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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。
在加工精度方面，近10年来，普通级机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm,提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。 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MTBF值达到30000h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。
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。
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。
1.3铣床加工的顺序：
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加工顺序通常包括切削加工工序、热处理工序和辅助工序等，工序安排的科学与否将直接影响到零件的加工质量、生产率和加工成本。切削加工工序通常按以下原则安排： 1）先粗后精 当加工零件精度要求较高是都要经过粗加工、半精加工、精加工阶段，如果精度要求更高，还包括光整加工等几个阶段。
2）基准面先行原则 用作精基准的表面应先加工。任何零件的加工过程总是先对定位基准进行粗加工和精加工，例如轴类零件总是先加工中心孔，在以中心孔为精基准加工外圆和端面箱体类零件总是先加工定位用的平面及两个定位孔，再一平面和定位孔为精基准加工孔系和其他平面。
3）先面后孔 对于箱体、支架等零件，平面尺寸轮廓较大，用平面定位比较稳定，而且孔的深度尺寸有是以平面为基准的，故应先加工平面，然后加工孔。
4）先主后次 即先加工主要表面，然后加工次要表面。 我的毕业设计就是利用机床对水泵叶轮进行的加工设计相应的夹具。本文从水泵叶轮的工艺分析、车床夹具的设计、铣床夹具的设计几个方面予以阐述。
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第二章 零件的分析
2.1零件的作用
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KA-AFFA图3-1水泵叶轮
3.3夹具的结构设计
3.3.1定位元件的选用：
本夹具定位元件采用平头支撑钉（A型）和定位心轴，套类和盘类工件加工是，为保证外圆和端面与内孔轴线间的位置精度，常以孔定位，在心轴上定位。
支撑钉主要用于精基准的定位，定位面是平面。材料为45cr优质碳素结构钢，支撑钉与工件定位基面的接触的表面，尺寸精度不低于IT8，定位元件—支撑钉的工作表面粗糙度大于Ra1.6微米，选用Ra0.8或Ra0.4，采用调整法和修
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配法提高装配精度，保证支撑钉在同一个平面上。
定位心轴的材料选用45钢，心轴外圆柱表面与工件定位面配合的表面，尺寸精度不低于IT8，选用IT7或IT6制造，并经过调质处理，提高表面硬度和耐磨性。硬度HRC55-62。该心轴为刚性心轴的结构形式。是间隙配合的心轴，多用于定心精度不高生产批量不大的场合，要求水泵叶轮以孔和端面组合定位。 3.3.2 夹紧方案的选择
本夹紧方案采用夹紧螺母、垫圈与心轴联结夹紧，通过于心轴的联结把水泵叶轮固定到夹具上，心轴的具体形状尺寸等见图纸车夹具中心轴。当工件加工完毕后，松开螺母，卸下工件。在装上下一个工件，夹紧后即可加工下底面。由于采用手动夹紧，也只能用于中小批生产的场合。
3.3.3夹具体的设计
夹具体是与车床联结的元件，车床夹具体材料为HT200，盘形零件，夹具体为铸件。 3.3.4支架的设计：
加工前，水泵叶轮在夹具上获得正确的位置后，还必须在夹具上设置夹紧机构，将水泵叶轮夹紧，以保证水泵叶轮在切削力、离心力等外力作用下仍然保持定位是所占据的位置不变。
a)夹紧里的方向：夹紧里的方向朝向向工件的主要定位面，以保证水泵叶轮的定位精度。根据加工要求，在水泵叶轮的底面上车削，要保证孔与端面的垂直度和4mm的厚度，根据加工要求，以水泵叶轮底面的对面为主要定位面，夹紧里的方向应该朝向底面，这样能保证定位可靠，满足上述要求。
b)夹紧里的作用点：夹紧力的作用点应正对定位元件或落在定位元件的支撑范围内，以保证水泵叶轮的定位可靠。夹紧力的作用点应处在水泵叶轮刚性较好的部位，减小了夹紧变形。这种措施对于刚性较差的水泵叶轮很重要，夹紧水泵叶轮时，若夹紧力作用在水泵叶轮的圆柱薄壁上，会使水泵叶轮产生交大的变形，所以夹紧里作用在刚性较好的凸台处，因为他的轴向刚度比径向刚度大。 c)夹紧力的大小：夹紧力的大小，对工件的定位可靠性，工件和夹具的变形，夹紧机构的复杂程度和传动装置的选择都有很大的影响。
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夹紧力的大小涉及复杂的动态平衡问题，所以只能作粗略估算。计算是以主切削力为依据与夹紧力建立静平衡方程，解此方程来求夹紧里的大小。考虑到切削力大小在加工过程中受到工件材质不均匀、刀具磨损等因素影响，在考虑到工件在实际加工工程中还会受到惯性力和来自工件自重等外力因素。所以对按静力平衡求得的夹紧力大小还必须乘以安全系数加以修正，作为实际所需要的夹紧力数值。 即：
Fj=KFjo
式中：Fj为实际所需的夹紧力，单位：N ；Fjo为理论上的夹紧力；K为安全系数，通常K=1.5-1.3。Fj=12000（N）
3.3.5夹紧元件结构：
本夹具夹紧元件采用夹紧螺母、垫圈与中心定位心轴夹紧。 3.3.6夹具与工作台的联结方式：
夹具是通过过渡盘固定在车床主轴上的，以此来确定夹具在机床上的位置。用4个M16的螺栓将夹具安装在车床主轴上。
3.4夹具设计及操作的简要说明
如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。但由于是中小批生产，所以着眼与手动夹紧而不是采用自动、机动夹紧，因为这是降低成本的重要途径。本道工序是精车水泵叶轮底面，切削力较小，为了夹紧工件，避免积聚结构过于庞大。目前采取的措施是：提高毛坯制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力。选择合理的夹紧机构，尽量增加夹紧力。结果，本夹具总的感觉比较紧凑。车夹具的装配图以及零件图分别见图纸。
3.5卧式铣床夹具的设计
根据第5道工序夹具将用在卧式铣床上加工水泵叶轮上两条互成90o的十字槽。机床型号为X63卧式铣床。刀具为Φ10的指状铣刀。 3.5.1问题的提出
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