泵體零件機械加工工藝和專用夾具設計【含CAD高清圖紙及文檔】【LB5】

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本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 論文(設計)題目 泵體零件機械加工工藝 和專用夾具設計 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 B13113 作 者 姓 名 牛從從 作 者 學 號 20134011305 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 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1．根據(jù)學校《畢業(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）工作前期內完成，經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 牛從從 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 B13113 指導教師姓名 丁紅軍 職 稱 講師 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 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，從而生產出合格零件。夾具的使用可以有效的保證加工質量，提高生產效率，降低生產成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產等?？紤]到機械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產中直接影響到其加工質量和生產效率等，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、多品種/小批量和重復大批量生產等多種方式。多樣化經營模式、工藝復雜，所需設備和工裝繁多。目前采用CAPP編制工藝很普遍，成組工序允許采用同一設備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調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，簡化生產計劃和生產組織工作。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品質量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術創(chuàng)新和突破的努力方向。 設計內容和預期成果 （具體設計內容和重點解決的技術問題、預期成果和提供的形式） 先進行零件圖的分析，主要內容包括：生產類型、零件的作用、結構特點、結構工藝性、關鍵表面的技術要求分析等。然后進行工藝設計，主要內容包括：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。最后進行專用夾具設計，主要內容包括：夾具設計思想與不同方案的對比；定位裝置和對刀及導引裝置的選擇；夾緊機構設計與夾緊力的計算。 重點解決的技術問題：粗、精基準的選擇，工序順序的安排，機床與工裝的選擇，加工余量、切削用量的計算，定位裝置與對刀裝置的選擇，夾緊力的計算。 預期成果及提供形式：工序卡片一套，對所設計的工序內容進行技術經濟分析的分析報告一份，兩套夾具裝配圖各一張，兩套夾具零件圖各一張，設計說明書一份，對所設計的專用夾具進行技術經濟分析的分析報告一份。 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，并對制訂的方案進行技術經濟分析，提供分析報告。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，對泵體通過在網上、圖書館查閱資料也有了一定的認識，對國內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，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) ⑴查閱資料，撰寫文獻綜述； 1周 ⑵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 ⑶準備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖； 1周 ⑷完成機械加工過程的設計； 1周 ⑸對所設計的加工工藝進行技術經濟分析； 1周 ⑹完成工藝技術經濟分析報告； 1周 ⑺編寫工序卡片； 1周 ⑻根據(jù)工序內容編寫一套夾具設計任務書； 1周 ⑼設計一套專用夾具； 1周 ⑽根據(jù)工序內容編寫第二套夾具設計任務書； 1周 ⑾設計第二套專用夾具； 1周 ⑿拆一套零件圖； 1周 ⒀拆第二套零件圖； 1周 ⒁完成設計說明書一份； 1周 ⒂對所設計的專用夾具進行技術經濟分析，并完成分析報告； 1周 ⒃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 - 4 - 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 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 摘 要 本文是對泵體零件加工應用及加工的工藝性分析，此外還對鉆削泵體上3-M6-7H的螺紋孔以及銑削泵體底面的兩道工序的加工設計了專用鉆床夾具及專用銑床夾具。 在機床上加工工件時，為了保證加工精度，必須正確安裝工件，使其相對機床切削成形運動和刀具占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了不因受切削力、慣性力、重力等外力作用而破壞工件已定的正確位置，還必須對其施加一定的夾緊力，這一過程稱為“夾緊”。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的重要工藝裝備，就是各類夾具中應用最為廣泛的“機床夾具”。 機床夾具的種類很多，但廣泛用于批量生產，專為某工件加工工序服務的專用夾具，需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。因此，專用夾具的設計是一項重要生產準備工作，每一個從事加工工藝的工裝設計人員，都應該掌握有關夾具設計的基礎知識。 關鍵詞 泵體 加工工藝 專用夾具 鉆床夾具 銑床夾具  Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Processes the work piece when the engine bed, to guarantee the working accuracy, must install the work piece correctly, causes its relative engine bed cutting builder motion and the cutting tool holds the correct position, this process is called “the localization”. For because of exogenic processes and so on cutting force, force of inertia, gravity is not destroyed the work piece already the correct position which decides, but must exert certain clamping force to it, this process is called “the clamp”. The localization and the clamp entire process is called “the installment”. Uses for on the engine bed to complete the work piece to install the duty the important craft equipment, is in each kind of jig widely applies “the engine bed jig”. The engine bed jig's type are many, the use scope broadest universal jig, the specification size many have standardized, and has the specialty factory to carry on the production. But widely uses in the volume production, specially unit clamp which serves for some work piece working process, then needs various factories independently to design the manufacture according to the work piece processing craft. Therefore, unit clamp's design is an important production preparatory work, each is engaged in the processing craft the work clothes designers, should grasp the related jig design the elementary knowledge. Key words Pump body Processing technology Special jig Drilling jig Milling jig II 本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述 論文(設計)題目 泵體零件機械加工工藝 和專用夾具設計 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 B13113 作 者 姓 名 牛從從 作 者 學 號 20134011305 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 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1．根據(jù)學校《畢業(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)工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內容要實事求是，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。 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 泵體零件機械加工工藝和專用夾具設計文獻綜述 摘 要：制造工藝是制造技術的靈魂、核心和關鍵，是生產中最活躍的因素。夾具的使用可以有效的保證加工質量，提高生產效率，降低生產成本，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 Pump parts machining process andDedicated 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的靈魂、核心和關鍵，是生產中最活躍的因素。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，從而生產成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關生產人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件[1]。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量，提高生產效率，降低生產成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位[2]?？紤]到機械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產中直接影響到其加工質量和生產效率等，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中工件的加工質量、生產效率和經濟性之間的關系。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，我通過在圖書館網站上的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫以及網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，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的生產率方面，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，并提高加工質量和加工效率[3]。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（CNC—Computer Numerical Control）、直線數(shù)控（DNC—Direct Numerical Control）和柔性制造（FMS—Flexible Manufacturing System）技術的發(fā)展，推動了機械制造系統(tǒng)的自動化[12]。 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，即把加工方法、安裝方式和機床調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整方式來加工全組零件，這樣，只要能按零件族安排生產調度計劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機床調整時間。此外，由于零件族內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整夾具——成組夾具。只要進行少量的調整或更換某些零件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝[4]。 國內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線，實踐證明，它工序高度集中，生產率高，加工精度高，輔助工序減少，并使生產計劃組織工作得以簡化[5]。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[6]。在生產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[7]。 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[8]。在現(xiàn)代制造業(yè)中, 制造裝備和工藝裝備視為實現(xiàn)產品優(yōu)質、高產、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。國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右[13]?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?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品質量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術創(chuàng)新和突破的努力方向[9]。 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，其功能可能超越任何一項其他先進制造技術[10]。 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：GB/T2148~T2259—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，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。2、精密化：隨著機械產品精度的日益提高，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)展可調夾具，將是當前夾具發(fā)展的主要方向[11]。 綜上所述，夾具在機械加工生產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，提高生產率，提高加工精度，減少輔助工序，降低成本，使生產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。 參考文獻 [1] 陳立德.機械設計基礎.高等教育出版社，2007：152-160. [2] 徐發(fā)仁.機床夾具設計［M］.重慶大學出版社，1993:32-41. [3] 嚴敬，楊小林.國外水泵研究現(xiàn)狀概述.排灌機械，2003，05:1-3. [4] 張勝文，趙良才.計算機輔助工藝——CAPP系統(tǒng)設計.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2010:18-21 [5] 劉新亞.BQ型噴油泵泵體加工工藝的研究［J］.航空制造技術，1996，2:17-18. [6] 何世斌，沈惠山，朱心伍. VE泵泵體加工新工藝.現(xiàn)代車用動力，2002，3:32-35. [7] 梅軍.泵體的工藝改進.機械工程師，2009，3:44. [8] 張永泉,彭學斌.大型雙吸泵泵體的加工藝及誤差分析.通用機械，2009，8:82-84. [9] 夏國鋒.泵體的先進加工方法.現(xiàn)代制造工程，2002，1:31-32. [10] 彭學斌,張永泉.泵體部件的加工工藝探討與實踐.金屬加工(冷加工)，2010，6:35-36. [11] 趙冉，張業(yè)民，張峰.外嚙合齒輪泵泵體孔加工工藝改進及專用夾具設計.中國科技信息，2008，22:151-153. [12] Peter H Hergt. Pump Research and Development:Past,Present and Future. Journal of Fluids Engineering, 1997，2:248-253. [13] S Gopalakrishnan. Pump Research and Development［J］. Journal of Fluids Engineering, 1996，2:237-247. [14] Valenti. CFD Software Improves Pump Design. Mechanical Engineering, 1996， 11:24-26. - 6 - 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）工作周志 畢設題目：泵體（II）零件機械加工工藝及專用夾具設計 學生姓名： 牛從從 學 號： 20134011305 系 別： 機電工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 指導教師： 丁紅軍 8 時間：2017年 2 月 20 日——2017年 2 月 24 日 周數(shù)：第 1 周 畢業(yè)設計工作進展情況 領取畢設題目，但因要外出實習，需與指導老師溝通請假； 根據(jù)畢設題目查閱資料，撰寫文獻綜述。 指導教師意見 基本完成任務。 時間：2017年 2 月 27 日——2017年 3 月 3 日 周數(shù)：第 2 周 畢業(yè)設計工作進展情況 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 指導教師意見 開題報告較完整，但外文翻譯中有問題。 時間：2017年 3 月 6 日——2017年 3 月 10 日 周數(shù)：第 3 周 畢業(yè)設計工作進展情況 修改開題報告中的錯誤，并準備開題答辯； 與此同時也要準備各種資料，熟悉零件圖，并繪制零件圖。 指導教師意見 按要求整理打印開題材料 時間：2017年 3 月 13 日——2017年 3 月 17 日 周數(shù)：第 4 周 畢業(yè)設計工作進展情況 進行開題答辯，同時完成機械加工過程的設計。 指導教師意見 開題報告格式有些錯誤需糾正 時間：2017年 3 月 20 日——2017年 3 月 24 日 周數(shù)：第 5 周 畢業(yè)設計工作進展情況 研究鑄件毛坯，確定加工機床； 對所設計的加工工藝進行技術經濟分析。 指導教師意見 數(shù)據(jù)選取參照資料 時間：2017年 3 月 27 日——2017年 3 月 31 日 周數(shù)：第 6 周 畢業(yè)設計工作進展情況 完成工藝技術經濟分析報告 指導教師意見 數(shù)據(jù)選取參照資料 時間：2017年 4 月 3 日——2017年 4 月 7 日 周數(shù)：第 7 周 畢業(yè)設計工作進展情況 編寫工序卡片 指導教師意見 合理選擇擬定的工序方案 時間：2017年 4 月 10 日——2017年 4 月 14 日 周數(shù)：第 8 周 畢業(yè)設計工作進展情況 根據(jù)工序內容設計專用銑床夾具，繪制夾具體圖、裝配圖； 分析銑夾具的定位方案，確定銑夾具機床型號及刀具尺寸。 指導教師意見 方案略有不足，需糾正。 時間：2017年 4 月 17 日——2017年 4 月 21 日 周數(shù)：第 9 周 畢業(yè)設計工作進展情況 設計鉆床專用夾具，繪制夾具體圖、裝配圖； 分析鉆夾具的定位方案，確定銑夾具機床型號及刀具尺寸。 指導教師意見 不足之處進行改正，可以安排專用夾具設計任務書。 時間：2017年 4 月 24 日——2017年 4 月 28 日 周數(shù)：第 10 周 畢業(yè)設計工作進展情況 根據(jù)工序內容編寫銑床專用夾具設計任務書 指導教師意見 注意格式 時間：2017年 5 月 1 日——2017年 5 月 5 日 周數(shù)：第 11 周 畢業(yè)設計工作進展情況 根據(jù)工序內容編寫鉆床專用夾具設計任務書 指導教師意見 注意格式 時間：2017年 5 月 8 日——2017年 5 月 12 日 周數(shù)：第 12 周 畢業(yè)設計工作進展情況 編寫畢業(yè)設計論文，請老師查閱 指導教師意見 審閱畢業(yè)論文，修改論文中的錯誤 時間：2017年 5 月 15 日——2017年 5 月 19 日 周數(shù)：第 13 周 畢業(yè)設計工作進展情況 糾正畢業(yè)論文中的錯誤； 請老師審核圖紙、工藝卡片。 指導教師意見 工藝卡片不合理 時間：2017年 5 月 22 日——2017年 5 月 26 日 周數(shù)：第 14 周 畢業(yè)設計工作進展情況 請老師再次查閱畢業(yè)論文，圖紙、工藝卡片等 指導教師意見 修改不足 時間：2017年 5 月 29 日——2017年 6 月 2 日 周數(shù)：第 15 周 畢業(yè)設計工作進展情況 將所有準備資料請老師查閱 指導教師意見 修改不足，準備答辯。 時間：2017年 6 月 5 日—— 2017 年 6 月 9 日 周數(shù)：第 16 周 畢業(yè)設計工作進展情況 整理打印圖紙、畢業(yè)論文等，準備答辯 指導教師意見 資料準備充分 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文 第1章 緒論 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術人員根據(jù)產品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程，并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2 機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3 機床夾具概述 1.3.1 機床夾具 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應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。 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、勞動生產率和產品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。 1.3.2 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。 （1）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。 （2）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向。 （1）對刀 調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。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導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）也具有導向功能。 1.3.3 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，在不同的生產條件下，應該有不同的側重點。夾具設計時應該綜合考慮加工的技術要求、生產成本和工人操作方面的要求，以達到預期的效果。 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。 4．降低生產成本 在批量生產中使用夾具時，由于勞動生產率的提高和允許使用技術等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產成本。 5．保證工藝紀律 在生產過程中使用夾具，可確保生產周期、生產調度等工藝秩序。例如，夾具設計往往也是工程技術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 這是在生產條件有限的企業(yè)中常用的一種技術改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復雜的成形面。 1.4 機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.4.1 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產的企業(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（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，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品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。 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率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.4.2 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、標準化四個方面。 精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±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；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0.2μm～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整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a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、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 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。在制訂典型夾具結構的基礎上，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構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準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準：GB/T2148～T2259—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，有利于縮短生產準備周期，降低生產總成本。  第2章 工藝規(guī)程設計 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，泵體是機器的基礎零件，其作用是將機器和部件中的軸、套、齒輪等有關零件聯(lián)成一個整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調工作，以傳遞動力、改變速度、完成機器或部件的預定功能。 2.1.2 零件的工藝分析 圖2-1 泵體零件圖 泵體是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有泵體小端面端要求加工，對精度要求也很高。零件的底面、中心孔Φ60H7孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其中心孔Φ60H7孔有同軸度公差要求因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 2.1.3 零件的工藝要求 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 該加工有七個加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小頭孔、小孔。 1. 以平面為主有: 1）泵體零件底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是； 2）泵體小端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。 2. 孔系加工有: 1）Φ60H7粗、精鏜加工，其表面粗糙度要求是； 2）Φ15H7的小孔鉆鉸加工，其粗糙度要求是 零件毛坯的選擇鑄造，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因其年產量是中批量生產。 上面主要是對零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式，從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。 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，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 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件的主要加工表面是平面、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，對于零件來說，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系以各尺寸精度。 由上面的一些技術條件分析得知：零件的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 2.4 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計零件的加工工藝來說，應選能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選價錢合適的機床。 2.4.1 影響加工方法的因素 ⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵ 根據(jù)生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 ⑶ 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 ⑷ 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 ⑸ 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra6.3μm，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 2.4.2加工方案的選擇 ⑴ 由參考文獻[3]表1.4–8可以確定，平面的加工方案為：粗銑——精銑（IT6～IT7），表面粗糙度為0.8～0.2，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 ⑵ 由參考文獻[3]表1.4–8確定，Φ15H7和Φ60H7孔的表面粗糙度要求為6.3，則選擇孔的加方案序為：粗鏜——精鏜。 ⑷ Φ9等的小孔采用鉆擴鉸的加工方法： 因為孔的表面粗糙度的要求，所以我們采用鉆——擴——鉸的加工方法。 ⑸ 小頭端面的加工方法是： 因孔兩側面表面粗糙度的要求較高，為，所以我們采用粗銑——精銑。 2.5 確定定位基準 2.5.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： ⑴ 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 ⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 ⑶ 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 ⑷ 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知，主要是選擇加工零件底面的裝夾定位面為其加工粗基準。 2.5.2 精基準的選擇 ⑴ 基準重合原則 即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ⑵ 基準統(tǒng)一原則 應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ⑶ 互為基準原則 選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 ⑷ 自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高，尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件圖分析可知，它的底平面，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用的孔為加工基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 2.6 工藝路線的擬定 對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。零件的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是:“一面兩孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用他來定位,這樣的工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.6.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： ⑴ 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 ⑵ 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80℃～90℃的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。 2.6.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 ⑴ 工序集中的特點 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 ⑵ 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。 2.6.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： ⑴ 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11～IT12。粗糙度為Ra80～100μm。 ⑵ 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 ⑶ 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切削用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6～IT7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工?！? 2.7 擬定工藝路線 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本，擬訂三個加工工藝路線方案。 方案一： 工序1 鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500℃～550℃）消除應力 工序3 銑削底面 工序4 銑削大端面 工序5 銑削小端面 工序6 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8，鉸孔Φ15H7 鉆Φ22沉頭孔 工序7 鉆底面4XΦ9 工序8 鉆4XΦ20深度2 工序9 銑削左凸臺 工序10 銑削右凸臺 工序11 粗鏜半精鏜Φ60 H7孔，留余量1mm，半精鏜內端面 工序12 精鏜Φ60 H7孔，留磨削余量0.2mm 工序13 鉆大端面各孔并攻絲 工序14 鉆小端面各孔并攻絲 工序15 終檢 工序16 入庫 方案二： 工序1 鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500℃～550℃）消除應力 工序3 銑削底面 工序4 銑削大端面 工序5 銑削小端面 工序6 銑削左凸臺 工序7 銑削右凸臺 工序8 粗鏜半精鏜Φ60 H7孔，留余量1mm，半精鏜內端面 工序9 精鏜Φ60 H7孔，留磨削余量0.2mm 工序10 鉆大端面各孔并攻絲 工序11 鉆小端面各孔并攻絲 工序12 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8，鉸孔Φ15H7 鉆Φ22沉頭孔 工序13 鉆底面4XΦ9 工序14 鉆4XΦ20深度2 工序15 終檢 工序16 入庫 方案三： 工序1 鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500℃～550℃）消除應力 工序3 銑削底面 工序4 銑削大端面 工序5 銑削小端面 工序6 銑削左凸臺 工序7 銑削右凸臺 工序8 鉆大端面各孔并攻絲 工序9 鉆小端面各孔并攻絲 工序10 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8，鉸孔Φ15H7 鉆Φ22沉頭孔 工序11 鉆底面4XΦ9 工序12 鉆4XΦ20深度2 工序13 粗鏜半精鏜Φ60 H7孔，留余量1mm，半精鏜內端面 工序14 精鏜Φ60 H7孔，留磨削余量0.2mm 工序15 終檢 工序16 入庫 加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個工序中，以便裝夾、安裝工件。再看后面的鏜孔、鉆孔工序，方案一把粗、精加工分在兩個不同的工序中，而方案一都在一個工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設計專用夾具時也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案二與方案三區(qū)別在于先鏜孔磨孔后再鉆各凸臺面小孔。此時需考慮如何保證孔內的粗糙度。 綜上分析：方案一中其工序較為集中，且能保證孔內粗糙度，則方案一為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下： 方案一： 工序1 鑄造毛坯 工序2 人工時效溫度（500℃～550℃）消除應力 工序3 銑削底面 工序4 銑削大端面 工序5 銑削小端面 工序6 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8，鉸孔Φ15H7 鉆Φ22沉頭孔 工序7 鉆底面4XΦ9 工序8 鉆4XΦ20深度2 工序9 銑削左凸臺 工序10 銑削右凸臺 工序11 粗鏜半精鏜Φ60 H7孔，留余量1mm，半精鏜內端面 工序12 精鏜Φ60 H7孔，留磨削余量0.2mm 工序13 鉆大端面各孔并攻絲 工序14 鉆小端面各孔并攻絲 工序15 終檢 工序16 入庫 2.8 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/年的年產量，毛坯重量估算為1kg<100kg。查《金屬機械加工工藝手冊》工藝表17-5 機械加工車間的生產性質為輕型，確定為大批生產。查《機械制造技術基礎》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)生產綱領，選擇鑄造類型的主要特點要生產率高，適用于大批生產，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5根據(jù)鑄造的類別、特點、應用范圍和鑄造方法的經濟合理性，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。 2.8.1 底面的加工余量 根據(jù)工序要求，底面粗糙度要求均為 ，由參考文獻[1]表1.4-8，查得采用粗銑、半精銑兩道加工工序完成，經濟精度選為IT11。 根據(jù)參考文獻[1]表2.2-4，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。由參考文獻[1]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)參考文獻[1]表2.2-1，查得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： 2.8.2 大端面的加工余量 根據(jù)工序要求，Φ82端面表面粗糙度要求 ，由參考文獻[1]表1.4-8，查得采用粗銑、半精銑兩道加工工序完成，經濟精度選為IT11。 由參考文獻[1]表2.2-4，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。由參考文獻[1]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)參考文獻[1]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： 2.8.3 小端面的加工余量 根據(jù)工藝要求，Φ38的端面粗糙度要求 ，公差要求為自由公差，由參考文獻[1]表1.4-8，查得采用粗車、精車兩道加工工序。 由參考文獻[1]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)參考文獻[1]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：參照參考文獻[1]表2.3-5，端面精車余量為； 粗車余量： ?，F(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： 2.8.4 鏜Φ60孔的加工余量 Φ60：內孔表面粗糙度要求，參照參考文獻[1]表1.4-7，采用粗鏜、精鏜兩個工序完成，經濟精度選為IT10。根據(jù)參考文獻[1]表2.2-1，可得鑄件尺寸公差為。 粗鏜：Φ60孔，由參考文獻[1]表2.3-10,得其余量值為； 半精鏜：Φ60孔，由參考文獻[1]表2.3-10,得其余量值為。 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： 2.8.5 鉆孔Φ15的加工余量 Φ15孔：內孔表面粗糙度要求，參照參考文獻[1]表1.4-7，采用鉆、鉸兩個工序完成，經濟精度選為IT9。毛坯為實心，不沖出孔。由參考文獻[1]表2.3-9確定工序尺寸余量為： 鉆孔：Φ15 加工余量 2.9 工序尺寸及其公差的確定 2.9.1 銑底面 本工序定位基準和設計基準重合，則查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 2.9.2 銑削大端面 本工序定位基準和設計基準重合，則查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 82 粗銑 IT12 0.3 Z=1 84 加工前 1.6 86 2.9.3 銑削小端面 查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 38 粗銑 IT12 0.3 Z=1 40 加工前 1.6 42 2.9.4 鏜Φ60內孔 查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 Φ62 粗鏜 IT10 0.1 3 Φ63 加工前 1.4 Φ66 2.9.5 鉆Φ15中心孔 查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 17 加工前 1.0 19 2.9.6 鏜Φ52孔 查參考文獻[1]表1.4-8和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 2.9.7 鉆6-M6螺紋孔，攻螺紋 查參考文獻[1]表1.4-7、表1.4-14和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 M6 鉆孔 IT12 0.12 4.2 Φ5.2 2.9.8 鉆3-M4螺紋孔，攻螺紋 查參考文獻[1]表1.4-7、表1.4-14和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 M4 鉆孔 IT12 0.12 4.2 Φ3.2 2.9.9 鉆、鉸孔Φ22 查參考文獻[1]表1.4-7、表1.4-14和參考文獻[4]表2-4并計算得(工序尺寸偏差按入體原則標注)： 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 Φ22 鉆孔 IT12 0.18 2Z=11.8 Φ21.8  第3章 切削用量及工時的確定 3.1 銑削底面 3.1.1 加工條件 工件材料：HT200，硬度190HBS，金屬型鑄造。 機床：X62W臥式萬能銑床。 刀具：硬質合金可轉位端銑刀，材料：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 3.1.2 計算切削用量 1) 決定銑削深度 因其單邊余量Z： Z=3mm 所以銑削深度： =3mm 精銑該平面的單邊余量Z： Z=1.0mm 銑削深度： 2) 決定每齒進給量 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[4]表3.3，取， 3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命 根據(jù)參考文獻[4]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)參考文獻[4]表3.8查得刀具壽命。 4) 決定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81，取銑削速度 機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1～74，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 5) 計算切削工時 被切削層長度： 由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 機動時間： 所以該工序總機動時間： 3.2 粗、精銑大端面 3.2.1 加工條件 機床：X62W臥式萬能銑床。 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 3.2.2 計算切削用量 (一) 粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–73，取 銑削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1–74，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度： 由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： (二) 精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–73，取 銑削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81，取 機床主軸轉速： ，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度： 由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 精銑時 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 本工序機動時間： 3.3 粗、精銑小端面 3.3.1 加工條件 機床：組合銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) 3.3.2 計算切削用量 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–73，取 銑削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81，取 機床主軸轉速： ，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.4 粗銑兩側面及凸臺 3.4.1 加工條件 機床：組合銑床 刀具：硬質合金端銑刀YG8，硬質合金立銑刀YT15 3.4.2 計算切削用量 (一) 粗銑兩側面 銑刀直徑，齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–73，取 銑削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81，取 機床主軸轉速： ，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–81, 被切削層長度： 由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： (二) 粗銑凸臺 銑刀直徑，齒數(shù) 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–77，取 銑削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–88，取 機床主軸轉速： ，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 走刀次數(shù)為1 機動時間： （其中） 因為，所以本工序機動時間： 3.5 粗鏜半精鏜Φ60 H7孔，半精鏜內端面 3.5.1 加工條件 機床：鏜床T68 刀具：高速鋼刀具 3.5.2 計算切削用量 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–88，取 機床主軸轉速： ，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 3.6 大端面上螺孔攻絲 3.6.1 加工條件 機床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 3.6.2 計算切削用量 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–105，取 機床主軸轉速： ，取 絲錐回轉轉速： 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： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.7 小端面上螺孔攻絲 3.7.1 加工條件 機床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 3.7.2 計算切削用量 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–105，取 機床主軸轉速： ，取 絲錐回轉轉速： 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： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.8 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8鉸孔Φ15H7 3.8.1 加工條件 機床：組合鉆床 刀具：麻花鉆 3.8.2 計算切削用量 鉆中心孔4XΦ15底孔Φ14.8，鉸孔Φ15H7 鉆孔Φ15 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–39，取 切削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–41，取 機床主軸轉速： ，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： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 3.9 鉆底面4XΦ9 3.9.1 計算切削用量 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–39，取 切削速度：根據(jù)參考文獻[5]表2.4–41，取 機床主軸轉速： ，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： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間：  第4章 專用夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工泵體零件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，經過與指導老師協(xié)商，決定設計第1道工序和第11道工序的專用夾具。其中第1道工序，即銑底面，在X62W型臥式萬能銑床上加工完成，所用刀具是硬質合金面銑刀；第11道工序為鉆3×M6的螺紋孔，所用機床為鏜床選擇為臥式鉆床Z535，所用刀具為錐柄麻花鉆。 4.1 銑床夾具 4.1.1 問題的提出 本夾具主要用來銑削左端面，其表面粗糙度要求Ra=6.3μm，而且無其它要求，故需粗銑、精銑兩道工序來完成。那么在本道工序中，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 4.1.2 夾具設計 4.1.2.1 工件在夾具中的定位 工件定位的基本原理 1. 六點定則 用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點定位原則”，簡稱“六點定則”。 六點定則是工件定位的基本法則，用于實際生產時，起支承點作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。 2. 限制工件自由度與加工要求的關系 工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時要限制，有時可不限制，視具體情況而定。習慣上，工件的六個自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制的自由度少于六個，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。 l 在工件定位時，以下情況允許不完全定位： 1) 加工通孔或通槽時，沿貫通軸的位置自由度可不限制。 2) 毛坯（本工序加工前）是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。 3) 加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。4.4 切削力及夾緊分析計算 4.1.2.2 切削力及夾緊分析計算 1. 刀具：立銑刀（硬質合金） 2. 刀具有關幾何參數(shù)： 根據(jù)參考文獻[4]表3-28可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[4]表3-28可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 3. 夾緊力作用點的選擇 1) 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 2) 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形對加工精度的影響。 3) 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 4. 夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2] 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構的特點： 1) 結構簡單； 2) 擴力比大； 3) 自瑣性能好； 4) 行程不受限制； 5) 夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查《切削用量簡明手冊》可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[4]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，查表得原動力計算公式： 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 4.1.2.3 誤差分析與計算 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。即 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[4]可得： 1) 定位誤差 ： 其中： ， ， ， 2) 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查參考文獻[4]表3-28得 3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過 4) 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.1.2.4 零、部件的設計與選用 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 4.1.2.5 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應注意提高勞動生產率。為此，應首先著眼于如何快速確定工作臺的位置并進行調刀。因為這是提高勞動生產率的重要途徑。夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；夾具體上有定位塊可使零件迅速定位；同時，夾具體底面的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置；另外，此夾具采用壓板進行夾緊，這樣即能迅速而準確的定位元件，又能節(jié)約大量工作時間，有利于銑削加工。 銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖。 4.2鉆床夾具 4.2.1 問題的提出 本夾具主要用來鉆削螺紋孔，其表面粗糙度要求Ra=6.3μm，而且無其它要求，故需鉆孔及攻螺紋兩道工序來完成。那么在本道工序中，應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。 4.2.2 夾具設計 4.2.2.1 工件在夾具中的定位 由于零件上3×M6螺紋孔精度要求不高，在精基準的選擇原則：基準統(tǒng)一、基準重合的原則下選擇“一面兩孔”的典型定位方式。 此次鉆3×M6螺紋孔的加工需限制工件的六個自由度，也就是完全定位，所以選擇“一面兩孔”的定位方式，其夾具的定位誤差為工件公差的三分之一左右。 此次工件為大批量生產，但由于零件較小,所需夾緊力較小，可采用手動夾緊裝置。 4.2.2.2 切削力及夾緊分析計算 本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工。由參考文獻[4]得： 鉆削力： 式（5-2） 鉆削力矩： 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊力計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 4.2.2.