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武汉大学毕业（设计）论文I水泵涡壳加工工艺夹具设计摘要本课题来源于东风汽车泵业有限公司实际生产需求，主要论述了水泵涡壳的加工工艺及基准B面的加工夹具设计。水泵涡壳的尺寸精度、形状精度及位置精度的要求都比较高。而由于材料的选择,其刚性较差，容易产生形变。因此安排工艺过程时，就要把各主要面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量，以减少切削力、内应力的作用，提高加工精度，缩短生产节拍，满足大批量生产的需要。关键字：水泵涡壳加工工艺夹具设计武汉大学毕业（设计）论文II武汉大学毕业（设计）论文IIIAbstractThesubjectcomesfromtheactualproductionneedsofDongfengAutomobilePumpCo,mainlydiscussesthepumpvoluteprocessandbasisBsurfacemachiningfixturedesign.Therequirementsofdimensionalaccuracy,shapeaccuracyandpositionalaccuracyforthepumpvoluteishigh.Duetothechoiceofmaterial,lessrigid,easilydeformed.Itisimperativetoseparateroughandfinishsurfacewhendesignprocess.Graduallyreducetheallowancetoreducetheroleofthecuttingforce,internalstress,improveprocessingaccuracy,shortentheproductioncycletomeettheneedsofmassproduction.Keyword:pumpvoluteprocessingfixturedesign武汉大学毕业（设计）论文IV目录一、绪论..................................................................11.1课题来源、目的、意义...................................................11.1.1课题的来源...........................................................11.1.2本课题研究目的.......................................................11.1.3本课题研究的意义.....................................................11.2国内外概况、预测和文献综述............................................1.2.1课题的国内外研究概况.................................................21.2.2课题的研究趋势预测...................................................3二、水泵涡壳的工艺性分析..................................................52.1水泵涡壳的材料选择....................................................52.1.1稳定的显微组织.......................................................52.1.2良好的工艺性能.......................................................52.2毛坯及制造方法........................................................52.3确定毛坯尺寸和公差....................................................62.4零件的工艺设计........................................................62.4.1基准的选择...........................................................62.4.2零件加工方法的选择...................................................62.5确定生产类型和节拍....................................................72.6工艺路线的拟定........................................................72.7可行性分析............................................................82.8工序间加工余量........................................................92.9选择加工设备和工艺装备...............................................102.9.1选择机床............................................................112.9.2选择夹具............................................................112.10切削用量及工时定额..................................................112.10.1切削用量的一般性选择原则...........................................112.10.2粗加工时切削用量的选择原则.........................................112.10.3精加工时切削用量的选择原则.........................................132.10.4确定每步工序的切削用量和工时定额...................................13武汉大学毕业（设计）论文V三、铣削B基准面的夹具设计................................................273.1问题的指出..........................................................273.2六点定位原理.........................................................273.3工件的不完全定位.....................................................283.4夹具设计..........................................................283.4.1定位基准的选择......................................................293.4.2夹紧方案............................................................293.4.3切削力及夹紧力的计算................................................293.5定位误差的分析.......................................................303.6结束语.............................................................30致谢....................................................................32参考文献................................................................33武汉大学毕业（设计）论文1一、绪论1.1课题来源、目的、意义1.1.1课题的来源水泵是发动机冷却系统的重要部件,它的作用是泵送冷却液,使冷却液在发动机的冷却水道内快速流动,以带走发动机工作时产生的热量,保持发动机正常工作温度。水泵的泵水量很大，例如一台V8发动机的水泵，怠速时的泵水量大约是750L/h。本课题来源于东风汽车泵业有限公司实际生产需求。传统的数控机床不能完成此次零件的加工需求，普通的加工中心也较难保证零件的精度和质量。高性能加工中心是数控技术集成的表现，会成为现在及未来数控市场的主流，它的发展水平代表了一个国家设计制造水平，因此受到国内外企业界的高度重视。随着电子技术的迅速发展，加工中心的性能也在不断的得到完善，在高速化、高精度、高可靠性、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等方面也得到了提高。高性能加工中心就是随之应运而生的产物，相比之下我国与国外的差距明显，因此我们应认真研究国外高性能加工中心的发展趋势，提高自主开发能力，积极培育新产品，开发自主产权的高性能数控系统，提高国产高性能加工中心的竞争力。此次我们采用德国德国德马吉公司的车削和铣削中心完成零件的主要加工。1.1.2本课题研究目的A：结合生产实际，针对新型汽车水泵涡壳的零件结构进行工艺设计及窗口面（基准B面的）钻孔加工的专用夹具设计。采用现场已有的3台立式加工中心和一台车削中心等进行设计编制，要求保证所有的几何尺寸、形位公差，且工艺设计要符合水泵涡壳的生产节拍（当前需求量每月3300只），同时要求工艺过程安排合理，夹具结构合理，定位准确，装夹方便，可靠和稳定地保证加工精度，并且满足多刀加工的不干涉性等。B：保证车削中心加工时刀具与机床联动的配合，特别是几个端面之间的精度联系。1.1.3本课题研究的意义东风汽车泵业有限公司所要加工的这批零件是新型产品，没有与之对应的加工中心和夹具。通过对零件的加工需求及现有的加工条件分析，采用德玛吉车削中心（CTX310eco）进行加工，因而零件在加工过程中不是处于静止状态，并且零件本身不是规则的形状，这个加工带来很大的麻烦。基于上述原因，对车削中心加工汽车水泵涡壳的夹具设计研究已势在必行。通过对该课题的研究，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据该研究结果，可以建立一套更加完善的生产流程，从而更大程度上提高产品的武汉大学毕业（设计）论文2质量水平，获取更大的经济利益。1.2国内外概况、预测和文献综述1.2.1课题的国内外研究概况1.2.1.1汽车水泵产品技术现状汽车水泵是汽车冷却系统强制循环的主要部件，是汽车发动机水冷系统的动力源，流量一般在每小时5-25m3，压力在100-200kPa，通常直接安装在发动机上。它输送的液体一般是添加了防锈剂的清水，冬天时可能还会在水中添加防冻剂，现在也有使用专门的防冻防锈液的。温度最低约-40℃，最高约120℃，工作时温度变化也比较大，其保修里程一般和发动机的保修里程一致，因此目前国内汽车水泵设计对效率不太关注，比较关注的是寿命和可靠性。由于汽车系统智能、可控的需要，目前汽车水泵从结构和驱动方式来说，在向电控方向发展。可调转速电动水泵可以实现水泵和发动机缸体的分离，便于水泵的安装。水泵的流量通过发动机的ECU来进行调整和控制，可以实现水泵的转速随水温的变化而变化，从而改善发动机的冷却性能。如新款宝马车采用可控式电动水泵，将冷却系统的温度设定点从90℃提高