泵体零件机械加工工艺和专用夹具设计【含CAD图纸+说明书完整资料】
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北华航天工业学院毕业论文- 1 -第 1 章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技北华航天工业学院毕业论文- 2 -术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 机床夹具概述1.3.1 机床夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮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中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。1.3.2 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.3.3 机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方面的要求，以达到预期的效果。1保证精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。北华航天工业学院毕业论文- 3 -夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。2提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。3改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便餐、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。4降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。5保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。6扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。1.4 机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.4.1 机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（NC） 、加工中心（MC） 、成组技术（GT） 、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.4.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高北华航天工业学院毕业论文- 4 -精度三爪卡盘，其定心精度为 5m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1m 内；又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 0.2m0.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 9000r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。北华航天工业学院毕业论文- 5 -第 2 章 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。2.1.2 零件的工艺分析泵体是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有泵体小端面端要求加工，对精度要求也很高。零件的底面、中心孔 60H7 孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其中心孔 60H76 . 1Ra孔有同轴度公差要求因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要图 2-1 泵体零件图北华航天工业学院毕业论文- 6 -的。2.1.3 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，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，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括大、小头孔、小孔。1.以平面为主有:1）泵体零件底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是；2 . 3Ra2）泵体小端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。2 . 3Ra2.孔系加工有:1）60H7 粗、精镗加工，其表面粗糙度要求是；2 . 3Ra2）15H7 的小孔钻铰加工，其粗糙度要求是2 . 3Ra零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是中批量生13mm产。上面主要是对零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。2.2 毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属于大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。2.3 加工工艺过程由以上分析可知，该零件的主要加工表面是平面、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，对于零件来说，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以各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。2.4 确定各表面加工方案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，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选能够满足平面孔系和孔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，应选价钱合适的机床。北华航天工业学院毕业论文- 7 -2.4.1 影响加工方法的因素 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。 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。 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。 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。 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来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为 IT6，表面粗糙度为Ra6.3m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。2.4.2 加工方案的选择 由参考文献3表 1.48 可以确定，平面的加工方案为：粗铣精铣（IT6IT7） ，表面粗糙度为0.80.2，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。aRaR 由参考文献3表 1.48 确定，15H7 和 60H7 孔的表面粗糙度要求为 6.3，则选择孔的加方案序为：粗镗精镗。 9 等的小孔采用钻扩铰的加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求，所以我们采用钻扩铰的加工方法。6 . 1Ra 小头端面的加工方法是：因孔两侧面表面粗糙度的要求较高，为，所以我们采用粗铣精铣。6 . 1Ra2.5 确定定位基准2.5.1 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。粗基准选择应当满足以下要求：北华航天工业学院毕业论文- 8 - 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 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。 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。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.5.2 精基准的选择 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。 基准统一原则 应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准原则 选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 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。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。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，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，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，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。44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。北华航天工业学院毕业论文- 9 -2.6 工艺路线的拟定对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是:“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也可以用他来定位,这样的工艺路线遵循了“基准统一”的原则。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.6.1 工序的合理组合确定加工方法以后，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。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 8090的含 0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200mg。2.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，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。 工序分散的特点工序内容简单，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。对工人的技术水平要求不高。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。北华航天工业学院毕业论文- 10 -工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。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。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。2.6.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。2.7 拟定工艺路线在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑北华航天工业学院毕业论文- 11 -采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订三个加工工艺路线方案。方案一：工序 1 铸造毛坯工序 2 人工时效温度（500550）消除应力工序 3 铣削底面工序 4 铣削大端面工序 5 铣削小端面工序 6 钻中心孔 4X15 底孔 14.8，铰孔 15H7 钻 22 沉头孔工序 7 钻底面 4X9工序 8 钻 4X20 深度 2工序 9 铣削左凸台工序 10 铣削右凸台工序 11 粗镗半精镗 60 H7 孔，留余量 1mm，半精镗内端面工序 12 精镗 60 H7 孔，留磨削余量 0.2mm工序 13 钻大端面各孔并攻丝工序 14 钻小端面各孔并攻丝工序 15 终检工序 16 入库方案二：工序 1 铸造毛坯工序 2 人工时效温度（500550）消除应力工序 3 铣削底面工序 4 铣削大端面工序 5 铣削小端面工序 6 铣削左凸台工序 7 铣削右凸台工序 8 粗镗半精镗 60 H7 孔，留余量 1mm，半精镗内端面工序 9 精镗 60 H7 孔，留磨削余量 0.2mm工序 10 钻大端面各孔并攻丝工序 11 钻小端面各孔并攻丝工序 12 钻中心孔 4X15 底孔 14.8，铰孔 15H7 钻 22 沉头孔工序 13 钻底面 4X9工序 14 钻 4X20 深度 2工序 15 终检工序 16 入库方案三：工序 1 铸造毛坯北华航天工业学院毕业论文- 12 -工序 2 人工时效温度（500550）消除应力工序 3 铣削底面工序 4 铣削大端面工序 5 铣削小端面工序 6 铣削左凸台工序 7 铣削右凸台工序 8 钻大端面各孔并攻丝工序 9 钻小端面各孔并攻丝工序 10 钻中心孔 4X15 底孔 14.8，铰孔 15H7 钻 22 沉头孔工序 11 钻底面 4X9工序 12 钻 4X20 深度 2工序 13 粗镗半精镗 60 H7 孔，留余量 1mm，半精镗内端面工序 14 精镗 60 H7 孔，留磨削余量 0.2mm工序 15 终检工序 16 入库加工工艺路线方案的论证：从前两步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。再看后面的镗孔、钻孔工序，方案一把粗、精加工分在两个不同的工序中，而方案一都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案二与方案三区别在于先镗孔磨孔后再钻各凸台面小孔。此时需考虑如何保证孔内的粗糙度。综上分析：方案一中其工序较为集中，且能保证孔内粗糙度，则方案一为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下：方案一：工序 1 铸造毛坯工序 2 人工时效温度（500550）消除应力工序 3 铣削底面工序 4 铣削大端面工序 5 铣削小端面工序 6 钻中心孔 4X15 底孔 14.8，铰孔 15H7 钻 22 沉头孔工序 7 钻底面 4X9工序 8 钻 4X20 深度 2工序 9 铣削左凸台工序 10 铣削右凸台工序 11 粗镗半精镗 60 H7 孔，留余量 1mm，半精镗内端面工序 12 精镗 60 H7 孔，留磨削余量 0.2mm工序 13 钻大端面各孔并攻丝工序 14 钻小端面各孔并攻丝北华航天工业学院毕业论文- 13 -工序 15 终检工序 16 入库2.8 加工余量的确定泵体零件材料采用灰铸铁制造。材料为 HT200，根据机械制造工艺设计简明手册查得各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度 HB 为 143269， 灰铸铁的物理性能，HT200 密度 =7.27.3，计算零件毛坯的重量约为 1 kg。根据原始资料，该零)/(3cmg件为 5000 件/年的年产量，毛坯重量估算为 1kgFJ 需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：1)结构简单；2)扩力比大；3)自琐性能好；4)行程不受限制；5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕 Z 轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧北华航天工业学院毕业论文- 33 -定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查切削用量简明手册可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：)(210tgtgQLWz式中参数由参考文献4可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夹紧力：04748.2()WN该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，查表得原动力计算公式：001KLWWl即：004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述计算易得： KKWW由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.1.2.3 误差分析与计算为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。即gwj与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：jMjjjWDADZWj由参考文献4可得：1)定位误差 ：北华航天工业学院毕业论文- 34 -111minD WDd11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm，1min0mm2min0.034mm2)夹紧误差 ：cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值：1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查参考文献4表 3-28 得10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 3)磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 04)夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.1.2.4 零、部件的设计与选用定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。4.1.2.5 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于如何快速确定工作台的位置并进行调刀。因为这是提高劳动生产率的重要途径。夹具上装有对刀北华航天工业学院毕业论文- 35 -块，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用） ；夹具体上有定位块可使零件迅速定位；同时，夹具体底面的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置；另外，此夹具采用压板进行夹紧，这样即能迅速而准确的定位元件，又能节约大量工作时间，有利于铣削加工。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。4.2 钻床夹具4.2.1 问题的提出本夹具主要用来钻削螺纹孔，其表面粗糙度要求 Ra=6.3m，而且无其它要求，故需钻孔及攻螺纹两道工序来完成。那么在本道工序中，应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.2.2 夹具设计4.2.2.1 工件在夹具中的定位由于零件上 3M6 螺纹孔精度要求不高，在精基准的选择原则：基准统一、基准重合的原则下选择“一面两孔”的典型定位方式。此次钻 3M6 螺纹孔的加工需限制工件的六个自由度，也就是完全定位，所以选择“一面两孔”的定位方式，其夹具的定位误差为工件公差的三分之一左右。此次工件为大批量生产，但由于零件较小,所需夹紧力较小，可采用手动夹紧装置。 4.2.2.2 切削力及夹紧分析计算本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工。由参考文献4得：钻削力：6 . 08 . 026HBDfF 式（5-2）钻削力矩：6 . 08 . 09 . 110HBfDT 式（5-3）式中：10.5Dmmmaxmaxmin11187187 14917433HBHBHBHB北华航天工业学院毕业论文- 36 -代入公式（5-2）和（5-3）得10.20fmm r0.80.626 10.5 0.201741664FN1.90.80.610 10.50.2017446379TN mm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧力计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.2.2.3 误差分析与计算一面两销定位误差1) 移动时基准位移误差yjmin111XDd式（5-5）式中 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差1D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入式（5-5）得：=yjmin111XDd0.00900.0160.025mm2) 转角误差LXDdXDdtg2min222min111式（5-6）式中 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差1D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差2D 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中)2(2min1min2XXLgLx北华航天工业学院毕业论文- 37 -则代入（式 5-6）得：0.00900.0160.00900.0040.00006222 305.29tg则0.00006219因为我们加工的 3M6 孔没有任何精度要求，只有尺寸要求，且尺寸没有公差要求，按机械标准来说，属于 11 级精度，属于最低精度，因此定位误差分析不予计算，也知道能满足要求，我们只需要保证钻模板上面钻套之间的距离都可以保证好孔的精度和位置。4.2.2.4 零、部件的设计与选用钻床夹具的明显特点是设有引导钻头的钻套，钻套安装在钻模板上，习惯上将钻床夹具成为“钻模” 。钻模的主要类型及其结构特点根据工件上被加工孔的分布情况和工件的生产类型，钻模在结构上有固定式、回转式、翻转式、摆动式和滑柱式等多种形式。其中：固定式钻模是指加工中钻模板相对于工件和机床的位置保持不变的钻模。回转式钻模用于加工分布在同一圆周上的平行孔系或径向孔系。翻转式钻模主要用于加工小型工件上几个不同方向的孔。滑柱式钻模的钻模板可上下升降，其结构已规格化。因其具有结构简单、操作迅速方便、自锁可靠、结构已通用化等优点，被广泛用于成批生产和大量生产中。a)盖板式钻模的钻模板可卸，但因装卸费时费力，此种钻模仅适用于在中小批生产中使用。钻床夹具设计要点1.钻模板（1） 钻模板的类型钻模板通常是装配在夹具体或支架上，或与夹具体上的其它元件相连接，常见的有以下几种类型：固定式钻模板钻模板是直接固定在夹具体上的，故钻套相对于夹具体也是固定的。但是这种结构对某些工件而言，装拆不太方便。该钻模板与夹具体多采用圆锥销定位、螺钉紧固的结构。对于简单钻模也可采用整体铸造或焊接结构。采用这种钻模板钻孔，位置精度较高。分离式钻模板这种钻模板与夹具体是分离的，并成为一个独立部分，且模板对工作要确定定位要求。工件在夹具体中每装卸一次，钻模板也要装卸一次。该钻模板钻孔精度较高，但装卸工件的时间较长，因而效率较低。铰链式钻模板如这种钻模板是通过铰链与夹具体或固定支架连接在一起的，钻模板可绕铰链轴翻北华航天工业学院毕业论文- 38 -转。铰链轴和钻模板上相应孔的配合为基轴制间隙配合 (G7/h6)，铰链轴和支座孔的配合为基轴制过盈配合(N7/h6)，钻模板和支座两侧面间的配合则按基孔制间隙配合(H7/g6)。当钻孔的位置精度要求较高时，应予配制，并将钻模板与支座侧面间的配合间隙控制在0.010.02mm 之内。同时还要注意使钻模板工作时处于正确位置。这种钻模板常采用蝶形螺母锁紧，装卸工件比较方便，对于钻孔后还需要进行锪平面、攻丝等工步尤为适宜。但该钻模板可达到的位置精度较低，结构也较复杂。（2） 钻模板的设计要点在设计钻模板的结构时，主要根据工件的外形大小、加工部位、结构特点和生产规模以及机床类型等条件而定。要求所设计的钻模板结构简单、使用方便、制造容易，并注意以下几点：在保证钻模板有足够刚度的前提下，要尽量减轻其重量。在生产中，钻模板的厚度往往按钻套的高度来确定，一般在 1030mm 之间。如果钻套较长，可将钻模板局部加厚。此外，钻模板一般不宜承受夹紧力。钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度，因此至关重要。在上述各钻模板结构中，以固定式钻模板钻套底孔的位置精度最高，而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。焊接结构的钻模板往往因焊接内应力不能彻底消除，而不易保持精度。一般当工件孔距大于0.1mm 时方可采用。若孔距公差小于0.05mm 时，应采用装配式钻模板。要保证加工过程的稳定性。如用悬挂式钻模板，则其导柱上的弹簧力必须足够大，以使钻模板在夹具体上能维持所需的定位压力；当钻模板本身的重量超过 800N 时，导柱上可不装弹簧；为保证钻模板移动平稳和工作可靠，当钻模板处于原始位置时，装在导柱上经过预压的弹簧长度一般不应小于工作行程的 3 倍，其预压力不小于 150N。通过以上可知我们选择分离式设计我们的孔比较合适。2.钻套（1） 钻套的类型钻套的作用是确定钻头，绞刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据钻套的结构和使用特点，主要有以下几种类型。固定钻套固定钻套的两种形式为无肩，带肩，该类钻套外圆以 H7/n6 或 H7/r6 配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用 100012000 次） ，则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。可换钻套当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，可换钻套装在衬套中，衬套是以 H7/n6 或 H7/r6 的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用 F7/m6 或 F7/k6 配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。快换钻套当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而北华航天工业学院毕业论文- 39 -内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。以上三类钻套已标准化，其结构参数、材料和热处理方法等，可查阅有关手册。特殊钻套由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，有时需要设计特殊结构的钻套，因为我们加工的零件属于批量生产，且加工好底孔后我们不需要攻丝，所以选用快换钻套。因为可换钻套和夹具体是间隙配合，因此在加工的时间为了防止钻套的转动，我们采用钻套螺钉压紧。（2） 钻套内孔的基本尺寸及公差配合的选择钻套内孔钻套内孔（又称导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。钻孔或扩孔时其公差取 F7 或 F8，粗铰时取 G7，精铰时取 G6。若钻套引导的是刀具的导柱部分，则可按基孔制的相应配合选取，如 H7/f7、H7/g6 或 H6/g5 等。导向长度 H钻套的导向长度 H 对刀具的导向作用影响很大，H 较大时，刀具在钻套内不易产生偏斜，但会加快刀具与钻套的磨损；H 过小时，则钻孔时导向性不好。通常取导向长度H 与其孔径之比为：H/d=12.5。当加工精度要求较高或加工的孔径较小时，由于所用的钻头刚性较差，则 H/d 值可取大些，如钻孔直径 d5mm 时，应取 H/d2.5；如加工两孔的距离公差为0.05mm 时，可取 H/d=2.53.5。有上可知我们加工的 6.7 孔的导向长度 H 应在 10 和 25 之间，因此要求我们设计的钻模板的厚度为 15mm 以确保导向的精度排屑间隙 h如图 7-61 所示，排屑间隙 h 是指钻套底部与工件表面之间的空间。如果 h 太小，则切屑排出困难，会损伤加工表面，甚至还可能折断钻头。如果 h 太大，则会使钻头的偏斜增大，影响被加工孔的位置精度。一般加工铸铁件时，h=(0.30.7)d；加工钢件时， h=(0.71.5)d；式中 d 为所用钻头的直径。对于位置精度要求很高的孔或在斜面上钻孔时，可将 h 值取得尽量小些，甚至可以取为零。由上可知我们加工的后的排屑间隙 h 应在 3-7 之间，我们设计的时间为了保证这个，我们设计的距离为 5mm，所以满足要求。4.2.2.5 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构） 。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具北华航天工业学院毕业论文- 40 -中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。钻床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图。北华航天工业学院毕业论文- 41 -致 谢在这次毕业设计中，从刚开始的毫无头绪，到最后的顺利完工，一路走来虽然艰辛，但受益匪浅，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。这次毕设是对我所学知识的一次综合的运用。其中，泵体零件工艺规程制订过程包括零件工艺分析、加工路线的确定、切削用量的确定、工时定额的计算、加工余量的确定、定位误差的分析等。专用夹具设计中包括工件在夹具中的定位、夹紧以及夹具精度的计算等知识。通过对泵体零件加工工艺的制订和专用夹具的设计，使我对专业知识有了更全面的认识和掌握。在此，我要十分感谢丁红军老师对我的教导，从开始的给课题，到后来的修改，找不足，再修改，再找不足在这个过程中由于经验不足，在选取数据上存在很大问题。就在我不知所措的时候，丁红军老师给了我很大的帮助和指导，是他耐心细致的讲解使我的一个一个难题迎刃而解，在我遇到难题时给我指明了方向。正是他这种认真严谨的教学态度，干净利落的办事作风，让我敬佩更让我感谢。感谢丁红军老师的耐心讲解，淳淳教诲，使我顺利地完成毕业设计。由于本人水平有限，经验不足，设计中难免存在错误疏忽之处，希望各位老师能予批评和指出。北华航天工业学院毕业论文- 42 -参考文献1 李益民机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社，19942 李庆寿机床夹具设计北京：机械工业出版社，19913 徐茂功，桂定公差配合与技术测量第 2 版北京：机械工业出版社，20004 艾兴，肖诗纲切削用量简明手册第 3 版北京：机械工业出版社，20025 李洪机械加工工艺手册第二版北京：北京工业出版社，19966 东北重型机械学院机床夹具设计手册上海：上海科技技术出版社，19867 陈宏钧实用金属切削手册北京：机械工业出版社，20058 王先逵铣削、锯削加工第 3 版北京：机械工业出版社，20089 王先逵钻削、扩削、绞削加工第 3 版北京：机械工业出版社，200810于骏一，邹青机械制造技术基础北京：机械工业出版社，200911Peter H Hergt. Pump Research and Development:Past,Present and Future. Journal of Fluids Engineering, 1997，2:248-253.12S Gopalakrishnan. Pump Research and DevelopmentJ. Journal of Fluids Engineering, 1996，2:237-247.北华航天工业学院毕业论文- 43 -附录 1附 录镗削在车床上镗孔的目的是：1、扩孔；2、把孔加工到所需直径；3、精确的为孔定位；4、在孔内获得好的表面粗糙度。当刀具径向溜板纵向移动而工件绕车床的轴线旋转时，镗刀的运动平行于车床上的轴线。当两种运动结合起来镗孔时，就会与车床的旋转轴同心。通过把工件固定在车床上可以精确定位孔的位置以使待加工孔所环绕的轴与车床的旋转轴一致。当镗削工序与用于车削和刮削工序的设置相同时，实际上可以达到理想的同心与垂直。镗刀固定在一根通过刀具径向溜板进给的镗杆上。根据待做的工作来使用这一设计的变化形式。如果有的话，所用的倒角总是应该小些。而且，镗刀前端的半径一定不能太大。用于镗孔的切削速度可以等于车削速度。但是，在计算车床主轴速度时，应当使用完成后的或最大的孔径。镗削的进刀速度通常比车削的小一点以补偿镗杆刚性的不足。镗削工序一般分两步完成，即粗镗和精镗。粗镗工序的目的是快速、高效地去除多余的金属；而精镗工序的目的是获得所需的尺寸、表面粗糙度和孔的位置。孔的尺寸通过试切来获得。孔的直径可以用内卡尺和千分尺测量。测量仪表或内千分卡尺直接测量直径。铣削铣削是一种通过工件与多刃旋转铣刀间的相对运动去除材料的加工工艺。在一些应用中，工件固定而旋转的铣刀以一定进给速度移过工件（横向进给） ；在其他应用中，工件与铣刀既彼此相对运动，又相对铣床运动。但是，更常见的是工件以一个相对较低的运动速度或进给速度朝正在高速旋转的铣刀前进，而铣刀轴保持在一个固定位置。铣削工艺特有的性能是每个铣刀齿都以小的单个切屑的形式切去一部分原料。可以在许多不同的机器上进行铣削作业。由于工件和铣刀都可以彼此相对运动，铣削可以独立的或以组合方式完成各式各样的作业。各种应用包括平面或仿行面、窄槽、槽、退刀槽、螺纹和其他外形的加工。铣削是一种最为通用而又复杂的加工方法。该工艺比任何其他基本加工方法在所用机器的种类、工件运动以及加工工具种类方面都具有更多的变化。利用铣削去除材料的重要优点包括原料切削速度高，能形成相对光滑的表面粗糙度以及可应用的刀具更为多样。刀具的切削刀刃可以仿行以形成任何复杂的表面。主要的铣削方法有周铣和端铣，此外，还有许多相关方法，他们属于这 2 种方法的变化形式，这些变化形式取决于工件或刀具的类型。周铣北华航天工业学院毕业论文- 44 -在周铣（有时也叫平面铣削）中，由位于铣刀主体外周上的尺或刀片铣削的面一般在一个与铣刀轴平行的平面上。使用铲齿铣刀和成形铣刀完成的铣削工序包括在这一类。铣削面的界面与所使用的铣刀或刀具组合的轮廓线或轮廓相符。周铣作业通常在带有水平定位主轴的铣床上进行。但也可以在带有端面铣刀的主轴铣床上进行。铣刀安装在心轴上，尤其是由于设置的条件，铣刀或者若干铣刀位于距主轴前端一定距离处时，心轴一般在外端得到支撑来提高刚性。如果部件可以端铣，一般不应进行周铣。端铣端铣在卧式铣床和立式铣床上进行。由位于铣刀外周和端面的切削刃联合铣削所形成的铣削面一般与铣刀轴成直角。除了在肩部铣削时外，铣削面是平的，与齿的轮廓形状无关。一般来讲，无论何时何地，只要可能就应使用端铣。传统（上）端铣中切屑厚度是变化的，在铣刀齿进入和退出处最薄，而在沿水平直径处最大。铣削面由齿和专属转速痕迹表现其特征，这与周铣铣刀情况相同。这些痕迹的起伏度由齿的端面切削刃的磨削精度或由刀体/刀片在可以指标化的刀具内组合精度以及刀具安装精度来控制，以使刀具在主轴上精确运动。起伏度还由机器及工件本身的刚性来控制。当端面切削刃的长度短于每转的进给量（或铣刀每转一圈工件的移动量）时，在铣面上就会形成一系列的环形凹槽或环纹。当后齿在工件的铣面上拖动时，也会产生类似的标记，这叫齿根拖动。在端铣中，如果想获得最佳结果，重要的是选择铣刀具有适于所建议的切削宽度的直径。如果可能，应避免切削宽度等与铣刀外径相同，因为在齿的入口处，薄的铣屑界面会由于研磨加上铣屑有焊或粘到齿或刀片上并被带来带去或再次切削的趋向而导致齿的加速磨损。这对表面粗糙度是有害的。好的铣刀直径与工件或提议的切削路线宽度之比是5：3。北华航天工业学院毕业论文- 45 -附录 2附 录BoringThe objective of boring a hole in a lathe is:1To enlarge the hole 2To machine the hole to the desired diameter3To accurately locate the position of the hole 4To obtain a smooth surface finish in the holeThe motion of the boring tool is parallel to the axis of the lathe when the carriage is moved in the longitudinal direction and the work piece revolves about the axis of the lathe. When these two motions are combined to bore a hole, it will be concentric with the axis of rotation of the lathe. The position of the hole can be accurately located by holding the work piece in the lathe so that the axis about which the hole is to be machined coincides with the axis of rotation of the lathe. When the boring operation is done in the same setup of the work that is used to turn and face it, practically perfect concentricity and perpendicularity can be achieved.The boring tool is held in a boring bar which is fed through the hole by carriage. Variations of this design are used, depending on the job to be done. The lead angle used, if any, should always be small. Also, the nose radius of the boring tool must not be too large. The cutting speed used for boring can be equal to the speed for turning. However, when the spindle speed of the lathe is calculated, the finished, or largest, bore diameter should be used. The feed rate for boring is usually somewhat less than for turning to compensate for the rigidity of the boring bar.The boring operation is generally performed in two steps; namely, rough boring and finish boring. The objective of the rough-boring operation is to remove the excess metal rapidly and efficiently, and the objective of the finish-boring operation is to obtain the desired size, surface finish, and location of the hole. The size of the hole is obtained by using the trial-cut procedure. The diameter of the hole can be measured with inside calipers and outside micrometer calipers. Basic Measuring Instrument, or inside micrometer calipers can be used to measure the diameter directly.Cored holes and drilled holes are sometimes eccentric with respect to the rotation of the lathe. When the boring tool enters the work, the boring bar will take a deeper cut on one side of the hole than on the other, and will deflect more when taking this deeper cut, with the result that the bored hole will not be concentric with the rotation of the work. This effect is corrected by taking several cuts through the hole using a shallow depth of cut. Each succeeding shallow cut causes the resulting hole to be more concentric than it was with the previous cut. Before the finale, finish cut is taken, the hole should be concentric with the rotation of the work in order to make certain that the finished hole will be accurately located.北华航天工业学院毕业论文- 46 -MillingMilling is a machining process for removing material by relative motion between a workpiece and a rotating cutter having multiple cutting edges. In some applications, the workpiece is held stationary while the rotating cutter is moved past it and a given feed rate (traversed). In other applications, both the workpiece and cutter are moved in relation to each other and in relation to the milling machine. More frequently, however, the workpiece is advanced at a relatively low rate of movement or feed to a milling cutter rotating at a comparatively high speed, with the cuter axis remaining in a fixed position, a characteristic feature of the milling process is that each milling cutter tooth takes its share of the stock in the form of small individual chips. Milling operations are performed on many different machines.Since both the workpiece and cutter can be moved relative to one another, independently or in combination, a wide variety of operations can be performed by milling. Applications include the production of flat or contoured surfaces, slots, grooves, recesses, threads, and other configurations. Milling is one of the most universal, yet complicated machining methods. The process has more variations in the kinds of machines used, workpiece movements, and types of tooling than any other basic machining method. Important advantages of removing material by means of milling include high stock removal rates, the capability of producing relatively smooth surface finishes, and the wide variety if cutting tools that are available. Cutting edges of the tools can be shaped to form any complex surface.The major milling methods are peripheral and face milling; in addition, a number of related methods exist that are variations of these two methods, depending upon the type of workpiece or cutter. Peripheral Milling On peripheral milling, sometimes called slab milling, the milled surface generated by teeth or inserts located in the periphery of the cutter body is generally in a plane parallel to the cutter axis. Milling operations with form-relieved and formed profile cutters are included in
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