機油泵泵體工藝規(guī)程設計說明書.doc

目錄前言 （3）1 零件的工藝分析及生產類型 （4）1.1零件的用途 （4）1.2零件的工藝分析 （5）1.3零件的生產類型 （5）2 確定毛坯種類，繪制毛坯圖 （5）2.1確定毛坯種類 （5）2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量 （5）2.3 設計毛坯圖 （6）2.4 繪制毛坯圖 （6）3 選擇加工方法，制定工藝路線 （7）3.1 定位基準的選擇 （7）3.2 零件的表面加工方法 （7）3.3工序的集中與分散 （8）3.4工序順序的安排 （8）3.5制定工藝路線 （8）3.6 加工設備及工藝裝備選擇（11）3.7工序間加工余量、工序尺寸的確定（12）3.8切削用量的計算（13）3.9基本時間的計算（20）4 設計心得 （23）參考文獻（24） 前言機械制造工藝學課程設計綜合了機械制圖、機械制造工藝學、工程材料、機械設計、CAD/CAM等專業(yè)基礎課和主要專業(yè)課，并且經(jīng)過了為期兩周的機械設計課程設計之后，進行的又一次實踐性環(huán)節(jié)，本次課程設計主要針對機械制造工藝學和工程材料這兩門課程的運用，同時也有對刀具和切屑的部分知識的綜合，因此這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合總復習，同時還要對相關課外知識進行查閱和學習，是一次對我們實際運用知識解決問題能力的練習。 通過這次課程設計所要達到以下幾方面：1、 能熟練的運用機械制造技術基礎的知識，正確地解決一個零件在加工 中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題 和解決問題的能力。2、 復習課程設計過程相關知識：CAD、Proe、機械制造工藝學、機械制圖等等， 加深對專業(yè)知識的理解。 3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料 等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。希望通過對機油泵泵體的加工工藝規(guī)程的設計，可以進一步學習機械制造工藝學并掌握簡單零件的加工工藝設計。因為是第一次接觸制造工藝設計 ，設計上定有諸多不合理之處，希望老師多多批評和指正。任務介紹： 本次課程設計題目是：機油泵泵體工藝規(guī)程設計。要求如下：生產批量為大批大量生產，其他要求及零件參數(shù)見機油泵泵體零件圖，要求設計該泵體的機械加工工藝規(guī)程，具體內容為：（1）根據(jù)生產類型，對零件進行工藝分析；（2）選擇毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖；（3）制訂零件的機械加工工藝過程，選擇工序加工設備及工藝裝備，確定各 工序切削用量及工序尺寸，并計算工序的工時定額；（4）填寫工藝卡片；（5）撰寫設計說明書。圖1 機油泵泵體零件圖1零件的工藝分析及生產類型1.1零件的用途 機油泵是不斷的把發(fā)動機油底殼里的機油送出去以達到潤滑發(fā)動機各個需要潤滑的零部件的目的。機油泵泵體在整個機油泵中起著很重要的作用，泵體的尺寸精度、表面粗糙度直接影響機油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命。零件的技術要求 ：鑄件表面不允許有裂紋、氣孔、粘沙等缺陷。鑄件拔模斜度1-3，未注圓角半徑R2-3。鑄件經(jīng)回火，除內應力處理，硬度HB187-255。所有螺紋空口倒角至螺紋大徑。去銳邊毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 1.2零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要去齊全，零件的結構工藝性合理。該零件需要加工的表面均為切削加工，各表面的加工精度及表面粗糙度都不難獲得。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，該機油泵泵體位置公差要求嚴格，部分加工面需專用夾具進行夾緊定位。1.3零件的生產類型根據(jù)零件的生產綱領，該零件為大批大量生產。2確定毛坯種類，繪制毛坯圖2.1確定毛坯種類零件材料采用灰鑄鐵HT200，具有高的抗壓強度、良好的鑄造性、耐磨性、消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性?？紤]到鑄造可以鑄造內腔、外形很復雜的毛坯，工藝靈活性大，鑄造成本低 ，故選用鑄件毛坯。又已知零件的生產規(guī)模為大批大量生產，根據(jù)機械制造技術課程設計指導表1-6，確定毛坯鑄造方法為機器砂型鑄造，鑄件的機械加工余量等級G級，公差等級8-10級。2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量已知毛坯制造方法為機器砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，規(guī)模為大批大量生產，查機械制造手冊表5-3可取鑄件尺寸公差等級CT為10級，加工余量等級MA為G級。 表1 毛坯尺寸及機械加工總余量（mm）加工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機械加工總余量鑄件尺寸底面147.522.83.551.021.4底面252.43.58.51.2凸臺202.43.523.51.2 左右端面412.83.5471.4孔3.23611.6孔 222.43161.2 2.3 設計毛坯圖（1） 確定鑄造斜度 根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊確定毛坯砂型鑄造斜度為,圓角半徑R2-3。（2） 確定分型面 以底面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內應力，改善切削性能，鑄件進行機械加工前應當進行時效處理。3.4 繪制毛坯圖圖2 機油泵泵體毛坯圖3選擇加工方法，制定工藝路線3.1定位基準的選擇 基準選擇是工藝規(guī)程設計的重要內容之一。基準選擇的正確與合理可以保證加工質量，提高生產率。 粗基準的選擇：對于零件而言，應盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則， 以凸臺為初基準。精基準的選擇：主要應該考慮基準重合、統(tǒng)一基準、互為基準等原則。采用互為基準反復加工的辦法達到位置度要求，然后以半精銑后的孔端面為精基準。3.2 零件的表面加工方法根據(jù)零件圖上標注的各加工表面的技術要求，查機械制造技術課程設計指導表1-7至表1-15，通過對各個加工方案的比較，最后確定零件表面的加工方法如下表：表2 零件表面加工方法需加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方法底面1IT105粗銑半精銑底面2IT1220粗銑凸臺IT1210粗銑孔IT82.5粗鏜半精鏜精鏜孔IT122.5鉆擴鉸左右端面IT102.5粗銑半精銑精銑孔IT1220 鉆4-M6螺紋IT1212.5鉆絲錐攻螺紋定位銷無無配座3.3工序的集中與分散已知零件的生產規(guī)模為大批大量生產，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序都要集中，采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù)，在一次裝夾中可以加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。加工設備主要以專用設備為主，采用專用夾具，這樣生產質量高，投產快生產率較高。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產成本盡量下降。3.4工序順序的安排1.機械加工順序1 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工端面。同時考慮位置度要求，左右端面互為基準反復加工。2 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面左右端面和圓孔表面，后加工次要表面凸臺、底座孔以及倒角。4 遵循“先面后孔”原則，先加工端面，后加工孔。 2輔助工序 毛坯鑄造成型后，應當對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工。在對零件的所有加工工序完成之后，安排噴漆、去毛刺、清洗、終檢工序。3.5制定工藝路線工藝路線一：工序號 工序內容 定位基準10清洗檢查毛坯20粗銑底面端前后面定位30粗銑凸臺底面定位40粗銑前后端面底面定位、前后端面定位50半精銑底面端面定位60半精銑前后端面底面定位、前后端面定位精銑前后端面底面定位、前后端面定位70鉆2個孔、倒角底面，前后端面定位80鉆孔，擴孔到鉸孔到孔的大端面、底面90粗鏜孔 底面，孔定位半精鏜孔底面，孔定位精鏜孔底面，孔定位100鉆M6螺紋底孔為孔，孔的大端面定位攻螺紋孔，孔的大端面定位110去銳邊毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140終檢入庫工藝路線二：工序號 工序內容 定位基準 10清洗檢查毛坯 20粗銑前端面后端面定位 30粗銑，半精銑，精銑后端面前端面定位 40半精銑，精銑前端面后端面定位 50鉆，擴，鉸孔孔的大端面、底面 60粗鏜，半精鏜，精鏜孔、倒角前端面，底面定位 70粗銑，精銑底面前后端面定位 80粗銑凸臺底面定位 90鉆2個孔、倒角底面定位100鉆M6螺紋底孔為孔，孔的大端面定位攻螺紋孔，孔的大端面定位110去銳邊毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140終檢入庫工藝路線分析比較：通常情況下，在同時需要鉆孔和銑平面的時候，一般先銑平面，再加工孔，重要加工表面切削余量最好均勻。工藝路線一是先把定位表面底槽面加工，前后端面同時加工，幾何精度高。工藝路線二是先把前后端面加工出來，后加工兩個重要的孔，最后才加工底槽面，前后端面切削余量不很均勻。再綜合加工精度要求等各方面因素后，確定為工藝路線一。3.6 加工設備及工藝裝備選擇工序號 工序內容 加工裝備工藝裝備10清洗檢查毛坯清洗機20粗銑底面立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺30粗銑凸臺立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺40粗銑前后端面立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺50半精銑底面立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺60半精銑前后端面立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺精銑前后端面立式銑床X51Y8硬質合金面銑刀、游標卡尺70鉆2個孔、倒角立式鉆床Z525高速鋼鉆、卡尺80鉆孔，擴孔到鉸孔到立式鉆床Z3025高速鋼鉆、擴孔鉆、鉸刀、卡尺90粗鏜孔 臥式鏜床T68硬質合金鏜刀、卡尺半精鏜孔臥式鏜床T68硬質合金鏜刀、卡尺精鏜孔臥式鏜床T68硬質合金鏜刀、卡尺100鉆M6螺紋底孔為、倒角立式鉆床Z3025高速鋼鉆、卡尺攻螺紋立式鉆床Z3025絲錐刀、卡尺110去銳邊毛刺平銼120非加工表面涂硝化油漆噴涂機130清洗清洗機140終檢入庫百分表、卡尺3.7工序間加工余量、工序尺寸的確定查機械制造技術基礎課程設計指導，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表4 零件機械加工工序間加工余量表工序號工步號工步內容工序尺寸加工余量（mm）201粗銑底面2.5301粗銑凸臺 203.5401粗銑前后端面2（單邊）501半精銑底面1601半精銑前后端面1（單邊）2精銑前后端面0.5（單邊）701鉆2個孔、倒角8.5（單邊）801鉆孔20（直徑）2擴孔到1.8（直徑）3鉸孔0.5（直徑）901粗鏜孔（走刀2次）2（直徑）2半精鏜孔1.5（直徑）3精鏜孔0.5（直徑）1001鉆M6螺紋底孔為4.8（直徑）2攻螺紋M61.2（直徑）3.8切削用量的計算工序20工步1：粗銑底面（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.08mm/z。 （3） 銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù)z=10.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=57.6m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速：故實際銑削速度：工作臺的每分鐘進給量為根據(jù)表3.7查得機床的進給量為165mm/min。工序30：粗銑凸臺（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.08mm/z。 （3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù)z=10.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=57.6m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速故實際銑削速度 工作臺的每分鐘進給量為根據(jù)表3.7查得機床的進給量為165mm/min。工序40：粗銑前后端面（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.12mm/z。 （3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù)z=16.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=50.4m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速：故實際銑削速度：工作臺的每分鐘進給量為：根據(jù)表3.7查得機床的進給量為150mm/min。工序50：半精銑底面（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.05mm/z。 （3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=80mm、齒數(shù)z=10.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=70.2m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速：故實際銑削速度： 工作臺的每分鐘進給量為：根據(jù)表3.7查得機床的進給量為130mm/min。工序60：工步:1：半精銑前后端面（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.08mm/z。 （3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù)z=16.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=59.4m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速：故實際銑削速度：工作臺的每分鐘進給量為：根據(jù)表3.7查得機床的進給量為130mm/min。工步2：精銑前后端面（1）切削深度（2）進給量的確定 X51型立式銑床功率為4.5KW，查表5-8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量fz取為0.05mm/z。 （3）銑削速度由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、=160mm、齒數(shù)z=16.查表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度=72m/min，則由本工序采用X51型立式銑床，查表3.6，取轉速：故實際銑削速度： 工作臺的每分鐘進給量為：根據(jù)表3.7查得機床的進給量為100mm/min。工序70：鉆2個孔、倒角由工件材料為HT200、高速鋼鉆頭，查表5.20高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=18m/min,進給量f=0.3mm/r,取=17mm，則由本工序采用Z525型立式鉆床，由表3.17得，轉速=272r/min，故實際切削速度為工序80：工步1；鉆孔由工件材料為HT200、高速鋼鉆頭，查表5.20高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=20m/min,進給量f=0.3mm/r,取=20mm，則由本工序采用Z3025型立式鉆床，由表3.14得，轉速=315r/min，故實際切削速度為工步2：擴孔到高速鋼擴孔取其切削速度=20m/min,進給量f=0.3mm/r，背吃刀量=0.9mm，則由本工序采用Z3025型立式鉆床，由表3.14得，轉速=250r/min，故實際切削速度為工步3：鉸孔查表5.25，取其切削速度=11m/min,進給量f=1mm/r，背吃刀量=0.1mm，則由本工序采用Z3025型立式鉆床，由表3.14得，轉速125r/min，故實際切削速度為工序90：工步1：粗鏜孔（走刀2次）查表5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，粗鏜取=24m/min, f=0.5mm/r，粗鏜孔時因余量為2mm，故=2mm，則由，計算切屑力：功率 取機床效率為0.85，則所需機床功率為，故機床功率足夠，切削用量選擇合理。工步2：半精鏜孔查表5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，半精鏜取=35m/min, f=0.5mm/r，半精鏜孔時因余量為1.5mm，故=1.5mm，則工步3：精鏜孔查表5.27，高速鋼鏜刀切削鑄鐵材料時，精鏜取=30m/min, f=0.3mm，精鏜孔時因余量為0.5mm，故=0.5mm，則工序100：工步1：鉆M6螺紋底孔為由工件材料為HT200、高速鋼鉆頭，查表5.20高速鋼鉆削灰鑄鐵的切削用量得，切削速度=20m/min,進給量f=0.12mm/r,取=4.8mm，則由本工序采用Z3025型立式鉆床，由表3.14得，轉速=1000r/min，故實際切削速度為工步2：攻螺紋M6高速鋼機動絲錐加工螺紋取其切削速度=8.9m/min,背吃刀量=0.6mm，則由本工序采用Z3025型立式鉆床，由表3.14得，轉速=400r/min，故實際切削速度為3.9基本時間的計算工序20：工步1： 粗銑底面 查機械制造工藝設計簡明手冊得此工序機動時間計算公式： ，由面銑刀不對稱銑平面、主偏角=，查表5.41銑削基本時間計算，。確定，則該工序的基本時間為工序30：粗銑凸臺該工序的基本時間為工序40：粗銑前后端面該工序的基本時間為工序50：半精銑底槽面該工序的基本時間為工序60工步1：半精銑前后端面該工序的基本時間為工步2：精銑前后端面該工序的基本時間為工序70：鉆2個孔、倒角由表5.39，工步，該工序的基本時間為工序80：工步1；鉆孔由表5.39，工步，該工序的基本時間為工步2：擴孔到,該工序的基本時間為工步3：鉸孔,該工序的基本時間為工序90：工步1：粗鏜孔（走刀2次）由表5.57，i為進給次數(shù)，i=2。該工序的基本時間為工步2：半精鏜孔該工序的基本時間為工步3：精鏜孔該工序的基本時間為工序100：工步1：鉆M6螺紋底孔為由表5.39，工步，該工序的基本時間為工步2：攻螺紋M6，式中。該工序的基本時間為 4設計心得為期兩周的機械制造工藝學課程設計馬上就要結束了。在這短短的兩周里，我從剛開始對制造工藝只有一點感性認識到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的國內外現(xiàn)狀及趨勢，能對工件確定合理的工藝方案，對零件的設計制造，機床設備的選用，機械零件的選用及零件加工工藝過程的說明有了較為深刻的領會，同時對根據(jù)加工工藝設計相應的夾具體也較清楚。在本次設計中，雖然是工藝學設計，但是在設計中要用到許多基礎理論，這就要求我們能只學習工藝學的知識，必須把所學過的專業(yè)知識融會貫通，學以致用。由于有些知識已經(jīng)遺忘，這使我們要溫習所學的專業(yè)知識，因此設計之前就把學過的相關專業(yè)課程認真的復習了一遍，開始對本課題的設計任務有了大致的了解，并也有了設計的感覺。同時，由于設計的需要，要查閱并收集大量關于機械制造方面的文獻，進而對這些文獻進行分析和總結，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力。雖然本次設計我很努力去做，但還是存在一些不足：（1）我對機械工藝規(guī)程設計理論方面的知識還沒有十分扎實，對并沒有投入生產，在實際生產中的產品，還要根據(jù)生產部門的設備，要求等，考慮零件的結構，精度和余量，難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內容。（2）對零件熱處理方式及夾具的設計把握不準，其主要原因是對零件的了解不足，沒有在真正的實踐，而且沒有見過實體，一些細節(jié)部分沒有掌握好。（3）在對工藝路線的設計上還是不十分熟練，在很多情況下都會出現(xiàn)難以取舍的情形。在這次設計中我走了不少彎路，但是在老師的悉心指導和自身的努力下還是圓滿的完成了設計。在以后的學習工作中，我要從以下方面來提高自己，解決設計中存在的問題。多學習相關的知識，關注前沿的科學技術，拓寬知識面，盡量在實踐中掌握所學知識。 參考文獻1.王先逵 主編.機械制造工藝學M.北京：機械工業(yè)出版社，20062.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，20023.孫本續(xù)、熊萬武 編.機械余量加工手冊M.北京：國防工業(yè)出版社，19994.李益民 主編.機械制造工藝設計簡明手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，19945.黃如林 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