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编号
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
题目：
专业
学 号： 0923172 学生姓名： 王烨锋
指导教师：（职称： ）
2012年5月25日
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无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
诚 信 承 诺 书
本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 液压泵盖工艺
工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成
果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示
致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体
已发表或撰写的成果作品。
班 级： 学 号：
作者姓名：
年月
无锡太湖学院
信 机 系 机械工程及自动化 专业
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题： 1、题目2、专题二、课题来源及选题依据
先进制造技术的重要组成部分，也是其最有活力的部分。一件产品从
设计变为现实必须通过生产加工才能完成，故而工艺是设计、制造的
桥梁。
密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。其中液压夹具的作用尤为
明显。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大
量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%~95%
的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成
本。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
①熟悉与课题相关的课程的基本理论；
②正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧及工艺路线安排、工艺
尺寸确定和夹具设计等问题；
③提高产品结构设计能力；
④学会使用手册及图表资料；
⑤应用计算机绘制给定的产品图，夹具装配图及零件图； ⑥完成给定零件的加工工艺规程设计及夹具设计。
四、接受任务学生：
姓名 五、开始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、设计（论文）指导（或顾问）：
指导教师
签名
教研室主任
学科组组长研究所所
长〕 签名
2012年11月12日
摘 要
泵是非常重要的一个零件，广泛应用于机械产品，如汽油泵，泵，液压泵，潜水泵，隔膜泵，动力转向泵，双作用叶片泵，它的作用是不能被其他成分所取代，所以和泵的选择是密切相关的泵盖作为一个设计的主题，来获取过程有关的大量书籍的过程中，最好的设计方案的综合比较与选择。液压泵盖是液压泵重要的零件之一，采用钻、扩、铣等传统工艺,不仅效率低,而且稳定性差,精度不易保证,制约了生产的发展。应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产率高，是机械加工的发展方向。本设计主要包括液压泵盖的加工工艺过程的设计，应采取哪些措施存在的主要问题和液压泵盖的加工设计过程。具体确定毛坯制造形式获得，基面的选择，确定工艺路线，加工余量的确定，工序尺寸及空白，切削用量的确定。此外，这次还给液压泵盖进行了专用夹具设计，以及夹具操作的简要说明。在完成此次设计任务中得到老师及同学们的大力帮助，在此向他们表示衷心的感谢。
关键词：液压泵盖；工艺；夹具设计
Abstract
Pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as Gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump, power steering pump, double action vane pump, etc.Its role cannot be replaced by other parts, and therefore I choose the pump cover closely related to the pump as the design theme. In the design process of I refer to related process books material, comprehensive comparison finally chooses the best design. Hydraulic pump cover is one of the important parts in hydraulic pump. Using the drilling, expanding, milling and other traditional techniques, is not only low efficiency, and poor stability. It’s difficult to ensure the accuracy and restrict the production development. Using a combination of machine parts in large quantities is the development direction of machining, because it’s efficient and high productivity. This design includes the design of the hydraulic pump cover process planning; the main problems of the Hydraulic pump cover processing and the measures to be taken in the Process Design. There is a specific determining blank obtained manufacturing form, the selection of base, process route determination, machining allowance, process dimension and the rough determination cutting specifications and so on. In addition, I design the special fixture for hydraulic pump cover, and made a brief description of the fixture operation. Thanks for the great help given by students to teachers in the design.
Key words: Hydraulic Pump Cover; Process; Fixture Design
目录
摘 要 ........................................................................................................................................... III ABSTRACT .................................................................................................................................. IV
1 绪论 ............................................................................................................................................. 1
1.1本课题的研究内容和意义 ................................................................................................... 1
1.2国内外的发展概况 ............................................................................................................... 1
1.3本课题应达到的要求 ........................................................................................................... 3
2零件的三维造型 .......................................................................................................................... 5
3 零件的分析 ............................................................................................................................... 10
3.1 零件的作用 ......................................................................................................................... 10
3.2 零件的工艺分析 ................................................................................................................. 11
3.2.1 液压油泵盖加工工艺规程设计 .................................................................................. 11
3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 .............. 11
3.2.3 小结 .............................................................................................................................. 20
4 专用夹具设计 ........................................................................................................................... 21
4.1 夹具工序的选择 ................................................................................................................. 21
4.2 液压夹具设计 ..................................................................................................................... 21
4.2.1 定位基准的选择 ........................................................................................................ 21
4.2.2 铣削力与夹紧力计算 ................................................................................................ 21
4.2.3 确定液压缸基本参数 ................................................................................................ 22
4.3 钻3－Φ11孔夹具设计 ...................................................................................................... 24
4.3.1 定位基准的选择 .......................................................................................................... 24
4.3.2 定位元件的设计 .......................................................................................................... 24
4.3.3 定位误差分析 .............................................................................................................. 25
4.3.4 钻削力与夹紧力的计算 .............................................................................................. 25
4.3.5 衬套、钻模板及夹具体设计 ...................................................................................... 25
4.3.6 夹紧装置的设计 .......................................................................................................... 26
4.3.7 夹具设计及操作的简要说明 ...................................................................................... 26
4.4 小结 ..................................................................................................................................... 27
5 结论与展望 ............................................................................................................................... 28
6 致谢 ........................................................................................................................................... 29
7 参考文献 ................................................................................................................................... 30
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1 绪论
1.1本课题的研究内容和意义
机械制造技术（机械技术）是机械，电子，光学，信息科学，材料科学，生物科学的研究，激光科学和管理科学的最新成果，作为一种新兴技术和新兴产业，归纳的科学理论和机械制造技术实践的总结，解决实际问题的过程中，科学，揭示的一般规律。
机械制造研究如何加工机械零件的生产制造过程中，可以提高工作效率，精度，降低加工成本。和夹具的设计制造，工具和其他工具，方法提高零件精度，表面质量，工艺尺寸链（加工余量分配），组处理技术，工艺设计和布局，以及各种机床的加工范围的特点，各种材料加工等特点。
制造业作为支柱产业，充分体现了一个国家的竞争创作和国家实力。它不仅仅是为现代工业增加物质的基础，为信息与知识方便了先进的技术，更是符合具有中国特色社会主义的国家安全发展的基础。
经过近三十年的变化，我国制造业获得了巨大的进步，中国制造业挺近全世界前三。2005至2007的统计数据显示，制造业的增加值在中国占GDP的30%以上，工业产品的出口占中国出口90%以上的。然而，中国制造业还是存在着很多问题，比如资源消耗大、废物排放多、创新自主的能力差、结构产业等雷同、严重缺少高技术性人才等急需解决的问题。
本课题设计过程中的一个液压泵盖和夹具的设计，可以让我有更深入的了解机械制造技术。液压技术已渗透到很多领域，不断在各种行业得到广泛应用与进步，正不断的成长为我国的一个重要性标志之一。如95%工业机械生产的发达国家，90%的数控加工中心，95%以上采用自动线的液压传动技术。并对该技术在国民经济和国防建设中占有十分重要的地位。它不仅能最大限度的符合产品多元化功能的重要条件，也是完成浩大项目工程、巨大装备技术的基础保障，更是机械产物和浩大项目工程和装备安全性的保障。所以液压产品发展完整的自动化生产技术，尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。因此对于液压传动的相关技术的理解的需求性就非常明显了。
因此，掌握设计，以及液压泵的开发应用，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进建筑业的发展，具有重要的意义。在各个领域的广泛应用液压泵的观点，所以在一个重要的系统研究是非常必要的。
液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的用法是把电动机（如内燃机和动力机等）的动能转换成的压力能。许多因素影响液压泵的使用寿命，除了使泵的设计，泵的使用因素和一些相关的元素（如耦合，滤油器）的选择，调试过程中的操作等。液压泵的工作原理是改变带来的容积泵腔，可使压力流体的压缩。必须具备的条件就是泵腔有密封容积变化。
1.2国内外的发展概况
当今世界正在发生深刻的变化，制造业产生了深远的影响，制造工艺和制造工艺也有了新的内涵。传统的制造业不断吸收机械，信息，材料的最新研究成果，以及整个制作过
程，在产品开发和设计，综合应用制造，检测，管理和客户服务。二十第一个世纪制造具有高技术，信息，绿色，极端，增值服务，特点和发展趋势。
在高技术驱动，制造技术具有前所未有的取得新的进展，制造技术与高新技术的应用过程，体现在以下几个方面。
（1）微加工成为常规制造技术。制造常规尺度下的微米级精度的1至2个数量级，亚微米和纳米制造将成为主流。
（2）特种加工技术广泛应用。与以前的机加工相比较，采用非机械加工特殊的加工工艺，如电解加工，电火花加工，电化学加工，激光加工，将成为生产的常规手段，零件的加工，将加工或不加工成为可能。
（3）生长型制造的比重日益提高。固定的原型生产快速改变原处理“去除材料”，成型的层由层添加剂。在微制造领域，“自下而上”的生产和增长/去除复合制造将成为主要的生产模式。
（4）制造技术和材料和生产技术联系更加紧密。特别是在工业设计上的变化的纳米材料，无论产品或制造过程，从而产生了根本性的变化。
（5）极端制造得到发展。极端制造是指在极端制造环境下，制造极端尺度或极高性能的器件和功能系统。
经过十年的发展，在中国液压行业已形成一定的产业规模，并成为行业的持续发展“锁喉痛”，因为缺乏服务于高端市场的能力。
图1. 1液压泵盖
1.3本课题应达到的要求
在我们的大学基础课程，机械制造技术课程设计，在技术基础课、最专业的课程。这是在我们设计的综合课程的深层联系的课程，也是理论联系实际的训练。因此，它是在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这种设计可以使用机械制造基础理论，并结合生产实践学习实践知识，独立的分析和解决机械制造过程中的问题，在老师和同学的帮助下，我也在夹具，机床，刀具的结构与工作原理有更深的了解，不知不觉的在分析中，我的图纸设计能力的提高，为今后的毕业设计打下良好的基础，今后的工作。
机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的课程设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知识的熟练使用，1.如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安排，工序尺寸，保证零件的加工质量⒉提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力；⒊学会使用手册及图表资料；⒋培养了一定的创新能力。
目前，中国制造业的迅速发展，中国的制造业之前广泛使用的刚性平面加工各种零件，从而提高和零部件生产周期长。随着我国制造业的发展和各种备件需求与日俱增，加工设备和技术方向的改变灵活。柔性概念和处理设备的需求主要体现在设备很快和适应性的需求，因此制造商寻求灵活性和产量之间的最佳组合。当然，一个灵活的情况下，也会有不一样的解决方案，如：网络的兼容性，变量的变化，模块化，可重构等。无论使用何种方法，为高性能的液压夹具是最重要的，现在，可重构机床加工相结合，用中心和灵活的机器，可以使处理引擎部件变得更加灵活，具体情况应不同的输出配额每个加工项目。使用液压夹具的主要优势和松动可以节省花费大量的时间装卸工件。有关统计数据显示，机械夹紧液压夹紧相比能节省90%以上的时间，大大降低了生产时间，从而提高产量也意味着更低的成本。
我在做的过程和液压泵盖夹具的设计，在我自己的话，我希望通过这次毕业设计自己的未来工作的适应性训练，分析能力的锻炼，提高解决问题的能力，奠定了现代建设祖国的未来，一个良好的基础。
图1. 2液压泵盖
2零件的三维造型
1.首先草绘一个方框，然后拉伸得到如图2.1所示。
2.将图2.1四个角倒圆角，可以得到如图2.2所示。
图2. 1拉伸立方体 图2. 2倒圆角
3.选择上表面草绘一圆，然后拉伸，得到如图2.3所示。
4.以圆柱上表面为基面草绘一圆，然后拉伸，得到如图2.4所示。
图2. 3画圆拉伸 图2. 4草绘拉伸
5.以最上面的圆最基面画一圆，然后反向拉伸，之后切削，得到如图2.5所示。
6.以大圆柱形体的上表面为基面，安装工件图画出封闭轮廓，之后拉伸，可以得到如图
2.6所示。
图2. 5反向拉伸 图2. 6画轮廓拉伸
7.在right面上作一个肋板，如图2.7所示。
8.选择图2.2的上表面为基面，画两个圆，反向拉伸，得到如图2.8所示的两个孔，肋板的两侧。
图2. 7 画肋板 图2. 8打孔
9.以孔的底面为基面，画圆，然后反向拉伸，得到如图2.9所示。
10.给内部的两个孔倒角，得到如图2.10所示。
图2. 9 继续打孔 图2. 10倒角
11.以从上往下第二个面为基面，画三个圆，拉伸得到3个孔，如图2.11所示。
12.给上一步画出的三个孔倒角，得到如图2.12所示。
图2. 11 画3孔 图2. 12给三孔倒角
13.以从上网下第二个面为基面，草拟5个圆，再拉伸，得到5个新的孔，如图2.13所示。
14.给新出的5个孔的下面两个孔中继续画圆拉伸，得如图2.14所示。
图2. 13 画如图所示孔 图2. 14如果画孔
15.给打出的孔倒角，可以得到如图2.15所示。
16.一上表面为基准面，草拟一圆，拉伸之后，一反面为基准面，草拟一圆，然后拉伸，之后得到如图2.16所示。
图2. 15 倒角 图2. 16草拟圆拉伸
17.以反面为基面，草拟一圆，拉伸得到如图2.17所示。
18.继续以反面为基面，草拟两个圆，拉伸，得到如图2.18所示。
图2. 17 草拟圆拉伸 图2. 18拉伸
19.给底部中部两个大圆倒角，可以得到如图2.19所示。
20.以如图所示的底部俩圆中间为基面，草拟一圆，拉伸即可得如图2.20所示。给孔倒角，最终得到工件的三维图如图2.21所示。
图2. 19 给大圆倒角 图2. 20拉伸倒角
图2. 21三维图
3 零件的分析
3.1 零件的作用
题目所给定的零件是液压油泵的泵盖。属于该盖体部分，它和其他部件组装在一起的液压泵的腔体结构是用来储存，输送和分配液压油。在其内表面，通过液压减震部件，所以有一定要求的零件的刚度，表面的一部分与其他部分的配合表面，有一定的尺寸精度和形状精度。
图3. 1毛坯图
图3. 2工件图
3.2 零件的工艺分析
由于此零件是液压泵零件，起传递动力和液压油分配所以对密封性能要求较高。该零件的几组平面和有表面粗糙读和位置度要求。 3.2.1 液压油泵盖加工工艺规程设计
（1）零件的材料是ZL106，是典型的二元共晶铝硅合金，该合金具有优良的铸造性能，但其机械性能和加工性能不太行。为了改善ZL106合金主砂型铸造、金属型铸造和精密铸造等。要加工面：
1）铣上下平面保证尺寸43mm，平行度误差为0.10； 2）镗φ25.5孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 3）钻7—φ8.5孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 4）钻3—φ11孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 5）钻23度斜φ4孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 6）镗φ32孔至所要求尺寸，并保证位误差要求。 （2）主要基准面：
1）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：液压油泵盖表面各孔、液压油泵盖上表面。 2）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：主要是镗二个φ32孔。
3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3.2.2.1 确定毛坯的制造形式
零件的材料ZL106。4000年产量，实现批量生产水平，和轮廓尺寸零件小，铸件表面质量要求高，因此它可以用来对铸件质量稳定，适合大批量生产的金属型铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 3.2.2.2 基面的选择
（1）对于这部分粗基准的选择，根据相互参考的选择原则，选择部分的下表面作为粗基准的过程，可用夹走上肩，与底面和定位块轴承作为主要定位基准的底面，限制Z，Z，Y，y，x五自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位目的。
（2）主要考虑基准重合的问题，参考的好选择，并便于夹紧，加工结束，下面作为精基准。
3.2.2.3 确定工艺路线
表3.1工艺路线方案一
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10
粗精铣上平面 钻3—φ11孔 粗精铣下平面 钻7—φ8.5孔 钻23度斜φ4孔 扩φ25.5孔并平底 扩φ26孔与φ25.5 镗2－φ32孔及镗φ２５孔
精磨大平面 检验入库
表3.2工艺路线方案二
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序１０ 工序１１
粗精铣上平面 粗精铣下平面 钻3—φ11孔 钻7—φ8.5孔 钻23度斜φ4孔 扩φ25.5孔并平底 扩φ26孔与φ25.5 镗2－φ32孔及镗φ２５孔
时效去应力处理 精磨大平面 检验入库
工艺路线的比较与分析：
第二个过程是不同的从第一是增加了9步，为了提高加工精度的平面后，经过一系列加工去除老化可能在前挖土过程中产生的应力，防止产品的变形，影响精度。这个对零件的质量是很有好处的。
相互参考的原则，第一处理，两个平面，然后下面的平面基础平面上，从而保证孔的加工，两平面平行度要求下，保证在两个平面上的孔加工的同时，垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。如果第一个工艺路线，和空白面与轴线垂直的决定出来的孔的轴线的轴线不平行的问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。
3.2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件的材料ZL106，生产类型为大批生产。因为毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如图.。
因为毛坯和加工后的各个步骤或步骤有公差，所以加工余量只需要外加工余量，余量基本上允许的最大和最小加工余量。
由于零件的设计要求是大批量生产，所以使用调整的过程，因此，最大和最小余量的计算应根据调整过程的确定方法。
1）加工泵盖的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。
2）加工3－11孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.5mm。可一次钻削加工余量1.4mm，就可达到要求。
3) 加工7－φ8.5孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，就可达到要求。
4) 钻23度φ4斜孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量0.5 。可一次钻削加工余量0 .4 mm,就可达到要求。
5）钻扩φ26与φ25 .5通孔 ，采用φ7的麻花钻钻孔 。
6）镗2－φ32孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工余量0.5，即可达到加工要求。
7) 镗φ25.5孔时，由于粗糙度要求
Ra=1.6μm，因此考虑加工余量2.5mm。可一次
粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。
3.2.2.5确定切削用量 工序1：粗、精下平面
（1）粗铣下平面 加工条件：
工件材料：ZL106，铸造。 机床：X52K立式铣床。
查参考文献[7]表30—34 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度每齿进给量
af
ap
ap=2mm
：
a=0.12mm/Z
：根据参考文献[3]表2.4-75，取f铣削速度V：参照
参考文献[7]表30—34，取V=1.33m/s。
1000Vn=
πd 式（2.1） 机床主轴转速n：
式中 V—铣削速度； d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速n：
1000V1000⨯1.33⨯60n==≈254r/min
πd3.14⨯100 按照参考文献[3]表3.1-74 n=300r/min 实际铣削速度v：进给量
Vf
v=
πdn
1000
=
3.14⨯100⨯300
≈1.57m/s
1000⨯60
：
Vf=afZn=0.12⨯8⨯300/60≈4.8mm/s
fm
工作台每分进给量
aε
：
fm=Vf=4.8mm/s=288mm/min
：根据参考文献[7]表2.4-81,aε=40mm
（2）精铣下平面 加工条件：
工件材料：HT200，铸造。 机床：X52K立式铣床。 参考文献[7]表30—31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D=100mm ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度
ap
ap=1mm
：
aa=0.08mm/Z
每齿进给量f：根据参考文献[7]表30—31，取f 铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V=0.32m/s
机床主轴转速n，由式（2.1）有：
1000V1000⨯0.32⨯60n==≈61r/min
πd3.14⨯100 按照参考文献[7]表3.1-31 n=75r/min 实际铣削速度v：进给量
v=
πdn
1000
=
3.14⨯100⨯75
=0.4m/s
1000⨯60
Vf
，由式（1.3）有：
Vf=afZn=0.15⨯12⨯75/60=2.25mm/s
工作台每分进给量粗铣的切削工时
fm
：
fm=Vf=2.25mm/s=135mm/min
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=111mm， 刀具切入长度l1：
l1=0.5(D+(1~3)
=0.5(100+(1~3)=7mm l
刀具切出长度2：取l2=2mm 走刀次数为1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l2111+7+2
=≈1.13minfm288
tf1=1.04
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=111mm 刀具切入长度l1：精铣时
l1=D=100mm
刀具切出长度l2：取l2=2mm 走刀次数为1 机动时间
tj2
tj2=：
l+l1+l2111+100+2
=≈1.09minfm135
tf2=1.04
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣下平面的总工时为：t=1执行。
工序3：粗镗Φ32H12的孔
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
tj1tj2tf1tf2
+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min
工序2：加工上平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序
aa=2.0mm
切削深度p：p，孔径d0=27mm。
进给量f：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=2.5mm。因此确定进给量f=0.2mm/r。
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9取V=2.4m/s=144m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯144
=≈804.56r/minπd3.14⨯27.5，
按照参考文献[3]表3.1-41取n=1000r/min
实际切削速度v：
v=
πdn
1000
=
3.14⨯32⨯1000
≈2.98m/s
1000⨯60
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.2⨯1000=200mm/min 被切削层长度l：l=7mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
2.5
+2≈6.33mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l27+6.33+4
=≈0.227minfm200
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min 工序4：精镗下端孔Φ32H12
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=0.5mm
切削深度p：p
进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=0.5mm。因此确定进给量f=0.15mm/r
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V=3.18m/s=190.8m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯190.8
=≈1029r/minπd03.14⨯61，取n=1000r/min
实际切削速度v，：
v=
πdn
1000
=
3.14⨯32⨯1000
≈3.09m/s
1000⨯62
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.15⨯1000=150mm/min 被切削层长度l：l=7mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
0.5
+2≈2.87mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l27+2.87+4
=≈0.279minfm150
所以该工序总机动工时
tj=0.227+0.279=0.506min
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min 工序5：粗镗Φ25.5H12的孔
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=2.0mm
切削深度p：p，毛坯孔径d0=20.5mm。
进给量f：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=2.0mm。因此确定进给量f=0.2mm/r。
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9取V=1.92m/s=115m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯115
=≈546.63r/minπd3.14⨯20.5，
按照参考文献[3]表3.1-41取n=600r/min
πdn3.14⨯67⨯600v==≈1.75m/s10001000⨯71v实际切削速度：
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.2⨯600=120mm/min 被切削层长度l：l=17mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
2.0
+2≈5.45mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l217+5.45+4
=≈0.196minfm150
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min 精镗下端孔到Φ25.5H12
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=0.5mm
切削深度p：p
进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=0.5mm。因此确定进给量f=0.15mm/r
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V=2.86m/s=171.72m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯171.72
=≈770.2r/minπd03.14⨯71，取n=800r/min
实际切削速度v，：
v=fm
πdn
1000
=
3.14⨯24⨯800
≈3.09m/s
1000⨯72
工作台每分钟进给量
：fm=fn=0.15⨯800=120mm/min
被切削层长度l：l=17mm 刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
0.5
+2≈2.87mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l217+2.87+4
=≈0.224minfm120
所以该工序总机动工时
tj=0.196+0.224=0.42min
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.56min 工序6：加工3－Φ11孔
孔的直径为11mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至Φ11，选用Φ11的麻花钻头。
进给量f：根据参考文献[5]表2.4-39，取f=0.25mm/r
切削速度V：参照参考文献[5]表2.4-41，取V=0.43m/s 由式（2.1）机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯0.43⨯60
=≈1174r/minπd03.14⨯7，取n=900r/min
实际切削速度V'：V'=
πd0n
1000被切削层长度l：l=17mm
=
3.14⨯11⨯900
≈0.33m/s
1000⨯60
刀具切入长度l1：
l1=
D7
ctgkr+(1~2)=ctg120︒+2≈4.1mm22
刀具切出长度l2：l2=0 走刀次数为1
t
机动时间j：
tj=
l+l1+l220+4.5
=≈0.045minfn1.5⨯360
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间工序7：阶梯孔
孔的直径为8.5mm，表面粗糙度
tf1=1.77
Ra=3.2μm
。加工机床为Z535立式钻床，加工
工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔——Φ15mm小直径锪钻。
1）确定切削用量
f=0.25~0.31mm/r
确定进给量f根据参考文献[7]表28-10可查出表，由于孔深度
k=1.0f=(0.25~0.31)⨯1.0=0.25~0.31mm/r比l/d0=8/13=0.6，lf，故表。查Z535立式钻床说明书，取f=0.23mm/r。
'f根据参考文献[7]表28-8，钻头强度所允许是进给量>1.75mm/r。由于机床进
给机构允许的轴向力Fmax=15690N（由机床说明书查出），根据参考文献[7]表28-9，
"
f允许的进给量>1.8mm/r。
"'
fff由于所选进给量远小于及，故所选f可用。
确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率
Pm
根据表28-15，由插入法得：
v表=17m/min
，
F表=4732N
T表=51.69N⋅M
，
Pm表=1.25kW
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表28-3，kMv=0.88，klv=0.75，故
v'表=17m/min⨯0.88⨯0.75=11.22(m/min)
'
1000v'表1000⨯11.22mm/min
n===298r/min
πd0π⨯13mm
查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为 πdnπ⨯8.5mm⨯195r/minv=0==7.35m/min
10001000
由参考文献[7]表28-5，kMF=kMT=1.0，故
T=51.69N⋅m⨯1.0=51.69N⋅m
P
校验机床功率 切削功率m为
5W⨯(195/2⨯98)=1.k0W =1.2k 0
机床有效功率
F=4732N⨯1.0=4732(N)
Pm=Pm表（n/n')kMM
P'E=PEη=4.5kW⨯0.81=3.65kW>Pm 故选择的钻削用量可用。即
d0=13mm，f=0.23mm/r，n=195r/min，v=7.35m/min 相应地
F=4732N，T=51.69N⋅m，Pm=0.82kW
工序8：精磨底平面 选用磨床M7130
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据
切削速度V = 0.527 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.008 mm/r 工序9：检验。
3.2.3 小结
机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的毕业设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知识的熟练使用，如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安排，工序尺寸，保证加工质量；提高设计能力结构。通过对夹具设计训练，根据被加工零件的加工要求，设计效率高，省力，既经济又合理，能保证加工质量的夹具的能力；学会使用手册和图表；创新能力的培养。
加工工艺规划是产品或零件的机械加工工艺文件和操作方法的过程。处理过程设计，可以理解的过程对生产的重要影响，技术水平。的生产规模，技术水平以及研究方法和手段的层面解决各种技术问题必须由加工过程的反映。
4 专用夹具设计
4.1 夹具工序的选择
在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计一液压夹具,泵盖上顶面镗孔夹具。
4.2 液压夹具设计
本夹具主要用来粗、精铣泵盖上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗，细磨面粗糙度，泵盖，泵盖平面平行度的要求和下平面，垂直轴和孔的加工，工艺粗糙，完成泵盖平面加工。因此，在加工过程中，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 4.2.1 定位基准的选择
通过与垂直度的要求绘制工艺孔轴平面，从定位来看，夹紧点的过程中，定位基准平面以下，以确保平行度要求的设计依据和要求，在两个平面，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算平行的度的平面，可以保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。 4.2.2 铣削力与夹紧力计算
夹具采用机，用于定位螺钉不仅起到定位，也用于夹紧，以保证工件在过程中不产生振动，必须施加夹紧力对”17“六”11“螺母和螺母。
由计算公式
Fj=FsL/(d0tg（α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （3.2） Fj－沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs－作用在六角螺母
L－作用力的力臂(mm) d0－螺纹中径(mm) α－螺纹升角(゜)
ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)
ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜) r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜) 根据参考文献[6]其回归方程为 Fj＝ktTs 其中Fj－螺栓夹紧力(N)； kt－力矩系数(cm－1)
Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =5×2000=10000N
对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。
由于本道工序是完成泵盖上平面的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB2243—80直角对到刀块的结构和尺寸如图4.1所示。
图4.1 直角对刀块
塞尺选用平塞尺，其结构如图4.2所示。
图4.2 平塞尺
塞尺尺寸如表4.1所示：
表4.1 平塞尺结构尺寸
4.2.3 确定液压缸基本参数
1、工作负载的计算
工作负荷计算，确定所需的牵引油缸，油缸的工作负载是指在满负荷条件下工作，具有一定的加速度启动时，液压缸的总电阻，即
R=Re+Rf+Rg （N）
工作阻力——工作机制和重力（当油缸垂直安装），在气缸上的力（N） Rf
——工作机构满载起动时静摩擦力对油缸产生的作用力（N）
Rg
——工作机构满载起动时的惯性力对油缸产生的作用力（N）
2、工作速度和速比
当无杆腔进油时，活塞（或缸体）的工作速度为 当有杆端进油时的速度
v1=
4Qηv
πD2 （m/s）
v2=
式中Q——泵的流量（m/s）； D——缸筒内径（m）； d——活塞杆直径（m）；
3
4Qηv
π(D2-d2) （m/s）
ηv——容积效率。
如果气缸的速度运行机制有一定的要求，应根据所需的高速气缸和选定的流量确定。推力和速度都有要求时，可根据速度和缸径来选择压力和流量。速度没有要求时，则可根据已选定的流量和缸径来确定工作速度。对于双作用油缸，其往复运动的速比为：
v2D2
ϕ==2
2
vD-d1
的比例不应太小或太大，以避免过度的压力和活塞杆太薄，稳定性不好。ϕ值可按JB2183-77中所制定的标准选用，为了不使往复运动速度相差太大，一般推荐
ϕ≤1.6。一般来说，工作压力高的油缸选用大值，工作压力低的选小值，特殊情况可另作考虑。
3、缸筒内径
对于负载油缸大工程，矿山机械，给出了系统的工作压力，通常是为了确保缸有足够的牵引力，能够驱动的负载确定缸筒内径的重要条件，如果有速度，往往在内核，通过选择适当的流量泵的解决方法。
但是，当系统工作压力尚未确定，首先必须根据负载的大小合理选择油缸的工作压力，工作压力应与gb2346-80值相一致的规定。
因此双作用单杆活塞缸，压力油输入无杆腔，活塞杆用推力驱动工作负载时，其推力是
4
由此得缸筒内径 F=
π
[(p-p0)D2+p0d2]ηm=R
式中P——工作压力（Pa）；
p0d24R
D=-
π(p-p0)ηmp-p0
（m）
P0——回油背压（Pa），可取P0≈0；
d——活塞杆的直径（m），通常d=(0.2~0.7)D 。
当活塞杆以拉力驱动负载时，则压力油进入有杆腔，其拉力为
π
R=[(p-p0)D2-pd2]⋅ηm
4
由此得缸筒内径
4Rpd2
D=+
π(p-p0)ηmp-p0
(m)
计算出的气缸内径，与gb2348-80液压缸直径系列在规定的标准值符合要求。 4、活塞杆直径
气缸直径被确定，如果单杆活塞缸的双向运动有一定的比例要求，根据活塞杆直径，计算出的比率之间的关系
d=
-1
Dϕ (m)
式中的ϕ值可根据需要或从有关资料的推荐值选取。
对于一般无速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞杆直径
11d=(~)D
35 （m）
所需的活塞杆直径的计算上，活塞杆的尺寸系列gb2348-80规定的圆形到标准值的外径。
4.3 钻3－φ11孔夹具设计
4.3.1 定位基准的选择
在加工φ11孔工序时，泵盖上、下两平面及工艺孔已经加工到要求尺寸。因此选用上平面及与其垂直的任意孔上表面加作为定位基准。符合典型的一面两销定位原理，一共限制了工件的6个自由度，符合六点定位法则。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为泵盖的下表面，两销为短圆柱销。 4.3.2 定位元件的设计
一二引脚的定位基准的选择过程，使定位元件相应的夹具应一二针。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销进行设计根据参考文献[11]，可查得短圆柱销的结构和尺寸。
4.3.3 定位误差分析
机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。夹具的使用，加工表面的位置误差和夹具在机床上定位的夹具和工件是密切相关的。为了满足工艺流程的要求，工序公差必须小于或等于该过程所需的加工误差过程的总和。
本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为： 销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm
e=0.06×30/32=0.05625 可见这种定位方案是可行的。
4.3.4 钻削力与夹紧力的计算
由于本道工序主要完成孔的钻加工。由参考文献[9]得： 钻削力 F=26Df0.8HB0.6 钻削力矩 T=10D1.9f0.8HB0.6
式中：D=11mm HB=HBma-x
f=0.15mm⋅r-1
.8
⨯0.01⨯5∴ F=26⨯8
.6
203=2
11
(HBmax-HBmi)n=255)=232-(255-187 33
1N2 01.7
.8.6
8.9⨯0.105⨯2302=N30m0⋅3m T=10⨯1
本套夹具采用活动垫板夹紧，活动垫板主要靠上下旋动垫板上的螺母来实现夹紧。根据参
考文献[11]可知该机构属于单个螺旋夹紧。
由式（3.1）根据参考文献[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 W0=
35⨯104
=3033N
5.513⨯tg（2 29'+9 50')
4.3.5 衬套、钻模板及夹具体设计 钻φ11孔钻套结构参数如表4.2所示。
表4.2 结构参数
根据参考文献[10]表2-1-58可得衬套选用固定衬套其结构如图4.3所示。
图4.3 固定衬套
其结构参数如表4.3所示。
表4.3 结构参数
4.3.6 夹紧装置的设计
夹紧装置采用活动的垫板来夹紧工件，采用的活动垫板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后向下退后一定距离把工件取出。主要用的螺旋夹紧原理。 4.3.7 夹具设计及操作的简要说明
本套夹具用于加工φ11孔。定位采用常见的一面两销定位方案。泵盖上平面（一面）及其内孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用活动垫板夹紧。工件加工完成后，移动压板向后退一定距离，工件就可以很方便的取出。工件夹紧，工件的圆柱销与定位销固定大端面，然后移动板块移动，工件的螺栓，可加工。加工完成以后将移动压板退出一定距离，就可以把工件直接取出。如夹具装配图上图所示。
4.4 小结
对此次夹具的设计，能够了解机床夹具在加工中的使用过程：安全地保障了工件的加工精度，增加了加工效益，减少了劳动的时间，完全体现和增大了机床的强大功能。夹具的设计能反映夹具设计需要注意的地方，如定位精度，夹具，夹具结构的刚度和强度，对结构问题的过程。
5 结论与展望
5.1 结论
经过近几个月的紧张的工作和毕业设计，终于全部结束了，它是我们基础理论知识，专业理论知识等知识综合应用的实践训练，也是为我们以后走上岗位实习奠定一定的理论知识基础。
通过这次的毕业设计，深深体会到了做任何事情都必须有耐心，细致。在毕业设计的过程中，许多的计算，查表，绘图及工艺参数的确定使我对机械制造工艺有更深的理解。在设计过程中，我学会了独立思考，学学假说，精益求精，追求最好的设计解决方案，从实际情况出发，对实际使用的设计要求，因为他们的知识是有限的，有些问题是比较片面，但在鲍老师的耐心指导，我一次又一次点击进入的地方，通过这次的毕业设计，不能不提醒自己，我们必须发展高度负责的好习惯，一丝不苟。这次的毕业设计使我的工作作风，团队精神等方面得到了一次难得的锻炼。
在整个设计过程中，我的原则的精神，实事求是，坚持科学、严谨的态度，主要根据文本，去图书馆，互联网上的一些相关资料及相关产品信息搜索。在设计的时候并没有停止计算，比较，修改，然后进行比较，再修改，我也付出的心血和汗水一定量，同时也遇到了许多困难和挫折，但幸运的是保老师的指导和帮助，将能够设计少走一些弯路，设计的成功完成。
5.2不足之处及未来展望
在这次的毕业设计当中，还是存在着不少的问题的。在液压夹具这一块学的还不够好，还有就是在画图方面，三维软件用得不是很熟悉。但是我相信，只要用心，一定会做好的。机械方面的发展异常迅速，有好多新的知识还等着我学习，俗话说：“俗话说活到老，学到老”，虽然即将离开校园了，但我还是回继续学习，充实自己，我相信这样会给我以后的发展带来很大的帮助。
6 致谢
这次毕业设计，我要衷心感谢我的指导老师：鲍虹苏老师。在做毕业设计的过程中，我遇到了很多的问题，在得不到解决的时候，就会请教鲍老师，鲍老师只要有时间，都会给我加以指点，而且鲍老师非常的有耐心，有些实在不懂的地方鲍老师会讲几遍，讲的非常仔细，我真的很感动。经过鲍老师的讲解和提示，让我明朗许多，给了我不少的帮助。在此我真心得向鲍老师表示感谢，也衷心地祝愿所有老师，您们辛苦了，愿老师们身体健康，心想事成，平安幸福，您们的栽培我会永记于心！
感谢鲍虹苏老师。
7 参考文献
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全套设计（图纸）请联系QQ 174320523 各专业都有
编号
无锡太湖学院
毕业设计（论文）
题目：
专业
学 号： 0923172 学生姓名： 王烨锋
指导教师：（职称： ）
2012年5月25日
全套设计（图纸）请联系QQ 174320523 各专业都有
无锡太湖学院本科毕业设计（论文）
诚 信 承 诺 书
本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 液压泵盖工艺
工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成
果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示
致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体
已发表或撰写的成果作品。
班 级： 学 号：
作者姓名：
年月
无锡太湖学院
信 机 系 机械工程及自动化 专业
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题： 1、题目2、专题二、课题来源及选题依据
先进制造技术的重要组成部分，也是其最有活力的部分。一件产品从
设计变为现实必须通过生产加工才能完成，故而工艺是设计、制造的
桥梁。
密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。其中液压夹具的作用尤为
明显。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大
量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%~95%
的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成
本。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
①熟悉与课题相关的课程的基本理论；
②正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧及工艺路线安排、工艺
尺寸确定和夹具设计等问题；
③提高产品结构设计能力；
④学会使用手册及图表资料；
⑤应用计算机绘制给定的产品图，夹具装配图及零件图； ⑥完成给定零件的加工工艺规程设计及夹具设计。
四、接受任务学生：
姓名 五、开始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月25日
六、设计（论文）指导（或顾问）：
指导教师
签名
教研室主任
学科组组长研究所所
长〕 签名
2012年11月12日
摘 要
泵是非常重要的一个零件，广泛应用于机械产品，如汽油泵，泵，液压泵，潜水泵，隔膜泵，动力转向泵，双作用叶片泵，它的作用是不能被其他成分所取代，所以和泵的选择是密切相关的泵盖作为一个设计的主题，来获取过程有关的大量书籍的过程中，最好的设计方案的综合比较与选择。液压泵盖是液压泵重要的零件之一，采用钻、扩、铣等传统工艺,不仅效率低,而且稳定性差,精度不易保证,制约了生产的发展。应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产率高，是机械加工的发展方向。本设计主要包括液压泵盖的加工工艺过程的设计，应采取哪些措施存在的主要问题和液压泵盖的加工设计过程。具体确定毛坯制造形式获得，基面的选择，确定工艺路线，加工余量的确定，工序尺寸及空白，切削用量的确定。此外，这次还给液压泵盖进行了专用夹具设计，以及夹具操作的简要说明。在完成此次设计任务中得到老师及同学们的大力帮助，在此向他们表示衷心的感谢。
关键词：液压泵盖；工艺；夹具设计
Abstract
Pump is a very important and widely used parts in mechanical products, such as Gasoline pump, variable frequency pump, hydraulic pump, submersible pump, diaphragm pump, power steering pump, double action vane pump, etc.Its role cannot be replaced by other parts, and therefore I choose the pump cover closely related to the pump as the design theme. In the design process of I refer to related process books material, comprehensive comparison finally chooses the best design. Hydraulic pump cover is one of the important parts in hydraulic pump. Using the drilling, expanding, milling and other traditional techniques, is not only low efficiency, and poor stability. It’s difficult to ensure the accuracy and restrict the production development. Using a combination of machine parts in large quantities is the development direction of machining, because it’s efficient and high productivity. This design includes the design of the hydraulic pump cover process planning; the main problems of the Hydraulic pump cover processing and the measures to be taken in the Process Design. There is a specific determining blank obtained manufacturing form, the selection of base, process route determination, machining allowance, process dimension and the rough determination cutting specifications and so on. In addition, I design the special fixture for hydraulic pump cover, and made a brief description of the fixture operation. Thanks for the great help given by students to teachers in the design.
Key words: Hydraulic Pump Cover; Process; Fixture Design
目录
摘 要 ........................................................................................................................................... III ABSTRACT .................................................................................................................................. IV
1 绪论 ............................................................................................................................................. 1
1.1本课题的研究内容和意义 ................................................................................................... 1
1.2国内外的发展概况 ............................................................................................................... 1
1.3本课题应达到的要求 ........................................................................................................... 3
2零件的三维造型 .......................................................................................................................... 5
3 零件的分析 ............................................................................................................................... 10
3.1 零件的作用 ......................................................................................................................... 10
3.2 零件的工艺分析 ................................................................................................................. 11
3.2.1 液压油泵盖加工工艺规程设计 .................................................................................. 11
3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 .............. 11
3.2.3 小结 .............................................................................................................................. 20
4 专用夹具设计 ........................................................................................................................... 21
4.1 夹具工序的选择 ................................................................................................................. 21
4.2 液压夹具设计 ..................................................................................................................... 21
4.2.1 定位基准的选择 ........................................................................................................ 21
4.2.2 铣削力与夹紧力计算 ................................................................................................ 21
4.2.3 确定液压缸基本参数 ................................................................................................ 22
4.3 钻3－Φ11孔夹具设计 ...................................................................................................... 24
4.3.1 定位基准的选择 .......................................................................................................... 24
4.3.2 定位元件的设计 .......................................................................................................... 24
4.3.3 定位误差分析 .............................................................................................................. 25
4.3.4 钻削力与夹紧力的计算 .............................................................................................. 25
4.3.5 衬套、钻模板及夹具体设计 ...................................................................................... 25
4.3.6 夹紧装置的设计 .......................................................................................................... 26
4.3.7 夹具设计及操作的简要说明 ...................................................................................... 26
4.4 小结 ..................................................................................................................................... 27
5 结论与展望 ............................................................................................................................... 28
6 致谢 ........................................................................................................................................... 29
7 参考文献 ................................................................................................................................... 30
全套设计（图纸）请联系QQ 174320523 各专业都有
1 绪论
1.1本课题的研究内容和意义
机械制造技术（机械技术）是机械，电子，光学，信息科学，材料科学，生物科学的研究，激光科学和管理科学的最新成果，作为一种新兴技术和新兴产业，归纳的科学理论和机械制造技术实践的总结，解决实际问题的过程中，科学，揭示的一般规律。
机械制造研究如何加工机械零件的生产制造过程中，可以提高工作效率，精度，降低加工成本。和夹具的设计制造，工具和其他工具，方法提高零件精度，表面质量，工艺尺寸链（加工余量分配），组处理技术，工艺设计和布局，以及各种机床的加工范围的特点，各种材料加工等特点。
制造业作为支柱产业，充分体现了一个国家的竞争创作和国家实力。它不仅仅是为现代工业增加物质的基础，为信息与知识方便了先进的技术，更是符合具有中国特色社会主义的国家安全发展的基础。
经过近三十年的变化，我国制造业获得了巨大的进步，中国制造业挺近全世界前三。2005至2007的统计数据显示，制造业的增加值在中国占GDP的30%以上，工业产品的出口占中国出口90%以上的。然而，中国制造业还是存在着很多问题，比如资源消耗大、废物排放多、创新自主的能力差、结构产业等雷同、严重缺少高技术性人才等急需解决的问题。
本课题设计过程中的一个液压泵盖和夹具的设计，可以让我有更深入的了解机械制造技术。液压技术已渗透到很多领域，不断在各种行业得到广泛应用与进步，正不断的成长为我国的一个重要性标志之一。如95%工业机械生产的发达国家，90%的数控加工中心，95%以上采用自动线的液压传动技术。并对该技术在国民经济和国防建设中占有十分重要的地位。它不仅能最大限度的符合产品多元化功能的重要条件，也是完成浩大项目工程、巨大装备技术的基础保障，更是机械产物和浩大项目工程和装备安全性的保障。所以液压产品发展完整的自动化生产技术，尤其是工业自动化不可缺少的重要手段。因此对于液压传动的相关技术的理解的需求性就非常明显了。
因此，掌握设计，以及液压泵的开发应用，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进建筑业的发展，具有重要的意义。在各个领域的广泛应用液压泵的观点，所以在一个重要的系统研究是非常必要的。
液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的用法是把电动机（如内燃机和动力机等）的动能转换成的压力能。许多因素影响液压泵的使用寿命，除了使泵的设计，泵的使用因素和一些相关的元素（如耦合，滤油器）的选择，调试过程中的操作等。液压泵的工作原理是改变带来的容积泵腔，可使压力流体的压缩。必须具备的条件就是泵腔有密封容积变化。
1.2国内外的发展概况
当今世界正在发生深刻的变化，制造业产生了深远的影响，制造工艺和制造工艺也有了新的内涵。传统的制造业不断吸收机械，信息，材料的最新研究成果，以及整个制作过
程，在产品开发和设计，综合应用制造，检测，管理和客户服务。二十第一个世纪制造具有高技术，信息，绿色，极端，增值服务，特点和发展趋势。
在高技术驱动，制造技术具有前所未有的取得新的进展，制造技术与高新技术的应用过程，体现在以下几个方面。
（1）微加工成为常规制造技术。制造常规尺度下的微米级精度的1至2个数量级，亚微米和纳米制造将成为主流。
（2）特种加工技术广泛应用。与以前的机加工相比较，采用非机械加工特殊的加工工艺，如电解加工，电火花加工，电化学加工，激光加工，将成为生产的常规手段，零件的加工，将加工或不加工成为可能。
（3）生长型制造的比重日益提高。固定的原型生产快速改变原处理“去除材料”，成型的层由层添加剂。在微制造领域，“自下而上”的生产和增长/去除复合制造将成为主要的生产模式。
（4）制造技术和材料和生产技术联系更加紧密。特别是在工业设计上的变化的纳米材料，无论产品或制造过程，从而产生了根本性的变化。
（5）极端制造得到发展。极端制造是指在极端制造环境下，制造极端尺度或极高性能的器件和功能系统。
经过十年的发展，在中国液压行业已形成一定的产业规模，并成为行业的持续发展“锁喉痛”，因为缺乏服务于高端市场的能力。
图1. 1液压泵盖
1.3本课题应达到的要求
在我们的大学基础课程，机械制造技术课程设计，在技术基础课、最专业的课程。这是在我们设计的综合课程的深层联系的课程，也是理论联系实际的训练。因此，它是在我的大学学习生活中占有十分重要的地位。这种设计可以使用机械制造基础理论，并结合生产实践学习实践知识，独立的分析和解决机械制造过程中的问题，在老师和同学的帮助下，我也在夹具，机床，刀具的结构与工作原理有更深的了解，不知不觉的在分析中，我的图纸设计能力的提高，为今后的毕业设计打下良好的基础，今后的工作。
机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的课程设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知识的熟练使用，1.如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安排，工序尺寸，保证零件的加工质量⒉提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力；⒊学会使用手册及图表资料；⒋培养了一定的创新能力。
目前，中国制造业的迅速发展，中国的制造业之前广泛使用的刚性平面加工各种零件，从而提高和零部件生产周期长。随着我国制造业的发展和各种备件需求与日俱增，加工设备和技术方向的改变灵活。柔性概念和处理设备的需求主要体现在设备很快和适应性的需求，因此制造商寻求灵活性和产量之间的最佳组合。当然，一个灵活的情况下，也会有不一样的解决方案，如：网络的兼容性，变量的变化，模块化，可重构等。无论使用何种方法，为高性能的液压夹具是最重要的，现在，可重构机床加工相结合，用中心和灵活的机器，可以使处理引擎部件变得更加灵活，具体情况应不同的输出配额每个加工项目。使用液压夹具的主要优势和松动可以节省花费大量的时间装卸工件。有关统计数据显示，机械夹紧液压夹紧相比能节省90%以上的时间，大大降低了生产时间，从而提高产量也意味着更低的成本。
我在做的过程和液压泵盖夹具的设计，在我自己的话，我希望通过这次毕业设计自己的未来工作的适应性训练，分析能力的锻炼，提高解决问题的能力，奠定了现代建设祖国的未来，一个良好的基础。
图1. 2液压泵盖
2零件的三维造型
1.首先草绘一个方框，然后拉伸得到如图2.1所示。
2.将图2.1四个角倒圆角，可以得到如图2.2所示。
图2. 1拉伸立方体 图2. 2倒圆角
3.选择上表面草绘一圆，然后拉伸，得到如图2.3所示。
4.以圆柱上表面为基面草绘一圆，然后拉伸，得到如图2.4所示。
图2. 3画圆拉伸 图2. 4草绘拉伸
5.以最上面的圆最基面画一圆，然后反向拉伸，之后切削，得到如图2.5所示。
6.以大圆柱形体的上表面为基面，安装工件图画出封闭轮廓，之后拉伸，可以得到如图
2.6所示。
图2. 5反向拉伸 图2. 6画轮廓拉伸
7.在right面上作一个肋板，如图2.7所示。
8.选择图2.2的上表面为基面，画两个圆，反向拉伸，得到如图2.8所示的两个孔，肋板的两侧。
图2. 7 画肋板 图2. 8打孔
9.以孔的底面为基面，画圆，然后反向拉伸，得到如图2.9所示。
10.给内部的两个孔倒角，得到如图2.10所示。
图2. 9 继续打孔 图2. 10倒角
11.以从上往下第二个面为基面，画三个圆，拉伸得到3个孔，如图2.11所示。
12.给上一步画出的三个孔倒角，得到如图2.12所示。
图2. 11 画3孔 图2. 12给三孔倒角
13.以从上网下第二个面为基面，草拟5个圆，再拉伸，得到5个新的孔，如图2.13所示。
14.给新出的5个孔的下面两个孔中继续画圆拉伸，得如图2.14所示。
图2. 13 画如图所示孔 图2. 14如果画孔
15.给打出的孔倒角，可以得到如图2.15所示。
16.一上表面为基准面，草拟一圆，拉伸之后，一反面为基准面，草拟一圆，然后拉伸，之后得到如图2.16所示。
图2. 15 倒角 图2. 16草拟圆拉伸
17.以反面为基面，草拟一圆，拉伸得到如图2.17所示。
18.继续以反面为基面，草拟两个圆，拉伸，得到如图2.18所示。
图2. 17 草拟圆拉伸 图2. 18拉伸
19.给底部中部两个大圆倒角，可以得到如图2.19所示。
20.以如图所示的底部俩圆中间为基面，草拟一圆，拉伸即可得如图2.20所示。给孔倒角，最终得到工件的三维图如图2.21所示。
图2. 19 给大圆倒角 图2. 20拉伸倒角
图2. 21三维图
3 零件的分析
3.1 零件的作用
题目所给定的零件是液压油泵的泵盖。属于该盖体部分，它和其他部件组装在一起的液压泵的腔体结构是用来储存，输送和分配液压油。在其内表面，通过液压减震部件，所以有一定要求的零件的刚度，表面的一部分与其他部分的配合表面，有一定的尺寸精度和形状精度。
图3. 1毛坯图
图3. 2工件图
3.2 零件的工艺分析
由于此零件是液压泵零件，起传递动力和液压油分配所以对密封性能要求较高。该零件的几组平面和有表面粗糙读和位置度要求。 3.2.1 液压油泵盖加工工艺规程设计
（1）零件的材料是ZL106，是典型的二元共晶铝硅合金，该合金具有优良的铸造性能，但其机械性能和加工性能不太行。为了改善ZL106合金主砂型铸造、金属型铸造和精密铸造等。要加工面：
1）铣上下平面保证尺寸43mm，平行度误差为0.10； 2）镗φ25.5孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 3）钻7—φ8.5孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 4）钻3—φ11孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 5）钻23度斜φ4孔至所要求尺寸，并保证位误差要求； 6）镗φ32孔至所要求尺寸，并保证位误差要求。 （2）主要基准面：
1）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：液压油泵盖表面各孔、液压油泵盖上表面。 2）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：主要是镗二个φ32孔。
3.2.2 液压油泵的泵盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3.2.2.1 确定毛坯的制造形式
零件的材料ZL106。4000年产量，实现批量生产水平，和轮廓尺寸零件小，铸件表面质量要求高，因此它可以用来对铸件质量稳定，适合大批量生产的金属型铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。 3.2.2.2 基面的选择
（1）对于这部分粗基准的选择，根据相互参考的选择原则，选择部分的下表面作为粗基准的过程，可用夹走上肩，与底面和定位块轴承作为主要定位基准的底面，限制Z，Z，Y，y，x五自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位目的。
（2）主要考虑基准重合的问题，参考的好选择，并便于夹紧，加工结束，下面作为精基准。
3.2.2.3 确定工艺路线
表3.1工艺路线方案一
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序10
粗精铣上平面 钻3—φ11孔 粗精铣下平面 钻7—φ8.5孔 钻23度斜φ4孔 扩φ25.5孔并平底 扩φ26孔与φ25.5 镗2－φ32孔及镗φ２５孔
精磨大平面 检验入库
表3.2工艺路线方案二
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 工序１０ 工序１１
粗精铣上平面 粗精铣下平面 钻3—φ11孔 钻7—φ8.5孔 钻23度斜φ4孔 扩φ25.5孔并平底 扩φ26孔与φ25.5 镗2－φ32孔及镗φ２５孔
时效去应力处理 精磨大平面 检验入库
工艺路线的比较与分析：
第二个过程是不同的从第一是增加了9步，为了提高加工精度的平面后，经过一系列加工去除老化可能在前挖土过程中产生的应力，防止产品的变形，影响精度。这个对零件的质量是很有好处的。
相互参考的原则，第一处理，两个平面，然后下面的平面基础平面上，从而保证孔的加工，两平面平行度要求下，保证在两个平面上的孔加工的同时，垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。如果第一个工艺路线，和空白面与轴线垂直的决定出来的孔的轴线的轴线不平行的问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。
3.2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件的材料ZL106，生产类型为大批生产。因为毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如图.。
因为毛坯和加工后的各个步骤或步骤有公差，所以加工余量只需要外加工余量，余量基本上允许的最大和最小加工余量。
由于零件的设计要求是大批量生产，所以使用调整的过程，因此，最大和最小余量的计算应根据调整过程的确定方法。
1）加工泵盖的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。
2）加工3－11孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.5mm。可一次钻削加工余量1.4mm，就可达到要求。
3) 加工7－φ8.5孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，就可达到要求。
4) 钻23度φ4斜孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量0.5 。可一次钻削加工余量0 .4 mm,就可达到要求。
5）钻扩φ26与φ25 .5通孔 ，采用φ7的麻花钻钻孔 。
6）镗2－φ32孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工余量0.5，即可达到加工要求。
7) 镗φ25.5孔时，由于粗糙度要求
Ra=1.6μm，因此考虑加工余量2.5mm。可一次
粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。
3.2.2.5确定切削用量 工序1：粗、精下平面
（1）粗铣下平面 加工条件：
工件材料：ZL106，铸造。 机床：X52K立式铣床。
查参考文献[7]表30—34 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度每齿进给量
af
ap
ap=2mm
：
a=0.12mm/Z
：根据参考文献[3]表2.4-75，取f铣削速度V：参照
参考文献[7]表30—34，取V=1.33m/s。
1000Vn=
πd 式（2.1） 机床主轴转速n：
式中 V—铣削速度； d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速n：
1000V1000⨯1.33⨯60n==≈254r/min
πd3.14⨯100 按照参考文献[3]表3.1-74 n=300r/min 实际铣削速度v：进给量
Vf
v=
πdn
1000
=
3.14⨯100⨯300
≈1.57m/s
1000⨯60
：
Vf=afZn=0.12⨯8⨯300/60≈4.8mm/s
fm
工作台每分进给量
aε
：
fm=Vf=4.8mm/s=288mm/min
：根据参考文献[7]表2.4-81,aε=40mm
（2）精铣下平面 加工条件：
工件材料：HT200，铸造。 机床：X52K立式铣床。 参考文献[7]表30—31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D=100mm ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度
ap
ap=1mm
：
aa=0.08mm/Z
每齿进给量f：根据参考文献[7]表30—31，取f 铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V=0.32m/s
机床主轴转速n，由式（2.1）有：
1000V1000⨯0.32⨯60n==≈61r/min
πd3.14⨯100 按照参考文献[7]表3.1-31 n=75r/min 实际铣削速度v：进给量
v=
πdn
1000
=
3.14⨯100⨯75
=0.4m/s
1000⨯60
Vf
，由式（1.3）有：
Vf=afZn=0.15⨯12⨯75/60=2.25mm/s
工作台每分进给量粗铣的切削工时
fm
：
fm=Vf=2.25mm/s=135mm/min
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=111mm， 刀具切入长度l1：
l1=0.5(D+(1~3)
=0.5(100+(1~3)=7mm l
刀具切出长度2：取l2=2mm 走刀次数为1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l2111+7+2
=≈1.13minfm288
tf1=1.04
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l=111mm 刀具切入长度l1：精铣时
l1=D=100mm
刀具切出长度l2：取l2=2mm 走刀次数为1 机动时间
tj2
tj2=：
l+l1+l2111+100+2
=≈1.09minfm135
tf2=1.04
根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间铣下平面的总工时为：t=1执行。
工序3：粗镗Φ32H12的孔
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
tj1tj2tf1tf2
+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min
工序2：加工上平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序
aa=2.0mm
切削深度p：p，孔径d0=27mm。
进给量f：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=2.5mm。因此确定进给量f=0.2mm/r。
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9取V=2.4m/s=144m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯144
=≈804.56r/minπd3.14⨯27.5，
按照参考文献[3]表3.1-41取n=1000r/min
实际切削速度v：
v=
πdn
1000
=
3.14⨯32⨯1000
≈2.98m/s
1000⨯60
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.2⨯1000=200mm/min 被切削层长度l：l=7mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
2.5
+2≈6.33mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l27+6.33+4
=≈0.227minfm200
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min 工序4：精镗下端孔Φ32H12
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=0.5mm
切削深度p：p
进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=0.5mm。因此确定进给量f=0.15mm/r
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V=3.18m/s=190.8m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯190.8
=≈1029r/minπd03.14⨯61，取n=1000r/min
实际切削速度v，：
v=
πdn
1000
=
3.14⨯32⨯1000
≈3.09m/s
1000⨯62
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.15⨯1000=150mm/min 被切削层长度l：l=7mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
0.5
+2≈2.87mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l27+2.87+4
=≈0.279minfm150
所以该工序总机动工时
tj=0.227+0.279=0.506min
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min 工序5：粗镗Φ25.5H12的孔
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=2.0mm
切削深度p：p，毛坯孔径d0=20.5mm。
进给量f：根据参考文献表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=2.0mm。因此确定进给量f=0.2mm/r。
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9取V=1.92m/s=115m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯115
=≈546.63r/minπd3.14⨯20.5，
按照参考文献[3]表3.1-41取n=600r/min
πdn3.14⨯67⨯600v==≈1.75m/s10001000⨯71v实际切削速度：
f
工作台每分钟进给量m：fm=fn=0.2⨯600=120mm/min 被切削层长度l：l=17mm
刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
2.0
+2≈5.45mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l217+5.45+4
=≈0.196minfm150
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min 精镗下端孔到Φ25.5H12
机床：卧式镗床T618
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5
aa=0.5mm
切削深度p：p
进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为
aF=0.5mm。因此确定进给量f=0.15mm/r
切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V=2.86m/s=171.72m/min 机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯171.72
=≈770.2r/minπd03.14⨯71，取n=800r/min
实际切削速度v，：
v=fm
πdn
1000
=
3.14⨯24⨯800
≈3.09m/s
1000⨯72
工作台每分钟进给量
：fm=fn=0.15⨯800=120mm/min
被切削层长度l：l=17mm 刀具切入长度l1：
l1=
aptgkr
+(2~3)=
0.5
+2≈2.87mmtg30︒
刀具切出长度l2：l2=3~5mm 取l2=4mm
行程次数i：i=1 机动时间
tj1
tj1=：
l+l1+l217+2.87+4
=≈0.224minfm120
所以该工序总机动工时
tj=0.196+0.224=0.42min
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.56min 工序6：加工3－Φ11孔
孔的直径为11mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至Φ11，选用Φ11的麻花钻头。
进给量f：根据参考文献[5]表2.4-39，取f=0.25mm/r
切削速度V：参照参考文献[5]表2.4-41，取V=0.43m/s 由式（2.1）机床主轴转速n：
n=
1000V1000⨯0.43⨯60
=≈1174r/minπd03.14⨯7，取n=900r/min
实际切削速度V'：V'=
πd0n
1000被切削层长度l：l=17mm
=
3.14⨯11⨯900
≈0.33m/s
1000⨯60
刀具切入长度l1：
l1=
D7
ctgkr+(1~2)=ctg120︒+2≈4.1mm22
刀具切出长度l2：l2=0 走刀次数为1
t
机动时间j：
tj=
l+l1+l220+4.5
=≈0.045minfn1.5⨯360
根据参考文献[5]表2.5-41可查得钻削的辅助时间工序7：阶梯孔
孔的直径为8.5mm，表面粗糙度
tf1=1.77
Ra=3.2μm
。加工机床为Z535立式钻床，加工
工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔——Φ15mm小直径锪钻。
1）确定切削用量
f=0.25~0.31mm/r
确定进给量f根据参考文献[7]表28-10可查出表，由于孔深度
k=1.0f=(0.25~0.31)⨯1.0=0.25~0.31mm/r比l/d0=8/13=0.6，lf，故表。查Z535立式钻床说明书，取f=0.23mm/r。
'f根据参考文献[7]表28-8，钻头强度所允许是进给量>1.75mm/r。由于机床进
给机构允许的轴向力Fmax=15690N（由机床说明书查出），根据参考文献[7]表28-9，
"
f允许的进给量>1.8mm/r。
"'
fff由于所选进给量远小于及，故所选f可用。
确定切削速度v、轴向力F、转矩T及切削功率
Pm
根据表28-15，由插入法得：
v表=17m/min
，
F表=4732N
T表=51.69N⋅M
，
Pm表=1.25kW
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 由参考文献[7]表28-3，kMv=0.88，klv=0.75，故
v'表=17m/min⨯0.88⨯0.75=11.22(m/min)
'
1000v'表1000⨯11.22mm/min
n===298r/min
πd0π⨯13mm
查Z535机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为 πdnπ⨯8.5mm⨯195r/minv=0==7.35m/min
10001000
由参考文献[7]表28-5，kMF=kMT=1.0，故
T=51.69N⋅m⨯1.0=51.69N⋅m
P
校验机床功率 切削功率m为
5W⨯(195/2⨯98)=1.k0W =1.2k 0
机床有效功率
F=4732N⨯1.0=4732(N)
Pm=Pm表（n/n')kMM
P'E=PEη=4.5kW⨯0.81=3.65kW>Pm 故选择的钻削用量可用。即
d0=13mm，f=0.23mm/r，n=195r/min，v=7.35m/min 相应地
F=4732N，T=51.69N⋅m，Pm=0.82kW
工序8：精磨底平面 选用磨床M7130
根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—170选取数据
切削速度V = 0.527 m/s 切削深度ap = 0.10 mm 进给量f = 0.008 mm/r 工序9：检验。
3.2.3 小结
机械制造技术是制造过程为研究对象的一门学科，强烈的实践，通过对本课题的毕业设计，使我得到了以下培训：可以在基本理论和中学的实践课程实践机械制造工艺知识的熟练使用，如为正确的解决一个零件在定位过程的确定问题，夹紧以及工艺路线安排，工序尺寸，保证加工质量；提高设计能力结构。通过对夹具设计训练，根据被加工零件的加工要求，设计效率高，省力，既经济又合理，能保证加工质量的夹具的能力；学会使用手册和图表；创新能力的培养。
加工工艺规划是产品或零件的机械加工工艺文件和操作方法的过程。处理过程设计，可以理解的过程对生产的重要影响，技术水平。的生产规模，技术水平以及研究方法和手段的层面解决各种技术问题必须由加工过程的反映。
4 专用夹具设计
4.1 夹具工序的选择
在加工零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计一液压夹具,泵盖上顶面镗孔夹具。
4.2 液压夹具设计
本夹具主要用来粗、精铣泵盖上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗，细磨面粗糙度，泵盖，泵盖平面平行度的要求和下平面，垂直轴和孔的加工，工艺粗糙，完成泵盖平面加工。因此，在加工过程中，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 4.2.1 定位基准的选择
通过与垂直度的要求绘制工艺孔轴平面，从定位来看，夹紧点的过程中，定位基准平面以下，以确保平行度要求的设计依据和要求，在两个平面，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算平行的度的平面，可以保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。 4.2.2 铣削力与夹紧力计算
夹具采用机，用于定位螺钉不仅起到定位，也用于夹紧，以保证工件在过程中不产生振动，必须施加夹紧力对”17“六”11“螺母和螺母。
由计算公式
Fj=FsL/(d0tg（α+ψ1’)/2+r’tgψ2) （3.2） Fj－沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs－作用在六角螺母
L－作用力的力臂(mm) d0－螺纹中径(mm) α－螺纹升角(゜)
ψ1－螺纹副的当量摩擦(゜)
ψ2－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角(゜) r’－螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径(゜) 根据参考文献[6]其回归方程为 Fj＝ktTs 其中Fj－螺栓夹紧力(N)； kt－力矩系数(cm－1)
Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =5×2000=10000N
对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。
由于本道工序是完成泵盖上平面的粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据GB2243—80直角对到刀块的结构和尺寸如图4.1所示。
图4.1 直角对刀块
塞尺选用平塞尺，其结构如图4.2所示。
图4.2 平塞尺
塞尺尺寸如表4.1所示：
表4.1 平塞尺结构尺寸
4.2.3 确定液压缸基本参数
1、工作负载的计算
工作负荷计算，确定所需的牵引油缸，油缸的工作负载是指在满负荷条件下工作，具有一定的加速度启动时，液压缸的总电阻，即
R=Re+Rf+Rg （N）
工作阻力——工作机制和重力（当油缸垂直安装），在气缸上的力（N） Rf
——工作机构满载起动时静摩擦力对油缸产生的作用力（N）
Rg
——工作机构满载起动时的惯性力对油缸产生的作用力（N）
2、工作速度和速比
当无杆腔进油时，活塞（或缸体）的工作速度为 当有杆端进油时的速度
v1=
4Qηv
πD2 （m/s）
v2=
式中Q——泵的流量（m/s）； D——缸筒内径（m）； d——活塞杆直径（m）；
3
4Qηv
π(D2-d2) （m/s）
ηv——容积效率。
如果气缸的速度运行机制有一定的要求，应根据所需的高速气缸和选定的流量确定。推力和速度都有要求时，可根据速度和缸径来选择压力和流量。速度没有要求时，则可根据已选定的流量和缸径来确定工作速度。对于双作用油缸，其往复运动的速比为：
v2D2
ϕ==2
2
vD-d1
的比例不应太小或太大，以避免过度的压力和活塞杆太薄，稳定性不好。ϕ值可按JB2183-77中所制定的标准选用，为了不使往复运动速度相差太大，一般推荐
ϕ≤1.6。一般来说，工作压力高的油缸选用大值，工作压力低的选小值，特殊情况可另作考虑。
3、缸筒内径
对于负载油缸大工程，矿山机械，给出了系统的工作压力，通常是为了确保缸有足够的牵引力，能够驱动的负载确定缸筒内径的重要条件，如果有速度，往往在内核，通过选择适当的流量泵的解决方法。
但是，当系统工作压力尚未确定，首先必须根据负载的大小合理选择油缸的工作压力，工作压力应与gb2346-80值相一致的规定。
因此双作用单杆活塞缸，压力油输入无杆腔，活塞杆用推力驱动工作负载时，其推力是
4
由此得缸筒内径 F=
π
[(p-p0)D2+p0d2]ηm=R
式中P——工作压力（Pa）；
p0d24R
D=-
π(p-p0)ηmp-p0
（m）
P0——回油背压（Pa），可取P0≈0；
d——活塞杆的直径（m），通常d=(0.2~0.7)D 。
当活塞杆以拉力驱动负载时，则压力油进入有杆腔，其拉力为
π
R=[(p-p0)D2-pd2]⋅ηm
4
由此得缸筒内径
4Rpd2
D=+
π(p-p0)ηmp-p0
(m)
计算出的气缸内径，与gb2348-80液压缸直径系列在规定的标准值符合要求。 4、活塞杆直径
气缸直径被确定，如果单杆活塞缸的双向运动有一定的比例要求，根据活塞杆直径，计算出的比率之间的关系
d=
-1
Dϕ (m)
式中的ϕ值可根据需要或从有关资料的推荐值选取。
对于一般无速比要求的油缸，也可按下式初步定出活塞杆直径
11d=(~)D
35 （m）
所需的活塞杆直径的计算上，活塞杆的尺寸系列gb2348-80规定的圆形到标准值的外径。
4.3 钻3－φ11孔夹具设计
4.3.1 定位基准的选择
在加工φ11孔工序时，泵盖上、下两平面及工艺孔已经加工到要求尺寸。因此选用上平面及与其垂直的任意孔上表面加作为定位基准。符合典型的一面两销定位原理，一共限制了工件的6个自由度，符合六点定位法则。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。其中一面为泵盖的下表面，两销为短圆柱销。 4.3.2 定位元件的设计
一二引脚的定位基准的选择过程，使定位元件相应的夹具应一二针。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销进行设计根据参考文献[11]，可查得短圆柱销的结构和尺寸。
4.3.3 定位误差分析
机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。夹具的使用，加工表面的位置误差和夹具在机床上定位的夹具和工件是密切相关的。为了满足工艺流程的要求，工序公差必须小于或等于该过程所需的加工误差过程的总和。
本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为： 销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm 由公式e=(H/2+h+b)×△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm
e=0.06×30/32=0.05625 可见这种定位方案是可行的。
4.3.4 钻削力与夹紧力的计算
由于本道工序主要完成孔的钻加工。由参考文献[9]得： 钻削力 F=26Df0.8HB0.6 钻削力矩 T=10D1.9f0.8HB0.6
式中：D=11mm HB=HBma-x
f=0.15mm⋅r-1
.8
⨯0.01⨯5∴ F=26⨯8
.6
203=2
11
(HBmax-HBmi)n=255)=232-(255-187 33
1N2 01.7
.8.6
8.9⨯0.105⨯2302=N30m0⋅3m T=10⨯1
本套夹具采用活动垫板夹紧，活动垫板主要靠上下旋动垫板上的螺母来实现夹紧。根据参
考文献[11]可知该机构属于单个螺旋夹紧。
由式（3.1）根据参考文献[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 W0=
35⨯104
=3033N
5.513⨯tg（2 29'+9 50')
4.3.5 衬套、钻模板及夹具体设计 钻φ11孔钻套结构参数如表4.2所示。
表4.2 结构参数
根据参考文献[10]表2-1-58可得衬套选用固定衬套其结构如图4.3所示。
图4.3 固定衬套
其结构参数如表4.3所示。
表4.3 结构参数
4.3.6 夹紧装置的设计
夹紧装置采用活动的垫板来夹紧工件，采用的活动垫板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后向下退后一定距离把工件取出。主要用的螺旋夹紧原理。 4.3.7 夹具设计及操作的简要说明
本套夹具用于加工φ11孔。定位采用常见的一面两销定位方案。泵盖上平面（一面）及其内孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用活动垫板夹紧。工件加工完成后，移动压板向后退一定距离，工件就可以很方便的取出。工件夹紧，工件的圆柱销与定位销固定大端面，然后移动板块移动，工件的螺栓，可加工。加工完成以后将移动压板退出一定距离，就可以把工件直接取出。如夹具装配图上图所示。
4.4 小结
对此次夹具的设计，能够了解机床夹具在加工中的使用过程：安全地保障了工件的加工精度，增加了加工效益，减少了劳动的时间，完全体现和增大了机床的强大功能。夹具的设计能反映夹具设计需要注意的地方，如定位精度，夹具，夹具结构的刚度和强度，对结构问题的过程。
5 结论与展望
5.1 结论
经过近几个月的紧张的工作和毕业设计，终于全部结束了，它是我们基础理论知识，专业理论知识等知识综合应用的实践训练，也是为我们以后走上岗位实习奠定一定的理论知识基础。
通过这次的毕业设计，深深体会到了做任何事情都必须有耐心，细致。在毕业设计的过程中，许多的计算，查表，绘图及工艺参数的确定使我对机械制造工艺有更深的理解。在设计过程中，我学会了独立思考，学学假说，精益求精，追求最好的设计解决方案，从实际情况出发，对实际使用的设计要求，因为他们的知识是有限的，有些问题是比较片面，但在鲍老师的耐心指导，我一次又一次点击进入的地方，通过这次的毕业设计，不能不提醒自己，我们必须发展高度负责的好习惯，一丝不苟。这次的毕业设计使我的工作作风，团队精神等方面得到了一次难得的锻炼。
在整个设计过程中，我的原则的精神，实事求是，坚持科学、严谨的态度，主要根据文本，去图书馆，互联网上的一些相关资料及相关产品信息搜索。在设计的时候并没有停止计算，比较，修改，然后进行比较，再修改，我也付出的心血和汗水一定量，同时也遇到了许多困难和挫折，但幸运的是保老师的指导和帮助，将能够设计少走一些弯路，设计的成功完成。
5.2不足之处及未来展望
在这次的毕业设计当中，还是存在着不少的问题的。在液压夹具这一块学的还不够好，还有就是在画图方面，三维软件用得不是很熟悉。但是我相信，只要用心，一定会做好的。机械方面的发展异常迅速，有好多新的知识还等着我学习，俗话说：“俗话说活到老，学到老”，虽然即将离开校园了，但我还是回继续学习，充实自己，我相信这样会给我以后的发展带来很大的帮助。
6 致谢
这次毕业设计，我要衷心感谢我的指导老师：鲍虹苏老师。在做毕业设计的过程中，我遇到了很多的问题，在得不到解决的时候，就会请教鲍老师，鲍老师只要有时间，都会给我加以指点，而且鲍老师非常的有耐心，有些实在不懂的地方鲍老师会讲几遍，讲的非常仔细，我真的很感动。经过鲍老师的讲解和提示，让我明朗许多，给了我不少的帮助。在此我真心得向鲍老师表示感谢，也衷心地祝愿所有老师，您们辛苦了，愿老师们身体健康，心想事成，平安幸福，您们的栽培我会永记于心！
感谢鲍虹苏老师。
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