齒輪泵泵體的加工工藝與專用夾具設(shè)計【含7張CAD高清圖紙及文檔】【LB5】

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The use of fixture can effectively guarantee the processing quality, improve production efficiency, reduce the cost of production, expand the scope of machine tool technology, reduces the labor intensity of the workers, and ensure safety in production, therefore, fixture in the mechanical manufacturing plays an important role. This article describes the significance of the machinery manufacturing pump technology and fixtures, the machining process and fixture design development in the world through access to information analysis and describes some of the new process also analyzes the development of mechanical processes and fixturestrends and development directions.Key words：Pump Technology Fixture Design Development Status Development Trends1 前言制造工藝是制造技術(shù)的靈魂、核心和關(guān)鍵，是生產(chǎn)中最活躍的因素。其過程是采用金屬切削刀具或磨具及其他加工方法來加工工件，使工件達到所要求的形狀、尺寸、表面粗糙度和力學物理性能，從而生產(chǎn)成為合格零件。而機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件8。機床夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。使用夾具可以有效的保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，擴大機床的工藝范圍，減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)等，因此，夾具在機械制造中占有重要的地位10?？紤]到機械加工工藝安排及夾具的使用在泵體的生產(chǎn)中直接影響到其加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等，所以研究泵體的機械加工工藝及夾具設(shè)計的課題有著十分重要的意義。課題的主要研究內(nèi)容是泵體的加工工藝規(guī)程設(shè)計和專用夾具的工裝設(shè)計。其中需要解決的主要問題是處理好生產(chǎn)中工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性之間的關(guān)系。為了更好地完成課題，拓展關(guān)于泵體工藝及專用夾具設(shè)計的有關(guān)知識面，我通過在圖書館網(wǎng)站上的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)上相關(guān)資料的搜索等方式進行該資料的收集，搜索時通過關(guān)鍵詞“泵體工藝”、“夾具設(shè)計現(xiàn)狀及趨勢”、“機械制造工藝”、“加工工藝發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”等進行搜索，共搜索到的相關(guān)期刊、論文的數(shù)目為128篇，其中對課題研究有指導作用的有14篇。2 機械加工工藝及夾具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀長期以來，人們對于機械制造領(lǐng)域所涉及的各種問題，往往都是孤立地對待，對于機械制造中所用的機床、工具和制造過程均分別地加以研究。因此，在很長的時期內(nèi)，盡管在機械制造領(lǐng)域中許多研究和開發(fā)工作取得了較大的成就，然而在大幅度提高小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率方面，并未發(fā)生重大的突破。近些年來。人們才逐漸意識到只有把機械制造的各個組成部分看做一個有機的整體，以信息論、控制論和系統(tǒng)工程學為工具，用系統(tǒng)的觀點分析和研究，才能對機械制造過程進行最有效的控制，并提高加工質(zhì)量和加工效率9。隨著社會發(fā)展和技術(shù)的進步，特別是大規(guī)模集成電路和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，促進了計算機數(shù)控（CNCComputer Numerical Control）、直線數(shù)控（DNCDirect Numerical Control）和柔性制造（FMSFlexible Manufacturing System）技術(shù)的發(fā)展，推動了機械制造系統(tǒng)的自動化13。成組技術(shù)在制造工藝方面最先得到廣泛應用。開始是用于成組工序，即把加工方法、安裝方式和機床調(diào)整相近的零件歸結(jié)為零件族，設(shè)計出適用于全組零件加工的成組工序。成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機床調(diào)整方式來加工全組零件，這樣，只要能按零件族安排生產(chǎn)調(diào)度計劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機床調(diào)整時間。此外，由于零件族內(nèi)諸零件的安裝方式和尺寸相近，可設(shè)計出應用于成組工序的可調(diào)整夾具成組夾具。只要進行少量的調(diào)整或更換某些零件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝11。國內(nèi)泵體類零件加工線的一個新突破是以三臺德國Chiron高速加工中心為主體的VE分配泵泵體新的生產(chǎn)線，實踐證明，它工序高度集中，生產(chǎn)率高，加工精度高，輔助工序減少，并使生產(chǎn)計劃組織工作得以簡化1。當然由于工序高度集中，如果設(shè)備可靠性、使用維修、刀具管理跟不上，有可能產(chǎn)生單機瓶頸。這就要求加工設(shè)備具有良好的穩(wěn)定性和可靠性。因此對機床的主軸、傳動部件、導軌、液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等提出了很高的要求2。在生產(chǎn)中采用先進的機床和刀具，采用氣動、液動、多件裝夾等高效夾具，采用可換工作臺、可換夾具、多位夾具等可以使加工高效、簡潔、可靠3。夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期，隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展為門類齊全的工藝裝備6。在現(xiàn)代制造業(yè)中, 制造裝備和工藝裝備視為實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗原則而必備的硬件。機床夾具屬于重要工藝裝備之一, 廣泛應用于機械制造業(yè)。柔性夾具是指用同一夾具系統(tǒng), 完成形狀尺寸變化的多種工件裝夾的裝備。無論是工件尺寸系列化, 形狀相似性, 還是加工的零件尺寸形狀無一類似, 夾具都具有能正確可靠快速的定位裝夾功能。事實上, 柔性夾具作為現(xiàn)代制造業(yè)中一種新型的工藝裝備已應用于柔性自動化加工制造中。國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右12?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應用，對機床夾具提出了很多新的要求14。3 機械加工工藝及夾具的發(fā)展趨勢與發(fā)展方向隨著現(xiàn)代科學的快速發(fā)展，加工控制和測量技術(shù)在不斷進步，國外先進的制造工藝是將泵體和泵蓋分別加工，然后組合到一起進行產(chǎn)品的總裝，在保證精度的前提下，大大提高了加工效率，降低了成本。在大型泵體部件的加工工藝中，采用先進的設(shè)備、工裝和檢測手段確保產(chǎn)品質(zhì)量，是泵行業(yè)不斷追求工藝技術(shù)創(chuàng)新和突破的努力方向4。現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展趨勢是自動化、信息化。所謂自動化就是指機器在無人干預的狀況下，自動按照規(guī)定的程序和指令完成一定的生產(chǎn)加工過程。成組技術(shù)與計算機技術(shù)及其他先進制造技術(shù)的結(jié)合，可以研究和創(chuàng)立具有現(xiàn)代意義的成組技術(shù)，其功能可能超越任何一項其他先進制造技術(shù)5。現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向：1、標準化：機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。2、精密化：隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。3、高效化：高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕公認的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其是在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。4、柔性化：機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應工藝可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具，將是當前夾具發(fā)展的主要方向7。綜上所述，夾具在機械加工生產(chǎn)過程中起著重大的作用，夾具的發(fā)展是為了滿足當代機械加工工藝的需要，可以說是社會發(fā)展、生產(chǎn)的需要帶動著夾具的發(fā)展，其發(fā)展過程是必然的。4 總結(jié)綜上所述，在泵體零件機械加工工藝和專用夾具設(shè)計方面的研究，主要是從采用先進的設(shè)備、工裝和檢測手段以及對機床夾具的要求等方面入手，盡量使工序集中，提高生產(chǎn)率，提高加工精度，減少輔助工序，降低成本，使生產(chǎn)計劃組織工作得以簡化。但是由于工序高度集中容易造成單機瓶頸，這是一個需要解決的問題，這些問題出現(xiàn)在機床的穩(wěn)定性、可靠性，對設(shè)備的使用維護以及刀具的制造管理上。所以，對泵體零件機械加工工藝和專用夾具設(shè)計的研究仍要不斷進行。參考文獻1 劉新亞. 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