PAGE課程設計論文論文題目：在柱塞泵缸體上鏜孔的固定式車床夾具設計班級：專業：學生姓名：指導教師：日期:摘要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差合與測量等多方面的知識。柱塞泵缸體零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。

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ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing￠140holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror目錄序言…………………1一.零件分析……………………21.1零件作用………………21.2零件的工藝分析…………2二.工藝規程設計…………………22.1確定毛坯的制造形式……22.2基面的選擇傳……………22.3制定工藝路線……………22.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………42.5確定切削用量及基本工時………………4三夾具設計……………………83.1夾具設計概述……………83.2方案設計…………………93.3定位基準的選擇…………93.4切削力及夾緊力計算……143.5定位誤差分析……………153.6導向裝置設計……………163.7夾具設計及操作簡要說明………………17總結………………18致謝………………19參考文獻…………2016--序言機械制造業是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業。機械制造業的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業的產品。我們的生活離不開制造業，因此制造業是國民經濟發展的重要行業，是一個國家或地區發展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。柱塞泵缸體零件加工工藝及鉆孔鉆床夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。零件的分析零件的作用柱塞泵缸體是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜載荷，因為柱塞泵缸體與整個機體連接，并且中心部分與該零件是螺紋連接，因而該零件的螺紋承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動載荷。1.2零件的工藝分析柱塞泵缸體有2個加工面他們有位置度要求。這三個加工面的分別為：1，以外圓為基準的加工面，這組加工左右端面。2：以直徑為19的圓為基準的加工孔。二.工藝規程設計確定毛坯的制造形式零件的材料為GCR15，根據生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用圓鋼。基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對柱塞泵缸體這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要。以零件的上端面加工平面作為粗基準。選取已加工的內圓為精基準。制定工藝路線制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：毛坯時效處理；工序Ⅱ：車右端面；工序Ⅲ：掉頭車左端面；工序Ⅳ：車外圓及臺階工序Ⅴ：車內圓及臺階工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔工序Ⅶ：檢驗工序VIII：入庫方案二工序Ⅰ：毛坯時效處理；工序Ⅱ：車右端面；工序Ⅲ：掉頭車左端面；工序Ⅳ：車外圓及臺階工序Ⅴ：車內圓及臺階工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔工序Ⅶ：檢驗工序VIII：入庫工藝方案一和方案二的區別在于方案一加工的時間在一個定位的情況下，把可以加工的孔全部加工完然后攻絲，這樣可以保證加工的質量和精度，同時也能提高生產效率，適合于大批量生產，因此我們綜合考慮選擇方案一具體的方案如下：工序Ⅰ：毛坯時效處理；工序Ⅱ：車右端面；工序Ⅲ：掉頭車左端面；工序Ⅳ：車外圓及臺階工序Ⅴ：車內圓及臺階工序Ⅵ：加工柱塞泵體圓周上七個均布柱塞孔工序Ⅶ：檢驗工序VIII：入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定柱塞泵缸體零件材料為GCR15，，生產類型為大批量生產，采棒料毛坯。不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。柱塞泵缸體的底面由于柱塞泵缸體底面要與其他接觸面接觸，所以要進行車，其加工余量為3mm。3、柱塞泵缸體的孔直徑、孔毛坯為實心。孔的精度要求介于IT7—IT8之間，參照參數文獻，確定工藝尺寸余量為鉆孔表面粗糙度均為1.6孔Ⅰ端面采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.6，根據參考文獻，其余量為Z=3mm2.5確定切削用量及基本工時工序Ⅰ：鍛造毛坯時效處理工序II：車外圓和端面選硬質合金車刀工步一：車外圓端面1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=254min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數，選擇nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度Vc=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=480/(300×10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(12+15)/480=0.052min。工步二：車φ48外圓選擇硬質合金車刀1）車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量f=0.14mm/z。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。查《切削手冊》表3.8，壽命T=254min4）計算切削速度按《切削手冊》，查得Vc＝98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s據CA6140臥式車床車床參數，選擇nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度Vc=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=480/(300×10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。6）計算基本工時tm＝L/Vf=(12+25)/480=0.054min。工序III：鉆孔鉆孔確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.80，則 根據Z525機床說明書，現取切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 其他的車床，銑床的計算如上，在此不在累述工步II：車螺紋M12車螺紋M12mm。按機床選取，則機動時，，車螺紋第三章夾具設計3.1研究原始質料利用本夾具主要用來加工7XΦ19孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。3.2定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短圓柱銷和V型塊定位，夾緊方式可設計圓環套在大頭孔圓周邊進行夾緊。方案Ⅱ：應用一面即柱塞泵缸體底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。方案Ⅲ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面三種方案：方案Ⅰ中的V型塊定位造成過定位，而夾緊方式加大了設計量，裝、取工件也不易。方案Ⅱ中的心軸夾緊、定位是不正確的，也端是不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案Ⅲ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔為定位基準來設計鏜模，從而保證其尺寸公差要求。3.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料：（硬質合金鏜刀）刀具的幾何參數：由參考文獻[5]查表可得：圓周切削分力公式：式中查[5]表得：查[5]表取由表可得參數：即：同理：徑向切削分力公式：式中參數：即：軸向切削分力公式：式中參數：即：根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：安全系數K可按下式計算有：：式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]表可得：所以有：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數由參考文獻[5]可查得：其中：螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖4.1移動壓板受力簡圖由表得：原動力計算公式即：由上述計算易得：由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。3.4誤差分析與計算該夾具以一個平面和和個定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規定的尺寸公差。由[5]和[6]可得：定位誤差：當短圓柱銷以任意邊接觸時當短圓柱銷以固定邊接觸時式中為定位孔與定位銷間的最小間隙通過分析可得：因此：當短圓柱銷以任意邊接觸時夾緊誤差：其中接觸變形位移值：⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過⑷夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5零、部件的設計與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和擋銷來定位，其參數如下：表4.1定位銷參數dHD公稱尺寸允差14～181615～0.01122514M124表4.2擋銷參數dHD公稱尺寸允差3～686+0.023+0.0151271212夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板，其參數如下表：表4.3移動壓板參數公稱直徑L645208196.67M653.6夾具設計及操作的簡要說明如前所述，該工件不但可以采用心軸夾緊、定位，還可設計圓環套來夾緊，但由于心軸的夾緊有可能破壞其定位，不選用該方式，而設計圓環套不易裝、取工件，也不選用，為提高生產率，經過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。總結課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。致謝這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設計。這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻[1]東北重型機械學院，洛陽農業機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上海科學技術出版社，1980。

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