机油泵传动轴支架孔2Φ8H7钻削夹具设计.docx

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机油泵传动轴支架孔2Φ8H7钻削夹具设计

题目：

机油泵传动轴支架夹具设计

专业：

机械设计制造及其自动化

姓名：

班级：

学号：

学校：

任务书

一、设计题目

机油泵传动轴支架孔2×Φ8H7钻削夹具设计

二、原始依据

1、生产类型：

成批生产；

2、零件图样。

三、设计内容

1、零件图1张

2、设计指定的专用夹具，绘制夹具装配总图1张

3、编写设计说明书1份。

摘要

本次设计是对机油泵传动轴支架零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。

机油泵传动轴支架零件的主要加工表面是平面及孔。

由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。

所以本设计遵循先面后孔的原则。

并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。

基准选择以机油泵传动轴支架端面作为粗基准，以上表面作为精基准。

任务书2

摘要2

1.零件工艺性分析4

1.1零件的作用4

1.2零件的工艺分析4

2.机械加工工艺规程制订5

2.1机械加工基准介绍5

2.2基准的选择5

2.3选择加工方法7

2.4制定工艺路线8

2.5选择加工设备及刀、夹、量具8

2.5.1设备的选择8

2.5.2刀具量具的选择11

2.6加工工序设计11

3.夹具设计19

3.1工件加工工艺的分析21

3.2确定夹具的结构方案22

4.课程设计总结23

参考文献23

1.零件工艺性分析

1.1零件的作用

本次课程设计我们小组的任务是针对生产实际中的一个零件———机油泵传动轴支架。

如右图所示，题目所给定的零件是机油泵传动轴支架。

它位于传动轴的端部。

主要作用是支承传动轴，连接油口，起到固定机油泵的作用。

是拖拉机里用到的最普遍的零件之一。

它结构简单，体积也较小，属叉架类零件。

其中φ32孔要与轴配合，要求精度较高。

1.2零件的工艺分析

机油泵传动轴支架共有两组加工加工表面，它们之间有一定的位置要求。

现分述如下：

1．以A面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：

mm,

mm。

其中，主要加工表面为A基准面。

2．以2*

沉孔φ10*90°为中心的加工表面

这一组加工表面包括：

2*

沉孔φ10*90°，

mm,

mm,223±0.05mm，φ11轴线的位移度不大于R0.25。

这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：

（1）φ32H7轴线对B-B面的不垂直度100长度上不大于0.05

（2）φ32H7轴线和一个

距离54±0.12mm。

（3）由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度。

2.机械加工工艺规程制订

2.1机械加工基准介绍

基准：

基准是用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的那些点、线、面。

基准根据其功用的不同可分别为设计基准和工艺基准。

在工件工序图中，用来确定本工序加工表面位置的基准，加工表面与工序基准之间一般有两次核对位置要求：

一是加工表面对工序基准的距离要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面对工序基准的形状位置要求，如平行度，垂直度等。

所以工件定位时，用以确定工件在夹具中位置的表面（或点，线）称为定位基准，定位基准的选择，一般应本着基准重合原则，尽可能选用工序基准作为定位基准，工件在定位时，每个工件的夹具中的位置是不确定的，一般是限制工件的六个自由度，分别是指：

沿三坐标轴的移动自由度，和绕三坐标轴转动的自由度。

基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基面选择正确合理，可以使加工质量的到保证，减轻劳动强度，生产效率得到提高。

否则，会使加工困难，甚至造成加工零件报废。

2.2基准的选择

粗基准的选择

粗基准选择原则：

选择粗基准，主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。

为了方便地加工出精基准，使精基准面获得所需加工精度，选择粗基准，以便于工件的准确定位。

选择粗基准的的出发点是：

一要考虑如何合理分配各加工表面的余量；二要考虑怎么样保证不加工表面与加工表面间的尺寸及相互位置要求，一般应按下列原则来选择：

1）若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应优先选择该表面为粗基准。

2）若工件每个表面都有加工要求，为了保证各表面都有足够的加工余量，应选择加工量最少的表面为粗基准。

3）若工件必须保证某个加工表面与加工表面之间的尺寸或位置要求，则应选择某个加工面为粗基准。

4）选择基准的表面应尽可能平整，没有铸造飞边，浇口，冒口或其他缺陷。

粗基准一般只允许使用一次。

基于上述的要求和考虑到安装装配面的精度要求和便于夹紧等实际情况，粗基准选用前机体内一个较大的非加工面在毛坯图上已经标出。

（2）精基准的选择

精基准选择原则：

选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并要达到使用起来方便可靠。

一般应按下列原则来选择：

1）基准重合原则；应选择设计基准作为定位基准。

2）基准统一原则；应尽可能在多数工序中选用一组统一的定位基准来加工其他各表面，采用统一基准原则可以避免基准转换过程所产生的误差，并可使各工序所使用的夹具结构相同或相似，从而简化夹具的设计和制造。

3）自为基准原则；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身来作为定位基准。

4）互为基准原则；对于相互位置精度要求高的表面，可以采用互为基准，反复加工的方法。

5）可靠，方便原则；应选择定位可靠，装夹方便的表面作为精基准。

本零件是铸造件，要用毛坯面定位先加工出一个精基准。

然后以精基准定位，加工零件。

精基准放在工序最前面加工。

以上表面毛坯面定位。

详见工艺卡片。

2.3选择加工方法

1.平面的加工

平面的加工方法很多，有车、刨、铣、磨、拉等。

而对于K面粗糙度为Ra6.3通过粗铣以及精铣就可以达到。

2.孔加

Φ32孔内壁粗糙度为Ra6.3所以就用钻-扩-铰，钻孔铰该孔后就可以达到这个精度要求，满足安装配合F7，并且用YT锥柄麻花钻。

同样3*Φ11以及2*Φ8的销孔也可以用钻床加工出来。

2.4制定工艺路线

（1）定位基准的选择

粗基准选择下表面，则由非加工面为定位基准，铣精基准。

精基为上表面，则加工时稳定性差一些，加工精度就受到了影响，角向定位也是这样。

（2）热处理工序的安排

加工工艺安排热处理，因为零件精度要求较高HT200要铸造完成要进行时效处理，防止工件变形。

因此，拟订工艺路线方案如下：

工序1：

清沙，去除非加工表面铸造积瘤

工序2：

时效处理，去除内应力

工序3：

毛毛坯面定位，铣上表面，保证尺寸12及72.3+0.1/0

工序4：

钻2-Φ8H7（+0.015/0）沉孔Φ10x90°及3-Φ11孔

工序5：

以底面为基准，粗镗Φ32孔至Φ31.5

工序6：

以底面为基准，精镗Φ31孔至32H7（+0.015/0）

工序7：

以底面为基准，铣端面，保证30°及11尺寸，工件总长度250

工序8：

检验

工序9：

入库

2.5选择加工设备及刀、夹、量具

2.5.1设备的选择

选择加工设备即选择机床类型。

由于已经根据零件的形状、精度特点，。

选择加工方法，因此机床的类型也随之确定。

至于机床的型号，主要取决于现场的设备情况。

若零件加工余量比较大，加工材料又较硬，有必要校验机床功率。

1）摇臂钻床Z3040X16主要参数：

最大钻孔孔直径40mm

主轴中心线至立柱母线距离最大1600mm

最小350mm

主轴端面至底座工作面距离最大1250mm

最小350mm

主轴行程315mm

主轴锥孔（莫氏）4#No.

主轴轴转速范围25-2000r/min

主轴转速级数16

主轴进给量范围0.04-3.20mm/r

主轴进给级数16

工作台尺寸500×630mm

主轴箱水平移动距离1250mm

主电机功率3kw

机床重量3500kg

机床外型尺寸（长×宽×高）2500×1070×2840mm

2）立式铣床X52K主要参数：

单位/X52K

工作面积宽*长mm320*1250

承载重量kg500

T型槽数目个3

T型槽宽度mm18

T型槽间距mm70

X向（工作台纵向）手动/机动mm700/680

Y向（滑座横向）手动/机动mm255/240

Z向（升降台垂向）手动/机动mm370/350

最大回转角度deg±45

转速r/min30-1500

转速级数Step18

锥孔.ISO7：

24NO.50

轴向移动距离mm85

主轴端面至工作台距离最小/最大mm45/415

主轴中心线至床身垂直导轨面距离mm350

切削进给速度mm/minX，Y：

23.5-1180，Z：

8-394

快速移动进给速度mm/minX，Y：

2300，Z：

770

进给级数Step18

主轴电机功率KW7.5

进给电机功率KW1.5

机床外形尺寸（长*宽*高）mm2272*1770*2094

机床净重（约）kg2800

4）立式钻床Z5140主要参数:

工作台尺寸（长X宽）mm450X500

工作台行程mm300

主轴中心线至导轨面距离mm335

主轴端面至工作台面距离mm0-750

主电机功率kw3.0

最大钻孔直径mm40

最大送刀抗力N16000

主轴最大输送扭矩N.m350

主轴孔锥度Morse4

主轴变速级数级12

主轴变速范围r/min31.5-1400

主轴行程mm250

主轴箱行程mm200

送刀级数级9

送刀范围mm/r0.056-1.80

外形尺寸（长X宽X高）mm1080X810X2510

机床重量kg2000

2.5.2刀具量具的选择

依据〈〈金属机械加工工艺人员手册〉〉所选量具公布如下：

测量范围为：

0～100的深度规

深度规用于精确测量凹台和沟槽深度。

塞规具有独特的导向圆柱体设计，方便、快、准。

适用于现场测量。

测量范围为10～30的内槽卡钳。

内槽卡钳适用于测量各种筒形工件、管材内径以及凹槽尺寸。

2.6加工工序设计

切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量，确定方法是先确定背吃刀量，再进给量，最后确定切削速度。

不同的加工性质，对切削加工的要求不一样。

粗加工时，应尽量保证较高的金属切削率和必要的刀具耐用度，故一般优先选择尽可能大的背吃刀量，其次选择较大的进给量，最后根据刀具耐用度要求，确定适合的切削速度。

精加工时，首先应保证工件的加工精度和表面质量要去，故一般选用较小的背吃刀量和进给量，而尽可能选用较高的切削速度。

（1）工序5

本工序是粗刨平面K，选用B665刨床，选用刀具为平面刨刀。

加工时间为12.56s。

（2）工序10

本道工序是钻孔Φ32，已知加工材料为HT150，机床选用Z35钻床，由于本道工序需要钻扩铰3个步骤，钻Φ30孔、扩Φ31.75孔、铰Φ32孔。

因此选用刀具为高速钢锥柄麻花钻，以钻Φ30孔为例，其刀具参数：

直径d30mm,l=296mm,b=30°T=75min。

1.切削用量

（1）确定背吃刀量钻孔时，其背吃刀量为（30-26.4）/2=1.8mm。

（2）确定进给量f按照加工要求决定进给量。

钻头直径d0=30，

工件材料为铸钢且应力值为570MPa时，根据表5-50，进给量f的取值范围为0.60至0.70mm/r。

由于加工孔后