资源描述
I 开题报告 学生姓名 郝立新 专 业 车辆工程 班 级 导教师姓名 赵秋芳 职 称 副教授 工作单位 北华航天工业学院 课题来源 校企合作 课题性质 应用研究 课题名称 泵体数控加工工艺设计、编程及夹具设计 本设计的科学依据 （科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等） 数控技术在机械加工生产中的运用实现了机械加工制造的历史性改革。应用数字化信息技术对机床的运动以及加工过程完成各个方面的管理和控制，应用数控设备和可编程设备等多个系统完成一系列系统化的操作，进 而在一定程度上提升机械加工生产精度，满足技术有关需求。 目前企业主要采用单件生产、多品种 /小批量和重复大批量生产等多种方式。多样化经营模式、工艺复杂，所需设备和工装繁多。多采用工序集中原则，随着技术发展生活水品提高多品种高质量的产品越来越多的为人们所需。所以采取了更多更为复杂的工艺作为支撑。目前采用 制工艺很普遍。成组工序在工艺中得到广泛的运用它允许采用同一设备和工艺装置，以及相同或相近的机床调整方式来加工工全组零件。夹具也经历了一个大变革，从最初的基本加工辅助设备发展至今成为一种门类齐全的工艺装备 。 现如今出现了更多的柔性制造对夹具提出了更高的要求。未来夹具正向着标准化、精密化、高效化、柔性化发展。当前国外先进的制造工艺是将泵体和泵盖分别加工，然后组合到一起进行产品的总装，在保证精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。落后就要挨打，在这需求多变精益求精的当代采用多工艺生产出高质量高品质的泵体部件仍需要泵行业不懈努力。 购买设计文档后加 费领取图纸 设计内容和预期成果 （具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式） 本设计是泵体零件工艺编程及夹具设计。首先分析零件结构、作用、工艺性，然后进行工艺规程设 计、夹具设计、编制说明书。主要内容包括：生产类型、零件的作用、结构特点、结构工艺性、关键表面的技术要求分析等。然后进行工艺设计，主要内容包括：确定毛坯类型；毛坯选择与说明；工艺路线的确定（粗、精基准的选择，各表面的加工方法的确定，工序集中与分散的考虑，工序顺序的安排的原则，加工设备与工装的选择，不同方案的分析比较等）；加工余量、切削用量及基本时间、工序尺寸与公差的确定。然后根据工艺进行数控编程。最后进行专用夹具设计，主要内容包括：夹具设计思想与不同。方案的对比；定位装置和对刀及导引装置的选择；夹紧机构设计与 夹紧力的计算。 重点解决的技术问题：粗、精基准的选择，工序顺序的安排，机床与工装的选择，加工余量、切削用量的计算，编程定位装置与对刀装置的选择，夹紧力的计算。 预期成果及提供形式：工序卡片一套，泵体二维零件图及三维实物图，一套夹具装配图一张，一套夹具零件图一张，设计说明书一份。 拟采取设计方法和技术支持 （设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等） 设计方案：首先对零件进行分析，然后对给定零件进行工艺过程设计，编写加工程序，制订编制相应的工序卡片，最后进行专用夹具的设计。 技术 要点：分析零件、选择定位基准、制订加工顺序、计算工序尺寸、制订切削参数、制订工时定额等。根据现有机床刀具进行编程。准备所有设计资料；制订合理的定位方案，并设计定位元件结构；制订合理的夹紧方案，并设计夹紧结构设计夹具体；标注合理的技术要求，并分析精度是否满足要求；对夹具进行技术经济分析。 可能遇到的问题及解决办法： 1、基准如何选择定位基准的选择。 2、工序顺序如何安排。 3、工序尺寸、切削参数、工时定额的有关计算。 4、如何完成整套编程。 5、如何制订夹具方案。 对以上可能遇到的问题积极查询公司资 料和已有生产经验，并及时和老师以及公司沟通、交流、反馈。 购买设计文档后加 费领取图纸 实现本项目预期目标和已具备的条件 （包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等） 在机械制造技术基础的学习期间对夹具的设计和零件的加工工艺设计有了一定的掌握。通过实习和自学掌握了编程知识。中国知网上浩瀚的论文期刊为我们更好的去了解提供了优越的条件。在机床、夹具、刀具的选用上以数控机床为主。在公司可以实时向老师傅咨询问题，在公司室内完成。 购买设计文档后加 费领取图纸 各环节拟定阶段性工作进度 (以周为单位 ) 1、查阅资料，撰写文献综述； 1 周 2、根据撰写的文献综述填写开题报告，并查找与之相关的外文资料并翻译； 1 周 3、准备各种资料，熟悉零件图，并绘制零件图； 1 周 4、完成机械加工过程的设计； 1 周 5、对所设计的加工工艺进行技术经济分析； 1 周 6、完成工艺技术经济分析报告； 1 周 7、编写工序卡片； 1 周 8、根据工序内容编写数控程序； 1 周 9、对程序进行模拟； 1 周 10、根据工序内容编写夹具设计任务书； 1 周 11、设计专用 夹具； 1 周 12、拆一套零件图； 1 周 13、拆第二套零件图； 1 周 14、完成设计说明书一份； 1 周 15、对所设计的专用夹具进行技术经济分析，并完成分析报告； 1 周 购买设计文档后加 费领取图纸 摘 要 本次毕业设计内容为 对泵体进行数控工艺过程设计，相应工艺装备设计以及加工所需数控编程的编写。主要内容包括机械加工工艺流程卡片一份；机械加工工序卡片一份； 泵体零件图、毛坯图、夹具体非标零件图和夹具装配图 ,以及该工序需要的数控加工程序编程。 本毕业设计对零件机械制造的工艺和工序安排的问题进行了分析，设计了工序 中钻床和铣床专用夹具。并根据在公司实习期间所掌握的知识独立完成了该工序的数控加工编程。 关键词 ：泵体 工艺 编程 夹具 is of of of of nc of a of of A of of C by of of in to in s C is 目 录 摘 要 . 1章 绪论 .题背景 .控加工发展概况 .计内容简介 . 2章零件的分析 . 3章工艺规程设计 .机械加工余量 .定工艺路线 . 4章 钻床专用夹具设计 . 13 . 13 紧机构 . 13 . 13 . 13 . 13 第 5章 铣床专用夹具设计 . 14 . 14 . 14 . 14 . 14 第 6章 数控加工程序编写 . 15 . 15 . 15 结 论 . 16 致 谢 . 17 参考文献 . 18 1 第 1 章 绪论 题背景 本次设计为校企合作出题，因企业现有设备全部为西门子系统的数控机床，所以本次设计偏向数控工艺，强调学校教学内容与企业生产相结合。所以本次设计方案的关键和难点主要在于如何应用所学知识在公司现有机床基础条件下完成零件的生产。目前公司现有机床种类较少，所以工艺设计和夹具设计将本着简单高效原则。本次设计将以贴近实际生产为主。 数控技术是机械加工生产中的一次历史性改革。数字化信息技术的应用对机床的加工生产精度有着很大的提高，更方便满足设计要求。数控机床的精度主要由计算机及光电系统控制，在光栅尺的配合下，最大程度的减少了 加工过程中的误差，实现了更好的精度要求。普通的机床无法加工较为复杂的零部件，而数控机床则可通过多轴联动实现对复杂曲面和造型的加工。数控机床的自动换刀功能和工作台调整大大减少重复装夹所浪费的时间，同时也减少了重复装夹造成的定位误差。数控机床还可以对走刀路线进行模拟，并可随时调整加工程序，减少了废品率。 作为机械生产制造中的关键要素，具备良好控制能力的机械装置为机电一体化产品中主要构成部分。而数控加工技术在机床装置中的运用主要是将计算机控制设备连接在机床中，然后通过计算机技术实现机床加工生产的实时控制， 即数控机床。其主要是把加工生产时需求的所有操作以及工艺程序等利用数字代码进行表不，然后利用控制介质把有关数字信息录入到专用或是通用的计算机中，这时利用计算机对所录入的数据信息完成处理和计算，最后发出指令有效控制机床中的伺服系统或是其他相关执行元件，生产制造需求的零部件。 因为输入信息数据、存储以及处理等相关功能可以通过编辑软件实现，先进的数控技术在很大程度上提升了机械加工生产的灵活性，提升了装置生产效率。同时，数控加工技术还可以提升产品的质量。普通机床无法对比较复杂的零部件进行加工，而通过改变数控有关技术 工艺参数，就可以完成加工，因此比较便于实现换批加工与研发新产品。另外，数控技术还可以在一次装夹工作后，实现许多道工序加工，不仅确保了产品的质量以及加工精度，还在一定程度上节省了时间。运用模块化的规范工具，不但节省了换刀与安装时间，加强了 工具自身的标准化强度以及工具整体管理水平，还比较利于完成计算机的辅助生产制造。 由于所学的知识所限，考虑的不够全面，设计中还有许多不足之处，希望各位 2 老师多加指教，提出您宝贵的建议。 控加工发展概况 内数控技术的发展过程大致可以分为两个阶段： 第一阶段：硬件数控时代 ，即 N 硬件发展上来讲这个时代的标志为，从电子管、晶体管分离元件到小规模集成电路逐渐在数控机床的应用。 第二阶段：软件数控时代，即 代。这个时代的主要标志在于计算机处理能力的发展对数控技术的提升。 数控机床主要由数控装置、伺服机构和机床主体组成。 输入数控装置的程序指令，记录在信息载体上，由程序读入装置接收，或由数控装置的键盘直接手动输入。数控装置包括了程序读入装置和由电子线路组成的输入部分、运算部分、控制部分和输出部分等，其能实现点位控制、直线控制、连续轨迹控制三类。 伺服机构向开环系统、 半闭环系统、闭环系统三种类不断提升，利用步进电动机、调速系统、传感器等先进技术，使机床具有了很大的工艺适应性能和连续稳定工作的能力。 机床主体也随着数控技术的发展，对精度和稳定性有了更高的要求，以便于更好地完成指令的动作。 随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展，数控机床的控制系统日益趋于小型化和多功能化，具有完善的自诊断功能和自动编程功能等，并广泛应用于制造业，满足了复杂零件和高精度的生产工艺，提高了对动态多变市场的适应能力和竞争能力。 国内现状：我国数控机床制造业在上世纪 80年代曾有过高速发展的 阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在上世纪 90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到 50%，库存超过 4个月。从 1995年“九五”以后，国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点 支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用。尤其是在 1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。 当今世界工业国家数控机床 的拥有量，反映了这个国家的经济能力和国防实力。 3 目前我国是全世界机床拥有量最多的国家 (近 300万台 )，但我们的机床数控化率仅达到 右，这与西方工业国家一般能达到 20%的差距太大。日本不到 80万台的机床，却有近 10 倍于我国的制造能力。数控化率低，已有数控机床利用率、开动率低，这是发展我国 21世纪制造业必须首先解决的最主要问题。 国外现状：目前，绝大多数国外生产的数控机床，已广泛采用了 32 的系统，而国内生产的数控机床由于受到进口技术的限制，大多采用的是 16的系统。这就使得国产数控机床在功能上就先天不足，与 国外数控机床相比，有明显的差距。不论是加工中心或是数控车削中心，这类新型的数控设备均显示出能满足许多复杂零件在批量生产中的强大的生产力，一般均具有 4一 5轴连动，一次装夹可进行多面加工的功能 进行主轴立、卧式自动转换，转换前后均可自动换刀，五座标控制，五座标连动，可以加工出六面体中的五面份次装夹定位 )及复杂的曲线型面和空间曲面体。计算机在机器制造的各个领域，已越来越被广泛应用，设备越来越趋向柔性化、智能化、多功能化。 计内容简介 内容简介：本次设计主要分为工艺设计、夹具设计、程序 编写三个部分。 工艺设计部分加工余量主要参考机械制造工艺设计简明手册计算得，进而确定了毛坯尺寸。根据粗基础选择原选择了加工的粗基准工艺作为机械制造业中最为活跃、最为重要的角色，通过采用不同的工艺可对产品进行精益生产从而降低成本提高产品质量和生产效率。毕业设计试一次实践性的学习将理论和实践相结合。本次设计使我们能综合运用所学专业机械设计制造及其自动化中的理论知识，查询相关资料独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打 下了良好的基础。 机床夹具是机械制造业中不可或缺的重要工艺装备，可以保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动强度、实现生产过程自动化，使用专用夹具还可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能，所以，夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的采用为大批量生产提供了必要的条件。 程序编写，自己根据在公司实习期间所掌握的知识独立完成了该工序的数控加工编程。并对程序进行了模拟。在程序编写方面本着高效精准原则，避免多余走刀。编程时充分考虑机床条件，提高精度和效率 4 第 2 章零件的分析 件的工艺分析及生产类型的确定 件的作用 泵体类是机器或部件的基础零件，他将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，是他们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调的传递运动或动力。泵体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。 件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该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难获得。以下是泵体需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求和粗糙 度。 （ 1） 泵体底面的粗糙度为 端面粗糙度为 侧的凸台表面粗超度 面两个 9的通孔粗超度为 面两个 20深度为 2孔粗超度为 （ 2） 孔 60糙度为 于左端面的垂直度为 （ 3） 孔 15糙度为 于 60 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可 以保证。 件的生产类型 零件的生产纲领：大批量生产。泵体的三维零件图如图 2示。 图 2泵体的三维零件图 5 第 3 章工艺规程设计 择毛坯 该零件材料为 件结构比较简单，生产类型为大批生产，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用机器铸造成形，以提高生产效率。 定机械加工余量 根据李益民机械制造工艺设计简明手册 (以下简称工艺手册 )铸件的材料和铸造方法确定毛坯铸件典型的机械加工余量等级表，查询然后查取铸件的机械加工余量表得；左端 面的单边余量在厚度方向为 端面的单边余量在厚度方向为 面的加工余量为 侧凸台的单边加工余量为 60 定毛坯尺寸 毛坯尺寸为零件的尺寸加上所查得的加工余量值。 （ 1） 确定圆角半径需要加工的和不需要加工的过度表面处圆角半径为 R=2余的圆角半径为 （ 2） 确定拔模斜度 查表得：拔模斜度为 5。 （ 3） 确定分模位置： 选择在主视图中距左端面 28 择加工方法， 制定工艺路线 位基准的选择 粗基准的选择：按基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；选择余量较小的表面作为粗基准。选择重要表面作为粗基准。若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的左端面为主要的定位粗基准。 精基准的选择：考虑工序中多次用到“一面两孔”定位根据基准统一原则使用底面作为精基准，考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择 60 6 件各表面加 工方法的选择 （ 1） 泵体的底。表面粗糙度为 需进行粗铣。 （ 2） 泵体的右端面。表面粗糙度为 进行粗铣。 （ 3） 泵体两侧的凸台。表面粗糙度为 进行粗铣。 （ 4） 60差等级为 表面粗糙度为 于该孔在铸造是已经铸出来了，所以需要先进行粗镗，再进行半精镗，可达到 7 级精度。 （ 5） 泵体的左端面。表面粗糙度为 要与孔 60轴线保证 垂直度，需先进行粗铣，再进行半精铣。 （ 6） 15差等 级为 表面粗糙度为 孔 60以要以孔 60先钻，再扩孔，然后进行粗精铰可达到要求。 （ 7） 22的孔。表面粗糙度为 需锪钻就能达到要求。 （ 8）底座上两个 9的孔。表面粗糙度为 需钻即可。 （ 9） 底座上两个 20的孔。表面粗糙度为 用平底锪钻。 （ 10） 6 个 螺纹孔。先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 11） 3 个 螺纹孔。先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 12） 2 个 的螺纹通孔。先钻孔，再用丝锥攻螺纹。 （ 13） 7的斜面。表面粗超度为 需用车床粗车就可以。 （ 14） 1角。表面粗超度为 需用车床粗车就可以。 定工艺路线 工序 1：备料铸造毛坯。 工序 2：热处理。 工序 3：粗铣泵体底面。 工序 4：钻底座上两个 9的孔。 工序 5：钻底座上两个 20的孔。 工序 6：粗铣泵体右端面。 工序 7：粗铣 工序 8：粗镗 60 工序 9：钻 铰 15 7 工序 10：锪钻 22的孔。 工序 11：丝锥功 6 个 螺纹孔。 工序 12：丝锥功 3 个 螺纹孔。 工序 13：粗铣泵体两侧的凸台。 工序 14：丝锥功 2 个 的螺纹通孔。 工序 15：车 7的斜面。 工序 16：车 1角。 工序 17: 清洗。 工序 18: 终检。 序设计 择加工设备与工艺装备 工序表如表 3 表 3序表 工序号 设备 工 艺 装 备 工序 1 备料铸造 工序 2 热处理 工序 3 落地式镗铣床 硬质合金面 铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 4 合钻床 带导柱直柄麻花钻、游标卡尺、专用夹具 工序 5 合钻床 带导柱直柄平底锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序 6 落地式镗铣床 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 7 落地式镗铣床 高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具 工序 8 落地式镗铣床 镗刀、内径千分尺、专用夹具 工序 9 合钻床 麻花钻、铰刀、内径千分尺、专用夹具 工序 10 合钻床 平底锪钻、游标卡尺、专用夹具 工序 11 合钻床 麻花钻、细柄机用丝锥、 卡尺、专用夹具 工序 12 合钻床 麻花钻、细柄机用丝锥、卡尺、专用夹具 工序 13 合钻床 麻花钻、机用丝锥、卡尺、专用夹具 8 工序 14 合钻床 麻花钻、机用丝锥、卡尺、专用夹具 工序 15 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 工序 16 车床 刀、卡尺、三爪卡盘 工序 17 清洗机 工序 18 终检 塞规、百分表、卡尺等 定工序尺寸 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为 : （工序）由表 2查得，孔 15 精绞 =铰余量粗铰Z=孔钻的余量 钻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图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关。当基准不重合时，工艺尺寸应用工艺尺寸链解算。 （工序）备料铸造。 （工序）热处理。 （工序） 粗铣底面 量 （工序）由工艺手册 用直柄麻花钻钻两个 9孔。 （工序）由工艺手册 用导柱平底锪钻钻两个 20孔。 （工序）粗铣泵体右端面去除材料 （工序）粗铣泵体左端面去除材料 1精铣去除材料 （工序）镗 60 孔查询手册采用逆推确定各工序余量孔 60 精镗余量 镗余量 表确定各工步尺寸的加工精度等级为，粗镗： 精镗： 镗： 据上述结果，再查标准公 差数值表可确定各工步的公差值分别为，粗镗 精镗 镗 。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰： 铰： ：据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：铰： 孔钻： 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰： 9 铰 : ，扩孔： （工序 ）由工艺手册 用导柱平底锪钻钻 22孔 （工序 ）用丝锥攻 6 个 螺纹孔。选用粗牙普通螺纹，攻螺纹前首先钻孔 艺手册 直柄麻花钻钻 5孔之后查表 112 选用细柄机用和手用丝锥代号 M6 d=6。 （工序 ）用丝锥攻 3螺纹孔。同上先钻 112选用细柄机用和手用丝 锥代号 M4 d=4。 （工序 ）铣泵体两侧凸台去除两侧单边余量各 （工序 ）攻螺纹 2 个 之前 用直柄麻花钻钻 （工序 ）车 70 斜面。 （工序 ）车 1450倒角。 定切削用量 削用量的计算 铣底面： （ 1） 被吃刀量的确由于加工余量不大故可一次走刀切完 （ 2） 进给量的确定 ,当使用 查表 00Z=4 ,n=222r/ 86mm/ 因此实际 。 （ 3） 计算切削速度 :按切削手册表 削速度的计算公式为 (寿命选T=60 孔： m/= =66.7(m/（ 1） 确定机床主轴转速 : 00 00 V 10 =204(r/按机床选取 n =230 r/以实际切削 速度 V=10001000 =75.1 m/ 9 孔工步 （ 1） 取被吃刀量 （ 2） 进给量 查表 f=r。 （ 3） 切削速度查表 1m/ 。 20 孔工步 （ 1） 被吃刀量 0 （ 2） 进给量 查表 f=r （ 3） 切削速度 1m/ 取转速 n=195r/泵体右端面 硬质合金面铣刀，取 表 3f= 1m/n=457r/实际 铣半精铣泵体左端面 （ 1） 粗铣工步 F=z。 （ 2） 半精铣工步 F=r。 孔 （ 1） 粗镗工步： 被吃刀量的确定 取 进给量确定 由表 5选取该工步的每转进给量 f=r。取镗床n=64r/ 切削速度的计算 由 得 v= （ 2） 半精镗工步： 被吃刀量的确定 取 进给量确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 1000m 0 0d 0 0n m in/71 0 0 0d 0 0n m in/ 11 切削速度的计算 由公式 取镗床 n=113r/v=21m/ （ 3） 精镗工步： 被吃刀量的确定 取 进给量确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 由 取镗床 n=134r/v=25m/ 15 孔 根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时进给量与切削速度之间的速度关系为 f=（ (1) 钻孔工步： 被吃刀量的确定取 进给量确定，由表 5取该工步的每转 进给量 f=r。 切削速度的计算，由表 5工件材料为 条件选取，切削速度 3m/公式 可求得该工序钻头转速 n=550r/ （ 2） 扩孔工步 被吃刀量的确定 取 进给量确定，由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算，由表 5工件材料为 条件选取，切削速度 2m/公式 可求得该工序钻头转速 n=照表4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=545r/将此转速代入公式可求出该工序的实际钻削速度 = （ 3） 粗铰工步 被吃刀量的确定 取 进给量的确定 由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 切削速度的计算 由表 5削速度 v 可取为 2m/公式 可求得该工序铰刀转速 n=r/照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=97r/ （ 4） 精铰工步： 被吃刀量的确定 ，取 进给量的确定，由表 5取该工步的每转进给量 f=r。 10001000d d d d d m in/ 0 0 钻）（ 1V 12 切削速度的计算，由表 5削速度 v 可取为 6m/式 可求得该工序铰刀转速 n=127.4 r/照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n=140r/求出该工序的实际切削速度 V= 22 孔 取 1f=r 由公式 可求得该工序钻孔转速 n=400r/入公式可得 v=27m/ 纹 钻 d=工步，查工艺手册 螺纹前钻孔直径 d=查表去进给量 f=r 由公式 可求得该工序钻孔转速 n=1293r/查工艺手册表 n=1360r/螺纹工步 选用粗牙普通螺纹，查手 册取 f=r，v=10m/ 查工艺手册表 n=680r/ 纹 （ 1） 钻 d=5 通孔工步。查表取 f=r， 由公式 可求得该工序钻孔转速 n=960r/反代入公式可得 v=14m/ （ 2） 攻螺纹工步 ,查表取 f=1mm/r,v=10m/同上求得主轴转速n=545r/ 泵体两侧凸台 (1) 铣左侧工步 f=r ,v=28m/公式 可求得该工序钻孔转速 n=475r/ (2) 铣右侧工步，切削用量（同铣左侧工步）。 螺纹孔 (1) 钻 经计算该螺纹孔外径为 9查表 。取f=r， v=11m/公式 可求得该工序钻孔转速n=500r/ (2) 攻螺纹 ,取 表螺距 f=主轴转速 n=500r/ 得该工序切削速度 v=14m/ 70倾斜面 经过计算取取 f=r ,v=34m/由公式 工序钻孔转速 n=500r/ 450倒角 取 f=r， v=34m/n=500r/ d d d d d d d 13 第 4 章 钻床专用夹具设计 位方案 工件以一端面和 60用平面和短定位销组合定位方案，在定位平面及短定位销的圆柱面上 定位，其中平面限制 方向的转动以及 个自由度，短圆柱销限制了 X 和 Y 方向上的平移 2 个自由度，共限制了 5个自由度。 定位误差的计算：由于定位基准与工序基准一致，所以基准不重合误差 。由于定位销与泵体 60孔的配合为， H7/为 0。查公差数值表的 考指导书表 8 S= 紧机构 根据零件的生产纲领，为了使夹紧可靠、方便、效率高等特点设计一个压板。（参考了机械设计制造基础）具体原理是压板由一个圆头螺柱定位通过另一个带弹簧螺母旋紧压缩给压板施压从而达到使工件固定的目的。 向装置 采用可换钻套作为导向装置，孔径为 15用 套高度 H=(1 d,这里取 H=36削间隙 h(0.7)d,这里取 h=10具与机床连接元件 在夹具体上的两侧设计座耳，用 于 立式钻床工作台槽宽 a=14以 2，夹具体两侧座耳槽宽取 14。 具体 由于被加工零件的孔有同轴度要求，所以定位平面与定位圆柱销在安装时同轴度在15范围内允差 14 第 5 章 铣床 专用夹具设计 泵 体左端面夹具设计 定位方案 本夹具设计采用了箱体零件常用的“一面两销”定位原理。一面即一个平面限制 3个自由度；两销即一个圆柱销和一个削边销限制 3个自由度。一共限制 6个自由度对工件实现完全定位。 紧机构 根据零件的生产纲领，为了使夹紧可靠、方便、效率高等特点设计一个压板。（参考了机械设计制造基础）具体原理是压板由一个圆头螺柱定位通过另一个带弹簧螺母旋紧压缩给压板施压从而达到使工件固定的目的。 具与机床连接元件 在夹具体上的两侧设计座耳，用 T 形螺栓固定。由于 公司镗铣床 工作台槽宽a=14以 T 形螺栓的直径 d 取 6，夹具体两侧座耳槽宽取 10。 具体 被加工零件的孔有同轴度要求，安装前确认两定位孔的定位尺寸是否正确。 15 第 6 章 数控加工程序编写 坯件分析 公司加工以经济型为主，由于镗孔时一个尺寸的孔对应一把镗刀，每一个孔又经历从粗到精加工的过程，会造成镗刀数量的巨大，可以利用数控螺旋插补功能进行孔的精加工，螺旋插补轨迹对精度影响取决于螺旋升角入。通过工艺参数优化，配合主程序 +子程序可以实现深孔铣削，进一步优化刀路设计。 序编写 从上述分析可知螺旋插补要循环很多次，可以考虑采用主程序 +子程序的方法编程，把要重复出现的单元作为主程序多次调用，子程序巧妙使用 对值编程 )指令，使之具有迁移性。 刀路设计很关键，主要经历刀具定位一下刀一切入一螺旋插补循环一底部清底一切出一返回这样的过程，刀具刚切入材料的方式很重要，精加工时采用顺铣质量优于逆铣，内孔轮廓加工顺铣应该走逆时针圆弧，首先定位到 过走直线建立刀具半径左补偿，然后走辅助圆弧切入材料，进入到螺旋插补铣削，到孔底时要在孔底平而走一个整圆精加工孔 底，然后导圆切出。 主程序 : O 定位到 S 直线插补建立左刀补 ) 30 20;(作导圆切线切入 ) 9527子程序调用 15次 ) 03 O 0;(返回绝对值编程，整圆运动清底 ) S 20;(导圆切线切出 ) O 取消刀补 ) 200; 子程序 03 O 旋插补，节距 3 对值编程 ) 综上所述，本文针对深孔零件利用螺旋插补指令进行铣削，通过工艺参数的优化，特别是进行刀路的优化，利用子程序特别是宏程序对编程思路进行优化，以达到以铣代镗的目的，使本工艺更具有实用性。 16 结 论 最近几年以来，随着数控加工中心、柔性制造系统和制造单元等现代化的设备的大规模应用，传统上使用的机械加工制造工艺发生了巨大的变化。夹具作为在机械加工过程中固定加工对象、使其占有正确的位置接受加工的装置有着不同于以往的变化。数字化加工功能的广泛应用对夹具的快 速装夹、快速定位有着更高的要求。泵体的工艺及夹具毕业设计是作为主修机械工艺制造的一次综合性的设计以大学期间所有的课程设计及所学的专业知识为铺垫。工艺作为机械制造业中最为活跃、最为重要的角色，通过采用不同的工艺可对产品进行精益生产从而降低成本提高产品质量和生产效率。 在本次的设计中，我的收获很大，不仅巩固了在学校所学的知识，尤其是工艺设计和夹具设计方面的知识，从原来的书本上的知识变成了实际应用中的知识。在本次设计中，也了解到了自己缺少的部分，并在设计过程中查漏补缺，弥补了自己的不足。在这次设计中，我也充分锻炼 了自己分析问题，解决问题的能力，我独立的解决了零件的工艺设计和工序安排，也学会了如何根据实际生产生活中的基本条件设计夹具。在程序编写方面，充分利用了在公司所学的知识，根据实际加工生产中的需要，完成了程序的编写。 17 致 谢 本论文是在赵秋芳老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。赵老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向赵老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。我还要感谢在一起愉快的度过毕业 论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意 !最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！ 最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢！ 18 参考文献 1艾兴 M机械工业出版社， 2李益民 S大学：机械工业出版社，3梁春鸿 . 数控技术在机械加工中的应用及其发展前景 J. 中国高新技术企业 ,2015,05 4王新荣 王晓霞 M5黄楚鹏 . 数控机床和数控技术的发展及未来趋势 J. 科技视界 , 2014 6吴义荣 , 林雨 . 我国数控技术与产业的现状、发展趋势及对策 J. 锻压装备与制造技术 , 2005 7李庆寿 M械工业出版社， 1984 8邹青 M. 机械工业出版社， 9孟少农 M机械工业出版社， 10王伯平 二版） M械工业出版社， 11械装置的设计 ,992 12,造机械设计 , 998
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