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三元子泵体零件的机械加工工艺规程及孔Φ13H7夹具设计

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软件简介

 摘要 3
Abstract 2
序 言 3
第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定 5
1.1零件的工艺分析 5
1.2零件的生产类型 6
第二章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 7
2.1选择毛坯 7
2.2确定机械加工余量 8
2.3确定毛坯尺寸 8
2.4设计毛坯 8
3选择加工方法,制定工艺路线 9
3.1定位基准的选择 9
3.2零件表面加工方法的选择 9
3.3制定工艺路线 10
第四章 工序设计 12
4.1选择加工设备与工艺装备 12
4.2确定工序尺寸(工序6) 13
第五章 确定切削用量及基本时间(工序6) 14
5.1切削用量的计算 14
5.2基本时间tm的计算 15
5.3辅助时间的计算 15
5.4其它时间的计算 15
5.5单件时间的计算 16
第六章 夹具设计 17
6.1 夹具的要求 17
6.2 专用夹具设计步骤 17
6.3定位方案 19
6.4夹紧机构 19
6.5导向装置 20
6.6夹具与机床连接元件 20
6.7夹具体 20
总结 22
参考文献 23
三元子泵体加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。

关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
在本设本设计中,除了对工件的定位和夹紧外,还有一些问题需要解决,如专用夹具的设计步骤、夹具体的设计、夹具总图上尺寸公差及技术要求的标注、工件在夹具中加工的精度分析、夹具的经济分析及机床夹具的计算机辅助设计等。这些问题将在下面做论述。
要满足“优质、高产、低成本”的要求,首先必须制订零件的机械加工工艺规程的装配工艺规程,然后按照所制定出的装配工艺规程来进行机械加工和装配。
制定机械加工工艺规程应分析研究零件图样,了解该零件在产品或部件中的作用,找出其要求较高的主要表面及主要技术要求,并了解各项技术要求制定的依据,审查其结构工艺性,选择和确定毛坯,拟定工艺路线;详细拟定工序具体内容,对工艺方案进行技术经济分析,最后填写工艺文件。
1.泵体底面的粗糙度为12.5μm;左端面粗糙度为3.2μm;右端面粗糙度为12.5μm;两侧的凸台表面粗超度Ra12.5μm;底面两个φ9的通孔粗超度为25μm,底面两个φ19深度为2mm的孔粗超度为12.5μm。
2.孔φ60H7,粗糙度为63.2μm,对于左端面的垂直度为0.02;
3.孔φ13H7,粗糙度为3.2μm,对于φ60H7的同轴度为0.02。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的表面,上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。

根据铸件的材料和铸造方法确定毛坯铸件典型的机械加工余量等级表,然后查取铸件的机械加工余量表得;左端面的单边余量在厚度方向为1.4mm,右端面的单边余量在厚度方向为1.4mm;底面的加工余量为1.4mm;两侧凸台的单边加工余量为1.4mm;Φ60H7的孔的单面余量查表得0.7mm。
2.3确定毛坯尺寸
毛坯尺寸为零件的尺寸加上所查得的加工余量值。
2.4设计毛坯
(1)确定圆角半径
需要加工的和不需要加工的过度表面处圆角半径为R=2mm;其余的圆角半径为R3~R5。
(2)确定拔模斜度
查表得:
拔模斜度为5°
(3)确定分模位置
选择在主视图中距左端面28mm处的平面为分模面。


3选择加工方法,制定工艺路线
3.1定位基准的选择
粗基准的选择:按基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的左端面为主要的定位粗基准。
在成批生产中,工件加工时应该广泛采用夹具装,由于毛坯的加工精度要求较高所以在装夹的过程中对与夹具的精度的设计也是需要有很大的保证,来足以保证零件的加工精度
精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,选择Φ60H7孔为精基准。
3.2零件表面加工方法的选择
(1)泵体的底面 表面粗糙度为Ra12.5,需进行粗铣。
(2)泵体的右端面 表面粗糙度为Ra12.5,需进行粗铣。
(3)泵体两侧的凸台 表面粗糙度为Ra12.5,需进行粗铣。
(4)Φ60H7的孔 公差等级为IT7,内表面粗糙度为Ra3.2,由于改孔在铸造是已经铸出来了,所以需要先进行粗钻,再进行半精钻,可达到7级精度。
(5)泵体的左端面 表面粗糙度为Ra3.2,且要与孔Φ60H7的轴线保证0.02的垂直度,需先进行粗铣,再进行半精铣。
(6)Φ13H7的孔 公差等级为IT7,内表面粗糙度为Ra3.2,与孔Φ60H7要满足0.02的同轴度,所以要以孔Φ60H7为定位基准,需先钻,再粗铰,然后进行精铰可达到要求。
(7)Φ22的孔 表面粗糙度为Ra12.5,只需锪钻就能达到要求。
(8)底座上两个Φ9的孔 表面粗糙度为Ra25,只需钻即可。
(9)底座上两个Φ19的孔 表面粗糙度为Ra12.5,需用平底锪钻。
(10)6个M6T14的螺纹孔 先钻孔,再用丝锥攻螺纹。
(11)3个M4T10的螺纹孔 先钻孔,再用丝锥攻螺纹。
(12)1个M8的螺纹通孔 先钻孔,再用丝锥攻螺纹。
(13)2X45°倒角 表面粗超度为Ra12.5,只需用车床粗车就可以。
3.3制定工艺路线
1)选择表面的加工方法
工件的材料为有色金属,孔的直径不是很大,要求较高,孔加工采用钻孔-扩孔-粗铰-精铰的加工方案;平面加工采用粗铣-精铣的加工方案;由于各个表面有较高的垂直度的要求,因此铣削不易到达,故铣后还应增加一精加工的工序,考虑到有些表面的面积较小,所以在小批量的生产条件下,采用刮削的方法来保证其加工要求是可行的.
2)加工划分阶段和工序集中的程度
该件要求较高,刚性较好,加工应该划分为粗加工,半精加工和精加工三个阶段,在粗加工和半精加工阶段,平面和孔的加工是分开的,夹具体的设计主要是针对孔系加工而言的,并且孔系加工的精度要求较高,三个侧面的孔系每一个侧面上的孔系应放在同一道工序中一次装夹下加工出来,其他平面的加工在夹具装夹零件之前集中适当按照精度要求进行加工.
3)工序的顺序安排
根据“先基准面,后其他”的原则,在工艺过程的开始先将定位的基准面加工出来。根据“先面后孔”的原则,在每个加工阶段均先加工平面,在加工孔。因为平面加工时系统的刚性较好,精加工阶段可以不在加工平面。最后适当的安排次要的表面的加工和热处理、检验等工序。
本次设计中,具体的工序设计如下:
工序1:粗铣泵体底面
工序2:粗铣泵体的右端面
工序3:粗铣泵体两侧的凸台
工序4:粗镗-半精镗Φ60H7的孔
工序5:粗铣-半精铣泵体的左端面
工序6:钻-粗铰-精铰Φ13H7的孔
工序7:钻Φ22的孔
工序8:钻底座上两个Φ9的孔
工序9:钻底座上两个Φ20的孔
工序10:丝锥功6个M6T14的螺纹孔
工序11:丝锥功3个M4T10的螺纹孔
工序12:丝锥功2个G1/8的螺纹通孔
工序13:车7°的斜面
工序14:车1X45°倒角
工序15:清洗。
工序16:终检。

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