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含工艺工序卡说明书和CAD图纸 泵体 零件 工艺 设计 夹具 工序 说明书 CAD 图纸

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内容简介：

摘要本设计是齿轮泵泵体零件机械加工工艺与专用夹具设计，包括了齿轮泵泵体零件的工艺编制、泵体专用夹具的设计以及撰写了设计说明书。加工工艺和夹具设计是现代企业生产过程中的重要流程，加工工艺包括机械加工工艺流程、各工序的加工 参数等内容，好的机械加工工艺能够能够简化加工流程提高加工质量。夹具设计是工艺流程的一部分，他是工艺装备的重要组成部分，是除了机床以外最重要的工艺辅助装备。关键词：泵体 工艺 夹具IAbstractThe design of the gear pump box parts machining process and special fixture design, including the gear pump box parts of the process, the design of the special fixture and the design manual. Processing technology and fixture design is an important process in modern production process, including processing the process of machining process, machining parameters, machining process good can simplify the processing process and improve the processing quality. Fixture design is part of the process, he is an important part of the process equipment, is the most important auxiliary equipment in addition to machine tools.Key words: box technology fixtureII目 录摘要 Abstract第一章 序言1 1.1零件的作用1 1.2零件的工艺分析1第二章 齿轮泵泵体工艺设计3 2.1确定毛坯的制造形式3 2.2基准面的选择3 2.2.1粗基准的选择3 2.2.2精基准的选择3 2.3拟定加工工艺3 2.3.1确定工艺路线4 2.3.2机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6 2.4 工序设计7 2.4.1选择加工设备7 2.4.2确定切削用量及基本时间7第三章 钻夹具设计15 3.1 夹具类型及使用机床选择15 3.2 定位基准及定位元件选择15 3.2.1 工件定位面选择15 3.2.2 夹具定位元件选择16 3.2.3 定位元件限制不定度分析16 3.3 夹紧机构及夹紧元件初步选择16 3.4 钻套类型选择16 3.5 钻模板设计17 3.5.1 钻模板类型选择17 3.5.2 钻模板材料选择17 3.6 计算切削力和夹紧力17 3.6.1 计算切削力17 3.6.2 计算夹紧力18 3.7 定位误差分析18 3.8 夹具体设计19第四章 镗夹具设计21 4.1 夹具类型及使用机床选择21 4.2 定位基准及定位元件选择21 4.2.1 工件定位面选择21 4.2.2 夹具定位元件选择21 4.2.3 定位元件限制不定度分析21 4.3 夹具定位元件的设计22 4.4 计算切削力和夹紧力22 4.4.1 计算切削力22 4.4.2 计算夹紧力23结束语25致 谢26参考文献27第1章 序言1.1 零件的作用伴随着经济的发展和时代技术的进步，齿轮泵广泛用于工业生产和生活中，泵体零件的结构设计形式千奇百怪、多种多样，但是泵体零件结构的主要特征依然是大同小异，都有着共同的特点比如外形比较复杂、外壁不均匀且较薄、较多的加工部位、拥有腔形的内部结构、比较难加工。与此同时，社会现在对产品需求量较高，大批量生产成为主流。齿轮泵泵体作为齿轮泵的重要零件，他的质量好坏直接关乎齿轮泵的性能，所以齿轮泵泵体的工艺设计显得尤为重要。1.2 零件的工艺分析根据图2-1齿轮泵泵体零件图，齿轮泵泵体是一个结构复杂的零件，整体是一个法兰带一个腔体的结构，法兰上有安装螺栓的通孔，下平面需要和其他零件配合，腔体时两个中心距有一定公差要求的圆，顶面有用于连接其他零件的螺纹孔。为了方便理解零件图和编制加工工艺，把齿轮泵泵体零件的要素分为几个部分。把这几个部分分别如下描述：图2-11、 以52孔为中心的12深18孔；2、 左端面5-M5孔；3、 右端面48深10孔，8和12沉孔；4、 右侧面4-7和4-12沉孔；5、 两侧面2-M8螺纹孔。通过对需要加工要素的分类，可以把一个复杂的零件拆分成多个需要加工的组，这样不但可以方便我们理解零件的组成部分，还能在工艺编排时考虑到各组要素之间的相互关系。第2章 齿轮泵泵体工艺设计2.1 确定毛坯的制造形式根据零件图可知，齿轮泵泵体是一个腔体形状复杂的零件，材料为HT200。根据生产纲领可知年产量为2500件，属于批量生产的水平。泵体零件的结构设计形式千奇百怪、多种多样，但是泵体零件结构的主要特征依然是大同小异，都有这共同的特点比如外形比较复杂、外壁不均匀且较薄、较多的加工部位、拥有腔形的内部结构、比较难加工。对于这种典型的泵体类零件，采用铸造得到毛坯是一种常用的方法，HT200是一种常用的铸造材料，他有很好的铸造性能和抗震性，适合用于像齿轮泵泵体这样的零件。2.2 基准面的选择基准面是工件的加工基准，基准面的选取非常重要，基准面应选择较大的面或平面、大外圆、大内圆等要素，选择合适的基准面不但可以提高零件加工效率，如装夹时方便进行定位、能轻易地找到夹具上的定位面，同时还能方便装夹提升装夹效率。2.2.1 粗基准的选择粗基准的选择：粗基准是进行加工时所选的第一个定位基准，粗基准是工件上的没有加工过的表面。在选择粗基准时，尽量选择那些表面平整、均匀、没有高低起伏、易于定位的面，应避开浇冒口、毛刺等不利于定位的位置。对于滑动轴承轴承盖，选用底部大端面为主要的定位粗基准。2.2.2 精基准的选择精基准的选择：依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。基准重合的意思是尽量保证加工时的定位基准和图纸上标注的基准重合，即图纸上的尺寸就是加工时的定位尺寸，避免了应为加工基准和图纸基准的不统一所产生的误差。基准统一是要求在精加工时，精加工的基准尽量选取同一个定位基准，选用同一个定位基准可提高工件的加工精度，避免多次更换基准以免产生误差。用已加工过的底面和大内圆作为定位的精基准。2.3 拟定加工工艺2.3.1 确定工艺路线制定工艺路线应能够保证工件的尺寸、形位公差、粗糙度能够达到图纸要求,并且在满足这些条件的前提下，使加工效率最大化，通过使用最短的加工工序和最方便加工的方式进行加工。查机械制造工艺设计简明手册，编写齿轮泵泵体的机械加工工艺如下表所示：工艺路线一：工序号工序名称工序内容10铸造20时效时效处理30涂漆非加工面涂漆40铣粗铣右侧面50铣粗、精铣左侧面60铣精铣右侧面70钻钻4-7孔、锪4-12沉孔80镗粗、精镗52孔，深28mm90镗粗、精镗48孔，深10mm100钻钻、铰12孔，钻5-M5螺纹孔底孔、攻丝110钻钻8孔、钻、铰12孔120钻钻2-M8螺纹孔、攻丝130检验140入库工艺路线二：工序号工序名称工序内容10铸造20时效时效处理30涂漆非加工面涂漆40钻钻4-7孔、锪4-12沉孔50铣粗、精铣右侧面60铣粗、精铣左侧面70铣精铣右侧面80镗粗、精镗52孔，深28mm90镗粗、精镗48孔，深10mm100钻钻、铰12孔，钻5-M5螺纹孔底孔、攻丝110钻钻8孔、钻、铰12孔120钻钻2-M8螺纹孔、攻丝130检验140入库工艺路线的分析与比较：工艺路线一和工艺路线二主要区别在首先加工的面不同， 工艺路线一首先加工侧面，工艺路线二首先进行钻孔加工。工艺路线二首先进行钻孔加工时为了给后面工序提供一个方便定位的基准面，但是先加工孔不符合“先面后孔”原则，由于此时没有一个平面可以作为定位基准，加工出的孔很可能出现偏、歪等现象。而工艺路线一先加工底面大平面，符合“先面后孔”的加工原则，先加工侧面大平面可用底面作为其他面的加工精基准，用侧面作为定位基准加工4-7孔，可保证孔跟底面的垂直度。后续的工序再使用4-7孔作为定位基准就能够保证工件的加工质量。故根据上述论证，选择工艺路线一作为零件的加工工艺。2.3.2 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 确定毛坯种类零件材料为HT200。查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-8。确定铸件加工余量及形状查机械加工工艺手册，选取一级精度铸件加工尺寸，查表3.1-28确定各个加工面的铸件机械加工余量如表2-1所示：表2-1 加工余量表简 图加工面基本尺寸加工余量左侧723mm右侧723mm52孔46单边3mm4-7通孔7不铸出4-12沉孔12不铸出48孔48单边3mm8孔 8不铸出10孔 10不铸出5-M5、2-M8螺纹孔 不铸出根据所确定的加工余量绘制毛坯图，如图2-1所示。图2-1 毛坯图2.4 工序设计2.4.1 选择加工设备 工序40、工序50、工序60为铣削加工，选用立式铣床X52进行加工。工序70、工序100、工序110为一次装夹加工多个孔，选用摇臂钻床Z3025进行加工。工序80、工序90为镗孔加工，选用T616镗床进行加工。工序120为同时钻两侧面孔，选用组合钻床进行加工。2.4.2 确定切削用量及基本时间工序40：粗铣左侧面刀具：YG6硬质合金端铣刀,齿数z=10,刀具直径d=120背吃刀量：=2mm每齿进给量：查机械加工工艺师手册1表30-15，取=0.15mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表30-23，取=30m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=80r/min实际铣削速度：每分进给量：铣削宽度：=138mm刀具切入长度：查机械加工工艺师手册1表30-38公式如下：具切出长度：查机械加工工艺师手册1取=2mm机动时间：查查机械加工工艺师手册1公式如下： 辅助时间：工序50 粗铣、精铣右侧面工步1：粗铣右侧面刀具：YG6硬质合金端铣刀,齿数z=10,刀具直径d=120背吃刀量：=2mm每齿进给量：查机械加工工艺师手册1表30-15，取=0.15mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表30-23，取=30m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=80r/min实际铣削速度：每分进给量：铣削宽度：=138mm刀具切入长度：查机械加工工艺师手册1表30-38公式如下：具切出长度：查机械加工工艺师手册1取=2mm机动时间：查查机械加工工艺师手册1公式如下： 辅助时间：工步2：精铣右侧面 刀具：YG6硬质合金端铣刀,齿数z=10,刀具直径d=120背吃刀量：=1mm每齿进给量：查机械加工工艺师手册1表30-15，取=0.20mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表30-23，取=50m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=135r/min实际铣削速度：每分进给量：铣削宽度：=138mm刀具切入长度：查机械加工工艺师手册1表30-38公式如下：具切出长度：查机械加工工艺师手册1取=2mm机动时间：查查机械加工工艺师手册1公式如下：辅助时间：工序60：精铣左侧面刀具：YG6硬质合金端铣刀,齿数z=10,刀具直径d=120背吃刀量：=1mm每齿进给量：查机械加工工艺师手册1表30-15，取=0.20mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表30-23，取=50m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=135r/min实际铣削速度：每分进给量：铣削宽度：=138mm刀具切入长度：查机械加工工艺师手册1表30-38公式如下：具切出长度：查机械加工工艺师手册1取=2mm机动时间：查查机械加工工艺师手册1公式如下：辅助时间：工序70：钻4-7孔锪沉孔工步1：钻4-7孔刀具：7高速钢麻花钻进给量：查机械加工工艺师手册1表28-13，取=0.25mm/r钻削速度：查机械加工工艺师手册1表28-13，取=15m/min机床主轴速度：查3表4-9，取=800r/min实际钻削速度：每分进给量：钻孔深度：=20mm刀具切入长度：由机械加工工艺师手册1表28-42得： 刀具切出长度：取2mm机动时间：由机械加工工艺师手册1表28-42得：辅助时间：工步2：锪4-12沉孔刀具：12锪刀进给量：查机械加工工艺师手册1表28-13，取=0.25mm/r钻削速度：查机械加工工艺师手册1表28-13，取=20m/min机床主轴速度：查3表4-9，取=550r/min实际钻削速度：每分进给量：钻孔深度：=4mm刀具切入长度 刀具切出长度：取0mm机动时间：由机械加工工艺师手册1表28-42得：辅助时间：0.04工序80 粗镗、精镗52孔工步1：粗镗52孔刀具：YG6镗刀背吃刀量：=2mm进给量：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=0.6mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=30m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=200r/min实际铣削速度：每分进给量：切削工时计算：辅助时间工步2：精镗孔至尺寸刀具：YG6镗刀背吃刀量：=1mm进给量：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=0.6mm/z镗削速度：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=40m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=250r/min实际铣削速度：每分进给量：切削工时计算：辅助时间工序90 粗镗、精镗48孔工步1粗镗48孔刀具：YG6镗刀背吃刀量：=2mm进给量：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=0.6mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=30m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=150r/min实际铣削速度：每分进给量：切削工时计算：辅助时间工步2：精镗孔至尺寸刀具：YG6镗刀 背吃刀量：=1mm进给量：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=0.6mm/z镗削速度：查机械加工工艺师手册1表29-14，取=40m/min机床主轴速度：，查3表4-16，取=250r/min实际铣削速度：每分进给量：切削工时计算：辅助时间 其他工艺参数详见工艺卡片。第3章 钻夹具设计3.1 夹具类型及使用机床选择根据课题要求选择一道重要工序进行夹具设计，本次要设计的夹具是钻5-M5孔及钻、铰12孔夹具。钻、铰、锪通过专用的钻头、铰刀、锪刀都可以在钻床上进行加工，钻床广泛应用于机械加工中，是一种成本低、操作难度低、加工范围广的机床，对于钻5-M5孔及钻、铰12孔这道工序来说，由于一次装夹需要加工6个孔，故可选用如图3-1摇臂钻床Z3040进行加工。图3-1 摇臂钻床Z30403.2 定位基准及定位元件选择 3.2.1 工件定位面选择工件的定位面是工件上直接和接触的部分，对于铣左端面工序来说此时泵体是毛坯状态，任何表面都是非加工面。选择定位面时应该遵循以下原则：选择大而平整的平面或内圆外圆进行定位、选择定位面后要方便后续的装夹、定位面所对应的装夹位置应该结构牢固，在装夹时保证不得有变形现象。根据上述原则选择泵体的右侧面和上端面作为定位面。3.2.2 夹具定位元件选择根据夹具设计手册可知机床的定位元件有很多种，如定位板、定位销、支承钉、定位轴、V型块等，泵体铣顶面夹具中，由于定位面都是大而平整的表面，故应选用支撑板进行定位。3.2.3 定位元件限制不定度分析任何物体在空间上确定位置需要限制6个自由度，分别是3个移动自由度和3个旋转自由度。对于泵体钻夹具，底面使用两块支撑板组成一个大平面，限制3个自由度，分别是1个移动自由度和2个旋转自由度；2-7孔分别用一个圆柱销和一个菱形销定位，圆柱销限制2个移动自由度；菱形销限制1个旋转自由度。3.3 夹紧机构及夹紧元件初步选择如图3-2所示，采用移动压板作为夹紧机构。移动压板机构选用的都是标准件，包括移动压板、螺母、双头螺柱、弹簧、调节支撑。移动压板是一种结构简单，容易获得的夹紧机构，使用移动压板时，先装入工件，然后把移动压板的头部移动至需要夹紧的部位，再用扳手拧紧夹紧工件。图3-2 移动压板夹紧3.4 钻套类型选择钻5-M5孔精度要求不高，可直接钻削加工得到。由于该孔不需要扩孔、铰孔，故不需要使用可换钻套，选用符合JB/T 8045.1-2000的固定钻套即可，固定钻套需要配合JB/T 8045.5-2000钻套用衬套使用。因为钻套是易损件，需要经常更换，在钻模板和钻套之间需要增加一个衬套防止频繁更换钻套给钻模板造成的磨损。加工12孔需要先钻后铰，应选用符合JB/T 8045.3-1999的快换钻套。钻模板可以翻开给攻丝提供足够的加工空间。3.5 钻模板设计3.5.1 钻模板类型选择钻模板是引导刀具在工件上钻孔用的零件。钻模板的作用是支撑钻套，让钻套和夹具体上的定位元件保证一定的位置关系。钻模板的精度直接影响到工件钻孔的精度。该夹具中，由于在钻工序后，还需要攻丝，所以钻模板需要设计成可翻转结构，当铰孔加工完成后，翻开钻模板给丝锥让出加工位置。3.5.2 钻模板材料选择钻模板的形状为矩形板状，可选用45钢板材进行加工，45钢板材在市场上购买方便，是一种广泛使用的材料。45钢有很好的机械性能，进行热处理后可获得较高硬度。作为钻模板的材料非常合适。3.6 计算切削力和夹紧力3.6.1 计算切削力刀具：采用高速钢直柄麻花钻， 材料：HT200，铸件。钻削轴向力为 引自参考文献机床夹具手册（第三版）表1-2-8.进给量 修正系数 引自参考文献机夹具设计手册（第三版）表1-2-8. 故 则实际夹紧力为 查机床夹具计手册（第三版）表1-2-1. 安全系数K 可按下式计算基本安全系数1.5；加工性质系数1.1;刀具钝化系数1.0；断续切削系数.0;上述数据查机械夹具具设计手册（第三版）表1-2-1. 故 3.6.2 计算夹紧力根据机械加工工艺手册孟少农表6.3-8中公式W：作用在工件上的夹紧力WL：螺旋夹紧力M：螺旋上的原始作用力M=QLd2：螺纹中径Q：手柄上的的作用力L：手柄长度l1:支撑到螺栓中心线距离l2:螺栓中心线到夹紧中心距离q:弹簧弹力（此处忽略不计）：机构效率，取0.9带入数据得夹紧力为2972N，大于切削力3.7 定位误差分析图3-4 零件定位简图工件的定位简图如图3-4所示根据现代夹具设计手册表3-2公式得：两定位销所产生的最大角度定位误差为：夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔的最大间隙，取H7/f6,最大间隙0.037mm：夹具菱形销与其配合的工件孔件的最大间隙，取H7/f6，最大间隙0.037mmL：两定位销中心距。计算得最大定位角度误差=0.2水平定位误差为之间取较大值除2，计算得水平定位误差为：3.8 夹具体设计 夹具体是整个夹具的基础和骨架，是夹具上最大和最复杂的基础零件，该夹具是钻夹具，所以不需要安装定位原件也不需要对刀块。故为了满足有足够的强度和刚度、安放稳定可靠、结构紧凑和工艺性好，并且重量尽可能轻巧，便于操作，使用安全，所以选择夹具体为铸造体。对于铸造结构的夹具体，其结构优点是工艺性好，容易获得形状复杂的内、外轮廓，且具有较好的强度、刚度和抗震性，故夹具体材料选择HT200。根据上述原则设计如图3-6夹具体并绘制零件图。图3-5 夹具体图第4章 镗夹具设计4.1 夹具类型及使用机床选择本夹具是镗孔专用夹具，根据零件的结构和加工要求设计了一套镗床加工专用夹具。零件的摆放方式为水平摆放，需要加工的孔轴线跟水平面平行，所以选用卧式镗床进行加工。如图3-1 T616卧式镗床是一种常见型号的镗床，他广泛用于机械加工中，能达到IT7级的加工精度。图3-1 卧式镗床T6164.2 定位基准及定位元件选择 4.2.1 工件定位面选择根据挖掘机箱体零件的工艺编排可选择2-7孔采用一面两销原理进行定位。2-7孔位于泵体右侧面上，由侧面和2-7可作为一面两销定位的两个要素，工件采用这种方法定位能够平稳地放置。4.2.2 夹具定位元件选择根据夹具设计手册可知机床的定位元件有很多种，如定位板、定位销、支承钉、定位轴、V型块等，泵体铣顶面夹具中，由于定位面都是大而平整的表面，故应选用支承板进行定位。4.2.3 定位元件限制不定度分析任何物体在空间上确定位置需要限制6个自由度，分别是3个移动自由度和3个旋转自由度。对于泵体钻夹具，底面使用两块支撑板组成一个大平面，限制3个自由度，分别是1个移动自由度和2个旋转自由度；2-7孔分别用一个圆柱销和一个菱形销定位，圆柱销限制2个移动自由度；菱形销限制1个旋转自由度。4.3 夹具定位元件的设计定向键装配在夹具底面的纵向槽当中，正常使用两个。它距离尽量布置的要远一些。经过定向键以及铣床的工作台U形槽的配合，使本次设计的夹具上的定位元件的工作表面相对于工作台的送进的方向具有合理的位置关系。定向键可以承受铣削加工时所产生的扭转的力矩，可以降低夹紧夹具的螺栓的负荷度，提高夹具在加工当中的稳定性。定位键的具体结构如图3-3。图3-2 定位键4.4 计算切削力和夹紧力4.4.1 计算切削力镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数： 由参考文献5查表可得：圆周切削分力公式： 式中 查5表得： 查5表 取 由表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式中参数： 即：4.4.2 计算夹紧力根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：结束语本次毕业设计在指导老师的帮助下顺利完成。本次毕业设计的课题是泵体加工工艺和夹具设计，主要分为加工工艺设计和夹具设计两大部分。机械加工工艺部分要求根据零件图编制一套完整的机械加工工艺过程，在论证机械加工工艺过程的合理性后，再查阅相关手册确定工件的加工余量，并根据零件图各面的要求确定加工方法、切削量大小、切削速度和吃刀量等参数。根据所选择的参数填写每道工序的工艺卡片。工序卡和工艺卡是指导机械加工的重要文件，通过两个卡片的编写，让我理清了机械加工过程，更深刻地理解了加工工艺的内涵。论文的另一部分是夹具设计。夹具是机械加工中必不可少的工艺装备，夹具的作用是把工件固定在机床正确的位置上。一套好的夹具，不但能够保证零件的加工质量，还能减少装夹时间，减轻工人的劳动强度。本次设计的是一套铣床夹具，一次装夹同时加工工件的两个侧面，定位方式采用一面两销的方法，这种方法结构简单，不需要专门制作定位元件，节省了夹具设计制造的时间。夹紧方法采用压板夹紧，一根拉杆连接着两块压板，通过拧紧螺纹，根据杠杠的作用夹紧工件。使用联动夹紧可以节约装夹时间，提高工件的装夹效率，减少加工用时。最后，根据定位夹紧方案绘制夹具装配图，和非标零件图。致 谢忙碌的毕业季过去了，毕业设计也按照规定时间完成并交到毕业设计导师那里。再这段时间里，从接到课题一头雾水不知从何下手，再到到图书馆查阅大量资料，翻阅各种设计手册，逐渐理清了设计思路和毕业设计的主要任务。这是一个很常规的毕业设计课题，他牵涉到大学期间所学的很多知识，如机械加工工艺、机械制图、材料方面等的知识。毕业设计是一个综合性很强的大考试，是对所学知识的一个总体检验。想想大学期间学习的各学科的知识，都是各门任课教师一节课一节课耐心教会给我们。想在此对所有任课教师说一句：谢谢，您们辛苦了。是你们带我走进机械世界的大门，是你们为我照亮未来的方向，让我在混沌中看清未来前行的方向。你们就是黑暗中的明灯照亮我前行的路。还要感谢大学期间陪伴我的同学们，远在异乡求学，心中的寂寞可想而知，是同学们让我在这个城市有了家的感觉。我们一起上课一起吃饭一起度过周末甚至一起过节。你们的音容笑貌会一致铭刻在我心里。感谢你们的陪伴，谢谢。参考文献1孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京,冶金工业出版社.1996.2东北重型机械学院等.机床夹具设计手册.上海,上海科学技术出版社.1998.3刘守勇等.机械制造工艺与机床夹具.北京,机械工业出版社.2004.4王启平.机床夹具设计M.哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社.2003.5林文焕.陈本通.机床夹具设计M.北京,国防工业出版社.2002.6徐发仁.机床夹具设计M.重庆,重庆大学出版社.2003.7王昆等.机械设计课程设计M.武汉,高等教育出版社.2006.8邱宣怀.机械设计M.第四版.北京,高等教育出版社.1996.9柯明扬.机械制造工艺学M.北京,北京航天航空大学出版社.1996.10陈立德.机械制造装备设计课程设计.北京,高等教育出版社.2004.11陈立德.机械制造装备设计.北京,高等教育出版社.2004.12董玉红.数控技术.北京,高等教育出版社.2004.13陈立德.机械设计基础.北京,高等教育出版社.2004.14陈立德.机械设计基础课程设计.北京,高等教育出版社.2004.15陈立德.机械设计基础学习指南与典型题解.北京,高等教育出版社.2004.16李学京，机械制图和技术制图国家标准学用指南，中国标准出版社，2013.0617熊良山，机械制造技术基础(第2版)，华中科技大学出版社，2012.0718邹青，机械制造技术基础课程设计指导教程（第2版)，机械工业出版社，2011.0319王福吉，机械制造技术基础，科学出版社，2015.620崇凯，机械制造技术基础课程设计指南（第2版)，化学工业出版社，2015.426本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题Introduction of Machining译 文 标 题加工基础作者所在系别机械工程系作者所在专业机械设计制造及其自动化作者所在班级作 者 姓 名作 者 学 号指导教师姓名指导教师职称完 成 时 间 译文标题加工基础原文标题Introduction of Machining作 者Hoskins, Josiah译 名霍斯金斯乔赛亚国 籍美国原文出处百度文库译文：加工基础作为产生形状的一种加工方法，机械加工是所有制造过程中最普遍使用的而且是最重要的方法。机械加工过程是一个产生形状的过程，在这过程中，驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合，工件无承受情况下，使用移动式装备来实现加工，但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对于铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。基本的机械加工参数切削中工件与刀具的基本关系是以以下四个要素来充分描述的，刀具的几何形状，切削速度，进给速度，和吃刀深度。切削刀具必须用一种合适的材料来制造，它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状以刀尖平面和刀具角为特征对于每一种切削工艺都必须是正确的。切削速度是切削刃通过工件表面的速率，它是以每分钟英寸来表示。为了有效地加工，切削速度高低必须适应特定的工件刀具配合。一般来说，工件材料越硬，速度越低。进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动，进给量是以每转转过的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时，进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说，在其他条件相同时，进给量与切削速度成反比。吃刀深度以英寸计是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来，吃刀深度较深。切削参数的改变对切削温度的影响 金属切削操作中，热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线，从中可以看出，像所能预料的那样，当工件材料在主变形区被切削时，沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度，而当在副变形区，切屑被切落时，切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热，那就可以预料，被切离金属的单位体积功率消耗曾家的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时，将使切离金属的单位体积所耗功率减小，因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度，这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应，刀具和切屑仍保持着固定的比例，而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加，传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小，这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化，实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响，因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实已经表明，切削温度即使有小小的变化对刀具磨损率都将有实质意义的影响作用。这表明如何人从切削参数来确定切削温度那是很合适的。为着测定高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是 W&T 法，这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上，目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时，Trent 已经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术由于利用电子显微扫描技术已经进一步发展，目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用于研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。刀具磨损从已经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知，刀具磨损基本上有三种形式，后刀面磨损，前刀面磨损和 V 型凹口磨损。后刀面磨损既发生在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃，因其担负切除大部金属切屑任务，这就导致增加切削力和提高切削温度，如果听任而不加以检查处理，那可能导致刀具和工件发生振动且使有效切削的条件可能不再存在。关于副刀刃，那是决定着工件的尺寸和表面光洁度的，后刀面磨损可能造成尺寸不合格的产品而且表面光洁度也差。在大多数实际切削条件下，由于主前刀面先于副前刀面磨损，磨损到达足够大时，刀具将实效，结果是制成不合格零件。由于刀具表面上的应力分布不均匀，切屑和前刀面之间滑动接触区应力，在滑动接触区的起始处最大，而在接触区的尾部为零，这样磨蚀性磨损在这个区域发生了。这是因为在切削卡住区附近比刀刃附近发生更严重的磨损，而刀刃附近因切屑与前刀面失去接触而磨损较轻。这结果离切削刃一定距离处的前刀面上形成麻点凹坑，这些通常被认为是前刀面的磨损。通常情况下，这磨损横断面是圆弧形的。在许多情况中和对于实际的切削状况而言，前刀面磨损比起后刀面磨损要轻，因此后刀面磨损更普遍地作为刀具失效的尺度标志。然而因许多作者已经表示过的那样在增加切削速度情况下，前刀面上的温度比后刀面上的温度升得更快，而且又因任何形式的磨损率实质上是受到温度变化的重大影响。因此前刀面的磨损通常在高速切削时发生的。刀具的主后刀面磨损带的尾部是跟未加工过的工件表面相接触，因此后刀面磨损比沿着磨损带末端处更为明显，那是最普通的。这是因为局部效应，这像未加工表面上的已硬化层，这效应是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削，还有像氧化皮，刀刃产生的局部高温也都会引起这种效应。这种局部磨损通常称作为凹坑性磨损，而且偶尔是非常严重的。尽管凹坑的出现对刀具的切削性质无实质意义的影响，但凹坑常常逐渐变深，如果切削在继续进行的话，那么刀具就存在断裂的危机。如果任何进行性形式 的磨损任由继续发展，最终磨损速率明显地增加而刀具将会有摧毁性失效破坏，即刀具将不能再用作切削，造成工件报废，那算是好的，严重的可造成机床破坏。对于各种硬质合金刀具和对于各种类型的磨损，在发生严重失效前，就认为已达到刀具的使用寿命周期的终点。然而对于各种高速钢刀具，其磨损是属于非均匀性磨损，已经发现，当其磨损允许连续甚至到严重失效开始，最有意义的是该刀具可以获得重磨使用，当然，在实际上，切削时间远比使用到失效的时间短。以下几种现象之一均是刀具严重失效开始的特征，最普遍的是切削力突然增加，在工件上出现烧损环纹和噪音严重增加等。自动夹具设计用做装配设备的传统同步夹具把零件移动到夹具中心上，以确保零件从传送机上或从设备盘上取出后置于已定位置上。然而在某些应用场合、强制零件移动到中心线上时，可能引起零件或设备破坏。当零件易损而且小小振动可能导致报废时，或当其位置是由机床主轴或模具来具体时，再或者当公差要求很精密时，那宁可让夹具去适应零件位置，而不是相反。为着这些工作任务，美国俄亥俄州 Elyria 的 Zaytran 公司已经开发了一般性功能数据的非同步西类柔顺性夹具。因为夹具作用力和同步化装置是各自独立的，该同步装置可以用精密的滑移装置来替换而不影响夹具作用力。夹具规格范围是从 0.2 英寸行程，5英镑夹紧力到 6 英寸行程、400 英寸夹紧力。现代生产的特征是批量变得越来越小而产品的各种规格变化最大。因此，生产的最后阶段，装配因生产计划、批量和产品设计的变更而显得特别脆弱。这种情形正迫使许多公司更多地致力于广泛的合理化改革和前面提到过情况那样装配自动化。尽管柔性夹具的发展很快落后与柔性运输处理装置的发展，如落后于工业机器人的发展，但仍然试图指望增加夹具的柔顺性。事实上夹具的重要的装置生产装置的专向投资就加强了使夹具更加柔性化在经济上的支持。根据它们柔顺性，夹具可以分为，专用夹具、组合夹具、标准夹具、高柔性夹具。柔性夹具是以它们对不同工件的高适应性和以少更换低费用为特征的。结构形式可变换的柔性夹具装有可变更结构排列的零件（例如针形颊板，多片式零件和片状颊板），标准工件的非专用夹持或夹紧元件（例如：启动标准夹持夹具和带有可移动元件的夹具配套件，）或者装有陶瓷或硬化了的中介物质（如：流动粒子床夹具和热夹具紧夹具）。为了生产，零件要在夹具中被紧固，需要产生夹紧作用，其有几个与夹具柔顺性无关的步骤：根据被加工的即基础的部分和工作特点，确定工件在夹具中的所需的位置，接着必须选择若干稳定平面的组合，这些稳定平面就构成工件被固定在夹具中确定位置上的夹持状轮廓结构，均衡所有各力和力矩，而且保证接近工件工作特点。最后，必须计算、调整、组装可拆装的或标准夹具元件的所需位置以便使工件牢牢地被夹紧在夹具中。依据这样的程序，夹具的轮廓结构和装合的规划和记录过程可以进行自动化控制。结构造型任务就是要产生若干稳定平面的组合，这样在这些平面上的各夹紧力将使工件和夹具稳定。按惯例，这个任务可用人机对话即几乎完全自动化的方式来完成。一人机对话即以自动化方式确定夹具结构造型的优点是可以有组织有规划进行夹具设计，减少所需的设计人员，缩短研究周期和能更好地配置工作条件。简言之，可成功地达到显著提高夹具生产效率和效益。在充分准备了构造方案和一批材料情况下，在完成首次组装可以成功实现节约时间达 60%。因此夹具机构造型过程的目的是产生合适的编程文件原文：Introduction of MachiningHave a shape as a processing method, all machining process for the production of the most commonly used and most important method.Machining process is a process generated shape, in this process, Drivers device on the workpiece material to be in the form of chip removal.Although in some occasions, the workpiece under no circumstances, the use of mobile equipment to the processing, However, the majority of the machining is not only supporting the workpiece also supporting tools and equipment to complete.Machining know the process has two aspects. Small group of low-cost production. For casting, forging and machining pressure, every production of a specific shape of the workpiece, even a spare parts,almost have to spend the high cost of processing. Welding to rely on the shape of the structure, to a large extent, depend on effective in the form of raw materials. In general, through the use of expensive equipment and without special processing conditions, can be almost any type of raw materials, mechanical processing to convert the raw materials processed into the arbitrary shape of the structure, as long as the external dimensions large enough, it is possible. Because of a production of spare parts, even when the parts and structure of the production batch sizes are suitable for the original casting, Forging or pressure processing to produce, but usually prefer machining.Strict precision and good surface finish, Machining the second purpose is the establishment of the high precision and surface finish possible on the basis of. Many parts, if any other means of production belonging to the large-scale production, Well Machining is a low-tolerance and can meet the requirements of small batch production.Besides, many parts on the production and processing of coarse process to improve its general shape of the surface. It is only necessary precision and choose only the surface machining. For instance, thread,in addition to mechanical processing, almost no other processing method for processing. Another example is the blacksmith pieces keyhole processing, as well as training to be conducted immediately after the mechanical completion of the processing.Primary Cutting ParametersCutting the work piece and tool based on the basic relationship between the following four elements to fully describe : the tool geometry, cutting speed, feed rate, depth and penetration of a cutting tool.Cutting Tools must be of a suitable material to manufacture, it must be strong, tough, hard and wear-resistant. Tool geometry - to the tip plane and cutter angle characteristics - for each cutting process must be correct.Cutting speed is the cutting edge of work piece surface rate, it is inches per minute to show. In order to effectively processing, and cutting speed must adapt to the level of specific parts - with knives. Generally, the more hard work piece material, the lower the rate.Progressive Tool to speed is cut into the work piece speed. If the work piece or tool for rotating movement, feed rate per round over the number of inches to the measurement. When the work piece or tool for reciprocating movement and feed rate on each trip through the measurement of inches. Generally, in other conditions, feed rate and cutting speed is inversely proportional to。Depth of penetration of a cutting tool - to inches dollars - is the tool to the work piece distance. Rotary cutting it to the chip or equal to the width of the linear cutting chip thickness. Rough than finishing, deeper penetration of a cutting tool depth. Wears of Cutting ToolWe already have been processed and the rattle of the countless cracks edge tool, we learn that tool wear are basically three forms :flank wear, the former flank wear and V-Notch wear. Flank wear occurred in both the main blade occurred vice blade. On the main blade, shoulder removed because most metal chip mandate, which resulted in an increase cutting force and cutting temperature increase, If not allowed to check,That could lead to the work piece and the tool vibration and provide for efficient cutting conditions may no longer exist. Vice-bladed on,it is determined work piece dimensions and surface finish. Flank wear size of the possible failure of the product and surface finish are also inferior. In most actual cutting conditions, as the principal in the former first deputy flank before flank wear, wear arrival enough, Tool will be effective, the results are made unqualified parts.As Tool stress on the surface uneven, chip and flank before sliding contact zone between stress, in sliding contact the start of the largest, and in contact with the tail of zero, so abrasive wear in the region occurred. This is because the card cutting edge than the nearby settlements near the more serious wear, and bladed chip due to the vicinity of the former flank and lost contact wear lighter. This results from a certain distance from the cutting edge of the surface formed before the knife point Ma pit, which is usually considered before wear. Under normal circumstances, this is wear cross-sectional shape of an arc. In many instances and for the actual cutting conditions, the former flank wear compared to flank wear light, Therefore flank wear more generally as a tool failure of scale signs. But because many authors have said in the cutting speed of the increase, Maeto surface temperature than the knife surface temperatures have risen faster. But because any form of wear rate is essentially temperature changes by the significant impact. Therefore, the former usually wear in high-speed cutting happen.The main tool flank wear the tail is not processed with the work piece surface in contact, Therefore flank wear than wear along with the ends more visible, which is the most common. This is because the local effect, which is as rough on the surface has hardened layer, This effect is by cutting in front of the hardening of t he work piece. Not just cutting, and as oxidation skin, the blade local high temperature will also cause this effect. This partial wear normally referred to as pit sexual wear, but occasionally it is very serious. Despite the emergence of the pits on the Cutting Tool nature is not meaningful impact, but often pits gradually become darker If cutting continued the case, then there cutter fracture crisis.If any form of sexual allowed to wear, eventually wear rate increase obviously will be a tool to destroy failure destruction, that will no longer tool for cutting, cause the work piece scrapped, it is good, can cause serious damage machine. For various carbide cutting tools and for the various types of wear, in the event of a serious lapse, on the tool that has reached the end of the life cycle. But for various high-speed steel cutting tools and wear belonging to the non-uniformity of wear, has been found : When the wear and even to allow for a serious lapse,the most meaningful is that the tool can re-mill use, of course, In practice, cutting the time to use than the short time lapse. Several phenomena are one tool serious lapse began features : the most common is the sudden increase cutting force, appeared on the work piece burning ring patterns and an increase in noise.The Effect of Changes in Cutting Parameters on Cutting Temperatures In metal cutting operations heat is generated in the primary and secondary deformation zones and this results in a complex temperature distribution throughout the tool, workpiece and chip. A typical set of isotherms is shown in figure where it can be seen that, as could be expected, there is a very large temperature gradient throughout the width of the chip as the workpiece material is sheared in primary deformation and there is a further large temperature in the chip adjacent to the face as the chip is sheared in secondary deformation. This leads to a maximum cutting temperature a short distance up the face from the cutting edge and a small distance into the chip.Since virtually all the work done in metal cutting is converted into heat, it could be expected that factors which increase the power consumed per unit volume of metal removed will increase the cutting temperature. Thus an increase in the rake angle, all other parameters remaining constant, will reduce the power per unit volume of metal removed and cutting temperatures will reduce. When considering increase in undeformed chip thickness and cutting speed the situation is more comples. An increase in undeformed chip thickness and cutting speed the situation is more complex. An increase in undeformed chip thickness tends to be a scale effect where the amounts of heat which pass to the workpiece, the tool and chip remain in fixed proportions and the changes in cutting temperature tend to be small. Increase in cutting speed, however, reduce the amount of heat which passes into the workpiece and this increase the temperature rise of the chip in primary deformation. Further, the secondary deformation zone tends to be smaller and this has the effect of increasing the temperatures in this zone. Other changes in cutting parameters have virtually no effect on the power consumed per unit volume of metal removed and consequently have virtually no effect on the power consumed per unit volume of metal removed and consequently have virtually no effect on the cutting temperatures. Since it has been shown that even small changes in cutting temperature have a significant effect on tool wear rate, it is appropriate to indicate how cutting temperatures can be assessed from cutting data.The most direct and accurate method for measuring temperatures in high-speed-steel cutting tools is that of Wright&Trent which also yields detailed information on temperature distributions in high-speed-steel tools which relates microstructural changes to thermal history.Trent has described measurements of cutting temperatures and temperature distributions for high-speed-steel tools when machining a wide range of workpiece materials. This technique has been further developed by using scanning electron microscopy to study fine-scale microstructural changes srising from over tempering of the tempered martensitic matrix of various high-speed-steels. This technique has also been used to study temperature distributions in both high-speed-steel single point turning tools and twist drills. Automatic Fixture Design Assembly equipment used in the traditional synchronous fixture put parts of the fixture mobile center, to ensure that components from transmission from the plane or equipment plate placed after removal has been scheduled for position. However, in certain applications, mobile mandatory parts of the center line, it may cause parts or equipment damage. When parts vulnerability and may lead to a small vibration abandoned, or when their location is by machine spindle or specific to die, Tolerance again or when the request is a sophisticated, it would rather let the fixture to adapt to the location of parts, and not the contrary. For these tasks, Elyria, Ohio, the company has developed Zaytran a general non-functional data synchronization West category FLEXIBILITY fixture. Fixture because of the interaction and synchronization devices is independent, The synchronous device can use sophisticated equipment to replace the slip without affecting the fixture force. Fixture specification range from 0.2 inches itinerary, 5 pounds clamping force of the six-inch trip, 400-inch clamping force.The characteristics of modern production is becoming smaller and smaller quantities and product specifications biggest changes. Therefore, in the final stages of production, assembly of production, quantity and product design changes appear to be particularly vulnerable. This situation is forcing many companies to make greater efforts to rationalize the extensive reform and the previously mentioned case of assembly automati on. Despite flexible fixture behind the rapid development of flexible transport and handling devices, s