#“泵體”零件加工工藝設(shè)計(jì)

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1、課程 設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 題目“泵體”零件加工工藝設(shè)計(jì) （生產(chǎn)綱領(lǐng)：500件） 系 別機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí)08機(jī)本（1）班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 楊祿 起訖日期 201167?2011610 指導(dǎo)教師蔡厚道職稱講師 教研室主任蔡厚道 日 期 2011610 江西藍(lán)天學(xué)院教務(wù)處印制 目錄 1設(shè)計(jì)任務(wù) 1 2零件的分析 1 2.1零件的作用 1 2.2零件的工藝分析 1 3確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀 1 3.1毛坯的種類 1 3.2毛坯的結(jié)構(gòu)工藝 2 3.3毛坯選擇的依據(jù) 2 3.4坯料尺寸公差與機(jī)

2、械加工余量 4機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 4.1 基準(zhǔn)的選擇 2 4.2零件表面加工方法 3 4.3各工序間加工余量 3 4.4制定工藝路線 4 4.5 切削用量計(jì)算 5 4.6加工? 80K7孔的基本工時(shí)的計(jì)算 7 4.7 基本工時(shí)計(jì)算 9 5參考文獻(xiàn) 9 課程設(shè)計(jì)計(jì)算書: 1. 設(shè)計(jì)任務(wù) 分析泵體右端蓋的技術(shù)要求，并繪制零件圖。加工此零件為大批大量生產(chǎn) ，考慮綜合因 素設(shè)計(jì)零件技術(shù)機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫工藝文件。設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝裝備 ，繪制機(jī)床 專用夾具組裝圖? 2. 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是泵體右端蓋，屬于蓋體類零件，它和其他

3、零件一起裝配 ，形成泵的 一個(gè)密封腔體結(jié)構(gòu)用來(lái)儲(chǔ)存、輸送分配物質(zhì)。工作中，零件內(nèi)表面要受到介質(zhì)的沖擊，但強(qiáng) 度要求不是特別大，因此對(duì)零件的剛度有一定的要求，零件與其他零件相配合的表面，要有 一定的尺寸精度和形位精度。 2.2零件的工藝分析 泵體的功能是通過(guò)介質(zhì)的分配，傳遞動(dòng)力，使其工作?所以對(duì)密封性能要求較高。由于泵 體右端蓋是組成泵的主要元件，該零件的幾組平面有表面粗糙度和位置度要求。 1) .底面加工表面，粗糙度為 3.2 2) .左右端加工表面，粗糙度為6.3 3) 4 X①11的通孔，表面粗糙度要求為 25. 4 X①22均布的孔深2。 4) ①80k7的通孔是粗糙度為1

4、.6 5) .12XM6的螺紋孔。 經(jīng)過(guò)對(duì)以上加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然 后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，保證它們的位置精度。 3. 確定毛坯的制造方法和毛坯的形狀 零件材料是HT200零件年產(chǎn)量是中批量生產(chǎn)，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提 高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的 形狀盡量接近，孔不鑄出。 3.1毛坯的種類 由技術(shù)要求可知該零件是鑄件，且已知是中批量生產(chǎn)，參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，根 據(jù)鑄件制造方法，采用金屬型機(jī)械造型鑄造的經(jīng)濟(jì)精度好。 3.2毛坯的結(jié)構(gòu)工藝 結(jié)構(gòu)符合各

5、種毛坯制造方法和工藝要求，避免因結(jié)構(gòu)不良造成的毛坯缺陷，使制造工藝 簡(jiǎn)單、操作方便。 3.3毛坯選擇的依據(jù) 根據(jù)零件圖可知，該零件為鑄件，且尺寸不大，受力很小，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可查 得材料選HT200即可滿足強(qiáng)度要求。 3.4坯料尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 材料為HT200中批量生產(chǎn)，以此確定尺寸公差與加工余量。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 明手冊(cè)》： ① 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)255mm寬190mm所以最大輪廓尺寸 為 255mm ② 選取公差等級(jí)CT由表2.2-3，鑄造方法按機(jī)器鑄造型、鑄件材料按灰鑄鐵得公差等級(jí) 范圍8到10級(jí)，取9級(jí)。 ③ 求鑄件

6、尺寸公差，由表2.2-1查得：3.2mm ④ 求機(jī)加工余量等級(jí)，由表2.2-5取G級(jí)。 ⑤ 求MA由表2.2-4查得最大255mm勺機(jī)械G級(jí)機(jī)加工余量得 MA=4.5mm 表3-1加工余量和鑄件尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 0 80K7 2.5 ①75 255 4.5 264 18 3 21 4. 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1基準(zhǔn)的選擇 定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。 1、粗基準(zhǔn)的選擇： 因?yàn)楸皿w箱體類零件，執(zhí)照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基準(zhǔn)選擇

7、原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工 表面時(shí)則應(yīng)與這些加工表面要求相對(duì)精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)） ，所以對(duì)于本零件 可以先以圓柱面部分作為粗基準(zhǔn). 2、精基準(zhǔn)的選擇： 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)改進(jìn)行尺 寸計(jì)算。應(yīng)選擇底面為本零件的精基準(zhǔn) 4.2零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內(nèi)孔、端面、底面等，材料為 HT200.參考設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中 表1-6到表 1-20。其加工方法選擇如下： 表4-1各加工面的加工方法 加工表面 粗糙度要求 公差等級(jí) 加工方法 左端面 6.3 I

8、T11 粗銃 右端面 6.3 IT11 粗銃 ①80k7內(nèi)孔 1.6 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜 底面 3.2 IT9 粗銃-精銃 底孔 25 IT12 鉆 M6內(nèi)螺紋 IT7 鉆，攻絲 4.3各工序間加工余量 根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的表 2-15至2-28，將各加工表面的工藝路線、工序（或工步） 余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表中。 表4-2各加工表面的工藝路線、工序余量，工序尺寸及其公差、表面粗糙度 加工表面 工步名稱 工步余量 基本尺寸 公差等級(jí) 粗糙度 左端面 粗銃 1.5 262.5 IT11

9、 6.3 毛坯 4.5 264 -- -- 右端面 粗銃 1.5 255 IT11 6.3 毛坯 4.5 261 -- --  ①80K7通孔 精鏜 0.5 80 IT7 1.6 半精鏜 2 78 IT7 1.6 粗鏜 2.5 75.5 IT7 .1.6 毛坯 0.5 75 -- -- 4 X①11的通孔 鉆 11 IT12 25 毛坯 實(shí)心 -- -- -- 6*M6-7HT25 攻絲 攻絲 1 6 IT7 -- 鉆 5 IT7 -- 毛坯 實(shí)心 --

10、 -- -- 底面 精銃 0.3 18 IT9 3.2 粗銃 1.5 18.3 IT9 3.2 毛坯 3 21 -- -- 4.4制定工藝路線 制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等 技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī) 床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生 產(chǎn)成本。 . 工序順序的安排機(jī)械加工工序遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則， “先粗后精”原則，“先主后 次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面，遵循“先面后孔”因此工序安排如下

11、： 工序1 時(shí)效處理。（消除鑄件內(nèi)應(yīng)力） 工序2 劃線、在毛壞上標(biāo)出 ①11孔。 工序3 粗銑-半精銑底平面、最大輪廓為200的端面。 工序4 粗銑左右兩端面。 工序5 粗鏜-半精鏜-精鏜①80k7的孔和倒角。 工序6 鉆①11孔。 工序7 銑①22T2孔 工序8 鉆，攻絲M6的螺紋孔。 工序9 去毛刺。 工序10清洗。  工序11檢測(cè)入庫(kù) 表4-3各工序名稱、機(jī)床設(shè)備、刀具、量具 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 時(shí)效處理（去鑄件 應(yīng)力退火） 2 粗銃、精銃底面 X51立式銃床 平面銃刀 游標(biāo)卡尺 3 底面劃出4X

12、①11 孔 4 鉆①11的孔 Z525型立式鉆床 直柄麻花鉆 塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百 分表 5 粗銃左右端面 X51立式銃床 端面銃刀 游標(biāo)卡尺 6 粗鏜-半精鏜-精 鏜①80k7的孔 T616臥式鏜床 鏜桿 游標(biāo)卡尺 7 端面劃出6XM6孔 8 鉆孔攻絲 M6-7HT25 孔。 Z5125A立式鉆床 麻花鉆，絲錐 塞規(guī)卡尺、內(nèi)徑百 分表 9 將①11孔上部2mm 锪成①22 Z525型立式鉆床 錐柄擴(kuò)孔鉆、塞規(guī) 卡尺、內(nèi)徑百分表 10 去毛刺 鉗工臺(tái) 平鋰 11 清洗 清洗機(jī) 12

13、 檢驗(yàn)入庫(kù) 百分表，三用游標(biāo) 卡尺檢驗(yàn)樣板，三 棱平尺塞規(guī) 4.5 切削用量的計(jì)算 4.5.1 銑底面工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取 ap=3mm進(jìn)給量的確定，由表 5-11，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-13，按工件材料為灰鑄鐵、硬度為195HBS勺條件選擇， 切削速度v可取為45m/min。由公式（5-1 ） n =1000v/二d可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速 n=286.62 r/min，參照表3.7所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速 n=380r/min。再將 此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 v = n二d /

14、1000 =380*3.14*50/1000=59.66 m/min。 4.5.2 銑端面工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取ap=4.5mm進(jìn)給量的確定，由表 5-11，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.2mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-13，切削速度v可取為38m/min。由公式n = 1000v/二d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=127.39r/min，參照表3.7所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取 轉(zhuǎn)速n=300 r / min。再將此轉(zhuǎn)速代入公，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度 v 二n「：d/1000=300*3.14*50/1000=47.1 m/min。 4.5.3 粗鏜孔工步

15、切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取ap=5mm進(jìn)給量的確定，由表 5-138，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.8mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-138，切削速度v可取為30m/min。由公式n = 1000v^：d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n "19.3 r/min，參照表4.2-19所列T616型臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速， 取轉(zhuǎn)速n =140r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鏜削速度 v 二 n~d /1000 =140*3.14*75/1000=32.97 m/min。 4.5.4 半精鏜孔工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取ap=3mm進(jìn)給量的確定，由表 5-138，選取

16、該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.8mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-138，切削速度v可取為30m/min。由公式n = 1000v^：d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n =119.3 r/min，參照表4.2-19所列T616型臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速， 取轉(zhuǎn)速n =140r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鏜削速度 v 二 n-d /1000 =140*3.14*75/1000=32.97 m/min。 4.5.5 精鏜孔工步切削用量的計(jì)算 背吃刀量的確定，取ap=0.5mm進(jìn)給量的確定，由表5-138，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.3mm/r。切削速度的計(jì)算，由表5-138，切削速度v

17、可取為30m/min。由公式n = 1000vT：d 可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n =119.3 r/min，參照表4.2-19所列T616型臥式鏜床的主軸轉(zhuǎn)速， 取轉(zhuǎn)速n =140 r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鏜削速度 v = n■:d /1000 =140*3.14*75/1000=32.97 m/min。 、加工M6螺紋的切削用量 1鉆M6螺紋底孔(螺紋的牙型按普通細(xì)牙螺距為 0.75螺紋加工) (1) 、被吃刀量的確定 選被吃刀量 =5.2mm。 (2) 、進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.12mm/r。 (3) 、切削速度的計(jì)

18、算 由表5-22，取切削速度v=16m/min。有公式 n=1000v/3.14d=1000*16/3.14*5.2=979.91r/min. 參照表 4-9 所列 Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn) 速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式可求的該工步的實(shí)際鉆削速度 v=3.14 nd/1000=3.14*960*5.2/1000=15.67m/mi n. 2、攻M6螺紋 (1) 、被吃刀量的確定 選被吃刀量 =0.8mm。 (2) 、進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.1mm/r 。 (3) 、切削速度的計(jì)算 由表5-38，取切削速度v=8.9

19、m/min。有公式 n=1000v/3.14d=1000*8.9/3.14*6=472.40r/min. 參照表 4-9 所列 Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn) 速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式可求的該工步的實(shí)際鉆削速度 v=3.14 nd/1000=3.14*392*6/1000=7.39m/mi n. 4.6加工? 80K7孔的基本工時(shí)的計(jì)算 4.6.1 基本時(shí)間tj的計(jì)算 粗鏜孔工步根據(jù)表6.2-1，鏜孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l I1 I2)/ fn求得。式中 l =80mm l2=3mm 11=7mm f =0.8mm/r； n=140r/min

20、。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基 本時(shí)間勺=(80+7+3)/0.8*140=0.804min 。 半精鏜孔工步，根據(jù)表6.2-1，半精鏜孔基本時(shí)間由公式tj =L/f^(l l< l2)/fn求得。 a 式中 h、l2 由表 6.2-1 按 K =45°、p = 3 的條件查得 h=5mml2=3mm而l =80m ; f =0.8mm/r ; n =140r/min。將上述結(jié)果代入公式tj = L / f^ (l l1 l2) / fn中，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得出該工序 的基本時(shí)間 tj=(80+5+3)/0.8*140=0.786min。 精鏜孔工步，根據(jù)表 6.2-1 ,鏜孔基本

21、時(shí)間由公式tj =L/fn=(l」」2)/fn求得。式 中 S "2 由表 6.2-1 按 K =45°、ap=0.5 的條件查得 b=2.5mm "2=3m;而 l =80mm f =0.3mm n =140r/min。將上述結(jié)果代入公式t^L/f^(l 11 ，2)/ fn中，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得出該工序 t 的基本時(shí)間 J=(80+3+2.5)/0.3*140=2.036min。 輔助時(shí)間tf的計(jì)算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間tf與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為1 =(0.150.2)，可取 tf=0.15tj，則各工序的輔助時(shí)間分別為：粗鏜工步的輔助時(shí)間：tf =0.15*0.804

22、=0.1206min 。 半精鏜工步的輔助時(shí)間：tf =0.15*0.786=0.1179min 。精鏜工步的輔助時(shí)間：tf =0.15*2.036=0.3054min。 其他時(shí)間的計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間 和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于右端蓋的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí) 間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，休息與生理需要時(shí)間tx是 作業(yè)時(shí)間的2%-4%，本工件均取3%則各工序的其他時(shí)間(tb+tx)可按關(guān)系式(3%+3% X( tj - tf)計(jì)算，分別為：粗鏜孔工步的其他時(shí)間：tb t

23、x=6%*(0.804+0.1206)=0.05548min 半精鏜孔工步的其他時(shí)間：tb tx=6%*(0.786+0.1179)=0.05423mi n 。精鏜孔工步的其他時(shí) 間：tb tx=6%*(2.036+0.3054)=0.1405min。 單件時(shí)間tdj的計(jì)算 1、 粗鏜孔工步 tdj 鉆=0.804+0.1206+0.05548=0.98min。 2、 半精鏜孔工步 tdj 鉸=0.786+0.1179+0.05423=0.96min。 3、 精鏜 孔工步tdj鉸=2.036+0.3054+0.1405=2.48min 因此，工 序的單 件時(shí)間 tdj=tdj 鉆 +t

24、dj 鉸 +tdj 鉸=0.98+0.96+2.48=4.42min。 4.7 制訂工序卡片 在本次課程設(shè)計(jì)中，我所被指定的工序是加工孔。根據(jù)切削用量的計(jì)算和基本工時(shí)的計(jì) 算即可制訂出該工序的工序卡片，具體內(nèi)容詳見機(jī)械加工工序卡片 5. 參考文獻(xiàn) [1] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 主編君成湖 [2] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 主纟 [3] 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民主編 [4] 《機(jī)械制造工藝》 主編 陳磊 ⑸《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》崇凱主編 [6] 《機(jī)械加工工藝裝備》張普禮主編 李保章杜金萍 帚鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 吳暐 化學(xué)工業(yè)出版社 東南大學(xué)出版社 [7] 《機(jī)械加工工藝裝備手冊(cè)》 陳心昭