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泵前体加工工艺及夹具设计
绪论

毕业设计是学生的最后一个教学环节，机械设计与制造专业教学指导委员会第三次会议记要指出，“毕业设计题目应该以产品（或工程）设计类题目为主，尤其要鼓励去工厂从高真实产品设计”。在实际工程设计中，学生可以得到所学过的理论基础，技术基础，专业课全面的训练，为将来做好机械设计工程师的工作，提供全面的锻炼机会。
械制造工艺与设备专业毕业设计是在学完了机械制造工艺学（含工艺和夹具设计）和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行一个必要的环节。这次毕业设计能够使我们综合的运用机械工艺学的基本理论，并结合生产实习中学到的东西，独立的分析和解决工艺问题。初步的具备了设计一个中等复杂零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本方法与原理，拟定夹具设计方案，完成夹具设计结构的能力，也是熟悉和运用有关手册、图册等技术资料与编写技术文件等基本技能的一次实践机会。为未来从事工作大下良好基础。
通过这次毕业设计，我在计算，制图，公差，机械原理，机械设计，机械制造工艺方面的知识都受到全面的综合训练，使我受益匪浅。特别是在张老师在工作中对我的耐心辅导，他对学生强烈的责任感和严谨的治学态度，无不给我以深刻的影响。
通过这次设计，我相信我无论是在理论上还是在运用上，都会有较大程度的提高，为日后的工作铺平道路。毕业设计是我4年来的知识结晶。在设计过程中总会存在一些疏漏之处、缺点和不足，请各位老师批评指正，在此表示由衷的感谢。

1泵前体加工工艺

1.1泵前体加工工艺分析

我的设计题目是泵前体加工工艺与夹具设计
对于我的设计，我把它分为两部分，即工艺设计部分和夹具设计部分
首先我看图纸对泵前体进行了基本的结构和工艺分析：
一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。泵前体是双联泵体上的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂复杂，但侧面两孔和四个面的精度要求较高，此外还有对精度要求不是很高的下面和进油孔要求加工。四个M20的螺纹孔和中心孔有0. 3的同轴度的要求，所以需要精加工以保证形位公差，孔φ72，φ55的孔粗糙度要求达到0.8所以也需要进行精加工。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以与各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。

1.2 泵前体的工艺要求与工艺分析

一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
1.2.1泵前体的技术要求
其加工有五组加工。左侧面、右侧面与中心孔、上表面和下表面、上表面的五个孔、前表面的八个孔。
⑴．先粗车左侧面然后以此为粗基准,加工右侧面，之后以右侧面为精基准加工左侧面，跳动的范围在0.02mm Ra=12.5。
⑵．以前端面为精基准铣上下表面，Ra=12.5
⑶．以下表面为基准加工上表面的五个孔，四个φ12mm，一个φ28mm Ra=12.5。
⑷．以正面四个丝孔和四个孔为主要加工的对象，以孔与一侧面为定位基准，保证其位置关系，并以钻模保证相互位置关系。
⑸．泵前体毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。
单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因为泵前体年产量是5000件以下，由[7]《机械加工工艺手册》表2.1-3可知是中批量生产。

图1.1 零件图

1.3 加工工艺过程

由以上分析可知。该零件的主要加工表面是平面与孔。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于泵前体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度与位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。
由上面的一些技术条件分析得知：泵前体的尺寸精度，形状精度以与位置精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。

1.4 确定各表面加工方案

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计泵前体的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法与设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求与生产率的条件下，应选择价格较底的机床。
1.4.1车孔与面的加工方案
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，因为孔的表面粗糙度为3.2，则选与两侧面的加工顺序为：粗车——精车。

图1.2 粗车工序简图

图1.3 精车工序简图
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1.4.2丝孔的加工方案
四个丝孔采取的加工方法分别是：
因为孔的表面粗糙度的要求都不高，所以全加工的方法是钻——扩——攻。

图1.4 钻孔工序简图
1.5 确定定位基准

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证泵前体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从泵前体零件图分析可知，选择面积大的一侧表面作为泵前体加工粗基准。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置准确，能保证泵前体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从泵前体零件图分析可知，和两孔轴线适于作精基准使用。

1.6 工艺路线的拟订

对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以正面定位粗加工的端面，然后以此面为精基准加工的孔与其端面。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

1.7偏差，加工余量，工序尺寸与毛坯尺寸的确定

泵前体的铸造采用的是铸铁制造，其材料是HT300，硬度HB为300-350，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。
1.7.1 毛坯的结构工艺要求
⑴．泵前体为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：
①、铸件的壁厚应合适，均匀，不得有突然变化。
②、铸造圆角要适当，不得有尖角。
③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。
④、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。
⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。
毛坯形状、尺寸确定的要求
⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：
①、各加工面的几何形状应尽量简单。
②、工艺基准以设计基准相一致。
③、便于装夹、加工和检查。
④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状与尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状与尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
1.7.2泵前体的偏差计算
⑴．底平面的偏差与加工余量计算
后端面加工余量的计算，计算后端面与孔的中心线的尺寸为89mm。根据工序要求，后端面加工，先粗，后以前端面为基准粗车，在精车而成。余量如下：
车：由参考文献[5]《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为，现取。前端面的加工余量威2.5mm
铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为
毛坯的名义尺寸为：
毛坯最小尺寸为：
毛坯最大尺寸为：
⑵．主视图上的二组孔的偏差与加工余量计算
参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[15]《互换性与技术测量》表1-8，可以查得：
孔φ20和：
粗车的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精车的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
孔
粗车的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
精车的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是
根据工序要求，侧面二孔的加工分为粗车、精车二个工序完成，各工序余量如下：
粗车： 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；
孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；
精车： 孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；
孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为；
铸件毛坯的基本尺寸分别为：
孔毛坯基本尺寸为：；
孔毛坯基本尺寸为：；
根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为：
毛坯最大尺寸为：；
毛坯最小尺寸为：；
毛坯最大尺寸为：；
毛坯最小尺寸为：；
⑶．顶面两组孔φ28和4-M10，两孔精度要求为，表面粗糙度要求为。参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-47，表2.3-48。确定工序尺寸与加工余量为：
第一组：φ28
加工该组孔的工艺是：钻——扩
钻孔：
扩孔：
第二组：4-M10
加工该组孔的工艺是：钻——攻
钻孔：
攻丝：

1.8 确定切削用量与基本工时（机动时间）