泵蓋加工工藝設計與編程

1、泵蓋加工工藝設計與編程(畢 業(yè) 設 計)系（院） 機電工程系 專 業(yè) 數控技術 班 級 數控1202 學 號 16 學生姓名 張 羽 指導教師 袁 軍 日 期 2014-10 前 言畢業(yè)設計是本專業(yè)教學工作的重要組成部分和教學過程中的重要的實踐性環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計的目的是：通過設計，培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎理論知識，專業(yè)理論知識和專業(yè)課的知識與技能，去分析和解決本專業(yè)范圍內的一般工程技術問題的能力，培養(yǎng)我們建立正確的工藝設計思維，學會查找工具書，掌握數控工藝設計的一般程序、規(guī)范和方法。本次畢業(yè)設計選擇的課題為泵蓋的數控銑削加工工藝設計及其數控加工程序編制。畢業(yè)設計的主要內容包括： 零件圖的工藝分

2、析：包括尺寸標注，精度，形位公差，技術要求等分析。 加工難點分析：對機床精度要求較高的表面進行分析，確定加工方法。 確定加工方法：根據確定加工順序的原則來確定。 選擇定位基準，確定裝夾方案：包括夾具、粗精基準的選擇，裝夾方法。 數控加工工藝路線設計：包括工序、工步的劃分，走刀路線等。 選擇合適的數控刀具和適當的切削用量 數控加工工藝文件編制：包括刀具卡片，工序卡片，加工程序卡片的編制。這次畢業(yè)設計讓我們對機械制圖的基本知識有了進一步的了解，同時也為我們從事繪圖工作奠定了一個良好的基礎。并鍛煉了自己的動手能力，達到了學以致用的目的。他是一次專業(yè)技能的重要訓練和知識水平的一次全面體驗，是學生畢業(yè)資

3、格認定的重要依據，同時也為我們將來走向工作崗位奠定了必要的理論基礎和實踐經驗。目 錄 摘 要 1 英文摘要1第一節(jié) 零件圖工藝分析2第二節(jié) 加工工序與工步的劃分5第三節(jié) 工件定位與裝夾13第四節(jié) 刀具選擇21第五節(jié) 數控加工工藝卡片22第六節(jié) 加工程序23結 論27參考文獻29 致謝詞30 摘 要在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還

4、有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞 工序，工藝，工步，加工余量，定位方案，夾緊力abstractenable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat tr

5、eatment , assemble etc. and call it the craft course. in the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rot

6、ational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working fin

7、ally.keywords： the process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength泵蓋加工工藝設計與編程第一節(jié) 零件圖工藝分析一、泵蓋零件圖 圖1-1二、零件圖的分析選如設計課題所示, 該零件主要由底板、凸臺和孔（沉頭孔）組成。（1）從零件圖上可以看出零件的主要加工表面為一個大端面，兩個18孔，兩個4孔，進出油口，以及大端面上的若干臺階孔。大端面加工要求保證表面粗糙度為6.3.（2） 凸臺輪廓外輪廓加工部分由兩段半圓和兩段矩形構成，厚度為28mm

8、。尺寸精度要求較低。（3）孔分析孔加工特點是，刀具的刀心在xy平面內定位到孔的中心，然后在z方向做一定的切削運動。根據實際選用刀具和編程指令不同可實現鉆孔、鉸孔、鉸孔等加工形式。一般對精度要求不高、孔徑較小的孔可以用鉆頭一次加工完成，較大的孔可以先鉆孔在擴孔或用鉸刀進行鉸孔，也可用銑刀按輪廓加工的方法銑出相應的孔。通?？讖絛小于等于20mm的采用鉆擴鉸。孔徑在20mm80mm之間或位置精度要求較高的孔，采用鉆擴鉸或鉆銑鉸。設計課題中有一個直徑為9mm的沉孔、一個直徑為4mm通孔和一個直徑為18mm的深孔。孔的表面粗糙度要求為ra1.6um和ra3.2um，孔中心位置尺寸有一定要求。鉆孔時由于孔

9、深尺寸較大，采用深孔鉆削循環(huán)指令編程，以使刀具在鉆削過程中適當退刀以利于排屑。通常，用麻花鉆鉆頭，孔的尺寸經濟精度可達it12it11，孔的表面粗糙度ra值可達12.56.3um.鉸孔是應用較普遍的孔精加工方法之一，尺寸經濟精度可達it9it7，表面粗糙度ra值可達1.60.4um。在銑床上鉸孔，孔徑尺寸經濟精度可達it9it7，表面粗糙度ra值可達3208um.孔距精度可控制在0.05左右。（4）精度及技術要求分析泵蓋上大端面和9孔有垂直度要求，18孔與孔中心線有平行度要求。工序安排以泵蓋底面和大端面定位，裝夾工件，達到了設計基準，工藝基準的統(tǒng)一。2. 毛坯選擇由于該零件形狀復雜，根據零件材

10、料為ht200，生產類型為小批生產，因此采用金屬型鑄造毛坯選擇毛坯及毛坯制造方法根據零件材料確定毛坯為鑄件，根據其結構形狀、尺寸大小和材料性能毛坯的鑄造方法選用-低壓鑄造毛坯公差等級-it8級球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（硅，鎂）使鑄鐵中石墨球化，由于碳以球狀存在于鑄件基體中，改善其對基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強度，屈服強度，塑性，沖擊韌性大大提高，并且有耐磨，減震。工藝性能好，成本低等優(yōu)點因為零件要求無砂眼，所以在毛坯鑄造時要注意氣孔的產生氣孔原因：1空氣夾雜在熔湯中2氣體的來源：熔解時、在料管中、在模具中、離型劑改善方法：1適當的慢速2檢查流道轉彎是否圓滑，截面積

11、是否漸減3檢查逃氣道面積是否夠大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4檢查離型劑是否噴太多，模溫是否太低5使用真空3.選擇加工機床用數控銑床中心較合適。第二節(jié) 擬定泵蓋工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能用工裝夾具，并盡量使工序集中來提高生產效率，以便使生產成本盡量下降。工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。2.1確定工藝路線表2-1工藝路線方案一1鑄造成型2時效處理3鉸2-18孔4鉆2-4孔5鉆6-15孔及其沉孔6粗精銑大端面7粗精銑凸端面8去毛刺9清洗10終檢11

12、表2-2工藝路線方案二1鑄造成型2時效處理3粗精銑大端面4粗精銑凸端面5鉆6-15孔及其沉孔6鉸2-18孔7鉆2-4孔8去毛刺9清洗10終檢11工藝路線的比較與分析：第二條工藝路線不同于第一條是將工序鉸孔與工序銑平面工序對調，鉸孔工序放到后面。其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現這樣的變動提高了生產效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助。 采用互為基準的原則，先加工平面，然后以平面為精基準再加工平面上的各孔，這樣便保證了，平面的平行度要求同時為加平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線， 加工不便于裝夾，并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出

13、來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現第一條工藝路線并不可行。如果選取第二條工藝方案，先加各平面，然后以這些已加工的孔為精基準，加工其它各孔便能保證各孔的形位公差要求從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。.2.2定位基準的選擇定位基面的選擇：定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質量和生產率。 在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：(1) 以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝

14、過程順利地進行?(2) 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為粗基面?(3) 是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面?精基面的選擇：根據精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準。 在十字接頭機械加工工藝過程中，大部分工序選用十字接頭的一個指定的端面和小頭孔作為主要基面，并用大頭孔處指定一側的外圓面作為另一基面。這是由于：端面的面積大，定位比較穩(wěn)定；用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準統(tǒng)一起來，減少定位誤差。定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中

15、首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質量和生產率。 在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題：(4) 以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行?(5) 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應采用哪一個表面作為粗基面?(6) 是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面?精基面的選擇：根據精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準。 1）精基準的選擇選擇精基準時應重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結構簡單，工件裝

16、夾方便。選擇精基準要遵循下列原則：基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；互為基準原則；自為基準原則；便于裝夾原則。選擇泵蓋齒輪孔底面和軸承孔18h7軸線作為精基準，零件上很多表面都可以采用他們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。2）粗基準的選擇作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。此處選擇泵蓋底座底面和大端面作為粗基準，可以為后續(xù)工序準備好精基準。2.3表面加工方法的確定根據泵蓋零件圖上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工工件各表面的加工方法，工藝路線如2-3表所示。表2-3 泵蓋零件各表面加工方案一加工表面尺寸精度等級表面粗糙度ra/m 加工方案備注端面6.3粗銑精銑2*4

17、孔it81.6粗鉸半精鉸精鉸孔2x18h7it73.2粗鉸半精鉸精鉸6x15孔擴沉頭孔it1225鉆擴2.4加工階段劃分該泵蓋加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。2.5工序集中與分散 采用工序集中原則，盡可能在一次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺設備上連續(xù)完成較多的加工要求。制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。(1)選擇加工方法應以零件加工表面的技術條件為依據，主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度，并綜合考慮各個方面工藝因素的影響。一般是根據主要表面的技術條件先確定終加工方法，接著再確定一系列準備工序的加工方法，然后再確定其他次要表面的加工

18、方法。(2)在各表面加工方法選定以后，就需進一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。(3)排加工路線圖表。當生產批量不同時零件的工藝路線也會有較大的差別，先在列出零件大量生產時的工藝路線。見附表.2.5工序順序的安排1）機械加工順序遵循“先基準后其他”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原則。2)熱處理工序為改善工件材料切削性能和消除毛坯內應力，金屬型鑄造后對毛坯進行正火處理；零件粗加工后，進行調質處理，然后進行精加工；最后，為了改善工件的材料力學性能，進行淬火處理，使工件獲得較高的硬度和耐磨性。3)輔助工序 在粗加工和半

19、精加工后各安排一次中間檢驗，精加工后安排去毛刺、清洗和終檢工序。1）用查表法確定工序余量。（2）當無基準轉換時，工序尺寸及其公差的確定應首先明確工序的加工精度。（3）當有基準轉換時的工序尺寸及其公差應由解算工藝尺寸鏈獲得。（4）確定工序尺寸一般的方法是，由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圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關。有基準轉換時，工序尺寸應用工藝尺寸鏈解算。2.6切削用量、時間定額的計算工序：鑄造工序：熱處理(正火)工序：銑大端面采用x51臥式銑床采用高速鋼套式面銑刀，當為粗銑平面時，每齒進給量為0.20.4，齒

20、數為8，刀具耐用度為6090min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（參考文獻【1】表14-69）,刀具耐用度為t=6090min，根據文獻【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由機床轉速數列，取n=600r/min 工序鉆6-15孔：工序為用夾緊元件夾緊泵蓋后，用鉆削加工。達到設計圖的要求。表面粗糙度要求為25，鉆削一次、擴孔一次后成型。根據技術要求尺寸公差為gb1804-m，查表可知作為630mm段的尺寸加工，尺寸公差為0.1。即之后的鉆削加工要達到設計尺寸的要求：查表，得鉆削加工余量0.15mm，公差值0.18mm。等級精度為：鉆削，it1

21、2，工序尺寸及公差分別為，鉆削、擴孔：350.09mm。1） 背吃刀量的確定 鉆削取=3.50mm；擴孔取=1mm。2） 進給量的確定 由表5-21，鉆削時選取的每轉進給量 f=0.26mm/r；由表5-23，擴孔時選取的每轉進給量 f=0.9mm/r。3） 切削速度的計算 鉆削：由表5-21，按工件材料為ht200的條件選取，切削速度v可取為24m/min。由公式（5-1) n=1000v/(d)可求得該工序鉆頭轉速n=546r/min，參照表4-9所列z525立式鉆床主軸轉速，取轉速n=545r/min。再將此轉速帶入公式（5-1），可求出該鉆削的實際切削速度v= nd/1000=23.9

22、6m/min。擴孔：由表5-24，按工件材料為ht200的條件選取，切削速度v可取為83m/min。由公式（5-1) n=1000v/(d)可求得該工序鉆頭轉速n=1762r/min，參照表4-9所列z525立式鉆床主軸轉速，取轉速n=1360r/min。再將此轉速帶入公式（5-1），可求出該鉆削的實際切削速度v= nd/1000=64.1m/min2.7時間定額的計算6-15孔：1）基本時間的計算 鉆削：根據表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=l/fn=(+)fn求得。式中=21.4mm；=d/2*cotkr+（12）14/2*cot54。+1mm6.1mm；=3；f=0.26mm/r；

23、n=545r/min。將上述結果代入公式，則該工步的基本時間tj=（21.4mm+6.1mm+3)/(0.26mm/r545r/min)0.215min=12.9s。 擴孔：根據表5-41，擴孔的基本時間可由公式tj=l/fn=(+)fn求得。式中=21.4mm；=（d-d）/2*cotkr+（12）（15-14）/2*cot54。+1mm1.5mm；=3；f=0.9mm/r；n=1360r/min。將上述結果代入公式，則該工步的基本時間tj=（21.4mm+1.5mm+3)/(0.9mm/r1360r/min)0.021min=1.26s。 因此，基本時間=12.9s+1.26s=14.16

24、s。2）輔助時間根據輔助時間與基本時間之間的關系式為：=（0.150.2），本工件取0.17，則該工序的輔助時間為：=0.1714.16s=2.41s。3）其他時間的計算除了作業(yè)時間（輔助時間與基本時間之和）之外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間，休息與生理需要時間與終結時間。本工件是大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間很少。布置工作地時間是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%4%，此次二者取3%。則其他時間為：=6%（14.16s+2.41s）=0.99s。4）單件時間=14.16+2.41+0.99=17.29s將上述零件工藝規(guī)程設計結果填入工藝文件，制作機械

25、加工工藝過程卡片。工序：粗精銑孔端面采用x51立式銑床采用高速鋼套式面銑刀，當為粗銑平面時，每齒進給量為0.20.4，齒數為8，刀具耐用度為6090min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（參考文獻【1】表14-69）,刀具耐用度為t=6090min，根據文獻【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由機床轉速數列，取n=600r/min 工序： 鉸18孔文獻【3】鉸18: 由表6.2-1 tj= +(23) 主偏角為90時，=23mm 取1=3mm 2=3 - 5 mm 取2=4mm 由文獻【3】表4.2-21 取f=0.27mm/r 文獻【3】表

26、4.2-20 選t68鉸床 n=400r/min tj= 精鉸18: 由文獻【3】表4.2-21 取f=0.13mm/r 文獻【3】表4.2-20 取n=800r/min tj= 倒角： t=0.1min 工序： 鉆4孔： 由文獻【3】表4.2-16 選z525立式鉆床 進給量f=0.28mm 由文獻【3】表4.2-15 取n=272 r/min 由文獻【3】表6.2-5 tj= 2=14 2=4mmtj= (單孔)第三節(jié) 工件定位與裝夾 圖3-1一、 工件定位合理選擇定位基準對保證加工精度,提高生產效率有著重要的作用。確定零件的定位基準,應遵循以下原則：（1） 盡量使定位基準與設計基準重合。

27、（2） 保證零件在一次裝夾中完成盡可能多的加工內容。（3） 工件坐標原點的確定工件坐標原點的確定主要應考慮編程和測量。確定定位基準時，不必與其原點重合，但應考慮坐標原點能否通過定位基準得到準確的測量，即得到準確的集合關系，同時兼顧到測量方法。 設計課題中的工件坐標系原點選在工件上表面的正中，與編程原點重合，便于計算和編程。二、 工件的裝夾與夾具為了保證數控加工的精度，提高生產效率，一般要求夾具具有結構緊湊、簡單，夾緊動作迅速、準確，操作方便、省力、安全，并有足夠的剛性。經分析，設計課題中，以已加工過的底面和側面作為定位基準，其中底面為主定位面，采用等高墊鐵在平口虎鉗上裝夾定位或直接將工件毛坯放

28、在工作臺上，用等高墊鐵將工件托起，再用百分表找正工件兩側面進行安裝定位，在虎鉗上夾緊前后兩側面。虎鉗用t形螺栓固定于銑床工作臺上。三、對專用夾具的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應有合理的定位方案，標注合適的尺寸、公差和技術要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2.提高生產效率應根據工件生產批量的大小設計不同復雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產效率。3.工藝性好 專用夾具的結構應簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的制造屬于單件生產。當最終精度由調整或修配保證時，夾具上應設置調整或修配結構，如設置適當的調整間隙，采用可修磨的墊片等。4.使用性好

29、專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠，排屑應方便，必要時可設置排屑結構。5.經濟性好除考慮專用夾具本身結構簡單、標準化程度高、成本低廉外。還應根據生產綱領對夾具方案進行必要的經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益。四、專用夾具設計步驟1.明確設計任務與收集設計資料夾具設計的第一步是在已知生產綱領的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設計任務書，對工件進行工藝分析。其內容主要是了解工件的結構特點、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、刀具、量具等。其次是根據設計任務收集有關資料，如機床的技術參數，夾具零部件的國家標準、部頒標準和廠訂標準，各

30、類夾具圖冊、夾具設計手冊等，還可收集一些同類夾具的設計圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。2.擬訂夾具結構方案與繪制夾具草圖1） 確定工件的定位方案，設計定位裝置。2） 確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置。3） 確定對刀或導向方案，設計對刀或導向裝置。4） 確定夾具與機床的連接方式，設計連接元件及安裝基面。5） 確定和設計其它裝置及元件的結構形式。如分度裝置、預定位裝置及吊裝元件等。6） 確定夾具體的結構形式及夾具在機床上的安裝方式。7） 繪制夾具草圖，并標注尺寸、公差及技術要求。1. 進行必要的分析計算工件的加工精度較高時，應進行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具，需計算夾緊力。當有幾種

31、夾具方案時，可進行經濟分析，選用經濟效益較高的方案。3.審查方案與改進設計夾具草圖畫出后，應征求有關人員的意見，并送有關部門審查，然后根據根據他們的意見對夾具方案作進一步修改。4.繪制夾具裝配總圖夾具的總裝配圖應按國家制圖標準繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對操作者的方向繪制。總圖應把夾具的工作原理、個種裝置的結構及其相互關系表達清楚。夾具總圖繪制次序如下：1） 用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。2） 依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對刀或導向裝置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面

32、。3） 標注必要的尺寸、公差和技術要求。4） 編制夾具明細表及標題欄。完整的夾具裝配總圖的參閱“夾具圖冊”中的圖。5.繪制夾具零件圖夾具中的非標準零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術要求。五銑大端面夾具設計5 .1 問題的提出本次設計的夾具為銑24mm夾具精度要求不高，并與其它的加工部位之間的技術要求不是很高。主要應考慮的問題是如何能保證加工表面的精度要求，同時還應考慮如何可以提高勞動生產率，降低勞動強度，而與其它之間的技術要求不是主要問題。5.1.1 設計夾具的基本要求1.保證工件的加工精度專用夾具應有合理的定位方案，標注合理的尺寸公差和技術要求，并進行必要的精度

33、分析，確保夾具能滿足工件的加工要求。2.提高生產效率應根據工件生產批量的大小設計不同復雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產效率。3工藝性好專用夾具的結構應簡單合理便于加工裝配檢驗和維修。專用夾具的制造屬于批量生產，當最終精度由調整或修配保證時，夾具應設置調整或修配結構，如設置適當的調整間隙，采用可修磨的墊片等。4.使用性好專用夾具的操作應簡單省力安全可靠，排屑應方便，必要時可設置排泄結構。5.經濟性好除考慮專用夾具本身結構簡單。標準化程度高，成本低廉外，還應根據生產綱領對夾具方案進行必要的經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益。5.1.2. 對夾具體的要求夾具體是整個夾具體的基礎零件，它

34、的形狀和尺寸取決于夾具上個組成元件的分布情況，工件的形狀、尺寸及加工要求等。夾具體有鑄造、焊接及組裝三種類型。鑄造結構一般用于精度要求高，結構相對復雜，加工時有較大振動的場合；焊接結構容易制造，生產周期短，但精度不高，容易變形，一般用于新產品的試制或單件小批生產中夾具的夾具體。夾具體設計施應注意的問題：夾具體要有足夠的剛度和強度，承受夾緊力和切削力，在剛度不足處應設有加強筋。鑄造夾具體壁厚一般為825mm，超過25mm應挖空；焊接夾具體壁厚一般為610mm。夾具體需要進行必要的熱處理，以保證尺寸穩(wěn)定。夾具體應有良好的結構工藝性，以便于制造、裝配與使用。其形狀應盡量簡單，避免過多的凸凹彎扭，各工

35、件表面一般應高出不加工表面415mm，以便于加工裝配。夾具上不加工毛面與工件表面之間應有一定的距離，以保證工件和夾具體之間不發(fā)生干涉，通常當夾具體和工件都是毛面時，留815mm，夾具體是毛面，工件是光面時，留410mm。夾具體上一般應考慮搬運夾具時的吊裝問題，以便于加工安裝。對于小型夾具不需考慮吊裝，但應考慮便于搬動，一般要求連同工件的總質量的超過1015kg。夾具體上應考慮排屑和清掃切屑方便，留有必要的排屑空間或排屑缺口。夾具體的結構尺寸應適當緊湊些，不要過于分散，考慮夾具的穩(wěn)定性，夾具體底面可以做的稍大些，固定在工作臺上的夾具中心應盡可能低一些。對回轉類的夾具要注意平衡問題。1. 有適當的

36、精度和尺寸穩(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，安裝對刀或導向元件的表面以及夾具體的安裝基面等，應有適當的尺寸和形狀精度，它們之間應有適當的位置精度。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鑄造夾具體要進行退火處理2. 有足夠的強度和剛度加工過程中，夾具體要求承受較大的切削力和加緊力。為保證夾具體不產生不容許的變形和振動，夾具體應有足夠的強度和剛度。因此夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設置加強筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體3. 結構工藝性好夾具體應便于制造裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面英鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應留

37、有足夠的間隙，一般為415。夾具體結構型式應便于工件的裝卸。4. 排屑方面切屑多時，夾具體上應考慮排屑結構。5.以下確定基準：定位基準的選擇由零件圖可知平面對孔中心線有一定的尺寸要求，其設計基準是孔的中心線。確定其定位基準為孔中心線和已加工過的端面。又由于此零件是批量生產且根據要求，采用專用夾具，手動加緊。5.2.3 定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。根據定位方案，設計定位元件的結構如附圖（夾具裝配圖）所示。該設計中的定位銷為主要的定位元件，其公差根據文獻【5】表2.9-6得0.02mm，所以影響位置度的定位誤差為：，即小于相位位置度公差的，所以定位方案能夠滿足加工要求。5.2.4 夾緊

38、力的計算及夾緊元件的強度校核 夾緊裝置如夾具裝配圖，根據零件的形狀，以及夾緊機構在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。切削力及夾緊力的計算刀具： 銑刀， 齒數6。粗銑時b=6mm，精銑時b=8mm。由文獻【5】表3-24得： 其中： 所以： 水平分力： 垂直分力： 在計算切削力時必須把安全系數考慮在內。安全系數其中：基本安全系數，1.5； 加工性質系數，1.1； 刀具鈍化系數，1.1； 斷續(xù)切削系數，1.1； f=k為克服水平切削力，實際夾緊力n應為 所以： 其中和為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，取。則 夾具設計合格可靠。專用夾具零件圖1.開口墊圈 2.螺母 3.底座 4.圓柱銷 5.專用螺母

39、6.螺紋孔 7.鉆模板 8.工件 9.鉆套 10.螺桿 11螺桿螺母 圖3-2 第四節(jié) 刀具選擇銑刀的幾何參數對銑削金屬的變形、銑削力、切削溫度和銑刀的磨損都有顯著的影響。并由此影響加工質量、銑刀的使用壽命和生產效率。為了充分發(fā)揮銑刀的切削性能，除了正確選擇銑刀的材料外，還應根據具體銑削條件,合理地選擇銑刀的幾何參教。刀具材料:高速鋼強度高，韌性好，具有良好的工藝，刀具具有較好的切削性能。硬質合金韌性差，能承受沖擊和振動能力差。刀刃不易磨得非常銳利，切削性能差，加工工藝性較差。 一、 銑刀直徑的選擇原則銑刀直徑大，散熱條件好，銑刀剛性好，所允許的銑削速度和切削量大，但銑刀直徑大時，銑削時銑刀的

40、切入長度增加，工作時間長，銑削力矩大，刀具材料消耗也大。一般面銑刀的直徑應比寬大20%50%，立銑刀直徑的選擇主要應考慮工件加工尺寸的要求，并保證刀具所需功率在機車額定功率范圍以內。二、銑刀齒數的選擇 銑刀有粗齒和細齒之分，粗齒銑刀的刀齒強度高，容屑空間大，到銑削時同時參與切削的齒數少，因而工作平穩(wěn)性差，振動大，適宜用于粗銑；細齒銑刀在銑削時同時參與切削的齒數多，每齒進給量fz小，銑削平穩(wěn)，適宜精車。刀具準備：刀具號刀具名稱t0140平面銑刀t0220立銑刀t032中心鉆t043麻花鉆t053.8鉸刀t0617.8鉸刀t0715擴刀t089麻花鉆t0917麻花鉆第五節(jié) 數控加工工藝過程卡廠名數

41、控加工工藝卡片產品名稱材料零件圖號泵蓋ht200工序號程序編號夾具編號使用設備車間fanuc數控銑床工步號工步內容刀具號刀具規(guī)格（mm）刀具長度補償號刀具半徑補償號主軸轉速（r/min）進給速度(mm/min)切深(mm)1鍛造鑄件2時效處理3銑六面，去邊角余料t010140面銑刀h01d01s200f2804精銑底面、凸臺，去邊角余料t020220立銑刀h02d02s210f1905用2mm中心鉆打15mm的中心孔t03032中心鉆h03s1000f506鉆6-15孔及其沉孔t08089麻花鉆h08s550f907擴15mm的孔至尺寸t070715擴刀h07s500f10092mm中心鉆打1

42、8、4中心孔t03032中心鉆h03s920f5010鉆18mm的孔t090917麻花鉆h09s920f6011粗、精鉸18mm的孔至尺寸t060617.8鉸刀h06s920f6012鉆2-4mm的孔t04043麻花鉆h04s700f3013粗、精鉸2-4孔的通孔至尺寸t05053.8鉸刀h05s900f30014檢測、校核第六節(jié) 加工程序序號 程序內容 程序說明o2002 子程序名n5 g00 g41 x0 y98.03 d01； 建立刀具半徑補償n10 g01 g90 z-5； z向增量下刀，切深5mmn15 x15.0 y120.0；n20 x51.33；n25 x0 y47.0；n30

43、 y0；n35 x160.0；n40 y47.0； n50 x145.0；n55 x160.0 y98.03；n60 g00 g40 ； 取消刀具半徑補償n65 m99； 子程序結束凸槽輪廓加工子程序序號 程序內容 程序說明銑底面n15 m06 t02； 主軸換上t01號刀n20 g90 g54 g00 x-80.0 y60.0； 工件坐標系設定n25 m03 s240； 主軸正轉n30 g43 z100.0 h01； 刀具長度補償，至安全高度n35 z0.5； 切入下刀n40 g01 x240.0 f280； 切削n45 g00 z100.0 m05； 退刀，主軸停止n50 g91 g28 z0； z軸回參考點n55 g49； 取消刀具長度補償去邊角余料粗加工 n60 m06 t03； 主軸換上t02號刀n65 g90 g54 g00 x0 y0； 工件坐標系設n70 m03 s300； 主軸正轉n75 g43 z100.0 h02； 刀具長度補償，至安全高度n80 g00 z0 f280； z向子程