齿轮泵加工工艺及夹具设计

北华航天工业学院毕业论文毕业设计报告(论文)论文(设计)题目 齿轮泵加工工艺及夹具设计作者所在系别 机械工程系作者所在专业 机械设计制造及其自动化作者所在班级 B08111作 者 姓 名作 者 学 号指导教师姓名指导教师职称 讲师完 成 时 间 2012 年 6 月北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）齿轮泵加工工艺及专用夹具设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师：年 月 日 年 月 日北华航天工业学院毕业论文I摘要在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷热工艺过程中，使用着大量的夹具，用以安装加工对象，使之占有正确的位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产率。在机床上加工工件时，为了保证加工精度，必须正确安装工件，使其相对机床切削成形运动和刀具占有正确的位置，这一过程称为“定位” 。为了不因受切削力、惯性力、重力等外力作用而破坏工件已定的正确位置，还必须对其施加一定的夹紧力，这一过程称为“夹紧” 。定位和夹紧的全过程称为“安装” 。在机床上用来完成工件安装任务的重要工艺装备，就是各类夹具中应用最广泛的“机床夹具” 。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产，而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。因此，专用夹具的设计是一项重要生产准备工作，每一个从事加工工艺的工装设计人员，都应该掌握有关夹具设计的基础知识。关键词：机械制造 通用夹具 专用夹具 钻床夹具 齿轮泵北华航天工业学院毕业论文IIAbstractAt the machine manufacture machine-finishing, the examination, the assembly, the welding and heat treatment and so on in the cold hot technological process, are using the massive jigs, with installs the processing object, enable it to hold the correct position, guarantees the components and the product quality, and enhancement production efficiency.Processes the work piece when the engine bed, in order to guarantee the processing precision, must correctly install the work piece, causes its relative engine bed cutting forming movement and the cutting tool holds the correct position, this process and so on the gravity is not destroyed the work piece already the correct position which decides, but also must certainly exert to it clamps to be called ”the installment”. Uses for on the engine bed to complete the work piece to install the duty the important craft equipment, is in each kind of jig widely applies ”the engine bed jig”.Engine bed jig type very many, among the use scope broadest general jig, the specification size are many has standardized, and has especially the factory to carry on the production. But widely uses in the volume production, specially unit clamp which serves for some work piece processing working procedure, then needs various factories dependently to design the manufacture according to the work piece processing craft. Therefore, the unit clamp design the manufacture according to the work piece processing craft. Therefore, the unit clamp design id an important production preparatory work. each is engaged in the processing craft the work clothes design personnel, all should grasp the elementary knowledge which the related jig design Keywords: machinery common fixture special fixture drilling fixture北华航天工业学院毕业论文目 录摘要Abstract1.绪论11.1 机械加工工艺规程制订11.1.1 生产过程与机械加工工艺过程 11.2 机械加工工艺规程的种类11.3 制订机械加工工艺规程的原始资料22.零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的工艺分析33.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图43.1 确定各加工表面的总余量公差44.选择加工方法，制定工艺路线54.1 机械加工工艺设计54.1.1 基面的选择.54.1.2 粗基面的选择.54.1.3 精基面的选择.54.2 制定机械加工工艺路线.55. 选择加工设备及刀具、夹具、量具.75.1 选择加工设备与工艺设备.75.1.1 选择机床，根据不同的工序选择机床.75.1.2 选择夹具.75.1.3 选择刀具，根据不同的工序选择刀具.75.1.4 选择量具.75.2 确定工序尺寸85.2.1 面的加工 85.2.2 孔的加工 86.确定切削用量及基本时间96.1 工序 1 切削用量及基本时间的确定，96.2 工序 2 切削用量及基本时间的确定，96.3 工序 3 切削用量及基本时间的确定106.4 工序 4 切削用量及基本时间的确定116.5 工序 5 切削用量及基本时间的确定116.6 工序 6 切削用量及基本时间的确定126.7 工序 7 切削用量及基本时间的确定126.8 工序 8 切削用量及基本时间的确定136.9 工序 9 切削用量及基本时间的确定13北华航天工业学院毕业论文26.10 工序 10 切削用量及基本时间的确定136.11 工序 11 切削用量及基本时间的确定14北华航天工业学院毕业论文6.12 工序 12 切削用量及基本时间的确定146.13 工序 13 切削用量及基本时间的确定156.14 工序 14 切削用量及基本时间的确定156.15 工序 15 切削用量及基本时间的确定156.16 工序 16 切削用量及基本时间的确定166.17 工序 17 切削用量及基本时间的确定166.18 工序 18 切削用量及基本时间的确定166.19 工序 19 切削用量及基本时间的确定176.20 工序 20 切削用量及基本时间的确定177.夹具设计.187.1 定位基准的选择187.2 切削力和夹紧力计算187.3 定位误差分析197.4 夹具设计及操作的简要说明198.结论.20致谢.21参考文献.22北华航天工业学院毕业论文1第 1 章 绪论机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。1.1 机械加工工艺规程制订1.1.1 生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。1.2 机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。北华航天工业学院毕业论文21.3 制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。北华航天工业学院毕业论文3第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用齿轮泵是在润滑系统中，可迫使机油自油底壳送到引擎运动件的装置。用来使机油压力升高和保证一定的油量，向各摩擦表面强制供油的部件，内燃机广泛采用齿轮式和转子式油泵，齿轮式油泵结构简单，加工方便，工作可靠，使用寿命长，泵油压力高，得到广泛应用2.2 零件的工艺分析有零件图可知，其材料为铸铝，具有良好的塑性，变形抗力低，散热性能好，耐腐蚀，但变性温度低，范围窄由零件图可知，20mm 孔的中心线、泵体上端面是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组；1、泵体上端面端面为加工表面这一组加工表面包括，上端面及内腔大孔、6-M6 的内螺纹，2M20 内螺纹及倒角、14mm 内孔、销孔2、20mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括；两个20mm 内孔及端面、2-G1/2 内螺纹、由两个34mm 孔组成的内腔面、6-M6 内螺纹及倒角这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是；1、 泵体下端面孔的直径要求为52 0-0.034沉头孔的间距分别为620.1、930.1mm2、 两个20 孔间距要求为 300.05mm 距离上端面的距离为 28mm，14 孔直径要求为14 0+0.018mm。有以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组在加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的工艺性也是可行的。北华航天工业学院毕业论文4第 3 章 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为铸铝，通过计算和查询资料可知，毛坯的重量约0.75kg，生产类型为成批生产，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于40 孔和型腔需要铸造出来，股还需要安防型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人进行时效处理。由参考文献可知，查的该逐渐地尺寸公差等级 CT 为 79 级，加工余量等级MA 为 10 级，故 CT=9 级，MA 为 G 级表 3.1 用查表法确定各加工表面的总余量加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值泵体的上端面 86 G 3.014 孔 14 G 3.028 孔 28 G 2.512 孔 20 G 2.5泵体32 端面 91 G 3.020 孔 20 H 3.0M12 孔端面 12 H 3.052 凸台端面 3 H 2.5表 3.2 由参考文献可知，铸件主要尺寸的公差如下表主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT泵体的上端面 86 6.0 92 2.214 孔 14 6.0 8 1.628 孔 28 5.0 23 1.812 孔 20 5.0 15 1.6泵体32 端面91 6.0 97 2.220 孔 20 6.0 14 1.7M12 孔端面 12 3.0 15 1.652 端面 3 2.5 5.5 1.6北华航天工业学院毕业论文5第 4 章 选择加工方法，制定工艺路线4.1 机械加工工艺设计4.1.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，是生产无法进行。4.1.2 粗基面的选择按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工表面作为粗基准，当零件有很多不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准，从零件的分析可知，壳体应以壳体外壁作为粗基准。4.1.3 精基面的选择精基面的选择主要考虑基准重合问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选20的孔作为精基准。4.2 制定机械加工工艺路线工艺路线方案工序 1 铣泵体下端面工序 2 钻铰 211 工艺孔工序 3 铣泵体上端面工序 4 铣泵体前端30mm 端面工序 5 铣泵体后端32mm 端面工序 6 铣 M12mm 端面工序 7 镗泵体上端内腔工序 8 钻铰20 孔工序 9 钻14 0+0.039mm 孔工序 10 钻、铰20 孔工序 11 钻 6M6mm 孔，攻螺纹，倒角 45工序 12 钻铰4mm 销孔，倒角 45工序 13 钻7mm 孔工序 14 钻 M12 孔，攻螺纹，倒角 45北华航天工业学院毕业论文6工序 15 钻 M20mm 孔，攻螺纹工序 16 铣泵体下端面凸台外侧工序 17 钻 M28mm 孔，攻螺纹，倒角 45工序 18 镗40 0+0.039mm 孔工序 19 钻 211mm 孔工序 20 锪 425mm 沉头孔工序 21 去毛刺工序 22 检验工序 23 入库确定工艺过程方案表 4.1 拟定工艺过程工序号 工序内容 简要说明010 一箱多件砂型铸造020 进行人工时效处理 消除内应力030 涂漆 防止生锈040 铣泵体下端面 先加工面050 钻铰 211 工艺孔 工艺孔，作为定位基准060 铣泵体上端面070 铣泵体前端32mm 端面080 铣泵体后端32mm 端面090 铣 M12mm 端面0100 镗泵体上端内腔0110 钻铰20 孔0120 钻14 0+0.039mm 孔0130 钻、铰20 孔0140 钻 6M6mm 孔，攻螺纹，倒角 450150 钻铰4mm 销孔，倒角450160 钻7mm 孔0170 钻 M12 孔，攻螺纹，倒角 450180 钻14mm 孔0190 钻 M20mm 孔，攻螺纹0200 铣泵体下端面凸台外侧0210 钻 M28mm 孔，攻螺纹，倒角 450220 镗40 0+0.039mm 孔0230 钻 211mm 孔 后加工孔0240 锪 425mm 沉头孔0250 去毛刺0260 检验0270 入库北华航天工业学院毕业论文7第 5 章 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中批量，故加工应以通用机床为主，辅以少量机床，其生产方式应以通用机床夹具为主，辅以少量专用机床的流水线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。5.1 选择加工设备与工艺设备5.1.1 选择机床，根据不同的工序选择机床工序 040 铣泵体下端面，选用 XA6132 卧式铣床。工序 050 钻、铰 211mm 工艺孔，选 Z525 立式钻床。工序 060 铣泵体上端面，选用 XA6132 卧式铣床。工序 070 铣泵体前端面，选择卧铣，选择 XA6132 卧式铣床。工序 080 铣泵体后端面，选择卧铣，选择 XA6132 卧式铣床。工序 090 铣 M12 螺纹端面，选择卧铣，选择 XA6132 卧式铣床。工序 0100 镗泵体内腔大孔，选择 T618X 卧式镗床。工序 0110、0120、0130、0140、0150 钻20mm 孔；钻14 0+0.018mm 孔；钻20mm孔；钻 6M6 孔，攻螺纹；钻铰4 销孔，倒角；因为定位基准相同，故选用立式钻床，选用 Z535 立式钻床。工序 0160、0170 钻7 孔，钻 M12 孔，攻螺纹。选择 Z535 立式钻床。工序 0180、0190 钻14 孔，钻 M20 孔，攻螺纹。选择 Z535 立式钻床。工序 0200 铣泵体凸台外侧面，故选用 XA6132 卧式铣床。工序 0210 钻 M28 孔，攻螺纹，选 Z535 立式钻床。工序 0220 镗40 0+0.039mm 孔，选择 T61X 镗床。工序 0230、0240 钻 211 孔，锪 425mm 沉头孔。选择 Z525 立式钻床。5.1.2 选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。5.1.3 选择刀具，根据不同的工序选择刀具1铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10，2钻4 锥销孔选直柄麻花钻 d=3mm，钻20 孔选直柄麻花钻钻头直径 d=19.8mm，钻14 孔先直柄麻花钻，钻头直径 d=13.8mm， 。3. 钻10 螺纹孔,攻丝 M8 用直柄麻花钻，机用丝锥。4. 钻26 螺纹孔，攻丝 M28，用锥柄长麻花钻，机用丝锥。5. 镗40 内孔，选 YT15 镗刀。77北华航天工业学院毕业论文85.1.4 选择量具本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：1.选择加工面的量具用分度值为 0.05mm 的游标长尺测量，以及读数值为 0.01mm测量范围 250500mm 的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于 IT7IT9 之间，可选用读数值 0.001 测量范围 50mm125mm 的内径千分尺即可。测量深度选择测量范围为 0200mm 深度游标卡尺即可。5.2 确定工序尺寸5.2.1 面的加工根据加工长度为 86mm，毛坯余量为 3mm，粗加工的量为 2mm，经过查询手册可知，加工的长度为 100mm，加工宽度 64mm，粗加工后的加工余量为 1.3mm。对精度要求不高的面，在粗加工时就一次加工完。5.2.2 孔的加工120mm毛坯为实心，不冲出孔，孔的精度要求介于 IT7IT8 之间。查手册确定工序尺寸及余量。钻孔：19mm 2z=10.25mm扩孔：19.75 2z=1.8mm粗铰：19.93 2z=0.7精铰：20H72. 14mm毛坯为实心，不冲出孔，孔的精度要求 IT7.查手册确定工序尺寸及余量。钻孔：13mm 2z=0.85mm半精铰：14H73.钻螺纹孔27mm毛坯为空心，冲出孔，孔的精度介于 IT7IT8 之间。查工艺手册确定工序尺寸及余量。钻孔：26.4mm 2z=0.06mm精铰：27H74. 钻螺纹孔11mm毛坯为实心，不冲出孔，孔内精度介于 IT8IT9 之间，查工艺手册确定工序尺寸及余量。钻孔:10.8mm 2z=0.2mm5.4mm毛坯为实心，不冲出孔，孔内精度介于 IT7IT8 之间，查工艺手册确定工序尺寸及余量钻孔：3mm 2z=1mm北华航天工业学院毕业论文9精铰：4H7第 6 章 确定切削用量及基本时间6.1 工序 1 切削用量及基本时间的确定6.1.1 切削用量本工序为铣泵体下端面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10。根据资料选择铣刀的基本形状，r n=10，a。=12，=45，已知铣削宽度为 ae=2mm，铣削深度为 ap=100mm，故机床选用 XA6132 卧式铣床1.确定每齿进给量 fz根据资料所知，XA6132 型卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等，查的每齿进给量 fz=0.160.24mm/z、现取 fz=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标注及耐用度根据资料所知铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀直径 d=60mm，耐用度T=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10mm，铣削宽度 ae=2mm，铣削深度为 ap=100mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=300r/min，Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc=56.52m/min实际进给量：fzc=0.16mm/z6.1.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=4.9min6.2 工序 2 切削用量及基本时间的确定6.2.1 切削用量本工序为钻铰 211 工艺孔，选择 Z535 钻床，刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=10.8mm，1. 确定进给量 f查切削手册f=0.520.64mm/r，按机床强度选择 f=0.6mm/r。2确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 V 表 =14.2，kmv=1.apr/ap=3.7,故 Kqpv=0.87故 V,14.20.871=12.35m/min北华航天工业学院毕业论文10N=1000v/d=248.6r/min根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McP 资料所知，铣削时功率为：当fz=0.16mm/z，ap=100mm，ae=2mm，Vr=490mm/s 时由切削功率的修正系数 kmpc=1，则Pcc=3.5kw，P cf=0.8kw根据 XA6132 型铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率Pcm=PcmPctcc=3,。5kw因此机床功率能满足要求。6.3.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=4.8min6.4 工序 4 切削用量及基本时间的确定北华航天工业学院毕业论文116.4.1 切削用量本工序为铣泵体前端面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8.已知铣削宽度ae=2.5mm，铣削深度为 ap=42mm 故选用 XA6132 卧式铣床。1 确定每次进给量 fz根据资料所知，查的每齿进给量 fz=0.200.30mm/z、现取 fz=0.20mm/z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.8mm，耐用度 t=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8mm，铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度为 ap=42mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=73mm/s，n=350r/min，Vf=390mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=150r/min，Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc=23.55m/min实际进给量：fzc=0.23mm/z4.检验机床功率依据上道工序方法，根据资料所知 kmpc=1，则 PCC=2.5kw，Pct=0.8kwPcm=7.5kw。故可知机床功率满足要求6.4.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面的基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=4.2min6.5 工序 5 切削用量及基本时间的确定6.5.1 切削用量本工序为铣泵体后端面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8.已知铣削宽度ae=2.5mm，铣削深度为 ap=42mm 故选用 XA6132 卧式铣床。1 确定每次进给量 fz根据资料所知，查的每齿进给量 fz=0.200.30mm/z、现取 fz=0.20mm/z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.8mm，耐用度 t=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8mm，铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度为 ap=42mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=73mm/s，n=350r/min，Vf=390mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=150r/min，Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc=23.55m/min实际进给量：fzc=0.23mm/z4.检验机床功率依据上道工序方法，根据资料所知 kmpc=1，则 PCC=2.5kw，Pct=0.8kwPcm=7.5kw。故可北华航天工业学院毕业论文12知机床功率满足要求6.5.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面的基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=4.2min6.6 工序 6 切削用量及基本时间的确定6.6.1 切削用量本工序为铣 M12 螺纹端面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8.已知铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度为 ap=32mm 故选用 XA6132 卧式铣床。1 确定每次进给量 fz根据资料所知，查的每齿进给量 fz=0.200.30mm/z、现取 fz=0.20mm/z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.8mm，耐用度 t=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8mm，铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度为 ap=32mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=73mm/s，n=350r/min，Vf=390mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=150r/min，Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc=23.55m/min实际进给量：fzc=0.23mm/z4.检验机床功率依据上道工序方法，根据资料所知 kmpc=1，则 PCC=2.5kw，Pct=0.8kwPcm=7.5kw。故可知机床功率满足要求6.6.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面的基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=4.1min6.7 工序 7 切削用量及基本时间的确定6.7.1 切削用量 本工序为粗镗，精镗泵壳体内腔，选择 T618 镗床，刀具为 YT51 镗刀1. 确定进给量 f查表可知镗床切削，f=0.13mm/r2.确定切削速度和转速 n查表选取 n=175r/min，V=pdn/1000=29.18m/min3计算工时Tm=7.33min6.8 工序 8 切削用量及基本时间的确定北华航天工业学院毕业论文136.8.1 切削用量本工序为钻、铰20 孔，选择 Z535 钻床，刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=19.8mm，1.确定进给量 f查切削手册f=0.70.86 mm/r，按机床强度选择 f=0.7 mm/r。2确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 Vc=10mm/r，Ktv=1.0 Kmv=1.0,Kxv=1.5,K1v=1.0,Kapv =1.0,故 vc15mm/rNs=1000v/d=265.35r/min差切削手册机床实际转速为 nc=452r/min故实际的切削速度为 vc=dn/1000=25.54mm/r根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McMm Pc=1.72.0kwPe 故满足条件，校验成立.6.8.2 计算工时Tm=2（L+l）/nf=0.13min，铰孔用时约 0.12minT=0.25min6.9 工序 9 切削用量及基本时间的确定6.9.1 切削用量本工序为钻14 孔，选用 Z525 钻床，选择高速钢麻花钻 d=13.6mm1. 确定进给量根据参考文献查出 f=0.610.75，按 Z525 机床，取 f=0.722.确定切削速度 v 和转速 n查表取 V=14.2，kmv=1.apr/ap=3.7,故 Kqpv=0.87故 V,14.20.871=12.35m/minN=1000v/d=248.6r/min根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McMm Pc=1.72.0kwPe 故满足条件，校验成立6.9.2 计算工时Tm=（L+l）/nf=0.16min6.10 工序 10 切削用量及基本时间的确定6.10.1 切削用量本工序为钻、铰20 孔，选择 Z535 钻床，刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=19.8mm，北华航天工业学院毕业论文141.确定进给量 f查切削手册f=0.70.86 mm/r，按机床强度选择 f=0.7 mm/r。2确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 Vc=10mm/r，Ktv=1.0 Kmv=1.0,Kxv=1.5,K1v=1.0,Kapv =1.0,故 vc15mm/rNs=1000v/d=265.35r/min查切削手册机床实际转速为 nc=452r/min故实际的切削速度为 vc=dn/1000=25.54mm/r根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McMm Pc=1.72.0kwPe 故满足条件，校验成立.6.10.2 计算工时Tm=2（L+l）/nf=0.13min，铰孔用时约 0.12minT=0.25min6.11 工序 11 切削用量及基本时间的确定6.11.1 切削用量本工序为钻6mm 螺纹孔，攻丝 M6，刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径 d=6mm，以及机用丝锥。钻床选用 Z525 立式钻床，使用切削液1.确定进给量 f由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度查表可知钻头后刀面最大磨损量为 0.6mm，耐用度 T=20min3.确定切削速度 V查表得，=670Mpa 的铸铝，进给量可取 f=0.16mm/r；由表可查V=13m/min,n=1063r/min,根据 Z525 钻床说明书选择主轴实际转速。6.11.2 基本时间钻6mm 螺纹孔，攻丝，基本时间为 45sTm=645=270s=4.5min6.12 工序 12 切削用量及基本时间的确定6.12.1 切削用量本工序为钻、铰4mm 锥销孔，选择3 高速钢麻花钻，1:50 铰刀，机床选用 Z525立式钻床1. 确定进给量 f由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度查表可知钻头后刀面最大磨损量为 0.6mm，耐用度 T=20min3.确定切削速度 V北华航天工业学院毕业论文15查表得，=670Mpa 的铸铝，进给量可取 f=0.16mm/r；由表可查V=13m/min,n=1063r/min,根据 Z525 钻床说明书选择主轴实际转速。6.13.2 基本时间钻、铰4mm 锥销孔，基本时间为 45s6.13 工序 13 切削用量及基本时间的确定6.13.1 切削用量本工序为钻螺纹孔27，攻丝 M28，刀具选用高速钢麻花钻 d=27mm，机用丝锥，选用 Z535 立式钻床1 确定进给量 f查表可得，f=0.91.1，根据机床说明取 f=0.92.2. 确定切削速度和转速切削速度的修正系数可由表查得，取 Vc=10mm/r，Ktv=1.0 Kmv=1.0,Kxv=1.5,K1v=1.0,Kapv =1.0,故 vc15mm/rNs=1000v/d=265.35r/min查切削手册机床实际转速为 nc=452r/min故实际的切削速度为 vc=dn/1000=25.54mm/r根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min6.13.2 计算工时Tm=（L+l）/nf=0。12minT=0.12+0.36=0.48min6.14 工序 14 切削用量及基本时间的确定6.14.1 切削用量本工序为钻7mm 孔，刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径 d=7mm，钻床选用 Z525立式钻床。1.确定进给量 f由于孔径和深度都不大，宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度查表可知钻头后刀面最大磨损量为 0.6mm，耐用度 T=20min3.确定切削速度 V查表得，=670Mpa 的铸铝，进给量可取 f=0.16mm/r；由表可查V=13m/min,n=1063r/min,根据 Z525 钻床说明书选择主轴实际转速。6.14.2 计算工时钻7mm 孔的基本时间为 30s。6.15 工序 15 切削用量及基本时间的确定6.15.1 切削用量北华航天工业学院毕业论文16本工序为钻12 螺纹孔，攻螺纹。刀具选用锥柄阶梯麻花钻，直径 d=6mm，以及机用丝锥。钻床选用 Z525 立式钻床，使用切削液1.确定进给量 f查切削手册可得；f=0.520.64mm/r 按机床强度选择 f=0.6mm/r。2. 确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 Vc=10mm/r，Ktv=1.0 Kmv=1.0,Kxv=1.5,K1v=1.0,Kapv =1.0,故 vc15mm/rNs=1000v/d=265.35r/min查切削手册机床实际转速为 nc=452r/min故实际的切削速度为 vc=dn/1000=12.77mm/r6.15.2 计算工时Tm=L/nf=0.1min6.16 工序 16 切削用量及基本时间的确定6.16.1 切削用量本工序为钻14mm 孔，选择高速钢麻花钻直径 d=13.8mm，1.确定进给量 f根据参考文献查表得出 f=0.610.75，按 Z525 机床说明书取 f=0.72.2.确定切削速度和转速根据表知 V=14.2，切削速度的修正系数可查出，kmv=1，kapv=0.87，故V1=14.20.87+12.35m/minN=1000V1/d=248.6r/min根据 Z525 机床选择 n=275r/min,实际速度为V=dn/1000=13.65m/min6.16.2 计算工时Tm=l/nf=0.3min6.17 工序 17 切削用量及基本时间的确定6.17.1 切削用量本工序为钻20 螺纹孔，攻螺纹，刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=19.8mm，1.确定进给量 f查切削手册f=0.70.86 mm/r，按机床强度选择 f=0.7 mm/r。2确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 Vc=10mm/r，Ktv=1.0 Kmv=1.0,Kxv=1.5,K1v=1.0,Kapv =1.0,故 vc15mm/rNs=1000v/d=265.35r/min差切削手册机床实际转速为 nc=452r/min故实际的切削速度为 vc=dn/1000=25.54mm/r根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为北华航天工业学院毕业论文17V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McMm Pc=1.72.0kwPe 故满足条件，校验成立.6.17.2 计算工时Tm=2（L+l）/nf=0.13min，铰孔用时约 0.12minT=0.25min6.18 工序 18 切削用量及基本时间的确定6.18.1 切削用量本工序为铣52mm 凸台端面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10.已知铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度为 ap=52mm 故选用 XA6132 卧式铣床。1 确定每次进给量 fz根据资料所知，查的每齿进给量 fz=0.160.24mm/z、现取 fz=0.16mm/z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，耐用度 t=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10mm，铣削宽度 ae=2mm，铣削深度为 ap=52mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=300r/min，Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc=29.43m/min实际进给量：fzc=0.16mm/z4.检验机床功率依据上道工序方法，根据资料所知 kmpc=1，则 PCC=2.3kw，Pcm=7.5kw。故可知机床功率满足要求6.18.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：Tm=2l/ncfz=2.5min6.19 工序 19 切削用量及基本时间的确定6.19.1 切削用量的确定本工序为铣凸台外侧面，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8.已知铣削宽度ae=1.5mm，铣削深度为 ap=52mm 故选用 XA6132 卧式铣床。1 确定每次进给量 fz根据资料所知，查的每齿进给量 fz=0.200.30mm/z、现取 fz=0.20mm/z。2选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 0.8mm，耐用度 t=180min3. 确定切削速度和每齿进给量 fzc根据资料所知，依据铣刀直径 d=50mm，齿数 z=8mm，铣削宽度 ae=1.5mm，铣削深度北华航天工业学院毕业论文18为 ap=52mm，耐用度 T=180min 时查取 Vc=73mm/s，n=350r/min，Vf=390mm/s。根据 XA6132 型铣床主轴转速表查取，nc=150r/min，Vfc=350mm/s。则实际切削：Vc=23.55m/min实际进给量：fzc=0.23mm/z4.检验机床功率依据上道工序方法，根据资料所知 kmpc=1，则 PCC=2.5kw，Pct=0.8kwPcm=7.5kw。故可知机床功率满足要求6.19.2 基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面的基本时间为：Tm=2l/ncfzTm=6.4min6.20 工序 20 切削用量及基本时间的确定6.20.1 切削用量本工序为钻 211 孔，选择 Z535 钻床，刀具选择：选择高速钢麻花钻，do=10.8mm，2. 确定进给量 f查切削手册f=0.520.64mm/r，按机床强度选择 f=0.6mm/r。2确定切削速度 v 和转速 n切削速度的修正系数可由表查得，取 V 表 =14.2，kmv=1.apr/ap=3.7,故 Kqpv=0.87故 V,14.20.871=12.35m/minN=1000v/d=248.6r/min根据说明书选择 n=275r/min 实际的铰孔速度 V 为V=dn/1000=12.77m/min3.校验扭矩功率Mc=73Nm Mm144.2Nm，McMm Pc=1.72.0kwPe 故满足条件，校验成立6.20.2 计算工时Tm=2（L+l）/nf=0.28min6.21 工序 21 切削用量及基本时间的确定6.21.1 切削用量本工序为锪 425 沉头孔，选用 Z525 立式钻床加工1.确定进给量 f由于孔径和深度均很小，采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm，耐用度为 15mim3.确定切削速度 V查表可以得出 f=0.16mm/r,v=16m/min，钻床主轴的实际转速为 n=1041r/min。6.21.2 基本时间北华航天工业学院毕业论文19锪一个25mm 深度 1mm 的沉头孔，基本时间为 2s第 7 章 夹具设计经过研究，决定设计第 6 道和第 14 道工序的工装夹具，在给定的零件中，对这两道工序主要考虑尺寸高度 90，Ra1.6，由于公差要求较低，因此本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。7.1 定位基准的选择加工工序 6，出于定位简单和快速的考虑，选择泵体下端面和加工艺孔辅助定位使工件完全定位，并用压板对其压紧，使用对刀块辅助加工。加工工序 14，选择泵体下端面加工艺孔辅助定位使工件完全定位，加钻套辅助加工。7.2 切削力和夹紧力计算工序 6：1、铣削切削力计算铣端面，刀具：高速钢圆柱铣刀P=Cpt0.86sz0.72D-0.86BzKp=16720.860.20.7260-0.8624=4036N卡紧力为 F=Ff/2u=8.4N 取系数 S1=1.5 S2=S3=S3=1则实际卡紧力为 F=FS1S2S3S4=16.77N工序 14：切削力的计算钻 6 孔：刀具：高速钢锥柄阶梯麻花钻轴向力： （N） fyzFkdCf081.9式中： 8.,.,742fFZ.fk所以轴向力为 135.0147.28.98.=1172.8扭矩： M=9.81 （ ） myzMkfdC0MN北华航天工业学院毕业论文20式中： 8.0,.2,01.mMyZCfmk所以扭矩为 135.0142.0898.=4.6N由于钻 孔与钻 2-M8 螺孔不属于同时加工，不用将切削力叠加，所以只需通过比较得出切削力较大者进行下面的计算，且题中扭矩计算结果与切削力相比较很小，可忽略不计，故有F=4448.6N，M=16.8 MN在计算切削力时，必需考虑安全系数 4321K式中： 基本安全系数，1.5；加工性质系数，1.1；2刀具钝化系数，1.1；3断续切削系数，1.1；4K所以 =F= 6.48151=8881.6N受力分析：在钻削过程中，轴向力纵向施加在工件上，由设计装配图