水泵叶轮夹具及工艺的设计

为 了 便 于 零 件 的 装 夹 和 加 工 同 时 保 证 加 工 质 量 ，降 低 工 人 劳 动强度，降低成本，提高生产加工效率需要使用专用夹具。
本课题主要是对水泵叶轮的机械加工工艺规程的设计及工 艺 装 备 的 设 计 （ 年 产 量 为 1 0 0 0 0 件 ）， 为 企 业 解 决 实 际 的 问 题 。 针 对 该 水 泵 叶 轮 的 尺 寸 特 殊 性 、加 工 工 序 和 机 床 的 良 好 使 用 ，则 需 设 计 一 套 专 用 夹 具 ，从 而 确 保 车 削 水 泵 叶 轮 Ф80 底面和铣削水 泵 叶 轮 两条相互垂直的槽的精度，提高生产效率，保证零件的产量。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术 可 极 大 的 提 高 效 率 ，提 高 产 品 的 质 量 和 档 次 ，缩 短 生 产 周 期 和 提 高 市 场 竞 争 能 力 。为 此 日 本 先 端 技 术 研 究 会 将 其 列 为 ５ 大 现 代 制 造 技 术 之 一 ，国 际 生 产 工 程 学 会（ Ｃ Ｉ Ｒ Ｐ ）将 其 确 定 为 ２１世纪的中心研究方向之一。
在 轿 车 工 业 领 域 ，年 产 ３ ０ 万 辆 的 生 产 节 拍 是 ４ ０ 秒 ／ 辆 ， 而 且 多 品 种 加 工 是 轿 车 装 备 必 须 解 决 的 重 点 问 题 之 一 ；在 航 空 和宇航工业领域，起加工的零件多为薄壁和薄筋，刚度很差， 材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削里很小的情况 下 ，才 能 对 这 些 筋 、壁 进 行 加 工 。近 来 采 用 大 型 整 体 铝 合 金 坯 料“ 掏 空 ”的 方 法 来 制 造 机 翼 、机 身 等 大 型 零 件 来 替 代 多 个 零 件 通 过 众 多 的 铆 钉 、螺 钉 和 其 他 联 结 方 式 拼 装 ，使 构 件 的 强 度 、 刚 度 和 可 靠 性 的 到 提 高 。这 些 都 对 加 工 装 备 提 出 了 高 速 、高 精 和高柔性的要求。
在 加 工 精 度 方 面 ， 近 10 年 来 ， 普 通 级 机 床 的 加 工 精 度 已 由 10μ m 提 高 到 5μ m， 精 密 加 工 中 心 则 从 3-5μ m,提 高 到 1 - 1 . 5 μ m ，并 且 超 精 密 加 工 精 度 已 开 始 进 入 纳 米 级（ 0 . 0 1 μ m ）。
1.2 铣 床 加 工 的 特 点 ：
1） 零 件 加 工 的 适 应 性 强 、灵 活 性 好 ，能 加 工 轮 廓 形 状 特 别 复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。
2 ） 能 加 工 普 通 机 床 无 法 加 工 或 很 难 加 工 的 零 件 ，如 用 数 学 模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
水泵叶轮夹具及工艺的设计
水泵叶轮夹具及工艺的设计
课题来源
对车间的观察，及自己的兴趣爱好，对不规则零件和形状较复杂零件如何加 工和装夹产生了浓厚的兴趣。现在决定以此为课题，进行水泵叶轮夹具及加工工 艺的设计。
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势； 应用前景等）
专用夹具操作方便、省力、安全便于零件装夹加工同时能保证零件的加工精 度，降低了劳动生产强度，降低生产成本，提高生产效率。
从 EM02001 展 会 情 况 来 看 ， 高 速 加 工 中 心 进 给 速 度 可 达 80m/min,甚 至 更 高 ， 空 运 行 速 度 可 达 100m/min 左 右 。 目 前 世
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水泵叶轮夹具及工艺的设计
界 上 许 多 汽 车 厂 ，包 括 我 国 的 上 海 通 用 公 司 ，已 经 采 用 以 高 速 加 工 中 心 组 成 的 生 产 线 部 分 代 替 组 合 机 床 。 美 国 CINCINNATI 公 司 的 HyperMach 机 床 进 给 速 度 最 大 可 达 60m/min,快 速 为 100m/min,加 速 度 达 2g，主 轴 转 速 已 达 60000r/min。加 工 一 薄 壁 飞 机 零 件 ， 只 用 30min,而 同 样 的 零 件 在 一 般 高 速 铣 床 加 工 需 3h,在 普 通 铣 床 加 工 需 8h;德 国 DMG 公 司 的 双 主 轴 车 床 的 主 轴 转 速 及 加 速 度 分 别 达 12000r/mm 和 1g。
在 可 靠 性 方 面 ， 国 外 数 控 车 床 装 置 的 MTBF 值 已 达 6000h 以 上 ，伺 服 系 统 的 MT BF 值 达 到 300 00 h 以 上 ，表 现 非 常 高 的 可 靠性。为了 实现 告 诉、高精 加工，与 之配套 的功 能部 件如 电主 轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
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第一章 前言
1.1 机 床 技 术 各 方 面 的 发 展
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济 的水平和现代化程度，机床技术及装备是发展新兴高新技术 产业和尖端工业（如信息技术及其他产业、生物技术及起产 业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装 备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什 么 ， 而 在 于 怎 样 生 产 ， 用 什 么 劳 动 资 料 生 产 。” 制 造 技 术 的 装 备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而车床技术又是 当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造 产业广泛采用数控车床技术，以提高制造能力和水平，提高 对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
The main topic of the pump impeller machining process planning the design and the design of equipment (annual production of up to 10,000), for enterprises to solve practical problems. Against the size of the pump impeller particularity, processing and the good use of machine tools required to design a special fixture, so as to ensure that turning pump impeller Ф80 milling pump impeller and the bottom two mutually perpendicular to the trough of accuracy, increase productivity and ensure Part of the output.
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摘要
在 实 际 生 产 过 程 中 ，很 多 行 业 中 一 些 形 状 较 复 杂 产 品 特 别 是 加 工 批 量 较 大 的 零 件 ，利 用 通 用 夹 具 难 以 装 夹 。即 便 勉 强 可 以 装 夹 但 零 件 的 装 夹 和 加 工 难 度 也 同 时 提 高 ，精 度 难 以 保 证 ，工 人 劳 动强度提高，所耗工时增加，成本提高，加工生产效率低。
专用夹具是根据工件的加工要求，以通用部件与一些定制部件组合而成的。 它能满足零件加工工序的精度要求，能提高加工生产率，操作方便、省力、安全。
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水泵叶轮夹具及工艺的设计
已具备的条件和尚需解决的问题
设计零件为：水泵叶轮，按图中加工位置加工Ф80 底面和两条相互垂直的 槽，材料为 HT200。
本文详细论述了零件加工工艺以及零件装夹方案方面的探讨，包括加工工艺 的确定，工件夹紧方案的选择，切削用量的计算，机床的选择。
3） 能 加 工 一 次 装 夹 定 位 后 ， 需 进 行 多 道 工 序 加 工 的 零 件 。 4） 加 工 精 度 高 、 加 工 质 量 稳 定 可 靠 。 5） 生 产 自 动 化 程 度 高 ，可 以 减 轻 操 作 者 的 劳 动 强 度 。有 利 于生产管理自动化。 6） 生 产 效 率 高 。 7 ） 从 切 削 原 理 上 讲 ，无 论 是 端 铣 或 周 铣 都 属 于 断 续 切 削 方 式 ，而 不 像 车 削 那 样 连 续 切 削 ，因 此 对 刀 具 的 要 求 较 高 ，具 有 良 好 的 抗 冲 击 性 、韧 性 和 耐 磨 性 。在 干 切 削 状 况 下 ，还 要 求 有 良好的红硬性。
研究内容
目前要解决如下问题： 定位水泵叶轮的加工工艺过程。设计夹具满足零件加工要求能提高加工生产 率，操作方便、省力、安全，具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本，具有良 好的结构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进行以下工作： 进行数据计算、绘制有关图纸，编写技术文件等。其基本内容如下：
1）绘制被加工零件工序图。 2）部件装配图设计。 3）按规定格式编制设计计算说明书。
研究计划及预期成果
加工工艺符合实际生产情况，夹具满足零件加工要求能提高加工生产率，操 作方便、省力、安全，具有一定使用寿命和较低的夹具制造成本，具有良好的结 构工艺性：便于制造、检验、装配、调整、维修。
特色或创新之处
In order to facilitate the processing and parts of the fixture at the same time ensure that the processing quality, reduce labor intensity of workers, reduce costs and improve efficiency of production and processing need to use special fixture.
本 课 题 的 设 计 综 合 运 用 了 我 们 所 学 的 机 械 制 图 、机 械 设 计 基 础 、机 床 概 论 、机 械 制 造 工 艺 学 、机 床 夹 具 设 计 等 专 业 理 论 知 识 。