PAGE設計說明書題目：汽車剎車泵殼體的工藝規程及鉆M8螺紋孔的夾具設計學生：學號：專業：班級：指導老師：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、公差配合與測量等多方面的知識。汽車剎車泵殼體加工工藝規程及其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。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,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TOC\o"1-3"\h\u序言 1一零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 2二毛坯的確定 42.1確定毛坯的制造形式 42.2毛坯形狀及尺寸 4三擬定加工工藝路線 53.1基準的選擇 53.1.1粗基準選擇 53.1.2精基準的選擇 63.2制定工藝路線 7四切削用量及工時計算 104.1銑右端面 104.2車Φ22孔 114.3鉆2-Φ8.7孔 124.4銑距離中心34mm的端面 134.5銑距離中心39mm的端面 144.6鉆M8螺紋孔 154.7鉆Φ3.5孔锪平 16五夾具設計 175.1問題的提出 175.2定位基準的選擇 175.3切削力及夾緊力計算 175.4定位誤差分析 185.5夾具設計及操作簡要說明 19總結 20致謝 22參考文獻 23第23頁共28頁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。汽車剎車泵殼體的加工工藝規程及其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、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環節。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。一零件的分析1.1零件的作用汽車剎車泵殼體的作用，待查1.2零件的工藝分析汽車剎車泵殼體的工藝有2組加工面的分別為1：以右端面為基準的加工面，這組加工面包括車Φ22孔,鉆2-Φ8.7孔2：以底面和2-Φ8.7孔為基準的加工面，這組加工面主要是銑距離中心34mm的端面,銑距離中心39mm的端面,銑距離中心42.5mm的端面,鉆距離中心27.5mm的端面,鉆2-Φ2孔M10螺紋孔,鉆Φ3孔锪孔Φ22,鉆Φ15孔，Φ19孔，Φ22孔Φ0.5孔,鉆M8螺紋孔,銑下端面,鉆Φ3.5孔锪平。二毛坯的確定2.1確定毛坯的制造形式由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2毛坯形狀及尺寸毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現有毛坯制造技術及成本的限制，以及產品零件的加工精度和表面質量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關。三擬定加工工藝路線3.1基準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。3.1.1粗基準選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5）粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。3.1.2精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為精基準。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。5)精基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。以2-QUOTEφ8.7孔（一面2銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。3.2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：方案一1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑銑右端面4車車Φ22孔5鉆鉆2-Φ8.7孔6銑銑距離中心34mm的端面7銑銑距離中心39mm的端面8銑銑距離中心42.5mm的端面9鉆鉆距離中心27.5mm的端面10鉆鉆2-Φ2孔M10螺紋孔11鉆鉆Φ3孔锪孔Φ2212鉆鉆Φ15孔，Φ19孔，Φ22孔Φ0.5孔13鉆鉆M8螺紋孔14銑銑下端面15鉆鉆Φ3.5孔锪平16檢驗檢驗17入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時效處理時效處理3鉆鉆2-Φ8.7孔4車車Φ22孔5銑銑右端面6銑銑距離中心34mm的端面7銑銑距離中心39mm的端面8銑銑距離中心42.5mm的端面9鉆鉆距離中心27.5mm的端面10鉆鉆2-Φ2孔M10螺紋孔11鉆鉆Φ3孔锪孔Φ2212鉆鉆Φ15孔，Φ19孔，Φ22孔Φ0.5孔13鉆鉆M8螺紋孔14銑銑下端面15鉆鉆Φ3.5孔锪平16檢驗檢驗17入庫入庫工藝方案一和方案二的區別在于方案二先鉆孔，車孔再銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆2-Φ8.7的孔，這樣可以利用2-Φ8.7的孔作為定位基準，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一具體的工藝路線如下1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑銑右端面4車車Φ22孔5鉆鉆2-Φ8.7孔6銑銑距離中心34mm的端面7銑銑距離中心39mm的端面8銑銑距離中心42.5mm的端面9鉆鉆距離中心27.5mm的端面10鉆鉆2-Φ2孔M10螺紋孔11鉆鉆Φ3孔锪孔Φ2212鉆鉆Φ15孔，Φ19孔，Φ22孔Φ0.5孔13鉆鉆M8螺紋孔14銑銑下端面15鉆鉆Φ3.5孔锪平16檢驗檢驗17入庫入庫四切削用量及工時計算4.1銑右端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝750當＝750r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，則機動工時為4.2車Φ22孔1)切削深度單邊余量為Z=2mm2)進給量根據《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r3)計算切削速度其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)確定機床主軸轉速ns==753r/min與753r/min相近的機床轉速為750r/min。現選取=750r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，t=i;其中l=25mm;=4mm;=0mm;t=i=x2=0.966(min)4.3鉆2-Φ8.7孔機床：Z525立式鉆床刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ71)進給量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns==1364r/min與1364r/min相近的機床轉速為1450r/min。現選取=1450r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l=10mm;=4mm;=3mm;t=2x（）=2x（）=0.0234(min)4.4銑距離中心34mm的端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝750當＝750r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，則機動工時為.4.5銑距離中心39mm的端面1.選擇刀具刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝1450當＝1450r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，則機動工時為4.6鉆M8螺紋孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）按機床選取基本工時：min攻螺紋M8mm：選擇M8mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即按機床選取基本工時：4.7鉆Φ3.5孔锪平機床：Z525立式鉆床刀具：根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ3.51)進給量取f=0.13mm/r2)切削速度V=12~20m/min.取V=15m/min3)確定機床主軸轉速ns==682r/min與382r/min相近的機床轉速為700r/min。現選取=700r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l=10mm;=4mm;=3mm;t=2x（）=2x（）=0.0234(min)五夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計第13道工序鉆M8螺紋孔的鉆床夾具。5.1問題的提出本夾具主要用于鉆M8螺紋孔，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。5.2定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發，合理選擇定位基準。我們采用外心軸定位，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。5.3切削力及夾緊力計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：鉆削力式（5-2）鉆削力矩式（5-3）式中：代入公式（5-2）和（5-3）得本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。5.4定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——定位銷外圓直徑公差（mm）。圖心軸水平放置時定位分析圖5.5夾具設計及操作簡要說明使用心軸定位，壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用可換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。總結這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業知識有機的結合起來。同時也培養了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。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。這次設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,更是在學完大學所學的所有專業課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識；以及自己獨立思考能力和創新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合