水泵體零件工藝及工裝設計,水泵,零件,工藝,工裝,設計 編號 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 題目： 水泵體零件工藝及工裝設計 信機 系 機械工程及自動化 專業(yè) 學 號： 　　　 0923019　　　　 學生姓名： 刁井亮 指導教師： 　 薛慶紅 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013年5月25日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）水泵體零件工藝及工裝設計是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械91 學 號： 0923019 作者姓名： 2012年 11月 23日 無錫太湖學院 　信 機　系 　機械工程及自動化 　專業(yè) 畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目　　水泵體零件工藝及工裝設計 　　 2、專題　 二、課題來源及選題依據(jù)水泵體零件屬于結構較復雜的箱體類零件，設計內容包含工藝文件制訂、刀具選擇、切削用量計算等，以及夾具設計。是對機械專業(yè)學生所學專業(yè)知識的綜合應用。該課題難度適中，設計量合適，能提升學生對知識的應用能力。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： 1.根據(jù)零件使用要求，分析零件的機械加工的工藝性，編制零件機械加工工藝規(guī)程，并形成全套工藝文件，即工藝過程卡、機加工工藝卡、工序卡； 2.分析計算該零件機械加工工藝參數(shù)，選用加工設備和工藝裝備； 3.設計該零件加工的專用夾具，繪制夾具裝配圖及全套非標零件圖，分析夾具的定位精度等。 4.編寫設計說明書（大于30頁）； 5.專業(yè)外語翻譯（大于8000~10000字符，約合漢字5000字符）； 四、接受任務學生： 機械91 班 　　姓名 刁井亮 五、開始及完成日期： 自2012年12月1日 至2013年5月20日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師　 　　 簽名 簽名 　　　　　　　簽名 教研室主任 　　　　　　〔 學科組組長 研究所所長 〕　　　　　　　簽名 　　 　　系主任 　　　　　　簽名 2012年 12月 1日 I 摘 要 在機床上加工工件時，定位和夾緊的全過程稱為“安裝”。在機床上用來完成工件安裝任務的重要工藝裝備，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，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。本設計的主要內容是設計鉆床夾具，需要對泵體上表面4xM6的四個螺紋孔進行鉆削。 泵體零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。在機械加工中，孔的加工量所占比例較大，其中鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、鏜刀等定尺寸刀具加工占相當多數(shù)。這時，除了要保證孔的尺寸精度外，還要達到孔的位置精度要求。在單件小批量生產(chǎn)中，用劃線后找正孔軸線位置方法加工。在批量生產(chǎn)中一般都采用鉆床夾具與鏜床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，鏜床夾具又稱鏜模，通過鉆套、鏜套引導刀具進行加工可準確地確定刀具與工件之間的相對位置。 關鍵詞: 通用夾具; 專用夾具; 鉆床夾具; 泵體 III Abstract In the machine machining, positioning and clamping process called "installation". The machine used to complete the task of workpiece installation of process equipment, is an important fixture in the most widely used "the machine tool's fixture. There are many kinds of the machine tool's fixture, among them, use the widest range of general fixture, size, and there has been more standardized professional factory production. And widely used in mass production, designed for a workpiece machining processes and special fixture service to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The design of the main content is boring and milling machine fixture design jigs, need to pump body surface 4xM6 of the four threaded hole for drilling. Pump body parts are usually different purposes and accuracy of the hole machining. In machining, the hole of manufactured, among which the proportion of drilling, reaming, reamer, boring tools for size of such a sizable majority. At this time, except to ensure the accuracy of the size of the hole hole, but also achieve the position precision requirements. In single small batch production, use crossed for positive hole axis position after processing methods. In batch production in general by drilling and boring fixture, drilling fixture and diamond fixture, boring fixture and say, boring, boring set by drilling tools for processing guide can accurately determine tool and the relative position between the workpiece. Key word: General fixture; Special jig ;Drilling fixture; Pump body 目錄 摘 要 III Abstract IV 目錄 V 1 緒論 1 1.1 課題的背景和意義 1 1.2 機床夾具概述 1 1.2.1 機床夾具 1 1.2.2 機床夾具的功能 1 1.2.3 機床夾具在機械加工中的作用 2 1.2.4 機床夾具的發(fā)展趨勢 2 2 水泵泵體的工藝規(guī)程設計 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件圖的審核 4 2.2.1 分析零件圖 4 2.2.2 零件的結構工藝性分析 5 2.3 生產(chǎn)過程和工藝過程 5 2.3.1 生產(chǎn)過程 5 2.3.2 工藝過程 6 2.4 工藝規(guī)程 7 2.5 零件的工藝分析 7 2.6 選擇毛坯 8 2.7 坯料尺寸公差與機械加工余量的確定 8 2.8 確定毛坯尺寸 8 2.9 孔和平面加工分析 8 2.9.1 孔和平面的加工順序 8 2.9.2 鉆孔加工方案選擇 8 2.9.3 選擇定位基準 9 2.10 基面的選擇 10 2.11 零件表面加工方法選擇 10 2.12 各工序間加工余量 11 2.13 制定工藝路線 12 2.14 切削用量的計算 13 2.14.1 銑上平面工序切削用量的計算 14 2.14.2 銑下平面工序切削用量的計算 14 2.14.3 銑左端面工序切削用量的計算 15 2.14.4 銑右端面工序切削用量的計算 15 2.14.5 鉆?48孔工步切削用量的計算 16 2.14.6 加工M10螺紋的切削用量 16 2.14.7 加工M8螺紋的切削用量 17 2.14.8 加工M11.3螺紋的切削用量 18 2.14.9 法蘭端面凸臺切削用量 19 2.14.10 精車軸承內孔切削用量 19 2.14.11 鉆?10孔的切削用量 20 2.14.12 左端面倒角的切削用量 20 2.15 機械加工時間定額的確定（參考機械加工工藝手冊） 20 2.15.1 機械加工時間定額的組成 20 2.15.2 機械加工時間定額的計算 20 2.15.3 上平面時間定額的計算 21 2.15.4 下平面時間定額的計算 22 2.15.5 左端面時間定額的計算 23 2.15.6 右端面時間定額的計算 24 2.15.7 孔?48的時間定額 25 2.15.8 上平面螺紋孔的時間定額 26 2.15.9 左端面?10通孔的時間定額 27 2.15.10 下平面英制管螺紋的時間定額 28 2.15.11 右端面螺紋孔的時間定額 29 2.15.12 左端凸臺銑平面的時間定額 30 2.15.13 精車軸承內孔的時間定額 31 2.15.14 車左端面倒角的時間定額 32 3 夾具設計 33 3.1 對專用夾具的基本要求 33 3.2 專用夾具設計步驟 33 3.3 鉆螺紋孔2xM10攻螺紋夾具設計 34 3.3.1 問題的提出 34 3.3.2 夾具設計 34 3.3.3 夾具設計及操作的簡要說明 36 4結論與展望 37 4.1 結論 37 4.2 不足之處及未來展望 37 致謝 38 參考文獻 39 I 水泵體零件工藝及工裝設計 1 緒論 1.1 課題的背景和意義 特殊零件工藝設計和夾具設計是一種與機械制造工藝密切相關的畢業(yè)設計課題，與實際生產(chǎn)有機器密切的聯(lián)系，他要求我們有一定的生產(chǎn)實踐知識。其主要目的如下： (1)對生產(chǎn)知識有一定的認識，理解生產(chǎn)加工過程中相關機械設備的工作原理 (2)掌握機械制造相關知識，學會如何進行工藝設計及夾具設計 (3)理解和掌握夾具設計原理，能結合生產(chǎn)時間設計相關夾具 (4)了解夾具各原件的設計與夾具定位原理和結構 (5)理解專夾具的設計方法，學會分析夾具設計過程中的一些主要問題 (6)了解機械加工工藝過程的知識，明白它在實際中產(chǎn)生的意義與作用。 (7)學會如何制定加工工藝規(guī)程。 傳統(tǒng)的手工夾具設計往往依靠設計人員的經(jīng)驗進行，定位方案的選取、資料的檢驗、分析計算、繪圖及工藝等方案完全依靠手工完成，具有設計周期長、效率低、成本高、柔性差的缺點，并且夾具的質量很大程度上受夾具設計者的經(jīng)驗和知識水平的限制。1，夾具是機械加工不可缺少的部件，隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。2，為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多, 為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。3，夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。4，夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。 所以我認為在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展 1.2 機床夾具概述 1.2.1 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(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)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。 1.2.2 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。 1.2.3 機床夾具在機械加工中的作用 在機械加工中，使用機床夾具的目的主要有以下六個方面。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應該有不同的側重點。夾具設計時應該綜合考慮加工的技術要求、生產(chǎn)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(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用夾具，并且它還是全面質量管理的一個環(huán)節(jié)。 夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對刀具、機床的切削成形運動的位置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證，從而夾具能滿足工件的加工精度要求。 ② 提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產(chǎn)率。 ③ 改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便餐、省力、安全。當采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。 ④ 降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 ⑤ 保證工藝紀律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)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(chǎn)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。 1.2.4 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(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.2.4.1機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場激烈的競爭。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(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術（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(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 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(chǎn)率。 ⑥ 提高機床夾具的標準化程度。 1.2.4.2 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。 ① 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。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0.2~0.5μm。 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、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。 ③ 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。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。 ④ 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(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。 2 水泵泵體的工藝規(guī)程設計 2.1 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。所以，泵體的加工質量的好壞直接影響這泵的性能和耐用性，從而提出零件的制造工藝方面的要求：加工精度和加工表面質量。前者包括了零件的尺寸精度、形狀精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗糙度、波度和物理、機械性能；要求箱體零件要有足夠的剛度和強度，良好的密封性和散熱性；設計結構應能夠加工。在工件上應有足夠的加工空間，以便刀具能夠接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高勞動生產(chǎn)率。如加工表面盡可能地安排在同一平臺面或同一軸線上，以便采取多刀或多件加工的高效生產(chǎn)方法。因此，箱體零的加工質量和方案直接影響機器的性能、精度和壽命和工人的工作強度。零件如圖2.1所示。 圖2-1（水泵體零件圖） 2.2 零件圖的審核 2.2.1 分析零件圖 ① 檢查零件圖的完整性和正確性 檢查內容：檢查零件視圖是否正確、足夠，表達是否直觀、清楚，繪制是否符合國家標準，尺寸、公差以及技術要求的標注是否齊全、合理等。 ② 零件的技術要求分析 包括內容：加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形狀精度；主要加工表面之間的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面質量方面的其它要求；熱處理要求；其它要求(如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。 要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實現(xiàn)。特別要分析主要表面的技術要求 。 ③ 零件的材料分析 分析所提供的毛坯材質本身的機械性能和熱處理狀態(tài)，毛坯的鑄造品質和被加工部位的材料硬度，是否有白口、夾砂、疏松等。判斷其加工的難易程度，為選擇刀具材料和切削用量提供依據(jù) 。 ④ 合理的標注尺寸 1）零件圖上的重要尺寸應直接標注，而且在加工時應盡量使工藝基準與設計基準重合，并符合尺寸鏈最短的原則 。 2）零件圖上標注的尺寸應便于測量，不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量的基準標注尺寸。 3）零件圖上的尺寸不應標注成封閉式，以免產(chǎn)生矛盾。 4）零件上非配合的自由尺寸，應按加工順序盡量從工藝基準注出。 5）零件上各非加工表面的位置尺寸應直接標注，而非加工面與加工面之間只能有一個聯(lián)系尺寸。 2.2.2 零件的結構工藝性分析 ①概念：零件的結構工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來的特性。 ②零件的結構工藝性分析應考慮幾方面： 1)有利于達到所要求的加工質量 a合理確定零件的加工精度與表面質量 b保證位置精度的可能性 2)有利于減少加工勞動量 a盡量減少不必要的加工面積 b盡量避免或簡化內表面的加工 3)有利于提高勞動生產(chǎn)率 a零件的有關尺寸應力求一致，并能用標準刀具加工。 b減少零件的安裝次數(shù) c零件的結構應便于加工 d避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削 e便于多刀或多件加工 此泵體的外形較簡單，有許多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是軸孔，軸孔之間有相當高的位置和形狀的要求 ?，F(xiàn)分析結構特點如下： ① 結構特點 1）外形基本上是多個圓柱面組成的封閉式多面體； 2）結構形狀比較簡單，內部為空腔形； 3）泵體的加工面，僅為左側面和上下表面，此外還有精度要求較高的配作孔。 ② 術要求如下 1）尺寸精度 內孔的尺寸精度、表面粗糙度要求。 2）為滿足泵體加工中的定位需要及箱體與機器總裝要求，箱體的裝配基準面與加工中的定位基準面應有一定的平面度和表面粗糙度要求。 2.3 生產(chǎn)過程和工藝過程 2.3.1 生產(chǎn)過程 工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程：是指由原材料到成品之間的各個相互聯(lián)系的勞動過程的總 主要包括：① 生產(chǎn)技術準備過程包 括產(chǎn)品投產(chǎn)前的市場調查分析，產(chǎn)品研制，技術鑒定等。 ② 生產(chǎn)工藝過程 包括毛坯制造，零件加工，部件和產(chǎn)品裝配、調試、油漆和包裝等。 ③ 輔助生產(chǎn)過程 為使基本生產(chǎn)過程能正常進行所必須的輔助過程，包括工藝裝備的設計制造、能源供應、設備維修等。 ④ 生產(chǎn)服務過程 包括原材料采購運輸、保管、供應及產(chǎn)品包裝、銷售等。 2.3.2 工藝過程 工藝過程基本概念：在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)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的過程稱為工藝過程。 工藝規(guī)程：技術人員根據(jù)產(chǎn)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。 為了便于工藝規(guī)程的編制、執(zhí)行和生產(chǎn)組織管理，需要把工藝過程劃分為不同層次的單元。它們是工序、安裝、工位、工步和走刀。 其中工序是工藝過程中的基本單元。 零件的機械加工工藝過程由若干個工序組成，在一個工序中可能包含有一個或幾個安裝，每一個安裝可能包含一個或幾個工位，每一個工位可能包含一個或幾個工步，每一個工步可能包括一個或幾個走刀。 ① 工序 一個（或一組）工人，在一個工作地（或一臺機床）上對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。 劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變化和工作過程是否連續(xù)。 工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃的基本單元。 ② 安裝　 在機械加工工序中，使工件在機床上或在夾具中占據(jù)某一正確位置并被夾緊的過程， 稱為裝夾。有時，工件在機床上需經(jīng)過多次裝夾才能完成一個工序的工作內容。 安裝是指工件經(jīng)過一次裝夾后所完成的那部分工序內容。 ③ 工位　 采用轉位（或移位）夾具、回轉工作臺或在多軸機床上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進行加工，工件在機床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。 簡單來說，工件相對于機床或刀具每占據(jù)一個加工位置所完成的那部分工序內容，稱為工位。 ④ 工步 在加工表面、切削刀具、切削速度和進給量不變的條件下，連續(xù)完成的那一部分工序內容稱為工步。生產(chǎn)中也常稱為“進給”。 為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時加工幾個加工表面的工步，稱為復合工步，也可以看作一個工步。 ⑤ 走刀　 加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分稱為走刀。 例如軸類零件如果要切去的金屬層很厚，則需分幾次切削，這時每切削一次就稱為一次走刀。因此在切削速度和進給量不變的前提下刀具完成一次進給運動稱為一次走刀。 2.4 工藝規(guī)程 工藝規(guī)程是在具體的生產(chǎn)條件下說明并規(guī)定工藝過程的工藝文件。根據(jù)生產(chǎn)過程工藝性質的不同，有毛坯制造、零件機械加工、熱處理、表面處理以及裝配等不同的工藝規(guī)程。其中規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程；用于規(guī)定產(chǎn)品或不見的裝配工藝過程和裝配方法的工藝文件是機械裝配工藝規(guī)程。它們是在具體的生產(chǎn)條件下，確定的最合理或較合理的制造過程、方法，并按規(guī)定的形式書寫成工藝文件，指導制造過程。 工藝規(guī)程是制造過程的紀律性文件。其中機械加工工藝規(guī)程包括：工件加工工藝路線及所經(jīng)過的車間和工段、各工序的內容及所采用的機床和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、工時定額及工人技術等級等內容。機械裝配工藝規(guī)程包括裝配工藝路線、裝配方法、各工序的具體裝配內容和所用的工藝裝備、技術要求及檢驗方法等內容。 機械制造工藝規(guī)程的作用主要有： ① 工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術文件 合理的工藝規(guī)程是在總結生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的基礎上，依據(jù)工藝理論和必要的工藝試驗而制定的，是保證產(chǎn)品質量與經(jīng)濟效益的指導性文件。在生產(chǎn)中應嚴格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員應不斷總結工人的革新創(chuàng)造，及時地吸取國內外先進工藝技術，對現(xiàn)行工藝不斷地予以改進和完善，以便更好地知道生產(chǎn)。 ② 工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應、通用工藝裝備的準備、機械負荷的調整、專用工藝裝備的設計和制造、作業(yè)計劃的邊排、勞動力的組織，一級生產(chǎn)成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。 ③ 工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料 在新建或擴建工廠或車間時，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領才能正確確定生產(chǎn)所需要的機床和其他設備的種類、規(guī)格和數(shù)量；確定車間的面積，機床的布置，生產(chǎn)工人的工種、等級及數(shù)量以及輔助部門的安排等。 2.5 零件的工藝分析 由泵體的零件圖可知，泵體是一個薄壁殼體零件，它的外表面有四個平面需要進行加工，軸孔在前后端面上，上端面有兩個螺紋孔和一個大孔，下端面有一個英制管螺紋孔需要加工，后端面的六個螺紋孔需要加工，現(xiàn)分述如下： （1） 以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括右端面的銑削加工； （2） 以上端面為主要加工表面的加工面。這一組加工面包括平面的銑削加工。 （3） 左端面需要銑削加工。 （4） 下端面也需要銑削加工。 （5） 上端面加工兩個螺紋孔，右端面加工六個螺紋孔，下端面加工英制管螺紋孔。 （6） 左端面2X?10的通孔，上端面?48的孔。 2.6 選擇毛坯 零件材料為鑄件，且尺寸不大，受力很小，根據(jù)《機械設計基礎》可查得材料選HT200即可滿足強度要求，屬于中大批生產(chǎn)，，鑄造方法為金屬型澆注，鑄件尺寸公差等級采用CT6級。這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。 2.7 坯料尺寸公差與機械加工余量的確定 材料為HT200中大批量生產(chǎn)，以此確定尺寸公差與加工余量。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》： （1） 求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長235mm，寬124mm，所以最大輪廓尺寸為235mm。 （2） 選取公差等級CT由表2.2-1，鑄造方法按機器鑄造型，鑄件材料按灰鑄鐵得公差等級為6級。 （3） 求鑄件尺寸公差，由表2.2-1得：1mm。 求機械加工余量等級，由表2.2-4取E級。 (4)求MA，由表查得最大235mm的機械E級機械加工余量得MA=2mm。 2.8 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸為零件的尺寸加上所查的加工余量值。 2.9 孔和平面加工分析 此零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由于生產(chǎn)量也相當大，怎樣滿足生產(chǎn)率的要求也是零件加工過程中的主要考慮因素。 2.9.1 孔和平面的加工順序 零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工泵體上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面，然后再加工孔系。泵體零件的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 泵體零件的加工工藝應遵循粗精加工基準面的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。這樣處理還有一個好處就是在粗加工以后零件表面有應力集中的現(xiàn)象，粗精分開可以在粗加工以后進行熱處理以消除應力。 2.9.2 鉆孔加工方案選擇 泵體零件孔加工方案，應選擇能夠滿足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(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇最經(jīng)濟的機床。 根據(jù)泵體零件圖所示的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 ① 用鉆模法鉆孔 在大批量生產(chǎn)中，泵體鉆孔加工一般都在組合鉆床上采用準模法進行加工。鉆模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鉆頭通過鉆套的引導進行鉆孔時，鉆的精度就直接保證了關鍵孔的精度。 采用鉆?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鉆模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鉆模的制造和裝配誤差、鉆模在機床上的安裝誤差。用鉆模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 ② 用臥式鉆孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠實現(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鉆模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應這種要求，而臥式鉆孔卻能適應這種要求。 2.9.3 選擇定位基準 正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，也是保證零件加工精度的關鍵。 定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工 的表面作為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。 在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準面加工出來。另外，為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結構特點、設計基準和技術要求的基礎上，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選擇定位基準。 2.9.3.1精基準的選擇 ①“基準重合”原則 應盡量選用被加工表面的設計基準作為精基準，即“基準重合”的原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的誤差。 ②“基準統(tǒng)一”原則 應選擇多個表面加工時都能使用的定位基準作為精基準，即“基準統(tǒng)一”的原則。 這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準變換所產(chǎn)生的誤差，并簡化夾具的設計制造工作。 ③“互為基準”原則 當兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面互為基準，反復多次進行精加工。 ④“自為基準”原則 在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應盡量選擇加工表面本身作為定位基準。 此外，精基準的選擇還應便于工件的裝夾與加工，減少工件變形及簡化夾具結構。需要指出的是，上述四條選擇精基準的原則，有時是相互矛盾的。例如，保證了基準統(tǒng)一就不一定符合基準重合等等。在使用這些原則時，要具體情況具體分析，以保證主要技術要求為出發(fā)點，合理選用這些原則。 結合此零件的特點精基準采用內孔定位。 2.9.3.2 粗基準的選擇 ① 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應選該表面為粗基準。 ② 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應以加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可使這個表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報廢。 ③ 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本原則處理。 ④ 選作粗基準的表面，應盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準確，裝夾可靠。 ⑤ 粗基準在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。但是，當毛坯是精密鑄件或精密鍛件，毛坯質量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復使用某一粗基準。 結合此十條，粗基準的選擇：采用泵體右邊的臺階面作為粗基準，考慮到此面表面較為平整，沒有澆口、冒口，而且為非加工表面，符合粗基準的選擇條件。 精基準的選擇：采用泵體底面作為精基準，考慮到此平面比較大，并且此平面有定位孔，可以實現(xiàn)泵體零件“一面兩孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用它來定位。 2.10 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一。基面選擇正確與否與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：采用泵體下端面做粗基準，考慮到此平面表面較為平整，沒有澆口，冒口，符合粗基準的選擇條件。 精基準的選擇：采用泵體上端面作為精基準，考慮到此平面比較大。 2.11 零件表面加工方法選擇 本零件的加工面有內孔，端面，底面等，材料為鑄件，參考設計指導書中1-6到表1-20。其加工方法選擇如下： 表4-1 零件表面加工方法 加工表面 加工方法 上端面 粗銑-半精銑 右端面 粗銑-半精銑 左端面 粗銑-半精銑 下端面 粗銑-半精銑 左端面凸臺 粗銑-半精銑 ?48孔 鉆 M10螺紋孔 鉆-攻絲 M11.3英制管螺紋 鉆—攻絲 ?10通孔 鉆 軸承內孔 精車 M8螺紋孔 鉆—攻絲 2.12 各工序間加工余量 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》中的表2.3-21，將各加工表面的工藝路線，工序余量，工序尺寸填入表中。 表 4-3 各加工表面的工藝路線，工序余量，工序尺寸（mm） 加工表面 工序名稱 工序余量 基本尺寸 上端面 粗銑 1.0 237 半精銑 1.0 235 右端面 粗銑 0.5 126 半精銑 1.5 124 左端面 粗銑 1.0 126 半精銑 1.0 124 下端面 粗銑 1.0 236 半精銑 1.0 236 續(xù)表 4-3 左端面凸臺 粗銑 半精銑 1.0 1.0 103 101 ?48孔 鉆 1.0 52 2XM10螺紋孔 鉆孔 0 10 攻絲 0 10 6XM8螺紋孔 鉆孔 1.0 8 攻絲 0 8 M11.3英制管螺紋 鉆孔 0 11.3 攻絲 0 11.3 2X?10通孔 鉆孔 0 10 2X45°倒角 車倒角 0 軸承內孔 精車 0 2.13 制定工藝路線 制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度，形狀精度，位置精度）和表面質量技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確為中大批生產(chǎn)的情況下，可以采用通用機床配以專用夾具，并盡可能使工序集中來提高生常率。還有應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工序順序的安排機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，“先粗后精”原則，“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面，遵循“先面后孔”因此工序安排如下： 工序1 時效處理。（消除鑄件內應力） 工序 2 粗銑-半精銑上平面 工序3粗銑-半精銑左右兩端面。 工序4 粗銑-半精銑下平面。 工序5劃線，在毛坯上標出?10孔。 工序6 鉆2X?10的孔 工序7 鉆，攻絲M10的螺紋孔。 工序8 鉆，攻絲擬M8的螺紋孔。 工序9 鉆，攻絲M11.3的螺紋孔。 工序10 車左端面2X45°的倒角。 工序11 內孔車刀精車軸承內孔。 工序12 鏜上平面?48的孔。 工序13 去毛刺。 工序14清洗。 工序15 檢測入庫。 表 4-4 各工序名稱,機床設備，刀具，量具 工序號 工序名稱 機床設備 刀具 量具 1 時效處理 2 粗銑，半精銑上平面 X3132平面銑床 圓柱形銑刀 游標卡尺 3 粗銑，半精銑左右端面 XE755端面銑床 圓柱形銑刀 游標卡尺 4 粗銑，半精銑下平面 X51立式銑床 平面銑刀 游標卡尺 5 劃線2X?10的孔 6 鉆?10的孔 Z525型立式鉆床 直柄麻花鉆 塞規(guī)卡尺，內徑百分表 7 鉆孔攻絲M10螺紋孔 Z5125立式鉆床 麻花鉆，絲錐 塞規(guī)卡尺，內徑百分表 8 鉆孔攻絲M8螺紋孔 Z5125立式鉆床 麻花鉆，絲錐 塞規(guī)卡尺，內徑百分表 9 鉆孔攻絲M11.3的英制管螺紋螺紋孔 Z5125立式鉆床 麻花鉆，絲錐 塞規(guī)卡尺，內徑百分表 10 車左端面2X45°的倒角。 C620-1臥式車床 內孔車刀 萬能角度尺，游標卡尺 11 精車車軸承內孔 C620-1臥式車床 內孔車刀 內孔測量儀 12 鉆?48的孔 Z5183-A立式鉆床 麻花鉆 游標卡尺 13 去毛刺 鉗工臺 14 清洗 清洗機 15 檢驗入庫 百分表，三用游標卡尺檢驗樣板，三棱平尺塞規(guī) 2.14 切削用量的計算 切削用量一般包括切削深度，進給量及切削速度三項。確定方法是先確定切削深度， 進給量，在確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》確定本零件的各工序的切削用量。 2.14.1 銑上平面工序切削用量的計算（參照機械加工工藝手冊） （1）背吃刀量的確定，取 （2）進給量的確定，由表5-11，選取該工序的每轉進給量f=0.3mm/r。 （3）切削速度的計算，由表5-13，按工件材料為灰鑄鐵，硬度為195HBS的條件選擇，切削速度v可取為45m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉速 參考表3.7所列X3132型平面銑床的主軸轉速，取轉速n=380r/min.再將此轉速代入公式， 可求出該工件的實際銑削速度 2.14.2 銑下平面工序切削用量的計算（參照機械加工工藝手冊） （1）背吃刀量的確定，取 （2）進給量的確定，由表5-11，選取該工序的每轉進給量f=0.3mm/r。 （3）切削速度的計算，由表5-13，按工件材料為灰鑄鐵，硬度為195HBS的條件選擇，切削速度v可取為45m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉速 參考表3.7所列X3132型平面銑床的主軸轉速，取轉速n=380r/min.再將此轉速代入公式， 可求出該工件的實際銑削速度 2.14.3 銑左端面工序切削用量的計算 （1）背吃刀量的確定，取 （2）進給量的確定，由表5-11，選取該工序的每轉進給量f=0.2mm/r。 （3）切削速度的計算，由表5-13，按工件材料為灰鑄鐵，硬度為195HBS的條件選擇， 切削速度v可取為38m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉速 參考表3.7所列X51型立式銑床的主軸轉速，取轉速n=300r/min.再將此轉速代入公式， 可求出該工件的實際銑削速度 2.14.4 銑右端面工序切削用量的計算 （1）背吃刀量的確定，取。 （2）進給量的確定，由表5-11，選取該工序的每轉進給量f=0.2mm/r。 （3）切削速度的計算，由表5-13，按工件材料為灰鑄鐵，硬度為195HBS的條件選擇，切削速度v可取為38m/min。由公式（5-1） 可求得該工序銑刀轉速 參考表3.7所列X51型立式銑床的主軸轉速，取轉速n=300r/min.再將此轉速代入公式， 可求出該工件的實際銑削速度 2.14.5 鉆?48孔工步切削用量的計算 （1）背吃刀量的確定，取 （2）進給量的確定，由表5-138，選取該工序的每轉進給量f=0.5mm/r。 （3）切削速度的計算，由表5-138，8切削速度v可取為30/min。由公式（5-1） 可求得該工序麻花鉆轉速 參考表所列Z5183A立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=140r/min.再將此轉速代入公式， 可求出該工件的實際鉆削速度 2.14.6 加工M10螺紋的切削用量 1.鉆M10螺紋底孔 (1)背吃刀量的確定 選 (2)進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.14mm/r。 (3)切削速度的計算 由表5-22.取切削速度v=16m/min, 有公式 求得： 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸鉆速，取轉速n=960r/min。再將此轉速代入公式 可求的該工步的實際鉆削速度 2.攻M10螺紋 （1）背吃刀量的確定 選 （2）進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r。 （3）切削速度的計算 由表5-38.取切削速度v=16m/min。有公式 求得 參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸鉆速，取轉n=392r/min。再將此轉速代入公式 可求