铣卧式柱塞泵泵体上平面的夹具设计（含CAD图纸）
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1 附录 1 外文翻译 基于事例推理的夹具设计研究与应用 摘要 :根据基于事例的设计方法 ,提出采用工序件的特征信息和夹具的结构特征信息来描述夹具的相似性 ,并建立了包括这 2方面主要特征信息为基础的事例索引码 ,设计了事例库的结构形式 ,创建了层次化的事例组织方式 ;同时 ,提出了基于知识引导的夹具事例检索算法 ,以及事例的修改和采用同族事例码进行相似事例的存贮 ,形成了基于事例推理的夹具设计 并取得了令人满意的使用效果 . 关键词 : 基于事例的推理 夹具设计 具是以确定工件安全定位准确为目的的装置，并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规划中加工工序的地位 ,所以它的设计是制造过程中的瓶颈 ,制约着效率的提高 . 夹具设计是一个复杂的过程 ,需要有从大量的设计论文中了解质量知识的经验，这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺，和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图的传统的 具（如 )时 ,这仍然是一项非常耗时的工作，但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益处 ,而这正是提高效率的关键因素 . 基于事例推理 (的方法适应以往个案解决的办法 ,建立一个新问题的方法 ,主要有以下四步骤 :检索、利用、修改 ,并保留 为提出一个类似的情况 ,和采用一些修改 ,似乎不言自明 ,而且比人类更直观 在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死 , 规划过程中 ,还有夹具设计 . 孙用六个数字组成代码参数 ,包括工件的形状、机械部分、轴衬 ,第一定位装置 ,第二定位装置和夹紧装置 . 但这个系统不能 用于除钻床夹具外的其他夹具类型 ,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题 ,这在 是非常重要的 . 1 事例参数和事例图书馆的建立 例参数 事例参数应该由工件的所有的特征组成，来区别不同的夹具 . 使用他们能够使操作方便 . 因为零件的形状是多种多样的 , 在生产企业中制造的技术要求也不断发展 ,许多特征作被用做事例参数将会使搜索速度降低 ,其主要特征是不 2 重要的 ,因为分配给每个特征的比重必须减少 . 另一方面 ,事例参数包含所有的特征是困难的。 因此 ,考虑到实际和快速设计的需求 ,事例参数要包含工件的主要特征和 夹具的结构。事例参数代码由 16 位数组成： 13 位数是事例特征 3 位数是事例识别数字。 前 13 位数代表 13 个特征。 每个数字与特征的一个属性相一致 ,这可能是*、 ？ 、 1、 2， ， A、 B, ， Z， ，等其中的一个。其中， *是指任何一个 ,?代表不确定 ,0代表没有。 系统规定 :夹具的类型，工件的形状，位置模式不能是 *和 ?。在设计系统时 ,三个项目的属性信息没有这些选择 ,这就意味着必须选择确定的属性。 最后三位数是事例识别号码 ,如果事例特征的 13 位数是一样的 ,这三个数字就 用来区别他们。 该系统还规定 :000是用于修正的一个典型事例 ,其他事例 001、 002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的 . 如果其中一个偶尔需要改变成典型事例 ,首先它必须要求改成 000,前面的自动变成参考事例 . 事例索引码的结构如图 1 所示。 1 夹具类型； 6 工件重量； 11 夹紧模型； 2 工件形状； 7 工件刚度； 12 夹具体； 3 工件材料； 8 加工内容； 13 其他； 4 批 量； 9 过程所有物； 14 到 16 事例识别码； 5 工件比例； 10 定位模型； 图 1 事例索引码的结构 例库 事例库由许多预定义的事例组成。事例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。 例的层次化 夹具的结构相似被认为是整个夹具，成分和内容相似。所以，整个夹具事例库，成分事例库，夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件加工资料组成 ,这就意味着夹具的设计应满足特别功能的需求 成分组成，它是用功能成分的名字和数字来进行描述 3 的。成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分，主要驱动参数，数字，和它们的约束关系）。成分事例（夹具的最低层）是功能成分和和其他成分的结构。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们的方法。 2 事例修改的策略 在基于事例的夹具设计中，最重要的是相似点的修改，这样能有助于获得最相似的事例，以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找，然后在宽度上；知识指 导策略意味着在来自客观事物根源的知识规则上查找，这就要首先查找固定类型，然后查找工件的形状，第三查找定位方法。例如，如果事例索引码包括夹具类型的磨削夹具，就只查找所有的磨削夹具，然后查找工件形状的盒子，第三查找一个平面两个销的定位方法。如果没有合适的，就查找深度标点，然后回到最上层，然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法： 1） 根据夹具事例库的事例索引信息，查找有关事例库。 2） 将事例索引码与事例库的每个事例码匹配，然后计算相似尺寸的价值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最类似的事例。 两个事例之间的相似 点是基于两个事例特征之间的相似点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算，例如比较重量分别是 50 20工件。非数字化的价值也能计算，例如，现在前13 位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下： 其中 S 表示通用夹具的相似尺寸， n 表示索引特性数， 表示每个特性的重量，表示事例库中特性 和相关夹具的特性 的相似尺寸。同时，数值计算如下： 4 其中 表示第 i 个特征的索引特性值， 表示事例库中第 j 个事例的 第 i 个特征的特性值。 所以有两种方法选择相似夹具。一个方法是建立数值。如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立的时候，只有一些事例，数值可以建小一点。如果有大量的相似事例，数值就应该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字（例如 10），这是类型单里相似尺寸的最大值。 3 事例的修改和存储 例的修改 夹具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不变，调整成分的特性 3） 模型重新设计 如果夹具的成分是普通的物品，它们能通过 使用工具被修改，代替以及删除，这些已经被设计好了。 例的存储 在将一个新的事例保存到事例库之前，设计者必须考虑保存是否有价值。如果这个事例不能增加系统的知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值的话，设计者在保存之前必须分析一下，看看这个事例是否作为标准事例或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一个同族事例是有事例库中索引码前 13 位相同而最后三位不同的那些事例组成的。一个标准事例的最后三位通常是“ 000”。一个参考事例属于同族标准事例， 5 最后三位用不同数字区分。 从被解释的概念中，可采用以下方法： 1）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，和一个存在的标准事例的前 13 位数相同，那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了。或者只能作为一个参考事例保存（最后三位不是“ 000”，而且和其它的不一样）在事例库中。 2）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好，那么这个标准事例就被这个新的事例代替，以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致，一个新的事例族将会自动产生，并 作为标准事例保存到事例库中。 4 夹具设计中基于事例推理的过程 根据夹具设计的特性，夹具设计的基本信息，例如夹具的名字，零件，生产和设计者等等，必须先输入。然后，输入或设计工件的模型。输入有关工件的细节信息，建立事例索引码，然后 始依靠相似尺寸查找相似事例，选出最相似的事例。如果需要的话，事例要满足通用性设计，再存储到事例库中。程序流程图如图 2 所示 图 2 基于事例推理的夹具设计流程图 6 5 基于事例推理的夹具设计说明 这是一个工件如图 3 所示。材料是 45 钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计 成一个用来旋转孔的旋转夹具。 图 3 需要设计夹具的一个工件 （最大尺寸 80 工件的特征值，属性值，事例索引码和重量在表 1 中列出。 表 1 工件的事例索引码和重量 特征名称 特性值 索引码 重量 夹具类型 车床夹具 1 100 工件形状 块状 9 90 工件材料 中 碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定 ？ 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 7 通 过 查 找 和 计 算 相 似 点 ， 最 相 似 的 事 例 的 事 例 索 引 码是19325513321402000，细节信息在表 2 中列出。 表 2 最相似事例的事例索引码 特征名称 特性值 索引码 夹具类型 车床夹具 1 工件形状 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定 ？ 夹具体 复合 4 其他 没有 0 相似点的计算如下： 所以夹具的相似尺寸值是 是在事例库中用于设计的最相似的事例，最相似的事例的结构如图 4 所示 8 图 4 最相似的夹具 当成分替代，修改定位模型和夹紧模型，以及调节相关尺寸之后，新的夹具被设计出来，图形如图 6 所示 图 5 需要设计的新夹具 因为在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码是19325523311402000。 6 结论 基于事例推理，作为一个问题解决的方法，是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法 ，已经在很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下：它和人类的思想很相似；一个事例库通过保存新事例获得自学能力，它比有惯例库更快更容易，它可以更好的传递和解释新的知识，这和惯例库有 9 很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了，使用的是支持基础数据的 ， 脑绘图软件。这个框架也已经和普通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展的标准系统，用于航空项目，帮助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前的设计资源。 1 O m is on of up on of at of in K K a to of m to im e. a of m e AD ), . is am m to an s So m e of of m s of of m in m it is in of m 613 33”,“？”,“1”,“2”,“A”,“B”,“Z”, *”m ?”0”. s m of e, of 000”is 01”,“002”, to be If it m 00”, er is im of is as ed of es em (m of In m m 2im of e of of if m of s:1)to of )of m 3is of m of of At e e, If of sm If is to of m m of ) )m on m of it is it it to is as 3of 00”e ) If a m it 3Or is 00”,e If a m at If m e m of m of is or m m is of e of m to m p m is in as a is a m an an in m it an m is a im +, as 2m m 工艺装备课程设计说明书 设计题目： 设计卧式柱塞泵泵体的加 工工艺规程及铣上平面的专用夹具 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 指导教师 学生姓名 2014 年 7 月 日 机械加工工序卡片 零件名称 卧式柱塞泵泵体 第 1 页 共 1 页 车 间 机加 零件图号 序号 2 设备名称 型号 材料 机械性能 零件重量 每台件数 单位工时 机动工时 辅助时间 自然消耗时间 冷却润滑液 工人技术等级 工步号 工 步 内 容 工艺装备 切削用量 刀 具 夹 具 量 具 U(m/f(mm/r) ap(1 粗铣 端铣刀 专用夹具 千分尺 266 2 精铣 端铣刀 专用夹具 千分尺 997 工艺编制 工艺审核 标准检查 批 准 更 改 标 记 处 数 更改文件号 签 名 日 期 工步号 工 步 内 容 工具 走刀次数 走刀长度 切削深度 进给 量 切削速度 主轴转速 量具 名称 规格 1 粗铣下表面 端铣刀 1 100 3 10 2 粗铣上表面 端铣刀 1 100 3 66 300 3 精 铣上表面 端铣刀 2 100 1 97 945 4 精铣 下 表面 端铣刀 1 100 1 90 5 钻孔 4 9 锥柄麻花钻 4 15 92 6 锪孔 4 15 锪刀 4 6 3 5 780 7 车左端面 车 刀 1 54 3 00 8 车孔 30 车 刀 1 18 50 9 镗孔 50 镗刀 1 17 2 1 320 10 镗孔 42 镗刀 1 15 2 57 770 11 钻螺纹底孔 12 锥柄麻花钻 1 80 0 270 12 锪上面阶梯孔 22 锪 刀 2 2 4 392 13 攻螺纹 锥 2 12 0 272 14 钻螺纹底孔 12 锥柄 麻花钻 1 80 0 270 15 锪上面阶梯孔 22 锪刀 2 2 4 392 工步号 工 步 内 容 工具 走刀次数 走刀长度 切削深度 进给 量 切削速度 主轴转速 量具 名称 规格 16 攻螺纹 锥 2 12 0 272 17 钻四个螺纹底孔 锥柄麻花钻 4 13 2 0 750 18 攻螺纹 锥 4 9 1 5 545 19 钻螺纹 孔 8 锥柄 麻花钻 1 7 4 0 750 20 锪阶梯孔 18 锪刀 1 2 5 5 780 21 攻螺纹 锥 1 5 1 5 545 22 钻 三 个螺纹底孔 锥柄麻花钻 3 15 2 0 750 23 攻螺纹 锥 3 12 1 5 545 24 钻孔 2 6 锥柄 麻花钻 2 12 3 7 272 25 铰孔 2 6 锥孔配作 零件工艺过程卡 产品型号 第 1 页 零件图号 共 1 页 零件名称 卧式柱塞泵泵体 卡片编号 每台件数 坯料种类 坯料尺寸 坯料重量 公斤 单件净重 公斤 单件工时 坯料材质 坯料制件数 材料利用率 % 单件毛重 公斤 工 序 号 车 间 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 时间 定额 刀具 量具 夹具 0 铸造 铸造毛坯 1 机加 粗铣底平面 A 立式铣床 铣刀 千分尺 专用夹具 机加 粗、精铣上表面 立式铣床 铣刀 千分尺 专用夹具 机加 精铣底平面 立式铣床 铣刀 千分尺 专用夹具 机加 钻孔 49 ，扩孔 4 15 深 6 钻床 花钻头 千分尺 专用夹具 机加 车左端面，车孔 30 车 床 转位车刀，内孔专用车刀 千分尺 三爪自定心卡盘 机加 镗孔 50 ，镗孔 42 镗床 刀 千分尺 三爪自定心卡盘 机加 钻孔 12 ，锪孔 22 ，攻螺纹 床 花钻头 千分尺 专用夹具 - 8 机加 攻上端面均布四螺纹孔 床 花钻头 千分尺 专用夹具 机加 攻侧面螺纹孔 床 花钻头 千分尺 专用夹具 - 10 机加 攻左端面均布三个螺纹孔 床 花钻头 千分尺 专用夹具 - 11 机加 钻底面两个 6 锥小孔 钻床 花钻头 千分尺 专用夹具 改 备 注 定额编制 工艺编制 司艳姣 车间代号 标记 处数 更改文件号 签 名 日 期 定额 审核 工艺审核 批 准 目 录 - I - 目录 第 1 章 绪 论 . 错误 !未定义书签。 题背景及研究的目的和意义 . 错误 !未定义书签。 械制造工艺与夹具的国内外发展现状 . 错误 !未定义书签。 械制造工艺与夹具的国外发展 . 错误 !未定义书签。 械制造工艺与夹具的国内发展 . 错误 !未定义书签。 文研究课题 . 错误 !未定义书签。 第 2 章 机械加工工艺规程设计 . 错误 !未定义书签。 式柱塞泵的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 择毛坯种类及制造方法 . 错误 !未定义书签。 定卧式柱塞泵的机械加工工艺过程 . 错误 !未定义书签。 择定位基准 . 错误 !未定义书签。 择加工方法 . 错误 !未定义书签。 序设计 . 错误 !未定义书签。 择机床和工艺装备 . 错误 !未定义书签。 定加工余量及工序尺寸 . 错误 !未定义书签。 定切削用量 . 错误 !未定义书签。 定工时定额 . 错误 !未定义书签。 第 3 章 专用机床夹具设计 . 错误 !未定义书签。 位方案的确 定与定位元件的选择 . 错误 !未定义书签。 紧方案的确定与夹紧机构的设计 . 错误 !未定义书签。 具体的设计 . 错误 !未定义书签。 具精度分析 . 错误 !未定义书签。 结 论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附 录 . 错误 !未定义书签。 - 1 - 第 1 章 绪 论 题背景及研究的目的和意义 机械制造业是为国民经济提供装备和人民生活提供耐用消费品的产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用的装备的性能、质量和成本。因此，机械制造业的规模和技术水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平的重要标志之一。而机械制造工艺是制造业中一门应用性的基础技术，它涉及的行业五花八门，产品品种成千上万 ，其内容及其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理、产品的装配等。 制造技术是各行各业发展的基础和关键，而在制造技术中，机床夹具又是一种不可或缺的工艺装备，它直接影响着产品的加工精度、劳动生产率和制造成本，因此机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备种占有极其重要的地位。 械制造工艺与夹具的国内外发展现状 制造业体现着一个国家的综合国力 ,是一个国家的经济支柱产业。世界正在发生着较大的变化 ,机械制造工艺的发展对人民生活水平的提高有着非常重要的影响。传统的机械制造行业不断吸收新的科技成果 ,并且将这些科技成果运用到机械制造工艺 ,从而使现代机械制造工艺呈现服务增值、绿色化、极端化、高科技化、信息化等趋势和特点。 械制造工艺与夹具 的国外 发展 夹具的设计包括三个步骤 :设备规划、夹具规划和夹具结构设计。目前 ,及 人在进行 面的研究中对设备规划有详细论述。计算机辅助夹具设计 (就夹具方面也作了一些工作 :C , 等人提出的自动夹具定位和夹紧的一种方法 ;C 提出的利用机械杠杆原理进行定位和夹紧位置 选择的一种算法 ; 等人提出的针对棱柱形工件进行组合夹具设计的基于规则的系统。目前 ,关于工件夹具的自动化配置方面的工作 , 自动夹具结构设计 ( 中很少提及。人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。几乎所有的 究者都承认 ,在一个成功的 统中 , 工件的几何形状是一个关键因工艺装备课程设计说明书 - 2 - 素。 , 等人也对具有复杂几何形状的工件进行尝试研究。然而其结果也仅仅适用于特定的几 何体 ,比如多边形棱柱。 出了一个 “完整”的算法用来分析多边形工件的组合夹具设计。并开发出一个组合夹具设计系统 ,针对一个任意存在的工件 ,能自动产生所有可行的夹具设计。并且采用力球分析的方法对产生的方案进行优化。以后的许多研究者大多借鉴了 算法。组合夹具在动力学方面的研究也取得了一定的进步 ,Yu 夹具加载规划方案是把夹具的加载问题看作基于传感器的 械制造工艺与夹具 的国内 发展 我国于 80 年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发 ,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹 具经验的基础上 ,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势 ,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势 ,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。此系统把大中小三个系列的元件有机融为一体 ,可在一块多夹具基础板上 ,既能组装单个大工件夹具 ,又能组装多个中小零件夹具 ,有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上 ,此系统还设有孔系和槽系过渡元件 ,便于实现孔、槽系夹具元件混合使用。北京工商大学麻建东和刘璇开发的组合夹具元件库 ,元件库模块的核心程序用 02 工具包开发 ,界面程序用 供的对话框控制语言 语言开发 ,在 + 6. 0 下编译和联接 ,生成的 执行程序在 直接加载运行。元件库可为使用者提供 7 类组合夹具元件三维图形的浏览以及交互设计功能 ,并生成三维组合夹具构形图 ,在 境中可进行修改或删除山东工业大学的徐志刚在“广义映射原理”的指导下 ,开发了支持“ 范的夹具设计软件自动化系统。吴玉光博士在这个领域取得了较大的突破。提出孔系 基础板组合夹具设计的系统方法。该方法利用连杆机构原理自动确定由直线和圆弧组成定位边界的零件的全部候选定位方案。并提出定位销可见锥概念和定位销转动支点的概念 ,进行定位方案的装卸方便性分析。进一步提出瞬心三角形和同向边的概念 ,对工件进行可夹紧性分析 ,确定工件边界的可夹紧范围。其理论水平在国内外相关领域内开拓了新的局面。 文研究课题 柱塞泵是一种供油装置，常用于机器的润滑系统中。它的工作原理是：靠凸轮旋转，由凸轮作用在弹簧压紧的柱塞上，使柱塞做往复运动，因而不 - 3 - 断改变泵腔的容积和压力，将润滑油吸入泵腔，并 排到润滑系统中。在编制加工工艺时，要考虑到各个接触面的各项精度以及形状与位置公差等。 本文中详细记载了卧式柱塞泵机械加工工艺规程的制订过程以及专用夹具设计过程等。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 4 - 第 2 章 机械加工工艺规程设计 式柱塞泵的工艺分析 柱塞泵体的加工是柱塞泵加工过程中的主要环节，它的加工质量好坏直接影响着卧式柱塞泵的产品的性能和耐用性，从而提出零件的制造工艺方面的要求：加工精度和加工表面质量。前者包括了零件的尺寸精度 ,形状精度和位置精度；后者包括了零件表面的粗超度，波度，物理性能和机械性能；设计结构应能够加工。在 工件上应有足够的加工空间，以便刀具能够接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等；要能提高劳动生产率。如加工表面尽可能地安排在同一平面或同一轴线上，以便采取多刀或多件加工的高效生产方法。 择毛坯种类及制造方法 在制订零件机械加工工艺规程之前，还要对零件加工之前的毛坯种类及其不同的制造方法进行选择。由于零件机械加工的工序数量、材料消耗、加工劳动量等都在很大程度上与毛坯的选择有关，故正确的选择毛坯具有重大的技术经济意义。 卧式柱塞泵的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 度 150产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 定卧式柱塞泵的机械加工工艺过程 该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于卧式柱塞泵来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由零件图的一些技术条件分析得知：卧式柱塞泵的尺寸精度，形状精度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。 择定位基准 1. 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的 余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。 工艺装备课程设计说明书 - 5 - 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 要从 保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证卧式柱塞泵在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从卧式柱塞泵零件图分析可知，选择下表面为加工粗基准。 2. 精基准的选择 精基准的选择一般遵循以下几种原则： （ 1） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 （ 2） 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。 （ 3） 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。 （ 4） 自为基准原则。有些精加工或光整加工 工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证卧式柱塞泵在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从卧式柱塞泵零件图分析可知，它的底平面、底平面四孔及右端大孔占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧 面，因为是专用夹具加工表面，所以也可以设计用一面两孔的加工基准。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 6 - 择加工方法 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计卧式柱塞泵的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精 度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。 在选择各个表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素： （ 1） 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 （ 2） 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 （ 3） 要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵 塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 （ 4） 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 （ 5） 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。 由参考文献 机械加工工艺手册 表 以确定，上下端面的加工方案为：粗铣 精铣（ 粗超度为 般不淬硬的平面，精铣的粗超度可以较小。左 端面的加工方案为粗车 精车（ 由参考文献机械加工工艺手册表 以确定，孔 50、 42 的表面粗超度为 以加工顺序为粗镗 精镗。左侧面孔 30 的深度，其加工顺序为粗车 精车。底面四个孔的加工顺序为钻孔锪孔。 螺纹孔的加工方法分别为：由于螺纹的表面粗超度都不高，所以选择钻底孔后工艺装备课程设计说明书 - 7 - 攻螺纹，因为 螺纹需要锪孔，所以加工顺序为钻 锪 攻。 序设计 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床 设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产 率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 择机床和工艺装备 工序 1：粗铣底面 ； 工件材料： 造工件尺寸： 宽度 94， 长度 156； 加工要求：粗铣 底面加工余量 3； 机床： 式铣床；刀具： 端铣 刀 ； 铣削宽度 100,深度 , 齿数 z=12,故根据 简明手 册 表 刀具直径 00。 根据 切削用量手册后表 择刀具前角 0 0 后角 0 16，副后角 0= 8 ，刃倾角 ： s= 10, 主偏角 0, 过渡刃 0,副偏角 5 。 工序 2：粗精铣上表面 ； 件材料： 造工件尺寸：宽度 74， 长度 74； 加工要求：粗铣 上端面加工余量 3； 机床： 式铣床 ；刀具： 端铣 刀 ； 铣削宽度 0, 深度 , 齿数 z=12,故根据 简明手 册 表 刀具直径 00。 根据切削用量手册后表 择刀具前角 0 0 后角 0 16，副后角 0= 8 ，刃倾角 ： s= 10, 主偏角 0, 过渡刃 0,佳木斯大学工学学士学位论文 - 8 - 副偏角 5 。 工件材料： b=170240造工件尺寸： 宽度74， 长度 74； 加工要求： 精 铣 上端面加工余量 1； 机床： 式铣床；刀具：端铣 刀。 铣削宽度 0, 深度 , 齿数 z=12,故根据简明手 册 表 刀具直径 00。 根据切削用量手册后表 择刀具前角 0 0 后角 0 16，副后角 0= 8 ，刃倾角 ： s= 10, 主偏 角 0, 过渡刃 0,副偏角 5 。 工序 3：精铣底面 ； 工件材料： b=170240造工件尺寸：宽度 94， 长度 156； 加工要求： 精 铣 底面加工余量 1； 机床： 式铣床；刀具： 端铣 刀 ； 铣削宽度 100,深度 , 齿数 z=12,故根据简明手 册 表 刀具直径 00。 根据 切削用量手册 表 择刀具前角 0 0 后角 0 16，副后角 0= 8 ，刃倾角 ： s= 10, 主偏角 0, 过渡刃 30,副偏角 5 。 工序 4：钻底端面 4X 9 的孔 ； 钻底端面孔 ， 选择高速钢麻花钻头，其直径为 9头几何形状为（表 表 双锥修磨横刃，,55,12,02,1182,30 000010 。 工序 5：车左端面 ； 工件材料： 造工件尺寸： 54； 机床： 刀具：（ 1） 质合金可转位车刀，根据切削用量简明手册表 刀杆尺寸 1625片厚度 （ 2）车刀的几何形状：查切削用量简明手册表 =12 ，0=6 ， s=0 ， 90 ， k r =10 。 车 30 的 孔 ； 工件材料： 造工件 ； 机床： 刀具：（ 1） 据切削用量简明手册表 625片厚度 （ 2）车刀的几何形状：查 切削用量简明手 表 =12 ，0=6 ， s=0 ， 90 ， k r =10 。 工序 6： 镗 ； 工件材料： b =170240造 工件尺寸： 48； 机床： 刀具：（ 1） 质合金镗刀，根据切削用量简明手册表 刀杆尺寸1625片厚度 工艺装备课程设计说明书 - 9 - （ 2）车刀的几何形状： 查切削用量简明手册 表 =12 ，0=6 ， s=0 ， 90 ， k r =10 。 粗镗底孔：工件材料： 铸造工件尺寸： 40； 机床： 式镗床； 刀具： 质合金镗刀 。 工序 8：钻 4纹底孔：工件材料： 铸 件； 机床： 式钻床； 刀具：高速钢麻花钻， d=4L=150 l=100具的几何形状 ：0=110=25 。 工序 11：钻 2 6 孔：工件材料： 件；机床： 式钻床； 刀具：高速钢麻花钻， d=6L=150 l=100具的几何形状：0=110=25。 定加工余量及工序尺寸 根据文献可知计算底面加工余量公式如下。 A 式中 ： e 余量值； 铸件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系数 ； 根据机械制造工艺设计简明手册表 表得出各个加工面得加工余量。 经查机械制造工艺设计简明手册 （以后简称简明手册 ）表 得，上表面的余量为 4，又由零件对上表面的表面精度 知，粗铣的铣削余量为 3，精铣的切削余量为 1。底面余量为 铣的铣削余量为 3，精铣余 铣后公差登记为 孔端面的余量为 3，粗铣的铣削余量为 2，精铣余量为 1，精铣后公差登记为 据简明手册表 定余量2。孔的余量均为 2。 定切削 用 量 工序 1：粗铣底面 1）确定切削深度 根据手册等， 选择 ， 一 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为 简明手册表 式佳木斯大学工学学士学位论文 - 10 - 铣床） ，据切削手册表 选择 每齿进给量 z,因 为采用对称端铣，现取为 z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削 用量简明 手册 （以后简称切削手册） 表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直 径 00，故刀具使用寿命 T=180切削 手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 00， Z=12， z 时，8m/22r/90mm/修正系数为： 切削 速度计算公式为： 其中 00 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， z 12 将以上数据代入公式： 确定机床主轴转速： r / m d 。 根据简明手册表 择主轴转速为 210r/ 根据简明手册表 择 3 9 0 m m / m 0 r / m ,因此，实际进给量和每分钟进给量为： 0000= 1000 m /m m 0 . 1 5 m m / zm m / z 1 2 )3 9 0 / ( 2 1 0/ v f z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 ,根据机床使用说明书，主轴允许功率3 7 5 k 7 5 k 5P c m 。 故校验合格。最终确定 : 0 . 1 5 m m / m i 0 m m / 0 r / m i ， 。 工序 2：粗精铣上表面 1）确定切削深度 工艺装备课程设计说明书 - 11 - 根据手册等， 选择 ， 一 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为 简明手册表 式铣床） ，选择 每尺进给量 z,因为采用对称端铣，现取为 z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削 用量简明 手册 （以后简称切削手册） 表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直 径 0，故刀具使用寿命 T=180切削 手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 00， Z=12， z 时，8m/50r/71mm/修正系数为： 切削速度计算公式为： 其中 4 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z 将以上数据代入公式： m i n/mv c 确定机床主轴转速： r /m d 。 根据简明手册表 择主轴转速为 300r/ 根据简明手册表 择 3 9 0 m m / m 0 r / m ,因此，实际进给量和每分钟进给量为： 0000= 1000 m /m m 0 . 1 m m / zm m / z 1 2 )3 9 0 / ( 3 0 0/ v f z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 ,根据机床使用说明书，主轴允佳木斯大学工学学士学位论文 - 12 - 许功率3 7 5 k 7 5 k 5P c m 。 故校验合格。最终确定 : 0 . 1 m m / m i 0 m m / 0 r / m i ， 。 1）确定切削深度 根据手册等， 选择 ， 两 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 本工序为 精 加工，对称端机床功率为 简明手册表 ，据切削手册表 选择 每尺进给量 z,因为采用对称端铣，现取为 z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削 用量简明 手册 （以后简称切削手册） 表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直 径 00，故刀具使用寿命 T=180切削 手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 00， Z=12， z 时，8m/50r/71mm/修正系数为： 切削速度计算公式为： 其中 4 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z 将以上数据代入公式： m i n/mv c 确定机床主轴转速： r / m d 。 根据简明手册表 择主轴转速为 945r/ 根据简明手册表 择 3 9 0 m m / m m 979,因此，实际进给量和每分钟进给量为： 工艺装备课程设计说明书 - 13 - 0000= 1000 m /m m m m / m / z 1 2 )3 9 0 / ( 9 9 7/ v f z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 ,根据机床使用说明书，主轴允许功率3 7 5 k 7 5 k 5P c m 。 故校验合格。最终确定 : 0 . 0 3 m m / m i 0 m m / m i ， 。 工序 3：精铣底面 1）确定切削深度 根据手册等， 选择 ， 一 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为 简明手册表 式铣床） ，选择 每齿进给量 z,因为采用对称端铣，现取为 z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削 用量简明 手册 （以后简称切削手册） 表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直 径 00，故刀具使用寿命 T=180 切削手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 00， Z=12， z 时，8m/22r/90mm/修正系数为： 切削速度计算公式为： 其中 00 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z 将以上数据代入公式： mv c 确定机床主轴转速： r / m d 。 根据简明手册表 木斯大学工学学士学位论文 - 14 - 选择主轴转速为 590r/ 根据简明手册表 择 3 9 0 m m / m m 905,因此，实际进给量和每分钟进给量为： 0000= 1000 m /m 5m /m 0 . 0 6 m m / zm m / z 1 2 )3 9 0 / ( 5 9 0/ v f z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 ,根据机床使用说明书，主轴允许功率3 7 5 k 7 5 k 5P c m 。 故校验合格。最终确定 : 0 . 0 6 m m / m i 0 m m / 0 r / m i ， 。 工序 4：钻底端面 4X 9 的孔 1）决定进给量 f 据表 f=r。 由于 l/d=11/9=以 0.1 f=( 7mm/r 根据表 头强度允许的进给量 f=r 据比较可以看出，受限制的是工艺要求，故选择 f=r 2)决定切削速度 由表 f=r,标准刃磨的钻头， d=9， 1m/ 故 m m i n/3 3 0m i n/ 0 01 0 0 00 据简明手册表 择转速为 392r/ 工序 5：车左端面 （ 1）切削深度 p=3 2）确定进给量 根据切削用量简明手册表 z 按 床的进给量选择 f =r 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故进行校验。 床进给机构允许的进给力530N 。 根据切削用量简明手册表 b=140p=3 f =r 时，工艺装备课程设计说明书 - 15 - 进给力20N 。 1.0，1.0，故实际进给力为 20 于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的f =r 可用。 （ 3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命 按切削用量简明手册表 刀面最大磨损量为 命选 T=45 （ 4）确定切削速度 v 按切削用量简明手册表 b=140p=3 f =r 时，切削速度54m/削速度各修正系数为.8，见切削用量简明手册表 故 c t vv v k=154 000vn d =190r/据 床说明书选择 00r/际切削速度 3 . 1 4 9 4 2 0 0 591 0 0 0 1 0 0 0m/ 5）检验机床功率 根据切削用量简明手册表 b=140 f =r，9mm/， 修正系数切削用量简明手册表 故实际切削时的功率为 据 控车床说明书，机床主轴允许的功率故此所选择的切削用量可采 用。 即：f =r，60r/9m/ 车 30 的 孔 （ 1）切削深度p= 2）确定进给量根据切削用量简明手册表 z 按 床的 进给量选择 f =r 确定进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故进行校验。 床进给机构允许的进给力530N 。 佳木斯大学工学学士学位论文 - 16 - 根据切削用量简明手册表 b=140p= f =给力60N 。 1.0，1.0，故实际进给力为 60 于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选的f =r 可用。 （ 3）选择车刀磨钝标准及刀具寿命 按切削用量简明手册表 刀面最大磨损量为 命选 T=45 （ 4）确定切削速度 v 按切削用量简明手册表 b=140p= f =r 时，切削速度56m/削速度各修正系数为.8，见切削用量简明手册表 故 c t vv v k=156 0
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