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重 慶 理 工 大 學 畢 業(yè) 設 計（論文）開 題 報 告 題 目 泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設計 二級學院 應用技術(shù)學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化（數(shù)控技術(shù)應用） 班 級 姓 名 李祥勝 學 號 指導教師 袁建國 時 間 2013年 1 1月 日～2014年 月 日 1、本課題的研究目的及意義 1.1、設計目的 背景：改革開放以來，隨著中國與世界的接軌，中國不斷的引進了西方先進的加工技術(shù)，而且隨著世界科技的飛速發(fā)展，數(shù)控機床，加工中心，柔性制造單元，柔性制造系統(tǒng)等一系列高端設備得以廣泛的運用，使得我國的加工精度和加工方法也發(fā)生了革命性的改變。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)品需求的多樣化，是制造業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)，特別像泵體主要零件這種不規(guī)則零件就出現(xiàn)了重大問題，現(xiàn)階段泵體主要零件零件加工還打不到自動化加工，它的工藝好需要人工畫線的方法來保證，而零件的裝夾也是通過人工來完成的，所以現(xiàn)階段我國對泵體主要零件這種不規(guī)則零件的加工的效率還是比較低的階段。夾具方面人們也從過去傳統(tǒng)的夾具的裝夾，定位，刀具的引導定位為夾具的裝夾和定位，隨著數(shù)字化加工設備的擴大化，已經(jīng)將夾具的引導刀具功能完全替代，給今后的夾具的快速裝夾與定位提出了更高的要求。 1.2、設計意義 泵體主要零件加工工藝及夾具設計是本人在基本完成大學的學習任務后完成的一次由理論轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的一個過程，將我在大學期間學習到的東西全部整合到一起運用到實踐當中去，使本人對自己所學的專業(yè)知識，專業(yè)技能，和專業(yè)所從事的方向有了更深層次的學習與了解，為我以后的工作打下基礎。機械加工工藝主要是實現(xiàn)產(chǎn)品的設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，生產(chǎn)安全，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)。然而夾具在制造系統(tǒng)中也是一個非常重要的組成部分，好的夾具可以提高勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本，還可以擴大機床的使用范圍，而這個泵體主要零件的精度，材料的好壞，加工的工藝將直接影響到發(fā)動機的使用效率和壽命，所以本次設計要實現(xiàn)產(chǎn)品的設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量還要在保證產(chǎn)品加工精度的同時提高生產(chǎn)率，節(jié)約成本。 2、 本人對課題任務書提出的任務要求及實現(xiàn)目標的可行性分析 2.1課題內(nèi)容： 本次畢業(yè)設計的研究內(nèi)容是泵體零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設計，包括以下內(nèi)容： 1、進行工藝分析； 2、設計工藝過程； 3、選擇機床及工藝裝備； 4、制定加工工藝卡； 5、編寫數(shù)控加工程序； 6、選擇一個加工工序,設計相關(guān)夾具。 2.2 任務要求 1、針對課題內(nèi)容編寫一篇文獻綜述； 2、完成一篇與設計相關(guān)的英文文獻翻譯； 3、在完成上述課題內(nèi)容的基礎上，撰寫一份設計說明書； 2.3分析、實現(xiàn)任務目標： 2.3.1毛坯的選擇 毛坯的選擇根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件結(jié)構(gòu)選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 毛坯的種類和其質(zhì)量對機械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。擬訂工藝路線： 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結(jié)合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。 2.3.2計算切削用量、加工余量及工時定額 查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。 對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。質(zhì)量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標，質(zhì)量不能保證，根本談不上數(shù)量；質(zhì)量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質(zhì)量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質(zhì)量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。 因此，泵體主要零件的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。 2.3.3 夾具設計的研究途徑和可行性分析 泵體主要零件鏜等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。 夾具設計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。 3、 本課題的關(guān)鍵問題及解決問題的思路 通過網(wǎng)絡、期刊、教材、廠家資料及國內(nèi)外相關(guān)文獻查閱。根據(jù)要求完成對泵體主要零件加工工藝和夾具設計系統(tǒng)設計。完成設計圖紙的繪制并進行相關(guān)校核工作，完成設計說明書的編寫。 泵體主要零件加工工藝 1、制訂泵體主要零件加工工藝規(guī)程，關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其泵體主要零件零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求，對泵體主要零件零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如泵體主要零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意泵體主要零件零件各孔系自身精度（同泵體主要零件度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（泵體主要零件線之間的平行度、垂直度以及泵體主要零件線與平面之間的平行度、垂直度等要求），泵體主要零件零件的尺寸是整個零件加工的關(guān)鍵，必須弄清泵體主要零件零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為泵體主要零件零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 2、夾具設計可能遇到的問題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結(jié)合一些夾具的具體設計事例,查閱相關(guān)的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些泵體主要零件加工的夾具來解決這些問題. 擬采用的設計方法與手段： （1） 搜集資料，了解并掌握泵體主要零件加工工藝結(jié)構(gòu)和工作原理。 （2） 確定設計大體思路，撰寫開題報告，要求完成具體的設計內(nèi)容及計算。 （3） 根據(jù)設計任務書的要求，熟悉相關(guān)軟件AutoCAD，確定設計方法及設計要點。按要求完成完整的設計計劃及預期達到的結(jié)果，進行相關(guān)設計及計算。 （4） 對所設計夾具設計相關(guān)校核，準備相關(guān)資料。 對設計說明書初稿進行相關(guān)格式修改，對設計圖紙并進行修改。 4、完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、調(diào)研等）及解決辦法 先要參考本課題內(nèi)容相關(guān)的設計書制定工藝路線及工藝卡，然后在計算機上模擬試加工，驗證加工的可行性，再計算各個工藝所需要的車削力以及背吃刀量，還有刀具的選擇等。調(diào)研零件在現(xiàn)實工廠的加工方法及改進方案等。 結(jié)合這四年所學知識，通過查找工具書及相關(guān)資料，完成本次畢業(yè)設計。 5、 工作方案分析及進度計劃 5.1工作方案分析 第一步：理解和消化課題內(nèi)容，完成課題的調(diào)研、開題報告、翻譯、文獻綜的撰寫等； 第二步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與優(yōu)化方案； 第三步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與參數(shù)計算； 第四步：完成泵體主要零件的工藝夾具設計與各元件設計； 第五步：泵體主要零件的工藝工裝裝配圖和主要零件圖設計； 第六步：完成泵體零件的數(shù)控加工工藝及程序； 第七步：完成論文的撰寫和答辯準備工作。 5.2進度計劃 1、資料收集，完成開題報告等 1-4周 2、工藝分析與設計 5-6周 3、專用夾具設計以及說明書 7-12周 4、撰寫畢業(yè)論文和準備答辯 13-14周 5、畢業(yè)答辯 15-16周 報告人：李祥勝 2014 年 4 月6 日 6、參考文獻 [1] 于勇. 我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-76 [2] 應雷. 淺談我國機械制造業(yè)的困境和發(fā)展戰(zhàn)略對策[J]. 科技資訊, 2010,(27) :112 [3] 侯志楠. 淺析機械制造技術(shù)的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢[J]. 2010/20 [4] 濮良貴，紀名剛. 機械設計[M] .高等教育出版社，2006 [5] 黎震，朱江峰. 先進制造技術(shù)[M] . 北京理工大學出版，2009 [6] 鄭修本. 機械制造工藝學[M] . 北京：機械工業(yè)出版社，2007 [7] 徐鴻本. 機床夾具設計手冊[M].遼寧：遼寧科學技術(shù)出版社，2004 [8] 聞邦椿. 機械設計手冊（第5版）第1卷 機械工業(yè)出版社， 2010 [9] 張捷. 機械制造技術(shù)基礎[M] . 西南交通大學出版社 ，2006 [10]盧秉桓. 機械制造基礎[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2008 [11] 王先逵. 機械制造工藝學[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2004 [12] Handbook of Machine Tools Manfred weck[J] ,2005 [13]Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME[J],2006 指導教師意見 指導教師： 　　 年 月 日 泵體零件的加工工藝文獻綜述 1 前言 機械加工工藝及夾具設計是畢業(yè)前對專業(yè)知識的綜合運用訓練。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得成功的關(guān)鍵因素。 機械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。而機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義。 2 機械加工工藝及夾具設計的發(fā)展 2．1 發(fā)展歷史 從1949年以來，我國機械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全、具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎的產(chǎn)業(yè)部門之一，其機械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達國家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過程不合理，夾具應用也比較少，使其加工工人勞動強度大，加工出來的產(chǎn)品也不理想。 2．2發(fā)展現(xiàn)狀 現(xiàn)在，各工業(yè)化國家都把制造技術(shù)視為當代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃、建立世界級制造技術(shù)中心，紛紛把先進制造技術(shù)列為國家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。 機械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎上，盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時定額也憑經(jīng)驗來確定，十分粗略，缺乏科學依據(jù)，難以進行合理的經(jīng)濟核算。 機床夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 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?，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；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10～20％左右。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)（FMS）等新加工技術(shù)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(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具； 5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率； 6）提高機床夾具的標準化程度。 2．3發(fā)展趨勢 長期以來，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗進行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因為工藝設計涉及的因素多，因果關(guān)系錯綜復雜。CAPP將是機械加工工藝的發(fā)展趨勢，它不僅提高了工藝設計的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復的工作中擺脫出來，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問題。 2．3．1夾具的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。 （1）標準化 機床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標準化和通用化，而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(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 （2）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、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。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。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。 （3）精密化 機床夾具的精度會直接影響到零件的加工精度，而隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。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±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。 （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。工藝的可變因素主要有：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、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(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。 2．3．1機械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 （1）特種加工 它是指一些物理的、化學的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復合加工有較大的發(fā)展前途。 （2）快速成形 利用離散、堆積成形概念，可將一個三維實體分解為若干二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體。 （3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細加工和超微細加工技術(shù)、微型機械和納米技術(shù)等方面。當前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細加工為手段的微型機械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時期精密工程的方向。 （4）傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新 這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設備的改造和挖潛，如普通機床改造成數(shù)控機床等，對機械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。 3 簡單的評述 綜上，機械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個基本要素?，F(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動強度，但同時對工人的知識水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J知現(xiàn)代科技知識。因此，在以后的學習中需要我們?nèi)轿坏膶W習其各個相關(guān)領(lǐng)域的知識，不能只注重一點，為將來的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。 參 考 文 獻 [1] 王先逵編著．機械制造工藝學（上下冊）[M]．北京：清華大學出版社，1989 ． [2] 李德慶，吳錫英編著．計算機輔助制造[M]．北京：清華大學出版社，1992 ． [3] 趙志修主著．機械制造工藝學[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1985 ． [4] 孫大涌主編．先進制造技術(shù)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000 ． [5] Machine Tool Metalworking John L.Feirer ,1973. [6] Handbook of Machine Tools Manfred weck ,1984 . [7] Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980. [8] Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982. 機械加工工藝卡 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 泵體 共2頁 第1頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 一 毛坯 準備毛坯 1 鑄造毛坯 鑄造 2 時效熱處理 熱 3 涂底漆 油漆 二 銑 銑寬度為150的底平面 金工 VMC850 高速鋼圓柱立銑刀Ф100，專用夾具，專用量具和游標卡尺 三 銑 粗銑精銑φ132大端面 金工 VMC850 高速鋼圓柱立銑刀Ф100 1.97＇ 1 粗銑φ132大端面 金工 專用夾具 1.20＇ 2 精銑φ132大端面 金工 專用量具和游標卡尺 1.80＇ 四 銑 銑底部φ18的凸臺面 金工 VMC850 高速鋼圓柱立銑刀Ф100，專用夾具，專用量具和游標卡尺 1.80＇ 五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺面 金工 VMC850 高速鋼圓柱立銑刀Ф100，專用夾具，專用量具和游標卡尺 1.80＇ 六 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm 金工 VMC850 專用鉆夾具 描 圖 1 鉆Φ13mm孔 金工 莫氏錐柄麻花鉆D=28mm 0.64＇ 描 校 2 擴Φ13mm孔 金工 錐柄擴孔鉆D=12.7mm 1.06＇ 3 鉸Φ13mm孔及C1倒角 金工 錐柄機用鉸刀D=13mm 1.48＇ 底圖號 七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔 金工 VMC850 專用鏜夾具 裝訂號 1 粗鏜Φ100H7mm孔 金工 專用夾具 1.20＇ 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝卡 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 泵體 共2頁 第2頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 2 精鏜Φ100H7mm孔 金工 專用量具和游標卡尺 1.80＇ 八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔 金工 VMC850 專用鉆夾具氏錐柄麻花鉆，專用鉆夾具，絲錐 1.48＇ 九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔 金工 VMC850 專用鉆夾具氏錐柄麻花鉆D=5mm，專用鉆夾具，絲錐M6 1.48＇ 十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔 金工 VMC850 專用鉆夾具氏錐柄麻花鉆D=14mm，專用鉆夾具 1.97＇ 十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔 金工 VMC850 專用鉆夾具氏錐柄麻花鉆D=5mm，專用鉆夾具 1.20＇ 描 圖 十二 鉗 表面去毛刺 鉗工 十三 涂料 描 校 十四 檢 檢驗入庫 檢驗 游標卡尺0—200、專用的量檢具 底圖號 裝訂號 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 重慶理工大學 畢業(yè)設計（論文） 題目 ??泵體零件的數(shù)控加工工藝夾具設計 （任務起止日期2013年 1 1月 日～2014年 月 日 專業(yè) 班 學生姓名 李祥勝 學 號 指導教師 袁建國 系（教研室）主任 院 長 摘 要 本設計專用夾具的設計泵體零件加工過程的基礎上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設計遵循的原則是先加工面后加工孔表面?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎過程的基礎。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機構(gòu)，因此，對于大批量，更高的生產(chǎn)力，滿足設計要求。 關(guān)鍵詞：泵體類零件；工藝；夾具； II ABSTRACT Foundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements. Keywords: box type parts; technology; fixture; 目 錄 摘 要 II ABSTRACT I 1 加工工藝規(guī)程設計 4 1.1 零件的分析 4 1.1.1 零件的作用 4 1.1.2 零件的工藝分析 4 1.2 泵體加工措施 4 1.2.1 孔和平面的加工順序 5 1.2.2 孔系加工方案選擇 5 1.3 泵體加工定位基準的選擇 6 1.3.1 粗基準的選擇 6 1.3.2 精基準的選擇 6 1.4 泵體加工主要工序安排 6 1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 9 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 9 1.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 22 2鏜孔夾具設計 27 2.1 研究原始質(zhì)料 27 2.2 定位、夾緊方案的選擇 27 2.3切削力及夾緊力的計算 27 2.4 誤差分析與計算 28 2.5定位銷選用 29 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 30 3 數(shù)控編程過程 31 3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點組 31 3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點組 31 3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點組 34 3.4 創(chuàng)建加工操作 37 3.5 后置處理 41 總 結(jié) 45 參 考 文 獻 46 致謝 47 III 47 1 加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是泵體,泵體零件的加工質(zhì)量，泵體零件的加工質(zhì)量，并確保組件正確安裝。 1.1.2 零件的工藝分析 泵體類零件圖。泵體是一個殼體零件，別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面還需加工一系列孔?？煞秩M加工表面。分析如下： （1）以寬度為150的底平面加工面。這一組加工表面包括：底面銑削加工；2-Φ13mm孔。 （2）以Φ100H7mm的支承孔為加工面。這一組包括：Φ100H7mm、、2-Φ5mm孔。 （3）以Φ34凸臺面為加工面。這一組加工表面包括：Φ34凸臺面銑削加工；2-RC3/8螺紋孔 （4）以φ132大端面為加工面 主要加工表面有以下5個主要加工表面; 1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求 2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求 3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求 4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.5 5. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求 1.2 泵體加工措施 由以上分析可知。泵體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此，在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度，應對孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。 1.2.1 孔和平面的加工順序 泵體類加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原則。處理應遵循先加工面后來加工孔，第一個基準，定位基準的表面處理。然后，整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠，保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面，進而孔加工提供前提，也有利于保護刀具。 1.2.2 孔系加工方案選擇 通過泵體的加工方案，應選擇符合加工方法，加工精度和加工設備。主要考慮加工精度和效率，此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應選擇在的最終價格。 根據(jù)基泵體部要求顯示和生產(chǎn)力的要求，目前應用在鏜床夾具鏜床組合適于。 （1） 鏜套加工 （2） 在大批量生產(chǎn)中，加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜，鏜模的精度直接保證孔的精度。 鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復雜，成本高制造困難，鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。 （2）用坐標鏜方法 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量，和產(chǎn)品的升級換代，所需時間短。普通的鏜模加工，生產(chǎn)成本高，周期長，難滿足要求，和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。 隨著坐標鏜削的方法，需要泵體孔的和在直角坐標轉(zhuǎn)換成的和公差的公差，然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。 1.3 泵體加工定位基準的選擇 1.3.1 粗基準的選擇 基準的選擇應滿足下列要求： （1）保證每個重要支持均勻的加工余量； （2）保證零件和管壁有一定的差距。 了滿足要求，主要支持應作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此，主軸承孔的精定位，孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置，墻是相同的核心的位置。 1.3.2 精基準的選擇 從孔與孔的位置，孔與平面，平面與平面的位置。精基準的選擇應能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析，支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸，適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法對典型的全過程，基本能夠滿足定位要求的參考。最后，雖然是裝配基準，但因它是對垂直主軸承孔的基礎。 1.4 泵體加工主要工序安排 用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準?；艿奶幚淼牡谝徊绞翘幚硪粋€統(tǒng)一的基礎。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作定位基準。因此，孔底面也應在兩個工藝孔加工工藝處理。 工序安排應該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺紋孔加工中心的鉆頭，切削力大，也應在粗加工階段完成。對于工件，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持擴孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時，切削力小，可以分散在后期階段。 加工完成后，還要檢驗入庫等操作，衛(wèi)生打掃干凈。 工藝路線一： 一 毛坯 準備毛坯 1 鑄造毛坯 2 時效熱處理 3 涂底漆 二 銑 銑寬度為150的底平面 三 銑 粗銑精銑φ132大端面 1 粗銑φ132大端面 2 精銑φ132大端面 四 銑 銑底部φ18的凸臺面 五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺面 六 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm 1 鉆Φ13mm孔 2 擴Φ13mm孔 3 鉸Φ13mm孔及C1倒角 七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔 1 粗鏜Φ100H7mm孔 2 精鏜Φ100H7mm孔 八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔 九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔 十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔 十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔 十二 鉗 表面去毛刺 十三 涂料 十四 檢 檢驗入庫 工藝路線二： 一 毛坯 準備毛坯 1 鑄造毛坯 2 時效熱處理 3 涂底漆 二 銑 銑寬度為150的底平面 三 銑 粗銑精銑φ132大端面 1 粗銑φ132大端面 2 精銑φ132大端面 四 銑 銑底部φ18的凸臺面 五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺面 六 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔 1 粗鏜Φ100H7mm孔 2 精鏜Φ100H7mm孔 七 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm 1 鉆Φ13mm孔 2 擴Φ13mm孔 3 鉸Φ13mm孔及C1倒角 八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔 九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔 十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔 十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔 十二 鉗 表面去毛刺 十三 涂料 十四 檢 檢驗入庫 根據(jù)加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一： 一 毛坯 準備毛坯 1 鑄造毛坯 2 時效熱處理 3 涂底漆 二 銑 銑寬度為150的底平面 三 銑 粗銑精銑φ132大端面 1 粗銑φ132大端面 2 精銑φ132大端面 四 銑 銑底部φ18的凸臺面 五 銑 銑兩側(cè)邊φ34的凸臺面 六 鉆 鉆、擴、鉸Φ13mm 1 鉆Φ13mm孔 2 擴Φ13mm孔 3 鉸Φ13mm孔及C1倒角 七 鏜 粗鏜精鏜Φ100H7mm孔 1 粗鏜Φ100H7mm孔 2 精鏜Φ100H7mm孔 八 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲兩側(cè)邊2-RC3/8螺紋孔 九 鉆孔攻絲 鉆孔攻絲大端面3-M6螺紋孔 十 鉆 鉆內(nèi)腔Φ14mm孔 十一 鉆 鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔 十二 鉗 表面去毛刺 十三 涂料 十四 檢 檢驗入庫 1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定 “泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。 （1）底面的加工余量。 根據(jù)要求，面加工分粗、精銑加工余量如下： 粗銑：參照《工藝手冊第1卷》。其余量值規(guī)定，現(xiàn)取。 精銑：參照《手冊》，余量值。 （2）螺孔毛坯實心，不沖孔 （3）端面加工余量。 端面分粗銑、精銑加工。各余量如下： 粗銑：參照《工藝手冊》，其余量規(guī)定，取。 （4）螺孔加工余量 毛坯實心，不沖孔。 1.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序1：無切削加工，無需計算 工序2：無切削加工，無需計算 工序3：銑寬度為150的底平面 機床：加工中心VMC850 刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。 單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進給量：取取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：,取 切削工時 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：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 工序4：粗銑精銑φ132大端面 機床：加工中心VMC850 刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。 單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進給量：取，取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取 切削工時 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：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 工序5：銑底部φ18的凸臺面 機床：加工中心VMC850 刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進給量：取取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：取 切削工時 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：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 工序6：鉆、擴、鉸Φ13H7mm孔及C1倒角。 機床：加工中心VMC850 刀具：根據(jù)參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔Φ11 鉸孔Φ13H7時先鉆孔 切削深度： 進給量：取。 切削速度：取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： ⑵ 擴孔 刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。 片型號：E403 切削深度： 進給量：取。 切削速度：取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入有： 刀具切出： ，取 走刀次數(shù)為1 機動時間： ⑶ 鉸孔 刀具：根據(jù)參照文獻選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 切削深度：，且。 進給量：根據(jù)文獻取。 切削速度：參照文獻取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻[3]表3.1～31取 實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入， 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 該工序的加工機動時間的總和是： 工序6：銑兩側(cè)邊φ34的凸臺面 機床：加工中心VMC850 刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。 單邊余量：Z=2.2mm 所以銑削深度： 精銑面余量：Z=1.0mm 銑削深度： 每齒進給量：?。喝°娤魉俣? 每齒進給量：取取銑削速度 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)文獻取 切削工時 被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：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 工序7、粗鏜精鏜Φ100H7mm孔 機床：加工中心VMC850 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： ⑴ 粗鏜Φ100H7mm孔 進給量：刀桿伸出取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻[3]表3.1～41，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 行程次數(shù)： 機動時間： ⑵ 精鏜Φ100H7mm孔 進給量：確定進給量 切削速度：取 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻[3]表3.14—41，取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 行程次數(shù)： 機動時間： 所以該工序總機動工時 工序8：鉆頂平面Φ14mm孔 機床：加工中心VMC850 刀具：根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔Φ14 鉆孔Φ14時先鉆孔。 切削深度： 進給量：取。 切削速度取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： ⑵ 擴孔 刀具：選擇擴孔鉆頭（硬質(zhì)合金錐柄麻花材料）。 片型號：E403 切削深度： 進給量：取。 切削速度：取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入有： 刀具切出： ，取 走刀次數(shù)為1 機動時間： ⑶ 鉸孔 刀具：選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。 切削深度：，且。 進給量： 取。 切削速度：取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： 按照文獻取 實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入， 刀具切出： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 該工序的加工機動時間的總和是： 工序9、鉆孔攻絲頂平面3-M6螺紋孔 機床：加工中心VMC850 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）鉆底面M6-6H 切削深度： 進給量：根據(jù)《工藝手冊》取 切削速度：參照《工藝手冊》取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《工藝手冊》取 機床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度： 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： （盲孔） 機動時間： 工序10: 鉆頂平面2-Φ5mm孔 機床：加工中心VMC850 刀具：根據(jù)參照文獻選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據(jù)文獻：進給量,切削速度。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照文獻，取。 實際切削速度： 切削工時 被切削層： 刀具切入： 刀具切出： 取。 加工基本時間： 工序 13鉆孔攻絲2-RC3/8螺紋孔螺紋孔 鉆孔Φ8、選用Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85鉆 鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定加工速度，根據(jù)《工藝手冊》 加工速度計算公式為 查得為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 故 ==72 選取 故實際速度為=2.64 確定加工時間（一個孔） = 工序11鉆內(nèi)腔2-Φ5mm孔 本工序采用計算法。 表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度（從gb6137-85） 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 主要幾何麻花鉆（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8鉆頭，鉆鉸刀磨損標準和耐久性 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆孔\擴孔 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭磨損0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進給量 查《工藝手冊》鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,進給量取f=0.60。 ②.確定加工速度 灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的加工速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際加工速度 = = =11.8 1.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 設年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。一天工作時間的計算8個小時，每部分的生產(chǎn)時間不應超過1.14min。機械加工單（在上述生產(chǎn)類型）時間定額：大規(guī)模生產(chǎn)） 大規(guī)模生產(chǎn)： 參照《工藝手冊》（生產(chǎn)類型：中批以上）時間計算公式： （大量生產(chǎn)時） 因此大批量單件時間計算： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —輔助時間。 —布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值 工序1：粗、精銑底面 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 工序2：鉆底面孔 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序3：粗銑凸臺 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫，所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序4：鉆側(cè)面孔 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。由于生產(chǎn)線上裝時間很短，所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序5：粗銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序6：銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序7：粗鏜48孔 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序8：精鏜支承孔 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序9：端面螺紋孔攻絲 機動時間： 輔助時間：參照鉆孔時間，取裝卸時間，工步時間。則 ：參照鉆孔值，取 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序10：精銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。 取裝卸時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序11：精銑側(cè)面 機動時間： 輔助時間：參照《工藝手冊》，取工步輔助時間。所以取裝時間。則 ：根據(jù)《工藝手冊》， 單間時間定額： 即能滿足生產(chǎn)要求 工序12：底面螺紋孔攻絲 機動時間： 輔助時間：取裝卸輔助時間，工步輔助時間。則 ：參照鉆孔值，取 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。 2鏜孔夾具設計 2.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工鏜孔Φ100H7孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 2.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對鏜孔Φ100H7孔行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，底面孔進行了鉆、擴加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 鏜孔Φ100H7孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。 2.3切削力及夾緊力的計算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]查表可得： 圓周切削分力公式： 式中 查[5]表得： 查[5]表 取 由表可得參數(shù)： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： 即： 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可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 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(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 2.4 誤差分析與計算 該夾具以一面兩銷定位，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。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 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。 2.5定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表3.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 8 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 2.6 夾具設計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 3 數(shù)控編程過程 3.1 創(chuàng)建程序父節(jié)點組 1、創(chuàng)建程序父節(jié)點組 （1）單擊“操作導航器”工具欄中的“程序視圖”圖標，切換操作導航器至程序視 （2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建程序”圖標，彈出“創(chuàng)建程序”對話框。選擇類型：mill_planar;程序:NC_PROGRAM，名稱：FAGAI。 （3）單擊確定，完成程序父節(jié)點組的創(chuàng)建。 3.2 創(chuàng)建刀具父節(jié)點組 （1）單擊“操作導航器”工具欄中的“機床視圖”圖標，切換操作導航器至機床視圖。 （2）單擊“加工創(chuàng)建”工具欄中的“創(chuàng)建刀具”圖標，彈出“創(chuàng)建刀具”對話框。 （3）在創(chuàng)建刀具對話框中，選擇類型為：mill_contour;選擇子類型為：（銑刀）；父節(jié)組為：GENERIC_MACHING;輸入名稱為：T1D12;如圖所示。 （4）單擊“確定”按鈕，彈出“銑刀-5參數(shù)”對話框 （5）如圖所示，在“銑刀參數(shù)”對話框中設置如下參數(shù)： 刀具直徑：12 刀具下半徑：0 刀具號：1 (6)設置完參數(shù)后，單擊確定按鈕，完成刀具的創(chuàng)建，其視圖如圖所示。 (7)同理 創(chuàng)建第二把刀具 ：平底刀，名稱：T2D8刀具直徑：10；刀具下半徑0；刀具號2，如圖所示 （8）創(chuàng)建第三把刀具，名稱：T3D2 如圖所示 (9)創(chuàng)建第四把刀具，名稱T4D6.8，如圖所示 3.3 創(chuàng)建幾何父節(jié)點組 （1） 單擊“操作導航器”工具欄中的“幾何視圖”圖標，切換操作導航器至幾何視圖，如圖所示。其中將MCL_MILL復制如圖，內(nèi)部粘貼如圖，修改為MCL_MILL01。 （2）定義加工坐標系：雙擊幾何視圖中的“MCS_MILL”節(jié)點，彈出“MILL_ORIENT”對話框，如圖所示，在此對話框中選中“間隙”復選框，單擊“安全設置選項”選擇“平面”；再在“指定平面”選項單擊按鈕，選擇工件上表面，偏置為50，如圖所示 （3）單擊“確定”完成安全平面的構(gòu)建 （4）選擇零件幾何體：在幾何視圖中，單擊“MCS_MILL”節(jié)點前的“+”號，再雙擊“WORKPLECE”節(jié)點，彈出“MILL_GEOM”對話框，如圖所示。在該對話框中選擇“指定部件”中的圖標，彈出“部件幾何體”對話框，選擇整個零件作為部件幾何體如圖所示，再單擊“確定”，完成零件幾合體的選擇。 （5）定義毛坯幾何體：單擊“文件”選擇“導入”中的“部件”導 入文件；再在“MILL_GEOM” 對話框中選擇“毛坯幾何” 圖標，單擊按鈕，彈出“毛坯幾何體”對話框，如圖所示。 再在對話框中選擇“幾何體”，選擇毛坯，如圖所示，單擊確定， 完成毛坯幾何體的定義。 3.4 創(chuàng)建加工操作 在加工導航器中切換到“加工方法視圖”，在操作導航器中選擇MILL_ROUGH,右鍵彈出菜單，選擇插入→操作，在類型中選擇mill_contour，在操作子類型中選擇第一個型腔銑CAVITY_MILL，程序設置PROGRAM，刀具設置D20，幾何體設置WORKPIECE，方法MILL_ROUGH，確定進入型腔銑對話框。 在刀軌設置里切削模式選擇“跟隨周邊”，步距恒定，距離為5mm，全局每刀深度3mm。如圖所示： 編程基本參數(shù)表 參 數(shù) 參 數(shù) 值 參 數(shù) 參 數(shù) 值 刀具材料 硬質(zhì)合金 進給速度 200 刀具類型 端面銑刀 主軸轉(zhuǎn)速 800 刀具刃數(shù) 2 公 差 0.03 刀具直徑 20 切削步距 5 刀具半徑 10 切削深度 3 圓角半徑 / 加工余量 側(cè)壁 1 快進速度 5000 底面 0 打開“切削參數(shù)”按鈕，在“策略”選項卡里選擇“切削方向”為順銑，“切削順序”為深度優(yōu)先，“圖樣方向”向內(nèi)；在“余量”選項卡里設置部件側(cè)面余量1mm，部件底部面余量0,內(nèi)外公差為0.03mm；在“連接”選項卡中設置區(qū)域排序為優(yōu)化，勾選區(qū)域連接；其余參數(shù)默認設置。如圖所示： 打開“非切削移動”按鈕，在進刀選項卡封閉區(qū)域中設置進刀類型為螺旋，直徑為刀具直徑的90%，傾斜角度15°；在開放區(qū)域中設置進刀類型為線性，長度為50%。 在傳遞/快速選項卡中設置安全設置為平面，指定平面為工件上表面偏置15mm傳遞類型為間隙。其余設置為默認設置，如圖所示： 在進給和速度選項里，設置主軸轉(zhuǎn)速為800，切削為200，其余參數(shù)如圖： 點擊生成按鈕，生成刀軌，如圖所示： 銑底面刀具軌跡圖 銑底面仿真圖 銑大端面刀具軌跡圖 銑大端面仿真圖 總體仿真圖 3.5 后置處理 具體操作： 最后在PROGRAM上右鍵彈出菜單，選擇“后處理”選項，彈出后處理器，在其中選擇后處理文件。 這里選擇已經(jīng)編輯設置好的FANUC 0I MC系統(tǒng)后處理文件，如下圖所示的文件，指定存放位置，確認輸出，生成G代碼，至此，加工完成。如圖： % N0010 G40 G17 G90 G70 N0020 G91 G28 Z0.0 :0030 T00 M06 N0040 G0 G90 X4.1337 Y-3.8583 S0 M03 N0050 G43 Z1.0118 H00 N0060 Y-3.4646 N0070 G1 Y-3.3465 F9.8 M08 N0080 X3.543 N0090 X1.378 N0100 X.7874 N0110 Y-3.4646 N0120 G0 Y-3.8583 N0130 Z1.7008 N0140 X4.1339 N0150 Y-3.4646 N0160 G1 Y-3.3465 N0170 X3.5433 N0180 X1.378 N0190 X.7874 N0200 Y-3.4646 N0210 G0 Y-3.8583 N0220 Z2.3898 N0230 X4.1337 N0240 Y-3.4646 N0250 G1 Y-3.3465 N0260 X3.543 N0270 X1.378 N0280 X.7874 N0290 Y-3.4646 N0300 G0 Y-3.8583 N0310 X-.7874 N0320 Z1.0118 N0330 Y-3.4646 N0340 G1 Y-3.3465 N0350 X-1.378 N0360 X-3.543 N0370 X-4.1337 N0380 Y-3.4646 N0390 G0 Y-3.8583 N0400 Z1.7008 N0410 X-.7874 N0420 Y-3.4646 N0430 G1 Y-3.3465 N0440 X-1.378 N0450 X-3.5433 N0460 X-4.1339 N0470 Y-3.4646 N0480 G0 Y-3.8583 N0490 Z2.3898 N0500 X-.7874 N0510 Y-3.4646 N0520 G1 Y-3.3465 N0530 X-1.378 N0540 X-3.543 N0550 X-4.1337 N0560 Y-3.4646 N0570 G0 Y-3.8583 N0580 M02 % 總 結(jié) 在設計過程中，我們讀到一些技術(shù)資料和設計手冊，在機械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此，這樣的設計不僅要加強自己的理解和知識，和他們的知識，拓寬。此外，該拉延工藝的設計，AutoCAD繪圖軟件的使用，并在同一時間，手繪，所有這些因素都使我們學到更多的知識，圖像識別和提高我們的繪圖能力。 但知識有限，實際的經(jīng)驗更多的問題，所以我的設計也有許多不足之處。如：每個時間分配不合理，雖然計算機圖形練習，但與手工繪圖相比，少，夾具設計的比例，步進機構(gòu)為手動，并降低成本，但它太簡單了。需要在未來的設計改進。 最后，在這里，感謝老師的悉心指導和同學們的幫助。 參 考 文 獻 [1] 李 洪．工藝手冊[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術(shù)出版社，2002．8． 致謝 這次畢業(yè)設計是在老師悉心指導下完成的。在畢業(yè)設計結(jié)束后我的所有幫助過我的老師和同學說，謝謝你,如果沒有他們幫助，畢業(yè)設計很難完成。 本畢業(yè)設計是在老師的指導下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識，嚴謹?shù)娘L格，高度的責任感。在做設計的過程中也遇到了很多問題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并要求任何進展，我畢業(yè)于精心的指導我們的設計，也經(jīng)常打電話或發(fā)送電子郵件來指導我們的設計。 在本文中，得到的幫助和機電工程相關(guān)領(lǐng)導和老師的支持，非常感謝你。 最后，在畢業(yè)設計中，我再一次感謝我的指導，關(guān)心和幫助的老師，領(lǐng)導和學生。謝謝你.