机械制造技术基础课程设计

机械制造技术基础课程设计RevisedonNovember25,2020课程名称：机械制造基础设计课题：设计“泵体”零件的机械加工工艺过程2016年7月2日目录零件的工艺分析零件的作用题目所给的零件是泵体零件，泵体是机器的基础零件，其作用是将机器和部件中的轴、套、齿轮等有关零件联成一个整体，并使之保持正确的相对位置，彼此协调工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。要求箱体零件要有足够的刚度和强度，良好的密封性和散热性。因此，箱体零的加工质量直接影响机器的性能、精度和寿命。零件工艺分析泵体的外形较简单，有许多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是轴孔和销钉孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求。现分析结构特点如下：以侧面为基准D，另一侧面与基准D的平行度公差为。以前后端面作为基准的加工面，这组加工面铣底面，钻2-①11孔锪孔2-①22。以底面和2-011孔为基准，这组加工面主要是2-M20的螺纹孔，粗镗-半精镗-精镗①51H7，钻-铰2-05销孔，6-M8螺纹孔。表零件各表面技术参数加工部位基本尺寸（mm）尺寸公差等级粗糙度（um）051内孔051IT72-05销钉孔05IT82-035凸台035—底座底面——确定毛坯确定毛坯种类零件材料为HT300,考虑零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，生产类型为大批量生产，零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用砂型机器造型铸件毛坯。参考《机械制造工艺设计简明手册》，选用铸件尺寸公差等级为CT-100确定铸件加工余量及形状查《机械制造工艺设计简明手册》选用加工余量为G级，并查表，确定各个加工面的铸件机械加工余量，为方便铸造及计算，大致取各加工部分加工余量相同。各个铸件加工表面的加工余量如下表所示：表零件加工余量表简图加工面代号基本尺寸加工余量E1—4E2—4E3—4E4①354T1①11x2T2①222x2T3①511x2T4①5x2T5M81x2T6M202x2F1—4F2—2绘制铸件毛坯图工艺规程的设计编制机械加工工艺规程时，应首先遵循以下原则：应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；应充分考虑零件的生产纲领和生产类型，充分利用现有生产条件，并尽可能做到平衡生产；尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明的劳动条件；积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。工艺规程设计选择定位基准粗基准选择原则：保证相互位置要求原则余量均匀分配原则便于工件装夹原则在一个定位方向上只允许使用一次原则精基准选择原则：基准重合原则基准统一原则互为基准原则自为基准原则便于装夹原则选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选择粗基准。根据以上基准选择原则，该零件的基准选择如下：粗基准的选择：以零件未加工前端面E1和底面E3为定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准“基准统一”原则，以加工底面E3和两个销钉孔为主要的定位基准，前后两端面E1、E3间基准重合原则。制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查《机械制造工艺设计简明手册》选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：表3-1零件加工工艺步骤加工步骤加工内容1铸造毛坯2时效处理3夹底座侧面，粗铣前后E1、E2端面，保证厚度为35mm4夹E1、E2端面，粗铣半精铣底座面，保证高度17mm5以底座上表面及划线为基准，划线找正钻①11的孔和锪①22的沉头孔，保证孔深3mm6以E1为基准，按底座面E3高度划线找正，粗镗半精镗精镗①51孔7以E1为基准，划线找正，钻铰①5销钉孔8划线找正，钻M8螺纹孔9粗车半精车外圆柱面10粗铣半精诜凸台面E4,保证尺寸90mm11E4面划线找正，钻M20螺纹孔12去毛刺，清洗13总检入库机械加工余量、工序尺寸及公差的确定零件的每个需要加工面的总加工余量已经在前面部分确定，查《机械工艺手册》，现在确定各工序的加工余量如下：表3-2零件内孔工序尺寸表加工面加工内容加工余量工序尺寸精度等级表面粗糙度

2x①51H7铸件4047CT10—粗镗3049IT10半精镗2050IT9精镗1051IT82x①5IT8钻0IT10铰05IT82xM20x钻0IT10攻M20IT86xM8IT8钻0IT10攻M8IT82x011钻11011IT102x022锪22022IT10表3-3平面工序尺寸表加工面加工内容加工余量工序尺寸表面粗糙度前端面E1粗铣2—后端面E2粗铣2—底面粗铣2—半精铣1—①35外圆端面粗铣2—半精铣1—外圆柱面粗车2—半精车1—孔内侧平面F2粗铣2—确定切削用量及时间定额工序3:粗铣前后端面1.加工条件工件材料：HT300、硬度300HBS、铸造；铣床：X51立式铣床（功率）；刀具：硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,ap=2mm,d0=40mm,v=45-65m/min,z=4，f=。

2.切削用量确定背吃刀量因为加工余量不大，一次加工完成ap=2mm。选择铣刀磨钝标准及刀具寿命后刀面最大磨损限度，由于铣刀直径do=40mm，可查铣刀寿命T=120min。确定切削速度粗铣时f二，取f=z，取v=65m/min。1000V1000x65TOC\o"1-5"\h\zns=n汗二nx40=min按机床主轴转速取nw=590r/minndnnx40x590 .v= = =min1000 1000fm=fzZnw=X4x590=708mm/r3.计算工时C=()d=x40=mm且2, ‘I 且3 'it=4xt=4x127+4+4_590x0.3=工序4:铣底面1.选择刀具X51立式铣床的YG8硬质合金端铣刀，ap=2mm,d0=40mm,v=45-65m/min,z=4,f=。2.切削用量确定背吃刀量因为加工余量不大，一次加工完成ap=2mm。选择铣刀磨钝标准及刀具寿命后刀面最大磨损限度，由于铣刀直径do=40mm，可查铣刀寿命T=120min。确定切削速度粗铣时f二，取f=z，取v=65m/min。1000v1000x65ns=皿汗=nx40=min按机床主轴转速取nw=590r/min_ndn_nx40x590_.TOC\o"1-5"\h\zv=1^00 1^00 mnfm=fzZnw=X4x590=708mm/r计算工时mm且2 'I 且3 '【129+4+4t= =m590x0.3工序5：钻2x011孑L,锪2x022沉头孔，深度为3mm钻011的切削用量及基本工时选择机床Z525立式钻床，选取高速钢麻花钻011进给量f二，取f=r切削速度v=5-12m/min,取v=12m/min1000v1000x12机床主轴转速ns=皿=nx11=min选取nw=392r/min实际切削速度v=地=nX11X392=minc1000 1000基本工时：t|=2xA=2x17+4+3m1nf392x0.13锪022的孔，保证孔深3mm刀具的选择：硬质合金带导柱直柄平底锪孔导柱直径d=7基本由于刀具材料与机床钻孔时完全一样，则切削速度和进给量与钻孔一致,工时不同。

基本基本工时：tm2=2X"=柘洞节w该工序工时tm=tml+tm2=x60+=工序6:粗镗半精镗精镗中51H7①粗镗中49孔选择卧式镗床T611,选取普通高速钢单刃镗刀，BH=10mm10mm,L=45mm,f=2mm。切削用量选择：粗镗ap=3mm,f=r,v=35m/min1000v1000x35机床主轴转速ns=皿.二叫49=min选取nw=250r/min实际切削速度v=土E="4*250=minc1000 1000计算工时：L=1+1+1=35+4+2=41mm0 1 241_L41_Lm1=n~f250x0.5②半精镗中50孔切削用量选择：粗镗ap=2mm,f=r,v=40m/min1000v1000x40机床主轴转速ns=兀^^-n50=min选取nw=250r/min

ndn nx50x250 .实际切削速度vc=1—=F^=min计算工时：L=l+1+1=35+4+2=41mm01241T41Tm2=土250x0.5w精镗中51孔切削用量选择：粗镗ap=1mm,f=r,v=60m/min1000v1000x60机床主轴转速ns=亚汗二nx51=min选取nw=400r/min

实际切削速度疗濡=斜3皿n41计算工时：L=l+1+1=35+4+2=41mm0 1 241t= = m3nf400x0.2w该工序工时tm=2x(tml+tm2+tm3)=2x(++)=工序7:钻铉①5销钉孔①钻①孔选择机床Z525立式钻床,选取高速钢麻花钻①选择机床Z525立式钻床,选取高速钢麻花钻①切削速度v=5-12m/min,取v=12m/minII。。*"=min选取nw=960r/min机床主轴转速n=——sndnx4.2一、心、士亡Hdnnx4.2x960

实际切削速度v= = =mmc1000 1000L°35+4+2x =2x nf960x0.13w②钗孔至①5选择①5钗刀进给量瑚机床主轴转速lOOOv1000x6mi/.、牛日/.n= = =191r/min选取n=278r/min机床主轴转速TOC\o"1-5"\h\zsEnxlO w士亡皿dnnxl0x278实际切削速度v= 卅= =minc1000 1000切削工时t尸2x_L=2x35+3+2m2nf278x0.6w该工序工时静匕1+重2=+二工序8：钻6xM8螺纹孔①钻孔①

立式钻床Z525,选取高速钢直柄麻花钻头，d°=进给量f=,取f=r切削速度v=5-12m/min,取切削速度v=llm/min,当向=时，钻头后面最大磨损为，寿命T=35minTOC\o"1-5"\h\z［门土+辨去如、古 lOOOv1000x11 . .机床主轴转速n= = =mm选取n=530r/mmsndnx6.7 w宁 出「、击存 71dn”x6.7x530 •头际切削速度"希切削工时L=I+1+1=35+4+2=41mm0 1 2「L/ 41t[=6x =6x mlnf530x0.56w②攻丝机床选择组合攻丝机，刀具选择细柄丝锥进给量f：查粗牙普通螺纹，螺距p=,因此进给量f=r住*lOOOv1000x9.2 ._八八,.机床主轴转速n=住*lOOOv1000x9.2 ._八八,.机床主轴转速n=———= =min取n=420r/min、 —1 一c Wndnx8TOC\o"1-5"\h\z.ndnnx8x420实际切削速度v= w= =minc1000 1000\=(l-3)f=3x=L=l+1+1=35++2=0 1 2切肖I]工时t尸6x_L=6x4°，75m2nf1.25x420w所以本工序用的时间静七i+t2=+二夹具的设计.对夹具的基本要求1、 保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2、 提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3、 工艺性好专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修.专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4、 使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5、 经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益夹具设计夹具设计一般在零件的机械加工工艺制定之后按照某一工序的具体要求进行的。制定工艺过程应充分考虑夹具实现的可能性而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具设计质量的高低，应以能否稳定的保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、维护容易等为其衡量指标,典型夹具设计的过程如下：1生产批量2零件图及工序图3零件工艺规程4夹具典型结构及其有关标准依据要求，本次设计的，齿轮机座为小批量生产，如果采用专用夹具，可能会造成经济成本的增加，同时对于该零件来讲，形状为规则的轴类零件，夹持方法较为简单，在多个工序中，只需采用普通机床的夹具即可加工。总结两个星期的课程设计将要进入尾声，自从题目布置以后，我便从查阅资料，设计工序，到设计和计算工序尺寸和机械加工余量，进一步设计和绘制车床离合齿轮的零件图，接着设计和绘制夹具的装配图，通过一系列的设计过程，使我对于工艺规程编制更为了解，为我以后更好地走上工作岗位打下了良好的基础。零件图和专用量具绘制完后，我便开始了紧张而有序设计说明书编写工作和机械工艺过程卡和工序卡的填写，同时又在计算机上绘制了零件图，然后我有