100UHB泵壳零件制造工艺及车夹具

毕业设计（论文）材料之二（1）安徽工程大学机电学院本科毕业设计（论文）专业：机械设计制造及其自动化题目：100UHB泵壳零件制造工艺及车夹具设计作者姓名：导师及职称：导师所在单位：机械与汽车工程学院2013年06月10日安徽工程大学机电学院本科毕业设计（论文）任务书2013届机电学院机械设计制造及其自动化专业学生姓名：Ⅰ毕业设计（论文）题目中文：100UHB泵壳零件制造工艺及车夹具设计英文：100UHBpumpshellpartsmanufacturingprocessandfixturedesign

Ⅲ毕业设计（论文）任务内容1、课题研究的意义工艺设计是机械制造生产过程的技术准备工作的一个重要内容，是产品设计与车间的实际生产的纽带，是经验性很强且随环境变化而多变的决策过程。当前，机械产品市场是多品种小批量生产起主导作用，传统的工艺设计方法远不能适应当前机械制造行业发展的要求。随着机械制造生产技术的发展及多品种小批量生产的要求，特别是CAD/CAM系统向集成化、智能化方向发展，传统的工艺设计方法已远远不能满足要求，计算机辅助工艺设计（ComputerAidedProcessDesign，CAPP）也就应运而生。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等等，而本课题中的拖拉机右壳体就是用组合机床来加工完成的。2、本课题研究的主要内容：本课题可使学生得到综合训练，并对已经学过的基本知识、基本理轮和基本技能进行综合运用。从而培养学生具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想，理论联系实际和实事求是的工作作风。能综合运用机床设计、机械制造工艺及夹具设计课程的基本理论，并在检索与阅读文献资料、方案比较选择、综合分析、设计与计算、计算机绘图、撰写设计说明书等方面的能力得到提高。3、提交的成果：零件毛坯图1张机械加工工序卡1套专用夹具总图1张编写设计说明书1份指导教师（签字）教研室主任（签字）批准日期接受任务书日期完成日期：100UHB泵壳零件制造工艺及车夹具设计安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）PAGEIIPAGEIII安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）PAGEI100UHB泵壳零件制造工艺及车夹具设计摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。泵壳零件的加工工艺规程及车Φ256mm端面的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺；工序；切削用量；夹紧；定位；误差。

100UHBpumpshellpartsmanufacturingprocessandfixturedesignABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.ThereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingΦ256mmendjigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror目录TOC\o"1-3"\f\h\z引 言 1第一章绪论 2第二章零件的分析 32.1零件的作用 32.2零件的工艺分析 32.3泵壳零件加工的主要过程和工艺过程设计所应采取的相应措施 52.3.1尺寸一般 52.3.2形状复杂 52.3.3精度要求 5第三章 泵壳的材料、毛坯及热处理 73.1

毛坯种类的确定。 73.2 毛坯的形状及尺寸的确定： 73.3 毛坯的材料热处理 83.4确定毛坯的制造形式 8第四章工艺规程设计 94.1基面的选择 94.2确定工艺路线 94.3确定机械加工余量 9第五章 切削用量、时间定额的计算 115.1 粗车右端面及孔 115.2半精车右端面和孔 125.3粗镗左端面和外圆 135.4半精镗左端面和外圆 145.5 粗钻6-M12孔和6-M8孔 155.5.1粗钻6-M12螺纹底孔 155.5.2粗钻6-M8螺纹底孔 165.6粗钻8-M12螺纹底孔 175.7对6-M12和6-M8攻螺纹 185.7.1对6-M12攻螺纹 185.7.2对6-M8攻螺纹 195.8 对8-M12攻螺纹 195.9粗铣外圆 205.10精铣外圆 21第六章专业夹具设计 236.1 问题的提出 236.2 定位基准的选择 236.3 夹具总装图 236.4 定位误差分析 246.5切削力和夹紧力的计算 25结论与展望 27致谢 28参考文献 29附录 30插图清单TOC\fF\h\z\t"题注"\c图2-1 4图6-1 24

表格清单TOC\h\z\c"表"TOC\fF\h\z\t"题注"\c表4-1 9-PAGE42--PAGE43--PAGE1-引 言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。

第一章绪论右壳体零件是拖拉机必不可少的基础零件，右壳体零件的精度将直接影响拖拉机或部件的装配质量，进而拖拉机的使用性能和寿命，因而右壳体具有较高的技术要求。毛坯的铸造方法取决于生产类型和毛坯尺寸。在轻型中批生产中广泛采用金属模机器造型，毛坯的精度较高，右壳体上大于30-50的孔，一般都铸造出顶孔，以减少加工余量。而对于比较小的孔，采用直接加工出孔。将产品或零部件的制造工艺过程的所有内容用图、表、文字的形式规定下来的工艺文件汇编称为工艺规程。主要作用有如下几点：组织、管理和指导生产。生产的计划、调度，工人的操作，质量的检查等都是以机械加工工艺规程为依据的，一切生产人员都不得随意违反机械加工工艺规程，工艺规程是产品质量保证的根本所在。机械加工工艺规程是各项生产准备工作的技术依据。在产品投入大批量生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如：厂房的改造或规划建设；设备的改造或新设备的购置和定做；关键技术的分析与研究；工装的设计制造或选购等。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来展开。技术的储备和交流。工艺规程体现了一个企业的工艺技术水平，它是一个企业技术得以不断发展的基石，也是技术得以推广、交流的技术文件，所有的机械加工工艺规程几乎都要经过不断的修改和补充才能不断吸收先进经验，以适应技术的发展。在机械加工中，在机床上用来确定工件位置并将其压紧夹牢的工艺装备称为机床夹具。不仅单件小批量生产中需要它，成批大量生产更不可缺少。机床夹具是机床和工件之间的连接装置，能使工件相对于机床和刀具获得正确位置，以保证零件和产品的质量，并提高生产率。机床夹具的性能好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，因此机床夹具设计是工艺设计及夹具设计中一项重要的工作，也是加工过程中最活跃的因素之一。

第二章零件的分析2.1零件的作用题目所给定的零件是泵体右端盖，属于盖体类零件，它和其他零件一起装配,形成泵的一个密封腔体结构用来储存、输送分配物质。工作中，零件内表面要受到介质的冲击，但强度要求不是特别大，因此对零件的刚度有一定的要求，零件与其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。2.2零件的工艺分析泵体的功能是通过介质的分配,传递动力,使其工作.所以对密封性能要求较高。由于泵体右端盖是组成泵的主要元件，该零件的几组平面有表面粗糙度和位置度要求。 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：图2-1主要加工面：1.车Φ75孔2.车Φ120端面3.车Φ160端面4.车Φ205内孔5.车Φ265端面6.车Φ318端面及外圆7.镗Φ290内孔8.车Φ272内端面9.钻6-M8螺纹孔10.钻6-M12螺纹孔11.钻8-M12螺纹孔12.铣Φ195上平面13.铣Φ125端面和外圆2.3泵壳零件加工的主要过程和工艺过程设计所应采取的相应措施机体是机器和部件的基础零件,由它将机器和部件中许多零件连接成一个整体,并使之保持正确的相互位置,彼此能协调地运动。各种泵壳类零件由于功用不同,形状结构差别较大,但结构上也存在着相同的特点:2.3.1尺寸一般泵壳尺寸一般,不大不小.2.3.2形状复杂其复杂程度取决于安装在泵壳上的零件的数量及在空间的相互位置,为确保零件的载荷与作用力,尽量缩小体积.有时为了减少机械加工量或减轻零件的重量,而又要保证足够的刚度,常在铸造时减小壁的厚度,再在必要的地方加筋板.凸台.凸边等结构来满足工艺与力的要求.2.3.3精度要求有若干个尺寸精度和相互位置精度要求很高的平面和孔，这些平面和孔的加工质量将直接影响机器的装配精度，使用性能和使用寿命。这些孔虽然没有什么特殊要求。但由于分布在大型零件上，有时给加工带来很大的困难。由于泵壳有以上共特点，故机械加工劳动量相当大，困难也相当大，例如泵壳在钻时，要如何保证位置度问题，都是加工过程较困难的问题。图2-2第三章 泵壳的材料、毛坯及热处理3.1

毛坯种类的确定常用毛坯种类有：铸件、锻件、焊件、冲压件。各种型材和工程塑料件等。在确定毛坯时，一般要综合考虑以下几个因素：（1）依据零件的材料及机械性能要求确定毛坯。例如，零件材料为铸铁，须用铸造毛坯；强度要求高而形状不太复杂的钢制品零件一般采用锻件。（2）

依据零件的结构形状和外形尺寸确定毛坯，例如结构比较的零件采用铸件比锻件合理；结构简单的零件宜选用型材，锻件；大型轴类零件一般都采用锻件。（3）

依据生产类型确定毛坯。大批大量生产中，应选用制造精度与生产率都比较高的毛坯制造方法。例如模锻、压力铸造等。单件小批生产则采用设备简单甚至用手工的毛坯制造方法，例如手工木模砂型铸造。（4）确定毛坯时既要考虑毛坯车间现有生产能力又要充分注意采用新工艺、新技术、新材料的可能性。本泵壳是大批量的生产，材料为HT200用铸造成型。3.2 毛坯的形状及尺寸的确定毛坯的尺寸等于零件的尺寸加上（对于外型尺寸）或减去（对内腔尺寸）加工余量。毛坯的形状尽可能与零件相适应。在确定，毛坯的形状时，为了方便加工，有时还要考虑下列问题：（1）为了装夹稳定、加工方便，对于形状不易装夹稳固或不易加工的零件要考虑增加工艺搭子。（2）为了提高机械加工的生产率，有些小零件可以作成一坯多件。（3）有些形状比较特殊，单纯加工比较困难的零件可以考虑将两个甚至数个合制成一个毛坯。例如连杆与连杆盖在一起模锻，待加工到一定程度再切割分开。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。3.3 毛坯的材料热处理长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常泵壳材料采用灰口铸铁。最常用的是HT200，HT25~47，当载荷较大时，采用HT30~54，HT35~61高强铸铁。泵壳的毛坯大部分采用整体铸铁件.毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工实效处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的泵壳毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。3.4确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为6000件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。第四章工艺规程设计4.1基面的选择 粗基准的选择 对于本零件而言，选择Φ345外圆为粗基准加工Φ75孔和右端面。精基准的选择 以已加工表面Φ75孔和右端面为精基准加工左端面及内孔。4.2确定工艺路线表4-1工序1粗车右端面及孔Φ75工序2半精车右端面及孔Φ75工序3粗车左端面及外圆工序4半精车左端面及外圆工序5粗钻出Φ12的6个孔和Φ8的6个孔工序6粗钻出Φ12均匀分布的8个孔工序7对Φ12的6个孔和Φ8的6个孔攻螺纹工序8对Φ12的8个孔攻螺纹工序9粗铣上平面和外圆工序10精铣Φ125外圆4.3确定机械加工余量主轴泵壳的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造,毛坯尺寸的确定如下：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。加工泵壳的Φ75孔，粗糙度为R6.3，采用扩孔和粗铰，扩孔的加工余量为2mm，粗铰的加工余量为0.5mm。加工泵壳的Φ120端面，粗糙度为R12.5，采用粗车，加工余量为2.5mm。加工泵壳的Φ120外圆，粗糙度为R6.3，采用粗镗，加工余量为3mm。加工泵壳的Φ160端面，粗糙度为R6.3，采用粗车和精车，粗车的加工余量为2.5mm，精车的加工余量为0.5mm。加工泵壳的的内孔面，粗糙度为R6.3，采用粗镗和半精镗，粗镗的加工余量为3mm，半精镗的加工余量为1mm。加工泵壳的Φ265端面，粗糙度为R6.3，采用粗车和半精车，粗车的加工余量为2.5mm，半精车的加工余量为0.5mm。加工泵壳的Φ345端面和Φ318端面，粗糙度为R6.3,采用粗车和半精车，粗车的加工余量为2.5mm，半精车的加工余量为0.5mm。加工泵壳的内孔，粗糙度为R6.3，采用粗镗和半精镗，粗镗的加工余量为3mm，半精镗的加工余量为1mm。加工泵壳的Φ272内孔，粗糙度为R12.5，采用粗镗即可，粗镗的加工余量为3mm。加工泵壳的Φ272内端面，粗糙度为R12.5，采用粗镗，加工余量为3mm。加工6-M8孔时，钻底孔，可一次钻削底孔，第二次攻螺纹即可达到要求。加工6-M12孔，钻底孔，第一次钻底孔，第二次攻丝即可达到要求。加工8-M12孔，钻底孔，然后攻丝即可。加工泵壳的外圆时，采用粗铣和半精铣，粗铣加工余量为2mm，半精铣加工余量为1mm。加工端面和端面时，采用粗铣，加工余量为2mm。第五章 切削用量、时间定额的计算5.1 粗车右端面及孔工件材料：HT200，铸造。机床：立式车床C518A刀具：90外圆车刀，材料：硬质合金，D=10mm。单边余量：Z=2.5mm所以切削深度：=2.5mm查机械制造技术基础表3-21得进给量f=0.6mm/r查机械制造技术基础表3-23得切削速度=100m/min机床主轴转速：式（2.1）式中V—铣削速度；d—刀具直径。由式2.1机床主轴转速：按C518A立式车床说明书选取实有的机床主轴转速为450r/min，故实际的切削速度为粗车的切削工时基本时间：式中 —单件小批生产时的试切附加长度为进给次数辅助时间：布置工作地时间单件时间定额：5.2半精车右端面和孔工件材料：HT200，铸铁。机床：立式车床C518A刀具：90外圆车刀，材料：硬质合金钢，D=10mm。单边余量：Z=0.5mm所以切削深度：=0.5mm查机械制造技术基础表3-21得进给量/r查机械制造技术基础表3-23得切削速度机床主轴转速： 式（2.2）式中—车削速度—刀具直径由式2.1机床n主轴转速：按C518A立式车床说明书选取实有的机床主轴转速为500r/min，故实际的切削速度为半精车的切削工时基本时间：式中 —单件小批生产时的试切附加长度为进给次数辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.3粗镗左端面和外圆工件材料：HT200，铸铁机床：卧式铣镗床T68刀具：硬质合金镗刀单边余量：Z=3mm所以切削深度：=3mm查金属加工工艺及工装设计表4-45和表4-71得进给量=0.37mm/r查金属加工工艺及工装设计表4-72得切削速度为机床主轴转速n: 式（2.3）式中 —镗削速度—刀具直径由式2.3机床n转速：按卧式镗铣床T68说明书选取实有的机床主轴转速为100r/min，故实际的切削速度为：粗镗的切削工时基本时间：式中 —单件小批生产时的试切附加长度为进给次数辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.4半精镗左端面和外圆工件材料：HT200，铸铁机床：卧式铣镗床T68刀具：硬质合金镗刀单边余量：Z=1mm所以切削深度：=1mm查金属加工工艺及工装设计表4-45和表4-72得进给量=0.27mm/r查金属加工工艺及工装设计表4-72得镗削速度机床主轴转速n: 式（2.4）式中 —镗削速度—刀具直径由式2.4机床转速n：按卧式镗铣床T68说明书选取实有的机床主轴转速为75r/min，故实际的切削速度为：半精镗的切削工时基本时间：式中 —单件小批生产时的试切附加长度为进给次数辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.5 粗钻6-M12孔和6-M8孔5.5.1粗钻6-M12螺纹底孔参考文献【1】表12—22得，攻M12的螺纹及装配前的钻孔直径为Ф10mm,立式钻床Z5140A，转速31.5-1400，12级;进给速度0.056-1.8mm/min，9级，3KW。,选用高速钢锥柄阶梯麻花钻，材料为W18Cr4V，d=10mm参考文献【3】表7—8得，取参考文献【3】表7—8得，按立式钻床Z5140A说明书选取实有的机床主轴转速为850r/min，故实际的切削速度为参考文献【1】表14—30得，，由机床选粗钻的切削工时基本时间：式中 —钻孔深度辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.5.2粗钻6-M8螺纹底孔立式钻床Z5140A，转速31.5-1400，12级;进给速度0.056-1.8mm/min，9级，3KW。选用高速钢锥柄麻花钻，材料为W18Cr4V，d=6mm参考文献【3】表7—8得，取参考文献【3】表7—8得，取按立式钻床Z5140A说明书选取实有的机床主轴转速为1440r/min,故实际的切削速度为参考文献【1】表14—30得，，由机床选粗钻的切削工时基本时间：式中 —钻孔深度辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.6粗钻8-M12螺纹底孔参考文献【1】表12—22得，攻M12的螺纹及装配前的钻孔直径为Ф10mm,立式钻床Z5140A，转速31.5-1400，12级;进给速度0.056-1.8mm/min，9级，3KW。,选用高速钢锥柄阶梯麻花钻，材料为W18Cr4V，d=10mm参考文献【3】表7—8得，取参考文献【3】表7—8得，按立式钻床Z5140A说明书选取实有的机床主轴转速为850r/min，故实际的切削速度为参考文献【1】表14—30得，，由机床选粗钻的切削工时基本时间：式中 —钻孔深度辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.7对6-M12和6-M8攻螺纹5.7.1对6-M12攻螺纹选用高速钢长柄螺母丝锥，Ⅱ型，材料为W18Cr4V，d=12mm，螺距P=2参考文献【1】表14—94得，取，按机床说明书选择机床实有转速为375r/min,故实际的切削速度为攻螺纹工时：基本时间：式中 辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.7.2对6-M8攻螺纹选用高速钢长柄螺母丝锥，Ⅱ型，材料为W18Cr4V，d=8mm，螺距P=2参考文献【1】表14—94得，取，按机床说明书选取实有的机床主轴转速为470r/min，故实际的切削速度为攻螺纹工时：基本时间：式中 辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.8 对8-M12攻螺纹选用高速钢长柄螺母丝锥，Ⅱ型，材料为W18Cr4V，d=12mm，螺距P=2参考文献【1】表14—94得，取，按机床说明书选择机床实有转速为375r/min,故实际的切削速度为攻螺纹工时：基本时间：式中 辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.9粗铣外圆加工余量为2mm，立式铣床X6025，转速32-1600r/min，12级，工作台进给量范围（mm/min），纵向16-800，横向16-800，垂直5-270，18级，4KW。选用YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,d=32mm,L=125mm，粗齿8参考文献【1】表14—64得，参考文献【1】表14—69得，取，取参考文献【1】表14—74得，按立式铣床X6025说明书选取实有的机床主轴转速为340r/min，故实际的切削速度为，由机床选粗铣的切削工时基本时间：式中 为工作台的水平进给量（mm/min)参考文献【1】表15—12得，,,参考文献【1】表15—12得,基本时间：辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：5.10精铣外圆参考文献【1】表12—10得，走刀一次，,选用YT15硬质合金圆柱形铣刀，D=80mm,d=32mm,L=125mm，细齿12参考文献【1】表14—64得，参考文献【1】表14—69得，取，取参考文献【1】表14—74得，按立式铣床X6025说明书选取实有的机床主轴转速为500r/min，故实际切削速度为，由机床选精铣的切削工时基本时间：式中 为工作台的水平进给量（mm/min)参考文献【1】表15—12得，，，参考文献【1】表15—12得，辅助时间：布置工作地时间：单件时间定额：第六章专业夹具设计6.1 问题的提出为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。对于加工，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度，同时应保证精度和表面质量。6.2 定位基准的选择在进行车削端面加工工序时，孔已半精车，因此工件采用右端面和一个工艺孔作为定位基面。选择右面作为定位基面限制了工件的三个自由度，分别为轴转动,轴转动，轴移动，而一个工艺孔作为定位基面，分别限制了工件的两个自由度，分别为轴移动，轴移动，即一面一孔定位。工件以一面一孔定位时夹具的定位元件是：一面一销。其中一面为泵壳右端面，一销为一短圆柱销。夹紧时采用了压板，立柱，及螺栓，采用螺纹夹紧方式。6.3 夹具总装图图6-16.4 定位误差分析基准不重合误差：工件的定位基准为泵壳右端面，而工件的工序基准为泵壳的左端面，基准不重合，所以存在基准不重合误差，显然，基准不重合误差的大小等于因定位基准与工序基准不重合而造成的加工尺寸的变动范围，即图中定位基准与工序基准之间的距离为138mm，图中未注公差，根据国家标准GB/T1184—1996中规定了不注公差时仍然必须遵守的几何公差值，根据参考文献【2】表4-28差得此处的公差值为0.4mm。基准位移误差：由于定位副的制造误差而造成定位基准对其规定位置的最大可能变动位移，称为基准位移误差，用表示，不同的定位方式和不同的定位副结构其定位基准的位移量的计算方法是不同的。图中以平面定位，工件以平面为定位基准时，若平面为粗糙表面则计算其定位误差没有意义，若平面为已加工表面则其与定位基准面的配合较好，误差很小，可以忽略不计，即工件以平面定位时，综上所述，定位误差根据文献【3】此定位误差满足要求。6.5切削力和夹紧力的计算6.5.1切削力的计算由文献【5】表1-2-7得，车削的切削力的计算公式：，右前文可得，由文献【5】表1-2-8得，修正系数，，即，即。6.5.2夹紧力的计算由文献【5】表1-2-26得，单个螺旋夹紧时产生的夹紧力由夹具总装图得，，由文献【5】得，根据工件受切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，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：式中 ——实际所需夹紧力(N)；——在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力(N)；——安全系数。安全系数K可按下式计算：由文献【5】表1-2-1取，，即,所以。由文献【5】取，即由参考文献【5】表1-2-24可知M10的螺栓许用夹紧力为3924N，故选用M10螺栓完全符合要求。结论与展望在本次毕业设计中，我设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。在工艺部分中，我涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了螺旋加夹紧机构，这在生产中广泛应用。然后计算切削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线,因此,组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。复合、多功能、多轴化控制的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时,加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外,产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化,满足各种各样产品的加工需求然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用,信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高,操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改,对运转状况进行监控并积累有关数据;通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国就先进国家还有相当大的差距,因此我国组合机床生产线高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。从以上论述可以看出我国目前的机械加工生产线在节拍时间、柔性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面都有了长足的进步和发展。控制技术也由集中控制方式转向分散控制方式。未来将向高速、高精、柔性及数字方向发展。致谢通过这次毕业设计，我对大学所学的知识有了一次全面系统的运用，也学到了许多课外知识，尤其在查阅手册等方面，对今后的工作都有很大的帮助。另外，在这次毕业设计中，王幼民老师给予了我很大的帮助，对我进行了细心的指导，在此，对王老师表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到毕业设计的目的，但是我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师能够谅解，谢谢！作者：高成君2013年6月13日

参考文献[1] 赵如福.金属机械加工工艺人员手册（第三版）[M].上海：上海科学技术出版社，1990.[2] 毛平淮.互换性与测量技术基础（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2010.[3] 赵学松，等.机械制造技术基础（第二版）[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.[4] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京：机械工业出版社，2000.[5] 王光斗，等.机床夹具设计手册(第三版)[M].上海：上海科学技术出版社，2000.[6] 黄如林，等.金属加工工艺及工装设计[M].北京：化学工业出版社，2006.[7] 猛少农.机械加工工艺手册（第一卷）[M].北京：机械工业出版社，1998.[8] 王德涛.制定机械加工工艺规程的步骤和方法[J].职业，2010（24）.[9] 王颖.机械加工工艺规程及工艺文件[J].科技资讯，2008(30).[10] 冯伟峰，等.工艺设计与加工仿真集成技术研究[J].制造技术与机床，2008年06期.[11] 王京成.2Z07001右壳体在机械化造型线上生产工艺的实现[J].金属加工，2009年第9期，60-61.[12]刘玉梅，等.飞轮壳工艺方案分析及典型夹具设计[J].制造技术与机床，2008年05期.[13]姚美丽.机械加工工艺编制的要点分析及其改进措施[J].汽车工艺与材料，2010.[14]唐建设.镗孔工序尺寸的分段标注[J].现代制造工程，1985（01）.[15]李翠翘，等.零件机械加工工艺设计原则的探讨[J].机械研究与应用，2005（05）.[16]TestingofDanfossAPP1.0–2.2withAPPpumpsaswaterhydraulicmotorsforenergyrecoveryLeifS.Drabløs.BalderWaterTechnologyA/S,Slala˚mveien78,N-1350Lommedalen,NorwayTel.þ4767561677;Mobileþ4792434424;Faxþ4766795207;email:ldrablos@.Received8April2005;accepted13April2005.附录附录A图一：毛坯图图二：零件图图三：夹具体图四：夹具总装图图五：工序卡图六：机械加工工艺过程卡片附录B海水淡化183（2005）41-5有关液压马达能量回收的丹佛斯1.0-2.2测试摘要使用丹麦丹佛斯的高压系统对高压泵和反跑水液压马达能量回收进行了测试。泵在内置A/S巴尔德水技术基础上传输，因此，泵、水液压马达和电动机的速度一起链接在一个固定的关系中。对四种不同配置的泵/水液压马达的组合进行了测试，得到的结果的是每立方米水的生产产率，回收和能源消费。组合测试覆盖面积从8至23立方米，回收率从31％至46％。虽然丹佛斯APP泵的传输范围较小，但是，所有可能的组合可以覆盖面积从8至60立方米。结果表明能耗在3和4kWh/m3之间是很好实现的，压力单位使用的是APP2.2和APP1.8，也结合APP1.0的。对于某些组合能源消耗在3.0和3.5kWh/m3之间是可以实现的。对于压力单位使用APP1.0和APP0.6的组合能耗为4.4-4.8kWh/m3。结果表明，运行了12-16小时后，泵的能耗将下降。对于APP2.2/1.8和1.0的组合，结果表明，有一个转速在3100转的能量最低消耗。据认为，其他的组合也有最低消耗，但是，有迹象表明，在低于2500转/分钟的较低转速下，回收率较低，导致系统的能耗较高。然而，对于这样的小厂，它具有很高的回收是非常不现实的。结果表明，该系统的操作是非常平滑和稳定的，该系统将成为小型海水淡化厂中明智的选择，特别是在低的能量消耗中是很重要的。关键词：高压油泵，液压马达，能量回收概述在过去的两年里，丹麦丹佛斯的轴向柱塞泵和高压泵在较小的反渗透海水淡化厂已经获得了越来越多的使用。这些正位移泵连续运行，具有效率高，结构紧凑、易于安装的设计和几乎没有维修的优点。这种类型的泵也可作为液压马达，它们也可以用于能量回收来帮助从盐水中利用压力能来驱动泵。巴尔德水技术公司已经开发了一种传输装置，这种装置可以包括几个泵和液压马达，以形成一个紧凑的竞争压力单元与能量回收环境。为了探索这种系统的可能性和实现结果，丹佛斯和巴尔德利用泵和水压马达的几种可能组合一起测试了这种传输装置，这个测试是在丹麦博格设施中完成的。用于测试的方法和设备的描述2.1.压力单位的RO系统该系统展示在图1中，压力单元由容积泵组成，容积泵作为水压能量回收电机，建立在一个传输中，这也是驱动电动机的安装装置。在本系统中，有两个驱动高压泵的马达即电动马达和水压能量回收马达。当泵或马达的速度连在一个固定的相互关系的传递中时，结果是泵或马达的体积、高压进料流量和盐水流量都是固定的，这在很大程度上依赖于电机的速度。由于新鲜水的生产将成为泵和水压马达能力上的差异，这意味着系统的生产和回收将是恒定的，这很大程度上仅依赖于电机的速度。结果是一个具有非常光滑和自我控制高压系统的工厂，其生产及回收和饲料盐度和温度的变化无关。只有膜进料压力和这些因素有关。由于这些容积泵的效率非常高，所有能量消耗可以降低很低。这个系统在几个相对较小的厂已经开始运行，并已被证明是一种非常稳定和顺利的系统。图12.2.系统的仿真它可以模拟这样一个反渗透海水淡化厂使高压泵和能量回收装置将得到大约相同的操作条件，正如和真实的工厂一样。图1所示的是伴随着高压泵，压力容器和水回收电动机的反渗透过程。图2显示的是模拟的过程，其中一个阀（7）模拟膜的高压给水和产品的淡水之间的压力差，另一个阀（8）模拟高压给水和高压盐水之间的压力差。图22.3.设备的说明传输（3）包括一个有两个带的带传动系统，由电机驱动的中心轮带动。它用的是现代高效称为“V形带”装置，具有高效、低噪音和服务间隔长（3年）的优点。一个带每侧各驱动一个系统和布置在壳体内的轴承中的轴，因此泵和液压马达可以通过柔性联轴器安装在轴的两端，泵在壳体的法兰上。该系统在所附的照片图3中。该系统还可以适合一个由电动机直接驱动的泵，使它能够驱动多达三个水泵和液压马达。驱动滑轮直径为80mm，两个从动带轮直径75mm。这使在电动机和液压马达之间存在一定的速度关系。带每侧的设计可以承载多达6千瓦功率的负荷。试验中使用的电机是一个5.5kW，400伏，3相电机。图3仪器仪表：电磁流量计用于“给水流量”和“盐水流量”测量。因此“生产”的流量可以计算。0-100巴的压力变送器是用来测量膜的入口压力和高压盐水的压力。压力表用于测量的压力和液压马达的水排放背压力。两个电机的给水泵和压力单位的汽车配备了频率变速器，可以调节速度和变速器计算的功率消耗以及电机电流和频率。2.4.测试方法一个序列的测量值是通过开始单元获得的，调整频率变换器到想要的频率（速度）。然后调节阀（7），直到得到我们想要的膜入口压力值为止；调节阀（8），直到得到1.5巴盐水的压力差为止。回收率较低的压力差，对于较小的回收系统，因为流量较大所以这可能是小的压力降，但在这些场合中，它建立一个放电高达1.5巴的液压马达的背压的压力差，使得液压马达的压力差非常真实。然后读取速度测量器，流量计，压力变送器，电机（4）的速度、流量、频率和功率，实际电机的速度由一个速度装置测量。3.结果3.1.总述在测试的过程中，大量的数据被记录。下面介绍的只是系统评估的相关数据，调节低压给水泵，在高压泵入口得到的压力为3巴，能耗呈现如下。3.2.测试一这样的组合，泵在3000转的情况下，得到产量约为23.5立方米/天，回收率为31％。图4显示了在三个不同泵的速度下的生产。可以看出随着压力的增加能力略有减少，但不多，而且速度越高，受压力的影响越小。这是泵高容积效率的结果。根据丹佛斯提出的3000rpm的额定流量，在3000rpm的31.2%回收时，这个单位应该给出1.0平方米/小时。这与这些结果几乎适合。但这些数字背后，流量的测量结果表明，泵比名义和运行的液压马达具有更高的容量。图4图5显示能耗作为膜入口压力函数的三个不同的泵的速度。这清楚地表明在较低的速度下能量消耗也较低，但在2500和3000rpm之间没有太大的区别。图5现在，在工厂中有膜入口压力与恢复压力之间的关系。这种关系已经在先前的工作中测量出，如图6。图64.结论结果表明，使用APP2.2和APP1.8及结合APP1.0，3kWh/m3和4kWh/m3之间的能源消耗是很好的实现，对于一些组合，3.0kWh/m3和3.5kWh/m3之间的能量消耗也是可以实现的。使用APP1.0和APP0.6的能源消费压力单位将从4.4到4.8千瓦时/立方米。结果表明，一个运行周期12-16小时后，能源消耗减少了6%-9%。结果表明，对于APP2.2/1.8的组合，能源消耗随着速度的降低而减少。对于APP1.0/0.6的组合，能源消耗在3100rpm时有个最低点。据认为，其他组合也有最低点，但速度比2500rpm低，对于其他组合的曲线表明，最低点接近2500。组合1.8+1和2.2+1非常相似，但结果非常不同，2.2+1有高达46%的回收率和相对降低的能源消耗3.4kwh