泵体加工工艺设计

学士学位毕业设计泵体加工工艺及夹具设计学生姓名：学 号：指导教师： 所在学院：工程学院专 业：机械设计制造及其自动化201 年 月毕业设计任务书一、毕业设计原始资料1夹具体零件图1张（给予）；2年产量20 000件（给予）；3机械设计零件手册、机械加工工艺手册、机床夹具设计手册、机床夹具设计图册。二、毕业设计任务及要求1对零件进行工艺分析，选择毛坯的制造方法。2制订零件的机械加工工艺规程，其中包括：过程和工艺装备设计计算说明、工艺卡片、工序卡片和综合卡片。3夹具体零件图1张、毛坯图1张。4设计1套夹具。5设计对应夹具的主要零件1个。三、毕业设计工作量1设计说明书毕业设计说明书应包括下列内容：封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。设计说明书的字数应在20000字以上，采用A4纸打印。2查阅参考文献查阅文献10篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献2篇以上，并将其中的1篇文献的摘要的原文和译文（不少于3000汉字）附在附录中。3设计图纸毕业设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图，图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。序号图纸内容规格比例1工艺装备结构设计（1张）0-1号图1:12夹具主要零件图（1张）131:13零件图和毛坯图各1张131:14其它工作量：（1）机械加工工序卡片1套；（2）机械加工工艺过程卡片1套。I四、毕业设计进度安排序号起止日期设计内容12月 28日3月14日撰写开题报告，开题答辩23月15日 3月25日收集查阅相关资料,根据所查阅的资料,结合自己所设计的内容进行工艺规程的设计,确定工艺路线。33月26日4月10日对工艺路线进行分析并最终确定，计算切削余量，确定毛坯尺寸；计算切削用量和基本工时。44月11日5月10日进行工艺装备设计与计算。55月 11 日5月23日编写说明书，校正设计过程中的错误，输出图纸，准备答辩65月24日 5月30日毕业设计答辩5月31日 6月6日毕业设计整改五、参考资料1机械制造工艺学教材、机床夹具设计教材、互换性与测量技术教材。2机械零件设计手册。3机床夹具设计手册。4机床夹具设计图册。六、审批意见1教研室意见：教研室主任签名： 年 月 日2学院意见：教学院长签名：年 月 日II摘 要 在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。本次设计的主要内容是泵体加工工艺规程及孔镗孔夹具和孔的钻孔夹具的设计。首先对泵体的零件进行分析，通过对泵体进行的研究和分析，描述了泵体零件的加工工艺的制定，各工序的加工工艺的分析以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，与指导老协商后，觉得用夹具比较合适。关键词： 工序；工艺；工步；加工余量IIIABSTRACT Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment t can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.of the direction, and only one direction 48 hole feed.This paper introduces the basic principle and the classification of interpolation, principle of point by point comparison method, the visual of development environment and drawing function introduction. Using the top framework of visual in of, based on the 12 hole developed a parabolic interpolation of point by point comparison method, which can further the understanding to the characteristics of point by point comparison method and the further understanding of the development tools, for the further numerical fields.Under the global economic development environment,Chinas various industries in other countries by the advanced technology of impact at the same time.Keywords： The process, worker one, worker, the surplus of processingIV目录摘 要IAbstractIV1 绪 论12 零件的分析12.1 零件的作用22.2 零件的工艺分析53 毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出83.1 分析毛坯的制作以及其组成103.2 加工余量和工序、毛坯尺寸的确定164 泵体的工艺规程的设计194.1 定位基准的选择224.2 制订工艺路线244.3 选择加工设备及刀具、夹具、量具26 4.4 加工工序设计275 设计泵体镗孔夹具285.1 定位基准的选择295.2 分析误差325.3 夹具的夹紧力和切削力的计算335.4 镗套与衬套的设计355.5 夹紧元件及动力装置确定365.6 夹具设计及操作的简要说明386 设计泵体钻孔夹具38结轮40致 谢41参考文献42V1绪 论本文是在实际操作的基础上通过了解零件在装配体中的作用，分析其性能特点，咨询其工作原理等方面知识的基础上完成的。通过零件的实际加工结合毕业设计要求，我在分析零件主要功能的基础上设计零件的加工工艺，并且为了提高加工效率，满足图纸设计要求，真对其中一道工序的加工设计一套钻夹具。大学课程已全部结束，此次设计要把大学期间学的东西综合运用，使我们学的东西融会贯通，并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决工艺问题。通过这次毕业设计与学习，使我能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握，能掌握金属切削过程的基本规律，掌握机械加工的基本知识，能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，具备制订工艺规程的能力和掌握机械加工精度和表面质量的基本理论和基本知识，初步具备分析解决现场工艺问题的能力。了解当今先进制造技术和先进制造模式的发展概况，初步具备对制造系统、制造模式选择决策的能力。本次设计是机械的一个重要零件泵体。内容涉及到零件分析、确定毛坯、拟订工艺、工序设计以及两套夹具设计。此次设计把我们大学期间学的大部分内容都用上了，还用到了其它有关手册和图表。这次设计是在学校的最后一次设计，它是一次很好的锻炼机会，为我们未来从事的工作打下良好的基础。由于能力有限，经验不足，设计中有许多不足之处，希望各位老师多加指教。机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。2零件的分析2.1零件的作用作为铸件的一种，泵体有很多种类型，不同的泵体的作用不尽相同，在这里，我们对不同的泵体选取其中的几种，加以举例说明。 泵体由吸水室和压水室两大部分组成。在吸水室的进口和压水室的出口分别是水泵进口法兰和出口法兰，用以连接进水管和出水管。吸水室一般是一段逐渐收缩的锥形短管或等径直管，其作用是将水流引入叶轮，并向叶轮提供所需要的流态。压水室的作用是收集叶轮流出的液体，并将液流引向出口。压水室的外形很像蜗牛壳，俗称蜗壳，叶轮就包在蜗壳里。泵体的顶部设有排气孔(灌水孔)，用以抽真空或灌水。在壳体的底部设有一放水孔，平时用方头螺栓塞住，停机后用来放空泵体内积水，防止泵内零件锈蚀和冬季结冰冻坏泵体。泵体由铸铁或铸钢等材料制造，其内表面要求光滑，以减小水力损失 齿轮泵的工作原理是：依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体和使之增压的回转泵外啮合双齿轮的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时，吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大，压力降低，液体在压差作用下进入齿间，随着齿轮的转动，一个个齿间的液体被带至排出腔，齿轮泵就是两个尺寸相同的齿轮在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转，齿轮的外径及两侧与壳体紧密配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿ud旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排出。2.2.零件的工艺分析外形尺寸为111*110*110，材料为灰铸铁HT200，主要加工面是左右端面，其中8字形两孔和M8螺纹孔，这给加工带来了不便，在选择刀具上及工件装夹上需要特殊要求。其它加工部分还包括各端面、辅助孔及各种紧固螺钉孔等。其中48孔为需要通过粗镗，精镗达到工序要求的位置，同时12内孔也需要钻削加工。工件的尺寸公差及主要技术指标为：工件传动轴孔尺寸精度IT7级；位置度0.01mm；同轴度0.01mm；表面粗糙度Ra0.8。因工件的5个面 要加工，要求保证4个传动轴孔的垂直度与同轴度要求。一下为泵体的零件图的几个视图：2.1泵体主视图2.2泵体左视图2.3泵体剖视图3毛坯的确定以及毛坯图和零件图的绘出 零件的材料为HT200。根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产类型为大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于泵体零件的内腔及60、48及搭耳凸台均需铸出，故还应放型芯。此外，为消除残余应力铸造后应安排人工时效。 参考文献【1】表2.2-5（P41），确定加工余量等级为灰铸铁CT8-10级，加工余量等级MA为G级，故取CT为10级，MA为G级。 铸件的分型面选择通过C基准孔轴线，且与R面平行的面。浇冒口位置分别位于C基准孔凸台的两侧。参考文献【表】2.2-4（P40）用查表法确定各表面的总余量如表所示：加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值说明左端面54G3端面，双侧加工（下）右端面54G3端面，双侧加工（下）右端48孔42H3*2孔降一级，双侧加工左侧12孔 10G1*2端面，双侧加工（下）底面19G1.5*2端面，单侧加工左侧32孔26G3*2孔降一级，双侧加工查表2.2-1（P38）铸件主要尺寸的公差：零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT54357148342H1012210H716319H732626H74泵体的工艺规程的设计4.1定位基准的选择1. 粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择泵体零件的孔端面和毛坯孔作粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要面的加工余量尽量均匀；第二，装入箱体内的旋转零件与孔内壁应有足够的间隙，此外还应能够保证定位准确夹紧可靠。2. 精基准的选择：小齿轮泵泵体的左端面及两个中心孔既是装配基准又是设计基准，用他们作精基准，能使加工遵循基准重合的原则，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了基准统一的原则，形成一面两孔的典型定位方式。此外，左端面面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单可靠，操作方便。4.2制订工艺路线 工艺路线的确定的合适与否直接关系到工件的加工的生产效率以及质量，是机械加工中的第一要素，必要重点对待，在泵体这个零件中，我们必须遵循零件加工工艺的基本原则，即为先面后孔，先粗车后精车，在这里，我们先对泵体的上、下平面进行加工然后就是泵体零件的四个侧面以及四个倒角，然后就是侧面和底面的铣削，最后就是镗孔，最后钻孔。 根据泵体零件的特点，确定泵体的加工工艺路线如下：工艺路线一：铸造时效涂底漆3.铣底部大端面，厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.粗镗22、32和2-486.精镗22、32和2-48及端面7.钻攻侧面上的M18x1.58.钻攻上部平面上的M18x1.59.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M810.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库工艺路线二：铸造时效涂底漆3.铣底部大端面，厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.粗镗22、32和2-486.精镗22、32和2-48及端面7.钻攻侧面上的M18x1.58.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M89.钻攻上部平面上的M18x1.510.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库工艺路线三：铸造时效涂底漆3.铣底部大端面，厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.钻攻侧面上的M18x1.56.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M87.钻攻上部平面上的M18x1.58.钻攻左侧上的2-M89.粗镗22、32和2-4810.精镗22、32和2-48及端面11.去毛刺12.检验13.入库工艺路线四：铸造时效涂底漆3.铣底部大端面，厚度16兼顾4.钻底部4-10孔5.钻攻侧面上的M18x1.56.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M87.粗镗22、32和2-488.精镗22、32和2-48及端面9.钻攻上部平面上的M18x1.510.钻攻左侧上的2-M811.去毛刺12.检验13.入库其中，方案二、三、四的工艺路线虽能方便工人安装加工，但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏，造成零件损失；方案三，能加工出所要的零件，但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁，时间耽搁较长，生产率下降；所以，综合选定，方案一可用。方案一对于工件的夹持和安装都比较方便，并且拆卸也十分便捷。4.3选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主、辅以少量专用机床和组合机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主。辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。3.铣底部大端面，厚度16兼顾 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用铣床X5032，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、通用夹具、面铣刀4. 钻底部4-10孔。 采用摇臂钻床Z3020，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、9麻花钻头。5. 粗镗22、32和2-48 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用镗床T617A，参考文献1表6.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、YT18X镗刀。7.精镗22、32和2-48及端面 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用卧式镗床T6113，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、镗刀YG15X8. 钻攻侧面上的M18X1.5螺纹孔。 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床Z3050，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头16.5、M18丝攻.9. 钻攻上部平面上的M18x1.5 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床Z3050，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头16.5、M18丝攻.10.钻右侧上的2-6孔和钻攻6-M8。 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床Z3050，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm 、钻头5.5、6.5钻头，M8丝攻.11.钻攻左侧上的2-M8 考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用钻床Z3050，参考文献1表4.2-38（P161）。游标卡尺0-125/0.02mm ，6.5钻头，M8丝攻.4.4加工工序设计工序3、4、5。4.4.1选择刀具1. 选择面铣刀400mm，齿数Z=144.4.2选择切削用量1.确定切削深度ap查文献（1）表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为3.5mm，端面精加工余量为1所以粗铣端面的余量为3.5-1=2.5m2.确定进给量根据表4，在粗铣铸件刀杆为16*25mm,ap3,工件直径为148为100400mm时，f=0.8-1.4mm/r。按C6140机床说明书选择确定进给量尚需满足刀片强度和机床仅给机构的强度的要求故需校验。校核机床进给机构强度：根据C6140机床说明书其进给允许的走刀力.根据表17，当铸铁的强度HB=170-212;ap4时f0.75mm/r, =45,V=1.1m/s(预计)时，走刀力为Fx0=950N.切削时Fx的修正系数为=1，=1，=1.11（见表22-3），故实际走刀力为Fxc=950*1.11=1054.5N。由于切削的走刀力小于机床近给机构允许的走刀力，故所选f=1.2mm/r的进给量可用。4.4.3选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表10，铣刀后刀面最大磨损量取1mm,铣刀耐用度T=3600s4.4.3确定切削速度V根据表21式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以，查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56；N=1000v/D=1000*53/3.14*262=1.1r/s=64.4r/min； 按C6140机床说明书，选择n=76r/min；4.4.5校验机床功率Pm=Fzv*10=2716.6*10*0.9=2.4KW；根据C6140机床说明书，允许功率为7KW2.4KW，故选择之切削用量可在C620-1机床上进行。4.4.6计算基本工时Tm=L/nf式中L=L+Y+，l=210mm,根据表20，铣削时的入切削量及超且量Y+=4.3mm,则L=210+4.3=214.3mm，故tm=214.3/1.1*1.2=162s；精铣端面：一、选刀具铣刀形状;刀杆尺寸及刀片厚度与粗铣相同，铣刀牌号为YG6，铣刀几何形状为表3，=45，=5r0= 120=8 =3=1 ，卷屑槽尺寸为Rn=4mm,Wn=3.5mm,dn=0.4mm4.4.7选择切削用量1.决定切削深度ap ap=4.652.决定进给量f精铣价格进给两主要受价格光洁度的限制，根据表6当=1 V1.33（预计）时，f=0.4-0.55mm/r按C6140机床，选f=0.4mm/r,由于精加工，切削力小，故不需校核3. 选铣刀磨钝标准及耐用度根据表10，选铣刀后刀面最大磨损量为0.4mm，耐用度T=3600S4. 决定切削速度V根据表12 ap1.8mm，f0.42mm/r时，V=2.13m/s切削速度修正系数均为1，故V=2.13m/s=127.8m/min；N=100v/D=1000*2.13/3.14*262=2.6r/s=156r/min；根据C6140说明书，选择n=150r/min；则实际切削速度为：V=Dn/1000=3.14*262*150/1000=123.4m/min=2m/s；只校核粗加工所以本工序不需校核。4.4.7计算基本工时 根据Tm=L/nf式中L=L+Y+，l=210mm,根据表20，铣削时的入切削量及超且量Y+=2mm,则L=210+2=212mm，故tm=212/2.5*0.4=212s；1.镗76孔：查文献 (1)表2.3-5P63平面加工余量得总加工余量为4mm，端面加工余量为1.2七级预铸孔查文献1表2.3-10得粗镗后孔的直径为72故孔的精镗余量为Z精=215-214.3/2=0.35，因为Z总=5所以Z粗=5-0.35=4.65粗镗及精镗工序的余量和工序尺寸及公差列表如下：加工表面加工方法余量精度等级工序尺寸及公差22粗镗2H1016H1032半精镗1.3H826H848精镗0.35H742h7 按CA6140机床的进给量文献1表4.2-9P146选择f=0.65mm/r 确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求，故需进行校验。2.确定镗孔22的切削用量，所选刀具是为YG6直径为22mm的圆形镗刀。1. 确定切削深度ap=4.65mm2. 确定进给量f参考文献4表10-10P745得f= 0.5-0.7mm/r,按C620-1 机床进给量选择为0.5mm/r。5.确定切削速度V查文献4表10-1P735，当ap0.4时式中K v=KmvKtvKxrvKsvKTVKkv所以，查表21-6,Ktv=1,Kxv=0.88(表21-7)，Ksv=0.8(表21-5)KTV=1(表11)Kkv=1(表21-9)Kmv=0.8 Kv-1*0.88*1*1*0.8=0.56；N=1000v/D= 284r/min；查文献1表4.2-8P145取n=305 r/min；1. 计算工时选镗刀主偏角Xr-45，则L1=ap/tgKr+25 l=132 4.65+2=6.65 l2=35 ，l3=5，L=l1+l2+l=132+6.65+5=143.65； F=0.5mm/r n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=143.65+5/0.5*5=59.46s；精镗：取f=0.12mm/r ； ap=0.35mm；N=1000v/D=1000*107/3.14*215=158r/min按C620-1取n=149r/min； 计算工时：F=0.12 n=2.5 Tj=143.65+5/0.12*2.5=496s；一）、粗镗48孔1.确定粗镗孔的切削用量，所选刀具为YG6硬质合金镗刀Kr=45，直径为20mm的圆形镗刀，其耐用度T=60min2.切削深度ap ap=3.65mm3.进给量参考文献4表10-10P745得f=0.5-0.7mm/r按C620-1机床进给量选择f=0.5mm/r4.切削速度=36.8m/min=0.6m/s；N=1000v/D=1000*36.8/3.14*110=107r/min；根据CA6140说明书，选择n=90r/min=1.5r/s；则实际切削速度为：V=Dn/1000=3.14*1.5*110/1000=0.5m/s =30m/min；5.计算工时选镗刀主偏角Xr=45，则L1=ap/tgKr+25 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.5mm/r,n=1.5r/s； Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.5*1.5=113s；二）、精镗48孔1.切削深度ap ap=0.35mm2.进给量参考文献4表10-10P74选择f=0.12mm/r3.切削速度=107m/min=1.8m/s；N=1000v/D=1000*107/3.14*110=310r/min；根据CA61401说明书，选择n=305r/min=5r/s；则实际切削速度为：V=Dn/1000=3.14*305*110/1000=1.8m/s =105m/min5.计算工时选镗刀主偏角Xr=45，则L1=ap/tgKr+25 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.12mm/r,n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.12*5=141s工序9查文献1表2.3-21 P74平面加工余量得总加工余量为4mm，设计尺寸（即一面零件尺寸加上另一面余量）X1=68则粗铣底面的工序尺寸为68mm。查文献3表2-2得粗加工公差等级IT11-114.取IT=11，其公差T=0.29.所以X2=68；设计尺寸X1=68mm，参考文献1表4.2-38（P162）。X52K主电机功率为7.5KW。参考文献4 表10-123（P859）取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z。粗铣走刀一次。取精铣每转进给量f=0.5mm/r,精铣走刀一次ap=1.5mm, 粗铣ap=3.5mm.参考文献1 表4.2-39,取粗铣的主轴转速为150r/min,又铣刀直径为18故相应的切削速度为：；取精铣的主轴转速为300r/min，又铣刀的直径为18，故相应的切削速度为：； 校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：切削功率Pm=167.910-5ap0.9fz0.74aeznkpm；取Z=8 N=150/60=2.5r/s ae=52mm ap=3.5mm fz=0.2mm/z Kpm=1Pm=167.9*10；又由文献1表4.2-38得机床功率为7.5KW，若取效率为0.85则7.5*0.85=6.3756.4KW故重新选择主轴转速118r/min.则n=118/60=2m/s；V粗=Dn/1000=3.14*200*118/1000=74.1m/min；Pm=167.9*106.375KW故机床功率足够。工时:1.基本时间Tj=l1+l2+l l1=0.5(d-)+13 l2=13 f=0.5mm/r d=18 ae=52 l=68 fmz=0.5*60=30mm/min l1=0.5(18-)+2=30.6 Tj=68+30.6+2/30=8.52.辅助时间：操作内容每次时间次数时间装夹工件0.0510.05主轴停、开0.0140.04打开或关闭切削液0.0240.06纵向快速移动工作台靠近0.0320.06离开0.0220.04横向快速移动工作台靠近0.0420.08离开0.0320.06升降工作台0.0220.04转动夹具0.0310.03转动工件0.110.1测量0.1810.18卸工件0.0310.03清屑0.0310.03Tf=0.83.作业时间TB=Tj+Tf=8.5+0.8=9.3；4.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=9.3*15.9%=1.5；5.休息与生理时间TxTx=TB*K=1.5；6.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min；7. 单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=9.3+1.5*2=12.3；8.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=12.3+0.013=12.313；工序10查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/min；N=1000v/D=1000*6.8/3.14*30.3=700r/min；查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*30.3/1000=20m/min；校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*30.3*0.75*1=2827N；M=9.81*0.021*=9.81*0.021*30.3*30.3*0.75=12.52N.m；他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053； 攻丝0.053 ； Tj总=0.057*2=0.113*8=0.904r/m,其中K=17.4%；2.辅助时间：操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02580.2升降钻杆0.01580.12装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8953.作业时间TB=Tj+Tf=0.113+0.895=14.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.1595.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.1596.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.3188.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.331工序11查文献5表12P781得f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*11=700r/min查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*11/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*11*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*121*0.75=12.52N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=1120 f=0.7 l=12 l2=14 l2=2 d=11 l1=5/2*tg118/2+1.5=3Tj=12+3+2/0.7*1120=0.022 Tj总=0.022*2=0.044 K=17.4%2.辅助时间操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02560.15移动摇臂0.01560.09升降钻杆0.01560.09装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8253.作业时间TB=Tj+Tf=0.044+0.825=0.8694.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=17.4% Tfw=TB*K=0.869*17.4%=0.145.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.146.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.869+0.14*2=1.1498.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.149+0.013=1.162钻、攻3-M5：查文献5表12P781得f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*4=700r/min查文献1表4.2-12得实际转速为710 r/min则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*4/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*fKm=9.81*42.7*4*0.75*1=2827NM=9.81*0.021*=9.81*0.021*16*0.75=12.52N.m他们均小于机床的最大进给力33354N和最大扭转力矩1177.2N故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=20 l2=14 l2=2 d=4 l1=9/2*tg118/2+1.5=4.2Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053 攻丝0.053 Tj总=0.057*2=0.113*8=0.904 K=17.4%2.辅助时间：操作内容每次时间次数时间主轴变速0.02510.025变速进给量0.02580.2升降钻杆0.01580.12装卸套筒刀具0.0620.12卡尺测量0.110.1塞规测量0.2510.25开停车0.01520.03主轴运转0.0220.04清屑0.0410.04Tf=0.8953.作业时间TB=Tj+Tf=0.113+0.895=14.布置工作地时间Tfw查文献1表6.3-36得K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.1595.休息与生理时间TxTx=TB*K=0.1596.准备与终结时间取部分时间为中等件33 移动床鞍1min 保证定位0.3 使用夹具10 试刀7由题目知生产量为4000件则Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.3188.单件计算时间TcTc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.3315设计泵体镗孔夹具5.1 研究原始质料 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工泵体零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工镗孔夹具及钻孔夹具两套。其中加工侧面的三孔的夹具将用于T6113卧式镗床，而侧面的12孔用到的刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、铰刀以及锪钻进行加工，利用本夹具主要用来镗加工孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位基准的选择由零件图可知：孔的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。孔的轴线间有位置公差，选择左侧面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。5.3分析误差工件的工序基准为四边四个侧面定位，通过对沿着中心轴线镗削加工的内孔进行镗削加工，此时可求出孔心在接触点与压板中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为:Td=Dmax-Dmin ； 本夹具采用泵体的外圆为定位基准，利用两个光面压板对称压着泵体零件来进行泵体多个自由度的限制，并且限位状态良好，能够满足工序要求，这样就很好地对工件进行了定位，从而很方便地对泵体零件进行镗削加工。 由相关机械加工手册可知：1. 、分析定位误差：在的前提下；夹具体距离定位孔距离为，高度为；有： 2. 、分析夹紧误差 ，由以上公式，我们知道： 于是就是接触误差的位移值为： 、根据以上数据，可知：通常不超过、相对误差的分析：有分析误差的总数累加之和： 该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献15互换性与技术测量表可知：取（中等级）即 ：尺寸偏差为由16机床夹具设计手册可得：3. 、定位误差（两个垂直平面定位）：当时；侧面定位支承钉离底平面距离为，侧面高度为；且满足；则： 4. 、夹紧误差 ，由式（2.11）有： 其中接触变形位移值： 式（4.11）、磨损造成的加工误差：通常不超过、夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.4 切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数： 由参考文献16机床夹具设计手册查表可得：圆周切削分力公式： 式（4.1）式中 式（4.2）查表得： 取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式（4.3）式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式（4.4）式中参数： 即：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算，由式（4.5）有：式中：为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册表可得： 所以，由式（4.6）有： 由式（4.7）有： 由式（4.8）有：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（4.9）有：式中参数由参考文献16机床夹具设计手册可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下：图5.1 弧形压块受力简图由表得：原动力计算公式 即： 式（4.10）由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧