1、哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- - -1-齿轮泵泵体的加工工艺与专用夹具设计摘要本 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 。阀 体 加 工 工 艺 规 程 及 其 钻 孔 的 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
2、 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
3、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 差哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- - -2-G ear pump body process and special fixturedesignAbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and theengine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common differencec
4、oordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Body process planning and drilling fixture was designed to include partmachining process design, process design, and dedicated fixture design of threeparts. In process design, analysis of the part must first understand the parts ofthe process re-engi
5、neering the structure of a blank, and select a good part of theprocessing of the base to design parts process route; followed by the variousworking steps on the part of the procedures for the size of the calculation, thekey is to determine the various stages of work out of process equipment andcutti
6、ng consumption; thendedicatedfixturedesign, selectionof design outof allthe component parts fixture, such as the positioning components, clampingcomponents, guiding elements, the specific folder connection with the machineparts and other components; calculate the positioning fixture positioning erro
7、rgenerated, analysis fixture structure is reasonable anddeficiencies, and attentiontoimprovingthedesigninthefuture.K eywords The craft;the working procedure;the cutting specificationsclamp;the localization;the error哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文-III-目录摘要.IAbstractII第1章绪论11.1 课 题 背 景 1第2章零件的分析.22.1 零 件 的
8、作 用 22.2 零 件 的 工 艺 分 析 2第3章工艺规程设计.43.1 确 定 毛 坯 的 制 造 形 式 .43.2 毛 坯 的 设 计 43.3 选 择 定 位 基 准 53.3.1 精 基 准 的 选 择 .53.3.2 粗 基 准 的 选 择 .63.4 制 定 工 艺 路 线 73.4.1 工 序 的 合 理 组 合 73.4.2 工 序 的 集 中 与 分 散 73.4.3 加 工 阶 段 的 划 分 83.4.4 工 艺 路 线 .93.5 机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确 定 .10第4章确定切削用量及基本工时12第5章夹具设计.23
9、5.1 设 计 夹 具 的 目 的 235.2 夹 具 的 分 类 235.3 专 用 夹 具 的 组 成 255.4 典 型 的 定 位 元 件 255.5 夹 具 中 的 夹 紧 机 构 .275.6 夹 具 的 发 展 趋 势 285.7 本 课 题 夹 具 设 计 295.7.1 问 题 的 提 出 .295.7.2 定 位 基 准 的 选 择 295.7.3 切 削 力 及 夹 紧 力 计 算 295.7.4 定 位 误 差 分 析 .315.7.5 定 向 键 与 对 刀 装 置 设 计 31哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文-IV-5.7.6 夹 具 设 计 及
10、操 作 简 要 说 明 .31结论32参考文献34致谢33哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -1第1章绪论1.1课题背景随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 各 种 新 材 料 、 新 工 艺 和 新 技 术 不 断 涌 现 ， 机 械制 造 工 艺 正 向 着 高 质 量 、 高 生 产 率 和 低 成 本 方 向 发 展 。 各 种 新 工 艺 的 出现 ， 已 突 破 传 统 的 依 靠 机 械 能 、 切 削 力 进 行 切 削 加 工 的 范 畴 ， 可 以 加 工 各种 难 加 工 材 料 、 复 杂 的 型 面 和 某 些 具 有 特 殊 要 求 的 零 件
11、 。 数 控 机 床 的 问世 ， 提 高 了 更 新 频 率 的 小 批 量 零 件 和 形 状 复 杂 的 零 件 加 工 的 生 产 率 及 加 工精 度 。 特 别 是 计 算 方 法 和 计 算 机 技 术 的 迅 速 发 展 ， 极 大 地 推 动 了 机 械 加 工工 艺 的 进 步 ， 使 工 艺 过 程 的 自 动 化 达 到 了 一 个 新 的 阶 段 。“ 工 欲 善 其 事 ， 必 先 利 其 器 。 ”工 具 是 人 类 文 明 进 步 的 标 志 。 自 20 世 纪 末 期 以 来 ， 现 代 制 造 技 术 与机 械 制 造 工 艺 自 动 化 都 有 了 长
12、足 的 发 展 。 但 工 具 （ 含 夹 具 、 刀 具 、 量 具 与辅 具 等 ） 在 不 断 的 革 新 中 ， 其 功 能 仍 然 十 分 显 著 。 机 床 夹 具 对 零 件 加 工 的质 量 、 生 产 率 和 产 品 成 本 都 有 着 直 接 的 影 响 。 因 此 ， 无 论 在 传 统 制 造 还 是现 代 制 造 系 统 中 ， 夹 具 都 是 重 要 的 工 艺 装 备 。泵 体 体 的 加 工 工 艺 规 程 及 其 铣 右 端 面 的 夹 具 设 计 是 在 学 完 了 机 械 制图 、 机 械 制 造 技 术 基 础 、 机 械 设 计 、 机 械 工 程 材
13、 料 等 进 行 课 程 设 计 之 后 的下 一 个 教 学 环 节 。 正 确 地 解 决 一 个 零 件 在 加 工 中 的 定 位 ， 夹 紧 以 及 工 艺 路线 安 排 ， 工 艺 尺 寸 确 定 等 问 题 ， 并 设 计 出 专 用 夹 具 ， 保 证 零 件 的 加 工 质量 。 本 次 设 计 也 要 培 养 自 己 的 自 学 与 创 新 能 力 。 因 此 本 次 设 计 综 合 性 和 实践 性 强 、 涉 及 知 识 面 广 。 所 以 在 设 计 中 既 要 注 意 基 本 概 念 、 基 本 理 论 ， 又要 注 意 生 产 实 践 的 需 要 ， 只 有 将
14、各 种 理 论 与 生 产 实 践 相 结 合 ， 才 能 很 好 的完 成 本 次 设 计 。哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -2第2章零件的分析2.1零件的作用图 2.1 零 件 图“ 泵 ” 的 定 义 就 是 一 种 能 量 转 换 装 置 ， 它 将 驱 动 电 机 的 机 械 能 转 换 为油 液 的 压 力 能 ， 以 满 足 执 行 机 构 驱 动 外 负 荷 的 需 要 。 泵 的 用 途 广 泛 ， 种 类繁 多 ， 分 类 方 法 也 比 较 多 。 按 泵 的 结 构 来 分 主 要 有 ： 齿 轮 泵 ， 柱 塞 泵 ， 叶片 泵 ， 螺 杆 泵
15、 等 。2.2零件的工艺分析本 泵 体 零 件 的 材 料 为 HT200， 灰 铸 铁 属 于 脆 性 材 料 ， 故 不 能 锻 造 和 冲压 。 但 灰 铸 铁 的 铸 造 性 能 和 切 削 加 工 性 能 优 良 。 零 件 有 3组 加 工 面 他 们 有位 置 度 要 求 。 以 下 是 本 零 件 需 要 加 工 的 表 面 以 及 加 工 表 面 之 间 的 位 置 要求 ： (1) 以 基 准 面 B 为 基 准 的 加 工 面 ， 这 组 加 工 面 包 括 ， 基 准 面 B面 和 基准 面 B对 应 的 面 ， 还 有 宽 33mm 的 槽 ， 和 2个 34.5的
16、孔 ， 其 中 基 准 面 B对 应 的 面 想 对 于 基 准 B的 平 行 度 上 为 0.15. 其 中 下 面 34.5的 端 面 跳 动 为0.15。(2) 一 个 事 以 上 下 底 面 互 为 基 准 的 加 工 面 ， 这 个 主 要 是 上 下 底 面 和 6 M7销 孔 和 2 7孔 。(3) 以 底 面 和 2 7 孔 为 基 准 的 加 工 面 ， 这 组 加 工 面 主 要 是 2哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -3G3/8的 孔 。哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -4第3章工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零 件 材 料
17、 为 HT200， 由 于 零 件 成 批 生 产 ， 而 且 零 件 的 轮 廓 尺 寸 不 大 ，选 用 砂 型 铸 造 ， 采 用 机 械 翻 砂 造 型 ， 铸 造 精 度 为 2级 ， 能 保 证 铸 件 的 尺 寸要 求 ， 这 从 提 高 生 产 率 和 保 证 加 工 精 度 上 考 虑 也 是 应 该 的 。3.2毛坯的设计泵 体 零 件 材 料 为 HT200， 硬 度 选 用 200HBS， 毛 坯 重 约 1Kg。 生 产 类型 为 成 批 生 产 ， 采 用 砂 型 铸 造 ， 机 械 翻 砂 造 型 ， 2级 精 度 组 。根 据 上 述 原 始 资 料 及 加 工
18、 工 艺 ， 分 别 确 定 各 加 工 表 面 的 加 工 余 量 ， 对毛 坯 初 步 设 计 如 下 ：1. 34.5mm的 孔因 为 孔 只 有 34.5mm 大 ， 34.5 孔 的 粗 糙 度 为 0.8 需 要 粗 车 ， 精车 ， 磨 几 道 工 序 加 工 ， 查 相 关 资 料 知 粗 加 工 和 精 加 工 的 余 量 之 和 为 3mm。2. 泵 体 的 上 下 端 面该 泵 体 的 上 下 端 面 粗 糙 度 都 是 0.8， 进 行 一 需 要 进 行 粗 铣 ， 精 铣 ， 磨图 3.1 “ 泵 体 ” 零 件 毛 坯 简 图哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设
19、 计 论 文- -5等 加 工 才 能 满 足 光 洁 度 要 求 。 根 据 资 料 可 知 ， 选 取 加 工 余 量 等 级 为 G， 选取 尺 寸 公 差 等 级 为 9级 。所 以 根 据 相 关 资 料 和 经 验 可 知 ， 阀 体 的 上 下 端 面 的 单 边 余 量 为 3mm，符 合 要 求 。3. 宽 70mm 的 2端 面宽 70mm2 端 面 的 粗 糙 度 为 6.3， 一 次 粗 铣 即 可 满 足 要 求 。所 以 根 据 相 关 资 料 和 经 验 可 知 宽 70mm的 2端 面 的 单 边 余 量 为 2mm。根 据 上 述 原 始 资 料 及 加 工
20、工 艺 ， 确 定 了 各 加 工 表 面 的 加 工 余 量 、 工 序尺 寸 ， 这 样 毛 坯 的 尺 寸 就 可 以 定 下 来 了 ， 毛 坯 的 具 体 形 状 和 尺 寸 见 图 3.1“ 泵 体 ” 零 件 毛 坯 简 图 。3.3选择定位基准正 确 地 选 择 定 位 基 准 是 设 计 工 艺 过 程 的 一 项 重 要 内 容 ， 也 是 保 证 零 件加 工 精 度 的 关 键 。定 位 基 准 分 为 精 基 准 、 粗 基 准 和 辅 助 基 准 。 在 最 初 加 工 工 序 中 ， 只 能用 毛 坯 上 未 经 加 工 的 表 面 作 为 定 位 基 准 (粗
21、基 准 )。 在 后 续 工 序 中 ， 则 使用 已 加 工 表 面 作 为 定 位 基 准 (精 基 准 )。在 制 定 工 艺 规 程 时 ， 总 是 先 考 虑 选 择 怎 样 的 精 基 准 以 保 证 达 到 精 度 要求 并 把 各 个 表 面 加 工 出 来 ， 然 后 再 考 虑 选 择 合 适 的 粗 基 准 把 精 基 准 面 加 工出 来 。 另 外 ， 为 了 使 工 件 便 于 装 夹 和 易 于 获 得 所 需 加 工 精 度 ， 可 在 工 件 上某 部 位 作 一 辅 助 基 准 ， 用 以 定 位 。 应 从 零 件 的 整 个 加 工 工 艺 过 程 的
22、全 局 出发 ， 在 分 析 零 件 的 结 构 特 点 、 设 计 基 准 和 技 术 要 求 的 基 础 上 ， 根 据 粗 、 精基 准 的 选 择 原 则 ， 合 理 选 择 定 位 基 准 。3.3.1精基准的选择 “ 基 准 重 合 ” 原 则应 尽 量 选 用 被 加 工 表 面 的 设 计 基 准 作 为 精 基 准 ， 即 “ 基 准 重 合 ” 的 原则 。 这 样 可 以 避 免 因 基 准 不 重 合 而 引 起 的 误 差 。 “ 基 准 统 一 ” 原 则应 选 择 多 个 表 面 加 工 时 都 能 使 用 的 定 位 基 准 作 为 精 基 准 ， 即 “ 基
23、准 统一 ” 的 原 则 。这 样 便 于 保 证 各 加 工 表 面 间 的 相 互 位 置 精 度 ， 避 免 基 准 变 换 所 产 生 的误 差 ， 并 简 化 夹 具 的 设 计 制 造 工 作 。 “ 互 为 基 准 ” 原 则当 两 个 表 面 的 相 互 位 置 精 度 及 其 自 身 的 尺 寸 与 形 状 精 度 都 要 求 很 高时 ， 可 采 用 这 两 个 表 面 互 为 基 准 ， 反 复 多 次 进 行 精 加 工 。哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -6 “ 自 为 基 准 ” 原 则在 某 些 要 求 加 工 余 量 尽 量 小 而 均 匀
24、 的 精 加 工 工 序 中 ， 应 尽 量 选 择 加 工表 面 本 身 作 为 定 位 基 准 。此 外 ， 精 基 准 的 选 择 还 应 便 于 工 件 的 装 夹 与 加 工 ， 减 少 工 件 变 形 及 简化 夹 具 结 构 。 需 要 指 出 的 是 ， 上 述 四 条 选 择 精 基 准 的 原 则 ， 有 时 是 相 互 矛盾 的 。 例 如 ， 保 证 了 基 准 统 一 就 不 一 定 符 合 基 准 重 合 等 等 。 在 使 用 这 些 原则 时 ， 要 具 体 情 况 具 体 分 析 ， 以 保 证 主 要 技 术 要 求 为 出 发 点 ， 合 理 选 用 这些
25、 原 则 。对 于 精 基 准 而 言 ， 主 要 应 该 考 虑 基 准 重 合 的 问 题 ， 当 设 计 基 准 与 工 序基 准 不 重 合 时 ， 进 行 尺 寸 换 算 ， 这 在 以 后 还 要 专 门 计 算 ， 此 处 不 再 重 复 。3.3.2粗基准的选择 若 工 件 必 须 首 先 保 证 某 重 要 表 面 的 加 工 余 量 均 匀 ， 则 应 选 该 表 面 为粗 基 准 。 在 没 有 要 求 保 证 重 要 表 面 加 工 余 量 均 匀 的 情 况 下 ， 若 零 件 上 每 个 表面 都 要 加 工 ， 则 应 以 加 工 余 量 最 小 的 表 面 作
26、为 粗 基 准 。 这 样 可 使 这 个 表 面在 加 工 中 不 致 因 加 工 余 量 不 足 ， 造 成 加 工 后 仍 留 有 部 分 毛 面 ， 致 使 工 件 报废 。 在 没 有 要 求 保 证 重 要 表 面 加 工 余 量 均 匀 的 情 况 下 ， 若 零 件 有 的 表 面不 需 要 加 工 时 ， 则 应 以 不 加 工 表 面 中 与 加 工 表 面 的 位 置 精 度 要 求 较 高 的 表面 为 粗 基 准 。 若 既 需 保 证 某 重 要 表 面 加 工 余 量 均 匀 ， 又 要 求 保 证 不 加 工 表面 与 加 工 表 面 的 位 置 精 度 ， 则
27、 仍 按 本 原 则 处 理 。 选 作 粗 基 准 的 表 面 ， 应 尽 可 能 平 整 和 光 洁 ， 不 能 有 飞 边 、 浇 口 、 冒口 及 其 他 缺 陷 ， 以 便 定 位 准 确 ， 装 夹 可 靠 。 粗 基 准 在 同 一 尺 寸 方 向 上 通 常 只 允 许 使 用 一 次 ， 否 则 定 位 误 差 太大 。 但 是 ， 当 毛 坯 是 精 密 铸 件 或 精 密 锻 件 ， 毛 坯 质 量 高 ， 而 工 件 加 工 精 度要 求 又 不 高 时 ， 可 以 重 复 使 用 某 一 粗 基 准 。粗 基 准 的 选 择 ： 对 于 零 件 的 加 工 而 言 ，
28、 粗 基 准 的 选 择 对 后 面 的 精 加 工至 关 重 要 。 从 零 件 图 上 可 以 看 出 ， 阀 体 零 件 还 算 比 较 规 则 ， 所 以 粗 基 准 容易 选 择 。 为 了 保 证 前 后 端 面 的 位 置 精 度 的 要 求 ， 选 择 阀 体 B 面 和 底 面 作 为作 为 粗 基 准 ， 依 照 粗 基 准 的 选 择 原 则 （ 即 当 零 件 有 不 加 工 表 面 时 ， 应 该 以这 些 不 加 工 表 面 作 为 粗 基 准 ， 若 零 件 有 若 干 个 不 加 工 表 面 时 ， 则 应 以 与 加工 表 面 要 求 相 对 位 置 精 度
29、较 高 的 不 加 工 表 面 做 为 粗 基 准 ） 来 选 取 。工 件 被 放 在 夹 具 体 ， 底 面 端 顶 住 夹 具 体 限 制 3个 自 由 度 ； 工 件 的 大 外半 圆 用 活 动 V 型 块 夹 紧 ， 在 两 个 支 承 钉 的 外 圆 柱 面 上 ， 限 制 3个 自 由 度 ；因 为 我 们 限 制 一 个 自 由 度 ， 实 现 完 全 定 位 。哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -73.4制定工艺路线3.4.1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
30、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 ：(1)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 。(2)工 序 集 中 原 则工 序 数 目 少 ， 工
31、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 ，
32、 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 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 。3.4.2工序的集中与分散制 订 工
33、 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 。(1)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
34、。 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 。(2)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 要求 水 平 不 高 。 但 需 要 设 备 和 工 人 数
35、 量 多 ， 生 产 面 积 大 ， 工 艺 路 线 长 ， 生 产哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -8管 理 复 杂 。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
36、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 。3.4.3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 ：(1)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
37、 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
38、 公 差 等 级 为 IT11IT12。 粗 糙 度 为 Ra80100 m。(2)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 Ra101.25 m。(3)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
39、 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 前 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。 (4)光 整 加 工 阶 段对 某 些 要 求 特 别 高 的 需 进 行 光 整 加 工 ， 主 要 用 于 改 善 表 面 质 量 ， 对 尺度 精 度 改 善 很 少 。 一 般 不 能 纠 正 各 表 面 相 互 位
40、置 误 差 ， 其 精 度 等 级 一 般 为IT5IT6,表 面 粗 糙 度 为 Ra1.250.32 m。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 性哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -9好 ， 精 度 要 求 不 高 或 批 量 小 的 工 件 ， 以 及 运 输 装
41、 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 小空 之 类 的 粗 加 工 。3.4.4工艺路线制
42、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 能 得 到 合 理 的 保 证 。 在 生 产 纲 领 已 确 定 为 成 批 生 产 的 条 件下 ， 可 以 考 虑 采 用 万 能 型 机 床 配 以 专 用 夹 具 ， 并 尽 量 使 工 序 集 中 在 提 高 生产 率 。 除 此 以 外 ， 还 应 当 考 虑 经 济 效 果 ， 以 便 使 生 产 成 本 尽 量 降 下 来 。方 案 一工 序 ： 铸 造工 序 ： 时 效 处 理工 序 ： 铣 前 后 端 面 。工 序 ： 铣 底 面工
43、 序 ： 钻 2 7孔 ， 锪 孔 13孔工 序 ： 铣 宽 70mm的 2端 面工 序 ： 钻 2 G3/8的 孔工 序 ： 铣 宽 33mm的 槽工 序 ： 镗 34.5内 圆工 序 X： 钻 ， 扩 ， 绞 5的 孔工 序 XI： 钻 M6螺 纹 孔工 序 XII： 精 铣 前 后 端 面工 序 XIII： 检 验方 案 二工 序 ： 铸 造工 序 ： 时 效 处 理工 序 ： 铣 下 端 面 。工 序 ： 铣 前 后 端 面工 序 ： 铣 左 右 端 面工 序 ： 车 2 34.5孔工 序 ： 铣 宽 32槽工 序 ： 钻 2 G3/8工 序 ： 钻 6 M6孔工 序 X： 钻 2 5
44、销 孔工 序 XI： 钻 2 7孔哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -10工 序 XII： 质 检工 序 XIII： 入 库工 艺 方 案 一 和 方 案 二 的 区 别 在 于 方 案 二 铣 完 宽 32 的 槽 后 随 即 钻 2G3/8 的 螺 纹 孔 ， 这 样 不 利 于 保 证 钻 孔 时 的 定 位 ， 而 方 案 一 在 钻 了 2 7 的孔 后 ， 再 钻 2 G3/8 孔 ， 这 样 可 以 利 用 2 7的 孔 作 为 定 位 基 准 ， 同 时方 案 二 增 加 了 磨 这 道 工 序 ， 因 为 0.8粗 糙 度 精 铣 就 可 以 满 足 要
45、求 ， 故 不 需要 再 磨 削 了 ， 综 合 考 虑 我 们 选 择 方 案 一 。具 体 的 工 艺 路 线 如 下 :工 序 ： 铸 造工 序 ： 时 效 处 理工 序 ： 铣 前 后 端 面 。工 序 ： 铣 底 面工 序 ： 钻 2 7孔 ， 锪 孔 13孔工 序 ： 铣 宽 70mm的 端 面工 序 ： 钻 2 G3/8的 孔工 序 ： 铣 宽 33mm的 槽工 序 ： 镗 34.5内 圆工 序 X： 钻 ， 扩 ， 绞 5的 孔工 序 XI： 钻 M6螺 纹 孔工 序 XII： 精 铣 前 后 端 面工 序 XIII： 检 验3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定在 制
46、订 零 件 机 械 加 工 工 艺 规 程 之 前 ,还 要 对 零 件 加 工 前 的 毛 坯 种 类 及 其不 同 的 制 造 方 法 进 行 选 择 。 由 于 零 件 机 械 加 工 的 工 序 数 量 、 材 料 消 耗 、 加工 劳 动 量 等 都 在 很 大 程 度 上 与 毛 坯 的 选 择 有 关 ， 故 正 确 选 择 毛 坯 具 有 重 大的 技 术 经 济 意 义 。 常 用 的 毛 坯 种 类 有 ： 铸 件 、 锻 件 、 型 件 、 焊 接 件 、 冲 压件 等 ， 而 相 同 种 类 的 毛 坯 又 可 能 有 不 同 的 制 造 方 法 。选 择 毛 坯 应
47、该 考 虑 生 产 规 模 的 大 小 ， 它 在 很 大 程 度 上 决 定 采 用 某 种 毛坯 制 造 方 法 的 经 济 性 。 如 生 产 规 模 较 大 ， 便 可 采 用 高 精 度 和 高 生 产 率 的 毛坯 制 造 方 法 ， 这 样 ， 虽 然 一 次 投 资 较 高 ， 但 均 分 到 每 个 毛 坯 上 的 成 本 就 较少 。 而 且 ， 由 于 精 度 较 高 的 毛 坯 制 造 方 法 的 生 产 率 一 般 也 较 高 ， 既 节 约 原材 料 又 可 明 显 减 少 机 械 加 工 劳 动 量 ， 再 者 ， 毛 坯 精 度 高 还 可 简 化 工 艺 和
48、工艺 装 备 ， 降 低 产 品 的 总 成 本 。选 择 毛 坯 应 该 考 虑 工 件 结 构 形 状 和 尺 寸 大 小 。 例 如 ， 形 状 复 杂 和 薄 壁的 毛 坯 ， 一 般 不 能 采 用 金 属 型 铸 造 ； 尺 寸 较 大 的 毛 坯 ， 往 往 不 能 采 用 模锻 、 压 铸 和 精 铸 。 再 如 ， 某 些 外 形 较 特 殊 的 小 零 件 ， 由 于 机 械 加 工 很 困难 ， 则 往 往 采 用 较 精 密 的 毛 坯 制 造 方 法 ， 如 压 铸 、 熔 模 铸 造 等 ， 以 最 大 限哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -11
49、度 地 减 少 机 械 加 工 量 。选 择 毛 坯 ， 应 从 本 厂 的 现 有 设 备 和 技 术 水 平 出 发 考 虑 可 能 性 和 经 济性 。 用 这 些 毛 坯 制 造 方 法 后 ， 可 大 大 减 少 机 械 加 工 量 ， 有 时 甚 至 可 不 再 进行 机 械 加 工 ， 其 经 济 效 果 非 常 显 著 。阀 体 零 件 材 料 为 HT200， 生 产 类 型 为 大 批 量 生 产 ， 采 用 砂 型 机 铸 造 毛坯 。 (1)阀 体 的 上 下 和 左 右 端 面因 为 阀 体 的 上 下 和 左 右 端 面 没 有 精 度 要 求 ， 粗 糙 度 要 求 也 不 高 ， 其 加工 余 量 为 2.5mm。(2)阀 体 的 孔毛 坯 为 空 心 ， 铸 造 出 孔 。 孔 的 精 度 要 求 介 于 IT7IT8之 间 ， 参 照 参 数文 献 ， 确 定 工 艺 尺 寸 余 量 为 单 边 余 量 为 2.5。哈 尔 滨 理 工 大 学 毕 业 设 计 论 文- -12第4章确定切削用量及基本工时工
