液壓齒輪泵體的加工工藝及銑側面夾具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含3張CAD圖紙+帶開題報告+文獻綜述+外文翻譯+46頁加正文1.58萬字】-jjsj05-1

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液壓齒輪泵泵體的加工工藝與銑側面夾具設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含3張CAD圖紙+帶開題報告+文獻綜述+外文翻譯+46頁加正文1.58萬字】-jjsj05-1

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銑面夾具.dwg

銑面夾具夾具體.dwg

零件圖.dwg

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液壓齒輪泵泵體的加工工藝與專用夾具設計

齒輪泵泵體的加工工藝與專用夾具設計

齒輪泵泵體的加工工藝與專用夾具設計

摘要 

本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。

泵體加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。

關鍵詞　工藝、工序、切削用量、夾緊、定位

Gear pump body process and special fixture design

Abstract

The design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance, coordination and measurement, and many other aspects of knowledge.

Pump processing technology and drilling fixture design, including parts processing, process design, process design, and the design of special fixture three parts. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.

Keywords： process, process, cutting parameters, clamping and positioning

目錄

摘要 I

Abstract II

引言 1

第1章  緒論 2

1.1 機械加工工藝概述及發(fā)展趨勢 2

1.2機床夾具的概述及發(fā)展趨勢 2

第2章 零件的分析 3

2.1零件的作用及工藝分析 3

2.2計算生產(chǎn)綱領、確定零件的生產(chǎn)類型 4

第3章 確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 4

3.1 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4

3.2 繪制零件毛坯簡圖 5

第4章 工藝設計 6

4.1定位基準的選擇 6

4.1.1精基準的選擇 7

4.1.2粗基準的選擇 7

4.2工序的合理組合 8

4.3加工階段的劃分 9

4.5加工設備及工藝裝備的選用 11

4.6加工余量、尺寸公差的確定 11

4.7切削用量及時間定額的計算 12

第5章 銑側面專用夾具設計 40

5.1定位方案及定位裝置的設計計算 40

5.2夾緊方案的設計及裝置的設計計算 41

5.3夾具的總體設計 42

5.3.1定向鍵與對刀裝置設計 42

5.3.2夾具設計及操作簡要說明 42

結論 43

致謝 44

— 41 — 本科生畢業(yè)設計 (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標 題 文 標 題 柔性夾具的設計與應用 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 作者所在班級 者 姓 名 郭宏達 作 者 學 號 20134011307 指導教師姓名 丁紅軍 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學院教務處制 共 5 頁 第 1 頁 譯文標題 柔性夾具的設計與應用 原文標題 者 i; 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工件的形狀和大小的變化，在許多領域的應用，如飛機的整體結構、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，柔性夾緊平臺設計的研究和應用表明，例。通過比較模擬結果，發(fā)現(xiàn)柔性夾具的后續(xù)支持具有較高的精度。 關鍵詞：柔性夾具，多軸控制， 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)新原理和結構的現(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。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)。 現(xiàn)代柔性夾具系統(tǒng)以其靈活性高、擴展和重構的特點，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， 德國開發(fā)了化學模塊系統(tǒng)。在 1994至 2001，可公司研發(fā)的柔性夾具系統(tǒng)基于 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系統(tǒng)。 2004， M. 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)中的廣泛應用。 飛機的零件制造工藝復雜、類型。雖然對飛機制造的大尺度結構的廣泛應用，仍然有大量的中小型零件。傳統(tǒng)的模具由于其復雜性和獨特性，已不能應用于中小型結構?？芍貥嬆K化柔性夾具，可以解決這些問題。 本文的主要目的是設計一個由組合夾具單元組成的柔性夾具平臺。 提高柔性，柔性夾具平臺采用模塊化的設計方法，提供一系列的工具模塊，可根據(jù)加工工件的特點，重構。 圖 1顯示的柔性夾具平臺，主要模塊包括：定位模塊、自適應定位模塊，旋 共 5 頁 第 2 頁 轉(zhuǎn)夾緊氣缸模塊、自適應抽油模塊，后續(xù)支持模塊和輔助模 塊。定位模塊和自適應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不同的夾持高度。自適應吸盤或后續(xù)支持模塊安裝在柔性支撐柱吸附或支持工件。 柔性夾具系統(tǒng)的靈活性主要體現(xiàn)在重構和系統(tǒng)適應性強，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)設計的關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 和運動控制卡； 3、伺服運動 控制是基于 脈沖產(chǎn)生 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。 動控制卡的程序的成本低于它的數(shù)控伺服控制。用戶應插入 的運動控制卡為 槽，然后調(diào)用由文特爾提供的庫函數(shù)的運動控制功能。方法應用廣泛，但軸的數(shù)量是有限的，一般不超過 8 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 限制。為了控制更多的軸，方法是增加 以多軸控制系統(tǒng)，成本較高。 柔性夾具是因為它 能適應工件的形狀和大小的變化，在許多領域的應用，如飛機的整體結構、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，柔性夾緊平臺設計的研究和應用表明，例。通過比較模擬結果，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 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，該軟件不能適應改造后的系統(tǒng)，需要結束寫。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，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?？刂乒?jié)點層接收和解碼的控制命令執(zhí)行相應的操作電腦。 標軸的位置關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。 線控制而不是可以開放協(xié)議適用于該程序，因為可以 議過于復雜，要在程序中使用。根據(jù)本系 共 5 頁 第 3 頁 統(tǒng)的特點，開發(fā)了一系 列的協(xié)議實現(xiàn)節(jié)點使總線負載互連達到最低值。由于節(jié)點控制層的增加，降低了 制的實時性，使得 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 統(tǒng)，另一方面，它作為網(wǎng)絡協(xié)調(diào)節(jié)點行為的主要作用。改進后的控制系統(tǒng)的結構如圖 3所示。 務器和客戶端在數(shù)控機床的 行，而 控制軟件在 上軸位置坐標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 口，然后轉(zhuǎn)化到 據(jù)幀。 據(jù)幀驅(qū)動模塊來實現(xiàn)相應的功能。 框架結構作為一個整體，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，當它被切割，和柔性夾具重構模具的加工工件的快速。 型薄壁框架結構，柔性夾具平臺將被重構為下圖所示。長度和工件的寬度約為 760× 670件的材料 7050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 600續(xù)支撐點就落后的工具小于 10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為固定約束。在圖 6中，當后續(xù)支撐點后面 10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 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 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，當研磨工件邊緣不支持，在加工點處的變形將 滿足加工精度要求。在邊框固定的支撐柱，當距離加工點和支撐柱力達 60間，變形是 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。而假設加工進給速度為 600后續(xù)的支撐點，將在工具小于 10件在切削點的變形量小于 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。 共 5 頁 第 4 頁 當主軸轉(zhuǎn)速為 10000r/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離加工區(qū)， 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。當頻率 330形達到最大值和工件產(chǎn)生共鳴與支持系統(tǒng)。當頻率為 400形達到最小值。然后在 640率達到最大值后減小。因此，當選擇銑削速度，避免工件的固有頻率和支持系統(tǒng)，防止共振。 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。 的設計思想，模塊化柔性夾具控制系統(tǒng)及系統(tǒng)重構提供參考現(xiàn)代夾具設計。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?？刂品桨傅募嫒菪缘臄U張也是未來研究的重點。 共 5 頁 第 5 頁 指 導 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導教師對譯文進行評閱時應注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻與畢業(yè)設計（論文）的主題是否高度相關，并作為外文參考文獻列入畢業(yè)設計（論文）的參考文獻；②翻譯的外文文獻字數(shù)是否達到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語言是否準確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應以附件的方式置于譯文之后。 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 1 頁 01 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 2 × φ 1 1φ 2 22 5設 備 名 稱 立式銑床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 01 粗 銑底平面 面銑刀 1 61s s 5r/s 游標卡尺 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 2 頁 02 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工 序 簡 圖 2 × φ 1 1φ 2 22 5設 備 名 稱 立式銑床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 02 銑 底 左端面 質(zhì)合金 銑刀 1 120s s 5r/s 游標卡尺 03 半精銑 底 左端面 質(zhì)合金刀片 1 120mm/s s 5r/s 游標卡尺 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 3 頁 03 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 立式組合銑床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給 量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 04 粗 銑兩個側面 質(zhì)合金立銑刀 1 50s s 5r/s 游標卡尺 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 4 頁 04 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 1 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 花盤 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名 稱 規(guī)格 05 車 面 質(zhì)合金端面車刀 1 18r s 8r/s 游標卡尺 06 車 圓面 直頭焊接式外圓車刀 1 r s 8r/s 游標卡尺 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 5 頁 05 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 1 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 花盤 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名 稱 規(guī)格 07 車 紋 號硬質(zhì)合金螺紋車刀 1 27r s s 卡 尺塞規(guī) 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 6 頁 06 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 式鏜床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 08 粗鏜 2× Φ 40 圓面 號硬質(zhì)合金鏜刀 1 r s 5r/s 游標卡尺 09 精 鏜 2× Φ 40 圓面 高速鋼鏜刀 1 r s 10r/s 游標卡尺 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 7 頁 07 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 式鏜床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 10 粗鏜 2× Φ 40 右端面 號硬質(zhì)合金鏜刀 1 r s 5r/s 游標卡尺 10 11 精 鏜 2× Φ 40 右端面 高速鋼鏜刀 1 r s s 游標卡尺 11 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 8 頁 08 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 式鉆床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀 走 刀 切 削 進給量 切 削 主 軸 量 具 次 數(shù) 長 度 深 度 速 度 轉(zhuǎn) 數(shù) 名稱 規(guī)格 12 鉆 Φ 18 孔 高速鋼麻花鉆 1 460r s s 卡尺塞規(guī) 13 鉆 Φ 12 孔 高速鋼麻花鉆 1 337r s 16r/s 卡尺塞規(guī) 14 粗鉸 Φ 12 孔 高速鋼鉸刀 1 337r s s 卡尺塞規(guī) 15 粗鉸 Φ 18 孔 高速鋼鉸刀 1 460r s s 卡尺塞規(guī) 16 精 鉸 Φ 18 孔 高速鋼鉸刀 1 460r s s 卡尺塞規(guī) 17 精 鉸 Φ 12 孔 高速鋼鉸刀 1 337r s s 卡尺塞規(guī) 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 10 頁 09 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 式鉆床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 18 鉆 上表面 12? 孔 高速鋼麻花鉆 1 226r s 16r/s 卡尺塞規(guī) 19 粗 鉸 上表面 12? 孔 高速鋼鉸刀 1 226r s s 卡尺塞規(guī) 20 精 鉸 上表面 12? 孔 高速鋼 鉸刀 1 226r s s 卡尺塞規(guī) 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 11 頁 10 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 臂鉆床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 21 鉆 6 螺紋孔 高速鋼麻花鉆 1 206r s s 卡尺塞規(guī) 22 攻絲 6 高速鋼機動絲錐 1 164mm/r s s 卡尺塞規(guī) 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 12 頁 11 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工序簡圖 設 備 名 稱 式鉆床 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀 走 刀 切 削 進給量 切 削 主 軸 量 具 次 數(shù) 長 度 深 度 速 度 轉(zhuǎn) 數(shù) 名稱 規(guī)格 23 鉆左 右兩 側12? 孔 高速鋼麻花鉆 1 193r s 16r/s 卡尺塞規(guī) 24 鉆 Φ 4 孔 高速鋼麻花鉆 1 7r s s 卡尺塞規(guī) 25 攻絲 高速鋼機動絲錐 1 141r s s 卡尺塞規(guī) 北華航天 工 業(yè) 學 院 機 械 加 工 工 序 卡 片 本工序號 零件圖號 名 稱 編 制 郭宏達 第 13 頁 12 齒輪泵體 指 導 丁紅軍 共 13 頁 審 核 工 序 簡 圖2 x φ 1 1φ 2 22 51 2 . 5設 備 名 稱 材 料 牌 號 冷 卻 液 夾 具 名 稱 代 號 專用夾具 工步號 工步內(nèi)容 工 具 走 刀次 數(shù) 走 刀長 度 切 削深 度 進給量 切 削速 度 主 軸轉(zhuǎn) 數(shù) 量 具 名稱 規(guī)格 26 鉆 11? 孔 高速鋼麻花鉆 1 14r s 16r/s 卡尺塞規(guī) 27 锪 22? 孔 高速鋼锪鉆 1 8r s s 卡尺塞規(guī) 具體的工藝路線如下 : 工序Ⅰ：鑄造毛坯。 工序Ⅱ：時效處理。 工序Ⅲ：粗銑底平面。 工序Ⅳ：粗銑左端面，半精銑左端面。 工序Ⅴ：粗銑槽的兩個小側面。 工序Ⅵ：車 面，外圓面，倒角；車 紋。 工序Ⅶ：粗鏜、精鏜 2× Φ 40 圓面。。 工序Ⅷ：粗鏜、半精鏜 2× Φ 40 內(nèi)圓右端面。 工序Ⅸ：鉆，粗鉸，精鉸 Φ 18 孔、 Φ 13 孔。 工序 X：鉆、粗鉸、精鉸上面 Φ 13 孔。 工序 6× 紋孔、攻絲。 工序 左，右側的 Φ 12 孔。，鉆 Φ 4 孔，攻絲 序 底面 2× Φ 11 孔、锪 2× Φ 22 孔。 工序ⅩⅣ：去毛刺、清洗、質(zhì)檢。 理工科類 本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文 (設計 )題目 液壓齒輪 泵 體零件 的 工藝 設計 及 專用 夾具設計 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 作者所在班級 作 者 姓 名 郭宏達 作 者 學 號 20134011307 指導教師姓名 丁紅軍 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1． 根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 開題報告 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導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)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語 要同時用原文和中文表達。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應在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 6．參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范要求。 7．開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交，文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000 字左右。 畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學生姓名 張 海寧 專 業(yè) 機械設計制造及其自 動化 班 級 指導教師姓名 馬蘭 職 稱 教授 工作單位 北華航天工業(yè)學院 課題來源 教師自擬題目 課題性質(zhì) 應用研究 課題名稱 泵體零件機械加工工藝和專用夾具設計 本設計的科學依據(jù) （科學意義和應用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，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，使工件達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，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。 考慮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計的課題有著十分重要的意義。 當代機械制造業(yè)主要采用單件生產(chǎn)、多品種 /小批量和重復大批量生產(chǎn)等多種方式。多樣化經(jīng)營模式、工藝復雜，所需設備和工裝繁多。目前采用 制工藝很普遍，成組工序允許采用同一設備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調(diào)整方式來加工工全組零件。成組技術亦可應用于零件 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 世紀后期，隨著科學技術的不斷進步，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、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術的應用，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：標準化、精密化、高效化、柔性化。隨著現(xiàn)代科學的快速發(fā)展，加工控制和測量技術在不斷進步，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)不斷追求工藝技術創(chuàng)新和突破的努力方向。 設計內(nèi)容和預期成果 （具體設計內(nèi)容和重點解決的技術問題、預期成果 和 提 供 的 形式） 工作內(nèi)容： 成開題報告、外文資料翻譯、文獻綜述； 最終成果： 文資料翻譯、文獻綜述各一份； 擬采取設計方法和技術支持 （設計方案、技術要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 設計方案：首先對零件進行分析，然后對給定零件進行工藝過程設計，制訂加工順序并編制相應的工序卡片，最后進行專用夾具的設計。 技術要點：分析零件、選擇定位基準、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。熟悉工序技術要求，熟悉并準備所有設計資料；制訂合理的定位方案，并設計定位元件結構；制訂合理的夾緊方案，并設計夾緊結構；制訂導向方案，并選擇導向元件；制訂分度方案，并設計分度機構；制訂夾具整體布局方案，設計夾具體；標注合理的技術要求，并分析精度是否滿足要求；對夾具進行技術經(jīng)濟分析。 可能遇到的問題及解決辦法： 1、定位基準的選擇。參照選擇原則選擇合理的定位基準； 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。按照指導書里的計算格式去 查要用到的參考書并認真計算； 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、詢問指導老師。 實現(xiàn)本項目預期目標和已具備的條件 （ 包 括 過 去 學習、研究工作基礎，現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境 及 協(xié) 作 條 件等） 在以前的學習中，學習了機械制造技術基礎和工藝裝備設計，基本上掌握了制定工藝的方法要點和夾具的設計要點，大四上學期的專業(yè)方向綜合課程設計也是工藝和專用夾具設計，為這次的課題奠定了一定的基礎，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，這為以后的設計打下了基礎，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，主要的設計環(huán)境就是室內(nèi)，并且無特殊的技術條件。 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度 (以周為單位 ) 1、查閱資料，撰寫文獻綜述； 1 周 2、根據(jù)撰寫的文獻綜述填寫開題報告，并查找與之相關的外文資料并翻譯； 1 周 3、準備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖； 1 周 4、完成機械加工過程的設計； 1 周 5、對所設計的加工工藝進行技術經(jīng)濟分析； 1 周 6、完成工藝技術經(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)容編寫一套夾具設計任務書 ，設計一套專用夾具； 1 周 9、根據(jù)工序內(nèi)容編寫第二套夾具設計任務書 ，設計第二套專用夾具； 1 周 10、 繪制兩套夾具的零件圖； 1 周 11、完成設計說明書一份； 1 周 12、對所設計的專用夾具進行技術經(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，答辯準備等。 1 周 開 題 報 告 審 定 紀 要 時 間 地點 主持人 參 會 教 師 姓 名 職 務（職 稱） 姓 名 職 務（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導 教 師 意 見 指導教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 本科生畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述 設計 (論文 )題目 液壓齒輪 泵 體零件 的 工藝 設計 及 專用 夾具設計 作者所在系 別 機械工程系 作者所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 作者所在班級 作 者 姓 名 郭宏達 作 者 學 號 20134011307 指導教師姓名 丁紅軍 指導教師職稱 講師 完 成 時 間 2017 年 3 月 3 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1． 根據(jù)學?！懂厴I(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計 (論文 )答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。 2． 文獻綜述 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計 (論文 )工作前期內(nèi)完成，由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜 述， 閱讀的主要參考文獻應在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計 (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 - 1 - 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 泵體零件機械加工工藝和 及 夾具設計文獻綜述 摘 要 ：制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，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。 關鍵詞 ： 泵體工藝 夾具設計 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢 is of is of of of of of in in an of in to of of - 2 - 1 前言 制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，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，使工件達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，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，是一切有關生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文 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]。考慮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)程設計和專用夾具的工裝設計。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)濟性之間的關系。為了更好地完成課題，拓展關于泵體工藝及專用夾具設計的有關知識面，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)上相關資料的搜索等方式進行該資料的收集，搜索時通過關鍵詞“泵體工藝”、“夾具設計現(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， 共搜索到的相關期刊、論文的數(shù)目為 128篇，其中對課題研究有指導作用的有 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)展和技術的進步，特別是大規(guī)模集成電路和計算機技術的迅速發(fā)展，促進了計算機數(shù)控（ 直線數(shù)控（ 柔性制造（ 術的發(fā)展，推動了機械制造系統(tǒng)的自動化 [13]。 成組技術在制造工藝方面最先得到廣泛應用。開始是用于成組工序，即把加工方 - 3 - 法、安裝方式和機床調(diào)整相近的零件歸結為零件族，設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，可設計出應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 速加工中心為主體的配泵泵體新的生產(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]。當然由于工序高度集中，如果設備可靠性、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 世紀后期，隨著科學技術的不斷進步，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，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(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、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術的應用，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)代科學的快速發(fā)展，加工控制和測量技術在不斷進步，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。成組技術與計算機技術及其他先進制造技術的結合，可以研究和創(chuàng)立具有現(xiàn)代意義的成組技術，其功能可 - 4 - 能超越任何一項其他先進制造技術 [5]。 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向： 1、標準化：機床夾具的標準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準： 2148~91 以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，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構，發(fā)展可調(diào)夾具，將是當前夾具發(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 綜上所述，在泵體零件機械加工工藝和專用夾具設計方面的研究，主要是從 采用先進的設備、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計的研究仍要不斷進行。 - 5 - 參考文獻 [1] 劉新亞 . 噴油泵泵體加工工藝的研究 1996,2:17[2] 何世斌 , 沈惠山 , 朱心伍 . 泵體加工新工藝 . 現(xiàn)代車用動力 ,2002,3:32[3] 梅軍 . 泵體的工藝改進 . 機械工程師 ,2009,3:44. 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