【正文】 r、 Ni、 Si等合金鑄鐵曾用于較低負(fù)荷的增壓器殼體。 由于水泵渦殼復(fù)雜的形狀、極高的尺寸精度和表面質(zhì)量要求，用于制造增壓器殼體的材料必須具有良好的工藝性。因?yàn)橄嘧儠斐僧a(chǎn)品體積的變化，使之產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或變形，影響產(chǎn)品的使用性能和壽命。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實(shí) 現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 CAD 技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元 件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。采用美國 Jergens(杰金斯 )公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。 高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。 ；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5μ m 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)177。 5μ m，夾具支承面的垂直度達(dá)到，平行度高達(dá) 。 高精 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 4 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。 課題的研究趨勢預(yù)測 近些年來，隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工的指導(dǎo)方法發(fā)生了重大變革，夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導(dǎo)刀具，轉(zhuǎn)變?yōu)檠b夾、定位。這主要有兩個(gè)原因：一是因?yàn)槠囁脙?nèi)部的流動非常復(fù)雜，實(shí)際上是三維粘性非定常的流動方式；二是對泵內(nèi)流動機(jī)理的研究不夠，目前仍無法用完整的數(shù)學(xué)解析式來描述泵內(nèi)流體運(yùn)動的真實(shí)情況，泵內(nèi)流動狀態(tài)還沒有被人們?nèi)嬲J(rèn)識和掌握，沒有形成完整準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)理論供設(shè)計(jì)人員去使用。在水力設(shè)計(jì)方法上，國內(nèi)汽 車水泵的設(shè)計(jì)主要還是基于 Euler 理論和一元理論以及流動相似理論基礎(chǔ)上的相似設(shè)計(jì)法和速度系數(shù)設(shè)計(jì)法，產(chǎn)品只要通過試驗(yàn)滿足了給定的性能指標(biāo)就可定型，泵內(nèi)部流動數(shù)值模擬及測試、性能預(yù)測與優(yōu)化設(shè)計(jì)幾乎沒有開展。目前商用的三維造型軟件如 Proe， Catia， SolidWorks,UG 等在汽車水泵企業(yè)的應(yīng)用已逐漸普及。從 20 世紀(jì) 70 年代末到 90年代中期 ,主要研究離心泵 CAD。近年來，基于流場分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究逐漸增多，但還未形成實(shí)質(zhì)性的重大進(jìn)展。泵的性能預(yù)測一直都是非常重要的一個(gè)研究課題，許多專家學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究工作。為了適應(yīng)發(fā)動機(jī)冷卻預(yù)測泵的性能?？煽厥桨l(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)通常包括電控模塊、傳感器和執(zhí)行器，它可以根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作需要來調(diào)整 冷卻量，以降低發(fā)動機(jī)的功率損耗。如新款寶馬車 采用可控式電動水泵，將冷卻系統(tǒng)的溫度設(shè)定點(diǎn)從 90℃提高到 110℃，節(jié)省了 2%5%的燃油，而排放的二氧化碳減少了 20%、碳?xì)浠衔餃p少了 10%. 在制造技術(shù)方面 各汽車水泵企業(yè)采用數(shù)控機(jī)床和加工中心日益普及，柔性加工線和在線監(jiān)測開始得到應(yīng)用，使汽車水泵的過程穩(wěn)定性和制造質(zhì)量明顯提高?？烧{(diào)轉(zhuǎn)速電動水泵可以實(shí)現(xiàn)水泵和發(fā)動機(jī)缸體的分離，便于水泵的安裝。溫度最低約 40℃，最高約 120℃，工作時(shí)溫度變化也比較大，其保修里程一般和發(fā)動機(jī)的保修里程一致，因此目前國內(nèi)汽車水泵設(shè)計(jì)對效率不太關(guān)注，比較關(guān)注的是壽命和可靠性。 國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)綜述 課題的國內(nèi)外研究概況 汽車水泵產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀 汽車水泵是汽車?yán)鋮s系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)的主要部件，是汽車發(fā)動機(jī)水冷系統(tǒng)的動力源，流量一般在每小時(shí) 525m3，壓力在 100200kPa，通常直接安裝在發(fā)動機(jī)上。 基于上述原因，對車削中心加工汽車 水泵渦殼的夾具設(shè)計(jì)研究已勢在必行。 本課題研究的意義 東風(fēng)汽車泵業(yè)有限公司所要加工的這批零件是新型產(chǎn)品，沒有與之對應(yīng)的加工中心和夾具。采用現(xiàn)場已有的 3 臺立式加工中心和一臺車削中心等進(jìn)行設(shè)計(jì)編制，要求保證所有的幾何尺寸、形位公差，且工藝設(shè)計(jì)要符合水泵渦殼的生產(chǎn)節(jié)拍（當(dāng)前需求量每月 3300 只），同時(shí)要求工 藝過程安排合理，夾具結(jié)構(gòu)合理，定位準(zhǔn)確，裝夾方便，可靠和穩(wěn)定地保證加工精度，并且滿足多刀加工的不干涉性等。此次我們采用德國德國德馬吉公司的車削和銑削中心完成零件的主要加工。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，加工中心的性能也在不斷的得到完善，在高速化、高精度、高可靠性、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等方面也得到了提高。傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床不能完成此次零件的加工需求，普通的加工中心也較難保證零件的精度和質(zhì)量。水泵的泵水量很大，例如一臺 V8 發(fā)動機(jī)的水泵，怠速時(shí)的泵水量 大約是 750L/h。逐步減少加工余量，以減少切削力、內(nèi)應(yīng)力的作用，提高加工精度，縮短生產(chǎn)節(jié)拍，滿足大批量生產(chǎn)的需要。而由于材料的選擇 ,其剛性較差，容易產(chǎn)生形變。武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 I 水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 摘要 本課題來源于東風(fēng)汽車泵業(yè)有限公司實(shí)際生產(chǎn)需求，主要論述了水泵渦殼的加工工藝及基準(zhǔn) B面的加工夾具設(shè)計(jì)。水泵渦殼的尺寸精度、形狀精度及位置精度的要求都比較高。因此安排工藝過程時(shí)，就要把各主要面的粗精加工工序分開。 關(guān)鍵字 ：水泵渦殼加工工藝夾具設(shè)計(jì) 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 II 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 III Abstract The subject es from the actual production needs of Dongfeng Automobile Pump Co,mainly discusses the pump volute process and basis B surface machining fixture requirements of dimensional accuracy,shape accuracy and positional accuracy for the pump volute is to the choice of material,less rigid,easily is imperative to separate rough and finish surface when design reduce the allowance to reduce the role of the cutting force,internal stress,improve processing accuracy,shorten the production cycle to meet the needs of mass production. Key word:pump volute processing fixture design 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 IV 目錄 一、緒論 ..................................................................1 課題來源、目的、意義 ...................................................1 ...........................................................1 .......................................................1 .....................................................1 國內(nèi)外概況、預(yù) 測和文獻(xiàn)綜述 ............................................ .................................................2 ...................................................3 二、水泵渦殼的工藝性分析 ..................................................5 水泵渦殼的 材料選擇 ....................................................5 .......................................................5 .......................................................5 ........................................................5 ....................................................6 ........................................................6 ...........................................................6 ...................................................6 確定生產(chǎn)類型和節(jié)拍 ....................................................7 工藝路線的擬定 ........................................................7 可行性分析 ............................................................8 工序間加工余量 ........................................................9 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 ...............................................10 ............................................................11 ............................................................11 及工時(shí)定額 ..................................................11 ...........................................11 .........................................11 .........................................13 每步工序的切削用量和工時(shí)定額 ...................................13 武漢大學(xué) 畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 V 三、銑削 B 基準(zhǔn)面的夾具設(shè)計(jì) ................................................27 問題的指出 ..........................................................27 六點(diǎn)定位原理 .........................................................27 .....................................................28 夾具設(shè)計(jì) ..........................................................28 ......................................................29 ............................................................29 ................................................29 定位誤差的分析 .................................................