齿轮油泵机械工艺工装课程设计文档格式.docx

1、第49天：设计指定工序的专用夹具，画出夹具装配图。第10天：整理设计说明书。参考文献1、李洪主编机械加工工艺手册2、王绍俊主编机械制造工艺设计手册 3、倪小丹主编机械制造技术基础4、王益民主编机械制造工艺课程设计指导书5、王永康主编机械制造技术课程设计指导书6、杨黎明主编机床夹具设计手册附零件图第1章 零件分析1.1零件的作用： 齿轮泵是一种将机械能转换为液压能的能量转换装置。适用于输送不含固体颗粒和纤维，无腐蚀性的高温液体，介质温度可达250，粘度为5-1500cst。1.2 分析零件的技术要求 在加工中孔 22H8、32H7的同轴度、垂直度、位置度为加工关键，是为了保证两壳体在安装的时候能

2、严格正确的装配。保证两齿轮在安保证两齿轮中心线平行，22H8、32H7同轴度要求使两孔中心线平行，安装齿轮后，齿轮工作平面与孔的平面平行。1.2零件的工艺分析：本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,但是没有位置要求,还有五组孔,其中有两组孔有位置和精度。1、零件件底面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣和半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、加工底面4个孔，它是以底面为基准而加工的，它将作为精基准完成以后的加工，为达到题目要求我们采取钻孔锪平上面的大孔并铰两个对角孔的工序过程。 3、按照先面后孔的加工理论，

3、我们以地面为基面并采用两个支承钉来加工箱体内用数控铣床进行粗铣和精铣。5、铣平箱体箱盖结合面6、钻扩加工32H7轴承孔和22H8、16F7的轴孔。7、加工8螺纹孔，采用钻、锪平，攻丝三步工序、以满足工艺要求。8加工M6螺栓孔，采用钻、攻丝二步工序。加工M6螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为5，由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。1.3零件的技术条件分析齿轮油泵箱体的主要加工部位有：轴承支承孔、结合面、端面、底座（装配基面）、螺栓孔、螺纹孔，油道孔等。对这些加工部位的技术要求有：（1）油泵箱体、箱盖的上结合面与机体的底面垂直。（2）油泵箱体结合面的表面粗糙度Ra值不超0.063mm。

4、（3）轴承支承孔的轴线必须与底面平行，其误差不得超过0.02。 （4）轴承支承孔的尺寸公差一般为H，表面粗糙度Ra小于6.3um。（5）减速器箱体的底面是安装基准，保证精度为0.02mm。第2章 选择毛坯、确定毛坯尺寸2.1选择毛坯由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。铸件在铸造完成后有较高的内应力，所以必须采用人工时效的热处理方法在一定程度上消除铸件的内应力，以防止在加工过程中由于内应力的存在而造成零件变形，影响加工的尺寸精度。同时还可以提高材料的切削加工

5、性。2.2 确定毛坯尺寸铸件的公差等级为IT8-10级，加工余量等级MA为H级。故IT为10级，查文献表2-3,根据各表面的基本尺寸，确定各表面的毛坯余量0.5,毛坯总长宽高为135X120X110mm第3章 加工工艺过程3.1基准的选择：基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本蜗轮箱体来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计

6、基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。（1）粗基准的选择：对于一般零件以不加工表面作为粗基准是完全合理的。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，再结合零件，选择箱体底面的做为粗基准。（2）精基准的选择：精基准的选择主要应该考虑重合的问题在工艺过程中的具体选择。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。选择精铣底面和精铣过的结合面做为精基准。3.2热处理工序机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸

7、，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能。3.3表面加工方法的选择表面加工方法的选择，就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。在选择时，一般先根据表面的精度和粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序的加工方法，即确定加工方案。由于获得同一精度和粗糙度的加工方法往往有几种，在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑工件材料的性质，工件的结构和尺寸，生产类型，具体生产条件等因素。根据本零件的表面的精度和粗糙度要求选定的加工方法有，粗铣，半精铣底面，精铣底面，粗铣，精铣端面和孔，钻，绞，锪，攻丝等工序来加工孔。3.4制定工艺路线：制定工艺路线的出发点,

8、应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。机械加工顺序的安排原则：（1）基面先行（2）先主后次（3）先粗后精（4）先面后孔有些表面的最后精加工安排在部装或总装工程中进行，以保证较高的配合精度。根据以上原则设计出涡轮减速器箱体的加工工艺路线:工艺路线方案一50（1）粗铣底面（2）半精铣底面60（1）锪22底座沉头孔（2）钻11的底座螺栓孔70（1）粗铣箱体箱盖结合面（2）精铣箱体箱盖结合面80精铣箱体底面90（1）粗铣底部油

9、口平面（2）精铣底部油口平面100（1）钻12F7的孔（2）扩孔到15.8F7（3）铰孔到16F7粗糙度1.6110（1）粗铣箱体内壁（2）精铣箱体内壁120（1）粗铣轴承凸台面（2）精铣轴承凸台面130（1）钻孔31.8H7的孔（2）扩孔32H7的孔（3）钻孔21.8H8的孔（4）扩孔22H8的孔140（1）钻顶部8的油孔（2）钻顶部Rp3/8的螺纹孔（3）攻顶部Rp3/8的螺纹150（1）钻底部8的油孔（2）钻底部Rp3/8的螺纹孔（3）攻底部Rp3/8的螺纹160（1）钻轴承盖连接螺纹孔5（2）攻轴承盖连接螺纹孔2XM6X15170（1）钻箱体箱盖连接螺纹孔4（2）攻箱体箱盖连接螺纹孔2

10、XM6X15工艺路线方案二（1）粗铣孔31.8H7的孔（2）精铣孔32H7的孔（3）粗铣孔21.8H8的孔（4）精铣孔22H8的孔5工艺方案的比较与分析 方案一加工相对方案二复杂，但是从中批量生产的经济角度出发，一方案经济。能更好的降低成本。所以选择一方案。第4章 工序设计4.1选择加工装备由于生产类型为中批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量数控机床，其生产方式以通用机床通用夹具为主，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。4.2选择刀具、量具及夹具 （1）刀具和选择选择硬质合金铣刀直径D=8mm。（2）量具的选择 本零件属于成批生产，一般情况下尽量

11、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： 选择加工面的量具：用分度值为，以及读数值为0.01mm测量范围0125mm的游标长尺测量。（3）夹具的选择 由于工件为中批生产且箱体结果复杂，加工要求较高，所以选用专用夹具，宜用简单的手动加紧装置。钢套的轴向刚度比径向的刚度好，因此应该指向限位台阶面。根据具体情况采用螺旋夹紧机构。 在夹紧机构中，结构形式变化最多的是螺旋压板机构。螺旋压板机构有四种典型结构。移动压板，回转压板。 螺旋钩形压板机构。其特点是结构紧凑，使用方便。当钩形压板妨碍工件的装卸时，可采用自动回转形压板，它避免了用手动钩形压板的麻烦。4.3、确

12、定切削用量本工序为铣油口端面。已知工件材料为HT200，选择硬质合金铣刀直径D=8mm。1.确定进给量f根据资料所知，粗铣进给量f=2mm2.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=300min。3.确定主轴速度 根据经验选择粗铣切削速度为2388r/min精铣转速3184r/min4.4确定工序尺寸根据加工长度的为15mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为3mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的直径为26的原形面，经粗加工后的加工余量为1mm。粗加工精加工各一次即可。4.5确定时间定额 计算基本工时T 由零件图可知铣削长度分别为186mm

13、和148mm，根据公式T=L/f，式中L=l+y+,l=186mm，根据切削用量简明手册得，y+=380mm，f=300mm/min，故T=0.73min，所以总工时为T=5min。第5章 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本次专用夹具设计的任务是，设计用铣床铣直径26的油口端面的专用夹具，即铣床夹具。具体设计内容和要求应以任务和齿轮油泵箱体机械加工工艺规程为依据。5.1本工序的加工要求与应限制的自由度本工序加工的是一个底面，根据零件图所示，底面没有垂直度要求也没有平行度要求，但表面粗糙度要求为Ra6.3，本工序是为以后的加工工序作基准的，所以应该精加工

14、才能达到要求。加工底面应该限制五个自由度。5.2确定定位方案及定位误差的分析与计算 由零件图可知，油口平面既没有垂直度要求又没有平行度要求，出于定位简单和快速的考虑，选择箱体底面的表面为基准定位面，因为定位面为加工表面，所以选择平头支承钉来支承定位。两端面辅助定位和夹紧方向。因为本工序是以一个不加工表面定位的，定位精度不是要求很高，根据零件图中的要求可知本道工序铣面的位置精度要求不高，所以定位误差要求不高。5.3夹紧方案的确定及夹紧装置的选择与设计 为了便于加工，用组合定位方式，为了提高生产率，决定选择对刀块。本道工序所需的夹具压紧力不大，且其主要的作用是做到定位，故使用手动夹紧。为了提高生产

15、力，使用螺旋夹紧机构，并采用压板压紧5.4确定夹具的对刀（或导向）装置 根据零件图中的要求可知，本工序只有一个方向的加工要求，所以选用圆形对刀块，查机床夹具手册选择JB/T 8031.1-1999规格为25mm的圆形对刀块。5.5夹具上其它装置的设计 支承钉是根据机床夹具手册选择规格为6mm的C类支承钉，压板选择普通常用的板材，其它连接螺钉根据GB要求选择。5.6夹具技术条件的制定 本夹具总体来说加工精度不是很高，只要保证了加工面的表面粗糙度即可，夹具总装配图上应标注的尺寸有工件与定位元件间的联系尺寸，夹具与刀具的联系寸，夹具与机床联接部分的尺寸，夹具内部的联系尺寸及关键件配合寸，夹具外形轮廓

16、尺寸。2）确定夹具技术条件在装配图上需要标出与工序尺寸精度直接有关的下列各有关夹具元件之间的相互位置精度要求。 定位元件之间的相互位置要求。 定位元件与联接元件或找正基面间的相互位置精度要求。 对刀元件与联接元件间的相互位置精度要求。 定位元件与导向元件的位置精度要求。5.7夹具的操作说明本工序采用压板作为夹紧元件。夹紧工件时，只要将螺杆拧紧推动压板即可实现工件的夹紧；加工完成时，只要将螺杆拧松带动压板，压板离开工件取出工件即可。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。在设计夹具时,考虑到提高劳动率。为此,夹紧时采用加力杆来转动螺杆带动压板,以便装卸。本夹具总体的感觉还比较紧凑。五、心得体会这次的课程设

17、计在老师和同学们帮助下，让我顺利的解决了这些问题，也让我顺利的完成了这次的课程设计。在设计夹具时，应该先对零件的被加工面进行分析，应限制那些自由度，再来选取定位元件，在设计夹紧元件或夹紧装置时，应考虑到零件加工方便，对于对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件、其他元件或装置的设计，根据零件和外形和尺寸要求设计，只要不对零件加工进行干涉就行。然后根据零件所要求的形状、尺寸等来确定和设计毛坯的形状和尺寸。 过程虽然艰辛但是结果是美好的，然后也要感谢同学的配合和小组的努力，最后重点感谢谭立新老师的关心于支持。1、倪小丹、杨继荣、熊运昌主编机械制造技术基础北京，清华大学出版社，20072、倪森寿主编机械

18、制造工艺与装配习题集与课程设计指导书北京，化学工业出版社，20033、吴拓、方琼珊主编机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书 北京，机械工艺出版社，20054、王启平主编机械制造工艺学哈尔滨，哈尔滨工业大学出版19995、机床夹具设计手册上海，上海科学技术出版社，第二版，19876、互换性与技术测量基础胡凤兰主编，高等教育出版社，2010附录：1、机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片产 品 型 号零 件 图 号产 品 名 称齿轮油泵零 件 名 称齿轮油泵箱体材料牌号HT200毛坯种类铸 件毛坯尺寸135120每坯件数1每台件数工序号工 序 内 容加 工车 间设 备夹 具刀 具量 具单件工时（

19、min）名 称型 号代号规 格10铸造毛坯铸造区游标卡尺012520人工时效热处理区30去除表面余沙表面处理区抛丸机床40非加工表面刷防锈漆喷漆区铣削车间铣床X5040专用夹具立铣刀2525钻销车间钻床Z5140麻花钻11面铣刀1018358Z512B12镗刀16绞刀160-125铣销车间数控铣床XK60366摇臂钻床Z3032直柄麻花钻3222塞规8Rp3/8攻丝刀5丝锥M64设计冉杰指导教师谭立新老师共 1页第 1 页2、机械加工工序卡 机械加工工序卡片零件名称工序名称工序号粗铣+精铣箱体内壁涡轮减速器箱体铣材料名称设备名称设备编号夹具名称夹具编号额定时间共 页灰铸铁卧式铣床X6036第 页工序简图工步号工步内容进给量mm/r切削速度r/min 刀具量具名称规格 粗铣箱体内壁0.22388 82 精铣箱体内壁0.53184 6更改内容班 级机设1182设计者姓名袁耀辉设计日期2015.1.62.夹具设计装配图