泵體零件數(shù)控加工工藝、編程及夾具設(shè)計【鉆Φ15孔、銑泵體左端面兩套夾具【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

I 開題報告 學(xué)生姓名 郝立新 專 業(yè) 車輛工程 班 級 導(dǎo)教師姓名 趙秋芳 職 稱 副教授 工作單位 北華航天工業(yè)學(xué)院 課題來源 校企合作 課題性質(zhì) 應(yīng)用研究 課題名稱 泵體數(shù)控加工工藝設(shè)計、編程及夾具設(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） 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工生產(chǎn)中的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工制造的歷史性改革。應(yīng)用數(shù)字化信息技術(shù)對機(jī)床的運(yùn)動以及加工過程完成各個方面的管理和控制，應(yīng)用數(shù)控設(shè)備和可編程設(shè)備等多個系統(tǒng)完成一系列系統(tǒng)化的操作，進(jìn) 而在一定程度上提升機(jī)械加工生產(chǎn)精度，滿足技術(shù)有關(guān)需求。 目前企業(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。多采用工序集中原則，隨著技術(shù)發(fā)展生活水品提高多品種高質(zhì)量的產(chǎn)品越來越多的為人們所需。所以采取了更多更為復(fù)雜的工藝作為支撐。目前采用 制工藝很普遍。成組工序在工藝中得到廣泛的運(yùn)用它允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機(jī)床調(diào)整方式來加工工全組零件。夾具也經(jīng)歷了一個大變革，從最初的基本加工輔助設(shè)備發(fā)展至今成為一種門類齊全的工藝裝備 。 現(xiàn)如今出現(xiàn)了更多的柔性制造對夾具提出了更高的要求。未來夾具正向著標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化發(fā)展。當(dāng)前國外先進(jìn)的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進(jìn)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。落后就要挨打，在這需求多變精益求精的當(dāng)代采用多工藝生產(chǎn)出高質(zhì)量高品質(zhì)的泵體部件仍需要泵行業(yè)不懈努力。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式） 本設(shè)計是泵體零件工藝編程及夾具設(shè)計。首先分析零件結(jié)構(gòu)、作用、工藝性，然后進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè) 計、夾具設(shè)計、編制說明書。主要內(nèi)容包括：生產(chǎn)類型、零件的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)工藝性、關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等。然后進(jìn)行工藝設(shè)計，主要內(nèi)容包括：確定毛坯類型；毛坯選擇與說明；工藝路線的確定（粗、精基準(zhǔn)的選擇，各表面的加工方法的確定，工序集中與分散的考慮，工序順序的安排的原則，加工設(shè)備與工裝的選擇，不同方案的分析比較等）；加工余量、切削用量及基本時間、工序尺寸與公差的確定。然后根據(jù)工藝進(jìn)行數(shù)控編程。最后進(jìn)行專用夾具設(shè)計，主要內(nèi)容包括：夾具設(shè)計思想與不同。方案的對比；定位裝置和對刀及導(dǎo)引裝置的選擇；夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計與 夾緊力的計算。 重點(diǎn)解決的技術(shù)問題：粗、精基準(zhǔn)的選擇，工序順序的安排，機(jī)床與工裝的選擇，加工余量、切削用量的計算，編程定位裝置與對刀裝置的選擇，夾緊力的計算。 預(yù)期成果及提供形式：工序卡片一套，泵體二維零件圖及三維實(shí)物圖，一套夾具裝配圖一張，一套夾具零件圖一張，設(shè)計說明書一份。 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(shí)驗(yàn)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(jìn)行分析，然后對給定零件進(jìn)行工藝過程設(shè)計，編寫加工程序，制訂編制相應(yīng)的工序卡片，最后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計。 技術(shù) 要點(diǎn)：分析零件、選擇定位基準(zhǔn)、制訂加工順序、計算工序尺寸、制訂切削參數(shù)、制訂工時定額等。根據(jù)現(xiàn)有機(jī)床刀具進(jìn)行編程。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)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(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 可能遇到的問題及解決辦法： 1、基準(zhǔn)如何選擇定位基準(zhǔn)的選擇。 2、工序順序如何安排。 3、工序尺寸、切削參數(shù)、工時定額的有關(guān)計算。 4、如何完成整套編程。 5、如何制訂夾具方案。 對以上可能遇到的問題積極查詢公司資 料和已有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并及時和老師以及公司溝通、交流、反饋。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 實(shí)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） 在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)期間對夾具的設(shè)計和零件的加工工藝設(shè)計有了一定的掌握。通過實(shí)習(xí)和自學(xué)掌握了編程知識。中國知網(wǎng)上浩瀚的論文期刊為我們更好的去了解提供了優(yōu)越的條件。在機(jī)床、夾具、刀具的選用上以數(shù)控機(jī)床為主。在公司可以實(shí)時向老師傅咨詢問題，在公司室內(nèi)完成。 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)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(jī)械加工過程的設(shè)計； 1 周 5、對所設(shè)計的加工工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 1 周 6、完成工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析報告； 1 周 7、編寫工序卡片； 1 周 8、根據(jù)工序內(nèi)容編寫數(shù)控程序； 1 周 9、對程序進(jìn)行模擬； 1 周 10、根據(jù)工序內(nèi)容編寫夾具設(shè)計任務(wù)書； 1 周 11、設(shè)計專用 夾具； 1 周 12、拆一套零件圖； 1 周 13、拆第二套零件圖； 1 周 14、完成設(shè)計說明書一份； 1 周 15、對所設(shè)計的專用夾具進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并完成分析報告； 1 周 購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容為 對泵體進(jìn)行數(shù)控工藝過程設(shè)計，相應(yīng)工藝裝備設(shè)計以及加工所需數(shù)控編程的編寫。主要內(nèi)容包括機(jī)械加工工藝流程卡片一份；機(jī)械加工工序卡片一份； 泵體零件圖、毛坯圖、夾具體非標(biāo)零件圖和夾具裝配圖 ,以及該工序需要的數(shù)控加工程序編程。 本畢業(yè)設(shè)計對零件機(jī)械制造的工藝和工序安排的問題進(jìn)行了分析，設(shè)計了工序 中鉆床和銑床專用夾具。并根據(jù)在公司實(shí)習(xí)期間所掌握的知識獨(dú)立完成了該工序的數(shù)控加工編程。 關(guān)鍵詞 ：泵體 工藝 編程 夾具 is of of of of nc of a of of A of of C by of of in to in s C is 目 錄 摘 要 . 1章 緒論 .題背景 .控加工發(fā)展概況 .計內(nèi)容簡介 . 2章零件的分析 . 3章工藝規(guī)程設(shè)計 .機(jī)械加工余量 .定工藝路線 . 4章 鉆床專用夾具設(shè)計 . 13 . 13 緊機(jī)構(gòu) . 13 . 13 . 13 . 13 第 5章 銑床專用夾具設(shè)計 . 14 . 14 . 14 . 14 . 14 第 6章 數(shù)控加工程序編寫 . 15 . 15 . 15 結(jié) 論 . 16 致 謝 . 17 參考文獻(xiàn) . 18 1 第 1 章 緒論 題背景 本次設(shè)計為校企合作出題，因企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備全部為西門子系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，所以本次設(shè)計偏向數(shù)控工藝，強(qiáng)調(diào)學(xué)校教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合。所以本次設(shè)計方案的關(guān)鍵和難點(diǎn)主要在于如何應(yīng)用所學(xué)知識在公司現(xiàn)有機(jī)床基礎(chǔ)條件下完成零件的生產(chǎn)。目前公司現(xiàn)有機(jī)床種類較少，所以工藝設(shè)計和夾具設(shè)計將本著簡單高效原則。本次設(shè)計將以貼近實(shí)際生產(chǎn)為主。 數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工生產(chǎn)中的一次歷史性改革。數(shù)字化信息技術(shù)的應(yīng)用對機(jī)床的加工生產(chǎn)精度有著很大的提高，更方便滿足設(shè)計要求。數(shù)控機(jī)床的精度主要由計算機(jī)及光電系統(tǒng)控制，在光柵尺的配合下，最大程度的減少了 加工過程中的誤差，實(shí)現(xiàn)了更好的精度要求。普通的機(jī)床無法加工較為復(fù)雜的零部件，而數(shù)控機(jī)床則可通過多軸聯(lián)動實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜曲面和造型的加工。數(shù)控機(jī)床的自動換刀功能和工作臺調(diào)整大大減少重復(fù)裝夾所浪費(fèi)的時間，同時也減少了重復(fù)裝夾造成的定位誤差。數(shù)控機(jī)床還可以對走刀路線進(jìn)行模擬，并可隨時調(diào)整加工程序，減少了廢品率。 作為機(jī)械生產(chǎn)制造中的關(guān)鍵要素，具備良好控制能力的機(jī)械裝置為機(jī)電一體化產(chǎn)品中主要構(gòu)成部分。而數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)床裝置中的運(yùn)用主要是將計算機(jī)控制設(shè)備連接在機(jī)床中，然后通過計算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工生產(chǎn)的實(shí)時控制， 即數(shù)控機(jī)床。其主要是把加工生產(chǎn)時需求的所有操作以及工藝程序等利用數(shù)字代碼進(jìn)行表不，然后利用控制介質(zhì)把有關(guān)數(shù)字信息錄入到專用或是通用的計算機(jī)中，這時利用計算機(jī)對所錄入的數(shù)據(jù)信息完成處理和計算，最后發(fā)出指令有效控制機(jī)床中的伺服系統(tǒng)或是其他相關(guān)執(zhí)行元件，生產(chǎn)制造需求的零部件。 因?yàn)檩斎胄畔?shù)據(jù)、存儲以及處理等相關(guān)功能可以通過編輯軟件實(shí)現(xiàn)，先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)在很大程度上提升了機(jī)械加工生產(chǎn)的靈活性，提升了裝置生產(chǎn)效率。同時，數(shù)控加工技術(shù)還可以提升產(chǎn)品的質(zhì)量。普通機(jī)床無法對比較復(fù)雜的零部件進(jìn)行加工，而通過改變數(shù)控有關(guān)技術(shù) 工藝參數(shù)，就可以完成加工，因此比較便于實(shí)現(xiàn)換批加工與研發(fā)新產(chǎn)品。另外，數(shù)控技術(shù)還可以在一次裝夾工作后，實(shí)現(xiàn)許多道工序加工，不僅確保了產(chǎn)品的質(zhì)量以及加工精度，還在一定程度上節(jié)省了時間。運(yùn)用模塊化的規(guī)范工具，不但節(jié)省了換刀與安裝時間，加強(qiáng)了 工具自身的標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)度以及工具整體管理水平，還比較利于完成計算機(jī)的輔助生產(chǎn)制造。 由于所學(xué)的知識所限，考慮的不夠全面，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位 2 老師多加指教，提出您寶貴的建議。 控加工發(fā)展概況 內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展過程大致可以分為兩個階段： 第一階段：硬件數(shù)控時代 ，即 N 硬件發(fā)展上來講這個時代的標(biāo)志為，從電子管、晶體管分離元件到小規(guī)模集成電路逐漸在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。 第二階段：軟件數(shù)控時代，即 代。這個時代的主要標(biāo)志在于計算機(jī)處理能力的發(fā)展對數(shù)控技術(shù)的提升。 數(shù)控機(jī)床主要由數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床主體組成。 輸入數(shù)控裝置的程序指令，記錄在信息載體上，由程序讀入裝置接收，或由數(shù)控裝置的鍵盤直接手動輸入。數(shù)控裝置包括了程序讀入裝置和由電子線路組成的輸入部分、運(yùn)算部分、控制部分和輸出部分等，其能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類。 伺服機(jī)構(gòu)向開環(huán)系統(tǒng)、 半閉環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)三種類不斷提升，利用步進(jìn)電動機(jī)、調(diào)速系統(tǒng)、傳感器等先進(jìn)技術(shù)，使機(jī)床具有了很大的工藝適應(yīng)性能和連續(xù)穩(wěn)定工作的能力。 機(jī)床主體也隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對精度和穩(wěn)定性有了更高的要求，以便于更好地完成指令的動作。 隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)日益趨于小型化和多功能化，具有完善的自診斷功能和自動編程功能等，并廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，滿足了復(fù)雜零件和高精度的生產(chǎn)工藝，提高了對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。 國內(nèi)現(xiàn)狀：我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在上世紀(jì) 80年代曾有過高速發(fā)展的 階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在上世紀(jì) 90年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力降到 50%，庫存超過 4個月。從 1995年“九五”以后，國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn) 支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用。尤其是在 1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。 當(dāng)今世界工業(yè)國家數(shù)控機(jī)床 的擁有量，反映了這個國家的經(jīng)濟(jì)能力和國防實(shí)力。 3 目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家 (近 300萬臺 )，但我們的機(jī)床數(shù)控化率僅達(dá)到 右，這與西方工業(yè)國家一般能達(dá)到 20%的差距太大。日本不到 80萬臺的機(jī)床，卻有近 10 倍于我國的制造能力。數(shù)控化率低，已有數(shù)控機(jī)床利用率、開動率低，這是發(fā)展我國 21世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。 國外現(xiàn)狀：目前，絕大多數(shù)國外生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，已廣泛采用了 32 的系統(tǒng)，而國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床由于受到進(jìn)口技術(shù)的限制，大多采用的是 16的系統(tǒng)。這就使得國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床在功能上就先天不足，與 國外數(shù)控機(jī)床相比，有明顯的差距。不論是加工中心或是數(shù)控車削中心，這類新型的數(shù)控設(shè)備均顯示出能滿足許多復(fù)雜零件在批量生產(chǎn)中的強(qiáng)大的生產(chǎn)力，一般均具有 4一 5軸連動，一次裝夾可進(jìn)行多面加工的功能 進(jìn)行主軸立、臥式自動轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換前后均可自動換刀，五座標(biāo)控制，五座標(biāo)連動，可以加工出六面體中的五面份次裝夾定位 )及復(fù)雜的曲線型面和空間曲面體。計算機(jī)在機(jī)器制造的各個領(lǐng)域，已越來越被廣泛應(yīng)用，設(shè)備越來越趨向柔性化、智能化、多功能化。 計內(nèi)容簡介 內(nèi)容簡介：本次設(shè)計主要分為工藝設(shè)計、夾具設(shè)計、程序 編寫三個部分。 工藝設(shè)計部分加工余量主要參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊計算得，進(jìn)而確定了毛坯尺寸。根據(jù)粗基礎(chǔ)選擇原選擇了加工的粗基準(zhǔn)工藝作為機(jī)械制造業(yè)中最為活躍、最為重要的角色，通過采用不同的工藝可對產(chǎn)品進(jìn)行精益生產(chǎn)從而降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。畢業(yè)設(shè)計試一次實(shí)踐性的學(xué)習(xí)將理論和實(shí)踐相結(jié)合。本次設(shè)計使我們能綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中的理論知識，查詢相關(guān)資料獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打 下了良好的基礎(chǔ)。 機(jī)床夾具是機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的重要工藝裝備，可以保證機(jī)械加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、減輕勞動強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，使用專用夾具還可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，所以，夾具在機(jī)械加工中發(fā)揮著重要的作用，大量專用機(jī)床夾具的采用為大批量生產(chǎn)提供了必要的條件。 程序編寫，自己根據(jù)在公司實(shí)習(xí)期間所掌握的知識獨(dú)立完成了該工序的數(shù)控加工編程。并對程序進(jìn)行了模擬。在程序編寫方面本著高效精準(zhǔn)原則，避免多余走刀。編程時充分考慮機(jī)床條件，提高精度和效率 4 第 2 章零件的分析 件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 件的作用 泵體類是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，他將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體，是他們之間保持正確的相互位置，并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)的傳遞運(yùn)動或動力。泵體的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。 件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是泵體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求和粗糙 度。 （ 1） 泵體底面的粗糙度為 端面粗糙度為 側(cè)的凸臺表面粗超度 面兩個 9的通孔粗超度為 面兩個 20深度為 2孔粗超度為 （ 2） 孔 60糙度為 于左端面的垂直度為 （ 3） 孔 15糙度為 于 60 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可 以保證。 件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn)。泵體的三維零件圖如圖 2示。 圖 2泵體的三維零件圖 5 第 3 章工藝規(guī)程設(shè)計 擇毛坯 該零件材料為 件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用機(jī)器鑄造成形，以提高生產(chǎn)效率。 定機(jī)械加工余量 根據(jù)李益民機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 (以下簡稱工藝手冊 )鑄件的材料和鑄造方法確定毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級表，查詢?nèi)缓蟛槿¤T件的機(jī)械加工余量表得；左端 面的單邊余量在厚度方向?yàn)?端面的單邊余量在厚度方向?yàn)?面的加工余量為 側(cè)凸臺的單邊加工余量為 60 定毛坯尺寸 毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 （ 1） 確定圓角半徑需要加工的和不需要加工的過度表面處圓角半徑為 R=2余的圓角半徑為 （ 2） 確定拔模斜度 查表得：拔模斜度為 5°。 （ 3） 確定分模位置： 選擇在主視圖中距左端面 28 擇加工方法， 制定工藝路線 位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：按基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；選擇余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)。選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)。若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的左端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：考慮工序中多次用到“一面兩孔”定位根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則使用底面作為精基準(zhǔn)，考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇 60 6 件各表面加 工方法的選擇 （ 1） 泵體的底。表面粗糙度為 需進(jìn)行粗銑。 （ 2） 泵體的右端面。表面粗糙度為 進(jìn)行粗銑。 （ 3） 泵體兩側(cè)的凸臺。表面粗糙度為 進(jìn)行粗銑。 （ 4） 60差等級為 表面粗糙度為 于該孔在鑄造是已經(jīng)鑄出來了，所以需要先進(jìn)行粗鏜，再進(jìn)行半精鏜，可達(dá)到 7 級精度。 （ 5） 泵體的左端面。表面粗糙度為 要與孔 60軸線保證 垂直度，需先進(jìn)行粗銑，再進(jìn)行半精銑。 （ 6） 15差等 級為 表面粗糙度為 孔 60以要以孔 60先鉆，再擴(kuò)孔，然后進(jìn)行粗精鉸可達(dá)到要求。 （ 7） 22的孔。表面粗糙度為 需锪鉆就能達(dá)到要求。 （ 8）底座上兩個 9的孔。表面粗糙度為 需鉆即可。 （ 9） 底座上兩個 20的孔。表面粗糙度為 用平底锪鉆。 （ 10） 6 個 螺紋孔。先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （ 11） 3 個 螺紋孔。先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （ 12） 2 個 的螺紋通孔。先鉆孔，再用絲錐攻螺紋。 （ 13） 7°的斜面。表面粗超度為 需用車床粗車就可以。 （ 14） 1角。表面粗超度為 需用車床粗車就可以。 定工藝路線 工序 1：備料鑄造毛坯。 工序 2：熱處理。 工序 3：粗銑泵體底面。 工序 4：鉆底座上兩個 9的孔。 工序 5：鉆底座上兩個 20的孔。 工序 6：粗銑泵體右端面。 工序 7：粗銑 工序 8：粗鏜 60 工序 9：鉆 鉸 15 7 工序 10：锪鉆 22的孔。 工序 11：絲錐功 6 個 螺紋孔。 工序 12：絲錐功 3 個 螺紋孔。 工序 13：粗銑泵體兩側(cè)的凸臺。 工序 14：絲錐功 2 個 的螺紋通孔。 工序 15：車 7°的斜面。 工序 16：車 1角。 工序 17: 清洗。 工序 18: 終檢。 序設(shè)計 擇加工設(shè)備與工藝裝備 工序表如表 3 表 3序表 工序號 設(shè)備 工 藝 裝 備 工序 1 備料鑄造 工序 2 熱處理 工序 3 落地式鏜銑床 硬質(zhì)合金面 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 4 合鉆床 帶導(dǎo)柱直柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 5 合鉆床 帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 6 落地式鏜銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 7 落地式鏜銑床 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 8 落地式鏜銑床 鏜刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序 9 合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺、專用夾具 工序 10 合鉆床 平底锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序 11 合鉆床 麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、 卡尺、專用夾具 工序 12 合鉆床 麻花鉆、細(xì)柄機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 工序 13 合鉆床 麻花鉆、機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 8 工序 14 合鉆床 麻花鉆、機(jī)用絲錐、卡尺、專用夾具 工序 15 車床 刀、卡尺、三爪卡盤 工序 16 車床 刀、卡尺、三爪卡盤 工序 17 清洗機(jī) 工序 18 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 定工序尺寸 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為 : （工序）由表 2查得，孔 15 精絞 =鉸余量粗鉸Z=孔鉆的余量 鉆Z =定工序尺寸一般的方法是，有加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時，工藝尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 （工序）備料鑄造。 （工序）熱處理。 （工序） 粗銑底面 量 （工序）由工藝手冊 用直柄麻花鉆鉆兩個 9孔。 （工序）由工藝手冊 用導(dǎo)柱平底锪鉆鉆兩個 20孔。 （工序）粗銑泵體右端面去除材料 （工序）粗銑泵體左端面去除材料 1精銑去除材料 （工序）鏜 60 孔查詢手冊采用逆推確定各工序余量孔 60 精鏜余量 鏜余量 表確定各工步尺寸的加工精度等級為，粗鏜： 精鏜： 鏜： 據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公 差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，粗鏜 精鏜 鏜 。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為，精鉸： 鉸： ：據(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：鉸： 孔鉆： 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸： 9 鉸 : ，擴(kuò)孔： （工序 ）由工藝手冊 用導(dǎo)柱平底锪鉆鉆 22孔 （工序 ）用絲錐攻 6 個 螺紋孔。選用粗牙普通螺紋，攻螺紋前首先鉆孔 藝手冊 直柄麻花鉆鉆 5孔之后查表 112 選用細(xì)柄機(jī)用和手用絲錐代號 M6 d=6。 （工序 ）用絲錐攻 3×螺紋孔。同上先鉆 112選用細(xì)柄機(jī)用和手用絲 錐代號 M4 d=4。 （工序 ）銑泵體兩側(cè)凸臺去除兩側(cè)單邊余量各 （工序 ）攻螺紋 2 個 之前 用直柄麻花鉆鉆 （工序 ）車 70 斜面。 （工序 ）車 1×450倒角。 定切削用量 削用量的計算 銑底面： （ 1） 被吃刀量的確由于加工余量不大故可一次走刀切完 （ 2） 進(jìn)給量的確定 ,當(dāng)使用 查表 00Z=4 ,n=222r/ 86mm/ 因此實(shí)際 。 （ 3） 計算切削速度 :按切削手冊表 削速度的計算公式為 (壽命選T=60 孔： m/= =66.7(m/（ 1） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 : 00 00 V 10 =204(r/按機(jī)床選取 n =230 r/以實(shí)際切削 速度 V=10001000 =75.1 m/ 9 孔工步 （ 1） 取被吃刀量 （ 2） 進(jìn)給量 查表 f=r。 （ 3） 切削速度查表 1m/ 。 20 孔工步 （ 1） 被吃刀量 0 （ 2） 進(jìn)給量 查表 f=r （ 3） 切削速度 1m/ 取轉(zhuǎn)速 n=195r/泵體右端面 硬質(zhì)合金面銑刀，取 表 3f= 1m/n=457r/實(shí)際 銑半精銑泵體左端面 （ 1） 粗銑工步 F=z。 （ 2） 半精銑工步 F=r。 孔 （ 1） 粗鏜工步： 被吃刀量的確定 取 進(jìn)給量確定 由表 5選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。取鏜床n=64r/ 切削速度的計算 由 得 v= （ 2） 半精鏜工步： 被吃刀量的確定 取 進(jìn)給量確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。 1000m 0 0d 0 0n m in/71 0 0 0d 0 0n m in/ 11 切削速度的計算 由公式 取鏜床 n=113r/v=21m/ （ 3） 精鏜工步： 被吃刀量的確定 取 進(jìn)給量確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。 切削速度的計算 由 取鏜床 n=134r/v=25m/ 15 孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時進(jìn)給量與切削速度之間的速度關(guān)系為 f=（ (1) 鉆孔工步： 被吃刀量的確定取 進(jìn)給量確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn) 進(jìn)給量 f=r。 切削速度的計算，由表 5工件材料為 條件選取，切削速度 3m/公式 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速 n=550r/ （ 2） 擴(kuò)孔工步 被吃刀量的確定 取 進(jìn)給量確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。 切削速度的計算，由表 5工件材料為 條件選取，切削速度 2m/公式 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速 n=照表4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=545r/將此轉(zhuǎn)速代入公式可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 = （ 3） 粗鉸工步 被吃刀量的確定 取 進(jìn)給量的確定 由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。 切削速度的計算 由表 5削速度 v 可取為 2m/公式 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速 n=r/照表 4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=97r/ （ 4） 精鉸工步： 被吃刀量的確定 ，取 進(jìn)給量的確定，由表 5取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=r。 10001000d d d d d m in/ 0 0 鉆）（ 1V 12 切削速度的計算，由表 5削速度 v 可取為 6m/式 可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速 n=127.4 r/照表 4列 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=140r/求出該工序的實(shí)際切削速度 V= 22 孔 取 1f=r 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=400r/入公式可得 v=27m/ 紋 鉆 d=工步，查工藝手冊 螺紋前鉆孔直徑 d=查表去進(jìn)給量 f=r 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=1293r/查工藝手冊表 n=1360r/螺紋工步 選用粗牙普通螺紋，查手 冊取 f=r，v=10m/ 查工藝手冊表 n=680r/ 紋 （ 1） 鉆 d=5 通孔工步。查表取 f=r， 由公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=960r/反代入公式可得 v=14m/ （ 2） 攻螺紋工步 ,查表取 f=1mm/r,v=10m/同上求得主軸轉(zhuǎn)速n=545r/ 泵體兩側(cè)凸臺 (1) 銑左側(cè)工步 f=r ,v=28m/公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=475r/ (2) 銑右側(cè)工步，切削用量（同銑左側(cè)工步）。 螺紋孔 (1) 鉆 經(jīng)計算該螺紋孔外徑為 9查表 。取f=r， v=11m/公式 可求得該工序鉆孔轉(zhuǎn)速n=500r/ (2) 攻螺紋 ,取 表螺距 f=主軸轉(zhuǎn)速 n=500r/ 得該工序切削速度 v=14m/ 70傾斜面 經(jīng)過計算取取 f=r ,v=34m/由公式 工序鉆孔轉(zhuǎn)速 n=500r/ 450倒角 取 f=r， v=34m/n=500r/ d d d d d d d 13 第 4 章 鉆床專用夾具設(shè)計 位方案 工件以一端面和 60用平面和短定位銷組合定位方案，在定位平面及短定位銷的圓柱面上 定位，其中平面限制 方向的轉(zhuǎn)動以及 個自由度，短圓柱銷限制了 X 和 Y 方向上的平移 2 個自由度，共限制了 5個自由度。 定位誤差的計算：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，所以基準(zhǔn)不重合誤差 。由于定位銷與泵體 60孔的配合為， H7/為 0。查公差數(shù)值表的 考指導(dǎo)書表 8 S= 緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，為了使夾緊可靠、方便、效率高等特點(diǎn)設(shè)計一個壓板。（參考了機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)）具體原理是壓板由一個圓頭螺柱定位通過另一個帶彈簧螺母旋緊壓縮給壓板施壓從而達(dá)到使工件固定的目的。 向裝置 采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，孔徑為 15用 套高度 H=(1 d,這里取 H=36削間隙 h(0.7)d,這里取 h=10具與機(jī)床連接元件 在夾具體上的兩側(cè)設(shè)計座耳，用 于 立式鉆床工作臺槽寬 a=14以 2，夾具體兩側(cè)座耳槽寬取 14。 具體 由于被加工零件的孔有同軸度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時同軸度在15范圍內(nèi)允差 14 第 5 章 銑床 專用夾具設(shè)計 泵 體左端面夾具設(shè)計 定位方案 本夾具設(shè)計采用了箱體零件常用的“一面兩銷”定位原理。一面即一個平面限制 3個自由度；兩銷即一個圓柱銷和一個削邊銷限制 3個自由度。一共限制 6個自由度對工件實(shí)現(xiàn)完全定位。 緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，為了使夾緊可靠、方便、效率高等特點(diǎn)設(shè)計一個壓板。（參考了機(jī)械設(shè)計制造基礎(chǔ)）具體原理是壓板由一個圓頭螺柱定位通過另一個帶彈簧螺母旋緊壓縮給壓板施壓從而達(dá)到使工件固定的目的。 具與機(jī)床連接元件 在夾具體上的兩側(cè)設(shè)計座耳，用 T 形螺栓固定。由于 公司鏜銑床 工作臺槽寬a=14以 T 形螺栓的直徑 d 取 6，夾具體兩側(cè)座耳槽寬取 10。 具體 被加工零件的孔有同軸度要求，安裝前確認(rèn)兩定位孔的定位尺寸是否正確。 15 第 6 章 數(shù)控加工程序編寫 坯件分析 公司加工以經(jīng)濟(jì)型為主，由于鏜孔時一個尺寸的孔對應(yīng)一把鏜刀，每一個孔又經(jīng)歷從粗到精加工的過程，會造成鏜刀數(shù)量的巨大，可以利用數(shù)控螺旋插補(bǔ)功能進(jìn)行孔的精加工，螺旋插補(bǔ)軌跡對精度影響取決于螺旋升角入。通過工藝參數(shù)優(yōu)化，配合主程序 +子程序可以實(shí)現(xiàn)深孔銑削，進(jìn)一步優(yōu)化刀路設(shè)計。 序編寫 從上述分析可知螺旋插補(bǔ)要循環(huán)很多次，可以考慮采用主程序 +子程序的方法編程，把要重復(fù)出現(xiàn)的單元作為主程序多次調(diào)用，子程序巧妙使用 對值編程 )指令，使之具有遷移性。 刀路設(shè)計很關(guān)鍵，主要經(jīng)歷刀具定位一下刀一切入一螺旋插補(bǔ)循環(huán)一底部清底一切出一返回這樣的過程，刀具剛切入材料的方式很重要，精加工時采用順銑質(zhì)量優(yōu)于逆銑，內(nèi)孔輪廓加工順銑應(yīng)該走逆時針圓弧，首先定位到 過走直線建立刀具半徑左補(bǔ)償，然后走輔助圓弧切入材料，進(jìn)入到螺旋插補(bǔ)銑削，到孔底時要在孔底平而走一個整圓精加工孔 底，然后導(dǎo)圓切出。 主程序 : O 定位到 S 直線插補(bǔ)建立左刀補(bǔ) ) 30 20;(作導(dǎo)圓切線切入 ) 9527子程序調(diào)用 15次 ) 03 O 0;(返回絕對值編程，整圓運(yùn)動清底 ) S 20;(導(dǎo)圓切線切出 ) O 取消刀補(bǔ) ) 200; 子程序 03 O 旋插補(bǔ)，節(jié)距 3 對值編程 ) 綜上所述，本文針對深孔零件利用螺旋插補(bǔ)指令進(jìn)行銑削，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化，特別是進(jìn)行刀路的優(yōu)化，利用子程序特別是宏程序?qū)幊趟悸愤M(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到以銑代鏜的目的，使本工藝更具有實(shí)用性。 16 結(jié) 論 最近幾年以來，隨著數(shù)控加工中心、柔性制造系統(tǒng)和制造單元等現(xiàn)代化的設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)上使用的機(jī)械加工制造工藝發(fā)生了巨大的變化。夾具作為在機(jī)械加工過程中固定加工對象、使其占有正確的位置接受加工的裝置有著不同于以往的變化。數(shù)字化加工功能的廣泛應(yīng)用對夾具的快 速裝夾、快速定位有著更高的要求。泵體的工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是作為主修機(jī)械工藝制造的一次綜合性的設(shè)計以大學(xué)期間所有的課程設(shè)計及所學(xué)的專業(yè)知識為鋪墊。工藝作為機(jī)械制造業(yè)中最為活躍、最為重要的角色，通過采用不同的工藝可對產(chǎn)品進(jìn)行精益生產(chǎn)從而降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 在本次的設(shè)計中，我的收獲很大，不僅鞏固了在學(xué)校所學(xué)的知識，尤其是工藝設(shè)計和夾具設(shè)計方面的知識，從原來的書本上的知識變成了實(shí)際應(yīng)用中的知識。在本次設(shè)計中，也了解到了自己缺少的部分，并在設(shè)計過程中查漏補(bǔ)缺，彌補(bǔ)了自己的不足。在這次設(shè)計中，我也充分鍛煉 了自己分析問題，解決問題的能力，我獨(dú)立的解決了零件的工藝設(shè)計和工序安排，也學(xué)會了如何根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)生活中的基本條件設(shè)計夾具。在程序編寫方面，充分利用了在公司所學(xué)的知識，根據(jù)實(shí)際加工生產(chǎn)中的需要，完成了程序的編寫。 17 致 謝 本論文是在趙秋芳老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。趙老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向趙老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè) 論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們！ 最后，再次對關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝！ 18 參考文獻(xiàn) 1艾興 M機(jī)械工業(yè)出版社， 2李益民 S大學(xué)：機(jī)械工業(yè)出版社，3梁春鴻 . 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用及其發(fā)展前景 J. 中國高新技術(shù)企業(yè) ,2015,05 4王新榮 王曉霞 M5黃楚鵬 . 數(shù)控機(jī)床和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及未來趨勢 J. 科技視界 , 2014 6吳義榮 , 林雨 . 我國數(shù)控技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及對策 J. 鍛壓裝備與制造技術(shù) , 2005 7李慶壽 M械工業(yè)出版社， 1984 8鄒青 M. 機(jī)械工業(yè)出版社， 9孟少農(nóng) M機(jī)械工業(yè)出版社， 10王伯平 二版） M械工業(yè)出版社， 11械裝置的設(shè)計 ,992 12,造機(jī)械設(shè)計 , 998