液压齿轮泵泵体的加工工艺与铣侧面夹具、钻螺纹6-M6底孔夹具设计【优秀课程毕业设计含7张CAD图纸+带开题报告+文献综述+外文翻译+53页加正文1.7万字】-jjsj05

CAXA制图液压齿轮泵泵体的加工工艺与铣侧面夹具、钻螺纹6-M6底孔夹具设计【优秀课程毕业设计含7张CAD图纸+带开题报告+文献综述+外文翻译+53页加正文1.7万字】-jjsj05【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】外文翻译.doc外文翻译原文：Design and Application of Flexible Fixture.pdf夹具体.dwg工序卡片01.doc工序卡片02.doc工序卡片03.doc工序卡片04.doc工序卡片05.doc工序卡片06.doc工序卡片07.doc工序卡片08.doc工序卡片09.doc工序卡片10.doc工序卡片11.doc工序卡片12.doc开题报告.doc文件清单.txt文献综述.doc说明书封皮.docx钻孔夹具拉板零件.dwg钻孔装配图.dwg钻模板.dwg铣面夹具.dwg铣面夹具夹具体.dwg零件图.dwg齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计.doc液压齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。泵体加工工艺规程及其铣削、钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位Gear pump body process and special fixture designAbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.Body process planning and drilling fixture was designed to include part machining process design, process design, and dedicated fixture design of three parts. In process design, analysis of the part must first understand the parts of the process re-engineering the structure of a blank, and select a good part of the processing of the base to design parts process route; followed by the various working steps on the part of the procedures for the size of the calculation, the key is to determine the various stages of work out of process equipment and cutting consumption; then dedicated fixture design, selection of design out of all the component parts fixture, such as the positioning components, clamping components, guiding elements, the specific folder connection with the machine parts and other components; calculate the positioning fixture positioning error generated, analysis fixture structure is reasonable and deficiencies, and attention to improving the design in the future.Key words：The craft、the working procedure、the cutting specifications             clamp、the localization目录摘要IAbstractII引言1第1章  绪论21.1 机械加工工艺概述及发展趋势21.2机床夹具的概述及发展趋势2第2章 零件的分析32.1零件的作用及工艺分析32.2计算生产纲领、确定零件的生产类型4第3章 确定毛坯类型绘制毛坯简图43.1 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量43.2 绘制零件毛坯简图5第4章 工艺设计64.1定位基准的选择64.1.1精基准的选择74.1.2粗基准的选择74.2工序的合理组合84.3加工阶段的划分94.5加工设备及工艺装备的选用114.6加工余量、尺寸公差的确定114.7切削用量及时间定额的计算12第5章 铣侧面专用夹具设计405.1定位方案及定位装置的设计计算405.2夹紧方案的设计及装置的设计计算415.3夹具的总体设计425.3.1定向键与对刀装置设计425.3.2夹具设计及操作简要说明42第6章 钻螺纹6-M6底孔专用夹具设计436.1设计要求436.2夹具设计446.2.1  定位基准的选择446.2.2  切削力及夹紧力的计算446.3定位误差的分析456.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用45结论48致谢49 41 本科生毕业设计 (论文 ) 外 文 翻 译 原 文 标 题 文 标 题 柔性夹具的设计与应用 作者所在系 别 机电工程学院 作者所在专业 机械设计制造及其自动化 作者所在班级 者 姓 名 郭宏达 作 者 学 号 20134011307 指导教师姓名 丁红军 指导教师职称 讲师 完 成 时 间 2017 年 3 月 3 北华航天工业学院教务处制 共 5 页 第 1 页 译文标题 柔性夹具的设计与应用 原文标题 者 i; 译 名 李辉 国 籍 中国 原文出处 中国知网 译文： 摘要：柔性夹具是因为它能适应工件的形状和大小的变化，在许多领域的应用，如飞机的整体结构、零部件制造、表面和空气的零件制 造、飞机装配。由于柔性夹具的使用，大大降低了制造成本，提高生产效率。在本文中，柔性夹紧平台设计的研究和应用表明，例。通过比较模拟结果，发现柔性夹具的后续支持具有较高的精度。 关键词：柔性夹具，多轴控制， 柔性夹具是数控机床或加工中心用于夹紧工件的不同 。柔性夹具分为两类：一是传统的柔性夹具，和其他与创新原理和结构的现代柔性夹具。传统的柔性夹具分为可调夹具和组合夹具，和现代柔性夹具主要包括：相变材料的夹具，夹具和夹具模块化程序控制的自适应。因为低的灵活性，传统的柔性夹具不能满足高要求的现代制造业。 现代柔性夹具系统以其灵活性高、扩展和重构的特点，精度高，已逐渐成为主流。 例如，美国、西班牙等国家率先采用模块化程序控制夹具。柔性夹具系统和多了。在 1991年， 德国开发了化学模块系统。在 1994至 2001，可公司研发的柔性夹具系统基于 供一个灵活、敏捷的解决方案已被施加一些航空制造企业。 1997，诺斯洛普公司在美国制造的龙门机床夹具可重构系统。 2004， M. 西班牙开发了柔性工装系统称为老爹便和龙门铣床命名老爹的笑容，这都是在生 产中的广泛应用。 飞机的零件制造工艺复杂、类型。虽然对飞机制造的大尺度结构的广泛应用，仍然有大量的中小型零件。传统的模具由于其复杂性和独特性，已不能应用于中小型结构。可重构模块化柔性夹具，可以解决这些问题。 本文的主要目的是设计一个由组合夹具单元组成的柔性夹具平台。 提高柔性，柔性夹具平台采用模块化的设计方法，提供一系列的工具模块，可根据加工工件的特点，重构。 图 1显示的柔性夹具平台，主要模块包括：定位模块、自适应定位模块，旋 共 5 页 第 2 页 转夹紧气缸模块、自适应抽油模块，后续支持模块和辅助模 块。定位模块和自适应定位模块通过螺栓调整位置高度实现定位和功能安装在辅助模块。旋转夹紧缸模块也安装在辅助模块通过螺栓来适应不同的夹持高度。自适应吸盘或后续支持模块安装在柔性支撑柱吸附或支持工件。 柔性夹具系统的灵活性主要体现在重构和系统适应性强，尽可能地提高工装控制系统可扩展性。刀具运动控制系统设计的关键是尽可能地提高系统的可扩展性、稳定性和可靠性的工装、控制系统。有三种方式实现多轴运动控制。 1。伺服运动控制是基于数控系统； 2。伺服运动控制是基于 和运动控制卡； 3、伺服运动 控制是基于 脉冲产生 服系统主要用于数控机床，具有控制精度高、可实现多轴同步联动，以及加速和减速功能 F。 动控制卡的程序的成本低于它的数控伺服控制。用户应插入 的运动控制卡为 槽，然后调用由文特尔提供的库函数的运动控制功能。方法应用广泛，但轴的数量是有限的，一般不超过 8 冲产生模块的控制，可以收集更多的点，具有良好的稳定性。但脉冲产生模块的数量可以配备每个 限制。为了控制更多的轴，方法是增加 以多轴控制系统，成本较高。 柔性夹具是因为它 能适应工件的形状和大小的变化，在许多领域的应用，如飞机的整体结构、零部件制造、表面和空气的零件制造、飞机装配。由于柔性夹具的使用，大大降低了制造成本，提高生产效率。在本文中，柔性夹紧平台设计的研究和应用表明，例。通过比较模拟结果，发现柔性夹具的后续支持具有较高的精度。 考虑到灵活性和柔性夹具的可扩展性，显然，传统的非总线控制方式在控制系统的要求，因此适合采用 轴运动控制方案。虽然硬件能够实现对位移的扩展，软件不能添加支持模块时，该软件不能适应改造后的系统，需要结束写。去除支撑模块后，系统会报警 ，影响其他模块的运行。该系统是分布式架构，和控制器的控制点和轴线控制命令。同时，该计划要求的轴驱动模块和 I/O 模块支持总线模块，这无疑会增加系统的成本 该控制方案在某些方面有所改进，总线节点控制层添加到电机驱动器使轴回到零或加速和减速。控制节点层接收和解码的控制命令执行相应的操作电脑。 标轴的位置关系而不是控制轴的特定动作协调通信系统的功能。此外，放弃高层次的总线协议在上述程序。 线控制而不是可以开放协议适用于该程序，因为可以 议过于复杂，要在程序中使用。根据本系 共 5 页 第 3 页 统的特点，开发了一系 列的协议实现节点使总线负载互连达到最低值。由于节点控制层的增加，降低了 制的实时性，使得 作为上位机。另一方面，主机发送和接收软件通过以太网通信较 统，另一方面，它作为网络协调节点行为的主要作用。改进后的控制系统的结构如图 3所示。 务器和客户端在数控机床的 行，而 控制软件在 上轴位置坐标的运行和切换命令的形成轨迹规划模块封装成可以通过驱动模块的数据格式。他们将被发送到 口，然后转化到 据帧。 据帧驱动模块来实现相应的功能。 框架结构作为一个整体，如图 4所示，是中性的脸。传统的工具是很难支持对方在支持一方的工件，当它被切割，和柔性夹具重构模具的加工工件的快速。 型薄壁框架结构，柔性夹具平台将被重构为下图所示。长度和工件的宽度约为 760 670件的材料 7050件支撑和固定的支撑柱四真空吸盘。在处理区分开，中间支撑柱的末端执行器的后续支持如下的轨迹球工具增加局部刚度和减小加工变形。 在图 5中，后续支持球应该是在理想状态下的工具，但实际上它是由于的采集控制部分的迟滞 现象的工具背后的位置。因为实际的滞后时间小于，如果进给量为 600续支撑点就落后的工具小于 10这种情况下，有限元模拟可以计算出工件的夹具 工件被压缩的壳和壳吸附安装球里面，所以工件夹紧点简化为固定约束的有限元模型。的尼龙球的下部是假设为固定约束。在图 6中，当后续支撑点后面 10右的工具，最大变形发生在刀具的前。在这种情况下，最大的不超过 合要求的加工公差范围。由于工件的特点，中间部分的刚度较高。没有后续的支持，加工区域的最大变形量小于 7），也符合要求。因此，后续支持在加工区不重要。 在图 8中，当研磨工件边缘不支持，在加工点处的变形将 满足加工精度要求。在边框固定的支撑柱，当距离加工点和支撑柱力达 60间，变形是 满足加工精度要求（图 9）。因此，添加动态支持 由于工件边缘的刚度，后续支持而不是单一的固定点支持满足要求。而假设加工进给速度为 600后续的支撑点，将在工具小于 10件在切削点的变形量小于 分满足为支持和工件系统的改进，六阶固有频率的有限元分析如表 1和图 12所示的分析。 共 5 页 第 4 页 当主轴转速为 10000r/削工具 3螺旋圆柱铣刀的铣削力的时期，为500。工件的变形显示为图 13. 工件的最大变形量为远离加工区， 足加工要求。铣削力频率对工件变形的影响如图 14所示。在低频区，工件变形与铣削力的频率增加。当频率 330形达到最大值和工件产生共鸣与支持系统。当频率为 400形达到最小值。然后在 640率达到最大值后减小。因此，当选择铣削速度，避免工件的固有频率和支持系统，防止共振。 柔性夹具模块具有 高弹性的特点，高度的灵活性和可扩展性强，符合要求，在加工特殊工件。操作简单方便，大大提高了工作效率。但它只能用于组合以西门子 840D 数控系统。它未能实现跨操作系统平台，这是未来研究的重点。 的设计思想，模块化柔性夹具控制系统及系统重构提供参考现代夹具设计。目前，一些柔性支承柱模块集成了位移传感器和力传感器，反馈回来的变形和力过程控制器来实现加工过程中的变形控制。控制方案的兼容性的扩张也是未来研究的重点。 共 5 页 第 5 页 指 导 教 师 评 语 外文翻译成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注： 1. 指导教师对译文进行评阅时应注意以下几个方面：翻译的外文文献与毕业设计（论文）的主题是否高度相关，并作为外文参考文献列入毕业设计（论文）的参考文献；翻译的外文文献字数是否达到规定数量（ 3 000 字以上）；译文语言是否准确、通顺、具有参考价值。 2. 外文原文应以附件的方式置于译文之后。 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 1 页 01 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 2 1 1 2 22 5设 备 名 称 立式铣床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 01 粗 铣底平面 面铣刀 1 61s s 5r/s 游标卡尺 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 2 页 02 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工 序 简 图 2 1 1 2 22 5设 备 名 称 立式铣床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 02 铣 底 左端面 质合金 铣刀 1 120s s 5r/s 游标卡尺 03 半精铣 底 左端面 质合金刀片 1 120mm/s s 5r/s 游标卡尺 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 3 页 03 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 立式组合铣床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给 量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 04 粗 铣两个侧面 质合金立铣刀 1 50s s 5r/s 游标卡尺 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 4 页 04 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 1 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 花盘 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名 称 规格 05 车 面 质合金端面车刀 1 18r s 8r/s 游标卡尺 06 车 圆面 直头焊接式外圆车刀 1 r s 8r/s 游标卡尺 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 5 页 05 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 1 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 花盘 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名 称 规格 07 车 纹 号硬质合金螺纹车刀 1 27r s s 卡 尺塞规 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 6 页 06 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 式镗床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 08 粗镗 2 40 圆面 号硬质合金镗刀 1 r s 5r/s 游标卡尺 09 精 镗 2 40 圆面 高速钢镗刀 1 r s 10r/s 游标卡尺 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 7 页 07 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 式镗床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 10 粗镗 2 40 右端面 号硬质合金镗刀 1 r s 5r/s 游标卡尺 10 11 精 镗 2 40 右端面 高速钢镗刀 1 r s s 游标卡尺 11 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 8 页 08 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 式钻床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀 走 刀 切 削 进给量 切 削 主 轴 量 具 次 数 长 度 深 度 速 度 转 数 名称 规格 12 钻 18 孔 高速钢麻花钻 1 460r s s 卡尺塞规 13 钻 12 孔 高速钢麻花钻 1 337r s 16r/s 卡尺塞规 14 粗铰 12 孔 高速钢铰刀 1 337r s s 卡尺塞规 15 粗铰 18 孔 高速钢铰刀 1 460r s s 卡尺塞规 16 精 铰 18 孔 高速钢铰刀 1 460r s s 卡尺塞规 17 精 铰 12 孔 高速钢铰刀 1 337r s s 卡尺塞规 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 10 页 09 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 式钻床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 18 钻 上表面 12 孔 高速钢麻花钻 1 226r s 16r/s 卡尺塞规 19 粗 铰 上表面 12 孔 高速钢铰刀 1 226r s s 卡尺塞规 20 精 铰 上表面 12 孔 高速钢 铰刀 1 226r s s 卡尺塞规 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 11 页 10 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 臂钻床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 21 钻 6 螺纹孔 高速钢麻花钻 1 206r s s 卡尺塞规 22 攻丝 6 高速钢机动丝锥 1 164mm/r s s 卡尺塞规 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 12 页 11 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工序简图 设 备 名 称 式钻床 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀 走 刀 切 削 进给量 切 削 主 轴 量 具 次 数 长 度 深 度 速 度 转 数 名称 规格 23 钻左 右两 侧12 孔 高速钢麻花钻 1 193r s 16r/s 卡尺塞规 24 钻 4 孔 高速钢麻花钻 1 7r s s 卡尺塞规 25 攻丝 高速钢机动丝锥 1 141r s s 卡尺塞规 北华航天 工 业 学 院 机 械 加 工 工 序 卡 片 本工序号 零件图号 名 称 编 制 郭宏达 第 13 页 12 齿轮泵体 指 导 丁红军 共 13 页 审 核 工 序 简 图2 x 1 1 2 22 51 2 . 5设 备 名 称 材 料 牌 号 冷 却 液 夹 具 名 称 代 号 专用夹具 工步号 工步内容 工 具 走 刀次 数 走 刀长 度 切 削深 度 进给量 切 削速 度 主 轴转 数 量 具 名称 规格 26 钻 11 孔 高速钢麻花钻 1 14r s 16r/s 卡尺塞规 27 锪 22 孔 高速钢锪钻 1 8r s s 卡尺塞规 具体的工艺路线如下 : 工序：铸造毛坯。 工序：时效处理。 工序：粗铣底平面。 工序：粗铣左端面，半精铣左端面。 工序：粗铣槽的两个小侧面。 工序：车 面，外圆面，倒角；车 纹。 工序：粗镗、精镗 2 40 圆面。 工序：粗镗、半精镗 2 40 内圆右端面。 工序：钻，粗铰，精铰 18 孔、 13 孔。 工序 X：钻、粗铰、精铰上面 13 孔。 工序 6 纹孔、攻丝。 工序 左，右侧的 12 孔。，钻 4 孔，攻丝 序 底面 2 11 孔、锪 2 22 孔。 工序：去毛刺、清洗、质检。 理工科类 本科生毕业设计（论文）开题报告 论文 (设计 )题目 液压齿轮 泵 体零件 的 工艺 设计 及 专用 夹具设计 作者所在系 别 机电工程学院 作者所在专业 机械设计制造及其自动化 作者所在班级 作 者 姓 名 郭宏达 作 者 学 号 20134011307 指导教师姓名 丁红军 指导教师职称 讲师 完 成 时 间 2017 年 3 月 3 北华航天工业学院教务处制 说 明 1 根据学校毕业设计 (论文 )工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2 开题报告 应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。 开题报告不合格者需重做。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语 要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。 5 阅读的主要参考文献应在 10 篇以上（ 土建类专业文献篇数可酌减） ，其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 6参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。 7开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在 2000 字左右。 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 张 海宁 专 业 机械设计制造及其自 动化 班 级 指导教师姓名 马兰 职 称 教授 工作单位 北华航天工业学院 课题来源 教师自拟题目 课题性质 应用研究 课题名称 泵体零件机械加工工艺和专用夹具设计 本设计的科学依据 （科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等） 制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其 过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产出合格零件。夹具的 使用可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等。 考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在泵体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究泵体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。 当代机械制造业主要采用单件生产、多品种 /小批量和重复大批量生产等多种方式。多样化经营模式、工艺复杂，所需设备和工装繁多。目前采用 制工艺很普遍，成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式来加工工全组零件。成组技术亦可应用于零件 加工的全工艺过程。采用先进的机床和刀具，工序集中，使加工高效、简洁、可靠，简化生产计划和生产组织工作。夹具最早出现在 18 世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了很多新的要求。 在现代制造业的发展中，机械加工过程越来越柔性化，现代机床夹具的发展方向：标准化、精密化、高效化、柔性化。随着现代科学的快速发展，加工控制和测量技术在不断进步，国外先进的制造工艺是将泵体和泵盖分别加工，然 后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵体部件的加工工艺中，采用先进的设备、工装和检测手段确保产品质量，是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向。 设计内容和预期成果 （具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果 和 提 供 的 形式） 工作内容： 成开题报告、外文资料翻译、文献综述； 最终成果： 文资料翻译、文献综述各一份； 拟采取设计方法和技术支持 （设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等） 设计方案：首先对零件进行分析，然后对给定零件进行工艺过程设计，制订加工顺序并编制相应的工序卡片，最后进行专用夹具的设计。 技术要点：分析零件、选择定位基准、制订加工顺序、划分加工阶段、计算工序尺寸、制订切削参数、制 订工时定额等。熟悉工序技术要求，熟悉并准备所有设计资料；制订合理的定位方案，并设计定位元件结构；制订合理的夹紧方案，并设计夹紧结构；制订导向方案，并选择导向元件；制订分度方案，并设计分度机构；制订夹具整体布局方案，设计夹具体；标注合理的技术要求，并分析精度是否满足要求；对夹具进行技术经济分析。 可能遇到的问题及解决办法： 1、定位基准的选择。参照选择原则选择合理的定位基准； 2、工序顺序的安排。借鉴查到的资料上的工序顺序和向指导老师询问； 3、工序尺寸、切削参数、工时定额的计算。按照指导书里的计算格式去 查要用到的参考书并认真计算； 4、制定专用夹具的定位与夹紧方案。借鉴查到的资料里的方案和向指导老师询问。 5、制订夹具整体布局方案。参照参考书里的专用夹具布局、询问指导老师。 实现本项目预期目标和已具备的条件 （ 包 括 过 去 学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境 及 协 作 条 件等） 在以前的学习中，学习了机械制造技术基础和工艺装备设计，基本上掌握了制定工艺的方法要点和夹具的设计要点，大四上学期的专业方向综合课程设计也是工艺和专用夹具设计，为这次的课题奠定了一定的基础，做课题时用到的参考书也了解了都有哪些，对 泵体通过在网上、图书馆查阅资料也有了一定的认识，对国内外先进的加工方法和新的工艺也有了一些了解，这为以后的设计打下了基础，不会盲目的去做，在机床、夹具、刀具的选用上以传统工艺为主，主要的设计环境就是室内，并且无特殊的技术条件。 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 1、查阅资料，撰写文献综述； 1 周 2、根据撰写的文献综述填写开题报告，并查找与之相关的外文资料并翻译； 1 周 3、准备各种资料，熟悉零件图，并绘制零件图； 1 周 4、完成机械加工过程的设计； 1 周 5、对所设计的加工工艺进行技术经济分析； 1 周 6、完成工艺技术经济分析报告； 1 周 7、编写工序卡片； 1 周 8、根 据工序内容编写一套夹具设计任务书 ，设计一套专用夹具； 1 周 9、根据工序内容编写第二套夹具设计任务书 ，设计第二套专用夹具； 1 周 10、 绘制两套夹具的零件图； 1 周 11、完成设计说明书一份； 1 周 12、对所设计的专用夹具进行技术经济分析，并完成分析报告； 1 周 13、其它时间：机动处理，比如整理 打印图纸、打印装订分析报告，答辩准备等。 1 周 开 题 报 告 审 定 纪 要 时 间 地点 主持人 参 会 教 师 姓 名 职 务（职 称） 姓 名 职 务（职 称） 论 证 情 况 摘 要 记录人： 指 导 教 师 意 见 指导教师签名： 年 月 日 教 研 室 意 见 教研室主任签名： 年 月 日 本科生毕业设计 (论文 )文献综述 设计 (论文 )题目 液压齿轮 泵 体零件 的 工艺 设计 及 专用 夹具设计 作者所在系 别 机械工程系 作者所在专业 机械设计制造及其自动化 作者所在班级 作 者 姓 名 郭宏达 作 者 学 号 20134011307 指导教师姓名 丁红军 指导教师职称 讲师 完 成 时 间 2017 年 3 月 3 北华航天工业学院教务处制 说 明 1 根据学校毕业设计 (论文 )工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计 (论文 )文献综述。文献综述作为毕业设计 (论文 )答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2 文献综述 应在指导教师指导下，由学生在毕业设计 (论文 )工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。 3文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4学生撰写文献综 述， 阅读的主要参考文献应在 10 篇以上（ 土建类专业文献篇数可酌减） ，其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 5文献综述的撰写格式按毕业设计 (论文 )撰写规范的要求，字数在 2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。 - 1 - 毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述 泵体零件机械加工工艺和 及 夹具设计文献综述 摘 要 ：制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。夹具的使用可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动 强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。 本文介绍了机械制造业泵体工艺及夹具研究的意义，通过查阅资料分析了机械加工工艺及夹具设计的国内外发展现状并阐述了一些新的工艺方法，还分析了机械加工工艺及夹具的发展趋势与发展方向。 关键词 ： 泵体工艺 夹具设计 发展现状 发展趋势 is of is of of of of of in in an of in to of of - 2 - 1 前言 制造工艺是制造技术的灵魂、核心和关键，是生产中最活跃的因素。其 过程是采用金属切削刀具或磨具及其他加工方法来加工工件，使工件达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，从而生产成为合格零件。而机械加工工艺规程是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文 件 8。机床夹具是机床上装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床和刀具有一个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。使用夹具可以有效的保证加工质量，提高生产效率，降低生产成本，扩大机床的工艺范围，减轻工人劳动强度，保证安全生产等，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位 10。考虑到机械加工工艺安排及夹具的使用在泵体的生产中直接影响到其加工质量和生产效率等，所以研究泵体的机械加工工艺及夹具设计的课题有着十分重要的意义。 课题的主要研究内容是泵体的加工工艺规程设计和专用夹具的工装设计。其中需要解决的主 要问题是处理好生产中工件的加工质量、生产效率和经济性之间的关系。为了更好地完成课题，拓展关于泵体工艺及专用夹具设计的有关知识面，我通过在图书馆网站上的中国期刊全文数据库以及网上相关资料的搜索等方式进行该资料的收集，搜索时通过关键词“泵体工艺”、“夹具设计现状及趋势”、“机械制造工艺”、“加工工艺发展现状及趋势”等进行搜索， 共搜索到的相关期刊、论文的数目为 128篇，其中对课题研究有指导作用的有 14 篇。 2 机械加工工艺及夹具的国内外发展现状 长期以来，人们对于机械制造领域所涉及的各种问题，往往都是孤立地对待， 对于机械制造中所用的机床、工具和制造过程均分别地加以研究。因此，在很长的时期内，尽管在机械制造领域中许多研究和开发工作取得了较大的成就，然而在大幅度提高小批量生产的生产率方面，并未发生重大的突破。近些年来。人们才逐渐意识到只有把机械制造的各个组成部分看做一个有机的整体，以信息论、控制论和系统工程学为工具，用系统的观点分析和研究，才能对机械制造过程进行最有效的控制，并提高加工质量和加工效率 9。随着社会发展和技术的进步，特别是大规模集成电路和计算机技术的迅速发展，促进了计算机数控（ 直线数控（ 柔性制造（ 术的发展，推动了机械制造系统的自动化 13。 成组技术在制造工艺方面最先得到广泛应用。开始是用于成组工序，即把加工方 - 3 - 法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件族，设计出适用于全组零件加工的成组工序。成组工序允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式来加工全组零件，这样，只要能按零件族安排生产调度计划，就可以 大大减少由于零件品种更换所需要的机床调整时间。此外，由于零件族内诸零件的安装方式和尺寸相近，可设计出应用于成组工序的可调整夹具 成组夹具。只要进行少量的调整或更换某些零件，成组夹具就可适用于全组零件的工序安装 11。 国内泵体类零件加工线的一个新突破是以三台德国 速加工中心为主体的配泵泵体新的生产线，实践证明，它工序高度集中，生产率高，加工精度高，辅助工序减少，并使生产计划组织工作得以简化 1。当然由于工序高度集中，如果设备可靠性、使用维修、刀具管理跟不上，有可能产生单机瓶颈。这就要 求加工设备具有良好的稳定性和可靠性。因此对机床的主轴、传动部件、导轨、液压系统、润滑系统、控制系统等提出了很高的要求 2。在生产中采用先进的机床和刀具，采用气动、液动、多件装夹等高效夹具，采用可换工作台、可换夹具、多位夹具等可以使加工高效、简洁、可靠 3。 夹具最早出现在 18 世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展为门类齐全的工艺装备 6。在现代制造业中 , 制造装备和工艺装备视为实现产品优质、高产、低耗原则而必备的硬件。机床夹具属于重要工艺装备之一 , 广泛应用于机械制造业。柔性夹具是 指用同一夹具系统 , 完成形状尺寸变化的多种工件装夹的装备。无论是工件尺寸系列化 , 形状相似性 , 还是加工的零件尺寸形状无一类似 , 夹具都具有能正确可靠快速的定位装夹功能。事实上 , 柔性夹具作为现代制造业中一种新型的工艺装备已应用于柔性自动化加工制造中。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85%左右 12。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚 至近万套专用夹具。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了很多新的要求 14。 3 机械加工工艺及夹具的发展趋势与发展方向 随着现代科学的快速发展，加工控制和测量技术在不断进步，国外先进的制造工艺是将泵体和泵盖分别加工，然后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵体部件的加工工艺中，采用先进的设备、工装和检测手段确保产品质量，是泵行业不断追求工艺技术创新和突破的努力方向 4。 现代制造业的发展趋势是自动化、 信息化。所谓自动化就是指机器在无人干预的状况下，自动按照规定的程序和指令完成一定的生产加工过程。成组技术与计算机技术及其他先进制造技术的结合，可以研究和创立具有现代意义的成组技术，其功能可 - 4 - 能超越任何一项其他先进制造技术 5。 现代机床夹具的发展方向： 1、标准化：机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 214891 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 2、精密化：随着 机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。 3、高效化：高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻公认的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其是在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 4、柔性化：机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。具有柔 性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构，发展可调夹具，将是当前夹具发展的主要方向 7。 综上所述，夹具在机械加工生产过程中起着重大的作用，夹具的发展是为了满足当代机械加工工艺的需要，可以说是社会发展、生产的需要带动着夹具的发展，其发展过程是必然的。 4 总结 综上所述，在泵体零件机械加工工艺和专用夹具设计方面的研究，主要是从 采用先进的设备、工装和检测手段以及对机床夹 具的要求等方面入手，尽量使工序集中，提高生产率，提高加工精度，减少辅助工序，降低成本，使生产计划组织工作得以简化。但是由于工序高度集中容易造成单机瓶颈，这是一个需要解决的问题，这些问题出现在机床的稳定性、可靠性，对设备的使用维护以及刀具的制造管理上。所以，对泵体零件机械加工工艺和专用夹具设计的研究仍要不断进行。 - 5 - 参考文献 1 刘新亚 . 喷油泵泵体加工工艺的研究 1996,2:172 何世斌 , 沈惠山 , 朱心伍 . 泵体加工新工艺 . 现代车用动力 ,2002,3:323 梅军 . 泵体的工艺改进 . 机械工程师 ,2009,3:44. 4 夏国锋 现代制造工程， 2002,1:315 彭学斌 ,张永泉 金属加工 (冷加工 ),2010, 6:356 张永泉 ,彭学斌 . 大型双吸泵泵体的加工艺及误差分析 . 通用机械 ,2009,8:827 赵冉 ,张业民 ,张峰 . 外啮合齿轮泵泵体孔加工工艺改进及专用夹具设计 . 中国科技信息 ,2008,22:1518 陈立德 高等教育出版社， 2007： 1529 严敬，杨小林 排灌机械， 2003,05:110 徐发仁 重庆大学出版社， 1993:3211 张胜文，赵良才 统设计 北京：机械工业出版社， 2010:1812 S 1996, 2:23713 1997, 2:24814 1996, 11:24 - 6 - 毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述 指导教师意见 指导教师： 年 月 日 专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日 毕业设计报告 (论文 ) 报告 (论文 )题目： 液压齿轮泵零件机械加 工工艺及夹具设计 作者所在系部： 机电工程学院 作者所在专业： 机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 郭宏达 作 者 学 号 ： 20134011307 指导教师姓名： 丁红军 完 成 时 间 ： 北华航天工业学院教务处制 北华航天工业学院毕业论文 I 北华航天工业学院毕业论文 轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计 摘要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 泵体加工工艺规程及其铣削、钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各 个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 工艺、工序、切削用量、夹紧、定位 北华航天工业学院毕业论文 so on to of In of of of a a of of to by on of of is to of of of of as is to in 华航天工业学院毕业论文 录 摘要 . . 言 . 1 第 1 章 绪论 . 2 械加工工艺概述及发展趋势 . 2 床夹具的概述及发展趋势 . 2 第 2 章 零件的分析 . 3 . 3 定零件的生产类型 . 4 第 3 章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 . 4 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 4 制零件毛坯简图 . 5 第 4 章 工艺设计 . 6 . 6 . 7 基准的选择 . 7 . 8 . 9 . 11 寸公差的确定 . 11 . 12 第 5 章 铣侧面专用夹具设计 . 40 . 40 . 41 具的总体设计 . 42 向键与对刀装置设计 . 42 具设计及操作简要说明 . 42 第 6 章 钻螺纹 6孔专用夹具设计 . 43 计要求 . 43 具设计 . 44 定位基准的选择 . 44 切削力及夹紧力的计算 . 44 位误差的分析 . 45 套、衬套、钻模板设计与选用 . 45 结论 . 49 致谢 . 50 北华航天工业学院毕业论文 1 引言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造 技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 泵体体的加工工艺规程及其铣左端面和钻底面孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计 也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 北华航天工业学院毕业论文 2 第 1 章 绪论 械加工工艺概述及发展趋势 机械加工工艺是制造技术的灵魂、核心和关键。产品从设计变为现实是必须通过加工才能完成的，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可行性往往会受到工艺的制约，工艺往往会成为“瓶颈”，不是所有设计的产品都能加工出来，也不是所有的设计产品通过加工能达到预定技术性能要求的 。 加工技术的发展往往是从工艺突破的，近年来加工工艺技术有了很大的发展，现代制造技术已经不的单独的加工方法和工匠的“手艺”，已经发展成为一个系统，在制造工艺理论和技术上有了很大的发展，例如在加工理论方面主要有：加工成形机理和技术、精度原理和技术、相似性原理和成组技术、工艺决策原理和技术等。由于近些年制造工艺技术的发展，工艺内同有了很大的扩展，工艺技术水平有了很大提高：计算机技术、数控技术的发展是制造工艺自动化技术和工艺质量管理工作产生了革命性变化；同时，与工艺有关的许多标准已进行了修订，并且制定了一些新的标准。 床夹具的概述及发展趋势 在机械制造的切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工艺过程中，要使用大量的夹具来安装加工对象，使其占有正确的位置，以保证零件和产品的加工质量，并提高生产率，从而提高其经济性。把工件迅速固定在正确位置上，完成切削加工、检验、装配、焊接和热处理等工作所使用的工艺装备称为夹具。把机床上用来完成工件装夹任务所使用的工艺装备称为机床夹具。 机床夹具是随机械加工技术发展的。机床夹具由适用单件小批量生产的用夹具发展到大批量生产的专用夹具、随行夹具，经历了市场的发展和技术的推动。随着现在 市场需要的多样化、多品种、中小批量及短周期的生产方式在世界贸易中逐渐成为主导方式，传统的专为某个零件的一道工艺设计制造的专用夹具已经不能适应这种生产方式的要求。因此，适用于北华航天工业学院毕业论文 3 多品种、中小批量生产特点的通用可调夹具、组合夹具、成组夹具等应运而生。数控技术的进步与发展，使得数控机床、加工中心在机械加工中广泛运用，数控机床夹具也迅速的发展起来。 第 2章 零件的分析 件的作用及工艺分析 图 2齿轮油泵泵体零件简图 “泵”的定义就是一种能量转换装置，它将驱动电机的机械能转换为油 液的压力能，以满足执行机构驱动外负荷的需要。泵的用途广泛，种类繁多，分类方法也比较多。按泵的结构来分主要有：齿轮泵，柱塞泵，叶片泵，螺杆泵等。 本泵体零件的材料为 铸造性能和切削加工性能优良，因此采用金属型铸造方法铸造。零件有 3 组加工面他们有位置度要求。以下是本零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 以底面和 34 圆柱互为基准的加工面，这个主要是底面和 2 12孔和 18孔，其中底面和 12 孔轴线的平行度为 (2) 以底面为基准的加工面，这组加工面主要是左端面和 2 的孔，其中以底面为基准，左端面与底面的垂直度为 3 5 0 . 0 2北华航天工业学院毕业论文 4 (3) 以左端面和中心线为基准的加工面，这组加工面包括， 2 40孔及其右端面，还有宽 18个小侧面， 算生产纲领、确定零件的生产类型 零件的生产纲领计算公式如下： (1 ) (1 )N Q n 其中 Q =10000 件 /年 ， n =1， =10%， =3% 代入得： 1 0 0 0 0 1 ( 1 1 0 % ) ( 1 3 % ) 1 1 3 3 0N 件 5000 件 故属于大批量生产。 第 3 章 确定毛坯类型绘制毛坯简图 零件材料为 于零件大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，结构不太复杂，选用金属型铸造，铸造精度为高，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 泵体零件材料为 度 坯重约 1产类型为大批生产，采用金属型铸造。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 据 图纸，长 102 46 最大轮廓尺寸为 T：铸造方法按金属型铸造，铸件材料为 到公差等级 10级，取 9级。 据加工面的基本尺寸和铸件公差等级，查表得，公差相对于基本尺寸对成分布。 造方法按金属型铸造，得到加工余量等级北华航天工业学院毕业论文 5 范围 DF，取 E 级。 对所有加工表面取同一个数值，最大轮廓尺寸为 械加工余量等级为 E 级，查表得， 2 12、 2 11、 18 孔较小，铸成实心；底面、左端面、 2 40孔和右平面都需要加工。 底面单侧加工，毛坯尺寸为： 2 1 1 3 . 5 1 . 1 2 . 5 2 1 1 5 . 8 5R F R A M C T m m 左端面单侧加工，毛坯尺寸为： 2 8 5 1 . 1 2 . 2 2 8 7 . 2R F R A M C T m m 2 40孔内腔加工，毛坯尺寸为： 2 2 4 0 2 1 . 1 2 2 3 6 . 8R F R A M C T m m 2 40孔右平面加工，毛坯尺寸为： 2 2 1 8 2 1 . 1 1 . 7 2 1 4 . 9 5R F R A M C T m m 内孔两小侧面加工，毛坯尺寸为： 2 2 2 8 2 1 . 1 1 . 8 2 2 4 . 9R F R A M C T m m 32右端面加工，毛坯尺寸为： 2 8 7 . 2 1 . 1 2 . 2 2 8 9 . 4R F R A M C T m m 故毛坯尺寸如下 : 左端面： 2 40孔内腔： 底面： 2 40孔右平面： 内孔小侧面： 32右端面： 制零件毛坯简图 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图 体”零件毛坯简图。 北华航天工业学院毕业论文 6 图 泵体”零件毛坯简图 第 4 章 工艺设计 位基准的选择 正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保 证零件加工精度的关键。 定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准 (粗基准 )。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准 (精基准 )。 在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上， 根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准。 北华航天工业学院毕业论文 7 基准的选择 “基准重合”原则 应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，即“基准重合”的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差。 “基准统一”原则 应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即“基准统一”的原则。 这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。 “互为基准”原则 当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这两个表面互为基准，反 复多次进行精加工。 “自为基准”原则 在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工表面本身作为定位基准。 此外，精基准的选择还应便于工件的装夹与加工，减少工件变形及简化夹具结构。需要指出的是，上述四条选择精基准的原则，有时是相互矛盾的。例如，保证了基准统一就不一定符合基准重合等等。在使用这些原则时，要具体情况具体分析，以保证主要技术要求为出发点，合理选用这些原则。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，进行尺寸换算，这在以后还要专门计算， 此处不再重复。 基准的选择 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选该表面为粗基准。 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样可使这个表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件报北华航天工业学院毕业论文 8 废。 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不加工表面与加工表面的位 置精度，则仍按本原则处理。 选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，以便定位准确，装夹可靠。 粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，泵体零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择泵体 B 面和底面作为作为粗基准，依照粗基准的选择原则（ 即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 工件被放在夹具体，底面端顶住夹具体限制 3 个自由度；工件的大外半圆用活动 V 型块夹紧，在两个支承钉的外圆柱面上，限制 3 个自由度；因为我们限制一个自由度，实现完全定位。 序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： (1)工序分散原则 工序内容简单，有利 选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 (2)工序集中原则 北华航天工业学院毕业论文 9 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件 小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： (1)粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹 紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 糙度为 00 m。 (2)半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 面粗糙度为 m。 (3)精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求。另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤 。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般为 面粗糙度为 10 m。 (4)光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为面粗糙度为 m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在 实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。 艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果， 以便使生产成本尽量降下来。 具体的工艺路线如下 : 工序：铸造毛坯。 工序：时效处理。 工序：粗铣底平面。 工序：粗铣左端面，半精铣左端面。 工序：粗铣槽的两个小侧面。 工序：车 圆面，倒角；车 工序：粗镗、精镗 2 40圆面。 工序：粗镗、半精镗 2 40 内圆右端面。 工序：钻，粗铰，精铰 18 孔、 13孔。 工序 X：钻、粗铰、精铰上面 13孔。 北华航天工业学院毕业论文 11 工序 6 丝。 工序 左，右侧的 12孔。，钻 4孔，攻丝 序 底面 2 11孔、锪 2 22孔。 工序：去毛刺、清洗、质检。 工设备及工艺装备的选用 工艺设计中很重要的一项工作是为零件加工选择加工设备以及工艺装备等，选择好了加工设备和工艺装备有利于零件的加工，同时也考虑了经济性，合理地避免了资源浪费的现象。 加工设备选用了：金属性铸造机、 式铣床、 式钻床、1卧式车床、 洗机等。 工艺装备主要包括夹具、刀具、量具等。夹具主要有各种专用夹具和角铁式花盘；刀具包括：端铣刀、立铣刀、端面车刀、直头焊接式外圆车刀、螺纹车刀、硬质合金镗刀、高速钢镗刀、高速钢麻花钻、高速钢铰刀等；量具包括：游标卡尺、千分尺等。 工余量、尺寸公差的确定 制订零件机械加工工艺规程，还要对零件加工前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与 毛坯的选择有关，故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。常用的毛坯种类有：铸件、锻件、型件、焊接件、冲压件等，而相同种类的毛坯又可能有不同的制造方法。 选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。如生产规模较大，便可采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，这样，虽然一次投资较高，但均分到每个毛坯上的成本就较少。而且，由于精度较高的毛坯制造方法的生产率一般也较高，既节约原材料又可明显减少机械加工劳动量，再者，毛坯精度高还可简化工艺和工艺装备，降低产品的总成本。 选择毛坯应该考虑工 件结构形状和尺寸大小。例如，形状复杂和薄壁北华航天工业学院毕业论文 12 的毛坯，一般不能采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯，往往不能采用模锻、压铸和精铸。再如，某些外形较特殊的小零件，由于机械加工很困难，则往往采用较精密的毛坯制造方法，如压铸、熔模铸造等，以最大限度地减少机械加工量。 选择毛坯，应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性。用这些毛坯制造方法后，可大大减少机械加工量，有时甚至可不再进行机械加工，其经济效果非常显著。 泵体零件材料为 产类型为大批量生产，采用金属型铸造毛坯，加工余量和尺寸公差如表 3 表 3泵体铸件毛坯尺寸公差与加工余量 项目 底面 左端面 内孔侧面 2 40 孔 40 孔右平面 公差等级 9 9 9 9 9 加工面基本尺寸 5 28 40 18 铸件尺寸公差 工余量等级 E E E E E 坯基本尺寸 削用量及 时间定额的计算 ：粗铣底面 加工材料 = 0 7b G P a，铸件，有外皮； 工件尺寸 宽度 46ea 长度 1 0 2 7 0 5 2l m m ； 加工要求 用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 ； 机床 （ 1）选择刀具： 北华航天工业学院毕业论文 13 根据表，选择 Z=4，端铣刀直径0 =125d 铣刀几何形状：006 0 , 3 0 , = 5 , 8 , = 1 5 , = 5s o o o o o o。 （ 2）选择切削用量： 1）决定铣削深度可在一次走刀内完成，则 = 3 h 2）决定每齿进给量据表，当使用 床功率为7= 0 . 0 9 0 . 1 8 /fa m m z，但采用不对称端铣，故取 = 0 /fa mm z。 3） 决定切削速度和每秒钟进给量0 1 2 5 4d m m z， 5 0 . 2 4 /m m a m m z，时，=tv m s， = 4 /m m s 。 各修正系数为： 1 . 0M v M n M Vk k k 0 . 8s v s n s Vk k k 故 2 . 0 5 1 . 0 0 . 8 1 . 6 4 /v k m s 5 . 2 1 1 . 0 0 . 8 4 . 1 7 /n k r s 4 . 3 8 1 . 0 0 . 8 3 . 5 /f t v fv v k m s 根据 立铣说明书选择： 5 . 0 / 3 0 0 3 . 9 2 /c f cn r s r p m v m m s ， 因此实际切削速度和每齿进给量为： 0 3 . 1 4 1 2 5 5 . 0 1 . 9 6 /1 0 0 0 1 0 0 0c m s 4） 检验机床功率3 . 9 2 0 . 2 0 /5 . 0 4m m 根据表，当 = 0 7b G P a， 46ea 0 125d 4z ， 3 /fv m m s ，近似为： 。 根据 立铣说明书，机床主轴允许的功率为： 7 0 . 7 5 5 . 2 5k W 故mc 因此所选择的切削用量符合要求，即 2 . 4 3 . 9 2 / 5 / 3 0 0 / m i n 1 . 9 6 /m m v m m s n r s r v m m s ， ， ， ，fa mm z 北华航天工业学院毕业论文 14 5） 计算基本工时 m 中 52L l y l m m ， ， 根 据 表 ， 入 切 量 及 超 切 量=9y ，则 5 2 + 9 = 6 1L m m 故 61= = 1 5 . 5 61 . 9 6m . 工序 4：粗铣底左端面，半精铣左端面 加工材料 = 0 7b G P a，铸件，有外皮； 工件尺寸 宽度 66ea 长度 108l ； 加工要求 用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量 ； 机床 粗铣左端面 （ 1）选择刀具： 根据表，选择 Z=4，端铣刀直径0 =76d 铣刀几何形状：由于006 0 , 3 0 , = 5 , 8 , = 1 5 , = 5s o o o o o o。 （ 2）选择切削用量： 1)决定铣削深度可在一次走刀内完成，则 = 2 h 2)决定每齿进给量据表，当使用 床功率为7 = 0 . 0 9 0 . 1 8 /fa m m z,但采用不对称端铣，故取 = 0 /fa mm z。 3)决定切削速度和每秒钟进给量0 7 6 4 5 0 . 2 4 /m m z a m m a m m z ， ， ，时，=tv m s， = 4 /m m s 。 各修正系数为： 1 . 0M v M n M Vk k k 0 . 8s v s n s Vk k k 故 2 . 0 5 1 . 0 0 . 8 1 . 6 4 /v k m s 5 . 2 1 1 . 0 0 . 8 4 . 1 7 /n k r s 北华航天工业学院毕业论文 15 4 . 3 8 1 . 0 0 . 8 3 . 5 /f t v fv v k m s 根据 立铣说明书选择： 5 . 0 / 3 0 0 3 . 9 2 /c f cn r s r p m v m m s ， 因此实际切削速度和每齿进给量为： 0 3 . 1 4 7 6 5 . 0 1 . 1 9 /1 0 0 0 1 0 0 0c m s 3 . 9 2 0 . 2 0 /5 . 0 4m m 4)检验机床功率 根据表，当 = 0 7b G P a， 46ea 0 76d 4z ， 3 /fv m m s ，近似为 。 根据 立铣说明书，机床主轴允许的功率为： 7 0 . 7 5 5 . 2 5k W 故mc 因此所选择的切削用量符合要求，即 2 . 0 3 . 9 2 / 5 / 3 0 0 / m i n 1 . 1 9 /m m v m m s n r s r v m m s ， ， ， ，fa mm z 。 5）计算基本工时 m 中 108L l y l m m ， ， 根 据 表 ， 入 切 量 及 超 切 量=12y ，则 1 0 8 + 1 2 = 1 2 0L m m ，故 120= = 3 0 . 63 . 9 2m 半精铣左端面 （ 1）选择刀具： 根据表，选择 Z=4，端铣刀直径0 = 76d 铣刀几何形状： 006 0 , 3 0 , = 5 , 8 , = 1 5 , = 5s o o o o o o。 （ 2）选择切削用量： 1) 决定铣削深度可在一次走刀内完成，则 = 0 h 2) 决定每齿进给量据表，当使用 床功率为7= 0 0 fa m m z，但采用不对称端铣，故取 = fa mm z。 北华航天工业学院毕业论文 16 3) 决定切削速度和每秒钟进给量0 7 6 4 = 0 . 2 = 0 . 5 /m m z a m m a m m z， ， ，时，=tv m s， = 5 /m m s 。 各修正系数为： 1 . 0M v M n M Vk k k 0 . 8s v s n s Vk k k 故 2 . 0 6 1 . 0 0 . 8 1 . 6 5 /v k m s 5 . 2 4 1 . 0 0 . 8 4 . 1 9 /n k r s 5 . 8 7 1 . 0 0 . 8 4 . 7 0 /f t v fv v k m s 根据 立铣说明书选择： 5 . 0 / 3 0 0 5 /c f cn r s r p m v m m s ， 因此实际切削速度和每齿进给量为： 0 3 . 1 4 7 6 5 . 0 1 . 1 9 /1 0 0 0 1 0 0 0c m s 5 0 . 2 5 /5 . 0 4m m 4) 检验机床功率 根据表，当 = 0 7b G P a， 46ea 0 76d 4z ， 5/fv mm s ，近似为 。 根据 床主轴允许的功率为： 7 0 . 7 5 5 . 2 5k W 故mc 因此所选择的切削用量符合要求，即： 0 . 2 5 / 5 / 3 0 0 / m i n 1 . 1 9 /m m v m m s n r s r v m m s ， ， ， ，0 /fa mm z 。 5) 计算基本工时 m 中 108L l y l m m ， ， 根 据 表 ， 入 切 量 及 超 切 量=12y ，则 1 0 8 + 1 2 = 1 2 0L m m ： 故 = 1 2 0 5 = 2 4m ：粗铣槽的两侧面 加工材料 = 0 7b G P a，铸件，有外皮； 工件尺寸 宽度 5ea 高度 18l ； 北华航天工业学院毕业论文 17 加工要求 用立铣刀铣削，加工余量 ； 机床 （ 1）选择刀具： 根据表，选择 Z=8，端铣刀直径0 =20d 铣刀几何形状：006 0 = 1 0 3 0 1 6 = 1 0 = 1 5s o o o o o， ， ， ，。 (2)选择切削 用量： 1) 决定铣削深度可在一次走刀内完成，则 = 1 pa h m m。 2) 决定每齿进给量 带整体刀头立铣刀，其每齿进给量= 0 . 0 4 0 . 0 6 /fa m m z，故取： = 0 /fa mm z。 3) 决定切削速度和每秒钟进给量削速度公式 0 ( / m i n )v v v vx y u z eC d qv k mT a f a a 其中： =90 =m 0 =30d =f =58, z = = 0 . 9 2 0 . 8 5 1 1 0 . 9 2 0 . 7 2 v T v s v t v M v M F ck k k k k k 代入公式得： 0 . 3 3 0 . 1 0 . 5 0 . 5 0 . 12 1 . 5 3 0 0 . 4 5 0 . 7 2 = 1 . 2 3 / m i 1 . 5 5 0 . 0 5 5 8 4) 检验机床功率 根据表，当 = 0 7b G P a， 5ea 0 30d 8z ，得 。 根据 床主轴允许的功率为： 7 0 . 7 5 5 . 2 5k W 故mc 因此所选择的切削用量符合要求，即 1 . 5 5 3 . 9 2 / 5 / 3 0 0 / m i n 1 . 2 3 /m m v m m s n r s r v m m s ， ， ， ，fa mm z 。 北华航天工业学院毕业论文 18 5) 计算基本工时 m 中 18L l y l m m ， ，根据表，入切量及超切量 =4y ，则 1 8 + 4 = 2 2L m m ，故 = 2 2 3 . 9 2 = 5 . 6 1：车 面，外圆面，倒角 加工材料 = 0 6b G P a，铸件，有外皮； 工件尺寸 32D ，车削后 27d ，加工长度为 25 机床 1，工件装夹在花盘上。 工步一：车端面 （ 1）选择刀具 根据表，选择端面车刀，牌号为 （ 2）选择切削用量 1)确定切削深度 8 9 . 4 - 8 7 . 2 2 . 2pa m m，故可在一次走刀内完成。 2）确定进给量 f 根据表，在粗车钢料，刀杆尺寸为 16 25， = 2 pa m m m m，工件直径0d 2040= 0 0 f m m r。 按照 1机床说明书选择： = f mm r 3）确定切削速度 v 根据表，当用 质合金车刀加工 = 0 . 6 1 8 0 . 6 8 6b G P a钢料，= 0 f mm r ，切削速度 2 /tV m s 。 切 削 速 度 修 正 系 数 为 ： ， ， ， ， ,故： 2 . 0 5 0 . 6 5 0 . 9 2 0 . 8 1 . 0 1 . 0 0 . 9 8 / k m s 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 8 9 . 7 5 /32Vn r 北华航天工业学院毕业论文 19 根据 1 机床说明书，选择： 8 . 0 / 4 8 0 / m i r s r，这时实际切削速度 3 2 8= 0 . 8 / 4 8 / m i 0 0 1 0 0 0nV m s m 4）校验机床功率 切削时的功率可由表查出：当 = 0 .