泵体零件的加工工艺及专用夹具设计

西安航 空学院本科毕业设计（论文）题 目： 泵体零件的加工工艺及专用夹具的设计学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化学 号： 30学生姓名： duonp指导教师： 二一七 年 六 月 八 日西安航空学院本科毕业设计（论文）学士学位论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西安航空学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名： 日期：导师签名： 日期：西安航空学院本科毕业设计（论文）泵体零件的加工工艺及专用夹具的设计摘要：设计名为“泵体零件的加工工艺及专用夹具的设计”的课题旨在通过编写加工工艺和设计专用夹具两个方面来加深学生对理论知识的理解和对机械设备的掌握。对于加工工艺规程的编制，主要涉及到零件毛坯的合理选用和零件的合理加工：选用毛坯要考虑毛坯制造是否节约时间和成本，毛坯成品是否易于加工，是锻造还是铸造；零件的加工要考虑设备的选用，尽可能地利用零件的有关表面和孔轴减少误差，要满足“定位基准”原则，对于工序的要求，满足精量化和简单化。对于专用夹具的设计，主要涉及到钻零件夹具的设计和制造：钻夹具要保证要求的倾斜度在合理范围内，同时更要保持与工作台面的稳定性。关键词：泵体零件；工艺规程；定位基准；专用夹具。西安航空学院本科毕业设计（论文）The design of the machining process and special fixture of pump partsAbstract：Design called “pump body parts processing technology and special fixture design“ by writing will lead to processing technology and special fixture design two aspects to deepen students understanding of theoretical knowledge and mastery of mechanical equipment.For processing procedures, mainly involves the reasonable parts and choosing proper blank parts processing: choose blank to consider whether or not the blank manufacturing to save time and cost, blank product easy to machining, casting or forging; Parts processing to consider the selection of equipment, as much as possible to use parts of the surface and the hole axis and reduce error to meet “locating datum“ principle, to the requirement of process, meet the fine quantization and simplicity.To the design of the special fixture, mainly involves drilling parts fixture design and manufacturing: the inclination of the drill jig to ensure that the requirements within a reasonable range, but also to maintain the stability of workbench face.Key words: Pump parts; Process planning; Position base; Special fixture西安航空学院本科毕业设计（论文）1目 录1 序言 .21.1 课题研究意义 .21.2 课题研究现状 .31.3 课题研究内容 .41.4 课题研究方案 .41.5 小结 .52 零件的分析 .62.1 零件的作用 .62.2 零件的工艺 .62.2.1 毛坯形状 .72.2.2 技术要求 .72.3 小结 .73 零件的工艺规程设计 .93.1 确定零件毛坯的制造形式 .93.1.1 毛坯的物理性能 .93.1.2 毛坯的设计条件 .93.2 确定零件毛坯的定位基准 .103.2.1 粗基准的选择 .103.2.2 精基准的选择 .103.2.3 机械加工顺序 .103.3 确定工序余量 .103.4 确定工序尺寸 .113.5 确定工艺路线 .123.6 编写工艺文件（CAXA 软件制图） .133.7 小结 .204 夹具的设计 .224.1 机床夹具概论 .224.1.1 机床夹具的概念 .224.1.2 机床夹具的分类 .224.1.3 机床夹具的组成 .224.2 钻夹具的设计 .234.2.2 夹具体的定位方案 .234.2.3 定位元件的选择分析 .244.2.4 导向元件的选择分析 .274.2.5 夹紧方案的设计分析 .284.3 小结 .29结语 .30参考文献 .31致谢 .32西安航空学院本科毕业设计（论文）21 序言1.1 课题研究意义“泵体零件的加工工艺及专用夹具的设计”主要是通过 UG 建模来分析零件构造，然后编写该零件的加工工艺规程，设计相关夹具来完成机械零件的制造。设计该零件的主要目的是熟练运用相关软件（如 UG、CAPP 等制图软件），设计的目的是创新，最大化减轻环境污染，减少劳力耗时，减弱人力操作，减去可见繁杂，通过一系列的改进来提高生产力，从而增升良品加工率，改善生产环境。随着机械行业的快速发展，各种新材料、新工艺和新技术不断被合成、创新和发明，机械制造工艺正向高质高效的方向发展。各种新工艺的出现突破了传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工的材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。特别是数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。然而传统的工艺加工在目前、在我国仍然是机械行业的主力军，在我们不断创新制造新的设备和仪器的时候，也可以改进现有设备和仪器来提高生产率，而加工工艺就是重中之重，加工工艺涉及到计算、测量、校准、定位、误差等,这些都是就算是世界上最先进的数控机床在运作过程中也避免不了的核心问题，所以说改进加工工艺是把整个机械行业向更高一级质量提升的必不可少的一个过程，或者说是一个环节。现代制造技术与机械制造工艺自动化的长足发展，确实使机械行业发生了巨变，制造的零件越来越精密，制造的设备越来越多地承担起以前不曾敢想到的操作，同样的，各种各样的工具也被设计和制造出来，被广泛运用到各个领域，工具功能十分显著，尤其是机床夹具，它对零件加工的质量、生产率和成品利润都有着直接的影响，因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。泵体零件工艺与夹具设计在学习了机械制图、机械工艺学、机械设计、机械工程材料等知识后的一次综合运用，需要耗费相当的时间和精力，是极其重要的教学环节，更是检验学生理论知识的考试环节，如何正确地编写一个零件的工艺规程，确定一个零件的基准定位，设计一个零件的专用夹具，保证一个零件的加工质量，这些都需要缜密的思维能力和超强的计算能力以及基本的创新能力。本次设计既能培养学生的自学与创新能力，又能检验学生的理论和操作能力，所以说本次设计具有很强的综合性和实践性，要将理论与实践相结合，努力做好本次设计，完成毕业西安航空学院本科毕业设计（论文）3设计任务。1.2 课题研究现状我们国家的机械行业的发展经历了漫长的时间，这里主要了解 1949 年以后的机械行业现状。题外话，有的人可能观看过热播的一个有关机械的纪录片：超级工程，这档纪录片主要讲述了中国改革开放以来国家面貌和居民生活的巨大改变，而改变这一切的，就是中国工人，或者说是中国机械。高铁，桥梁，道路，海港，一个又一个的超级工程告诉我们一个事实，中国的机械行业已经不再以前那种漫山遍野粗制滥造和模仿山寨的景象，而是以全新的面貌展现在世界面前，创新，是科技发展不竭的动力，中国的高铁已经走向世界，国产大飞机已经实现首飞，超级计算机的运算能力称霸全球，航空母舰成功下水，数不胜数的实例摆在面前，让人不得不感叹中国机械行业面貌焕然一新得如此之快。我国是一个需求大国，而机械行业是目前我国劳动力最为积聚的领域，这也是我国参与世界经济贸易最主要的方式，即制造。在以前，我们生产的商品只是被称之为“中国制造”、“made in china”，而现在，我们更容易听到许多人称之为“中国智造”、“Designed by china”。那么，在这短短的三十年来，中国的机械行业发展变化为何如此之快呢？从整体来看，当前中国的机械制造发展情况始终保持良好的态势并且已经形成了比较牢固的基础和抗冲击的能力，企业的创新意识慢慢取代了陈旧的借鉴思想，互联网时代的到来又大大激发了企业的创新能力，企业和个人可以通过网络相互联系交流，产生丰富多彩的创新点子，缩短了研发周期，也使得个人的才能得到重用，所谓双赢。当然，由此产生的偷窃别人知识产权和创新成果的事件也就愈演愈烈，这是后话。我国的机械行业起步晚、基础薄、设施差、理论弱，与已经经历了两次工业革命的西方国家的机械行业有着完完全全的区别：1949 年以后，全国范围内真正能够正常使用的工厂没有几家，几乎是白手起家，当时的人民群众热情高涨，正值国家急需建设的时候，每个人都有钱出钱，有力出力，在最困难的时候，建成了第一座跨江大桥，即南京长江大桥，作为中国人民自行设计制造的第一座跨江大桥，在中国桥梁史上有着重要的意义，它是 1949 年以来中国经济建设最重要的成就，一穷二白，没有钢铁就发动群众一起炼，没有起重机就发动群众一起抬，没有成熟的理论就发动群众集思广益。南京长江大桥的建成也是对旧有机械设施和理论知识的一次整合创新，算得上是中国机械行业设备更新化、理论修改化、数据标准化的开始，之后的很长一段时间，中国的机械行业发展开始进入平稳发展阶段，几乎谈不上进步，一直到了改革开放之后，外来资本给中国经济注入了新鲜血液，中国厂商开始接触大量的国外的制造设备以及理论知识，并且很快有机会更换已经不能再落后的设备，学习新的标准与国际接轨，改革开放的这十几年，中国经济发展速度之快超西安航空学院本科毕业设计（论文）4乎人的想象，作为新的世界工厂，中国已经当了一个好学生，开始开发自己的创新力，新的记录、新的设备，近年来，中国的工程师们攻克了无数的世界性难题，建成了世界上最长的高铁交通线路，制造了世界上最大的风力扇叶，建造了世界上最长的悬索桥，制成了是加速最大的电射望远镜，这些，都是中国创造。这些年，中国的企业通过引进外来机械技术和管理方法，对其消化吸收，然后仿制，再到国产，一方面提高了制造技术，另一方面提升了管理效率，先进制造技术的普及和自我创新意识的提高，中国的机械行业正在迈进一个高精密的发展阶段，但与工业发达的西方国家相比，仍存在阶段性的差距，主要体现为制造技术的落后，西方国家已经普遍应用计算机辅助设计技术和优质高效低耗工艺及装备，而中国大部分企业仍然采用落后的工艺装备进行生产，优质高效低耗的先进工艺普及程度太低。目前中国的制造技术太过于依赖国外技术导致自主开发的科技成果形成的产业较少。主要是因为：一、技术开发能力和技术创新能力的薄弱，没有持续的发展后劲；二、对引进技术的消化吸收以国产化为主，自主开发为辅；三、技术开发经费严重不足，没有一个良好的创新环境，缺乏一个良性的借鉴循环；四、对知识产权的保护，相关法制不完善，抄袭和借鉴的低成本使得企业个人难以下功夫去创新；五、作为机械行业关键的环节，企业没有真正成为开发的主体，不注重创新和人才，只注重制造和劳力，难以形成企业文化。这些都是中国机械行业面临的问题，需要政府和企业共同去努力解决。1.3 课题研究内容综述机械行业的发展趋势；熟悉工序技术要求，准备设计资料；制定的夹具设计方案，并对其方案进行经济分析；呈现形式：零件图纸一张（1 张 4 号），夹具设计图纸 5 张（1 张 0 号，4 张4 号），零件工艺规程 1 本，毕业设计论文 1 份。1.4 课题研究方案制订规程：规程是整个零件加工的基础，必须要计算和测量每个孔、每个轴、每个面、每个槽的数据。在设计开始的过程中，首先通过泵体零件图，了解其相关结构特点和技术要求，仔细分析其加工表面的平行度、粗糙度和垂直度等硬性要求，其轴孔的轴度、圆度、粗糙度等精度同和它们的轴线之间的平行度、垂直度以及轴面之间的平行度、垂直度等相互位置精度。作为整个零件加工的关键，零件的尺寸必须弄清楚，搞明白。西安航空学院本科毕业设计（论文）5划分工序：工序是整个零件加工的核心，必须要确定和保证加工每一道加工顺序、每一条工序内容。在加工开始的过程中，要合理安排工序的集散程度，具体的划分工序阶段可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等综合因素确定。根据实际生产条件确定工艺过程的工序数量；如批量小时可采用工序集中原则，在通用机床进行加工，批量大时可采用工序分散原则，在流水线组织生产，具体情况具体分析。基准选择：根据粗基准选择原则，以不加工的表面作为粗基准、选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准、选择余量最小的表面作为粗基准和选择平整光洁且尺寸足够大的表面作为粗基准；根据精基准选择原则，基准重合和基准统一。夹具设计：泵体零件的夹具设计主要是钻夹具设计。1.5 小结本章主要讲述了泵体零件的研究意义和现状，深层