持尺寸厚度，表面粗糙值为3.2 um。机 床：XA6132 型 万 能 铣 床。刀 具：硬 质 合 金 端 铣 刀，材 料 为 YG6，铣 刀 直 径 与 被 加 工 面 的 大小、夹

22、具 与 工 件 的 位 置 关 系 等 有 关，铣 刀 直 径 可 根 据 下 式 计 算 确 定0(1.4 1.6)wda其 中0d铣 刀 直 径；铣 削 宽 度 wa。由 机 械 加工 工 艺 师 手 册 表 21-2，再根据铣削宽度wa=6mm，确定铣刀直径0d=80mm，齿数5z。(2)计算切削用量0.24/zfmm齿（参考实用机械加工工艺手册表11-92）铣削速度：参考实用机械加工工艺手册表11-94，确定 v=1.0m/s 即 60m/min所以01000100060239(/min)80svnrd现采用 XA6132型万能铣床，根 据 机床 说 明 书，取wn=235r/min，

23、故 实 际 铣削 速 度 为08023559(/min)10001000wd nvm；进给量：当235/minwnr时，0.245235282(/min)mzwff znmm(3)铣削工时：12wmmllltf其中wl工作铣削部分长度1l切入行程长度名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 27 页 -13 2l切出行程长度所以12671322.40(min)282wmmllltf工序 2：钻、扩、铰 17mm和22mm两孔。对于孔 17mm：1、钻孔 15mm(1)钻头及机床：采用高速钢麻花钻，直径015dmm，机床采用 Z525立式钻床。(2)计算切削用量进 给 量：

24、根 据 切 削 加 工 简 明 实 用 手 册 表8-69查 得 进 给 量0.37 0.45f/mm r，根据 Z525机床说明书，现取0.36/fmm r。切削速度：根据 切削加工简明实用手册 表8-71 查得切削速度0.35/vms，即 21/minm。则01000100021446(/min)15svnrd根 据 机 床 说 明 书，取392/minwnr，故 实际 切 削 速 度 为01539218.5(/min)10001000wd nvm钻削力：轴向力0.80588.6 150.361.24679()FFXYFFFC dfKN扭矩31.90.83010225.63 150.361

25、.2 1023.2()MMXYMMMC dfKN m切削功率：33210223.239260 100.95()mPMnKW由以上计算结果与机床允许值相比，均允许，确定采用切削用量：0.36/fmm r；21/minvm；392/minnr。(3)切削工时：16wlmm，13lmm，22lmm；则16320.15(min)3920.36mt2、扩孔 16.5 mm(1)采用刀具：采用 16.5 mm标准高速钢扩孔钻。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 27 页 -14(2)计算切削用量进给 量：查 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-30，修正 系数 0.7

26、，(0.6 0.7)0.70.42 0.49/fmm r，则按机床说明书取0.48/fmm r。切削速度：由 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-32 得27/minvm，再乘以 修 正 系 数mvk0.88，1.04vpak（根 据(1 6.51 5)20.7 51RPPaa），则270.88 1.0424.7/minvm。所以1000100024.7476.7(/min)16.5sovnrd根据机床说明书取545/minwnr，故实际切削速度为016.554528.2(/min)10001000wd nvm(3)切削工时：16wlmm，15lmm，22lmm；则16520.10(

27、min)5450.48mt3、铰17mm孔(1)铰刀和机床：17mm标准高速钢铰刀。(2)确定切削用量进给量：由 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-35 得1.0 2.0/fmm r，按该表注 4 取小值。再根据机床说明书取0.81/fmm r。切削速度：由机械 加 工 工 艺师 手 册 表 28-3812.8/minvm，再乘以修正系数0.88Mvk，0.93vpak得12.8 0.88 0.9310.5/minvm。所以01000100010.5197(/min)17svnrd根据机床说明书取195/minwnr，故实际切削速度为01719510.4(/min)10001000

28、wd nvm(3)切削工时：16wlmm，19lmm，22lmm；则名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 27 页 -15 1216920.17(min)1950.81wmllltnf对于孔 22mm1、钻孔：20mm(1)钻头及机床：采用高速钢麻花钻，直径020dmm，机床采用 Z525立式钻。(2)计算切削用量进给量：根据切削加工简明实用手册 表 8-69 查得0.43 0.53f/mm r。根据 Z525机床说明书，现取0.48/fmm r。切削速度：根据 切削加工简明实用手册 表8-71 查得切削速度0.35/vms，即 21/minm。则0100010002

29、1334(/min)20svnrd根 据 机 床 说 明 书，取272/minwnr，故 实际 切 削 速 度 为02027217.1(/min)10001000wd nvm钻削力：轴向力0.80588.6200.481.27853()FFXYFFFC dfKN扭矩31.90.83010225.63200.481.2 1044.6()MMXYMMMC dfKN m切削功率：33210244.627260 101.3()mPMnKW由以上计算结果与机床允许值相比，均允许，确定采用切削用量：0.48/fmm r；17.1/minvm；272/minnr。(3)切削工时：16wlmm，16lmm，2

30、2lmm；则1216620.18(min)2720.48wmllltnf2、扩孔 21.7 mm(1)采用刀具：采用 21.7 mm标准高速钢扩孔钻。(2)计算切削用量名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 16 页，共 27 页 -16 进给 量：查 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-30，修正 系数 0.7，(0.7 0.8)0.70.49 0.56/fmm r，按机床说明书取0.48/fmm r。切削速度：由机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-3228.6/minvm，再乘以修正系数修正系数mvk0.88，1.02vpak（根据(21.720)20.851

31、RPPaa），则28.60.88 1.0225.7/minvm。所以01000100025.7377(/min)21.7svnrd根据机床说明书取392/minwnr，故实际切削速度为021.739226.7(/min)10001000wd nvm(3)切削工时：16wlmm，17lmm，22lmm；则1216720.13(min)3920.48wmllltnf3、铰22mm孔(1)铰刀和机床：22mm标准高速钢铰刀；Z525型立式钻床。(2)确定切削用量进给量：由 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-35 得1.3 2.6/fmm r，按该表注 4 取小值。根据机床说明书取0.81

32、/fmm r。切削速度：由机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-38 得12.5/minvm，再乘以 修 正 系 数Mvk0.88，0.99vpak（根 据(2 22 1.7)21.20.125RPPaa）得1 2.50.8 80.9 91 0.8 9vm。所以010001000 10.89158(/min)22svnrd根据机床说明书取140/minwnr，故实际切削速度为022 1409.67(/min)10001000wd nvm(3)切削工时：16wlmm，19lmm，22lmm；则名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 27 页 -17 1216920

33、.24(min)1400.81wmllltnf工序 3：磨17mm和22mm两孔端面，保持尺寸不变。(1)选择砂轮。见工艺手册第三章中磨料选择各表，结果为：WA4 6KV6P350 40 127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46 号，硬度为中软 1 级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为35040127()DBd。(2)切 削 用 量 的 选 择。砂 轮 转 速1 50 0/m i nnr砂（见 机 床 说 明 书），2 7.5/vms砂。轴向进给量0.520afBmm（双行程）工件速度1 0/m i nwvm径向进给量0.015/rfmm双行程(3)切削工时。当加工一个表面时121

34、000barLbZ ktvf f（见工艺手册表6.2-8）式中 L 加工长度，L=107mm；b加工宽度，6mm；bZ单边加工余量，0.5 mm；k 系数，1.10；v工作台移动速度(/minm)af工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm)rf工作台往返一次砂轮径向进给量(mm)则121 0 761.10.50.2 8(m i n)1 0 0 01 02 00.0 1 5t当加工两端面时mt=2 0.280.56(min)工序 4：钻上结合平面五个5-M6螺纹底孔以及 2锥销孔。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 27 页 -18 1、钻螺纹底孔(1)刀具及机床：采用标

35、准高速钢麻花钻5mm和 Z525立式钻床。(2)确定切削用量进给量：查机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-10 得：0.18 0.22/fmm r，再乘以修正系数 0.5 得(0.18 0.22)0.50.09 0.11/fmm r，按机床说明书，取f=0.1/mm r。切削速度：根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15：26/minvm，修正系数0.88mvk，1.0lvk，得260.881.023/minvm，则010001000231465(/min)5svnrd按机床取1360/minwnr，故实际切削速度为01360521.4/min10001000wndvm

36、轴向力 F：根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得 F=449N，修正系数0.94MFk，则0.94449422FN。转矩 T：根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得0.83TN m，修正系数0.94MTk，则0.830.940.78TN m。切削功率mP:根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得0.14mPkW。校验机床功率：1360()0.14()0.940.121465wmmMMsnPPkkWn0.812.80.812.23EPkW，故切削用量可用。确定切削用量如下：0.10/fmm r，21.4/minvm，1360/minnr

37、。(3)切削工时(5 个孔)18wlmm，13lmm，20l，则121830550.77(min)13600.10wmwllltn f2、钻 2锥销孔(1)刀具：采用标准高速钢麻花钻3.9 mm。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 27 页 -19(2)确定切削量进给量：查机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-10 得f=0.110.13/mm r，再乘以修正系数 0.5 并按机床说明书取0.10/fmm r。切削速度：查机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15 得：24/minvm，则010001000241960(/min)3.9vnrd按机床

38、说明书取 n=1360/minr，故实际切削速度为03.9 136016.7/min10001000d nvm轴向力 F：根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得 F=357N，修正系数0.94MFk，则0.94357335.6FN。转矩 T：根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得0.53TN m，修正系数0.94MTk，则0.530.940.50TN m。切削功率mP:根据机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-15，得0.10mPkW。校验机床功率：1360()0.10()0.940.071960wmmMMsnPPkkWn0.812.80.812

39、.23EPkW，故切削用量可用。确定切削用量如下：0.10/fmm r，16.7/minvm，1360/minnr。(3)切削工时：22wlmm，13lmm，20l，则122230220.37(min)13600.10wmwllltn f工序 5：精铰 2锥销孔。(1)刀具：采用标准高速钢麻花钻4mm。(2)确定切削用量进给量：由机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-35 注 1 得0.2 0.5/fmm r，再根据注 3 以及机床说明书得0.36/fmm r。切削速度：由 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 28-384/minvm，所以名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整

40、理-第 20 页，共 27 页 -20 0100010004318(/min)4svnrd根据机床说明书取272/minwnr，故实际切削速度为042723.4(/min)10001000wd nvm切削工时：22wlmm，13lmm，20l，则122230220.51(min)2720.36wmwllltn f工序 6：攻螺纹 5-M6。(1)刀具：M6丝锥。(2)确定切削用量进给量：1/fmm r(参照工艺手册)。切削速度：0.1/6/minvmsm，则0100010006318(/min)6svnrd按机床说明书选取272/minwnr，故实际切削速度为05.1/min1000wd nv

41、m(3)切削工时：15wlmm，13lmm，20l，则12()2(1530)250.13(min)2721wmwllltn f工序 7：终检。主要检验以上各工序加工后的尺寸，重点检测各相对位置公差。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一起填入机械加工工艺过程综合卡片中，见附录2。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 27 页 -21 3 专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计粗铣齿轮泵箱盖上结合面得铣床夹具。本夹具将用于 XA6132型万能铣床。刀具为硬 质 合 金 端

42、铣 刀，对 上 结 合 面 进 行 加工。3.1 问题的指出及夹紧方案的确定本夹具主要用来粗铣齿轮泵箱盖的上结合面，这个结合面对17mm和22mm两轴孔都一定得技术要求。但加工到本工序时，17mm和22mm两轴孔尚未加工。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。夹紧方案：本工序采用专用三爪自定心卡盘定位，即可满足工序要求。3.2 专用夹具设计3.2.1 专用夹具设计简图如下当旋转丝柱转动时，与它通过斜齿联结的丝盘也会相应的上下运动，这时与丝盘通过斜齿联结的动块也会跟着上下运动，从而带动其上卡爪将工件定心并夹紧或松开。（图中 1，2卡爪；3旋转丝柱；4丝盘；5动块。）

43、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 27 页 -22 3.2.2 夹紧力的确定(1)夹紧力方向的确定确定原则：夹紧力的方向应有利于工件的精准定位，一般要求主夹紧力的方向应垂直于第一定位基准面；夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形；夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。本工序采用与工件上结合面平行方向为夹紧力方向。(2)夹紧力作用点的选择选择原则：夹紧力的作用点应与支撑点对应，或在支撑点确定的区域内；夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位；夹紧力的作用点和支撑点应尽可能靠近切削部位。(3)夹紧力大小的确定在计算夹紧力时，将夹

44、具和工件看作一个刚性系统，易切削力的作用点、方向、大小处于最不利于夹紧时状况为工件受力状况。根据切削力、夹紧力以及夹名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页，共 27 页 -23 紧机构具体尺寸，列出工件的静力平衡方程式，求出理论夹紧力，再乘以安全系数，作为实际所需夹紧力。本次设计的夹紧力由以下计算得出。3.2.3 切削力及夹紧力的计算刀具：硬 质 合 金 端 铣 刀，材 料 为 YG6，铣刀直径0d=80mm，齿数5z，查机 械 加 工 工 艺 师 手 册 表 30-19 得：0.900.721.10FFpzeFC k afdza其中490FC，1.38Fk，1.0pamm

45、，0.24zfmm，50eamm(在加工面上测量的近似值)，所以0.90.721.1490 1.381.00.2480550488FN在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数1234KK K K K式中1K基本安全系数，1.5；2K加工性质系数，1.1；3K刀具钝化系数，1.1；4K断续切削系数，1.1。则1.5 1.1 1.1 1.1488974FKFN加工时刀具进给方向有与之垂直的刚性卡爪阻挡固定，夹紧力主要为卡爪的切应力，其他分力可忽略，此时，夹紧力NF，可以使之略大于F，取其值为 1000N。3.2.4 定位基准的选择此夹具为三爪自定心夹具，对工件的定位没有特殊要求。但考虑到工件为非

46、圆形回转零件，所以需设计一个辅助定位块来帮助工件的定位夹紧。该定位块可名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 27 页 -24 与夹具体连接为一体，其两面形成的夹角与工件一端夹角一致，在装夹工件时，只需将工件两端靠向定位块，此时转动回转夹紧块，三块卡爪同时向心运动，将工件夹紧。同时定位挡块支撑工件底面使工件水平，所以在此选择定位挡块及辅助定位块为定位基准。3.2.5 定位误差分析本次设计的夹具为自定心夹具，定位误差非常小，主要出现的误差为辅助定位块的自身形状位置误差引起的，所以只需分析辅助定位块的定位误差即可满足误差要求。对辅助定位块的误差要求为其相对于零件中心线的对称

47、度及其在回转面内的位置度。现设其误差值为0.5，辅助定位块内表面与回转中心的距离为57.24，则二者实际距离max57.240.5/257.79min57.240.5/256.99在此误差值下工件仍能准确装夹，所以误差满足精度要求。3.2.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，为了提高劳动生产率，本工序三爪自定心夹具，在加工时，三爪自定心夹具利用定心夹紧元件的均匀弹性变形的方式，来消除定位尺寸偏差对工件定心的不利影响。夹具装配图及相关零件图件附图。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 27 页 -25 4 设计总结本次毕业设计以齿轮泵箱盖为设计对象，主要

48、设计任务有两项：第一项箱盖零件加工工艺规程的设计；第二项是箱盖零件的工装夹具的设计。在箱盖零件加工工艺规程的设计中，首先对零件进行分析，根据零件的材料，生产纲领及其它来确定毛坯的制造形式，其次进行加工基面的选择与工艺路线的制订，最后进行加工余量、工序尺寸及切削用量等的计算与确定。在工装夹具部分的设计中，首先是定位基准的选择，根据各自工序的不同特点来进行定位基准的选择，其次进行切削力及夹紧力的计算，最后进行误差分。此毕业设计让我学到了许多知识，在设计过程中也遇到了很多困难。通过不懈的在图书馆以及在网上查找搜集资料，很多问题我都克服了。本次毕业设计让我意识到了团队合作的重要性，学会了如何使工件更加

49、美观，精度更高，当然，更重要的是产品的实用性，在此基础上使其更加富有创意才是我们的目的。通过本次毕业设计，使我在大学四年里的知识有了更进一步的巩固与提高，同时，也增强了自己分析问题的能力，从而为今后更好地工作与学习打下坚实了基础。所以我很感谢学校和院里的领导给了我这么个机会，我坚信我会很努力的做好，不辜负学校领导的期望。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 26 页，共 27 页 -26 参考文献1 郑本修机械制造工艺学机械工业出版社，1999 2 白成轩机床夹具设计新原理北京：机械工业出版社，1997 3 齐世恩机械制造工艺哈工大出版社，1989 4 任家隆机械制造技术北京：机械

50、工业出版社，2000 5 张进生机械制造工艺与夹具设计指导机械工业出版社，1995 6 荆长生机械制造工艺学西安：西北工业大学出版社，1996 7 徐发仁机床夹具设计重庆：重庆大学出版社，1996 8 刘朝儒、彭福荫、高政机械制图北京：高等教育出版社，2001 9 庞怀玉机械制造工程学机械工业出版社，1998 10 刘守勇机械制造工艺与机床夹具机械工业出版社，1994 11 陈宏钧.实用机械加工工艺手册.机械工艺出版社，2004 12 杨叔子.机械加工工艺师手册.机械工艺出版社，2004 13 孙丽媛.机械制造工艺与专用夹具设计指导.冶金工业出版社，2005 14 曾志新、吕明、张福润.机械制