基于 ProE的液压泵变量活塞Ⅰ零件的工装设计
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基于 ProE的液压泵变量活塞Ⅰ零件的工装设计,基于,proe,液压泵,变量,活塞,零件,工装,设计
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邵阳学院毕业设计 (论文 ) 邵阳学院毕业设计论文 课题： 基于 的液压泵变量活塞 零件的 艺 /工装设计 姓名： 徐善勇 学号： 37 院 、（系）专业 ： 机械与能源工程系机械制造工艺与设备 03 机制班 指导老师： 雷先明 职称 ： 副教授 2006 年 5月 29日 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 目录 摘要 1 绪论 1 术的发展历程及趋势 1 1 1 4 5 2 基于 的液压泵变量活塞零件的三维建模 7 立零件的毛坯模型 8 件的三维建模 8 3 液压泵变量活塞零件的工艺规程设计 15 15 15 15 15 15 16 17 工设备及刀、夹、量具的设计 19 加工工序的设计 20 具的设计 22 22 23 25 25 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 26 4 结论 28 参考文献 29 致谢 30 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 摘要 本次设计，通过运用 软件建立零件的三维实体模型，并完成了工程图的生成和尺寸的标注。使 用 软件能够迅速的将模型创建出来，同时还能够形象的看到每一个特征是通过何种方式创建出来。工艺规程的制定是一个重要的部分，根据零件的加工要求和实际的需要，制定的工艺规程也合理，能够运用到实际生活中去，并能够提高生产效率，带来经济 效益。根据零件加工工序 9设计出来的专用夹具，符合设计的要求，而且能够带来装卸的方便性，保证零件的加工精度，满足零件加工的需要。 关键词 : ；实体；工序；工程图 邵阳学院毕业设计 (论文 ) of of E to E of at is to of is an to of is of to go to in of to to of to E;阳学院毕业设计 (论文 ) 第 1 章 绪 论 术的发展历程及趋势 介 算机辅助设计， 是指工程技术人员以计算机为工具，应用自身的知识和经验，对产品进行包括方案构思总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。 是“在计算机环境下完成产品创造、分析和修改，以达到预期设计目标”的过程。 一般认为， 统具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图 等主要功能。就目前 术可实现的功能而言， 成产品几何模型的建立；提取模型中的相关数据进行工程分析和计算，例如有限元分析、仿真模拟等；根据计算结果决定对设计结果的修改，满意后编辑全部设计文档，输出工程图的一个完整过程。从 是将产品的物理模型转化为计算机内部的数据模型，以供后续的产品开发活动所共享，驱动产品生命周期的全过程。 一个功能完备的 用程序库 和多功能交互图形库。产品设计数据库储存有各类标准规范、计算公式、经验曲线等产品设计信息；应用程序库包括有常规的设计程序，优化方法、有限元分析、可靠性分析等通用和专用的设计分析和计算程序；多功能交互图形库用于图形处理，工程图绘制、标准零部件图库的建立等图形处理作业。 在 加入人工智能技术，用计算机模拟人类专家解决问题的思路和方法进行设计过程中的推理和决策。可大大提高设计过程自动化水平，对产品进行功能设计、总体方案设计等产品的概念设计的过程，以实现对产品设计全过程提供有力的支持。 术的发展历程 经历一个由二维设计技术向三维设计技术发展的过邵阳学院毕业设计 (论文 ) 程，早期的二维机械 它只是起到了一个电子图版的作用，因为二维机械 术没能很好地解决设计中最别扭的几个问题，机构几何关系和运动关系的分析讨论问题、设计的更新与修改问题、设计工程管理问题等，所以二维机械 有起到真正的计算机辅助设计的作用。于是人们渴望三维 到目前为止，三维 一次 技术革命是曲面造型系统。 20 世纪 60年代出现的三维 于缺乏形体的表面信息， 入 70年代后，世界发达国家的汽车及飞机工业飞速发展，此时在飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，由于当时制作出来的样品与设计者想象的形状有很大差异，于是出现的曲面造型系统 人类带来了第一次 术革命， 面的处理操作。它的出现首次实现了计算机完整扫描产品零件主要信息的功 能，同时也使得 是曲面造型技术只能描述零件形体的表面信息，难以准确表达零件的其他特性，如质量、重心、转动惯量等，对 且该时期的造型技术基本上是以表面及线框造型技术为代表的无约束自由造型技术。由于软件操作复杂，价格极其昂贵，中小企业根本无力问津，因此难以得到普及。于是 1979年，美国的 体造型技术是 术上的第二次技术革命。由于实体造型技术能够准确表达零件的全部属性， 在理论上有助于统一 模型表达，给设计带来了极大的方便，然而带来了数据计算量的极度膨胀。在当时硬件条件下，实体造型的计算及显示速度很慢，因而实体造型技术没有迅速在整个行业中全面推广。在以后，美国的 司最先在曲面算法上取得了突破，计算速度提高较大，另外，由于 取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移的有利措施，一跃成为 进入 20世纪 80年代中期后，参数技术公司 开始研制被命名为 参数化软件。“参数化”技术的出现，使僵硬的曲面、实体造型技术获得了“智能化”弹性修改的魅力，充分体现出其邵阳学院毕业设计 (论文 ) 在许多通用件、零部件设计上的简便易行的优势，因而赢得了众多中小企业的亲眯，使得它在 20世纪 90年代前后几乎成为 之为 主导了这一潮流。 参数化造型技术特点是：基于特征、全尺寸约束、尺寸修改、全数据相关。只要按照系统规定的方式去操作，系统保证 生成的设计的正确性及效率性，否则系统拒绝操作。其造型过程类似模拟工程师读图样的过程，由关键尺寸、形体尺寸、定位尺寸一直到参考尺寸，无一遗漏全部看懂（输入计算机）后，形体自然在脑子里（在屏幕上）形成。 于 1990前后成为 界的标准。早期的 软件性能低，只能完成简单的工作，但由于第一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们看到了它给设计者带来的方便性。 80年代末，计算机技术迅速发展，硬件成本大幅度下降， 多中小企业也开始有能力 使用 于他们的设计工作量并不大，零件形状也不复杂，更重要的是他们无钱投资大型高档软件，因此他们把目光投向了中低档的 软件。 迎合众多中小企业在 举取得成功。进入 90年代，参数化技术变的比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件，零部件设计上存在的简便易行的优势。 而， V、 前， 排名也名列前茅。 出了一种比参数化技术更为先进的实体造型技术 变量技术。作为今后的开发方向，它保留了参数化技术基于特征、全数据相关、尺寸驱动设计修改的优点，但在约束定义方面做了根本性的改变，将参数化技术中所需定义的尺寸“参数”进一步区分为形状约束和尺寸约束。操作者可先决定所感兴趣的形状，然后再给出一些必要的尺寸，尺寸是否注全，不影响后续操作。同时又克服了它的许多不利之处，它的成功应用，将为前被视为 。称该技术的代表作。变量化技术不仅可以做到尺寸驱动，也可以实现约束驱动，即由工程关系来驱动几何形状的改变。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 三维 个设计可以完全在三维模型上讨论，直观形象。另外，应用三维 以此为基础，进一步进行应力 /应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、模具设计与 加工性分析、高效率及高正确率的二维工程图生成、外观效果和造型效果评价等工作，因而三维 术才是真正意义上的计算机辅助设计技术（ 术的发展趋势 围绕创新设计能力的提高和网络计算环境的普及， 标准化：除了 向标准构件（零部件库）标准化方法也已成为 向着合理化的程度设计的应用方向发展。 并行化：并行化是机械设计的大趋势， 集成化：集成化主要体现在 术经过集成，形成企业一体化的技术或 系统，进而打主动企业信息化的进程。 自动化：传统的 这些还远远不够，至少还包括这样几个方面，自动设计方案，自动获取资料，三维实体的自动重建。必须推出的是 全的自动化”，而是以一种符合设计人员习惯的方式，帮助他们完成设计工作。 开放性： 统目前广泛建立在开放式操作系统（ 上；此外，各种成熟的 次开发环境，使用户可根据需要定制自己的 网络化：网 络技术是计算机技术和翻译技术相互渗透而又紧密结合产物， 机智能交互接口、设计工程和设计结果的智能显示。 因此我们发现智能 术发展的必然方向，知识工程与 术的有机集成是实现智能 必然途径，智能 统是基于知识驱动的 统。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 介 美国参数技术公司（ 出的新一代 件，它具有基于特征全参数、全相关，单一数据库特点，自推出以来，由于强大的功能它很快得到业内 人士的普遍欢迎，并迅速成为当今世界最为流行的 前， 成为易学易用的百万级 风靡世界各地。在中国，自 20世纪 90年代中期以来，许多大型企业开始选用今该软件已拥有相当大的用户群。同时国内许多大学也纷纷运用 为教学和研究开发的基础软件平台。 参数化实体造型技术是 统的核心技术，其主要特点是基于、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改及全数据相关。 基于特征：将某些具有代表性实体 几何形状定义为特征，并将其所有尺寸存为可变参数，以此为基础来进行更为复杂的几何形体构造。 222 全尺寸约束：将形状尺寸联合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。造型必须以完整的尺寸参数为出发点（全约束），不能漏标尺寸（欠约束），不能多标尺寸（过约束）。 尺寸驱动设计修改：通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变。 全数据相关：尺寸参数的修改导致其他相关模块中的相关尺寸得以全盘更新。采用参数化技术的好处在于它彻底改变了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸的形式被有效控制，如打算修改零件形状，只需编辑一下尺 寸的数值，即可实现形状的改变。尺寸驱动已经成为当今造型系统的基本功能，无此功能的造型系统已基本不存在了。 者提供了一个完整的机械产品解决方案，包括工业设计、机械设计、模具设计，加工制造，机构分析、有限元分析和产品数据库管理，基本包括产品生命周期的管理等。 建立在单一数据库的 件，它不像一些传统的 统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的数据全部来自一个数据库，使得 多个独立用户可以同时为一个产品的造型而工作。换言之，在整个设计过程中的任何一处发生参数改动，可以反应至整个设计过程邵阳学院毕业设计 (论文 ) 的相关环节，此种功能称之为全相关。举例来说，如果二维工程图有所改变，零件的三维模型会相应改变， 工路径也会自动更新。单一数据库技术和全相关功能，为并行工程的实施提供了一个很好的软件平台。 第 2 章 基于 的液压泵变量活塞零件的三维建模 2 1 建立零件的毛坯模型 在工具栏中点击“新建”按钮，出现新增对话框，在类型下选取“零件”并取名“ 单 击“确定”按钮，进如草绘环境界面，如图 2单击菜单管理器上（如图 2“特征”、“创建”、“加材料”、“旋转”、“完成”、“完成”，选“ “正向”、“缺省”，依次在菜单管理器中单击“ 360”、“完成”，最后在伸出项：旋转对话框中单击“确定”，完成的三维实体模型如图 2 图 2邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 图 2零件的三维建模 第一步 ： 新建文件 单击窗口上部工具栏中的“创建新对象”按钮，打开新建对话框，在名称栏中 输入“ 为文件名，单击“确定”按钮，打开“新文件”选项，进入草绘环境界面，如图 2 图 2阳学院毕业设计 (论文 ) 第二步 ：以拉伸方式创建加材料特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“加材料”、“旋转”、“完成”、“单侧”、“完成”后，点 单击“正向”“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2 图 2后点击 ，在菜单管理器当中依次单击“ 360”、“完成”、“确定”后， 完成的模型如图 2 图 2三步：以旋转方式创建切减材料特征槽 （ 1）在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2击 ，在菜单管理器当中点击“ 360”、“完成”，再从切剪：旋转对话框中点击“缺定”按钮。 （ 2）复制槽：在菜单管理器当中依次点击“复制”、“移动”、“完成”，选取平移的 特征后，点击“完成”、“平移”、“曲线 /边 /轴”，用查询方式选取 ）： 出项），点击查询列表中“接受”按钮，再点击“反向”、“正向”。从草绘界面输入偏距距离为 5，点击 ，在菜单管理器当中依次点击“完成”、 “移动”、 “完成”，从组元素对话框中点击“确定“按钮。 （ 3）阵列槽：在菜单管理器当中依次点击“阵列”， 选取上一次复制的特征后，点击“完成”，在草绘环境界面中输入尺寸增量 5，点击“完成”，完成小外圆处的槽如图 2 图 2阳学院毕业设计 (论文 ) （ 4）以同样的方式创建大外圆处的槽，完成的特征如图 2 图 2四步：以旋转方式创建切减材料特征孔 22孔 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘 制草绘图如图 2击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“ 360”、“完成”后，在切剪：旋转对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 2五步：以拉伸方式创建切减材料特征平面 C。 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选取直径为 54 的外圆的截面为草绘平面，再点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“至曲面”、“完成”， 选取直径为 55的外圆的右段截面，创建的特征如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 2六步：以拉伸方式创建切减材料特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“拉伸”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”、“产生基准”、“偏距”、选取 制草绘图如图 2击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“完成”，输入值 切剪：拉伸对话框中点击“确定”按钮，创建的特 征如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 2七步：以拉伸方式创建切减材料特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切剪材料”、“拉伸”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”，选取 击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2击 ，在菜单管理器当中点击“完成”，输入深度值 12，在切剪：拉伸对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 图 2 八步：以螺旋扫描方式创建螺纹特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切剪材料”、“高级”、“完成”、“ 螺旋扫描”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”、“产生基准”、“穿过”、“ “完成”、“正向”， 进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2击 ，输入节距值为 1，绘制草绘图如图2击 ，在菜单管理器当中点击“正向”，在切剪：螺旋扫描对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 2阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2九步：以旋转方式创建切减材料特征孔 25孔 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“ 360”、“完成”后，在切剪：旋转对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 图 2阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2十步：进行倒角 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“边”、“ 45 d”，输入倒角尺寸为 1，点击 ，再选取倒角的边，点击倒角对话框中“确定”按钮，完成的模型如图 2 如图 2述是完成的产品即是变量活塞，完成这个零件要分十步。可以知道在当中如何绘制这种零件的。它可以带来很多方便，也很形象让 人知道实体是怎么来的。 第十一步：创建剖视图 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“偏距”、“完成”输入截面名称 A，创建的截面如图 2理也要创建截面名称 B，创建的截面如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 2十二步：进入工程图模式 在工具栏上点击“新建”、“绘图”、输入名称“ 再点击“确定”。 在新制图对话框中如图 2缺省模型中点“浏览”选中刚创制的“ 在指定模版中点击“空”，在标准 大选 击“确定”，进入工程图模式如图2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2 图 2十三步：创建三视图 （ 1） 在菜单管理器当中依次单击“视图”、“增加视图”、“截面”、“部分视图”、“完成”，接受其它缺省选项，再点击“完成”，在定位对话框中选取参照 1：水平轴，单击“确定”，选取截面名称 A，单击“完成”，在窗口图框内的左上角单击，放置视图。 （ 2） 在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“截面 ”、“部分视图”、“完成”，接受其它缺省选项，再点击“完成”， 选取截面名称 B，单击“完成”，在窗口图框内的右上角单击，放置视图。 （ 3） 在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“投影”、“完成”，在绘图区域中选择绘制的视图的中心点将出现俯视图。 （ 4） 在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“一般”、“完成”， 在绘图区域中选择绘制的视图的中心点将出现三维模型图。最后创建的工程图如图2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 图 2阳学院毕业设计 (论文 ) 第 3 章 液压泵变量活塞零件的工艺规程设计 零件的分析 零件的作用 液压泵 变量活塞是一个很重要的零件。它的加工要求较高，尤其两外圆的精度很高，既要保证间隙 要保证与件 701相配合。 活塞两端的截面积不等，由 P=F 缸内油的压强通过活塞来控制 ,进而调节油的流量 ,而七槽用于减少油的摩擦及挤压 . 零件的工艺分析 由液压件厂加工的要求 ,材料是 40材料是合金调质钢 ,调质后强度比碳钢高 ,用于制造在重载荷作用下同时受冲击载荷作用的一些重要零件 ,要求零件具有高强度、高韧性相结合的良好综合性能。 该零件的主要加工表面有： 55外圆、 40外圆、 54外圆、 39外圆、 25孔、 。 55外圆与 40外圆圆柱度都为 55外圆与 40 外圆轴心线的同轴度为 两端保证间隙 证与件 701相配合； 55外圆与 40外圆要求经济精度公差等级为 济粗糙度 22孔与 25孔钻孔后要求有退刀槽，以保证加工精度，不留毛刺。 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式和机械加工余量 根据零件材料确定为锻件，生 产纲领为中批量生产。毛坯锻造方法选用模锻件，是在锻锤或压力机上通过专用锻模而锻制成形的锻件。它的的精度和表面质量均比自由锻造好，可以使毛坯形状更接近工件形状，加工余量小。同时由于模锻件的材料纤维组织分布好，锻制件的机械强度高。而且模锻件的生产效率高，需要专用的模具，因此，主要适用于批量较大的中小型零件。 由参考文献 1表 查表法确定各表面的总余量如表 2 表 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 加工表面 基本尺寸 加工余量值 250 4 250 4 55外圆 55 5 54外圆 54 5 39外圆 39 5 40外圆 40 5 由参考文献 1表 示。 表 2 主要毛坯尺寸（ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 250 4 254 250 4 254 55外圆 55 5 60 54外圆 54 5 59 39外圆 39 5 44 40外圆 40 5 45 基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之 分。零件开始加工时，所有面均未加工，只能毛坯面作定位基准。这种以毛坯面作定位基准的称为粗基准；以后加工必须以加工的表面作定位基准，以加工的表面作定位基准的称为精基准。 基准的选择原则 选择精基准时，重点考虑是如何减少工件的定位误差，保证工件的加工精度，同时，也要考虑工件装卸方便、夹具结构简单，一般遵守下列原则： （ 1） 基准统一的原则（ 2）基准重合原则（ 3）自为基准原则（ 3）互为基准原则（ 4）装夹方便原则 以上几项原则，每项原则只能说明一个方面的问题，理想的情况是使基准既“重邵阳学院毕业设计 (论文 ) 合”又“统一”。同时又能使定位 稳定、可靠，操作方便，夹具结构简单。但实际运用中往往出现相互矛盾的情况，就要从技术和经济方面进行综合分析，抓住主要的矛盾，进行合理分析。 因此，由液压泵变量活塞的加工要求及精度，应选两端面上的中心孔为精基准，符合基准重合原则，即轴心线作为设计基准，两端面上的中心孔为定位基准，遵循基准重合原则，同时，又较好的保证各个加工面的位置精度，各工序所用夹具定位方式统一，可减少夹具的设计、制造工作量，遵循基准统一原则。 基准的选择原则 选择粗基准时，重点考虑如何保证加工面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与不加工面 的位置尺寸和位置精度，同时还要为后续工序提供可靠精基准。具体选择应遵循下列原则： （ 1） 为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量小的面为粗基准。 （ 2） 为了保证零件加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。 （ 3） 为了保证零件重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。 （ 4） 为了使定位可靠、稳定，应选毛坯尺寸和位置比较可靠平整光洁面作粗基准。 （ 5） 粗基准应尽量避免重复使用，特别在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。 因此分析活塞零件的加工要求及精度，应选 54外圆为粗基准，依次在两端车端面及打中 心孔。 制定工艺路线 根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下： 各外圆都需要粗车、精车、粗磨的加工方法，以达到经济粗糙度为 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 要求； 25孔采用在车床上钻孔，再扩、铰，以便达到经济粗糙度为 后在车床上车退刀槽； 22孔在车床上先钻孔，再车退刀槽。 因为以顶尖孔定位，可粗车、精车出各外圆，在一次装夹下，加工出来保证加工精度。 根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将各外圆先粗车出来，再精车，最后磨各外圆 。 25孔先钻出来，在热处理后再进行扩、铰孔，以达到尺寸的要求。 初步拟订加工工艺路线如下： 工序号 工 序 内 容 1 锻 造 2 正 火 3 车两端面、钻中心孔 4 粗车各外圆、倒角 5 车右端各外圆及槽 6 车左端各外圆及槽 7 钻 22孔、切槽 4 铣平面 C 9 车 25孔、切槽 4 0 铣 面 11 扩、铰 25孔 12 钻 、 螺 纹 孔 13 热处理：淬火 4 粗 磨 各 外 圆 15 检 验 16 入 库 上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。 工序 7应在工序 6之前完成。因为钻 22孔在车床上进行，当工序 5完成邵阳学院毕业设计 (论文 ) 之后就加工 22孔。 工序 12应安排在工序 10后。因为铣 在钻床上加工螺纹孔并攻丝。 工序 11应安排在工序 14后。因为热处理之前扩、铰 25孔，热处理之后 25孔易变形，影响加工精度。 工序号 工序内容 1 锻造 2 正火 3 车两端面、打中心孔 4 粗车各外圆，留 2余量，倒 角 5 以中心孔定位，车右端各外圆及槽，留磨削余量 6 在车床上车 22孔，切槽 4 精车左端外圆及槽，留磨削余量 8 铣平面 C 9 用专用夹具装夹，车 25 孔及槽，倒角 10 铣 11 钻，攻 2 热处理，淬火 3 磨各外圆至图纸尺寸 14 扩铰 25孔 15 清理，入库 值得注意的，原来安排在钻床上钻 25孔，不能保证孔的中心线与左端面尺寸为（ 105 放在车床上加工孔，提高工件的精度。 加工设备及刀、夹、量具的选择 因为生产为中批量生产，故以通用机床、专用夹具为主，可以提高生产效率，夹具的精度与工序的加工精度。工件在各机床间的传递均由人工完成。 刀具是影响切削加工的重要工具，合理的选用刀具是保证产品质量和提高邵阳学院毕业设计 (论文 ) 切削效率的重要条件。在选择刀具型式和结构时，应考虑以下主要因素： 1. 生产性质 常用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金金刚两大类。应选用硬质合金刚材料的刀具。 车端面、倒角、车槽都可以用 床加工完成（参考文献 3：表 9 6）。选择 质合金车刀（参考文献 3：表 18 20）、通用夹具、游标卡尺。 铣 择 考文献 1：表 73）。选择直径 3考文献 3：表 21专用夹具和游标卡尺。 钻螺纹孔并攻丝。所加工的最大钻孔直径 5用摇臂钻床 考文献 1：表 30）。钻孔用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2），采用专用夹具。攻螺纹选用摇臂钻，采用机用丝锥（参考文献 1： 表 丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。 铣平面 C。选择 考文献 1：表 73）。选择与工序4相同的刀具，采用专用夹具及游标卡尺。 钻 22孔并切槽 4 床加工完成（参考文献：表 9 6）。选用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2）、采用通用夹具及游标卡尺、塞规。 钻、扩、铰 25孔。用 考文献 3：表 9 6）。选用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2），选用锥柄机用铰刀。扩孔选用高速钢锥柄扩孔钻（参考文献 3：表 20 23）。选用专用夹具、快换夹头、游标卡尺、塞规。 磨各外圆选用外圆磨床 考文献 2：表 14 16）选用专用夹具、游标卡尺。 工工序设计 1. 车端面、车槽及倒角 查文献 1:2，车外圆加工余量：粗车加工余量为 车的加邵阳学院毕业设计 (论文 ) 工余量为 根据表 2pa 查文献 2:1质合金车刀粗车外圆的进给量 r，精车进给量为 r。又由参考文献 2：表 110m/际的 切削速度是通过机床转速来实现的计算式为： 1 0 0 0 / 1 0 0 0 1 1 0 / 3 . 1 4 6 0 / m i n 5 7 4 / m i nj c wn v d r r 根据机床主轴变速表可知，实际主轴转速为 560r/实际切削速度为 ： . / 1 0 0 0 / 3 . 1 4 6 1 6 0 / 1 0 0 0 / 1 0 7 /c e w ev d n r s r s r s 同理可计算 40外 圆，实际的切削速度是通过机床转速来实现的，计算式为 1 0 0 0 / 1 0 0 0 1 1 0 / 3 . 1 4 4 6 / m i n 7 6 1 / m i nj c wn v d r r 。 其实际主轴转速为 710r/实际切削速度为 : . / 1 0 0 0 / 3 . 1 4 4 5 7 1 0 / 1 0 0 0 / 1 0 2 /c e w ev d n r s r s r s 按上述的方法所选择的切削用量，校核其切削功率是小于机床许用功率。 2工序 10铣 铣平面 由于锻件的要求铣 考文献 1表 粗铣的每齿进给量z，粗铣走刀一次， 参考文献 1粗铣的主轴转速为 118r/定铣刀直径 3应的切削速度为 3 . 1 4 2 3 1 1 8 / m i n 8 . 7 / m i 0 0 1 0 0 0m m 粗， 校核机床功率，参考文献 1表 0 . 9 0 . 7 41 6 7 . 9 1 0m p z e p mp a f a z n k，取 z=10个齿，120 2/60n r s ， 168ea ， ， 0 zf m m z ， 1，。参考文献 1表 取效率为 床功率足够。铣 择铣刀直径为 10应切削速度为： 3 . 1 4 1 0 1 2 0 / m i n 3 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0m m 粗3工序 6钻 22孔及工序 9车 25 孔、工序 14扩、铰 25 孔 钻 22孔因一次钻出，故其钻削 余量为 22 112z m m钻， 25 孔的扩、铰余量参考文献 1表 ， ，由此可算出25 0 . 9 0 . 1 1 1 . 2 52z m m 钻。 各工步的余量如下表 2 2 加工表面 加工方法 余量 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 22孔 钻孔 11 25孔 钻孔 25孔 扩孔 25孔 铰孔 参考文献 1表 11并参考 床说明书，取钻 22孔的进给量 f=r。钻 25孔的进给量 f=r。参考文献 2表 11插入法求得钻 22孔的切削速度 V=s=15m/此计算出转速为：1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 2 1 7 / m i 1 4 2 2 ，按机床实际转速取 n=200r/实际切削速度为 3 . 1 4 2 2 2 1 7 1 4 . 9 7 / m i ，同理：用插入法求得钻 25孔的V=s=18m/此算出转速为 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 2 3 0 / m i 1 4 2 5 ，按机床实际转速取，则实际的切削速度为 3 . 1 4 2 5 2 5 0 1 9 . 6 / m i 扩 考文献 1表 24参考机床实际进给量，取 f=s（因扩的是盲孔，所以进给量取得较小）。参考文献 4表 3孔的切削速度为， 1123），故取 11 1 9 . 6 / m i n 9 . 8 / m i v m m 扩 钻,由参此算出转速 1 0 0 0 1 0 0 0 9 . 8 1 3 8 / m i 1 4 2 4 . 3 。按机床实际转速取 n=140r/考文献 1表 铰孔的进给量取 f=r（因铰的是盲孔，所以进给量取的较小）。 参考文献 1表 孔的切削速度为 v=s=18m/此算出转速 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 2 3 0 / m i 1 4 2 5 ，按机床实际转速取 250r/实际切削速度为 3 . 1 4 2 5 2 5 0 1 9 . 6 / m i 0 0 1 0 0 0 。 4工序 11钻螺纹孔并攻丝 由于钻螺纹孔一次钻出，故其钻削余量为 5 2 m m钻，参考文献 2表 11的进给量取 f=s，参考文献 2表 11插入法求得钻孔的切削速度 v=此计算出转速为1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 7 7 0 / m i 1 4 5 ，按机床实际转速取 780r/实际切削速度为 3 . 1 4 5 7 8 0 1 2 . 2 /1000v m s。 5工序 13磨外圆至图纸尺寸 参考文献查 333知纵进给粗磨外圆磨削用量为 件速度为 24m/规磨削时磨削深度小于 进给量极大为 m/s，邵阳学院毕业设计 (论文 ) 砂轮主轴转速为 1110r/ 具设计 正确设计和合理使用夹具，对保证加工质量和提高生产效率，扩大机床使用范围及减轻劳动强度都有重要的意义。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题。 本次设计的夹具为第 6道工序 钻 25孔，孔口倒角。该夹具适用 于 定设计方案 工件自由度的限制，为保证工件在夹具中正确、稳定的定位，需要限制工件夹具的自由度。按照基准重合原则并考虑到各外圆已加工，为避免重复使用粗基准，应用两个 5外圆和 40外圆，并固定在模体上，可限制四个自由度，用支撑板定位毛坯左端面，可限制两个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便，用铰链压板压在 40外圆上。 算夹紧力并确定螺杆直径 参考文献 3表 1夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 之间的关系 F 。 式中 考文献 6，当夹紧力与切削力方向相反时，取 K=3。由前面的计算可知 F=2616N，由于采用了铰链压板，其受力07848 392422 夹 。参考文献 3表 1强度考虑，因一个 924以用 螺栓能完全满足强度要求。 件的夹紧 （ 1）在夹紧过程中，应能保持工件的既定位置，更好的使工件定位。 （ 2）夹紧因可靠和适当 ,既要使保持工件在加工 过程中不产生移动和振动，同时又不使工件产生不容许的变形和表面损伤。 （ 3）夹紧机构应操作安全、省力。 故选用铰链压板。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 第三章 结论 经过一学期的努力，毕业设计已顺利完成。本次设计，充满酸甜苦辣。辛苦的是：在所学知识的基础上，面对种种问题，查阅了大量与课题有关的资料，每天面对的是图表、数据、文字，感到很头疼，开始的时候还有点不知头绪。欣慰的是：凭着自己的努力和决心，独立完成了本次设计，攻克了一个又一个障碍。邵阳学院毕业设计 (论文 ) 1 1 绪 论 术的发展历程及趋势 介 算机辅助设计， 是指工程技术人员以计算机为工具，应用自身的知识和经验，对产品进行包括方案构思总体设计、工程分析、图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。 是“在计算机环境下完成产品创造、分析和修改，以达到预期设计目标”的过程。 一般认为， 统具有几何建模、工程分析、模拟仿真、工程绘图等主要功能。就目前 术可实现的功能而言， 成产品几何模型的建立；提取模型中的相关数据进行工程分析和计算，例如有限元分析、仿真模拟等；根据计算结果决定对设计结果的修改，满意后编辑全部设计文档，输出工程图的一个完整过程。从 是将产品的物理模型转化为计算机内部的数据模型，以供后续的产品开发活动所共享，驱动产品生命周期的全过程。 一个功能完备的 用程序库和多功能交互图形库。产品 设计数据库储存有各类标准规范、计算公式、经验曲线等产品设计信息；应用程序库包括有常规的设计程序，优化方法、有限元分析、可靠性分析等通用和专用的设计分析和计算程序；多功能交互图形库用于图形处理，工程图绘制、标准零部件图库的建立等图形处理作业。 在 加入人工智能技术，用计算机模拟人类专家解决问题的思路和方法进行设计过程中的推理和决策。可大大提高设计过程自动化水平，对产品进行功能设计、总体方案设计等产品的概念设计的过程，以实现对产品设计全过程提供有力的支持。 术的发展历程 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 2 经历一个由二维设计技术向三维设计技术发展的过程，早期的二维机械 它只是起到了一个电子图版的作用，因为二维机械 术没能很好地解决设计中最别扭的几个问题，机构几何关系和运动关系的分析讨论问题、设计的更新与修改问题、设计工程管理问题等，所以二维机械 有起到真正的计算机辅助设计的作用。于是人们渴望三维 到目前为止，三维 一次技术革命是曲面造型系统。 20 世纪 60年代出现的三维 于缺乏形体的表面信息， 入 70年代后，世界发达国家的汽车及飞机工业飞速发展，此时在飞机和汽车制造中遇到了大量的自由曲面问题，由于当时制作出来的样品与设计者想象的形状有很大差异，于是出现的曲面造型系统 人类带来了第一次 术革命， 面的处理操作。它的出现首次实现了计算机完整扫描产品零件主要信息的功能，同时也使得 发有了现实的基础，但是曲面造型技术只能描述零件形体的表面信息，难以准确表达零件的其他特性，如质量、重心、转动惯量等，对 且该时期的造型技术基本上是以表面及线框造型技术为代表的无约束自由造型技术。由于软件操作复杂，价格极其昂贵，中小企业根本无力问津，因此难以得到普及。于是 1979年，美国的 体造型技术是 术上的第二次技术革命。由于实体造型技术能够准确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一 模型表达，给设计带来了极大的方便，然而带来了数据计算量的极度膨胀。在当时硬件条件下，实体造型的计算及显示速度很慢，因而实体造型技术没有迅速在整个行业中全面推广。在以后，美国的 司最先在曲面算法上取得了突破，计算速度提高较大，另外，由于 取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移的有利措施，一跃成为 进入 20世纪 80年代中期后，参数技术公司 开始研制被命名 为 参数化软件。“参数化”技术的出现，邵阳学院毕业设计 (论文 ) 3 使僵硬的曲面、实体造型技术获得了“智能化”弹性修改的魅力，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上的简便易行的优势，因而赢得了众多中小企业的亲眯，使得它在 20世纪 90年代前后几乎成为 之为 主导了这一潮流。 参数化造型技术特点是：基于特征、全尺寸约束、尺寸修改、全数据相关。只要按照系统规定的方式去操作，系统保证生成的设计的正确性及效率性 ，否则系统拒绝操作。其造型过程类似模拟工程师读图样的过程，由关键尺寸、形体尺寸、定位尺寸一直到参考尺寸，无一遗漏全部看懂（输入计算机）后，形体自然在脑子里（在屏幕上）形成。 于 1990前后成为 界的标准。早期的 软件性能低，只能完成简单的工作，但由于第一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们看到了它给设计者带来的方便性。 80年代末，计算机技术迅速发展，硬件成本大幅度下降， 多中小企业也开始有能力使用 于他们的 设计工作量并不大，零件形状也不复杂，更重要的是他们无钱投资大型高档软件，因此他们把目光投向了中低档的 软件。 迎合众多中小企业在 举取得成功。进入 90年代，参数化技术变的比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件，零部件设计上存在的简便易行的优势。 而， V、 前， 出了一种比参数化技术更为先进的实体造型技术 变量技术。作为今后的开发方向，它保留了参数化技术基于特征、全数据相关、尺寸驱动设计修改的优点，但在约束定义方面做了根本性的改变，将参数化技术中所需定义的尺寸“参数”进一步区分为形状约束和尺寸约束。操作者可先决定所感兴趣的形状，然后再给出一些必要的尺寸，尺寸是否注全，不影响后续操作。同时又克服了它的许多不利之处，它的成功应用，将为前被视为 称该技术的代表作。变量化技术不仅可以做到尺邵阳学院毕业设计 (论文 ) 4 寸驱动，也可以实现约束驱动，即由工程关系来驱动几何形状的改变。 三维 个设计可以完全在三维模型上讨论，直观形象。另外，应用三维 以此为基础，进一步进行应力 /应变分析、质量属性分析、空间运动分析、装配干涉分析、模具设计与 加工性分析、高效率及高正确率的二维工程图生成、外观效果和造型效果评价等工作，因而三维 术才是真正意义上的计算机辅助设计技术（ 术的发展趋势 围绕创新设计能力的提高和网络计算环境的普及， 标准化：除了 向标准构件（零部件库）标准化方法也已成为 向着合理化的程度设计的应用方向发展。 并行化：并行化是机械设计的大趋势， 集成化：集成化主要体现在 术经过集成，形成企业一体化的技术或系统，进而打主动企业信息化的进 程。 自动化：传统的 这些还远远不够，至少还包括这样几个方面，自动设计方案，自动获取资料，三维实体的自动重建。必须推出的是 全的自动化”，而是以一种符合设计人员习惯的方式，帮助他们完成设计工作。 开放性： 统目前广泛建立在开放式操作系统（ 上；此外，各种成熟的 次开发环境，使用户可根据需要定制自己的 网络化：网络技术是计算机技术和翻译技术相 互渗透而又紧密结合产物， 机智能交互接口、设计工程和设计结果的智能显示。 因此我们发现智能 识工程与 术的有机集邵阳学院毕业设计 (论文 ) 5 成是实现智能 必然途径，智能 统是基于知识驱动的 统。 介 美国参数技术公司（ 出的新一代 件，它具有基于特征全参数、全相关，单一数据库特点，自推出以来，由于强大的功能它很快得到业内人士的普遍欢迎，并迅速成为当 今世界最为流行的 前， 成为易学易用的百万级 风靡世界各地。在中国，自 20世纪 90年代中期以来，许多大型企业开始选用今该软件已拥有相当大的用户群。同时国内许多大学也纷纷运用 为教学和研究开发的基础软件平台。 参数化实体造型技术是 统的核心技术，其主要特点是基于、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改及全数据相关。 基于特征：将某些具有代表性实体几何形状定义为特征，并将其所 有尺寸存为可变参数，以此为基础来进行更为复杂的几何形体构造。 222 全尺寸约束：将形状尺寸联合起来考虑，通过尺寸约束实现对几何形状的控制。造型必须以完整的尺寸参数为出发点（全约束），不能漏标尺寸（欠约束），不能多标尺寸（过约束）。 尺寸驱动设计修改：通过编辑尺寸数值来驱动几何形状的改变。 全数据相关：尺寸参数的修改导致其他相关模块中的相关尺寸得以全盘更新。采用参数化技术的好处在于它彻底改变了自由建模的无约束状态，几何形状均以尺寸的形式被有效控制，如打算修改零件形状，只需编辑一下尺寸的数值，即可实现形状的改变 。尺寸驱动已经成为当今造型系统的基本功能，无此功能的造型系统已基本不存在了。 者提供了一个完整的机械产品解决方案，包括工业设计、机械设计、模具设计，加工制造，机构分析、有限元分析和产品数据库管理，基本包括产品生命周期的管理等。 建立在单一数据库的 不像一些传统的谓单一数据库，就是工程中的数据全部来自一个数据库，使得多个独立用户可以同时为一个产 品的造型而工作。换言之，邵阳学院毕业设计 (论文 ) 6 在整个设计过程中的任何一处发生参数改动，可以反应至整个设计过程的相关环节，此种功能称之为全相关。举例来说，如果二维工程图有所改变，零件的三维模型会相应改变， 一数据库技术和全相关功能，为并行工程的实施提供了一个很好的软件平台。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 7 2 基于 的液压泵变量活塞零件的三维建模 建立零件的毛坯模型 在工具栏中点击“新建”按钮，出现新增对话框，在类型下选取“零件”并取名“ 单击“确定”按钮，进如草绘环境界面，如图 2单击菜单管理器上（如图 2“特征”、“创建”、“加材料”、“旋转”、“完成”、“完成”，选“ “正向”、“缺省”，依次在菜单管理器中单击“ 360”、“完成”，最后在伸出项：旋转对话框中单击“确定”，完成的三维实体模型如图 2 图 2草绘环境界面 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 8 图 2单管理器 图 2建的毛坯 零件的三维建模 第一步 ： 新建文件 单击窗口上部工具栏中的“创建新对象”按钮， 打开新建对话框，在名称栏中输入“ 为文件名，单击“确定”按钮，打开“新文件”选项，进入草绘环境界面，如图 2 图 2绘环境界面 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 9 第二步 ：以拉伸方式创建加材料特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“加材料”、“旋转”、“完成”、“单侧”、“完成”后，点 单击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，如图 2示。 图 2制草绘图 图 2 建的圆柱面特征 然后点击 ，在菜单管理器当中依次单击“ 360”、“完成”、“确定”后， 完成的模型如图 2 第三步：以旋转方式创建切减材料特征槽 （ 1）在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 面，再点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中点击“ 360”、“完成”，再从切剪：旋转对话框中点击“缺定”按钮。 （ 2）复制槽：在菜单管理器当中依次点击“复制”、“移动”、“ 完成”，选取平移的特征后，点击“完成”、“平移”、“曲线 /边 /轴”，用查询方式选取 ）： 出项），点击查询列表中“接受”按钮，再点击“反向”、“正向”。从草绘界面输入偏距距离为 5，点击 ，在菜单管理器当中依次点击“完成”、 “移动”、 “完成”，从组元素对话框中点击“确定“按钮。 （ 3）阵列槽：在菜单管理器当中依次点击“阵列”， 选取上一次复制的特征后，点击“完成”，在草绘环境界面中输入尺寸增量 5，点击“完成”，完成小外圆处的槽如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 10 图 2建的小外圆槽特征 图 2建的大外圆槽特征 （ 4）以同样的方式创建大外圆处的槽，完成的特征如图 2 第四步：以旋转方式创建切减材料特征孔 22孔 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“ 360”、“完成”后，在切剪：旋转对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 图 2建的 22 孔特征 图 2创建的平面 C 特征 第五步：以拉伸方式创建切减材料特征平面 C。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 11 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选取直径为 54 的外圆的截面为草绘平面，再点击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“至曲面”、“完成”， 选取直径为 55 的外圆的右段截面，创建的特征如图 2 第六步：以拉伸方式创建切 减材料特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“拉伸”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”、“产生基准”、“偏距”、选取 制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“完成”，输入值 切剪：拉伸对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图2 图 2建的特征 面 图 2制 孔草绘图 第七步：以拉伸方式创建切减材料特征 在菜单管理器 当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“拉伸”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”，选取 击“正向”、“缺省”，进入二维草图绘制界面，绘制草绘图如图 2击 ，在菜单管理器当中点击“完成”，输入深度值 12，在切剪：拉伸对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 12 图 2建特征 孔 图 2建特征 第八步：以螺旋扫描方式创建螺纹特征 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材 料”、“高级”、“完成”、“ 螺旋扫描”、“完成”，接受缺省选项，再点击“完成”、“产生基准”、“穿过”、“ “完成”、“正向”， 进入二维草图绘制界面，绘制草绘图。点击 ，输入节距值为 1，绘制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中点击“正向”，在切剪：螺旋扫描对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 第九步：以旋转方式创建切减材料特征孔 25孔 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“切减材料”、“旋转”、“完成”，接受缺省选项，选 点击“正向”、“缺省”，进入二 维草图绘制界面，绘制草绘图。点击 ，在菜单管理器当中依次单击“正向”、“ 360”、“完成”后，在切剪：旋转对话框中点击“确定”按钮，创建的特征如图 2 图 2建 25 孔 图 2建活塞零件 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 13 第十步：进行倒角 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“边”、“ 45 d”，输入倒角尺寸为 1，点击 ，再选取倒角的边，点击倒角对话框中“确定”按钮，完成的模型如图 2 上述是完成的产品即是变量活塞，完成 这个零件要分十步。可以知道在 当中如何绘制这种零件的。它可以带来很多方便，也很形象让人知道实体是怎么来的。 第十一步：创建剖视图 在菜单管理器当中依次单击“特征”、“创建”、“偏距”、“完成”输入截面名称 A，创建的截面如图 2理也要创建截面名称 B，创建的截面如图 2 图 2 截面 图 2B 截面 第十二步：进入工程图模式 在工具栏上点击“新建”、“绘图”、输入名称“ 再点击“确定”。 在新制图对 话框中如图 2缺省模型中点“浏览”选中刚创制的“ 在指定模版中点击“空”，在标准大选 击“确定”，进入工程图模式如图2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 14 图 2制图对话框 图 2单管理器 第十三步：创建三视图 （ 1）在菜单管理器当中依次单击“视图”、“增加视图”、“截面”、“部分视图”、“完成”，接受其它缺省选项，再点击“完成”，在定位对话框中选取参照 1：水平轴，单击“确定”，选取截面名称 A，单击“完成”，在窗口图框内 的左上角单击，放置视图。 （ 2）在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“截面”、“部分视图”、“完成”，接受其它缺省选项，再点击“完成”， 选取截面名称 B，单击“完成”，在窗口图框内的右上角单击，放置视图。 （ 3）在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“投影”、“完成”，在绘图区域中选择绘制的视图的中心点将出现俯视图。 （ 4）在菜单管理器当中依次单击“增加视图”、“一般”、“完成”，在绘图区域中选择绘制的视图的中心点将出现三维模型图。最后创建的工程图如图2 图 2创建的三视图邵阳学院毕业设计 (论文 ) 15 3 液压 泵变量活塞零件的工艺规程设计 零件的分析 零件的作用 液压泵变量活塞是一个很重要的零件。它的加工要求较高，尤其两外圆的精度很高，既要保证间隙 要保证与件 701相配合。 活塞两端的截面积不等，由 P=F 缸内油的压强通过活塞来控制 ,进而调节油的流量 ,而七槽用于减少油的摩擦及挤压 . 零件的工艺分析 由液压件厂加工的要求 ,材料是 40材料是合金调质钢 ,调质后强度比碳钢高 ,用于制造在重载荷作用下同时受冲击载荷作用的一些重要零件 ,要求 零件具有高强度、高韧性相结合的良好综合性能。 该零件的主要加工表面有： 55外圆、 40外圆、 54外圆、 39外圆、 25孔、 。 55外圆与 40外圆圆柱度都为 55外圆与 40 外圆轴心线的同轴度为 两端保证间隙 证与件 701相配合； 55外圆与 40 外圆要求经济精度公差等级为 济粗糙度 为 22孔与 25孔钻孔后要求有退刀槽，以保证加工精度，不留毛刺。 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式和机械加工余量 根据零件材料确定为锻件，生产纲领为中批量生产。毛坯锻造方法选用模锻件，是在锻锤或压力机上通过专用锻模而锻制成形的锻件。它的的精度和表面质量均比自由锻造好，可以使毛坯形状更接近工件形状，加工余量小。同时由于模锻件的材料纤维组织分布好，锻制件的机械强度高。而且模锻件的生产效率高，需要专用的模具，因此，主要适用于批量较大的中小型零件。 由参考文献 1表 查表法确定各表面的总余量如表 2 表 2 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 16 加工表面 基本尺寸 加工余量值 250 4 250 4 55外圆 55 5 54外圆 54 5 39外圆 39 5 40外圆 40 5 由参考文献 1表 示。 表 2 主要毛坯尺寸（ 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 250 4 254 250 4 254 55外圆 55 5 60 54外圆 54 5 59 39外圆 39 5 44 40外圆 40 5 45 基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分。零件开始加工时，所有面均未加工，只能毛坯面作定位基准。这种以毛坯面作定位基准的称为粗基准；以后加工必须以加工的表面作定位基准，以加工的表面作定位基准的称为精基准。 精基准的选择原则 选择精基准时，重点考虑是如何减少工件的定位误差，保证工件的加工精度，同时，也要考虑工件装卸方便、夹具结构简单，一般遵守下列原则： （ 1） 基准统一的原则（ 2）基准重合原则（ 3）自为基准原则（ 3）互为基准原则（ 4）装夹方便原则 以上几项原则，每项原则只能说明 一个方面的问题，理想的情况是使基准既“重邵阳学院毕业设计 (论文 ) 17 合”又“统一”。同时又能使定位稳定、可靠，操作方便，夹具结构简单。但实际运用中往往出现相互矛盾的情况，就要从技术和经济方面进行综合分析，抓住主要的矛盾，进行合理分析。 因此，由液压泵变量活塞的加工要求及精度，应选两端面上的中心孔为精基准，符合基准重合原则，即轴心线作为设计基准，两端面上的中心孔为定位基准，遵循基准重合原则，同时，又较好的保证各个加工面的位置精度，各工序所用夹具定位方式统一，可减少夹具的设计、制造工作量，遵循基准统一原则。 粗基准的选择 原则 选择粗基准时，重点考虑如何保证加工面都能分配到合理的加工余量，保证加工面与不加工面的位置尺寸和位置精度，同时还要为后续工序提供可靠精基准。具体选择应遵循下列原则： （ 1） 为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量，应选加工余量小的面为粗基准。 （ 2） 为了保证零件加工面与不加工面的相对位置要求，应选不加工面为粗基准。 （ 3） 为了保证零件重要表面加工余量均匀，应选重要表面为粗基准。 （ 4） 为了使定位可靠、稳定，应选毛坯尺寸和位置比较可靠平整光洁面作粗基准。 （ 5） 粗基准应尽量避免重复使用，特别在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。 因此分析活塞零件的加工要求及精度，应选 54外圆为粗基准，依次在两端车端面及打中心孔。 制定工艺路线 根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下： 各外圆都需要粗车、精车、粗磨的加工方法，以达到经济粗糙度为 要求； 25孔采用在车床上钻孔，再扩、铰，以便达到经济粗糙度为 后在车床上车退刀槽； 22孔在车床上先钻孔，再车退刀槽。 因为以顶尖孔定位，可粗车、精车出各外圆，在一次装夹下，加工出来保证加工精度。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 18 根据先面后孔，先 主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将各外圆先粗车出来，再精车，最后磨各外圆。 25孔先钻出来，在热处理后再进行扩、铰孔，以达到尺寸的要求。 初步拟订加工工艺路线如下： 工序号 工 序 内 容 1 锻 造 2 正 火 3 车两端面、钻中心孔 4 粗车各外圆、倒角 5 车右端各外圆及槽 6 车左端各外圆及槽 7 钻 22孔、切槽 4 铣平面 C 9 车 25孔、切槽 4 0 铣 面 11 扩、铰 25孔 12 钻 、攻 3 热处理：淬火 4 粗 磨 各 外 圆 15 检 验 16 入 库 上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序有些问题还值得进一步讨论。 工序 7应在工序 6之前完成。因为钻 22孔在车床上进行，当工序 5完成之后就加工 22孔。 工序 12应安排在工序 10后。因为铣 在钻床上加工螺纹孔并攻丝。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 19 工序号 工序内容 1 锻造 2 正火 3 车两端面、打中心孔 4 粗车各外圆，留 2余量，倒角 5 以中心 孔定位，车右端各外圆及槽，留磨削余量 6 在车床上车 22孔，切槽 4 车左端外圆及槽，留磨削余量 8 铣平面 C 9 用专用夹具装夹，车 25 孔及槽，倒角 10 扩、铰 25孔 11 铣 12 钻，攻 3 热处理，表面高频淬火 4 磨各外圆至图纸尺寸 15 清理、入库 加工设备及刀、夹、量具的选择 因为生产为中批量生产，故以通用机床、专用夹具为主，可以提高生产效率，夹具的精度与工序的加工精度。工件在各 机床间的传递均由人工完成。 刀具是影响切削加工的重要工具，合理的选用刀具是保证产品质量和提高切削效率的重要条件。在选择刀具型式和结构时，应考虑以下主要因素： (1)生产性质 (2)机床类型 (3)工艺方案 (4)工件的形状和尺寸 (5)加工精度 (6)加工表面的粗糙度 (7)工件的材料 (8)生产率 常用的刀具材料主要是高速钢和硬质合金刚两大类。应选用硬质合金刚材料的刀具。 车端面、倒角、车槽都可以用 考文献 3：表 9 6）。选择 考文献 3：表 18 20）、通用夹具 、游标卡尺。 邵阳学院毕业设计 (论文 ) 20 铣 择 考文献 1：表 73）。选择直径3考文献 3：表 21专用夹具和游标卡尺。 钻螺纹孔并攻丝。所加工的最大钻孔直径 5用摇臂钻床 考文献 1：表 30）。钻孔用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2），采用专用夹具。攻螺纹选用摇臂钻，采用机用丝锥（参考文献 1：表 丝锥夹头、专用夹具和螺纹塞规。 铣平面 C。选择 考文献 1：表 73）。 选择与工序 4相同的刀具，采用专用夹具及游标卡尺。 钻 22孔并切槽 4 床加工完成（参考文献：表 9 6）。选用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2）、采用通用夹具及游标卡尺、塞规。 钻、扩、铰 25孔。用 考文献 3：表 9 6）。选用锥柄麻花钻（参考文献 3：表 20 2），选用锥柄机用铰刀。扩孔选用高速钢锥柄扩孔钻（参考文献 3：表 20 23）。选用专用夹具、快换夹头、游标卡尺、塞规。 磨各外圆选用外圆磨床 考文献 2：表 14 16），选 用专用夹具、游标卡尺。 加工工序设计 （ 1）车端面、车槽及倒角 查文献 1:2，车外圆加工余量：粗车加工余量为 车的加工余量为 根据表 2pa 查文献 2:1质合金车刀粗车外圆的进给量 r，精车进给量为 r。又由参考文献2：表 110m/际的切削速度是通过机床转速来实现的计算式为： 1 0 0 0 / 1 0 0 0 1 1 0 / 3 . 1 4 6 0 / m i n 5 7 4 / m i nj c wn v d r r 根据机床主轴变速表可知，实际主轴转速为 560r/实际切削速度为 ： . / 1 0 0 0 / 3 . 1 4 6 1 6 0 / 1 0 0 0 / 1 0 7 /c e w ev d n r s r s r s 同理可计算 40外圆，实际的切削速度是通过机床转速来实现的，计算式为1 0 0 0 / 1 0 0 0 1 1 0 / 3 . 1 4 4 6 / m i n 7 6 1 / m i nj c wn v d r r 。 其实际主轴转速为邵阳学院毕业设计 (论文 ) 21 710r/实际切削速度为 : . / 1 0 0 0 / 3 . 1 4 4 5 7 1 0 / 1 0 0 0 / 1 0 2 /c e w ev d n r s r s r s 按上述的方法所选择的切削用量，校核其切削功率是小于机床许用功率。 （ 2） 工序 10 铣 面及工序 8 铣平面 C 由于锻件的要求铣 考文献 1表 粗铣的每齿进给量z，粗铣走刀一次， 参考文献 1粗铣的主轴转速为 118r/定铣刀直径 3应的切削速度为 3 . 1 4 2 3 1 1 8 / m i n 8 . 7 / m i 0 0 1 0 0 0m m 粗， 校核机床功率，参考文献 1表 0 . 9 0 . 7 41 6 7 . 9 1 0m p z e p mp a f a z n k，取 z=10个齿，120 2/60n r s ， 168ea ， ， 0 zf m m z ， 1，。参考文献 1表 取效率为 床功率足够。铣 择铣刀直径为 10应切削速度为： 3 . 1 4 1 0 1 2 0 / m i n 3 . 8 / m i 0 0 1 0 0 0m m 粗（ 3） 工序 6 钻 22 孔及工序 9 车 25 孔、工序 14 扩、铰 25 孔 钻 22孔因一次钻出，故其钻削余量为 22 112z m m钻， 25 孔的扩、铰余量参考文献 1表 ， ，由此可算出25 0 . 9 0 . 1 1 1 . 2 52z m m 钻。 各工步的余量如下表 2 2 加工表面 加工方法 余量 22孔 钻孔 11 25孔 钻孔 25孔 扩孔 25孔 铰孔 参考文献 1表 11参考 床说明书，取钻 22孔的进给量f=r。钻 25 孔的进给量 f=r。参考文献 2表 11插入法求得钻 22孔的切削速度 V=s=15m/此计算出转速为：1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 2 1 7 / m i 1 4 2 2 ，按机床实际转速取 n=200r/实际切削速度为 3 . 1 4 2 2 2 1 7 1 4 . 9 7 / m i ，同理：用插入法求得钻 25孔的邵阳学院毕业设计 (论文 ) 22 V=s=18m/此算出转速为 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 2 3 0 / m i 1 4 2 5 ，按机床实际转速取，则实际的切削速度为 3 . 1 4 2 5 2 5 0 1 9 . 6 / m i 扩 考文献 1表 24参考机床实际进给量，取 f=s（因扩的是盲孔，所以进给量取得较小）。参考文献 4表 3孔的切削速度为， 1123），故取 11 1 9 . 6 / m i n 9 . 8 / m i v m m 扩 钻,由参此算出转速1 0 0 0 1 0 0 0 9 . 8 1 3 8 / m i 1 4 2 4 . 3 。按机床实际转速取 n=140r/考文献 1表 铰孔的进给量取 f=r（因铰的是盲孔，所以进给量取的较小）。 参考文献 1表 孔的切削速度为 v=s=18m/此算出转速 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 2 3 0 / m i 1 4 2 5 ，按机床实际转速取 250r/实际切削速度为 3 . 1 4 2 5 2 5 0 1 9 . 6 / m i 0 0 1 0 0 0 。 （ 4） 工序 11 钻螺纹孔并攻丝 由于钻螺纹孔一次钻出，故其钻削余量为 5 2 m m钻，参考文献 2表11的进给量取 f=s，参考文献 2表 11插入法求得钻孔的切削速度 v=此计算出转速为 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 7 7 0 / m i 1 4 5 ，按机床实际转速取 780r/实际切削速度为 3 . 1 4 5 7 8 0 1 2 . 2 /1000v m s。 （ 5） 工序 13 磨外圆至图纸尺寸 参考文献查 333知纵进给粗磨外圆磨削 用量为 件速度为24m/规磨削时磨削深度小于 进给量极大为 5m/s，砂轮主轴转速为 1110r/ 夹具设计 正确设计和合理使用夹具，对保证加工质量和提高生
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