【正文】 ................... 40 夾具的裝配 .................................................. 40 夾具的裝配順序 .............................................40 夾具的調(diào)整 ............................................ 41 結(jié)論 ..................................................................... 43 參考文獻 ................................................................. 44 致謝 ..................................................................... 45 安徽理工大學畢業(yè)設計 1 1 緒論 引言 夾具是機械 制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等。對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點： （ 1）能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 （ 2）能提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減 少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 （ 3）能擴大機床的使用范圍 （ 4）能降低成本。 課題研究目的 此次畢業(yè)設計是學完了大學四年的相關專業(yè)知識、進行了生產(chǎn)實習之后的一個重要的實踐環(huán)節(jié)。通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構設計的基本能力，為以后走上工作崗位進行一次綜合性的訓練和準備。其目的主要在于： 1）培養(yǎng)解決機械加工 工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用所學機械相關課程正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 2）提高結(jié)構設計能力。通過夾具設計的訓練，能根據(jù)被加工零件的加工要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具。 3）培養(yǎng)熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。 4）進一步培養(yǎng)識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能。 課題研究內(nèi)容 本次課題題目 為“齒輪油泵機械加工工藝及工藝裝備設計與數(shù)控仿真”經(jīng)與指導老師協(xié)商，由我對滑油泵體的加工中心加工的專用夾具進行設計，經(jīng)過對加工零件的三維建模和對加工部位的分析，查閱資料編寫其加工工藝過程，與老師討論其合理性，最終安徽理工大學畢業(yè)設計 2 確定加工中心專用夾具方案，夾具采用的是一面兩孔定位，考慮到經(jīng)濟及生產(chǎn)率問題，夾緊裝置采用的是氣動鉸鏈板聯(lián)動夾緊裝置。之后畫出夾具的裝配圖及其零件圖并進行三維建模和裝配，另因為此零件為數(shù)控加工故需要對其編寫一套數(shù)控加工程序。 課題研究現(xiàn)狀 由于齒輪泵在液壓傳動系統(tǒng)中應用廣泛，因此，吸引了大量學 者對其進行研究。目前，國內(nèi)外學者關于齒輪泵的研究主要集中在以下方面： (1)齒輪參數(shù)及泵體結(jié)構的優(yōu)化設計； (2)齒輪泵間隙優(yōu)化及補償技術； (3)困油沖擊及卸荷措施； (4)齒輪泵流量品質(zhì)研究； (5)齒輪泵的噪聲控制技術； (6)輪齒表面涂覆技術； (7)齒輪泵的變量方法研究； (8)齒輪泵的壽命及其影響因素研究； (9)齒輪泵液壓力分析及其高壓化的途徑； (10)水介質(zhì)齒輪泵基礎理論研究。 提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個發(fā)展方向，而提高工作壓力所帶來的問題是： (1)軸承壽 命大大縮短； (2)泵泄漏加劇，容積效率下降。 產(chǎn) 生這 2 個問題的根本原因在于齒輪上作用了不平衡 的徑向液壓力，并且工作壓力越高，徑向液壓力越大。目前，國內(nèi)外學者針對以上 2 個問題所進行的 研究是： (1)對齒輪泵的徑向間隙進行補償； (2)減小齒輪泵的徑向液壓力，如優(yōu)化齒輪參數(shù)、縮小排液口尺寸等； (3)提高軸承承載能力，如采用復 合材料滑動軸承代替滾針軸承等。但這些措施都沒從根本上解決問題。 2 零件的分析 零件的作用 齒輪油泵在泵體中裝有一對回轉(zhuǎn)齒輪，一個主動，一個被動，依靠兩齒輪的相互嚙合，把泵內(nèi)的整個工作腔分兩個獨立的部分 即 吸入腔 和 排出腔。齒輪油泵在運轉(zhuǎn)時 主動齒輪帶動被動齒輪旋轉(zhuǎn)，當齒輪從嚙合到脫開時在吸入側(cè)就形成局部真空，液體被吸入 ， 被吸入的液體充滿齒輪的各個齒谷而帶到排出側(cè)，齒輪進入嚙合時液體被擠出，形成高壓液體并經(jīng)泵排出口排出泵外 ?；捅皿w與兩個齒輪的輪齒形成封閉的空間組成 吸入腔 和 排出腔 ，從而使 低壓液體變成高壓液體排出齒輪內(nèi)腔。 零件的工藝分析 通過對該零件的審查及重新繪制，零件材料為 HT150，容易鑄造，故易得到毛坯，各加工表面的精度及表面粗糙度值要求較高，且各表面間的相互位置關系要求也較高，現(xiàn)將其主要加工表面及位置要求分述于下： 安徽理工大學畢業(yè)設計 3 （ 1） 零 件的大小端面間的距離有一定的要求，其間距為 58mm 且還要保證大端面與其背面間的距離為 10mm。兩端面的粗糙度值要求為 且兩平面間平行度公差為，故加工時兩面需要研磨。 圖 11 滑油泵體三維圖 圖 12 滑油泵體二維圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 4 （ 2） 以小端面為定位加工的部位。大端面上的四個錐銷孔及其本身的加工均要以小端面為定位基準進行加工。 （ 3） 以大端面為定位的加工部位。大端面的背面上 4 248。12 處锪平 248。20，小端面上 4 248。12 及 2 248。5 的錐銷孔深 20mm，另外還要加工中間孔 248。4 248。22 和 248。52，兩個248。48 的孔的軸線與底面 的垂直度公差為 。左端面上的 248。20 的通孔及其倒角和面上兩 M10螺紋孔也是采用大端面為定位精準的，右端面同樣如此。 由以上的分析可以得到，先在普通機床上加工大小端面作為以后加工的精準，然后再將大端面背面上的 4 248。12 的通孔鉆出，之后除大端面上的四個錐銷孔外，所有的加工均在加工中心機上完成，采用專用夾具定位和夾緊。 零件生產(chǎn)類型的確定 根椐參考文獻 [1]第一頁，機器零件的生產(chǎn)綱領可按下式計算 : )1( ?? ???? nNN 零 式中 : 零N :機器零件的生產(chǎn)綱領； N :機器產(chǎn)品在計劃期內(nèi)的產(chǎn)量； n :每臺機器產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； ? :備品率； ? :平均廢品率。 依設計題目知：該零件的產(chǎn)量 N=30000臺 /年， n=1件 /臺，結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 ?和廢品率 ? 分別取 10%和 1%；從而有 )1( ?? ???? nNN 零 3 0 0 0 0 1(1 1 0 % 1 % )? ? ? ?=33300件 /年 該零件是齒輪油泵上的滑油泵體，根椐參考文獻 [2]第 7頁表 21可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 3 工藝規(guī)程的設計 確定毛坯的制造形式 毛坯的生產(chǎn)方式有鑄造、鍛造、焊接、軋制等。毛坯的選擇是否恰當將直接影響機械加工工藝過程、零件質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率，因此必須根據(jù)零件的材料、形狀、尺寸、技術要求和生產(chǎn)類型等因素，正 確選擇毛坯。 根據(jù)題目知： 零件材料為灰鑄鐵 HT150，具有良好的可鑄性，抗壓性能好，并具有一定的吸振性，在一般情況下，生產(chǎn)批量較大時，采用鑄件就比較經(jīng)濟。由于零件產(chǎn)量安徽理工大學畢業(yè)設計 5 為 30000件 /年，屬于大批量生產(chǎn)，故選擇鑄造毛坯。從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應該的。鑄造類型 根椐《機械加工工藝設計實用手冊》第 498頁選用金屬模機器造型。 表 21 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系 生 產(chǎn) 類 型 同類零件的年產(chǎn)量 /件 重型（零件質(zhì)量大于2020kg） 中型（零件質(zhì)量100～ 200kg） 輕型（零件質(zhì)小 于100kg） 單件生產(chǎn) 〈 5 〈 20 〈 100 成批生產(chǎn) 小批生產(chǎn) 5～ 100 20～ 200 100～ 500 中批生產(chǎn) 100～ 300 200～ 500 500～ 5000 大批生產(chǎn) 300～ 1000 500～ 5000 5000～ 50000 大 量 生 產(chǎn) 〉 1000 〉 5000 〉 50000 基準的選擇 正確的選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內(nèi)容，選擇的正確與合理，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，還會造成零件的大批報廢。 粗基準的選擇 對于零件粗加工而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取工件大端面的背面作為粗基準，加工大端面。加工時采用三面定位，即用面 A、 C、 P進行定位。 精基準的選擇 根據(jù)精基準的選擇原則，主要考慮基準重合問題，對于本零件選用結(jié)合面和兩定位銷孔作精定位基準。盡量使得工藝基準與設計基準重合，從而避免了基準不重合造成的誤 差，從便于裝夾來講也是應該的。對于大端面上的加工部分用小端面作為精基準，而對于另外的加工部分均采用一面兩銷進行定位，即以大端面和零件上的兩對角孔進行安徽理工大學畢業(yè)設計 6 定位。 確定機械加工余量及毛坯尺寸 本零件材料為 HT150,強度較高，耐磨，鑄造性能好。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬模機器造型。各機械加工余量和毛坯尺寸計算如下： 求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長 176mm,寬 130,高 66mm。故最大尺寸為 176mm。 選取公差等級 CT 滑油泵體采用金屬模機器造型，鑄件材料為 HT150，根據(jù)《機械加工工藝設計實用手冊》第 498頁，可知毛坯鑄件的公差等級 CT為 6~9級，此處取 7級。 求鑄件尺寸公差 根據(jù)滑油泵體加工表面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT，再查 《機械加工工藝設計實用手冊》第 513~517頁，除非另有規(guī)定，公差帶應相對于基本尺寸對稱分布。求得各加工表面的鑄件尺寸公差如表 31。 表 31 機械加工余量及毛坯尺寸 項目 A面 F面 P面 E面 公差等級 CT 7 7 7 7 加工面基本尺寸 F 70 90 170 104 鑄件尺寸公差 機械加工余量等級 F F F F 要求的鑄件機械加工余量 RMA 3 3 4 4 求機械加工余量等級 根據(jù)《機械加工工藝設計實用手冊》第 498頁，滑油泵體采用金屬型機器造型，鑄件材料為 HT150，知毛坯鑄件的機械加工余量等級范圍為 D~F，取 F級。 求要求的鑄件機械加工余量（ RMA） 除非另有規(guī)定，要求的機械加工余量適用整個毛坯鑄件，即對所有需機械加工的表面只規(guī)定一個值，且該值應根據(jù)最終機械加工后成品鑄件的最大輪廓尺寸 ，在相應的安徽理工大學畢業(yè)設計 7 尺寸范圍內(nèi)選取。根據(jù)《機械加工工藝設計實用手冊》第 517頁，根據(jù)各個加工面的尺寸大小及加工余量等級為 F級，可分別查出各個加工面的 機械加工余量（ RMA）值，其值大小如表 31所示。 零件表面加工方法的選擇 本零件加工表面有：內(nèi)孔、端面、螺紋孔，材料為 HT150,按照加工表面的公差等級和表面粗糙度等要求有要求，參考相關資料，現(xiàn)將各加工表面的加工方法選擇如下： 圖 31 加工面簡圖 （ 1）大、小端面 P、 E的加工 由零件圖可知兩平面的粗糙度值為 度公差為 ，查《機 械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，大小端面的加工過程為粗銑 精銑 磨削。 （ 2）大端面 P上孔的加工 面 P上 4 248。12的通孔因其粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，這四個孔可以直接鉆出。在這孔的背面需锪平248。20，可直接在鉆床上用锪鉆加工出來。 4 248。5的錐銷孔加工，其孔雖小但因其要求較高，粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，錐銷孔的加工過程為鉆孔 絞孔。 （ 3）小端面 E上的空的加工 面 E上的 4 248。12的通孔，因其 粗糙度值為 ，查《機械加工工藝設計實用手冊》第 404~407頁可知，其可以直接鉆出。此面上的 2 24