泵盖加工工艺设计与编程.doc

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1、泵盖加工工艺设计与编程(毕 业 设 计)系（院） 机电工程系 专 业 数控技术 班 级 数控1202 学 号 16 学生姓名 张 羽 指导教师 袁 军 日 期 2014-10 前 言毕业设计是本专业教学工作的重要组成部分和教学过程中的重要的实践性环节。毕业设计的目的是：通过设计，培养我们综合运用所学的基础理论知识，专业理论知识和专业课的知识与技能，去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，培养我们建立正确的工艺设计思维，学会查找工具书，掌握数控工艺设计的一般程序、规范和方法。本次毕业设计选择的课题为泵盖的数控铣削加工工艺设计及其数控加工程序编制。毕业设计的主要内容包括： 零件图的工艺分

2、析：包括尺寸标注，精度，形位公差，技术要求等分析。 加工难点分析：对机床精度要求较高的表面进行分析，确定加工方法。 确定加工方法：根据确定加工顺序的原则来确定。 选择定位基准，确定装夹方案：包括夹具、粗精基准的选择，装夹方法。 数控加工工艺路线设计：包括工序、工步的划分，走刀路线等。 选择合适的数控刀具和适当的切削用量 数控加工工艺文件编制：包括刀具卡片，工序卡片，加工程序卡片的编制。这次毕业设计让我们对机械制图的基本知识有了进一步的了解，同时也为我们从事绘图工作奠定了一个良好的基础。并锻炼了自己的动手能力，达到了学以致用的目的。他是一次专业技能的重要训练和知识水平的一次全面体验，是学生毕业资

3、格认定的重要依据，同时也为我们将来走向工作岗位奠定了必要的理论基础和实践经验。目 录 摘 要 1 英文摘要1第一节 零件图工艺分析2第二节 加工工序与工步的划分5第三节 工件定位与装夹13第四节 刀具选择21第五节 数控加工工艺卡片22第六节 加工程序23结 论27参考文献29 致谢词30 摘 要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还

4、有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力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泵盖加工工艺设计与编程第一节 零件图工艺分析一、泵盖零件图 图1-1二、零件图的分析选如设计课题所示, 该零件主要由底板、凸台和孔（沉头孔）组成。（1）从零件图上可以看出零件的主要加工表面为一个大端面，两个18孔，两个4孔，进出油口，以及大端面上的若干台阶孔。大端面加工要求保证表面粗糙度为6.3.（2） 凸台轮廓外轮廓加工部分由两段半圆和两段矩形构成，厚度为28mm

8、。尺寸精度要求较低。（3）孔分析孔加工特点是，刀具的刀心在XY平面内定位到孔的中心，然后在Z方向做一定的切削运动。根据实际选用刀具和编程指令不同可实现钻孔、铰孔、铰孔等加工形式。一般对精度要求不高、孔径较小的孔可以用钻头一次加工完成，较大的孔可以先钻孔在扩孔或用铰刀进行铰孔，也可用铣刀按轮廓加工的方法铣出相应的孔。通常孔径D小于等于20mm的采用钻扩铰。孔径在20mm80mm之间或位置精度要求较高的孔，采用钻扩铰或钻铣铰。设计课题中有一个直径为9mm的沉孔、一个直径为4mm通孔和一个直径为18mm的深孔。孔的表面粗糙度要求为Ra1.6um和Ra3.2um，孔中心位置尺寸有一定要求。钻孔时由于孔

9、深尺寸较大，采用深孔钻削循环指令编程，以使刀具在钻削过程中适当退刀以利于排屑。通常，用麻花钻钻头，孔的尺寸经济精度可达IT12IT11，孔的表面粗糙度Ra值可达12.56.3um.铰孔是应用较普遍的孔精加工方法之一，尺寸经济精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值可达1.60.4um。在铣床上铰孔，孔径尺寸经济精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值可达3208um.孔距精度可控制在0.05左右。（4）精度及技术要求分析泵盖上大端面和9孔有垂直度要求，18孔与孔中心线有平行度要求。工序安排以泵盖底面和大端面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。2. 毛坯选择由于该零件形状复杂，根据零件材

10、料为HT200，生产类型为小批生产，因此采用金属型铸造毛坯选择毛坯及毛坯制造方法根据零件材料确定毛坯为铸件，根据其结构形状、尺寸大小和材料性能毛坯的铸造方法选用-低压铸造毛坯公差等级-IT8级球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的产生气孔原因：1空气夾杂在熔汤中2气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂改善方法：1适当的慢速2检查流道转弯是否圆滑，截面积

11、是否渐減3检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4检查离型剂是否噴太多，模温是否太低5使用真空3.选择加工机床用数控铣床中心较合适。第二节 拟定泵盖工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能用工装夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率，以便使生产成本尽量下降。工艺路线的拟定包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。2.1确定工艺路线表2-1工艺路线方案一1铸造成型2时效处理3铰2-18孔4钻2-4孔5钻6-15孔及其沉孔6粗精铣大端面7粗精铣凸端面8去毛刺9清洗10终检11

12、表2-2工艺路线方案二1铸造成型2时效处理3粗精铣大端面4粗精铣凸端面5钻6-15孔及其沉孔6铰2-18孔7钻2-4孔8去毛刺9清洗10终检11工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将工序铰孔与工序铣平面工序对调，铰孔工序放到后面。其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则，先加工平面，然后以平面为精基准再加工平面上的各孔，这样便保证了，平面的平行度要求同时为加平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出

13、来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先加各平面，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证各孔的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。.2.2定位基准的选择定位基面的选择：定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺

14、过程顺利地进行?(2) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面?(3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 在十字接头机械加工工艺过程中，大部分工序选用十字接头的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头孔处指定一侧的外圆面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。这样就使各工序的定位基准统一起来，减少定位误差。定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中

15、首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(4) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行?(5) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面?(6) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 1）精基准的选择选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装

16、夹方便。选择精基准要遵循下列原则：基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。选择泵盖齿轮孔底面和轴承孔18H7轴线作为精基准，零件上很多表面都可以采用他们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。2）粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择泵盖底座底面和大端面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。2.3表面加工方法的确定根据泵盖零件图上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法，工艺路线如2-3表所示。表2-3 泵盖零件各表面加工方案一加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m 加工方案备注端面6.3粗铣精铣2*4

17、孔IT81.6粗铰半精铰精铰孔2x18H7IT73.2粗铰半精铰精铰6x15孔扩沉头孔IT1225钻扩2.4加工阶段划分该泵盖加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。2.5工序集中与分散 采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工

18、方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。见附表.2.5工序顺序的安排1）机械加工顺序遵循“先基准后其他”、“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”的原则。2)热处理工序为改善工件材料切削性能和消除毛坯内应力，金属型铸造后对毛坯进行正火处理；零件粗加工后，进行调质处理，然后进行精加工；最后，为了改善工件的材料力学性能，进行淬火处理，使工件获得较高的硬度和耐磨性。3)辅助工序 在粗加工和半

19、精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。1）用查表法确定工序余量。（2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度。（3）当有基准转换时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。（4）确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（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。2.6切削用量、时间定额的计算工序：铸造工序：热处理(正火)工序：铣大端面采用X51卧式铣床采用高速钢套式面铣刀，当为粗铣平面时，每齿进给量为0.20.4，齿

20、数为8，刀具耐用度为6090min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（参考文献【1】表14-69）,刀具耐用度为t=6090min，根据文献【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由机床转速数列，取n=600r/min 工序钻6-15孔：工序为用夹紧元件夹紧泵盖后，用钻削加工。达到设计图的要求。表面粗糙度要求为25，钻削一次、扩孔一次后成型。根据技术要求尺寸公差为GB1804-m，查表可知作为630mm段的尺寸加工，尺寸公差为0.1。即之后的钻削加工要达到设计尺寸的要求：查表，得钻削加工余量0.15mm，公差值0.18mm。等级精度为：钻削，IT1

21、2，工序尺寸及公差分别为，钻削、扩孔：350.09mm。1） 背吃刀量的确定 钻削取=3.50mm；扩孔取=1mm。2） 进给量的确定 由表5-21，钻削时选取的每转进给量 f=0.26mm/r；由表5-23，扩孔时选取的每转进给量 f=0.9mm/r。3） 切削速度的计算 钻削：由表5-21，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度v可取为24m/min。由公式（5-1) n=1000v/(d)可求得该工序钻头转速n=546r/min，参照表4-9所列Z525立式钻床主轴转速，取转速n=545r/min。再将此转速带入公式（5-1），可求出该钻削的实际切削速度v= nd/1000=23.9

22、6m/min。扩孔：由表5-24，按工件材料为HT200的条件选取，切削速度v可取为83m/min。由公式（5-1) n=1000v/(d)可求得该工序钻头转速n=1762r/min，参照表4-9所列Z525立式钻床主轴转速，取转速n=1360r/min。再将此转速带入公式（5-1），可求出该钻削的实际切削速度v= nd/1000=64.1m/min2.7时间定额的计算6-15孔：1）基本时间的计算 钻削：根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式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。将上述结果代入公式，则该工步的基本时间tj=（21.4mm+6.1mm+3)/(0.26mm/r545r/min)0.215min=12.9s。 扩孔：根据表5-41，扩孔的基本时间可由公式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。将上述结果代入公式，则该工步的基本时间tj=（21.4mm+1.5mm+3)/(0.9mm/r1360r/min)0.021min=1.26s。 因此，基本时间=12.9s+1.26s=14.16

24、s。2）辅助时间根据辅助时间与基本时间之间的关系式为：=（0.150.2），本工件取0.17，则该工序的辅助时间为：=0.1714.16s=2.41s。3）其他时间的计算除了作业时间（辅助时间与基本时间之和）之外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间，休息与生理需要时间与终结时间。本工件是大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间很少。布置工作地时间是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间是作业时间的2%4%，此次二者取3%。则其他时间为：=6%（14.16s+2.41s）=0.99s。4）单件时间=14.16+2.41+0.99=17.29s将上述零件工艺规程设计结果填入工艺文件，制作机械

25、加工工艺过程卡片。工序：粗精铣孔端面采用X51立式铣床采用高速钢套式面铣刀，当为粗铣平面时，每齿进给量为0.20.4，齿数为8，刀具耐用度为6090min，d=90mm,ae=82mm。=3mm,=1mm/s,=82mm（参考文献【1】表14-69）,刀具耐用度为t=6090min，根据文献【1】，表14-67，得：v= =37.51m/min由机床转速数列，取n=600r/min 工序： 铰18孔文献【3】铰18: 由表6.2-1 Tj= +(23) 主偏角为90时，=23mm 取1=3mm 2=3 - 5 mm 取2=4mm 由文献【3】表4.2-21 取f=0.27mm/r 文献【3】表

26、4.2-20 选T68铰床 n=400r/min Tj= 精铰18: 由文献【3】表4.2-21 取f=0.13mm/r 文献【3】表4.2-20 取n=800r/min Tj= 倒角： T=0.1min 工序： 钻4孔： 由文献【3】表4.2-16 选Z525立式钻床 进给量f=0.28mm 由文献【3】表4.2-15 取n=272 r/min 由文献【3】表6.2-5 Tj= 2=14 2=4mmTj= (单孔)第三节 工件定位与装夹 图3-1一、 工件定位合理选择定位基准对保证加工精度,提高生产效率有着重要的作用。确定零件的定位基准,应遵循以下原则：（1） 尽量使定位基准与设计基准重合。

27、（2） 保证零件在一次装夹中完成尽可能多的加工内容。（3） 工件坐标原点的确定工件坐标原点的确定主要应考虑编程和测量。确定定位基准时，不必与其原点重合，但应考虑坐标原点能否通过定位基准得到准确的测量，即得到准确的集合关系，同时兼顾到测量方法。 设计课题中的工件坐标系原点选在工件上表面的正中，与编程原点重合，便于计算和编程。二、 工件的装夹与夹具为了保证数控加工的精度，提高生产效率，一般要求夹具具有结构紧凑、简单，夹紧动作迅速、准确，操作方便、省力、安全，并有足够的刚性。经分析，设计课题中，以已加工过的底面和侧面作为定位基准，其中底面为主定位面，采用等高垫铁在平口虎钳上装夹定位或直接将工件毛坯放

28、在工作台上，用等高垫铁将工件托起，再用百分表找正工件两侧面进行安装定位，在虎钳上夹紧前后两侧面。虎钳用T形螺栓固定于铣床工作台上。三、对专用夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好

29、专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。四、专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各

30、类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。6） 确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。1. 进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种

31、夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。3.审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。4.绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。夹具总图绘制次序如下：1） 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面

32、。3） 标注必要的尺寸、公差和技术要求。4） 编制夹具明细表及标题栏。完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。5.绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。五铣大端面夹具设计5 .1 问题的提出本次设计的夹具为铣24mm夹具精度要求不高，并与其它的加工部位之间的技术要求不是很高。主要应考虑的问题是如何能保证加工表面的精度要求，同时还应考虑如何可以提高劳动生产率，降低劳动强度，而与其它之间的技术要求不是主要问题。5.1.1 设计夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合理的尺寸公差和技术要求，并进行必要的精度

33、分析，确保夹具能满足工件的加工要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3工艺性好专用夹具的结构应简单合理便于加工装配检验和维修。专用夹具的制造属于批量生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好专用夹具的操作应简单省力安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排泄结构。5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单。标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。5.1.2. 对夹具体的要求夹具体是整个夹具体的基础零件，它

34、的形状和尺寸取决于夹具上个组成元件的分布情况，工件的形状、尺寸及加工要求等。夹具体有铸造、焊接及组装三种类型。铸造结构一般用于精度要求高，结构相对复杂，加工时有较大振动的场合；焊接结构容易制造，生产周期短，但精度不高，容易变形，一般用于新产品的试制或单件小批生产中夹具的夹具体。夹具体设计施应注意的问题：夹具体要有足够的刚度和强度，承受夹紧力和切削力，在刚度不足处应设有加强筋。铸造夹具体壁厚一般为825mm，超过25mm应挖空；焊接夹具体壁厚一般为610mm。夹具体需要进行必要的热处理，以保证尺寸稳定。夹具体应有良好的结构工艺性，以便于制造、装配与使用。其形状应尽量简单，避免过多的凸凹弯扭，各工

35、件表面一般应高出不加工表面415mm，以便于加工装配。夹具上不加工毛面与工件表面之间应有一定的距离，以保证工件和夹具体之间不发生干涉，通常当夹具体和工件都是毛面时，留815mm，夹具体是毛面，工件是光面时，留410mm。夹具体上一般应考虑搬运夹具时的吊装问题，以便于加工安装。对于小型夹具不需考虑吊装，但应考虑便于搬动，一般要求连同工件的总质量的超过1015Kg。夹具体上应考虑排屑和清扫切屑方便，留有必要的排屑空间或排屑缺口。夹具体的结构尺寸应适当紧凑些，不要过于分散，考虑夹具的稳定性，夹具体底面可以做的稍大些，固定在工作台上的夹具中心应尽可能低一些。对回转类的夹具要注意平衡问题。1. 有适当的

36、精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面，安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面等，应有适当的尺寸和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和铸造夹具体要进行退火处理2. 有足够的强度和刚度加工过程中，夹具体要求承受较大的切削力和加紧力。为保证夹具体不产生不容许的变形和振动，夹具体应有足够的强度和刚度。因此夹具体需有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强筋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体3. 结构工艺性好夹具体应便于制造装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面英铸出凸台，以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留

37、有足够的间隙，一般为415。夹具体结构型式应便于工件的装卸。4. 排屑方面切屑多时，夹具体上应考虑排屑结构。5.以下确定基准：定位基准的选择由零件图可知平面对孔中心线有一定的尺寸要求，其设计基准是孔的中心线。确定其定位基准为孔中心线和已加工过的端面。又由于此零件是批量生产且根据要求，采用专用夹具，手动加紧。5.2.3 定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。根据定位方案，设计定位元件的结构如附图（夹具装配图）所示。该设计中的定位销为主要的定位元件，其公差根据文献【5】表2.9-6得0.02mm，所以影响位置度的定位误差为：，即小于相位位置度公差的，所以定位方案能够满足加工要求。5.2.4 夹紧

38、力的计算及夹紧元件的强度校核 夹紧装置如夹具装配图，根据零件的形状，以及夹紧机构在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。切削力及夹紧力的计算刀具： 铣刀， 齿数6。粗铣时B=6mm，精铣时B=8mm。由文献【5】表3-24得： 其中： 所以： 水平分力： 垂直分力： 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内。安全系数其中：基本安全系数，1.5； 加工性质系数，1.1； 刀具钝化系数，1.1； 断续切削系数，1.1； F=K为克服水平切削力，实际夹紧力N应为 所以： 其中和为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，取。则 夹具设计合格可靠。专用夹具零件图1.开口垫圈 2.螺母 3.底座 4.圆柱销 5.专用螺母

39、6.螺纹孔 7.钻模板 8.工件 9.钻套 10.螺杆 11螺杆螺母 图3-2 第四节 刀具选择铣刀的几何参数对铣削金属的变形、铣削力、切削温度和铣刀的磨损都有显著的影响。并由此影响加工质量、铣刀的使用寿命和生产效率。为了充分发挥铣刀的切削性能，除了正确选择铣刀的材料外，还应根据具体铣削条件,合理地选择铣刀的几何参教。刀具材料:高速钢强度高，韧性好，具有良好的工艺，刀具具有较好的切削性能。硬质合金韧性差，能承受冲击和振动能力差。刀刃不易磨得非常锐利，切削性能差，加工工艺性较差。 一、 铣刀直径的选择原则铣刀直径大，散热条件好，铣刀刚性好，所允许的铣削速度和切削量大，但铣刀直径大时，铣削时铣刀的

40、切入长度增加，工作时间长，铣削力矩大，刀具材料消耗也大。一般面铣刀的直径应比宽大20%50%，立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机车额定功率范围以内。二、铣刀齿数的选择 铣刀有粗齿和细齿之分，粗齿铣刀的刀齿强度高，容屑空间大，到铣削时同时参与切削的齿数少，因而工作平稳性差，振动大，适宜用于粗铣；细齿铣刀在铣削时同时参与切削的齿数多，每齿进给量fz小，铣削平稳，适宜精车。刀具准备：刀具号刀具名称T0140平面铣刀T0220立铣刀T032中心钻T043麻花钻T053.8铰刀T0617.8铰刀T0715扩刀T089麻花钻T0917麻花钻第五节 数控加工工艺过程卡厂名数

41、控加工工艺卡片产品名称材料零件图号泵盖HT200工序号程序编号夹具编号使用设备车间FANUC数控铣床工步号工步内容刀具号刀具规格（mm）刀具长度补偿号刀具半径补偿号主轴转速（r/min）进给速度(mm/min)切深(mm)1锻造铸件2时效处理3铣六面，去边角余料T010140面铣刀H01D01S200F2804精铣底面、凸台，去边角余料T020220立铣刀H02D02S210F1905用2mm中心钻打15mm的中心孔T03032中心钻H03S1000F506钻6-15孔及其沉孔T08089麻花钻H08S550F907扩15mm的孔至尺寸T070715扩刀H07S500F10092mm中心钻打18、4中心孔T03032中心钻H03S920F5010钻18mm的孔T090917麻花钻H09S920F6011粗、精铰18mm的孔至尺寸T060617.8铰刀H06S920F6012钻2-4mm的孔T04043麻花钻H04S700F3013粗、精铰2-4孔的通孔至尺寸T05053.8铰刀H05S900F30014检测、校核第六节 加工程序序号 程序内容 程序说明O2002