汽車剎車泵殼體工藝及車右端面夾具設(shè)計(jì)

全套圖紙加V信153893706或扣3346389411機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：汽車剎車泵殼體零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及車右端面工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1、制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫機(jī)械加工工藝過程卡1張，設(shè)計(jì)專用夾具工序的工序卡1張；2、繪制零件和毛坯工程圖（含三維軸測圖）各1張；3、設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具1套，繪制夾具二維裝配圖各1張；4、撰寫機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份（4000～6000字）。設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：1、按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案；2、選擇毛坯種類及制造方法，繪制零件和毛坯三維圖，并轉(zhuǎn)換零件和毛坯工程圖（含三維邊線軸測圖）各1張；3、擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各道工序的加工設(shè)備和工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具等），確定重要工序切削用量及工序尺寸，計(jì)算某一代表工序的工時(shí)定額。4、填寫工藝文件：機(jī)械加工工藝過程卡和指定設(shè)計(jì)專用夾具工序的工序卡各1份；5、設(shè)計(jì)指定工序?qū)Ｓ脢A具，繪制裝配圖三維圖，并轉(zhuǎn)換工程裝配圖（含三維邊線軸測圖）1張；6、撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。班級：指導(dǎo)教師：系主任：2023年月日序言1.1機(jī)械加工工藝概述機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品，是每個(gè)步驟，每個(gè)流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，鐵床，等等，每個(gè)步驟就要有詳細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達(dá)到多少，公差要達(dá)到多少。技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對性了。每個(gè)廠都可能不太一樣，因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣?？偟膩碚f，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。制訂工藝規(guī)程的步驟：1)計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。2)分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析。3)選擇毛坯。4)擬訂工藝路線。5)確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。6)確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。7)確定切削用量及工時(shí)定額。8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9)填寫工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。零件的分析零件的作用題目給的是汽車剎車泵殼體，主要以沿厚度均勻分布的中面應(yīng)力，而不是以沿厚度變化的彎曲應(yīng)力來抵抗外荷載。殼體的這種內(nèi)力特征使得它比平板能更充分地利用材料強(qiáng)度，從而具有更大的承載能力。零件的工藝分析圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s11汽車剎車泵殼體的零件圖圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s12汽車剎車泵殼體的實(shí)體圖汽車剎車泵殼體共有二組加工表面，其相互有一定關(guān)聯(lián)要求，具體分析如下:以Φ22H9孔為中心的一組加工表面這一組加工表面有:Φ36端面、外圓及倒角，Φ35外圓、Φ31槽、Φ27槽、Φ25H11孔、Φ22H9孔、M10x1螺紋等。以尺寸162為中心的一組加工表面這一組加工表面包括:Φ21端面、2-Φ13孔、Φ15.5端面、Φ8.4孔、M5螺紋、Φ4孔、Φ5孔、Φ23端面、M12x1螺紋汽車剎車泵殼體共有5種類型的面需要加工,分別為車削、銑削、鉆孔、磨削、攻絲。由上面分析可知，可以粗加工汽車剎車泵殼體底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)性及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，而且該汽車剎車泵殼體零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。確定毛坯（一）、確定毛坯種類：毛坯的種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件和沖壓件等。選擇毛坯類型和制造方法時(shí)，應(yīng)考慮生產(chǎn)類型和零件的結(jié)構(gòu)，形狀尺寸材料等因素。根據(jù)指導(dǎo)書P18頁，毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素中可知，灰鑄鐵零件必須用鑄造毛坯。本重件由于考慮大批量生產(chǎn)，且工件形狀較復(fù)雜，故選用砂型鑄造、制造精度為IT13以下，生產(chǎn)成本低。（二）、確定鍛件加工余量及形狀：查《金屬加工手冊》表12-2，確定各個(gè)加工面的鍛件機(jī)械加工余量。綜合表中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，取加工余量統(tǒng)一為5mm。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇對于一般的鑄造件來說，可以選用一個(gè)非加工面作為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工?；蛘哌x擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要的孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用剎車泵殼體鑄造的右側(cè)端面、Φ32外圓表面作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇剎車泵殼體的Φ22盲孔和底面是零件的主要工作表面，同時(shí)也是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。用Φ22盲孔和底面作為精基準(zhǔn)能使零件的定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相統(tǒng)一，提高零件的加工精度。同時(shí)零件的底面尺寸較大，用底面作為基準(zhǔn)裝夾穩(wěn)定可靠。綜合以上因素，選取零件的Φ22盲孔、底面作為零件加工的精基準(zhǔn)。各表面加工方法確定主要平面是：銑底面，左端面，側(cè)面凸臺平面，斜凸臺平面車右端面內(nèi)外溝槽孔加工：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，左端面螺紋孔，斜凸臺內(nèi)通孔，側(cè)凸臺?4孔螺紋加工：攻螺紋內(nèi)孔，左端面螺紋孔，斜凸臺內(nèi)通孔，側(cè)凸臺?5孔珩磨主孔拋光主孔制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,由于是大批量生產(chǎn)，盡量使工序分散來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線表STYLEREF1\s2-SEQ表\*ARABIC\s11工序號工序名稱工序內(nèi)容01鑄造02熱處理時(shí)效處理05銑底面以大外圓軸線和底座上表面為基準(zhǔn)，保證底面尺寸25，Ra12.510鉆右?12孔以右端面和大外圓軸線為基準(zhǔn)，保證尺寸38，2915鉆左?12孔以右孔和大外圓軸線為基準(zhǔn)，保證100，3220鉸2x?13孔保證尺寸1325車左端面以底面為基準(zhǔn)，保準(zhǔn)垂直度加工左端面30車右端面以左端面為基準(zhǔn)，車右端面，保證尺寸16235鉆主孔以大外圓、右端面為基準(zhǔn)，尺寸深度14640擴(kuò)主孔以大外圓、右端面為基準(zhǔn)，內(nèi)徑22+0.052，保證粗糙度Ra0.445锪平主孔內(nèi)端面保證尺寸149±0.450鉆左端面螺紋孔以大外圓為基準(zhǔn)，鉆通55擴(kuò)左端面螺紋孔保證尺寸?9，攻螺紋保證M1060鉆斜凸臺內(nèi)通孔以右端面和大外圓為基準(zhǔn)，斜45度鉆通孔65擴(kuò)斜凸臺內(nèi)通孔擴(kuò)孔至指定尺寸70精銑斜凸臺平面保證尺寸13，粗糙度Ra1.675車右端面內(nèi)外槽至圖紙要求80銑側(cè)面凸臺平面保證粗糙度Ra1.6，高度185加工M5螺紋孔攻M5螺紋孔90鉆側(cè)凸臺?4孔保證深度33，保證71.4±0.195鏜右端面內(nèi)孔保證尺寸25+0.28，27+0.14，粗糙度Ra3.2100鏜右端面內(nèi)孔斜面角度30°105鉸主孔保證粗糙度Ra0.4110珩磨主孔主孔圓度0.025115去毛刺去除多處銳邊120拋光主孔保證粗糙度Ra0.2125清洗130終檢按零件全面檢查135入庫選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1)機(jī)床的選擇：工序銑平面，可采用X5025立式銑床。工序鉆孔，采用M5025立式鉆床。工序車削，采用CA6140。機(jī)床參數(shù)X5025：功率4KW、主軸轉(zhuǎn)數(shù)范圍35-1600r/min、主軸轉(zhuǎn)數(shù)級數(shù)12、T形槽數(shù)3、T形槽寬度14、T形槽間距離50。X6025：功率4KW、主軸轉(zhuǎn)數(shù)范圍32-1600r/min、主軸轉(zhuǎn)數(shù)級數(shù)12、T形槽數(shù)3、T形槽寬度14、T形槽間距離60。CA6140：功率5KW、主軸轉(zhuǎn)數(shù)范圍32-1600r/min、主軸轉(zhuǎn)數(shù)級數(shù)12。2）選擇夾具：該汽車剎車泵殼體的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3）選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。4）選擇量具：兩頭孔與中間孔均采用極限量規(guī)。5）其他：對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定查指導(dǎo)書P31頁表3-19，鑄件最大尺寸為162，在120~260范圍內(nèi)，零件成批生產(chǎn)選余量3mm。底面，左端面，右端面和需要加工的外圓加3mm的余量。確定切削用量及時(shí)間定額工序30車Φ35mm外圓右端面，以凸臺底面為基準(zhǔn)。加工條件工件材料：HT200，抗拉強(qiáng)度：；材料硬度：，鍛造。機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具：硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。車削寬度，切削深度,齒數(shù),故根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，取刀具直徑。切削用量1）背吃刀量因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇，一次走刀即可完成所需長度。2）每齒進(jìn)給量根據(jù)CA6140臥式車床說明書，機(jī)床功率為4Kw。查《切削用量簡明手冊》表3.5，。由于是對稱車，選較小量。3）查后刀面最大磨損及壽命查《切削用量簡明手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0-1.5mm。查《切削用量簡明手冊》表3.8，壽命T=180min4）計(jì)算切削速度查《切削用量簡明手冊》表3.16，YG6硬質(zhì)合金端車刀銑削灰鋼的切削用量，也可按公式EQ計(jì)算得出。據(jù)CA6140車床參數(shù)，選擇(第6級)則實(shí)際切削速度為：實(shí)際進(jìn)給量為：5)校驗(yàn)機(jī)床功率查《切削用量簡明手冊》表3.24，,而機(jī)床所提供的功率，所以,故校驗(yàn)合格。最終確定6）計(jì)算工時(shí)基本時(shí)間公式中：；根據(jù)《金屬加工手冊》表15-14，可得，所以輔助時(shí)間準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間自然需要時(shí)間單位時(shí)間單件時(shí)間夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用卡具。車右端面專用夾具的設(shè)計(jì)本夾具主要用來車Φ35mm外圓右端面，該面與其他面無特殊位置關(guān)系。在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。定位基準(zhǔn)選擇根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，選取零件的Φ32外圓表面、底面作為定位基準(zhǔn)。分別選用2個(gè)固定V形塊對零件的Φ32外圓表面進(jìn)行定位，限制4個(gè)自由度；選用1個(gè)支撐釘對零件的底面孔進(jìn)行定位，限制1個(gè)自由度。如下圖所示：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s11工件定位圖夾緊方案設(shè)計(jì)對此工件的車內(nèi)孔和端面加工，選用2個(gè)固定V形塊對零件的Φ32外圓表面支撐，選用移動(dòng)壓板組成對零件的Φ32外圓表面進(jìn)行夾緊。如下圖所示：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s12工件夾緊圖切削力及夾緊力的計(jì)算根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊》，查得車削力計(jì)算公式：式中：為切削深度進(jìn)給量修正系數(shù)，根據(jù)前面選擇的切削用量，算得：根據(jù)零件的夾緊方案，零件所受的切削力和夾緊力方向相反，根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊》，夾緊力計(jì)算公式為：根據(jù)夾具設(shè)計(jì)方案，由1個(gè)M12六角螺母提供夾緊力。查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊》，得M12的螺母提供的夾緊力為3400N。由于夾緊力大于所選的夾緊力，故夾具設(shè)計(jì)合理。定位誤差分析根據(jù)前面設(shè)計(jì)的定位方案，根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊》可知，以V形塊定位的定位誤差為：：式中，為Φ32外圓的最大偏差為V形塊的開口角度故定位誤差為：由于定位誤差小于零件尺寸公差的1/3，故夾具設(shè)計(jì)合理夾具體設(shè)計(jì)根據(jù)前面設(shè)計(jì)定位方案、夾緊方案以及待加工零件的尺寸，確定夾具體的尺寸如下圖所示。夾具體由45鑄鍛造制成，工作表面由機(jī)械加工的方式的制成。圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s13夾具體三維圖夾具操作簡要說明根據(jù)前面設(shè)計(jì)的定位方案、夾緊方案、引導(dǎo)方案及夾具體等零件，最終確定夾具整體結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖STYLEREF1\s3SEQ圖\*ARABIC\s14車右端面夾具裝配圖加工前將零件放到夾具體上的兩個(gè)固定V形塊上，然后推動(dòng)零件使零件的左側(cè)端面和支撐釘?shù)亩嗣尜N合，最后串動(dòng)移動(dòng)壓板壓住零件并擰緊六角螺母壓緊零件后開始車內(nèi)孔和端面工作?？偨Y(jié)本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)后的課程設(shè)計(jì)，在此次課程設(shè)計(jì)中綜合運(yùn)用了自己所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識，鍛煉了獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力。經(jīng)過兩周的課程設(shè)計(jì)，有如下體會：1.運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及有關(guān)課程的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到