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機械加工工序卡片
工 序 名 稱
鉆削
工序號
11
零件數量
1
零件號
零件名稱
殼體
材 料
毛 坯
牌號
硬度
形 式
重 量
鑄鐵
鑄件
設 備
夾 具
工序工時(min)
名稱
型號
專用夾具
準終
單件
搖臂鉆床
Z3025
工步
工 步 內 容
工藝裝備
主軸轉速r/min
切削速
度m/min
進給量
mm/r
背吃刀量mm
進給次數
工步工時（min）
機動
輔助
1
鉆6-Φ7
麻花鉆、游標卡尺
1000
35
0.25
3.5
6
0.336
2
設計者：戴鵬
指導老師
伍俏平
共12頁
第9頁
軸承座的機械加工工藝過程卡片湖南科技大學機機械械加加工工工工藝藝過過程程卡卡片片產品型號產品名稱材料牌號ZL120毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯可制 件 數工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備1銑殼體底面銑殼體底面立式銑床X52K端面車刀、游標卡尺2銑殼體頂面銑殼體頂部立式銑床X52K端面車刀、游標卡尺330H7的加工余量擴28孔至29.8，鉸29.8孔至30H7，倒角C2立式鉆床Z525擴孔鉆、游標卡尺、鉸刀448H7的加工余量擴30孔至48H7，倒角C2立式鉆床Z525擴孔鉆、游標卡尺、特制麻花鉆512孔的加工余量鉆殼體頂面12孔深40，鉆殼體頂面M6螺紋底孔5.1深18，攻殼體頂面M6螺紋深16立式鉆床Z525麻花鉆、游標卡尺、絲錐、量規(guī)6M6螺紋的加工余量锪平4-16搖臂鉆床Z3025锪孔鉆、游標卡尺74-7的加工余量鉆4-7搖臂鉆床Z3025麻花鉆、游標卡尺描 圖86-14的加工余量锪平6-14搖臂鉆床Z3025锪平鉆、游標卡尺96-7的加工余量鉆6-7搖臂鉆床Z3025麻花鉆、游標卡尺描 校1028x5槽的加工余量銑28x5槽臥式銑床X62W三面刃銑刀、游標卡尺116孔的加工余量鉆6孔；擴6孔至12深8；鉆2-M6螺紋底孔5.1深15；攻2-M6螺紋深13臥式鉆床麻花鉆、游標卡尺、擴孔鉆、絲錐底號圖1212孔的加工余量鉆30端面上12孔；擴12孔至20深12臥式鉆床麻花鉆、游標卡尺、擴孔鉆132-M6螺紋的加工余量鉆6孔；擴6孔至12深8；鉆2-M6螺紋底孔5.1深15；攻2-M6螺紋深13臥式鉆床麻花鉆裝訂圖14清洗、終檢清洗機塞規(guī)、百分表、卡尺等設計（日期）戴鵬2015.04.14標記處數更改文件號簽字日期 標記 處數更改文件號簽字日期軸承座的機械加工工藝過程卡片零件圖號零件名稱支架殼體共1頁第1頁1每臺件數1備注工時準終單件01.206min00.779min03.364min00.593min00.506min00.280min00.224min00.390min00.336min00.658min00.655min00.693min00.655min審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）每毛坯可制 件 數工藝裝備端面車刀、游標卡尺端面車刀、游標卡尺擴孔鉆、游標卡尺、鉸刀擴孔鉆、游標卡尺、特制麻花鉆麻花鉆、游標卡尺、絲錐、量規(guī)锪孔鉆、游標卡尺麻花鉆、游標卡尺锪平鉆、游標卡尺麻花鉆、游標卡尺三面刃銑刀、游標卡尺麻花鉆、游標卡尺、擴孔鉆、絲錐麻花鉆、游標卡尺、擴孔鉆麻花鉆塞規(guī)、百分表、卡尺等
湖 南 科 技 大 學
畢業(yè)設計（論文）任務書
機電工程 院 機械設計制造及其自動化 系（教研室）
系（教研室）主任: （簽名） 2015 年 3月 9日
學生姓名: 戴鵬 學號: 1103010112 專業(yè): 機械設計制造及其自動化
1 設計（論文）題目及專題： 泵殼體零件加工工藝及其夾具設計
2 學生設計（論文）時間：自 2015 年 3 月 9 日開始至 2015 年 5 月 28 日止
3 設計（論文）所用資源和參考資料：
①零件圖一張；
②上一學期搜集的資料
③相關教材及設計、工藝手冊。
4 設計（論文）應完成的主要內容：
①零件結構特征、性能的分析；②零件毛坯圖的設計；③機械加工工藝過程設計；④機械加工工序卡片（一套）；⑤夾具裝配圖的設計、零件工作圖的設計及相關的計算；⑥工藝設計方案的比較本設計的優(yōu)缺點分析；⑦編寫設計說明書；
5 提交設計（論文）形式（設計說明與圖紙或論文等）及要求：
①零件毛坯圖一張（1或2號圖一張）；
②夾具設計，工藝過程設計完成后指定（兩套，零件圖、裝配圖）；
③編寫的設計說明書及典型零件的加工程序（說明書不少于40頁，圖紙量：折合1號圖5張）；
④課題相關論文的翻譯（英譯中，不少于1500字）一篇
6 發(fā)題時間： 2015 年 1 月 10 日
指導教師： （簽名）
學 生： （簽名）
1
湖南科技大學 2015 屆畢業(yè)設計（論文）開題報告
題 目
泵殼體零件加工工藝及夾具設計
作者姓名
戴鵬
學號
1103010112
所學專業(yè)
機械設計制造及其自動化
1、 研究的意義，同類研究工作國內外現狀、存在問題（列出主要參考文獻）
機械制造行業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)?？梢哉f沒有發(fā)達的機械制造業(yè)，就不可能有國家的真正繁榮富強。而機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品，是機械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎，也是機械制造業(yè)技術水平的標志。
機械制造工藝與機床夾具設計是機械設計制造課程的一個總結性設計。它是全面綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。它對于培養(yǎng)編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，為以后到工廠從事工藝夾具設計具有十分重要意義。本次設計的目的在于：
（1）培養(yǎng)我們綜合運用機械制造工藝學及相關專業(yè)課程（工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術、金屬切削加工及裝備等）的理論知識，結合金工實習、生產實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。
（2）能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，為我們擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計保證加工質量的高效、省力、經濟合理的專用夾具的能力。
（3）使我們熟悉和能夠應用有關手冊、標準、圖表等技術資料，指導我們分析零件加工的技術要求和本企業(yè)具備的加工條件，掌握從事工藝設計的方法和步驟。
（4）進一步培養(yǎng)我們機械制圖、設計計算、結構所涉及和編寫技術文件等的基本技能。
（5）培養(yǎng)我們耐心細致、科學分析、周密思考、吃苦耐勞的良好習慣。
（6）培養(yǎng)我們解決工藝問題的能力，為我們今后去工廠從事工藝與夾具設計打好了良好的基礎。
就此畢業(yè)設計而言：
本課題是對泵殼體零件的加工工藝及工裝夾具設計，機械制造工藝分為機械的生產過程和工藝過程。機械的生產過程是機械產品制造時，由原材料到該機械產品出廠的全部勞動過程稱為機械產品的生產過程。工藝過程是在機械產品的生產過程中，毛坯的制造、機械加工、熱處理和裝配等，這些與原材料變?yōu)槌善分g有著直接關系的過程稱為工藝過程。機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程、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：1、工件加工的工藝路線；2、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備；3、工件的檢驗項目及檢驗方法；4、切削用量、時間定額。
由于在使用過程中容易產生泄露等情況,所以必須要考慮其滿足工藝要求,其結構性能可靠,使用省力,操作方便,有利于實現優(yōu)質、高產、低耗，改善勞動條件，提高標準化、通用化、系列水平化?？蓮牟牧线x用、結構設計、熱處理及表面強化工藝等方面采取措施，所以對制造加工技術要求很高。在制訂工藝規(guī)程時，必須在保證產品質量的前提下，提高勞動生產率和降低產品成本，用最低的消耗來生產出更多更好的產品。另一方面，技術和生產條件的同質化已使企業(yè)之間的差距正在逐步縮小，單純憑借技術力量已經很難在市場上占有絕對優(yōu)勢國內制造業(yè)的迅速發(fā)展，輕工機械類產品在市場上已經得到廣泛應用，機械零件的要求也在逐步提高，以便能創(chuàng)造出更好的產品。
本次課題研究了底座零件加工工藝和夾具的系列問題，在這次課題研究中我熟悉了機械制造業(yè)的諸多知識，這為我將來從事機械制造行業(yè)為祖國的復興盡我的一份力量打下了基礎。
2、 研究目標、內容和擬解決的關鍵問題（根據任務要求進一步具體化）
泵殼體零件機械加工工藝及其典型夾具設計是本次課題的研究內容，對此研究翻閱大量的資料，首先了解機械加工的工藝過程，也就是用切削的方法去改變毛坯的形狀、尺寸與材料的物理特性，以達到零件所需要的精度與粗糙度等要求。為了能具體的說明其整個過程，使工件按照零件圖的技術要求加工出來，就需要制定復雜的機械加工工藝規(guī)程作為生產的指導性技術文件，這也是本次課題的目的。
在這個設計過程當中,我們還必須考慮工件的夾緊與定位.定位的正確與否直接影響到工件的加工精度。夾具是加工工件時,為完成某道加工工序,用來正確快速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產率與減輕工人勞動量有著很大作用。這是本次設計的重點與難點。
1、了解零件生產類型。若為大批量生產，則要力求夾具結構完善，生產率高。若批量不大或是應付急用，夾具結構則應該簡單，以便迅速制造后交付使用。
2、 收集刀具方面的資料，了解刀具的主要結構尺寸、制造精度、主要技術條件等。例如，若需要設計鉆床夾具的鉆套，只有知道了孔加工刀具的尺寸、精度才能正確設計鉆套導引孔尺寸及其極限偏差。
夾具方面：夾具的零件和部件既要重量輕，又要具有足夠的剛度和強度，尤其是夾具體更應有足夠的剛度，以保證裝在夾具體上的各元件的位置不變，并且在加工過程中不發(fā)生震動，從而保證工件的加工精度。由于夾具體結構形狀往往比較復雜，從工藝性和剛度的觀點考慮，對于尺寸比較大的夾具體應盡量采用鑄件。
3、 特色與創(chuàng)新之處
（1）制定兩種工藝路線方案；通過對比優(yōu)選工藝路線;
（2）保證精度的情況下對同一平面進行多次磨削、銑削；
（3）有兩套相應配套夾具提高工作效率，減少工時；
(4) 采用手柄夾緊。
4、 擬采取的研究方法、步驟、技術路線
擬采取的研究方法：理論設計和模型實驗設計。
步驟及技術路線：
（1）繪制產品零件圖，了解零件的結構點和技術要求。
（2）根據生產類型和說擬企業(yè)的生產條件，對零件進行結構分析和工藝分析。有必要的話，對原結構設計提出修改意見。
（3）確定毛坯的種類及制造方法，繪制毛坯圖。
（4）擬定零件的機械加工工藝過程，選擇各工序的加工設備和工藝裝備，（刀具、夾具、量具、模具、工具），確定各工序的加工余量和工序尺寸，計算各工序的切削用量和工時定額，并進行技術經濟分析。
（5）要具有足夠的疲勞強度，進行強度校核；
（6）設計制定工序的專用夾具，繪制裝配總圖和主要零件圖。
（7）撰寫設計說明書。
5、 擬使用的主要儀器設備、試劑和藥品
Z525機床、X52K型銑床、銑刀、鉆頭、冷卻液以及AutoCAD,Solidworks等計算機輔助設計軟件。
6、參考文獻
[1] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984
[2] 劉友才，機床夾具設計[M] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992
[3] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991
[4] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1979
[5] 李洪，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990
[6] 林文煥,陳本通編著.機床夾具設計.北京.國防工業(yè)出版社.1987
[7] 劉天劍,曹天河,趙維緩編著.夾具工程師手冊.北京.黑龍江科學技術出版社.1987
[8] 白婕靜，萬宏強主編.《機械制造工程學課程設計》.北京：兵器工業(yè)出版社，2008.3
[9] 王光斗,王春福主編.機床夾具設計手冊（第三版）上海科學技術出版社.2000.10
[10] 張瀅瀅，劉春雨.關于機床夾具發(fā)展前景的討論[J]. 科技創(chuàng)新導報，2011年第26期
[11] 宋寶玉，吳宗澤,《機械課程設計》.高等教育出版社，2009??????
[12] 濮良貴，紀名剛,《機械設計》.高等教育出版社，2009
[13] 隋聚艷. 夾具的發(fā)展及其趨勢分析[J].現代商貿工業(yè)，2009年19期
[14] 盧秉恒主編.《機械制造工程學》.北京：機械工業(yè)出版社，2007.12
[15] DaimlerChrysler AG. Fügevorrichtung. Offen-legungsschrift DE 10 2006 028 568 A1. 2007-11-29.
注：
1、開題報告是本科生畢業(yè)設計（論文）的一個重要組成部分。學生應根據畢業(yè)設計（論文）任務書的要求和文獻調研結果，在開始撰寫論文之前寫出開題報告。
2、參考文獻按下列格式（A為期刊，B為專著）
A：[序號]、作者（外文姓前名后，名縮寫，不加縮寫點，3人以上作者只寫前3人，后用“等”代替。）、題名、期刊名（外文可縮寫，不加縮寫點）年份、卷號（期號）：起止頁碼。
B：[序號]、作者、書名、版次、（初版不寫）、出版地、出版單位、出版時間、頁碼。
3、表中各項可加附頁。
3
評價金剛石工具的磨損
摘要：
本論文講述的是對一種燒結金剛石工具的磨損的測試。本文主要描述了一系列數據，它對磨損度的等級,及其與檢查工具的切割能力的關系進行描述。本文提出的協議建立了測試程序以及進行測試所需的設備。并且講述了使用材料的特性以及報告的形式及其研究結論。這項成熟的測試協議是一個個普遍適用的方法，它用來測量金剛石工具的磨損度。這是一個非常必要的測量工具,它能夠正確地進行磨損測試并且得出可靠的測量結果。迄今為止這項協議主要是用于實驗室測試,考慮到緩慢和精確的測量以及測量的基礎,該協議可能會被國家和國際性組織采納
關鍵詞：切割工具、金剛石燒結、宏觀幾何磨損參數、測試協議
1、 簡介
無論是在工業(yè)領域和在城市家具中，不同形狀形狀的金剛石需求增加，使得其加工使用必須越來越靈活和必須實現加工自動化。如數控機加工中心。這些數控加工中心使人們有可能用鉆石銑刀工具進行大量的操作。在切割過程的優(yōu)化已經進行了對這些工作。因此，到現在為止，一個不完美的做法已被接受。優(yōu)化裝置降低加工成本和時間或改善由工作在不同的地方因素，例如切削長處，工具性能，工藝溫度和加工過程中得到的產品的質量。一個關鍵點是實際的工具。相對于磨損過程的工具屬性的優(yōu)化導致了整個過程的優(yōu)化。本研究旨在了解金剛石刀具磨損過程。這種行為對能源消耗和對刀具壽命有直接影響。尤其是金剛石刀具的磨損就必須適合測量。換句話說，有必要建立以清晰和明確的方式，即通過一個可靠的和可復制的過程的手段表征磨損過程和它們的測量的參數。本研究的目的是確定關于燒結金剛石工具磨損測試協議。完全沒有參考書目或有關的程序，進行對燒結金剛石刀具磨損試驗準則作出它必須準備一個適應的測試協議，提供了一個普遍有效的方式用于進行宏觀幾何磨損試驗以獲得可復制的目的而比較的結果。它是一個不可缺少的工具用于正確地進行測試，并用于可靠地解釋結果。它提供的石材加工企業(yè)生產銷售作為是相似的，但目前加工極其演示過程中的可能性。事實上，在目前的狀態(tài)下，市場上的金剛石工具的特征在于它們可以處理的材料的說明書中，而其他的技術特征都受到的工業(yè)專利保護，因此是未知的。該協議可以使用由工具的制造商來評估他們的工具的性能，那些競爭者，并在同一時間來裝備他們的支持層上的所提供的工具的使用壽命信息。指導線形成該原型已采取從現有規(guī)范的單切工具。迄今開發(fā)的協議方面的測試，以及進行在實驗室中給定的精度，因此所涉及的測試的緩慢。該協議允許的鉆石，其構成為加工天然寶石，而這又構成的基礎加工優(yōu)化工具的磨損進程的專業(yè)知識和技能的發(fā)展。下面的段落描述的切割天然寶石及其與磨損的關系用金剛石工具的特性。測試協議及其折疊術兩種類型的工具在下面的章節(jié)中描述。
2、燒結金剛石工具的磨損，加工天然石
用于天然石材加工金剛石工具可以歸類于切削工具，如電線，葉片，磁盤和軋機，和用于加工表面的工具，如研磨機和不同的形狀和輪廓的軋機。在這兩種情況下，該工具包括一個載體，超級磨料砂礫與束縛。載體是在其上的磨料砂礫被固定工具的一部分。它給工具的適當形式，從機器輥的磨粒發(fā)送動能和吸收強度在加工過程創(chuàng)建的。該超級磨料砂礫具有去除的材料的作用。它的特性是測粒術的粒度表示超級磨料砂礫尺寸的測量，包括形狀和約束矩陣的濃度。砂粒的形式可根據實際谷物的質量是規(guī)則的或不規(guī)則的。濃度是金剛石砂粒為扇區(qū)單位體積的量。結合的是，合金塊的超級磨料工具支撐，以便它可以進行切削，研磨，銳化，平滑等工作。綁定必須保證兩種截然不同的先決條件：切割能力和較長的刀具壽命。最后，結合一定的耐磨性適合工具超級磨料，例如允許正確突起相對于過程的類型來進行，并在材料的操作上被加工，但最重要的是它必須允許砂粒磨損的損失，以鼓勵通過更換新的砂礫已經存在的基質中。構成結合的混合物的金屬是鐵，銅，鎢，鈷和鎳。金剛石刀具磨損的兩個金剛石砂粒和工具結合的磨損進展的結果。它的特征在于以下步驟。
首先，有砂礫突起與逐步增加，以結合表面，由于結合的侵蝕，使砂粒進入與工件接觸。一個新興的水晶出現在刀具表面：它的切削能力是因為它的小突起的高度稀缺。綁定太難會使磨料博覽會如此艱難的金剛石打磨前的工具部門重新通過結合完全顯現。結合的逐步侵蝕使整個晶體顯示在工具扇區(qū)的表面上。一整個晶體是一種金剛石磨粒具有突出的大的高度和最小表面損傷。一旦工件接觸，沉砂四舍五入這么多，一個高原上的砂礫頂部產生。它產生的機械摩擦和熱效應是拋光的金剛石。拋光磨粒的高百分比使工具扇區(qū)如此玻璃體的表面上，導致低效率的切削能力。與工件的斷續(xù)接觸，所引起的刀具旋轉，導致在金剛石砂粒，最后，砂礫破損砂礫能力的環(huán)狀負荷。這種現象是由工件的異構性質和由加工的振動擴大。金剛石磨粒結果的特征在于，微裂縫和微裂紋是增加在砂礫表面的切割邊緣的數目，即使他們降低了滲透深度。磨損進展導致了完全局部粒子或磨損矩陣以這樣的方式，該金剛石砂礫被釋放。拉出的現象由于金剛石砂粒的自結合的釋放，并隨之形成一個切割的。它可能加速度工具磨損，當金剛石砂粒從金屬結合其使用壽命結束之前除去。在這種情況下，并且會產生裂解將是非常大的，這將涉及相當大的約束力磨損的新磨粒出現之前。相反，如果砂礫從金屬后其使用壽命被消耗裝訂除去裂解會少深及較少音量的結合，以除去一個新砂礫將被消耗。拉出來，是由于增加了要么削減措施之或凝聚力，保持固定的鉆石。新磨粒會出現在工具上切割面和磨損周期將再次開始。
金剛石刀具磨損的進展消耗金剛石和構成該工具的結合。這意味著這兩個重量和整個刀具的直徑和金剛石工具的圓筒形狀的變化的降低。該工具從原來的圓柱面離開。該工具重量的減小，工具直徑的減少，在該工具的形狀的圓柱度的變化就和磨削比：通過對依賴于整體工具四個變量手段，我們評估了金剛石磨的消耗。圓柱是旋轉表面，其中所述表面的所有點都從一個共同的軸線等距離的條件。
這三個宏觀變量幾何直接影響磨損的進展，并在同一時間，它們是簡單的測量。它們已被用于監(jiān)測期間石頭加工軋機磨損。他們被稱為宏觀幾何磨損變量。
3、 測試金剛石工具的宏觀幾何磨損
關于宏觀幾何磨損協議指定的待加工的工件的標準條件，工具性能，所使用的冷卻流體與在測試過程中所施加的剪切應力。機器進行的測試必須是剛性結構，而不是趨向于振動或在測試過程中彎曲異常。該機床的測試必須具有連續(xù)速度變化覆蓋的實際加工過程中使用的速度的整個范圍內的命令。要遵循的方法來實現關于刀具壽命測試是一樣用于實現切割操作與觀測要注意和測量作出。宏觀幾何磨損試驗包括開展各種切割操作連續(xù)和插入，并在未來的宏觀幾何磨損參數的測量。測試報告將包含關于宏觀幾何磨損參數的關系的趨勢，以除去材料的體積的曲線圖。下面我們有協議的全文。
（1） 材料機器
鑒于大量的天然石材加工領域進行了不同材料或具有類似屬性的材料試驗中使用的材料。黑非洲的花崗巖：由于這一原因所使用的材料的特性，必須在測試總結根據對兩個考慮花崗巖的細節(jié)來指定。
（2） 工件的標準條件
切削試驗必須涉及該工具的整個表面（即，切口的徑向深度必須等于刀具的直徑）。它必須上述尺寸的最小值，以工件的振動測試期間板坯。主軸和表，其中該工件將被固定必須是穩(wěn)定和良好的平衡。必須避免在工件上的工件的表的彎曲的定位。
（3） 工具
工具磨損強烈依賴于構成該實際工具的材料。在測試試驗過程中所使用的工具的特點必須根據表3中給出的兩個因素來指定。
（4） 切削液
所有切削試驗中切削液不是變量必須使用水作為切削液來實現。切削液噴射必須引導到工具的表面，完全打刀具的有效部分。如果可能的話，表示噴射量和壓力在測試。
（5） 切削狀態(tài)
對于所有的切削試驗中，進料速率f，切割軸向深度，切割速度VT不是主要測試變量，切割的條件必須具有在表4所示的基準值，如果該研究的目的是為了評估工具磨損和切削參數之間的關系，切削條件必須被計劃在許多不同的層面，所關心的范圍內，從一個角度出發(fā)，通過實驗測量。
（6） 宏觀幾何磨損實驗程序
（7） 簡介
工具壽命測試的目的是要建立通過實驗心理測試的一個或多個參數如何影響的切削工具的壽命的手段。這樣做的原因決定的特定切削材料的壽命超過對于不同機加工操作通常是不同的?？赡馨l(fā)生的最簡單的情況是，當該工具變得完全不可用。在大多數情況下，該工具磨損和逐步進行的加工變得不太令人滿意，例如，剪切強度增加，并產生I耐受的彎曲和振動。從而確定刀具壽命的端部固定于可比性的原因。
金剛石工具的磨損是漸進的過程。消費鉆石均具有約束力的。金剛石磨粒磨損強烈的砂礫性連接，而約束力消費結合硬度的功能。
微幾何效應是兩者的漸進的舍入和破損造成金剛石磨粒，構成該扇區(qū)逐層，和結合的侵蝕。
宏觀幾何結果的金剛石刀具的磨損進展的工具性能是既直徑和在一起時與工具圓筒狀的時刻的可能變化的工具的重量的減少。因此，有效性和石頭加工的效率。事實上，磨損工具增加了切削能力的損失，在切割過程中產生的無振動的量，概率為具有不連續(xù)的過程，因此，碎屑和起伏對所得石產物的存在。性能的工具是用于石材加工的優(yōu)化的關鍵要素。
（8） 機床
機器用于測試必須是剛性結構，該機床必須具有連續(xù)速度變化，速度覆蓋整個范圍內。此外，變速命令允許切割的速度要預先確定，并減少所需的用于獲得刀具壽命曲線的時間。
（9） 儀表
以下儀器是必要的進行必要的測量，以便能夠驗證在本說明書所示的公差：
?一個秒表用于登記切割次數
?一個光學顯微鏡配備有測微裝置，用于測量工具的大小
?一種電子天平以0.01克為單位
?用于測量切削液流量的儀器（可能是轉播數據通過測量空容器所需的時間有一個已知體積）
（10） 工具的宏觀幾何磨損試驗
?實驗的結果和數據記錄
在測試數據必須給出以下結果：
?增加變化刀具直徑移動的大小
?改變刀具水平與垂直的增加量
?變化的工具圓柱與金剛石的數目改變
4、 應用實例
實驗已經進行了兩種花崗巖的實驗。其中包括非洲黑色花崗巖和撒丁島花崗巖，其根據測試結果和數據已經在表中體現出來，其尺寸為1000mm×500mm的尺寸在機床工作臺實驗便于夾具的使用，并用于為大約30mm的厚度和40mm的M9Z3軋機。試驗條件列于表5，NC 3軸加工中心使用。已經配備了一個連續(xù)控制卡盤的旋轉速度和進給速率。在每個切口的端部，該工具已經被推遲主軸，已經除去加工尾礦清洗，然后，它的直徑，重量和它的圓柱度進行了評價。軋機的重量已通過電子天平為0.01克靈敏度測量。直徑已經由在六個位置沿工具邊界表面均勻分布的光學顯微鏡測定。磨機直徑一直被認為是實現測量的平均值。該顯微鏡具有0.5微米的分辨率和大約2.6微米的測量不確定性。直徑測量已用于評估圓柱。
5、 總結
本研究提出了一種測試協議對金剛石工具的宏觀幾何磨損的測量。通過這種方式，還有可能獲得可比性和可復制的結果燒結金剛石工具的磨損特征。該協議指定待加工的材料，以在測試期間施加的工件，工具性能，冷卻流體的使用和切斷條件的標準條件。測試報告內容有關于宏觀幾何磨損參數的關系，加工材料的體積的曲線圖。該報告開發(fā)出來研究兩種類型的工具已經投放市場。
湖 南 科 技 大 學
畢 業(yè) 設 計（ 論 文 ）
題目
作者
學院
專業(yè)
學號
指導教師
二〇一 年 月 日
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識，目的是通過完成此次畢業(yè)設計，熟練掌握機械加工的流程，為成為合格工藝工程師打下堅實基礎。
泵殼體零件的工藝規(guī)程及其銑頂面的工裝夾具設計及鉆孔夾具的設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。通過對零件進行分析設計了兩條工藝路線，通過分析比較選擇了一個更加合理的方案；設計出毛坯的結構和零件的加工基準，計算各個工部的工序進行尺寸并且決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；設計了銑刀夾具和鉆孔兩套夾具。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵字： 殼體；定位誤差；專用夾具；工藝規(guī)程
Abstract
The design of a wide range of knowledge covering manufacturing engineering and machine tool fixture design, metal-cutting machine tools, tolerance and measurement, etc. The purpose is to graduate by completing the design, mastering machining processes, to become a qualified process engineers laid a solid foundation.
Technical rules and milling fixture top surface of the pump casing parts of the design include parts machining process design, process design, and special fixture design three parts. Through the analysis and design of the two parts of the process route, through the analysis and comparison of selecting a more reasonable option; design and processing benchmark rough structure and components, were calculated for each step of Industry and determine the size of each step of the process equipment and cutting; milling fixture design and drilling two fixtures. In the process design to first analyze the parts to understand parts of the process re-design of the rough structure, and select the machining datum good parts, design parts of the process line; then the part of each step of the process to calculate the size of a key It is to determine the technical equipment and cutting each step; then dedicated fixture design, select the design of the individual components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guide elements, clamp connecting the machine parts and other components; positioning errors in the calculation of the fixture, analyze rationality and shortcomings fixture structure and design of attention to the improvement in the future.
Key Words: Case; Positioning error; Special fixture; Process planning
iv
湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）
目 錄
第一章 緒論 1
1.1 選題背景和意義 1
1.1.1 選題的背景 1
1.1.2 選題的意義 1
1.2 夾具設計發(fā)展概況 1
1.2.1 國內夾具發(fā)展史 1
1.2.2 國外夾具發(fā)展史 2
1.2.3 國內外機床夾具發(fā)展現狀 2
1.2.4 機床夾具的發(fā)展方向 2
1.3 本文主要研究工作 4
第二章 零件的分析 5
2.1 零件的作用 5
2.2 零件的工藝分析 5
2.3 泵殼零件加工的主要問題與工藝過程設計所應采取的相應措施 6
2.4泵殼體的材料、毛坯以及熱處理 7
2.4.1毛坯種類的確定 7
2.4.2 毛坯的形狀及尺寸的確定 7
2.4.3 毛坯材料的熱處理 7
第三章 工藝規(guī)程的設計 9
3.1 確定毛坯的制造形式 9
3.2 基面的選擇 9
3.3 制定工藝路線 9
3.3.1 工藝路線方案一 10
3.3.2 工藝路線方案二 11
3.4 各工序加工設備、刀具、量具選用以及機械加工余量的確定 11
3.5確定切削用量以及基本工時 13
第四章 銑床專用夾具的設計 28
圖4.2 夾具底座 29
4.1 專用夾具設計的基本要求 29
4.2 定位基準的選擇 29
4.3 定位方案的選擇. 30
4.4 定位誤差分析與計算 30
4.5 工件夾緊方式的確定 30
4.6 導引方式以及導引元件的確定 31
4.7 夾具體的設計 31
第五章 鉆孔專用夾具的設計 33
5.1 專用夾具設計的基本要求 33
5.2定位基準的選擇 34
5.3定位方案的選擇 35
5.4工件夾緊方式的確定 36
5.5 導引方式以及導引元件的確定 37
5.6 夾具體的設計 37
第六章 總結 39
參考文獻 40
致 謝 41
第一章 緒論
1.1 選題背景和意義
1.1.1 選題的背景
機械制造工藝對產品的質量控制起著重要作用，夾具是能夠使產品按一定的技術要求準確定位和牢固加緊的工藝裝置，它主要用于保證產品的加工質量、減輕勞動強度、輔助產品檢測、展示、運輸等。工件的工藝分析及夾具設計是工藝工程師必備的專業(yè)素質。通過完成畢業(yè)設計，可以使設計者掌握機械加工的流程，為成為合格工藝工程師打下良好的基礎。
研究協會的統(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的85%左右?，F代生產企業(yè)所制造的產品品種經常換代，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)的夾具，一般具有中等生產能力的工廠里，大約擁有數千甚至上萬套夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)中，每隔三到四年就要有50%到80%左右的夾具需要更新，而夾具實際的磨損量僅為10%到20%左右。
1.1.2 選題的意義
對夾具創(chuàng)新設計的研究，在機械制造方面當中有著重要的意義：
A 保證加工精度?
用機床夾具裝夾工件，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。?
B 提高生產效率?
機床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生?產效率。?
C 減輕勞動強度?
機床夾具采用機械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強度。?
D 擴大機床的工藝范圍?
利用機床夾具，能擴大機床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜模可以代替鏜床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能.
1.2 夾具設計發(fā)展概況
1.2.1 國內夾具發(fā)展史
我國國內的夾具源于20世紀60年代，當時創(chuàng)辦了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了多個生產組合夾具元件的工廠。在當時全國年產組合夾具元件量曾達到800萬件的水平。20世紀80年代以后，兩廠又各自獨立研發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內的需求，而且還出口到美國等國家。當前我國每年尚需進口一些NC機床、加工中心，而由國外所生產的配套孔系夾具，價格非常昂貴，現大都由國內配套，節(jié)省了大量外匯。
1.2.2 國外夾具發(fā)展史
從國際上看俄國、德國和美國是生產組合夾具的主要國家。當前國際上的夾具企業(yè)多為中小企業(yè)，專用夾具、可調整夾具大多只能接受本地區(qū)與國內訂貨，而通用性強的組合夾具已漸漸成為國際貿易中的一個品種。有關夾具和組合夾具的產值與貿易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的夾具，而組合夾具的大型基礎件更為昂貴。由于我國在組合夾具技術上有歷史的積累與性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入WTO與制造業(yè)全球一體化的趨勢，尤其是電子商務的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進一步擴大出口量的良好前景。
1.2.3 國內外機床夾具發(fā)展現狀
研究協會的統(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的85％左右?，F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場的需求與競爭。然而，大多數企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等規(guī)模的工廠，里約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業(yè)當中，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。近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)、等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下一些新的要求：
A 能迅速并方便地裝備新產品的投產，以縮短生產所準備的周期，降低生產成本；
B 能裝夾一組有相似性特征的工件；
C 能適用精密加工的高精度機床夾具；
D 能適用各種現代化制造技術的新型機床夾具；
E 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊機構，以進一步減輕勞動強度，提高勞動生產率；
F 提高機床夾具的標準化程度。
1.2.4 機床夾具的發(fā)展方向
隨著國民經濟的高速發(fā)展，對機械裝備制造業(yè)提出了越來越高的要求。作為生產各種工業(yè)產品與民用產品的重要工藝裝備，夾具已發(fā)展成為了一門產業(yè)。專用機床夾具產品的應用也愈來愈廣泛了，優(yōu)秀夾具的應用對產品的加工成本﹑質量和生產效率產生了很大的影響?，F代機床夾具的發(fā)展方向主要表現為精密化、高效化﹑模塊化和通用經濟化等四個方面。
A 精密化
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。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到?0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國戴美樂公司制造的4m長?、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度?和垂直度在5μm以內；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具?的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制?造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。
B 高效化
為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。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。新型的電控永磁夾具，加緊?和松開工件只用1~2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造?了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可?完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國杰金斯公司的球鎖裝夾系?統(tǒng)，1分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產?線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產效率的作用。?????
C 模塊化?
夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。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。模擬仿真刀具的切削過程，既?能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。
D 通用﹑經濟
夾具的通用性直接影響其經濟性。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，才能體現出經濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。
1.3 本文主要研究工作
某泵殼體零件機械加工工藝及其典型夾具設計是本次課題的研究內容，對此研究翻閱大量的資料，首先了解機械加工的工藝過程，也就是用切削的方法去改變毛坯的形狀、尺寸與材料的物理特性，以達到零件所需要的精度與粗糙度等要求。為了能具體的說明其整個過程，使工件按照零件圖的技術要求加工出來，就需要制定復雜的機械加工工藝規(guī)程作為生產的指導性技術文件，這也是本次課題的目的。
在這個設計過程當中,我們還必須考慮工件的夾緊與定位.定位的正確與否直接影響到工件的加工精度。夾具是加工工件時,為完成某道加工工序,用來正確快速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產率與減輕工人勞動量有著很大作用。這是本次設計的重點與難點。
第二章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目所給定的是泵殼體零件，它是一種起支撐、連接其他零件與承受負荷的零件，也是機器與部件的基礎零件。它通過底面、上端面與側面的孔或螺紋孔來和管道或其他殼體零件連接在一起，使這些零件之間保持正確的位置關系，并通過殼體的孔來進行液體或氣體的傳輸。因此殼體零件的加工直接影響到機器的性能、精度與壽命。零件圖毛坯圖如圖2.1所示：
圖2.1 毛坯圖
2.2 零件的工藝分析
從零件結構看，該零件結構簡單﹑形狀﹑位置精度要求不高，表面粗糙度一般，用一般的加工方法即可達到工藝要求。
該殼體可以分成三組加工表面，且三者之間與其各內部之間存在著一定的位置關系，現分述如下:
殼體底面 粗糙度Ra25
殼體頂面 粗糙度12.5
Φ30H7孔 粗糙度Ra6.3
Φ48H7孔 粗糙度Ra6.3、Ra12.5
Φ12孔 粗糙度Ra25
M6螺紋
4-Φ16 粗糙度Ra25
4-Φ7孔
6-Φ14孔 粗糙度Ra25
6-Φ7孔
285槽 粗糙度Ra12.5
Φ6孔 粗糙度Ra25
Φ12孔 粗糙度Ra6.3、Ra25
2-M6螺紋
Φ30端面上Φ12孔 粗糙度Ra25
Φ30端面上Φ20孔 粗糙度Ra12.5、Ra25
2.3 泵殼零件加工的主要問題與工藝過程設計所應采取的相應措施
機體是機器和部件的基礎零件,由它將機器與部件中的許多零件連接成一個整體,并使之保持正確的相互位置,彼此能互相協調地運動。
各種泵殼類零件由于功用不同,形狀結構也存在很大差別,但結構上也存在著相同的特點:
A 尺寸一般,泵殼體尺寸一般,大小適中。
B 形狀復雜
其復雜程度取決于安裝在泵殼上的零件的數量以及在空間中的相互位置,為確保零件的載荷和作用力,盡量縮小體積。有時為了不禁需要縮小機械加工量或減輕零件的重量,而且又要保證足夠的剛度,常在鑄造時減小壁的厚度,再在必要的地方增加筋板﹑凸臺﹑凸邊等結構來滿足工藝和力的要求。
C 精度要求
有若干個尺寸精度與相互位置精度要求很高的平面與孔，這些平面與孔的加工質量將直接影響機器的裝配精度，使用性能與使用壽命。
D 有許多的緊固螺釘安裝孔
這些孔雖然沒有什么特殊的要求。但由于其分布在大型零件上，有時給加工帶來了很大的困難。
由于泵殼有以上共同的特點，所以機械加工勞動量相當大，困難也相當大，例如：泵殼在鉆時，要如何保證位置角度問題，都是加工過程較困難的問題。
2.4泵殼體的材料、毛坯以及熱處理
2.4.1毛坯種類的確定
常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、焊件﹑沖壓件﹑各種型材和工程塑料件等。在確定毛坯時，大都要綜合考慮以下幾個因素：
A 依據零件的材料以及機械性能要求確定毛坯。例如，零件材料為ZL102，其鑄造性很好，故選用鑄造毛坯；強度要求高且形狀不太復雜的鋼制品零件一般采用鍛件。
B 依據零件的結構形狀與外形尺寸來確定毛坯，例如：結構比較復雜的零件采用鑄件比鍛件合適；結構簡單的零件適宜選用型材﹑鍛件；大型軸類零件大都采用鍛件。
C 依據生產類型來確定毛坯。大批量生產中，應選用制造精度和生產率都比較高的毛坯制造方法。例如：模鍛、壓力鑄造等。單件小批生產則一般采用設備簡單甚至采用手工的毛坯制造方法，例如：手工木模砂型鑄造。
D 確定毛坯時既要考慮毛坯車間現有的生產能力，又要注意采用新工藝、新技術、新材料的可能性。
本泵殼體是大批量生產，材料為ZL102，所采用的是鑄造成型。
2.4.2 毛坯的形狀及尺寸的確定
毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（對于外型尺寸）或者減去（對于內腔尺寸）加工余量。毛坯的形狀盡可能和零件相適應。在確定毛坯的形狀時，為了方便加工，有時還需要考慮下列問題：
（1） 為了裝夾穩(wěn)定、加工方便，對于形狀不易裝夾穩(wěn)固或者不易加工的零件需要考慮增加工藝搭子。
（2） 為了提高機械加工的生產效率，有的小零件可以作成一坯多件。
（3） 一些形狀比較特殊，單純加工比較困難的零件可以考慮將兩個甚至多個合制成一個毛坯。例如：連桿和連桿蓋在一起模鍛，待加工至一定程度再切割分開。
在確定毛坯時，需要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸金和零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但是這樣可能導致毛坯制造難度加大，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加了毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀以及尺寸的確定，一定要考慮到零件成本的問題。但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定之后，可根據此繪出毛坯圖。
2.4.3 毛坯材料的熱處理
泵殼的毛坯大部分采用了整體鑄鐵件。毛坯在未進入機械加工車間之前，為了消除毛坯的內應力，對毛坯應進行人工的實效處理，對某些大型的毛坯與易變形的零件粗加工之后要再進行時效處理。
在毛坯鑄造時，應防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷的出現。特別是主要加工面的要求更高。重要的泵殼毛坯還應達到規(guī)定的化學成分與機械性能要求。
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湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文）
第三章 工藝規(guī)程的設計
3.1 確定毛坯的制造形式
題目所給零件是殼體，所以對密封性的要求較高。零件材料為ZL120。零件的加工尺寸不大，在考慮提高生產率，保證加工精度之后可采用鑄造成型。零件形狀并不復雜，因此形狀毛坯可與零件形狀盡可能接近。由技術要求可知該零件為鑄件，參考機床夾具設計手冊可知，根據鑄件制造方法，采用金屬型鑄造，其經濟性精度最好。
3.2 基面的選擇
機械加工過程中,定位基準的選擇合理與否決定零件質量的好壞,對能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當用夾具安裝工件時，定位基準的選擇還會影響到夾具結構的復雜程度。因此，定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。
基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確和合理，可使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，在加工工藝過程中可能會出現問題，甚至還會造成大批零件報廢，使生產無法正常的進行。
A 粗基準的選擇
選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。從零件圖標注可以看出，選取頂端面與底端面為粗基準。
B 精基準的選擇
根據基準重合原則，選取頂端面作為精基準。工件在最初加工時，只能以毛坯上未加工過的表面作為定位基準，這個是粗基準。該零件應該選用上端面作為粗基準來加工其底面。以上選擇符合粗基準選擇原則中的（如果必須保證零件某些重要表面的加工余量分布均勻，就應該選擇該表面作為粗基準，應該用毛坯的尺寸與位置可靠表面，而且平整具有足夠大的面積作為基準）在以后的工序當中，則使用經過加工的表面作為定位基準，這個基準也就是精基準。在選精基準時采用基準重合；基準統(tǒng)一；自為基準以便于裝夾。這樣定位比較的簡單可靠，為以后加工重要表面時做好了準備。
3.3 制定工藝路線
（1）分析零件圖樣
（2）確定毛坯類型或型材規(guī)格
（3）擬定工藝路線
（4）確定各工序的加工余量和工序尺寸及公差
（5）確定各工序的機床設備及工、夾、刀、量具
（6）確定切削用量
（7）確定工時定額
（8）填寫工藝文件并完成審批手續(xù)
零件的技術要求分析：通過分析產品零件圖和裝配圖，了解零件在產品結構中的作用和裝配關系，從而對其技術要求進行審查，確定其是否恰當，工藝上能否實現，找出技術要求的關鍵問題，以便采取適當措施，為合理制定工藝規(guī)程作好必要的準備。?
零件結構的工藝分析：所設計的零件在滿足使用要求的前提下制造的可行性和經濟性。
擬訂工藝路線：是設計的總體布局，主要任務是：選擇零件表面的加工方法確定加工順序劃分工序，在切削加工的工序中，可以選擇各工序的工藝基準，確定工序尺寸，設備工裝，切削用量和時間定額等。
分階段加工：粗加工﹑半精加工﹑精加工﹑光整加工（研磨或拋光）。
定位：工件在機床和夾具中占有正確位置的過程。
裝夾：工件在機床或夾具中定位并夾緊的過程。
制定工藝路線的出發(fā)點，應該是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能夠得到合理的保證。在生產綱領已經確定為中小型大批生產的條件之下，可以考慮采用萬能型機床配備專用夾具，并盡量的使工序集中以提高生產率。除此之外，還應該考慮到經濟效果，以便使生產成本盡量的降低。
3.3.1 工藝路線方案一
工序01：鑄造
工序02：時效處理，消除內應力
工序03：銑殼體底面
工序04：銑殼體頂面
工序05：擴Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2
工序06：擴Φ30孔至Φ48H7；倒角C2
工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16
工序08：锪平4-Φ16
工序09：鉆4-Φ7孔
工序10：锪平6-Φ14
工序11：鉆6-Φ7孔
工序12：銑285槽
工序13：鉆Φ6孔；擴Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13
工序14：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴Φ12孔至Φ20深12；倒角C2
工序15：去毛刺
工序16：檢驗至圖紙要求
工序17:入庫
3.3.2 工藝路線方案二
工序01：鑄造
工序02：時效處理，消除內應力
工序03：銑殼體底面
工序04：銑殼體頂面
工序05：擴Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2
工序06：擴Φ30孔至Φ48H7；倒角C2
工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16
工序08：锪平4-Φ16；鉆4-Φ7孔
工序09：锪平6-Φ14；鉆6-Φ7孔
工序10：銑285槽
工序11：鉆Φ6孔；擴Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13
工序12：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴Φ12孔至Φ20深12；倒角C2
工序13：去毛刺
工序14：檢驗至圖紙要求
工序15:入庫
工藝路線比較：方案一與方案二的區(qū)別在于，方案二把锪平4-Φ16；鉆4-Φ7孔放在了一道工序里，把锪平6-Φ14；鉆6-Φ7孔也放到一個工序里，方案一則是把它們分開來加工，通過零件圖觀察分析，我們知道，如果兩個合在一個工序里，鉆孔時麻花鉆沒法鉆部分被擋到的孔，故采用方案一。
3.4 各工序加工設備、刀具、量具選用以及機械加工余量的確定
1. 殼體底面的加工余量
鑄件尺寸公差等級8級，加工余量等級MA-E，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,表面粗糙度25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
2. 殼體頂面的加工余量
鑄件尺寸公差等級8級，加工余量等級MA-E，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,表面粗糙度12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。
3. Φ30H7孔的加工余量
鑄件尺寸公差等級8級，加工余量等級MA-E，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,表面粗糙度6.3，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-8知，需經過擴——鉸方能滿足其精度要求，首先擴Φ28孔至Φ29.8，再鉸Φ29.8孔至Φ30H7。
4. Φ48H7孔的加工余量
鑄件尺寸公差等級8級，加工余量等級MA-E，因其尺寸與Φ30H7孔相差不大，故采用相同的毛坯孔，加工Φ30H7孔后，直接擴Φ30H7孔至Φ48H7深14。
5. Φ12孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，孔的表面粗糙度Ra25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可達到其精度要求。
6. M6螺紋的加工余量
因螺紋的尺寸較小，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-20知，先鉆M6螺紋底孔Φ5.1，再攻M6螺紋。
7. 4-Φ7的加工余量
因孔的尺寸較小，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可達到其精度要求。
8. 6-Φ14孔的加工余量
因本工序只是锪平，不需要留余量，表面粗糙度Ra25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步锪削即可滿足其要求。
9.6-Φ7孔的加工余量
因孔的尺寸較小，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可達到其精度要求。
10. 285槽的加工余量
因尺寸較小，故不留余量，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其要求。
11. Φ6孔的加工余量
因孔的尺寸較小，故采用實心鑄造，孔的面粗糙度Ra25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步鉆削即可達到其精度要求。
12. Φ12孔的加工余量
因孔的尺寸較小，故采用實心鑄造，由零件圖知，Φ12在Φ6孔的基礎上進行加工，也是就擴Φ6孔至Φ12，表面粗糙度Ra6.3、Ra25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步加工即可滿足其精度要求。
13. 2-M6螺紋的加工余量
因螺紋的尺寸較小，故采用實心鑄造，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-20知，先鉆M6螺紋底孔Φ5.1，再攻M6螺紋。
14. Φ30端面上Φ12孔的加工余量
因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造。粗糙度Ra125，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步削即可滿足其精度要求。
15. Φ30端面上Φ20孔的加工余量
因孔的尺寸較小，故采用實心鑄造，由零件圖知，Φ20在Φ12孔的基礎上進行加工，也是就擴Φ12孔至Φ20，表面粗糙度Ra12.5、Ra25，查《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，一步加工即可滿足其精度要求。
16．其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。
3.5確定切削用量以及基本工時
工序01：鑄造
工序02：時效處理，消除內應力
工序03：銑殼體底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?00
當＝800r/min時
按機床標準選取
3）計算工時
切削工時： ，，，則機動工時為
工序04：銑殼體頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選取＝600
當＝600r/min時
按機床標準選取
3）計算工時
切削工時： ，，，則機動工時為
工序05：擴Φ28孔至Φ29.8；鉸Φ29.8孔至Φ30H7；倒角C2
工步一：擴Φ28孔至Φ29.8
利用擴孔鉆將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步二：鉸Φ29.8孔至Φ30H7
根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，，實際切削速度。
切削工時：，，，則機動工時為
工步三：倒角C2
工序06：擴Φ30孔至Φ48H7；倒角C2
工步一：擴Φ30孔至Φ48H7
利用擴孔鉆將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步二：倒角C2
工序07：鉆殼體頂面Φ12孔深40；鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18；攻殼體頂面M6螺紋深16
工步一：鉆殼體頂面Φ12孔深40
1、加工條件
加工材料:鑄鐵。
工藝要求：孔徑d=12mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用Z525立式鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm
鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm=651.4r/mm
根據Z525型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=600r/mm，=20mm/min。
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（40+6）mm=46mm
故有： t==0.307min
工步二：鉆殼體頂面M6螺紋底孔Φ5.1深18
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
636r/min
按機床選取n=600r/min
切削工時： ，，則機動工時為
工步三：攻殼體頂面M6螺紋深16
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
478r/min
按機床選取n=475r/min
切削工時： ，，則機動工時為
工序08：锪平4-Φ16
1、加工條件
加工材料:鑄鐵
工藝要求：孔徑d=16mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=16mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=75mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=751.01.00.751.0m/min56.3m/min
=r/mm=896r/mm
根據Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=800r/mm，，=25mm/min
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（8+6）mm=14mm
故有： t==0.280min
工序09：鉆4-Φ7孔
1、加工條件
加工材料:鑄鐵。
工藝要求：孔徑d=7mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm
鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm=1024r/mm
根據Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=35mm/min。
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（8+6）mm=14mm
故有： t==0.224min
工序10：锪平6-Φ14
1、加工條件
加工材料:鑄鐵
工藝要求：孔徑d=14mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=16mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=75mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=751.01.00.751.0m/min56.3m/min
=r/mm=921r/mm
根據Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=800r/mm，，=25mm/min
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=7mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（7+6）mm=13mm
故有： t==0.390min
工序11：鉆6-Φ7孔
1、加工條件
加工材料:鑄鐵。
工藝要求：孔徑d=7mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm
鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm=1024r/mm
根據Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=35mm/min。
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=8mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（8+6）mm=14mm
故有： t==0.336min
工序12：銑285槽
1. 選擇刀具
刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進給量及切削速度
根據X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?00
當＝600r/min時
按機床標準選取
3）計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工序13：鉆Φ6孔；擴Φ6孔至Φ12深8；鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15；攻2-M6螺紋深13
工步一：鉆Φ6孔
1、加工條件
加工材料:鑄鐵。
工藝要求：孔徑d=6mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用臥式鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑d=6mm
鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm=1089r/mm
根據臥式鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，=36mm/min。
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=3mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（3+6）mm=9mm
故有： t==0.036min
工步二：擴Φ6孔至Φ12深8
利用擴孔鉆將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按鉆床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步三：鉆2-M6螺紋底孔Φ5.1深15
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
636r/min
按機床選取n=600r/min
切削工時： ，，則機動工時為
工步四：攻2-M6螺紋深13
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r
478r/min
按機床選取n=475r/min
切削工時： ，，則機動工時為
工序14：鉆Φ30端面上Φ12孔；擴Φ12孔至Φ20深12；倒角C2
工步一：鉆Φ30端面上Φ12孔
1、加工條件
加工材料:鑄鐵。
工藝要求：孔徑d=12mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床：選用臥式鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=12mm
鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。
3．選擇切削用量
（1）選擇進給量
按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，=30mm/min。
切削速度的修正系數為：，，，，
故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min
=r/mm=651.4r/mm
根據臥式鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=600r/mm，=20mm/min。
4．計算基本工時
根據公式
式中，，l=36mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得，
L=（36+6）mm=42mm
故有： t==0.280min
工步二：擴Φ12孔至Φ20深12
利用擴孔鉆將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按鉆床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工步三：倒角C2
工序15：去毛刺
工序16：檢驗至圖紙要求
工序17:入庫
第四章 銑床專用夾具的設計
為了提高生產率，保證加工的質量，降低勞動的強度，需要設計專用夾具。專用夾具是指特意為某一工件的某一工序而專門設計的夾具，因為其用途專一而得名。其特點是結構緊湊﹑操作迅速、方便、省力，可以保證具有較高的加工精度與生產效率，但是設計制造周期較長、制造費用也比較高。主要適用于產品固定而且批量較大的生產中。
經過設計，所得圖如4.1所示，4.2所示：
圖4.1 裝配圖
圖4.2 夾具底座
4.1 專用夾具設計的基本要求
A 夾具設計應該滿足零件加工工序的精度要求；
B 應該能提高加工生產率；
C 操作方便、省力且安全；
D具有一定的使用壽命與較低的夾具制造成本；
E夾具元件應該滿足通用化、標準化、系列化的“三化”要求；
F具有優(yōu)秀的結構工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調整與維修。
4.2 定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用已加工過的殼體底面、Φ30H7的毛坯孔及一側面作定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用移動壓板夾緊工件。
4.3 定位方案的選擇.
本道工序需要限制六個自由度，即沿著X、Y、Z軸的移動與繞X、Y、Z軸的旋轉。采用兩側面與一端面進行定位，然后再用緊定螺釘與光面壓塊對工件進行夾緊，從而對零件進行機械加工。
4.4 定位誤差分析與計算
該夾具是以側面與端面為定位基準，為了滿足加工工序的加工要求，必須保證工序中誤差總和等于或小于此工序所規(guī)定的工序公差。
?30孔軸線和側面為線性尺寸一般公差。按照國家標準的規(guī)定，由互換性與技術測量中表可知：
?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為（）.
由夾具結構設計手冊可得：
A. 定位誤差為：
B. 夾緊安裝誤差為:
；
；
；
C. 磨損所造成的加工誤差為：通常會小于.
D. 夾具的相對刀具位置誤差為：取.
誤差總和為：.
從以上的分析可以看出，所設計的夾具能夠滿足零件的加工精度要求。
4.5 工件夾緊方式的確定
根據夾具所采用的夾緊動力源差別，夾具可以分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具，氣液夾具、電動夾具、磁力夾具和真空夾具等。本裝置所采用的是手動夾具。
（1） 夾緊力的作用方向.
1) 夾緊力的作用方向應當不破壞工件定位的準確性與可靠性；
2) 夾緊力的方向應當和工件剛度最大的方向一致，以減小工件的變形；
3) 夾緊力方向應使所需夾緊力盡可能的減小。
（2） 夾緊力的作用點.
1) 夾緊力的作用點應該能夠保證工件的定位穩(wěn)定，不致于引起工件位移或者偏轉；
2) 夾緊力