泵體零件機械加工工藝及夾具設(shè)計說明書

泵體零件機械加工工藝及夾具設(shè)計說明書,零件,機械,加工,工藝,夾具,設(shè)計,說明書,仿單 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 Design and Application of Flexible Fixture 譯 文 標(biāo) 題 柔性夾具的設(shè)計與應(yīng)用 作者所在系別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級 B13113 作 者 姓 名 張海寧 作 者 學(xué) 號 20134011312 指導(dǎo)教師姓名 張海寧 指導(dǎo)教師職稱 教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 — 0 — 譯文標(biāo)題 柔性夾具的設(shè)計與應(yīng)用 原文標(biāo)題 Design and Application of Flexible Fixture 作 者 Hui Li; 譯 名 李輝 國 籍 中國 原文出處 中國知網(wǎng) 譯文： 摘要：柔性夾具是因為它能適應(yīng)工件的形狀和大小的變化，在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，如飛機的整體結(jié)構(gòu)、零部件制造、表面和空氣的零件制造、飛機裝配。由于柔性夾具的使用，大大降低了制造成本，提高生產(chǎn)效率。在本文中，柔性夾緊平臺設(shè)計的研究和應(yīng)用表明，例。通過比較模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)柔性夾具的后續(xù)支持具有較高的精度。 關(guān)鍵詞：柔性夾具，多軸控制， 1.簡介 柔性夾具是數(shù)控機床或加工中心用于夾緊工件的不同。柔性夾具分為兩類：一是傳統(tǒng)的柔性夾具，和其他與創(chuàng)新原理和結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代柔性夾具。傳統(tǒng)的柔性夾具分為可調(diào)夾具和組合夾具，和現(xiàn)代柔性夾具主要包括：相變材料的夾具，夾具和夾具模塊化程序控制的自適應(yīng)。因為低的靈活性，傳統(tǒng)的柔性夾具不能滿足高要求的現(xiàn)代制造業(yè)?，F(xiàn)代柔性夾具系統(tǒng)以其靈活性高、擴展和重構(gòu)的特點，精度高，已逐漸成為主流。 例如，美國、西班牙等國家率先采用模塊化程序控制夾具。柔性夾具系統(tǒng)和多了。在1991年，Horst Witte Geratebau在德國開發(fā)了化學(xué)模塊系統(tǒng)。在1994至2001，可公司研發(fā)的柔性夾具系統(tǒng)基于POGOunit，提供一個靈活、敏捷的解決方案已被施加一些航空制造企業(yè)。1997，諾斯洛普公司在美國制造的龍門機床夾具可重構(gòu)系統(tǒng)。2004，M. Torres在西班牙開發(fā)了柔性工裝系統(tǒng)稱為老爹便和龍門銑床命名老爹的笑容，這都是在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。 飛機的零件制造工藝復(fù)雜、類型。雖然對飛機制造的大尺度結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，仍然有大量的中小型零件。傳統(tǒng)的模具由于其復(fù)雜性和獨特性，已不能應(yīng)用于中小型結(jié)構(gòu)。可重構(gòu)模塊化柔性夾具，可以解決這些問題。 本文的主要目的是設(shè)計一個由組合夾具單元組成的柔性夾具平臺。 2. 柔性夾具的組成 提高柔性，柔性夾具平臺采用模塊化的設(shè)計方法，提供一系列的工具模塊，可根據(jù)加工工件的特點，重構(gòu)。 圖1顯示的柔性夾具平臺，主要模塊包括：定位模塊、自適應(yīng)定位模塊，旋轉(zhuǎn)夾緊氣缸模塊、自適應(yīng)抽油模塊，后續(xù)支持模塊和輔助模塊。定位模塊和自適應(yīng)定位模塊通過螺栓調(diào)整位置高度實現(xiàn)定位和功能安裝在輔助模塊。旋轉(zhuǎn)夾緊缸模塊也安裝在輔助模塊通過螺栓來適應(yīng)不同的夾持高度。自適應(yīng)吸盤或后續(xù)支持模塊安裝在柔性支撐柱吸附或支持工件。 3.柔性夾具控制系統(tǒng)設(shè)計 柔性夾具系統(tǒng)的靈活性主要體現(xiàn)在重構(gòu)和系統(tǒng)適應(yīng)性強，盡可能地提高工裝控制系統(tǒng)可擴展性。刀具運動控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵是盡可能地提高系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性和可靠性的工裝、控制系統(tǒng)。有三種方式實現(xiàn)多軸運動控制。1。伺服運動控制是基于數(shù)控系統(tǒng)；2。伺服運動控制是基于PC機和運動控制卡；3、伺服運動控制是基于PLC的脈沖產(chǎn)生module.cnc伺服系統(tǒng)主要用于數(shù)控機床，具有控制精度高、可實現(xiàn)多軸同步聯(lián)動，以及加速和減速功能F。PC運動控制卡的程序的成本低于它的數(shù)控伺服控制。用戶應(yīng)插入PC板的運動控制卡為PCI插槽，然后調(diào)用由文特爾提供的庫函數(shù)的運動控制功能。方法應(yīng)用廣泛，但軸的數(shù)量是有限的，一般不超過8 axes.plc脈沖產(chǎn)生模塊的控制，可以收集更多的點，具有良好的穩(wěn)定性。但脈沖產(chǎn)生模塊的數(shù)量可以配備每個PLC的限制。為了控制更多的軸，方法是增加PLC。所以多軸控制系統(tǒng)，成本較高。 柔性夾具是因為它能適應(yīng)工件的形狀和大小的變化，在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，如飛機的整體結(jié)構(gòu)、零部件制造、表面和空氣的零件制造、飛機裝配。由于柔性夾具的使用，大大降低了制造成本，提高生產(chǎn)效率。在本文中，柔性夾緊平臺設(shè)計的研究和應(yīng)用表明，例。通過比較模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)柔性夾具的后續(xù)支持具有較高的精度。 考慮到靈活性和柔性夾具的可擴展性，顯然，傳統(tǒng)的非總線控制方式在控制系統(tǒng)的要求，因此適合采用guc-t多軸運動控制方案。雖然硬件能夠?qū)崿F(xiàn)對位移的擴展，軟件不能添加支持模塊時，該軟件不能適應(yīng)改造后的系統(tǒng)，需要結(jié)束寫。去除支撐模塊后，系統(tǒng)會報警，影響其他模塊的運行。該系統(tǒng)是分布式架構(gòu)，和控制器的控制點和軸線控制命令。同時，該計劃要求的軸驅(qū)動模塊和I/O模塊支持總線模塊，這無疑會增加系統(tǒng)的成本 該控制方案在某些方面有所改進，總線節(jié)點控制層添加到電機驅(qū)動器使軸回到零或加速和減速。控制節(jié)點層接收和解碼的控制命令執(zhí)行相應(yīng)的操作電腦。PC坐標(biāo)軸的位置關(guān)系而不是控制軸的特定動作協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)的功能。此外，放棄高層次的總線協(xié)議在上述程序。CAN總線控制而不是可以開放協(xié)議適用于該程序，因為可以openp協(xié)議過于復(fù)雜，要在程序中使用。根據(jù)本系統(tǒng)的特點，開發(fā)了一系列的協(xié)議實現(xiàn)節(jié)點使總線負(fù)載互連達(dá)到最低值。由于節(jié)點控制層的增加，降低了PC控制的實時性，使得PC機作為上位機。另一方面，主機發(fā)送和接收軟件通過以太網(wǎng)通信較CNC系統(tǒng)，另一方面，它作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)節(jié)點行為的主要作用。改進后的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。 OPC服務(wù)器和客戶端在數(shù)控機床的PCU運行，而PC機控制軟件在PC機上軸位置坐標(biāo)的運行和切換命令的形成軌跡規(guī)劃模塊封裝成可以通過驅(qū)動模塊的數(shù)據(jù)格式。他們將被發(fā)送到PC的USB端口，然后轉(zhuǎn)化到CAN數(shù)據(jù)幀。CAN節(jié)點接收并解析CAN數(shù)據(jù)幀驅(qū)動模塊來實現(xiàn)相應(yīng)的功能。 4. 柔性夾具應(yīng)用實例 框架結(jié)構(gòu)作為一個整體，如圖4所示，是中性的臉。傳統(tǒng)的工具是很難支持對方在支持一方的工件，當(dāng)它被切割，和柔性夾具重構(gòu)模具的加工工件的快速。 型薄壁框架結(jié)構(gòu)，柔性夾具平臺將被重構(gòu)為下圖所示。長度和工件的寬度約為760×670mm。工件的材料7050-t7351鋁合金預(yù)拉伸板。工件支撐和固定的支撐柱四真空吸盤。在處理區(qū)分開，中間支撐柱的末端執(zhí)行器的后續(xù)支持如下的軌跡球工具增加局部剛度和減小加工變形。 在圖5中，后續(xù)支持球應(yīng)該是在理想狀態(tài)下的工具，但實際上它是由于的采集控制部分的遲滯現(xiàn)象的工具背后的位置。因為實際的滯后時間小于，如果進給量為600mm／min，后續(xù)支撐點就落后的工具小于10mm。在這種情況下，有限元模擬可以計算出工件的夾具 工件被壓縮的殼和殼吸附安裝球里面，所以工件夾緊點簡化為固定約束的有限元模型。的尼龍球的下部是假設(shè)為固定約束。在圖6中，當(dāng)后續(xù)支撐點后面10mm左右的工具，最大變形發(fā)生在刀具的前。在這種情況下，最大的不超過0.014mm符合要求的加工公差范圍。由于工件的特點，中間部分的剛度較高。沒有后續(xù)的支持，加工區(qū)域的最大變形量小于0.11mm（圖7），也符合要求。因此，后續(xù)支持在加工區(qū)不重要。 在圖8中，當(dāng)研磨工件邊緣不支持，在加工點處的變形將2.5mm，不滿足加工精度要求。在邊框固定的支撐柱，當(dāng)距離加工點和支撐柱力達(dá)60mm之間，變形是0.32mm，不滿足加工精度要求（圖9）。因此，添加動態(tài)支持 由于工件邊緣的剛度，后續(xù)支持而不是單一的固定點支持滿足要求。而假設(shè)加工進給速度為600mm／min和后續(xù)的支撐點，將在工具小于10mm，工件在切削點的變形量小于0.03mm，充分滿足為支持和工件系統(tǒng)的改進，六階固有頻率的有限元分析如表1和圖12所示的分析。 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為10000r/min，銑削工具3螺旋圓柱銑刀的銑削力的時期，為500。工件的變形顯示為圖13. 工件的最大變形量為遠(yuǎn)離加工區(qū)，0.28mm。加工點附近的最大變形量小于0.03mm，滿足加工要求。銑削力頻率對工件變形的影響如圖14所示。在低頻區(qū)，工件變形與銑削力的頻率增加。當(dāng)頻率330hz，變形達(dá)到最大值和工件產(chǎn)生共鳴與支持系統(tǒng)。當(dāng)頻率為400Hz，變形達(dá)到最小值。然后在640hz頻率達(dá)到最大值后減小。因此，當(dāng)選擇銑削速度，避免工件的固有頻率和支持系統(tǒng)，防止共振。 5. 結(jié)論 柔性夾具模塊具有高彈性的特點，高度的靈活性和可擴展性強，符合要求，在加工特殊工件。操作簡單方便，大大提高了工作效率。但它只能用于組合以西門子840D數(shù)控系統(tǒng)。它未能實現(xiàn)跨操作系統(tǒng)平臺，這是未來研究的重點。 的設(shè)計思想，模塊化柔性夾具控制系統(tǒng)及系統(tǒng)重構(gòu)提供參考現(xiàn)代夾具設(shè)計。目前，一些柔性支承柱模塊集成了位移傳感器和力傳感器，反饋回來的變形和力過程控制器來實現(xiàn)加工過程中的變形控制。控制方案的兼容性的擴張也是未來研究的重點。 指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1. 指導(dǎo)教師對譯文進行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（3 000字以上）；③譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。 共 5 頁 第 4 頁 理工科類 本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 論文(設(shè)計)題目 泵體零件機械加工 工藝及夾具設(shè)計 作者所在系別 機電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級 B13113班 作 者 姓 名 張海寧 作 者 學(xué) 號 20134011312 指導(dǎo)教師姓名 馬蘭 指導(dǎo)教師職稱 教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 說 明 1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。 3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．開題報告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。 5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 學(xué)生姓名 張海寧 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 B13113班 指導(dǎo)教師姓名 馬蘭 職 稱 教授 工作單位 北華航天工業(yè)學(xué)院 課題來源 教師自擬題目 課題性質(zhì) 應(yīng)用研究 課題名稱 泵體零件機械加工工藝和專用夾具設(shè)計 本設(shè)計的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)出合格零件。夾具的使用可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)等?？紤]到機械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產(chǎn)中直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以研究泵體的機械加工工藝及夾具設(shè)計的課題有著十分重要的意義。 當(dāng)代機械制造業(yè)主要采用單件生產(chǎn)、多品種/小批量和重復(fù)大批量生產(chǎn)等多種方式。多樣化經(jīng)營模式、工藝復(fù)雜，所需設(shè)備和工裝繁多。目前采用CAPP編制工藝很普遍，成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調(diào)整方式來加工工全組零件。成組技術(shù)亦可應(yīng)用于零件加工的全工藝過程。采用先進的機床和刀具，工序集中，使加工高效、簡潔、可靠，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作。夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備。近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了很多新的要求。 在現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展中，機械加工過程越來越柔性化，現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向：標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化。隨著現(xiàn)代科學(xué)的快速發(fā)展，加工控制和測量技術(shù)在不斷進步，國外先進的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進行產(chǎn)品的總裝，在保證精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵體部件的加工工藝中，采用先進的設(shè)備、工裝和檢測手段確保產(chǎn)品質(zhì)量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術(shù)創(chuàng)新和突破的努力方向。 設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） 工作內(nèi)容： 1.課題調(diào)研，完成開題報告、外文資料翻譯、文獻(xiàn)綜述； 2.編制給定零件機械加工工藝文件； 3.根據(jù)給定工序內(nèi)容設(shè)計兩套專用夾具； 4.設(shè)計并繪制總裝圖中的所有非標(biāo)準(zhǔn)零件； 5.編寫設(shè)計說明書。 最終成果： 1.開題報告、外文資料翻譯、文獻(xiàn)綜述各一份； 2.機械加工工序卡片一套 3.給定工序?qū)Ｓ脢A具總裝圖兩張； 4.其中一張總裝圖中所有非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖； 5.設(shè)計說明書一冊。 擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持 （設(shè)計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 設(shè)計方案：首先對零件進行分析，然后對給定零件進行工藝過程設(shè)計，制訂加工順序并編制相應(yīng)的工序卡片，最后進行專用夾具的設(shè)計。 技術(shù)要點：分析零件、選擇定位基準(zhǔn)、制訂加工順序、劃分加工階段、計算工序尺寸、制訂切削參數(shù)、制訂工時定額等。熟悉工序技術(shù)要求，熟悉并準(zhǔn)備所有設(shè)計資料；制訂合理的定位方案，并設(shè)計定位元件結(jié)構(gòu)；制訂合理的夾緊方案，并設(shè)計夾緊結(jié)構(gòu)；制訂導(dǎo)向方案，并選擇導(dǎo)向元件；制訂分度方案，并設(shè)計分度機構(gòu)；制訂夾具整體布局方案，設(shè)計夾具體；標(biāo)注合理的技術(shù)要求，并分析精度是否滿足要求；對夾具進行技術(shù)經(jīng)濟分析。 可能遇到的問題及解決辦法：1、定位基準(zhǔn)的選擇。參照選擇原則選擇合理的定位基準(zhǔn)；2、工序順序的安排。借鑒查到的資料上的工序順序和向指導(dǎo)老師詢問；3、工序尺寸、切削參數(shù)、工時定額的計算。按照指導(dǎo)書里的計算格式去查要用到的參考書并認(rèn)真計算；4、制定專用夾具的定位與夾緊方案。借鑒查到的資料里的方案和向指導(dǎo)老師詢問。5、制訂夾具整體布局方案。參照參考書里的專用夾具布局、詢問指導(dǎo)老師。 實現(xiàn)本項目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等） 在以前的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和工藝裝備設(shè)計，基本上掌握了制定工藝的方法要點和夾具的設(shè)計要點，大四上學(xué)期的專業(yè)方向綜合課程設(shè)計也是工藝和專用夾具設(shè)計，為這次的課題奠定了一定的基礎(chǔ)，做課題時用到的參考書也了解了都有哪些，對泵體通過在網(wǎng)上、圖書館查閱資料也有了一定的認(rèn)識，對國內(nèi)外先進的加工方法和新的工藝也有了一些了解，這為以后的設(shè)計打下了基礎(chǔ)，不會盲目的去做，在機床、夾具、刀具的選用上以傳統(tǒng)工藝為主，主要的設(shè)計環(huán)境就是室內(nèi)，并且無特殊的技術(shù)條件。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位) 1、查閱資料，撰寫文獻(xiàn)綜述； 1周 2、根據(jù)撰寫的文獻(xiàn)綜述填寫開題報告，并查找與之相關(guān)的外文資料并翻譯；1周 3、準(zhǔn)備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖； 1周 4、完成機械加工過程的設(shè)計； 1周 5、對所設(shè)計的加工工藝進行技術(shù)經(jīng)濟分析； 1周 6、完成工藝技術(shù)經(jīng)濟分析報告； 1周 7、編寫工序卡片； 1周 8、根據(jù)工序內(nèi)容編寫一套夾具設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計一套專用夾具； 1周 9、根據(jù)工序內(nèi)容編寫第二套夾具設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計第二套專用夾具； 1周 10、繪制兩套夾具的零件圖； 1周 11、完成設(shè)計說明書一份； 1周 12、對所設(shè)計的專用夾具進行技術(shù)經(jīng)濟分析，并完成分析報告； 1周 13、其它時間：機動處理，比如整理打印圖紙、打印裝訂分析報告，答辯準(zhǔn)備等。 1周 開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述 設(shè)計 (論文)題目 泵體零件機械加 工工藝及夾具設(shè)計 作者所在系別 機械工程系 作者所在專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 作者所在班級 B13113班 作 者 姓 名 張海寧 作 者 學(xué) 號 20134011312 指導(dǎo)教師姓名 馬蘭 指導(dǎo)教師職稱 教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 - 6 - 說 明 1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2．文獻(xiàn)綜述應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成，由指導(dǎo)教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻(xiàn)綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述，閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。 5．文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計(論文)撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。文獻(xiàn)綜述應(yīng)與開題報告同時提交。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 泵體零件機械加工工藝和及夾具設(shè)計文獻(xiàn)綜述 摘 要：制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。夾具的使用可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位。本文介紹了機械制造業(yè)泵體工藝及夾具研究的意義，通過查閱資料分析了機械加工工藝及夾具設(shè)計的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀并闡述了一些新的工藝方法，還分析了機械加工工藝及夾具的發(fā)展趨勢與發(fā)展方向。 關(guān)鍵詞：泵體工藝 夾具設(shè)計 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 Pump parts machining process and Dedicated fixture design literature review Abstract：Manufacturing process is the manufacturing technology, the soul of core and key, is the most active factor of production. The use of fixture can effectively guarantee the processing quality, improve production efficiency, reduce the cost of production, expand the scope of machine tool technology, reduces the labor intensity of the workers, and ensure safety in production, therefore, fixture in the mechanical manufacturing plays an important role. This article describes the significance of the machinery manufacturing pump technology and fixtures, the machining process and fixture design development in the world through access to information analysis and describes some of the new process also analyzes the development of mechanical processes and fixturestrends and development directions. Key words：Pump Technology Fixture Design Development Status Development Trends 1 前言 制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達(dá)到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學(xué)物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件[8]。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位[10]?？紤]到機械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產(chǎn)中直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以研究泵體的機械加工工藝及夾具設(shè)計的課題有著十分重要的意義。 課題的主要研究內(nèi)容是泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計和專用夾具的工裝設(shè)計。其中需要解決的主要問題是處理好生產(chǎn)中工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性之間的關(guān)系。為了更好地完成課題，拓展關(guān)于泵體工藝及專用夾具設(shè)計的有關(guān)知識面，我通過在圖書館網(wǎng)站上的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)上相關(guān)資料的搜索等方式進行該資料的收集，搜索時通過關(guān)鍵詞“泵體工藝”、“夾具設(shè)計現(xiàn)狀及趨勢”、“機械制造工藝”、“加工工藝發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”等進行搜索，共搜索到的相關(guān)期刊、論文的數(shù)目為128篇，其中對課題研究有指導(dǎo)作用的有14篇。 2 機械加工工藝及夾具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 長期以來，人們對于機械制造領(lǐng)域所涉及的各種問題，往往都是孤立地對待，對于機械制造中所用的機床、工具和制造過程均分別地加以研究。因此，在很長的時期內(nèi)，盡管在機械制造領(lǐng)域中許多研究和開發(fā)工作取得了較大的成就，然而在大幅度提高小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率方面，并未發(fā)生重大的突破。近些年來。人們才逐漸意識到只有把機械制造的各個組成部分看做一個有機的整體，以信息論、控制論和系統(tǒng)工程學(xué)為工具，用系統(tǒng)的觀點分析和研究，才能對機械制造過程進行最有效的控制，并提高加工質(zhì)量和加工效率[9]。隨著社會發(fā)展和技術(shù)的進步，特別是大規(guī)模集成電路和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，促進了計算機數(shù)控（CNC—Computer Numerical Control）、直線數(shù)控（DNC—Direct Numerical Control）和柔性制造（FMS—Flexible Manufacturing System）技術(shù)的發(fā)展，推動了機械制造系統(tǒng)的自動化[13]。 成組技術(shù)在制造工藝方面最先得到廣泛應(yīng)用。開始是用于成組工序，即把加工方法、安裝方式和機床調(diào)整相近的零件歸結(jié)為零件族，設(shè)計出適用于全組零件加工的成組工序。成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調(diào)整方式來加工全組零件，這樣，只要能按零件族安排生產(chǎn)調(diào)度計劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機床調(diào)整時間。此外，由于零件族內(nèi)諸零件的安裝方式和尺寸相近，可設(shè)計出應(yīng)用于成組工序的可調(diào)整夾具——成組夾具。只要進行少量的調(diào)整或更換某些零件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝[11]。 國內(nèi)泵體類零件加工線的一個新突破是以三臺德國Chiron高速加工中心為主體的VE分配泵泵體新的生產(chǎn)線，實踐證明，它工序高度集中，生產(chǎn)率高，加工精度高，輔助工序減少，并使生產(chǎn)計劃組織工作得以簡化[1]。當(dāng)然由于工序高度集中，如果設(shè)備可靠性、使用維修、刀具管理跟不上，有可能產(chǎn)生單機瓶頸。這就要求加工設(shè)備具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。因此對機床的主軸、傳動部件、導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等提出了很高的要求[2]。在生產(chǎn)中采用先進的機床和刀具，采用氣動、液動、多件裝夾等高效夾具，采用可換工作臺、可換夾具、多位夾具等可以使加工高效、簡潔、可靠[3]。 夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備[6]。在現(xiàn)代制造業(yè)中, 制造裝備和工藝裝備視為實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗原則而必備的硬件。機床夾具屬于重要工藝裝備之一, 廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)。柔性夾具是指用同一夾具系統(tǒng), 完成形狀尺寸變化的多種工件裝夾的裝備。無論是工件尺寸系列化, 形狀相似性, 還是加工的零件尺寸形狀無一類似, 夾具都具有能正確可靠快速的定位裝夾功能。事實上, 柔性夾具作為現(xiàn)代制造業(yè)中一種新型的工藝裝備已應(yīng)用于柔性自動化加工制造中。國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右[12]?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了很多新的要求[14]。 3 機械加工工藝及夾具的發(fā)展趨勢與發(fā)展方向 隨著現(xiàn)代科學(xué)的快速發(fā)展，加工控制和測量技術(shù)在不斷進步，國外先進的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進行產(chǎn)品的總裝，在保證精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵體部件的加工工藝中，采用先進的設(shè)備、工裝和檢測手段確保產(chǎn)品質(zhì)量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術(shù)創(chuàng)新和突破的努力方向[4]。 現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展趨勢是自動化、信息化。所謂自動化就是指機器在無人干預(yù)的狀況下，自動按照規(guī)定的程序和指令完成一定的生產(chǎn)加工過程。成組技術(shù)與計算機技術(shù)及其他先進制造技術(shù)的結(jié)合，可以研究和創(chuàng)立具有現(xiàn)代意義的成組技術(shù)，其功能可能超越任何一項其他先進制造技術(shù)[5]。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向：1、標(biāo)準(zhǔn)化：機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。2、精密化：隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。3、高效化：高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕公認(rèn)的勞動強度。。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其是在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。4、柔性化：機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向[7]。 綜上所述，夾具在機械加工生產(chǎn)過程中起著重大的作用，夾具的發(fā)展是為了滿足當(dāng)代機械加工工藝的需要，可以說是社會發(fā)展、生產(chǎn)的需要帶動著夾具的發(fā)展，其發(fā)展過程是必然的。 4 總結(jié) 綜上所述，在泵體零件機械加工工藝和專用夾具設(shè)計方面的研究，主要是從采用先進的設(shè)備、工裝和檢測手段以及對機床夾具的要求等方面入手，盡量使工序集中，提高生產(chǎn)率，提高加工精度，減少輔助工序，降低成本，使生產(chǎn)計劃組織工作得以簡化。但是由于工序高度集中容易造成單機瓶頸，這是一個需要解決的問題，這些問題出現(xiàn)在機床的穩(wěn)定性、可靠性，對設(shè)備的使用維護以及刀具的制造管理上。所以，對泵體零件機械加工工藝和專用夾具設(shè)計的研究仍要不斷進行。 參考文獻(xiàn) [1] 劉新亞. 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Mechanical Engineering, 1996, 11:24-26. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）文 獻(xiàn) 綜 述 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 在機床上加工工件時，定位和夾緊的全過程稱為“安裝”。在機床上用來完成工件安裝任務(wù)的重要工藝裝備，就是各類夾具中應(yīng)用最為廣泛的“機床夾具”。 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計車床夾具和銑床夾具，需要對泵體上Φ48的孔進行車削加工2×M8螺紋孔外側(cè)端面的銑削加工 。 泵體零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。在機械加工中，孔的加工量所占比例較大，其中鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、鏜刀等定尺寸刀具加工占相當(dāng)多數(shù)。這時，除了要保證孔的尺寸精度外，還要達(dá)到孔的位置精度要求。在單件小批量生產(chǎn)中，用劃線后找正孔軸線位置方法加工。在批量生產(chǎn)中一般都采用鉆床夾具與鏜床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，鏜床夾具又稱鏜模，通過鉆套、鏜套引導(dǎo)刀具進行加工可準(zhǔn)確地確定刀具與工件之間的相對位置。 關(guān)鍵詞：通用夾具 專用夾具 鉆床夾具 車床夾具 II Abstract In the machine machining, positioning and clamping process called "installation". The machine used to complete the task of work piece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used "the machine tool's fixture. There are many kinds of the machine tool's fixture, among them, use the widest range of general fixture, size, and there has been more standardized professional factory production. And widely used in mass production, designed for a work piece machining processes and special fixture service to the factory according to the work piece machining process to design and manufacture. The design of the main content is boring and milling machine fixture design jigs, need to pump body Φ 48 holes on the attachment left end fine machining milling. Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a sizable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batch production in general by drilling and boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the work piece. Key words：General fixture Special jig Drilling fixture turning attachment IV 目 錄 摘要：.........................................................................................Ⅰ Abstract：...................................................................................Ⅱ 第一章：緒論 1 1.1 機床夾具概述 1 1.2 機床夾具的發(fā)展趨勢 2 第二章：工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 零件的分析 4 2.2 毛坯的選擇 4 2.3 制訂工藝路線 4 2.4 加工余量的確定 7 第三章 切削用量及工時的確定 13 3.1 粗銑右端面 13 3.2 精銑右端面 15 3.3 粗銑左端面 17 3.4 精銑左端面 19 3.5 鉆沉頭孔 20 3.6 鉆5xM5螺紋孔 22 3.7 鏜Φ48內(nèi)孔 24 3.8 車Φ48端面 25 3.9 鉆、鉸孔Φ12和鉆孔Φ8 29 3.10 鏜Φ52內(nèi)孔 31 3.11 鉆、鉸孔Φ12 33 3.12 銑2×M8螺紋孔端面 35 3.13 鉆2×M8螺紋孔 36 第四章 專用夾具設(shè)計 38 4.1 車床夾具 38 4.2 鉆床夾具 40 第五章 結(jié)論 45 致謝 46 參考文獻(xiàn) 47 第1章 緒論 1.1 機床夾具概述 1.1.1 機床夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機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[1]。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機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、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。 1.1.2 機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 （1）機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 （2）機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。 對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.1.3 機床夾具在機械加工中的作用 在機械加工中，使用機床夾具的目的主要有以下六個方面。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點。夾具設(shè)計時應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求、生產(chǎn)成本和工人操作方面的要求，以達(dá)到預(yù)期的效果。 （1）保證精度 用夾具裝夾工件時，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對其它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用夾具，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個環(huán)節(jié)。 夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對刀具、機床的切削成形運動的位置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證，從而夾具能滿足工件的加工精度要求。 （2）提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產(chǎn)率。 （3）改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便餐、省力、安全。當(dāng)采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。 （4）降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 （5）保證工藝紀(jì)律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如，夾具設(shè)計往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。 （6）擴大機床工藝范圍 這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復(fù)雜的成形面。 1.2 機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.2.1 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 （2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 （3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 （4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。 （5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。 （6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度[2] 。 1.2.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。 精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2~0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用 題目所給的零件是泵體零件，泵體是機器的基礎(chǔ)零件，其作用是將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動力、改變速度、完成機器或部件的預(yù)定功能。要求箱體零件要有足夠的剛度和強度，良好的密封性和散熱性。因此，箱體零的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命[4] 。 圖2-1 2.1.2 零件的工藝分析 零件形狀： 此泵體的外形較簡單，有許多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是軸孔，軸孔之間有相當(dāng)高的位置和形狀的要求 。現(xiàn)分析結(jié)構(gòu)特點如下： （1）外形基本上是多個圓柱面組成的封閉式多面體； （2）結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，內(nèi)部為空腔形； （3）泵體的加工面，僅為左右倆側(cè)面，此外還有精度要求較高的配作孔 技術(shù)要求如下： （1）尺寸精度 內(nèi)孔的尺寸精度、表面粗糙度要求。 （2）為滿足泵體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求，箱體的裝配基準(zhǔn)面與加工中的定位基準(zhǔn)面應(yīng)有一定的平面度和表面粗糙度要求。 2.2 毛壞的選擇 根據(jù)零件圖可知，零件材料為灰口鑄鐵，零件形狀為非圓柱體，且屬于大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。 2.3 工藝路線的擬定 2.3.1 孔和平面加工分析 此零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于生產(chǎn)量也相當(dāng)大，怎樣滿足生產(chǎn)率的要求也是零件加工過程中的主要考慮因素。 （1）孔和平面的加工順序 零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工泵體上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。泵體零件的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 泵體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工基準(zhǔn)面的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。這樣處理還有一個好處就是在粗加工以后零件表面有應(yīng)力集中的現(xiàn)象，粗精分開可以在粗加工以后進行熱處理以消除應(yīng)力。 （2）鏜孔加工方案選擇 泵體零件孔加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇最經(jīng)濟的機床。 根據(jù)泵體零件圖所示的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 用鏜模法鏜孔 在大批量生產(chǎn)中，泵體鏜孔加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔的精度。 采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 用臥式鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而臥式鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。 綜合以上的特點，本零件鏜孔的加工采用臥式鏜床鏜孔。 2.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：采用泵體上底面做粗基準(zhǔn)，考慮到此面表面較為平整，沒有澆口、冒口，符合粗基準(zhǔn)的選擇條件。 精基準(zhǔn)的選擇：采用泵體上右側(cè)面作為精基準(zhǔn)，考慮到此平面比較大，并且此平面有定位孔，可以實現(xiàn)泵體零件“一面兩孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用它來定位,這樣的工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則[3] 。 2.3.3 擬定工藝路線 初步擬定的工藝路線： 工序1　　鑄造毛坯。 工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力。 工序3 非加工表面噴漆。 工序4 粗銑右側(cè)面。 工序5 粗銑左側(cè)面。 工序6 精銑右側(cè)面。 工序7 精銑左側(cè)面。 工序8 鉆沉頭孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12，深度4。 工序9 粗鏜Φ48內(nèi)孔。 工序10 精鏜Φ48內(nèi)孔。 工序11 粗車、精車Φ48端面。 工序12 粗鏜Φ52內(nèi)孔。 工序13 精鏜Φ52內(nèi)孔。 工序14 鉆5-M5螺紋孔，攻螺紋。 工序15 鉆、鉸孔Φ12。 工序16 鉆孔Φ8。 工序17 鉆、鉸孔Φ12。 工序18 銑2×M8螺紋孔外側(cè)端面。 工序19 鉆2×M8螺紋孔，攻螺紋。 工序20 檢驗。 工序21 入庫。 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則但某些工序有些問題還值得進一步討論。如鉆孔Φ12和鉆孔Φ8可在同一臺鉆床下完成并同時應(yīng)用同一套夾具，這樣節(jié)省了一套夾具和節(jié)約裝夾時間并且保證同軸度。 修改后的工藝路線： 工序1　　鑄造毛坯。 工序2 人工時效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力。 工序3 非加工表面噴漆。 工序4 粗銑右側(cè)面。以左側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，內(nèi)表面進行夾緊。選用X62W臥式萬能銑床和專用夾具。 工序5 精銑右側(cè)面。以左側(cè)面作為精基準(zhǔn)，內(nèi)表面進行夾緊。選用X62W臥式萬能銑床和專用夾具。 工序6 粗銑左側(cè)面。以右側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。選用立式銑床X52和專用夾具。 工序7 精銑左側(cè)面。以右側(cè)面作為精基準(zhǔn)。選用立式銑床X52和專用夾具。 工序8 鉆沉頭孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12，深度4。以左側(cè)面作為基準(zhǔn)，內(nèi)表面進行夾緊。選用立式鉆床Z535和專用夾具。 工序9 鉆5-M5螺紋孔，攻螺紋。以右側(cè)面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和專用夾具。 工序10 粗鏜Φ48內(nèi)孔。以左側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，內(nèi)表面進行夾緊。選用臥式鏜床T611和專用夾具。 工序11 精鏜Φ48內(nèi)孔。以左側(cè)面作為精基準(zhǔn)，內(nèi)表面進行夾緊。選用臥式鏜床T611和專用夾具。 工序12 粗車、精車Φ48端面。以左側(cè)面作為精基準(zhǔn)，一面兩孔定位，壓板夾緊。選用C620-1臥式車床和專用夾具。 工序13 鉆、鉸孔Φ12和鉆孔Φ8。以右側(cè)面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和專用夾具。 工序14 粗鏜Φ52內(nèi)孔。以右側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。選用臥式鏜床T611和專用夾具。 工序15 精鏜Φ52內(nèi)孔。以右側(cè)面及兩個工藝孔作為精基準(zhǔn)。選用臥式鏜床T611和專用夾具。 工序16 鉆、鉸孔Φ12。以右側(cè)面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和專用夾具。 工序17 銑2×M8螺紋孔外側(cè)端面。以左側(cè)面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用X62W臥式萬能銑床和專用夾具。 工序18 鉆2×M8螺紋孔，攻螺紋。以左側(cè)面及兩個工藝孔作為基準(zhǔn)。選用專用立式鉆床Z535和專用夾具。 工序19 檢驗。 工序20 入庫。 2.4 加工余量的確定 泵體零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》查得各種鑄鐵的性能比較，得灰鑄鐵的硬度HB為143～269， 灰鑄鐵的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3，計算零件毛坯的重量約為1 kg。根據(jù)原始資料，該零件為5000件/年的年產(chǎn)量，毛坯重量估算為1kg<100kg。 《金屬機械加工工藝手冊》工藝表17-5 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)為輕型，確定為大批生產(chǎn)。查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》第3版表6-4，確定毛坯鑄件的制造方法為金屬模機器造型。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5根據(jù)鑄造的類別、特點、應(yīng)用范圍和鑄造方法的經(jīng)濟合理性，按表確定機器造型金屬模的加工余量等級為F級,尺寸公差等級為7-9級，選擇CT8級精度[5] 。 2.4.1 左、右兩側(cè)面的加工余量 根據(jù)工序要求，左、右兩側(cè)面粗糙度要求均為 ，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，查得采用粗銑、半精銑兩道加工工序完成，經(jīng)濟精度選為IT11。 參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-21，粗銑后精銑，加工長度，加工寬度，那么精銑余量為，粗銑余量為。則鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-1，鑄件尺寸公差等級選用CT8。可得鑄件尺寸公差為。 則： 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 2.4.2 鏜Φ48孔的加工余量 Φ48孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用粗鏜、半精鏜兩個工序完成，經(jīng)濟精度選為IT10。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-1，可得鑄件尺寸公差為。 粗鏜：Φ48孔，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為； 半精鏜：Φ48孔，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為。 則： 鑄孔毛坯名義尺寸分別為： 毛坯最小尺寸分別為： 毛坯最大尺寸分別為： 2.4.3 車Φ48端面的加工余量 根據(jù)工藝要求，Φ48的端面粗糙度要求 ，公差要求為自由公差，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，查得采用粗車、精車兩道加工工序。 參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，其加工余量選為。則鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-1，鑄件尺寸公差等級選用CT8?？傻描T件尺寸公差為。 精車余量：參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-5，端面精車余量為； 粗車余量： 。現(xiàn)規(guī)定本工序（粗車）的加工精度為IT11級，因此可知本道工序的加工公差為（入體方向）。 則 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 粗車后最大尺寸為： 粗車后最小尺寸為： 2.4.4 鏜Φ52孔的加工余量 Φ52孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用粗鏜、精鏜兩個工序完成，經(jīng)濟精度選為IT10。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-1，可得鑄件尺寸公差為。 粗鏜：Φ52孔，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為； 半精鏜：Φ52孔，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-10,其余量值為。 則 鑄孔毛坯名義尺寸分別為： 毛坯最小尺寸分別為： 毛坯最大尺寸分別為： 2.4.5 鉆、鉸孔Φ12的加工余量 Φ12孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用鉆、鉸兩個工序完成，經(jīng)濟精度選為IT9。毛坯為實心，不沖出孔。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9確定工序尺寸余量為： 鉆孔：Φ11.8 鉸孔：Φ12 加工余量 2.4.6 鉆、鉸孔Φ12的加工余量 Φ12孔：內(nèi)孔表面粗糙度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，采用鉆、鉸兩個工序完成，經(jīng)濟精度選為IT9。毛坯為實心，不沖出孔。參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9確定工序尺寸余量為： 鉆孔：Φ11.8 鉸孔：Φ12 2.4.7 銑2×M8螺紋孔外側(cè)端面的加工余量 根據(jù)工藝要求，此外側(cè)端面粗糙度要求 ，公差要求為自由公差，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，查得采用粗銑的加工方法即可，經(jīng)濟精度選為IT13。 參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。則鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-1，鑄件尺寸公差等級選用CT8?？傻描T件尺寸公差為。 則 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 2.5 工序尺寸及其公差的確定 2.5.1 銑右側(cè)面 本工序定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，則查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-1銑右側(cè)面工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 半精銑 IT11 0.19 Z=1 67 粗銑 IT12 0.3 Z=1 69 加工前 1.6 70 2.5.2 銑左側(cè)面 本工序定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，則查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-2銑左側(cè)面工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 半精銑 IT11 0.19 Z=1 66 粗銑 IT12 0.3 Z=1 6８ 加工前 1.6 69　 2.5.3 鉆沉頭孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-3鉆沉頭孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 锪孔至4×Φ12 IT11 0.1１ ２Z=５ Φ12 鉆4×Φ7 IT11 0.０９ ２Z=７ Φ7 2.5.4 鏜Φ48內(nèi)孔 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-4鏜Φ48內(nèi)孔工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 半精鏜 IT9 0.062 2 Φ48 粗鏜 IT10 0.1 3 Φ46 加工前 1.4 Φ43 2.5.5 車Φ48端面 由于本工序設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，要進行尺寸鏈的換算，如圖所示： 本工序要要間接保證工序尺寸,則為封閉環(huán)， 為增環(huán)，為減環(huán)。 計算可得，=-=66-10=56 ES()=ES()-EI()=0-(-0.022)=0.022 EI()=EI()-ES()=-0.19-0=-0.19 所以，封閉環(huán)的基本尺寸和上、下偏差按“入體原則”標(biāo)注為。 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-5車Φ48端面工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 半精車 0.5 粗車 IT9 0.036 1.5 9.5 加工前 1.0 8 2.5.6 鏜Φ52孔 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-6鏜Φ52孔工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 半精鏜 IT9 0.062 2 52 粗鏜 IT10 0.1 3 50 加工前 1.4 47 2.5.7 鉆5-M5螺紋孔，攻螺紋 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-7鉆5-M5螺紋孔，攻螺紋工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 攻絲 IT7 0.012 0.8 M5 鉆孔 IT12 0.12 4.2 Φ4.2 2.5.8 鉆、鉸孔Φ12 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-8鉆、鉸孔Φ12工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 鉸孔 IT8 0.027 2Z=0.2 Φ12 鉆孔 IT12 0.18 2Z=11.8 Φ11.8 2.5.9 鉆Φ8 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-9鉆Φ8工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 鉆孔 IT12 0.18 2Z=8 Φ8 2.5.10 鉆、鉸孔Φ12 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-10鉆、鉸孔Φ12工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 鉸孔 IT8 0.011 2Z=0.2 Φ12 鉆孔 IT12 0.18 2Z=11.8 Φ11.8 2．5.11 銑2×M8螺紋孔外側(cè)端面 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-11銑2×M8螺紋孔外側(cè)端面工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 加工余量 工序尺寸及其偏差/mm 粗銑 IT13 0.46 2Z=4 72 加工前 1.6 76　 2．5.12 鉆2-M8螺紋孔，攻螺紋 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7、表1.4-14和《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標(biāo)注)： 表2-12鉆2-M8螺紋孔，攻螺紋工序尺寸及其公差 加工形式 公差等級 公差值 工序尺寸及其偏差/mm 攻絲 IT7 0.012 M8 鉆孔 IT12 0.12 Φ6.7 第3章 切削用量及工時的確定 3.1 粗銑右側(cè)面 3.1.1 加工條件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 加工要求：銑的端面，粗糙度要求。 機床：X62W臥式萬能銑床 選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，， 銑刀直徑選取。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于灰鑄鐵硬度，故銑刀的幾何形狀取、、、、、、。 3.1.2 計算切削用量 （1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。 （2）決定每齒進給量 采用不對稱銑削以提高進給量。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為，由于銑刀直徑，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.8查得刀具壽命。 （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、 各修正系數(shù)為 所以： 根據(jù)X62W型銑刀說明書，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。 因此，實際切削速度與每齒進給量為： （5）校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，， ，，，，近似為。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機床主軸允許功率為 故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。 3.1.3 計算切削工時 計算基本工時 （3-1） 式中， 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7， ， 3.2 精銑右側(cè)面 3.2.1 加工條件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 加工要求：銑的端面，粗糙度要求。 機床：X62W臥式萬能銑床 選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，， 銑刀直徑選取。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于灰鑄鐵硬度，故銑刀的幾何形狀取、、、、、、。 3.2.2 計算切削用量 （1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。 （2）決定每齒進給量 采用不對稱銑削以提高進給量。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為，由于銑刀直徑，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.8查得刀具壽命。 （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，，查得：、、 各修正系數(shù)為 所以： 根據(jù)X62W型銑刀說明書，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。 因此，實際切削速度與每齒進給量為： （5）校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，，，，近似為。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機床主軸允許功率為 故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。 3.2.3 計算切削工時 計算基本工時 式中， 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7， ， 3.3 粗銑左側(cè)面 3.3.1 加工條件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 加工要求：銑削左側(cè)面，粗糙度要求。 機床：X52 選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，， 銑刀直徑選取。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于灰鑄鐵硬度，故銑刀的幾何形狀取、、、、、、。 3.3.2 計算切削用量 （1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。 （2）決定每齒進給量 采用不對稱銑削以提高進給量。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為，由于銑刀直徑，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.8查得刀具壽命。 （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、 各修正系數(shù)為 所以： 根據(jù)X52型銑刀說明書，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。 因此，實際切削速度與每齒進給量為： （5）校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，，，，近似為。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機床主軸允許功率為 故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。 3.3.3 計算切削工時 計算基本工時 式中， 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7， ， 3.4 精銑左側(cè)面 3.4.1 加工條件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 加工要求：銑削左側(cè)面，粗糙度要求。 機床：X52 選擇刀具：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，選擇YG6的硬質(zhì)合金端銑刀。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1，， 銑刀直徑選取。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16，選擇，。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.2，由于灰鑄鐵硬度，故銑刀的幾何形狀取、、、、、、 3.4.2 計算切削用量 （1）決定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)完成，則。 （2）決定每齒進給量 采用不對稱銑削以提高進給量。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5，當(dāng)使用YG6時，銑床功率為（《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38），，但因采用不對稱銑削，故可以取。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損限度為，由于銑刀直徑，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.8查得刀具壽命。 （4）決定切削速度和每分鐘進給量 切削速度可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.27中的公式計算，也可以根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.16查得：、、 各修正系數(shù)為 所以： 根據(jù)X52型銑刀說明書，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39與4.2-40，選擇、。 因此，實際切削速度與每齒進給量為： （5）校驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.24，當(dāng)，，，，，，近似為。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-38，機床主軸允許功率為 故,因此所選擇的切削用量可以采用。即，，，，。 3.4.3 計算切削工時 計算基本工時 式中， 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-7， ， 3.5 鉆沉頭孔4×Φ7孔及锪孔至4×Φ12 3.5.1 鉆4×Φ7孔 3.5.1.1 選擇鉆頭 機床：立式鉆床Z535 鉆頭：根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-5，選取高速鋼直柄麻花鉆頭，材料為，其直徑為，其幾何形狀和角度由《切削用量簡明手冊》表2.1和2.2查得：標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，、、、。 3.5.1.2計算切削用量 （1）進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7查得 ，取。 （2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8，壽命。 （3）計算切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。 各修正系數(shù)為 故 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。 所以實際切削速度。 3.5.1.3計算切削工時 切削工時，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。 （3-2） 3.5.2 锪孔至4×Φ12 3.5.2.1 選擇鉆頭 機床：立式鉆床Z535。 鉆頭：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.5，選取高速鋼擴孔鉆鉆頭，材料為，其直徑為，其幾何形狀和角度為標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，、、、。 3.5.2.2計算切削用量 （1）進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.10，，查得 ，取。 （2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.9，壽命。 （3）計算切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。 各修正系數(shù)為 、 故 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。 所以實際切削速度。 3.5.2.3 計算切削工時 切削工時，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。 （3-3） 則本工序總切削工時 3.6 鉆5-M5螺紋孔，攻螺紋 3.6.1 鉆孔φ4.2 （1）選擇鉆頭 機床：立式鉆床Z535。 鉆頭：根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-5，選取高速鋼直柄麻花鉆頭。根據(jù)《實用金屬切削手冊》表6-44，查得。其幾何形狀和角度由《切削用量簡明手冊》表2.1和2.2查得：標(biāo)準(zhǔn)刃磨形狀，、、、。 （2）計算切削用量 進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.7，取，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-13，查得。 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.12，當(dāng)時，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8，壽命。 計算切削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2.15，查的切削速度。 各修正系數(shù)為 , 故 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與，現(xiàn)取。 所以實際切削速度。 （3）計算切削工時 切削工時，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5。 3.6．2 攻絲 刀具：細(xì)柄機動絲錐 進給量：根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-48，查得粗牙普通螺紋，螺距,因此進給量。 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，取。 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： （盲孔） 機動時間： 則本工序用的時間： 3.7 鏜Φ48內(nèi)孔 3.7.1 粗鏜 3.7.1．1 鏜床、鏜刀及鏜刀桿的選擇 由《實用金屬切削手冊》表6-165，選擇普通高速鋼單刃鏜刀，B×H=10mm×10mm,L=40mm，f=2mm。由表6-144選用錐柄軸向緊固90°鏜刀桿Lo=150mm，L=250mm，Do=48mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于，所以不用軸向支撐。 鏜床選擇為臥式鏜床T611。 3.7.1.2 切削用量的選擇 由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=3mm（直徑上），f=0.5mm/r，v=35m/min。 3.7.1.3 確定主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與?，F(xiàn)取，速度損失較小。 所以實際切削速度。 3.7.1.4 計算工時 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1， 3.7.2 精鏜 3.7.2．1 鏜床、鏜刀及鏜刀桿的選擇 由《實用金屬切削手冊》表6-165，選擇普通高速鋼單刃鏜刀，B×H=10mm×10mm,L=40mm，f=2mm。由表6-144選用錐柄軸向緊固90°鏜刀桿Lo=150mm，L=250mm，Do=48mm，D=30mm，b1=10mm，b=10mm。由于，所以不用軸向支撐。 鏜床選擇為臥式鏜床T611。 3.7.2.2 切削用量的選擇 由《實用金屬切削手冊》表6-188，粗鏜ap=2mm（直徑上），f=0.3mm/r，v=30m/min。 3.7.2.3 確定主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-20，與相近的機床轉(zhuǎn)速為與。現(xiàn)取，速度損失較小。 所以實際切削速度。 3.7.2.4 計算工時 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-1， 3.8 粗車、精車Φ48端面 3.8.1 粗車 3.8.1.1 選擇刀具 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 加工要求：粗車φ48的端面，粗糙度要求。 機床：C620-1，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-7，主電機功率為7.0Kw。 刀具：刀片材料硬質(zhì)合金YG6，刀桿尺寸，γ0=12°，， α0=8°,，《切削用量簡明手冊》表1.1,表1.2,表1.3。 3.7.1.2 計算切削用量 （1）確定切削深度 已知毛坯的最大加工余量，可在一次走刀內(nèi)完成，。 （2）進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為，，以及工件直徑為時， 。 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-9，取。 確定的進給量尚需滿足車床進給機構(gòu)強度的需求，故需進行校驗。 根據(jù)C620-1車床說明書，其進給機構(gòu)允許的進給力。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.22，當(dāng)灰鑄鐵的硬度,,,時，查得。 切削時的修正系數(shù)為，，（見表1.29-2），故實際進給力為 由于切削時的進給力小于車床進給機構(gòu)允許的進給力，故選的進給量可用。 （3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀刀齒后刀面最大磨損限度為，刀具壽命。 （4）確定切削速度 切削速度即可以根據(jù)公式計算，也可以直接由表查得。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.11，當(dāng)，，時，查的切削速度。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.28，切削速度的修正系數(shù)為：、、、，故 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-8，現(xiàn)取，速度損失較小。 故實際切削速度