机油泵体工艺及夹具设计.doc

1、河南机电高等专科学校数控加工技术课程设计设计题目 ：机油泵体的数控加工工艺规程及夹具设计专业:数控技术班别:数控102学号:101211231姓名:刘文华指导教师:聂广华机电工程系2012 年 10 月目录序言 1一、零件的工艺分析及生产类型的确定21零件的工艺分析22零件的生产类型2二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图21选择毛坯32确定机械加工余量33设计毛坯3三、选择加工方法，制定工艺路线41定位基准的选择42加工顺序的安排 4 3零件表面加工方法的选择 4四、加工工艺5五、夹具设计51定位方案 5 2夹紧机构 5 3夹具与机床连接元件 5 4夹具体模型的建立 6六、编程8七、设计总结

2、 12八、参考文献13nr 口数控加工工艺与设备课程设计是在学完了数控加工制造技术和 大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践 性教学 环节。同时也是我学习数控专业来第一次全面 的自主 进行机械 设计能 力的训练，这次设计使我们能综合运用数控加 工制造技术基础中的理 论知识，并结合生 产实习中 学到的 实践知识 ，独立地分析和解决了零 件机械制造 和加工 工艺问题，设计了机床专用 夹具这 一典型的 工艺装 备，提高了 结构设 计能力， 同时课 程有以下 几个目 的：（ 1）通过课程设计 实践，树立正确的设计思想，增强创新意识 培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的的理论与实际知

3、识去 分析和解决机械设计和加工 问题的 能力。（2）学习设计机械产品的一般方法，掌握机械 设计 的一般规 律（3）通过制定设计预加工方案，合理选择加工机床，正确计算 零件的工作能力，确定尺 寸及掌握 机械零件 ，再进行结构设 计，达到 了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程 和方法。（4）学习进行机械基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅 设计资料和 手册等由于所学的知识所限，考虑 的不够全面，设计中还有许多不足之 处，希望各 位老师 多加指教 ，提出 您宝贵的 建议。1零件的工艺分析及生产类型的确定11零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差

4、及 技术要求齐全。如图所示，零件是材料为HT200的铸件，尺寸长X宽X高为147mm X41mm X 93.02mm，零件要加工的内容有平面，孑L,螺纹。尺寸精度最高为0.04 , 表面粗糙度最高为Ra3.2,该零件加工内容有平面切削、钻孔、铰孔、镗孔、 攻螺纹等加工工序。各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。1.2零件的生产类型零件的生产纲领：中批量生产。2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1毛坯模型的建立211选择毛坯该零件材料为HT200 ,零件结构比较简单，生产类型为中批生产，为使零 件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用机器铸造成形，以提高生产 效率。2.2确定机械加工余

5、量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 ；67的孔的单面余量查表得0.7mm。2.3设计毛坯(1) 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) 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R2R3。(3) 确定拔模斜度查表得： 拔模斜度 为 3（4）确定分模位置 选择在主视图中距左端面处的平面为分模面。3 选择加工方法，制定工艺

6、路线3.1 选择机床类型三轴加工中心3.2 定 位 基 准 的 选 择（1）粗基准的选择：按基准的选择原则，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为粗基准。现以零件的左端面为加工的定位粗基 准。（2）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67孔为精基准。3.3 加工顺序的安排（1）基准先行：以零件的右端面为粗基准加工零件的底面。（2）先粗后精：对零件的左右端面和精度要求高的孔先进行粗加工， 然后进 行半精加工。（3）先主后次：先加工零件主要

7、的零件表面和加工精度要求比较高的孔（4）先面后孔：先加工平面， 再以平面定位加工孔， 能保证平面和孔的相对 位置精度， 有利于孔加工的刀具引正。3.4 零件表面加工方法的 选择（1）泵体的底面：表面粗糙度为 Ra5 ， 需进行粗铣。（2）泵体的右端面：表面粗糙度为 Ra2.5 ， 需进行半精铣。（3）泵体两侧的凸台：表面粗糙度为 Ra10 ， 需进行半精铣。（4）67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， 所以需要先进行粗镗， 再进行半精镗， 可达到 7 级精度。（5）泵体的左端面：表面粗糙度为Ra2.5，且要与孔22的轴线保证垂直度， 需先进行粗铣

8、 再进行半精铣。（6）22的孔，内表面粗糙度为Ra2.5 ,与孔67要满足平行度，所以要以 孔67为定位基准，需先钻，再粗铰精铰可达到要求。（7）底座上两个17的孔：表面粗糙度为Ra20，需用平底锪钻。（8）右端面上四个 M6 的螺纹孔： 先钻孔， 再用丝锥攻螺纹。（9）右端面上的两个销孔： 钻孔。（10）1X45 倒角：倒角刀铣削。4 制 定工艺过 程 、加工 设备和工 艺 装备附：方案 1：机油泵体数 控加工工 序卡片（ 表 3.5-1 ）机油 泵体数控 加工刀具 卡片（表 3.5-2 ） 机油 泵体数控 加工工艺 过程卡片 （表 3.5-3 ）方案 2：先底面接 着铣左端面进 行左端面

9、孔加 工然后铣右 端面进行孔加 工 最后铣凸台5夹具设计5.1 定位方案夹 具 1工件以一端面和67孔为定位基准，采用平面和实体圆柱组合定位方案， 在定位平面及实体圆柱的圆柱面上定位，其中平面限制X和Y方向的转动以及 Z方向的平移3个自由度，实体圆柱销限制了 Y和Z方向上的平移2个自由度， 共限制了 5个自由度。定位误差的计算：由于定位基准与工序基准一致，所以基准不重合误差厶 b为0。由于实体与泵体67孔的配合为 ，所以定为基准孔与定位销间的最 h7小间隙AS为0。查公差数值表的IT7=0.03mm。参考指导书表8-13的计算公式得 总的定位误差 二 T + T +A S=0.03+0.03+

10、0=0.06mm。dw D d夹具2工件以底面和8的螺栓为定位基准，采用平面和螺栓组合定位方案，在定 位平面及实体螺纹的圆柱面上定位，其中平面限制X和Y方向的转动以及Z方 向的平移3个自由度，螺栓销限制了 X和Y方向上的平移2个自由度，共限制 了 5个自由度。5.2 夹紧机构根据生产纲领的要求，需要大批量生产，为了提高生产效率，夹具1采用 压板夹紧方案，避免在切削力的作用下产生转动和震动，并在夹板和夹具体之 间设计销联接，零件更加容易装拆。夹具2采用螺栓连接夹紧。定位基面体和 家具体凹槽之间各设计了倒角，装配时容易导向。并采用支承钉承受切削力的 作用， 避免零件切削时定位螺钉承受切削力作用。5

11、3 夹具与机床连接元件在夹具体上的两侧设计 U 型口， 便于夹具体和机床连接。5.4夹具体模型的建立专用夹具1装配体三维效果图专用夹具2装配体三维效果图夹具1定位元件三维效果图夹具2定位元件三维效果图6.编程工序2和工序3编程铣右端面O0001N010G21G80 G40 G49 G69N020G91G28 G00 Z0N030G28G00 X0 Y0N040T01（ 30端铳刀）N050G54G90 G00 X100 Y100 Z200N060G00Z50 H01N070M03S400 F320 M08N080G00X70 Y95N090G00Z0.4N100M98P0002N110G00

12、Z50N120G00X70 Y95N130M98P0002半精铣N140G49G00 Z30N150M05M09N160G91G28 G00 Z0N170G28X0 Y0N180M30子程序O0002N010G01 X-70N020Y75N030X100N040Y55N050X-100N060Y35N070X100N080Y13N090X-100N100M99换镗刀（粗镗孔）N010G54G90 G00 X100 Y100 Z200N020G43G00 Z10 H01N030M03S400 M08N040G00X0 Y56.52N050G76Z-25 R3N060M05M08N070G49G0

13、0 Z50N080G91G28 G00 Z0N090G28X0 Y0N100M30换刀，半精镗N010G54G90 G00 X100 Y100 Z200N020G43G00 Z10 H01N030M03S500 M08N040G00X0 Y56.52N050G76N060M05M09N070G49G00 Z50N080G91G28 G00 Z0N090G28X0 Y0N100M30工序8的编程%O0000(PROGRAM NAME - 123)(DATE=DD-MM-YY - 20-10-12 TIME=HH:MM - 13:45)N100G21N102G0G17G40G49G80G90(TO

14、OL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.) N104T1M6N106G0G90G54X-19.Y-24.75A0.S3819M3 N108G43H1Z50.N110Z30.N116G1Y-8.25N122G1Y-24.75N124X-19.N126X-18.548Y-19.75 N128G0Z50.N130X-19.Y-24.75 N132Z26.N138G1Y-8.25N144G1Y-24.75N146X-19.N150G0Z50.N154Z22.N160G1Y-8.25N162X-20.664N166G1Y-24.75N168X-19.N172G0Z

15、50.N176Z30.N184G1X23.75N186Y-20.N190G1X8.25N194G0Z50.N198Z26.N206G1X23.75N208Y-20.N212G1X8.25N216G0Z50.N220Z22.N228G1X23.75N230Y-20.N234G1X8.25N238G0Z50.N242Z30.N260G1Y32.756N264G1X-8.N268G1Y20.664N272G1X-23.75N274Y43.25N276X-33.75N278Y47.382N280X33.75N282Y43.25N284X23.75N286Y8.25N288X20.664N296Y28.

16、25N310Y32.756N314G1X-8.N318G1Y24.644N338G0Z50.N342Z26.N360G1Y32.756N364G1X-8.N368G1Y20.664N372G1X-23.75N374Y43.25N376X-33.75N378Y47.382N380X33.75N382Y43.25N384X23.75N386Y8.25N388X20.664N396Y28.25N410Y32.756N414G1X-8.N418G1Y24.644N438G0Z50.N442Z22.N460G1Y32.756N464G1X-8.N468G1Y20.664N472G1X-23.75N474

17、Y43.25N476X-33.75N478Y47.382N480X33.75N482Y43.25N484X23.75N486Y8.25N488X20.664N496Y28.25N510Y32.756N514G1X-8.N518G1Y24.644N538G0Z50.N540X-19.Y-25.N542Z30.N548Y-20.494N550G2X-20.494Y-8.R22.N552G1X-24.N554Y-20.N556G3X-19.Y-25.R5.N562Y-20.494N564G2X-20.494Y-8.R22.N566G1X-24.N568Y-20.N570G3X-19.Y-25.R5.

18、N576Y-20.494N578G2X-20.494Y-8.R22.N580G1X-24.N582Y-20.N584G3X-19.Y-25.R5.N586G0Z50.N588X8.N590Z30.N596G3X24.Y-20.R5.N598G1Y-8.N600X20.494N602G2X8.Y-20.494R22.N604G1Y-25.N610G3X24.Y-20.R5.N612G1Y-8.N614X20.494N616G2X8.Y-20.494R22.N618G1Y-25.N624G3X24.Y-20.R5.N626G1Y-8.N628X20.494N630G2X8.Y-20.494R22.

19、N632G1Y-25.N634G0Z50.N636X20.494Y8.N638Z30.N644Y43.N646X34.N648Y47.632N650X-34.N652Y43.N654X-24.N656Y8.N658X-20.494N660G2X-8.Y20.494R22.N662G1Y33.N664G2Y43.R5.N666G1X8.N668G2Y33.R5.N670G1Y20.494N672G2X20.494Y8.R22.N678Y43.N680X34.N682Y47.632N684X-34.N686Y43.N688X-24.N690Y8.N692X-20.494N694G2X-8.Y20.

20、494R22.N696G1Y33.N698G2Y43.R5.N700G1X8.N702G2Y33.R5.N704G1Y20.494N706G2X20.494Y8.R22.N712Y43.N714X34.N716Y47.632N718X-34.N720Y43.N722X-24.N724Y8.N726X-20.494N728G2X-8.Y20.494R22.N730G1Y33.N732G2Y43.R5.N734G1X8.N736G2Y33.R5.N738G1Y20.494N740G2X20.494Y8.R22.N742G0Z50.N744M5N746G91G28Z0.N748G28X0.Y0.A0

21、N750M30%7.设计总结本次机 械原理历 时两周 ， 是学习机 械专业以 来第一次 独 立的机 械设计。 在设计 过程中不仅要考虑 理论上的可行性，还要考虑 生产上的 安全性和经济 合理性。在这次设计中，我明确设计目的，综合应用了所学专业知识,培养了 自主将理论与实际结合起来锻炼了自己分析实际问题、解 决问题的能力，在 这 个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺和工序安排的问题，设计 了机床专用夹具这一典型的工艺装备。在本次课程设计中，我 参考了很多文献，在 获取我所要的知识的同时又学 到了很多其它方面的知识。由于这次设计全部的图纸都是用电脑绘制，因此， 我的制图能力又有了一定的

22、提高，而且在设计的过程中，我运用了 Pro/ENGINEER 软件把我 所设计的 专用夹具 的三维模 型做了出 来，并 做了运动 过 程的仿真。然而设计过程中,我也遇到了很多的困难,出现过很多的错误,但是 这并没有影响到我学习知识的积极性。经过这次课程设计,我对自己更有了信 心。我相信一切问题都会有解决的办法，同 时通过这次设计为今后的毕业设计 及未来从事的工作打下了良好的基础。最后 ，我还要 感谢我的指导老师 对我们的教导与帮 助，感谢同学 们 的相 互 支持， 与他们一 起对一些 问题的探 讨和交流 让我开拓 了思路， 也 让我在课 程设计时多了些轻松、愉 快。 通过本次课程设计的训练，

23、让我对自己的专业 有了更 加感性和理 性的认识，这对我们的继续学习是一个很好 的指导方向， 我们了 解了 机械设计的基 本内容，掌握了化工设计的主要程序和方法，增强 了分 析和解决机械实际问题的能力。同 时，通 过课程设计，还 使我们树立 正 确的设 计思想，培养实事 求是、严肃认真、高度负责的工作作风， 加强机械 设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。8.参考文献1）曾淑畅主编机械制造 工艺及计 算机辅助 工艺设计 高等教 育出版社2）杨叔子主编机械加工 工艺师手 册 机械 工业出版 社3）华楚生主编机械制 造技术基 础 重庆大 学出版社3）3）3）韩 荣第主编 金属切削 原理与刀 具 杨 建明主编 数控加工 工艺与编 程廖念钊等编著互换性与技术测量哈尔滨工业大学出版社 北京理工大学出版社 中国计量出版社3）黄云林等编著数控 铣床编程 实例精粹 化学工业 出版社