偏心柱塞泵工艺及装备设计与数控仿真

偏心柱塞泵工艺及装备设计与数控仿真摘要设计偏心柱塞泵零件的机械加工工艺规程及工艺装备，通过对偏心柱塞泵零件的了解，根据它的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，采用多工序，数控机床加工。通过对零件的分析，此偏心柱塞泵零件要求精度高，工序适当集中，要求光滑，所以选用的工具和尺寸要量得准。最后对零件进行校核。以便达到零件精度的要求。偏心柱塞泵压盖采用灰铸铁 HT150，它有容易变形，吸振性好，耐磨性及切削性好等特点。当生产批量不大时偏心柱塞泵零件泵体毛坯采用木模手工造型，制作简单但毛坯精度较低，余量也较大，大批、大量生产时则采用金属模机器造型。毛坯精度高，余量可适当减少。在单件生产时，有时采用焊接件作毛坯，以缩减短生产周期。本课题旨在研究偏心柱塞泵零件的加工工艺及对泵体数控加工夹具的设计，其主要目的是能够达到快速装夹、定位，结合实际，确保加工质量的前提下，达到提高生产速率，降低生产成本。关键词：数控编程，加工工艺，偏心柱塞泵泵体，夹具 ABSTRACTDesign eccentric piston pump parts of the pump cover before the machining process procedures and process equipment, through before the pump cover for gear pump understanding, according to its shape, size accuracy, production of economic benefits of each respect such as detailed analysis its processing technology, using more processes, CNC machine processing. Based on the analysis of the components, the gear pump pump cover requirements before high precision, processes, demanding smooth, appropriate concentration selection of tools and size so to measure whether. Final test of parts. In order to reach the accuracy requirement of the parts. Before using grey side-plate pump cover HT150, it has easy deformation of good, and vibration, wear resistance and cutting sex is good wait for a characteristic. When the production batch is not big gear pump parts by former pump cover blank block, make simple but manual modelling, allowance low precision blank is larger also, large, mass-produced using metal mould machine is modelling. Blank high precision can be reduced suitably, allowance. In single production , sometimes use as a blank, to cut short production cycle. This research is aimed to study the eccentric piston pump parts processing and the pump body of CNC machining fixture design, its main purpose is to achieve quick clamping, positioning, combined with the actual, to ensure that the processing quality of the premise, to improve production rate, reduce the production cost.Key words:Numerical control programming, processing technology, eccentric piston pumps, fixture 目录摘要(中文)摘要(外文)1.绪论12.偏心柱塞泵的概述12.1 偏心柱塞泵的简介12.2 偏心柱塞泵的结构组成22.3 偏心柱塞泵的结构特点22.4 偏心柱塞泵的工作原理32.5 设计偏心柱塞泵的填料压盖42.5.1 填料压盖的零件图42.5.2 填料压盖的用途42.5.3 零件外形和特点分析42.5.4 普通机床加工工艺分析53.压盖加工工艺规程设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2 拟定工艺路线63.3 定位基准的选择73.4 工序顺序的安排73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定83.6 确定切削用量及基本工时84.衬套工艺规程设计114.1 零件分析114.2 拟定工艺路线124.3 定位基准的选择124.4 工序顺序的安排13 4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定134.6 确定切削用量及基本工时145数控编程设计 176.夹具设计226.1 夹具的基本知识236.2 夹具的作用29 6.3 定位方案的设计306.3.1 可换定位销316.3.2 支承板326.4 定位误差分析336.5 夹具体的选择与设计336.6 夹紧装置的设计346.7 夹具的的使用说明367.方案综合分析368.体会与展望37参考文献38致 谢391.绪论21 世纪机械制造业的竞争，其实质是自动化技术的竞争，这种竞争是全方位的。随着科学技术的发展，机械产品性能、结构、形状和材料的不断改进、精密仪器的不断提高，生产类型由大批量生产向多种小批量生产转化。因此，对零件加工质量和精度的要求越来越高。为有效的保证产品质量，提高劳动生产和降低成本，对机床夹具提出了高精度，具有较好的通用性和较大的灵活性，以适应生产对象频繁变化的需要与自动化的要求。目前，随着国内数控机床用量的剧增，特别是随着高刚度整体铸造、高速运算数控系统和主轴运动平衡等新技术的采用以及刀具材料的不断发展，现代切削加工朝着高速、高精度和强力切削方向发展。自动化技术、数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，自动化技术的应用是提高制造业产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。我国工业化进程的加速、产业结构的调整和升级，数控技术在现代企业大量应用，使制造业朝着数字化的方向迈进。同时经济发展对高素质技能人才的需求不断上升，急需一大批能够熟练掌握数控技术基本知识和能力的数控应用型高素质人才。在此次零件外盖夹具设计中，把铣端面、钻孔加工集中等功能在一台设备上，具有多种工艺手段，可以大大提高产品质量，保证加工零件的精度，减轻劳动强度，为钻模产品的研制和改型换代节省时间和费用，提高企业产品的竞争力。本设计的课题，不仅让我们系统全面的巩固了以前学的理论知识，还让我们把自己所学的理论知识运用到实际操作中去。理论联系实际使我们对理论知识更加巩固，实践就为我们走向社会打下了坚实的基础。2.偏心柱塞油泵的概述2.1 偏心柱塞油泵的简介偏心柱塞油泵是一种供油装置，常用于机器的润滑系统中，其柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，使柱塞做往复运动，因而不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。偏心柱塞泵具有额定压力高、效率高和流量调节方便等优点，被广泛用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。图 2-1 Solidworks 中绘制的偏心柱塞泵装配图2.2 偏心柱塞油泵的结构组成偏心柱塞油泵主要由泵体、侧盖、柱塞、曲轴、圆盘、衬套、螺母、螺栓、螺柱、填料压盖等组成。2.3 偏心柱塞油泵的结构特点偏心柱塞油泵结构如图 2-2 所示，曲轴 10 装有柱塞 3，曲轴转动就带动柱塞做上下往复运动。柱塞和圆盘 6 配合在一起，形成偏心柱塞油泵的密封容腔。泵体侧面开有封油卸荷槽口，可防止油外泄和减轻螺钉拉力。图 2-2 偏心柱塞油泵的结构图1- 泵体; 2-侧盖；3-柱塞；4螺母；6-垫片；7-圆盘；8-填料；9-填料压盖；10-曲轴2.4偏心柱塞泵的工作原理（a ） (b) (c) (d)图 2-3 偏心柱塞泵原理示意图（a）当曲轴上的偏心销位于最高位置时，柱塞的位置也最高，进出油口都被封住。 （b）当曲轴上的偏心销按顺时针方向旋转，柱塞向左倾斜并下降，圆盘内腔空间逐渐增大而形成真空，圆盘向左摆动，进油口开放，油箱内的油在大气压的作用下被吸进内腔。（c）当偏心销转到柱塞最低位置时，圆盘的内腔空间最大，此时的进出油口都被圆盘封住，完成吸油过程。（d）当偏心销转到右侧，柱塞向右倾斜并上升位置时，对油进行挤压，圆盘向右摆动，出油口开放，压力油开始输出，从而完成输油过程。2.5 设计偏心柱塞泵的填料压盖2.5.1填料压盖的零件图如图 2-2 所示偏心柱塞泵填料压盖的零件图，材料为 HT150，零件尺寸长X 宽 X 高为 74mm x40mm x30mm,大批量生产，分析其普通机床的加工工艺过程。图 2-4 填料压盖零件图2.5.2 填料压盖的用途压盖应用广泛，是非常重要的机械零件之一。压盖的一般作用是：（a）轴承外圈的轴向定位；（b）防尘和密封，除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用。因此该零件应具有足够的强度、钢度耐磨性和韧性，以适应端盖的工作条件。该零件的主要工作表面为左端面以及外圆表面，在设计工艺规程时必须重点考虑。压盖加工工艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命等。2.5.3 零件外形和特点分析本零件属于典型端盖类零件，有外表面、通孔、倒角的组成，以铣、钻加工为主，可用加工中心、数控铣或数控钻对零件进行加工。2.5.4 数控加工工艺分析该压盖结构简单，形状普通，属于一般的盘盖类零件。主要加工表面有压盖的左端面，29 的通孔，零件上 22 的孔，以及 30f9 的外圆通过螺栓把它与泵体装在一起，但其端面并未与泵体接触，所以填料压盖表面的要求不高；2 9 是为装螺钉把填料压盖和泵体相连，所以表面精度要求一般。对于材料是要求耐磨性好和吸振性好，总之都是为了零件的寿命长一些，工作的时候噪音少一些。该零件主要由平面，外圆和孔组成，其中的内孔和外圆表面粗糙度要求较高，为 Ra 6.3um ,而其他表面粗糙度要求不高 ,该零件材料为铸铁，切削加工性能较好。选择材料为 HT150 的尺寸为 75mm x41mm x31mm 的铸件为毛坯，长、宽、高方向的加工余量均为 1mm。毛坯如图 2-3 所示。图 2-3 泵盖毛坯图3.外盖加工工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式泵 盖 的 材 料 在 产 品 设 计 时 已 经 确 定 ， 在 制 定 零 件 机 械 加 工 工 艺 规 程时 ， 毛 坯 的 选 择 主 要 是 选 定 毛 坯 的 制 造 方 法 。由 于 泵 盖 选 用 HT150 作 为 材 料 ， 为 了 减 少 加 工 余 量 ， 提 高 劳 动 生 产率 ， 采 用 机 器 造 型 ， 机 器 造 型 生 产 率 较 高 、 铸 件 尺 寸 精 度 高 、 表 面 光 洁 ，劳 动 条 件 好 ， 尽 管 机 器 造 型 需 要 专 用 设 备 和 工 艺 装 备 ， 投 资 较 大 ， 生 产 准备 时 间 长 ， 但 在 大 批 大 量 生 产 的 情 况 下 铸 件 成 本 仍 能 显 著 降 低 ， 该 泵 盖 的生 产 类 型 为 大 批 生 产 ， 所 以 在 铸 件 造 型 上 采 用 机 器 造 型 。由于该零件的结构比较简单，在工作工程中不会受很大的力。由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷，为增强其强度和冲击韧度，和较好的组织，毛坯选用铸件，该端盖的轮廓尺寸不大，为提高生产率和铸件精度，采用机器造型方法铸造毛坯，选择 HT150。HT150 灰铸铁具有良好的铸造性、减震性、耐磨性和切削加工性能，适合铸造该端盖零件。3.2拟定工艺路线拟 定 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 路 线 是 制 订 工 艺 规 程 的 一 项 重 要 工 作 ， 拟 定工 艺 路 线 时 主 要 解 决 的 问 题 有 ： 选 定 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 ； 划 分 加 工 阶段 ； 合 理 安 排 各 工 序 的 先 后 顺 序 ； 确 定 工 序 的 集 中 和 分 散 程 度 。考 虑 到 实 际 经 验 的 缺 乏 ， 有 限 的 时 间 ， 主 要 进 行 了 定 位 基 准 的 选 择 、各 表 面 加 工 方 法 的 确 定 和 工 序 顺 序 的 安 排 工 作 。3.3 定位基准的选择定 位 基 准 的 选 择 是 制 订 工 艺 规 程 的 一 项 重 要 工 作 。 定 位 方 案 的 选 择 直接 影 响 加 工 误 差 ， 影 响 夹 具 的 复 杂 性 及 操 作 方 便 性 。 定 为 基 准 的 选 择 分 为粗 基 准 和 精 基 准 。 最 初 工 序 中 ， 只 能 选 择 以 未 加 工 的 毛 坯 面 作 为 定 位 基 准 ，称 为 粗 基 准 ， 随 后 与 以 加 工 面 为 定 位 基 准 ， 称 为 精 基 准 。对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。3.3.1粗基准的选择以右端非加工面和左端面为主要的定位粗基准。3.3.2精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以精加工后的 孔中心轴线为主要的定位精基准。253.4 工序顺序的安排制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。表 1 加工工序根 据 零 件 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 ， 考 虑 加 工 过 程 中 定 位 基 准 的 选 择 原则 ， 确 定 工 序 顺 序 。 在 工 序 顺 序 安 排 中 ， 不 仅 要 考 虑 机 械 加 工 工 序 ， 还 应考 虑 热 处 理 和 辅 助 工 序 ， 遵 循 先 基 准 后 其 他 、 先 粗 后 精 、 先 主 后 次 、 先 面后 孔 的 原 则 ， 最 终 确 定 的 工 序 顺 序 详 见 表 1， 以 此 为 依 据 ， 填 写 机 械 加工 工 艺 过 程 卡 片 。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 工 序 工 序 名 称 工 序 内 容1 铣 粗 、 精 铣 左 端 面2 钻 钻 2 9 孔3 车 粗 、 精 车 30 外 圆4 钻 钻 22 孔 至 20， 扩 至 225 锪 倒45角，掉头倒60角6 钳 去 毛 刺7 检 验 终 检 外盖零件材料为 HT150，生产类型为大批生产，采用机器造型。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.粗铣端面考虑上端面的粗糙度 Ra 为 12.5，参照机械加工工艺设计实用手册以下简称“手册” ，表 8-33，确定工序尺寸为 Z=1.0mm。2.钻 2x9 的 通 孔确 定 工 艺 尺 寸 及 余 量 为 ：钻 孔 ： 4mm 2Z = 4mm粗 铰 ： 4.5mm 2Z = 0.5mm 精 铰 ： 5mm 2Z = 0.5mm3.钻-扩-粗铰-精铰 2x30 内孔确 定 工 艺 尺 寸 及 余 量 为 ：钻 孔 ： 15mm 2Z = 15mm钻 孔 ： 28mm 2Z = 13mm钻 孔 ： 29.7mm 2Z = 1.7mm粗 铰 ： 29.9mm 2Z = 0.2mm 精 铰 ： 30.0mm 2Z = 0.1mm毛坯制造尺寸见图 2-3 毛坯图。3.6确定切削用量及基本工时工序：铣左端面选卧式铣床 X60，圆柱形铣刀 D x d x L x Z=80x32x125x8zmfzmf zz /12.0/20.1. 取/in v,sw193.7/indr按机床选取, n02/ir故实际切削速度 wdn3210/min102.4/in10v切削工时 l=20mm，l =104mm，l =3mm,12in.08.234Zfntw1z工序：钻 29 通孔选摇臂钻床 Z3025，锥柄麻花钻 1d xlL98162rmfmf /0.r/28.016. 取in7/45. vs3vs,.39in/7dnws rr按机床选取, ,i/40故实际切削速度 min/6.27in/121ndwmv 切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2in45.0432fnl tw21工序：粗精车 30 外圆选卧式车床 C6140，无级转速刀片材料：YT15，刀杆尺寸 16mm x 25mm, 12,5,90oor Kr/18.0mf15m/in v5in3v取.930dnws r切削工时 l=10mm，l =40mm，l =3mm,12min9.08.5194fnl ts2 工序：钻 22 孔 至 20选摇臂钻床 Z3025，锥柄麻花钻 238140L xld1rmfmf /.r/8.16.0取in7/5. vs3vs,.390in/27dnws rr按机床选取, ,i/40故实际切削速度 min/6.27in/121ndwmv 切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2in45.0432fnl tw21扩 至 22选摇臂钻床 Z3025，锥柄扩孔钻 21578.L xld1rmf/30.in8.7s6vi/4nw故实际切削速度wd240/min27.4/in101v切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2in30.402fnl tw21工序 V：锪 45，60倒角选摇臂钻床 Z3025，带可换导柱锥柄平底锪钻 30142L xd1r/0.r/20.1r/312 mmff 取取 1v0.23m/s1.9/in钻mi/0.7i/45dnws rr按机床选取, ,in/20n故实际切削速度 in/1.5i/141dw mv 切削工时 l=10mm，l =2mm，l =3mm,2in75.0123fntw14.衬套工艺规程设计4.1 零件分析衬 套 是 起衬垫作用的环套。其作用为：磨损了，可以方便更换。如果不用衬套，磨损后，更换的是零件。现在更换的是衬套（设计时，就将衬套硬度降低，使其在摩擦副中成为承磨件） 。因其加工方便，更换成本低，也易换。当然，还有导引作用等，是其次的。题目所给的零件是一个衬套。衬套是对设备进行保护的一类部件它能减少设备的磨损、振动和噪音，并有防腐蚀的效果，同时还能方便机械设备的维修、简化设备的结构和制造工艺。衬 套 的 材 料 在 产 品 设 计 时 已 经 确 定 ， 在 制 定 零 件 机 械 加 工 工 艺 规 程 时 ，毛 坯 的 选 择 主 要 是 选 定 毛 坯 的 制 造 方 法 。由 于 衬 套 选 用 锡 青 铜 QSn6-6-1 作 为 材 料 ， 为 了 减 少 加 工 余 量 ， 提 高 劳动 生 产 率 ， 但 在 大 批 大 量 生 产 的 情 况 下 零 件 成 本 仍 能 显 著 降 低 ， 该 衬套 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 。图 5-1 衬套零件图4.2拟定工艺路线拟 定 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 路 线 是 制 订 工 艺 规 程 的 一 项 重 要 工 作 ， 拟定 工 艺 路 线 时 主 要 解 决 的 问 题 有 ： 选 定 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 ； 划 分 加 工阶 段 ； 合 理 安 排 各 工 序 的 先 后 顺 序 ； 确 定 工 序 的 集 中 和 分 散 程 度 。考 虑 到 实 际 经 验 的 缺 乏 ， 有 限 的 时 间 ， 主 要 进 行 了 定 位 基 准 的 选 择 、各 表 面 加 工 方 法 的 确 定 和 工 序 顺 序 的 安 排 工 作 。4.3 定位基准的选择定 位 基 准 的 选 择 是 制 订 工 艺 规 程 的 一 项 重 要 工 作 。 定 位 方 案 的 选 择 直接 影 响 加 工 误 差 ， 影 响 夹 具 的 复 杂 性 及 操 作 方 便 性 。 定 为 基 准 的 选 择 分 为粗 基 准 和 精 基 准 。 最 初 工 序 中 ， 只 能 选 择 以 未 加 工 的 毛 坯 面 作 为 定 位 基 准 ，称 为 粗 基 准 ， 随 后 与 以 加 工 面 为 定 位 基 准 ， 称 为 精 基 准 。 对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。衬 套 加 工 过 程 ， 先 以 外 圆 柱 面 为 基 准 ， 粗 加 工 外 圆 柱 面 。 然 后 车 另 一端 面 和 倒 角 。 以 已 加 工 外 圆 柱 面 为 精 基 准 ， 钻 20mm 孔和油槽，然后再锪倒角。4.4 工序顺序的安排制订工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。根 据 零 件 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 ， 考 虑 加 工 过程 中 定 位 基 准 的 选 择 原 则 ， 确 定 工 序 顺 序 。表 2 加工工序工 序 工 序 名 称 工 序 内 容1 车以 外 圆 轮 廓 轴 线 为 基 准 ， 粗 车 -半 精车 衬 套 一 端 面 、 倒 角 、 外 圆 ， 工 件 反 装 ，车 另 一 端 面 和 倒 角2 钻 钻-扩-铰22H73 锪 锪 倒 角 1.5x454 钻 钻 轴 向 3 半圆油槽表 2 加工工序5 钻 钻 径 向 3半圆孔6 钳 去 毛 刺7 检 验 终 检衬 套 加 工 过 程 ， 先 以 外 圆 柱 面 为 基 准 ， 粗 加 工 外 圆 柱 面 。 然 后 车 另 一端 面 和 倒 角 。 以 已 加 工 外 圆 柱 面 为 精 基 准 ， 钻 22H7mm 孔和油槽，然后再锪倒角。在 工 序 顺 序 安 排 中 ， 不 仅 要 考 虑 机 械 加 工 工 序 ， 还 应 考 虑 热 处理 和 辅 助 工 序 ， 遵 循 先 基 准 后 其 他 、 先 粗 后 精 、 先 主 后 次 、 先 面 后 孔 的 原则 ， 最 终 确 定 的 工 序 顺 序 详 见 表 2， 以 此 为 依 据 ， 填 写 机 械 加 工 工 艺 过程 卡 片 。4.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 衬套零件材料为锡 青 铜 QSn6-6-1，生产类型为大批生产。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 粗 车 -半 精 车 衬 套 一 端 面 、 倒 角 、 外 圆 30mm 考虑上端面的粗糙度 Ra 为 6.3，参照机械加工工艺设计实用手册以下简称“手册” ，表 8-29，确定工序尺寸为 Z=0.6mm。 2.钻-扩-粗铰-精铰 22H7 内孔确 定 工 艺 尺 寸 及 余 量 为 ：钻 孔 ： 20mm 2Z = 20mm扩 孔 ： 21.8mm 2Z = 1.8mm粗 铰 ： 21.94mm 2Z = 0.14mm精 铰 ： 22H7mm 2Z = 0.06mm4.6确定切削用量及基本工时工序：车外轮廓1）粗 车 -半 精 车 衬 套 一 端 面 、 倒 角 、 外 圆 30mm 选卧式车床 C6140，无级转速刀片材料：YT15，刀杆尺寸 16mm x 25mm, 12,5,90oor Kr/18.0mf15m/in v5in3v取.930dnws r切削工时 l=10mm，l =40mm，l =3mm,12min9.08.594fnlts212）反装工件，车另一端面和倒角车床，刀片同工序中步骤 1）切削工时 l=10mm，l =15mm，l =3mm,2min0.18.5930fnlts21工序：钻-扩- 粗铰-精铰孔 22H7mm1）钻 20mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄麻花钻 23840L xld1rmfmf /.r/28.016.取in7/5. vs3vs,.390in/7dnws rr 按机床选取, ,min/40nrw故实际切削速度 min/6.27in/121dv 切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2min45.0432fnl tw212）扩 21.8mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄扩孔钻 21578.L xld1rmf/30.in8.7s6vi/4nw故实际切削速度min/4.27in/1048.210dwmv 切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2in30.402fnl tw213）粗铰 21.94mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄铰刀 215794.L xld1rmf/30.in87v/4nw故实际切削速度min/6.27in/1049.210dwmv 切削工时 l=10mm，l =23mm，l =3mm,2in30.402fnl tw214）精铰 22H7mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄铰刀 21507L xld1rmf/30.in87v/4nw故实际切削速度 min/6.27in/104210dwmv 切削工时 l=10mm， l =23mm，l =3mm,2in30.402fnltw21工序：锪倒角 1.5x45选摇臂钻床 Z3025，锥柄锥面锪钻 1624L xldzmfzmf zz /5.0/8.3. 取/inv/in 26v取7.361510dnws r按机床选取, ,in/4故实际切削速度 min/6.23in/1025310ndwmv 切削工时 l=10mm， l =3mm，l =0mm,2in.015.43fnl tw21工序：钻轴向油槽 R1.5mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄麻花钻 613L xld1rmfmf /20.r/28.016. 取in7/s45.vs3v,/8.6in/37dnws rr 按机床选取, ,min/250nrw故实际切削速度 min/6.23i/131dv 切削工时 l=10mm， l =17mm，l =0mm,2min05.2570fnltw1工序：钻径向油槽 R1.5mm选摇臂钻床 Z3025，锥柄麻花钻 613L xld1rff /20.r/28.016. 取min7/s45.vms3v,/8.6in/37dnws rr按机床选取, ,i/250n故实际切削速度min/6.23in/131dwmv 切削工时 l=10mm， l =4mm，l =5mm,2in04.25fnltw15.加工中心数控编程编程：数控编程：O0000N01G21;N02G0G17G40G49G80G90;N03/G91G28Z0;N04/G28X0.Y0;N05/G92X0.Y0.Z0;N06T1M6;N07G0G90X.75Y0;N08S1909M3;N09G43H1Z10.M25;N10Z-35;N11G1Z-36.F15;N12G3X-3.75R2.25F763.6;N13X6.75R5.25;N14X4.417Y5.749R8.25;N15X-4.417Y-5.749R7.25;N16X7.25Y0.R7.25;N17X4.417Y5.749R7.25;N18G0Z10;N19X7.5Y0;N20Z-35;N21G1Z-36.F15;N22G3X-7.5R7.5F763.6;N23X7.5R7.5;N24G0Z10;N25X.75;N26Z-36;N27G1Z-37.F15;N28G3X-3.75R2.25F763.6;N29X6.75R5.25;N30X4.417Y5.749R8.25;N31X-4.417Y-5.749R7.25;N32X7.25Y0.R7.25;N33X4.417Y5.749R7.25;N34G0Z10;N35X7.5Y0;N36Z-36;N37G1Z-37.F15;N38G3X-7.5R7.5F763.6;N39X7.5R7.5;N40G0Z10;N41X.75;N42Z-37;N43G1Z-38.F15;N44G3X-3.75R2.25F763.6;N45X6.75R5.25;N46X4.417Y5.749R8.25;N47X-4.417Y-5.749R7.25;N48X7.25Y0.R7.25;N49X4.417Y5.749R7.25;N50G0Z10;N51X7.5Y0;N52Z-37;N53G1Z-38.F15;N54G3X-7.5R7.5F763.6;N55X7.5R7.5;N56G0Z10;N57X.75;N58Z-38;N59G1Z-39.F15;N60G3X-3.75R2.25F763.6;N61X6.75R5.25;N62X4.417Y5.749R8.25;N63X-4.417Y-5.749R7.25;N64X7.25Y0.R7.25;N65X4.417Y5.749R7.25;N66G0Z10;N67X7.5Y0;N68Z-38;N69G1Z-39.F15;N70G3X-7.5R7.5F763.6;N71X7.5R7.5;N72G0Z10;N73X.75;N74Z-39;N75G1Z-40.F15;N76G3X-3.75R2.25F763.6;N77X6.75R5.25;N78X4.417Y5.749R8.25;N79X-4.417Y-5.749R7.25;N80X7.25Y0.R7.25;N81X4.417Y5.749R7.25;N82G0Z10;N83X7.5Y0;N84Z-39;N85G1Z-40.F15;N86G3X-7.5R7.5F763.6;N87X7.5R7.5;N88G0Z10;N89M5;N90G91G28Z0.M9;N91G28X0.Y0;N92M30;6.夹具设计6.1 夹具的基本知识6.6.1夹具的产生夹具最早出现在 1787 年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期，机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工价已占工件种类数的 85%左右。然而目前，一般企业习惯于采用传统的专用夹具，在一个具有只能同等生产能力工厂中约拥有 13000-15000 套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有 15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS） 、数控机床（NC） 、加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被广泛应用和推广，使中小批量生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：A、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；B、能装夹一组相似性特征的工件；C、适用于精密加工的高精度的机床；D、适用于各种现代化制造技术的新技术；E、采用液压泵站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。6.1.2现代夹具的发展现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：A、精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿量，其分度可达正负 0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5m，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度可达 0.2-0.5mB、高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减少工人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高 5 倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速 9000r/min 的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。C、柔性化夹具的柔性化和机床的柔性化相似，它是通过调节组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：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、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。D、标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的部件的形成；舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛坯和材料的通用化，夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB2148-2249-80，GB2262-2269-80 以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。6.1.3夹具的功用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。在金属切削机床工件中使用的夹具称为机床夹具，在现代生产过程中，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，故机床夹具的设计在企业产品设计和制造以及生产技术装备中占有极其主要的地位，机床夹具设计是一项重要的技术工作。在机床上应用夹具装工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。机床夹具的主要功能有以下几个方面：A、定位确定工件在夹具中占有正确的位置的过程，定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触成配合实现的，正确的定位可以保证加工面的尺寸和位置的精度要求。B、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错的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将其固定，则工件会松动、脱离，因此夹紧为工件提高了安全和可靠的加工条件。C、对刀调整刀具切削相对于工件或夹的正确位置如铣床夹具中的对刀块，能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。D、导向如铣床夹具中的钻模板与钻套，能迅速的确定钻头的位置，并引导其进行钻削加工，导向元件制成模板形成故钻刨夹具称为钻模、镗床夹具（镗模）也是具有导向功能的。61.4 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。A、保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定的保证加工精度，并减少对其他工作条件的依赖性，故在精密加工中广泛的使用该夹具，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。B、提高劳动生产率使用夹具是否能使工件迅速的定位和夹紧并能够显著的缩短辅助加工的时间和基本时间，提高劳动生产率。C、改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等装夹工件时，可减少工人的劳动强度保证生产安全。D、保证工艺纪律在生产过程中使用夹具可确保生产周期，生产强度等工艺秩序，例如：夹具设计也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要手段之一。E、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，故可明显降低生产成本。F、扩大机床工艺范围这是生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施，如车床上的拉削，钻孔加工等，也可用夹具装夹的加工较复杂的成型面。设计夹具时，应满足下列四项基本要求：A、保证工件的加工精度；即在机械加工工艺系统中，夹具在满足以下三项要求，工件在夹具中的定位、夹具在机床上的位置、刀具的正确位置B、保证工人的操作安全C、达到加工精度的劳动生产率要求D、满足夹具一定的使用寿命和经济效应6.1.5机床夹具的设计要求机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式，但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：定位元件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体。对于夹具的设计来说，其基本要求有：（1）稳定地保证工件的加工技术要求：（2）提高机械加工的劳动条件；（3）结构简单，便于制造和维修：（4）作安全、方便。根据夹具的不同特点，可以把夹具做一些分类；（1）按夹具的通用特征分类这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具的主要依据。目前，我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。（2）按夹具使用的机床分类这是专用夹具设计所用的分类方法。如车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。设计专用夹具时，机床的类别、组别、型别和主要参数均已确定。它们不同点是机床的切削成形运动不同，故夹具与机床的连接方式不同。它们的加工精度要求也不相同。既然夹具有自身的特点，机床夹具的设计特点和设计要求也与其它机械装备的设计有很大的不同，主要表现在以下五个方面：（1）要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复杂的计算工作。（2）夹具的精度一般比工件的精度高 23 倍。（3）夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。（4）夹具在一般情况下是单件制造的，没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。（5）夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少。设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺性要求。显然，注意这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、制造质量。机床夹具的设计要求：设计夹具时，应满足下列四项基本要求：（1）保证工件的加工精度要求，即在机械加工工艺系统中，夹具要满足以下 三项要求：工件在夹具中的正确定位；夹具在机床上的正确位置；刀具的正确位置。（2）保证工人的操作方便、安全。（3）达到加工的生产率要求。（4）满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。6.1.6夹紧方案夹紧结构主要由力源装置，夹紧元件，中间传力机构组成。夹紧结构的基本要求有夹紧过程中，应有利于定位，而不应破坏定位；夹紧力的作用应合适、可靠、安全；夹紧装置应操作方便；结构简单；具有良好的自锁性。在夹紧