機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)RevisedonNovember25,2020課程名稱：機(jī)械制造基礎(chǔ)設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)“泵體”零件的機(jī)械加工工藝過程2016年7月2日目錄零件的工藝分析零件的作用題目所給的零件是泵體零件，泵體是機(jī)器的基礎(chǔ)零件，其作用是將機(jī)器和部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)成一個(gè)整體，并使之保持正確的相對位置，彼此協(xié)調(diào)工作，以傳遞動(dòng)力、改變速度、完成機(jī)器或部件的預(yù)定功能。要求箱體零件要有足夠的剛度和強(qiáng)度，良好的密封性和散熱性。因此，箱體零的加工質(zhì)量直接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。零件工藝分析泵體的外形較簡單，有許多加工要求高的孔和平面。而主要加工面是軸孔和銷釘孔，軸孔之間有相當(dāng)高的位置和形狀的要求?，F(xiàn)分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：以側(cè)面為基準(zhǔn)D，另一側(cè)面與基準(zhǔn)D的平行度公差為。以前后端面作為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面銑底面，鉆2-①11孔锪孔2-①22。以底面和2-011孔為基準(zhǔn)，這組加工面主要是2-M20的螺紋孔，粗鏜-半精鏜-精鏜①51H7，鉆-鉸2-05銷孔，6-M8螺紋孔。表零件各表面技術(shù)參數(shù)加工部位基本尺寸（mm）尺寸公差等級粗糙度（um）051內(nèi)孔051IT72-05銷釘孔05IT82-035凸臺035—底座底面——確定毛坯確定毛坯種類零件材料為HT300,考慮零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用砂型機(jī)器造型鑄件毛坯。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級為CT-100確定鑄件加工余量及形狀查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》選用加工余量為G級，并查表，確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，為方便鑄造及計(jì)算，大致取各加工部分加工余量相同。各個(gè)鑄件加工表面的加工余量如下表所示：表零件加工余量表簡圖加工面代號基本尺寸加工余量E1—4E2—4E3—4E4①354T1①11x2T2①222x2T3①511x2T4①5x2T5M81x2T6M202x2F1—4F2—2繪制鑄件毛坯圖工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先遵循以下原則：應(yīng)以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求為前提；在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)使工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本；應(yīng)充分考慮零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，并盡可能做到平衡生產(chǎn)；盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明的勞動(dòng)條件；積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，力爭減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)選擇原則：保證相互位置要求原則余量均勻分配原則便于工件裝夾原則在一個(gè)定位方向上只允許使用一次原則精基準(zhǔn)選擇原則：基準(zhǔn)重合原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則互為基準(zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則便于裝夾原則選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。根據(jù)以上基準(zhǔn)選擇原則，該零件的基準(zhǔn)選擇如下：粗基準(zhǔn)的選擇：以零件未加工前端面E1和底面E3為定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工底面E3和兩個(gè)銷釘孔為主要的定位基準(zhǔn)，前后兩端面E1、E3間基準(zhǔn)重合原則。制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表3-1零件加工工藝步驟加工步驟加工內(nèi)容1鑄造毛坯2時(shí)效處理3夾底座側(cè)面，粗銑前后E1、E2端面，保證厚度為35mm4夾E1、E2端面，粗銑半精銑底座面，保證高度17mm5以底座上表面及劃線為基準(zhǔn)，劃線找正鉆①11的孔和锪①22的沉頭孔，保證孔深3mm6以E1為基準(zhǔn)，按底座面E3高度劃線找正，粗鏜半精鏜精鏜①51孔7以E1為基準(zhǔn)，劃線找正，鉆鉸①5銷釘孔8劃線找正，鉆M8螺紋孔9粗車半精車外圓柱面10粗銑半精詵凸臺面E4,保證尺寸90mm11E4面劃線找正，鉆M20螺紋孔12去毛刺，清洗13總檢入庫機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定零件的每個(gè)需要加工面的總加工余量已經(jīng)在前面部分確定，查《機(jī)械工藝手冊》，現(xiàn)在確定各工序的加工余量如下：表3-2零件內(nèi)孔工序尺寸表加工面加工內(nèi)容加工余量工序尺寸精度等級表面粗糙度

2x①51H7鑄件4047CT10—粗鏜3049IT10半精鏜2050IT9精鏜1051IT82x①5IT8鉆0IT10鉸05IT82xM20x鉆0IT10攻M20IT86xM8IT8鉆0IT10攻M8IT82x011鉆11011IT102x022锪22022IT10表3-3平面工序尺寸表加工面加工內(nèi)容加工余量工序尺寸表面粗糙度前端面E1粗銑2—后端面E2粗銑2—底面粗銑2—半精銑1—①35外圓端面粗銑2—半精銑1—外圓柱面粗車2—半精車1—孔內(nèi)側(cè)平面F2粗銑2—確定切削用量及時(shí)間定額工序3:粗銑前后端面1.加工條件工件材料：HT300、硬度300HBS、鑄造；銑床：X51立式銑床（功率）；刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,ap=2mm,d0=40mm,v=45-65m/min,z=4，f=。

2.切削用量確定背吃刀量因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成ap=2mm。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命后刀面最大磨損限度，由于銑刀直徑do=40mm，可查銑刀壽命T=120min。確定切削速度粗銑時(shí)f二，取f=z，取v=65m/min。1000V1000x65TOC\o"1-5"\h\zns=n汗二nx40=min按機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取nw=590r/minndnnx40x590 .v= = =min1000 1000fm=fzZnw=X4x590=708mm/r3.計(jì)算工時(shí)C=()d=x40=mm且2, ‘I 且3 'it=4xt=4x127+4+4_590x0.3=工序4:銑底面1.選擇刀具X51立式銑床的YG8硬質(zhì)合金端銑刀，ap=2mm,d0=40mm,v=45-65m/min,z=4,f=。2.切削用量確定背吃刀量因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成ap=2mm。選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命后刀面最大磨損限度，由于銑刀直徑do=40mm，可查銑刀壽命T=120min。確定切削速度粗銑時(shí)f二，取f=z，取v=65m/min。1000v1000x65ns=皿汗=nx40=min按機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取nw=590r/min_ndn_nx40x590_.TOC\o"1-5"\h\zv=1^00 1^00 mnfm=fzZnw=X4x590=708mm/r計(jì)算工時(shí)mm且2 'I 且3 '【129+4+4t= =m590x0.3工序5：鉆2x011孑L,锪2x022沉頭孔，深度為3mm鉆011的切削用量及基本工時(shí)選擇機(jī)床Z525立式鉆床，選取高速鋼麻花鉆011進(jìn)給量f二，取f=r切削速度v=5-12m/min,取v=12m/min1000v1000x12機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=皿=nx11=min選取nw=392r/min實(shí)際切削速度v=地=nX11X392=minc1000 1000基本工時(shí)：t|=2xA=2x17+4+3m1nf392x0.13锪022的孔，保證孔深3mm刀具的選擇：硬質(zhì)合金帶導(dǎo)柱直柄平底锪孔導(dǎo)柱直徑d=7基本由于刀具材料與機(jī)床鉆孔時(shí)完全一樣，則切削速度和進(jìn)給量與鉆孔一致,工時(shí)不同。

基本基本工時(shí)：tm2=2X"=柘洞節(jié)w該工序工時(shí)tm=tml+tm2=x60+=工序6:粗鏜半精鏜精鏜中51H7①粗鏜中49孔選擇臥式鏜床T611,選取普通高速鋼單刃鏜刀，BH=10mm10mm,L=45mm,f=2mm。切削用量選擇：粗鏜ap=3mm,f=r,v=35m/min1000v1000x35機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=皿.二叫49=min選取nw=250r/min實(shí)際切削速度v=土E="4*250=minc1000 1000計(jì)算工時(shí)：L=1+1+1=35+4+2=41mm0 1 241_L41_Lm1=n~f250x0.5②半精鏜中50孔切削用量選擇：粗鏜ap=2mm,f=r,v=40m/min1000v1000x40機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=兀^^-n50=min選取nw=250r/min

ndn nx50x250 .實(shí)際切削速度vc=1—=F^=min計(jì)算工時(shí)：L=l+1+1=35+4+2=41mm01241T41Tm2=土250x0.5w精鏜中51孔切削用量選擇：粗鏜ap=1mm,f=r,v=60m/min1000v1000x60機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns=亞汗二nx51=min選取nw=400r/min

實(shí)際切削速度療濡=斜3皿n41計(jì)算工時(shí)：L=l+1+1=35+4+2=41mm0 1 241t= = m3nf400x0.2w該工序工時(shí)tm=2x(tml+tm2+tm3)=2x(++)=工序7:鉆鉉①5銷釘孔①鉆①孔選擇機(jī)床Z525立式鉆床,選取高速鋼麻花鉆①選擇機(jī)床Z525立式鉆床,選取高速鋼麻花鉆①切削速度v=5-12m/min,取v=12m/minII。。*"=min選取nw=960r/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=——sndnx4.2一、心、士亡Hdnnx4.2x960

實(shí)際切削速度v= = =mmc1000 1000L°35+4+2x =2x nf960x0.13w②釵孔至①5選擇①5釵刀進(jìn)給量瑚機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速lOOOv1000x6mi/.、牛日/.n= = =191r/min選取n=278r/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速TOC\o"1-5"\h\zsEnxlO w士亡皿dnnxl0x278實(shí)際切削速度v= 卅= =minc1000 1000切削工時(shí)t尸2x_L=2x35+3+2m2nf278x0.6w該工序工時(shí)靜匕1+重2=+二工序8：鉆6xM8螺紋孔①鉆孔①

立式鉆床Z525,選取高速鋼直柄麻花鉆頭，d°=進(jìn)給量f=,取f=r切削速度v=5-12m/min,取切削速度v=llm/min,當(dāng)向=時(shí)，鉆頭后面最大磨損為，壽命T=35minTOC\o"1-5"\h\z［門土+辨去如、古 lOOOv1000x11 . .機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n= = =mm選取n=530r/mmsndnx6.7 w寧 出「、擊存 71dn”x6.7x530 ?頭際切削速度"希切削工時(shí)L=I+1+1=35+4+2=41mm0 1 2「L/ 41t[=6x =6x mlnf530x0.56w②攻絲機(jī)床選擇組合攻絲機(jī)，刀具選擇細(xì)柄絲錐進(jìn)給量f：查粗牙普通螺紋，螺距p=,因此進(jìn)給量f=r住*lOOOv1000x9.2 ._八八,.機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=住*lOOOv1000x9.2 ._八八,.機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=———= =min取n=420r/min、 —1 一c Wndnx8TOC\o"1-5"\h\z.ndnnx8x420實(shí)際切削速度v= w= =minc1000 1000\=(l-3)f=3x=L=l+1+1=35++2=0 1 2切肖I]工時(shí)t尸6x_L=6x4°，75m2nf1.25x420w所以本工序用的時(shí)間靜七i+t2=+二夾具的設(shè)計(jì).對夾具的基本要求1、 保證工件的加工精度專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2、 提高生產(chǎn)效率應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3、 工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修.專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。4、 使用性好專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5、 經(jīng)濟(jì)性好除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)一般在零件的機(jī)械加工工藝制定之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制定工藝過程應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定的保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全，省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo),典型夾具設(shè)計(jì)的過程如下：1生產(chǎn)批量2零件圖及工序圖3零件工藝規(guī)程4夾具典型結(jié)構(gòu)及其有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)要求，本次設(shè)計(jì)的，齒輪機(jī)座為小批量生產(chǎn)，如果采用專用夾具，可能會造成經(jīng)濟(jì)成本的增加，同時(shí)對于該零件來講，形狀為規(guī)則的軸類零件，夾持方法較為簡單，在多個(gè)工序中，只需采用普通機(jī)床的夾具即可加工?？偨Y(jié)兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)將要進(jìn)入尾聲，自從題目布置以后，我便從查閱資料，設(shè)計(jì)工序，到設(shè)計(jì)和計(jì)算工序尺寸和機(jī)械加工余量，進(jìn)一步設(shè)計(jì)和繪制車床離合齒輪的零件圖，接著設(shè)計(jì)和繪制夾具的裝配圖，通過一系列的設(shè)計(jì)過程，使我對于工藝規(guī)程編制更為了解，為我以后更好地走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。零件圖和專用量具繪制完后，我便開始了緊張而有序設(shè)計(jì)說明書編寫工作和機(jī)械工藝過程卡和工序卡的填寫，同時(shí)又在計(jì)算機(jī)上繪制了零件圖，然后我有