机油泵泵体工艺规程设计说明书.doc

目录前言 （3）1 零件的工艺分析及生产类型 （4）1.1零件的用途 （4）1.2零件的工艺分析 （5）1.3零件的生产类型 （5）2 确定毛坯种类，绘制毛坯图 （5）2.1确定毛坯种类 （5）2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 （5）2.3 设计毛坯图 （6）2.4 绘制毛坯图 （6）3 选择加工方法，制定工艺路线 （7）3.1 定位基准的选择 （7）3.2 零件的表面加工方法 （7）3.3工序的集中与分散 （8）3.4工序顺序的安排 （8）3.5制定工艺路线 （8）3.6 加工设备及工艺装备选择（11）3.7工序间加工余量、工序尺寸的确定（12）3.8切削用量的计算（13）3.9基本时间的计算（20）4 设计心得 （23）参考文献（24） 前言机械制造工艺学课程设计综合了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课，并且经过了为期两周的机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节，本次课程设计主要针对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。 通过这次课程设计所要达到以下几方面：1、 能熟练的运用机械制造技术基础的知识，正确地解决一个零件在加工 中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题 和解决问题的能力。2、 复习课程设计过程相关知识：CAD、Proe、机械制造工艺学、机械制图等等， 加深对专业知识的理解。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料 等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。希望通过对机油泵泵体的加工工艺规程的设计，可以进一步学习机械制造工艺学并掌握简单零件的加工工艺设计。因为是第一次接触制造工艺设计 ，设计上定有诸多不合理之处，希望老师多多批评和指正。任务介绍： 本次课程设计题目是：机油泵泵体工艺规程设计。要求如下：生产批量为大批大量生产，其他要求及零件参数见机油泵泵体零件图，要求设计该泵体的机械加工工艺规程，具体内容为：（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；（3）制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定各 工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）填写工艺卡片；（5）撰写设计说明书。图1 机油泵泵体零件图1零件的工艺分析及生产类型1.1零件的用途 机油泵是不断的把发动机油底壳里的机油送出去以达到润滑发动机各个需要润滑的零部件的目的。机油泵泵体在整个机油泵中起着很重要的作用，泵体的尺寸精度、表面粗糙度直接影响机油泵的工作稳定性和泵的寿命。零件的技术要求 ：铸件表面不允许有裂纹、气孔、粘沙等缺陷。铸件拔模斜度1-3，未注圆角半径R2-3。铸件经回火，除内应力处理，硬度HB187-255。所有螺纹空口倒角至螺纹大径。去锐边毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 1.2零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要去齐全，零件的结构工艺性合理。该零件需要加工的表面均为切削加工，各表面的加工精度及表面粗糙度都不难获得。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证，该机油泵泵体位置公差要求严格，部分加工面需专用夹具进行夹紧定位。1.3零件的生产类型根据零件的生产纲领，该零件为大批大量生产。2确定毛坯种类，绘制毛坯图2.1确定毛坯种类零件材料采用灰铸铁HT200，具有高的抗压强度、良好的铸造性、耐磨性、消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性。考虑到铸造可以铸造内腔、外形很复杂的毛坯，工艺灵活性大，铸造成本低 ，故选用铸件毛坯。又已知零件的生产规模为大批大量生产，根据机械制造技术课程设计指导表1-6，确定毛坯铸造方法为机器砂型铸造，铸件的机械加工余量等级G级，公差等级8-10级。2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量已知毛坯制造方法为机器砂型铸造，材料为灰铸铁，规模为大批大量生产，查机械制造手册表5-3可取铸件尺寸公差等级CT为10级，加工余量等级MA为G级。 表1 毛坯尺寸及机械加工总余量（mm）加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸底面147.522.83.551.021.4底面252.43.58.51.2凸台202.43.523.51.2 左右端面412.83.5471.4孔3.23611.6孔 222.43161.2 2.3 设计毛坯图（1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册确定毛坯砂型铸造斜度为,圆角半径R2-3。（2） 确定分型面 以底面为分型面。（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，铸件进行机械加工前应当进行时效处理。3.4 绘制毛坯图图2 机油泵泵体毛坯图3选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计的重要内容之一。基准选择的正确与合理可以保证加工质量，提高生产率。 粗基准的选择：对于零件而言，应尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则， 以凸台为初基准。精基准的选择：主要应该考虑基准重合、统一基准、互为基准等原则。采用互为基准反复加工的办法达到位置度要求，然后以半精铣后的孔端面为精基准。3.2 零件的表面加工方法根据零件图上标注的各加工表面的技术要求，查机械制造技术课程设计指导表1-7至表1-15，通过对各个加工方案的比较，最后确定零件表面的加工方法如下表：表2 零件表面加工方法p12需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方法底面1IT105粗铣半精铣底面2IT1220粗铣凸台IT1210粗铣孔IT82.5粗镗半精镗精镗孔IT122.5钻扩铰左右端面IT102.5粗铣半精铣精铣孔IT1220 钻4-M6螺纹IT1212.5钻丝锥攻螺纹定位销无无配座3.3工序的集中与分散已知零件的生产规模为大批大量生产，初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段，工序都要集中，采用工序集中可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度。加工设备主要以专用设备为主，采用专用夹具，这样生产质量高，投产快生产率较高。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.4工序顺序的安排1.机械加工顺序1 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工端面。同时考虑位置度要求，左右端面互为基准反复加工。2 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面左右端面和圆孔表面，后加工次要表面凸台、底座孔以及倒角。4 遵循“先面后孔”原则，先加工端面，后加工孔。 2辅助工序 毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工。在对零件的所有加工工序完成之后，安排喷漆、去毛刺、清洗、终检工序。3.5制定工艺路线工艺路线一：工序号 工序内容 定位基准10清洗检查毛坯20粗铣底面端前后面定位30粗铣凸台底面定位40粗铣前后端面底面定位、前后端面定位50半精铣底面端面定位60半精铣前后端面底面定位、前后端面定位精铣前后端面底面定位、前后端面定位70钻2个孔、倒角底面，前后端面定位80钻孔，扩孔到铰孔到孔的大端面、底面90粗镗孔 底面，孔定位半精镗孔底面，孔定位精镗孔底面，孔定位100钻M6螺纹底孔为孔，孔的大端面定位攻螺纹孔，孔的大端面定位110去锐边毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140终检入库工艺路线二：工序号 工序内容 定位基准 10清洗检查毛坯 20粗铣前端面后端面定位 30粗铣，半精铣，精铣后端面前端面定位 40半精铣，精铣前端面后端面定位 50钻，扩，铰孔孔的大端面、底面 60粗镗，半精镗，精镗孔、倒角前端面，底面定位 70粗铣，精铣底面前后端面定位 80粗铣凸台底面定位 90钻2个孔、倒角底面定位100钻M6螺纹底孔为孔，孔的大端面定位攻螺纹孔，孔的大端面定位110去锐边毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140终检入库工艺路线分析比较：通常情况下，在同时需要钻孔和铣平面的时候，一般先铣平面，再加工孔，重要加工表面切削余量最好均匀。工艺路线一是先把定位表面底槽面加工，前后端面同时加工，几何精度高。工艺路线二是先把前后端面加工出来，后加工两个重要的孔，最后才加工底槽面，前后端面切削余量不很均匀。再综合加工精度要求等各方面因素后，确定为工艺路线一。3.6 加工设备及工艺装备选择工序号 工序内容 加工装备工艺装备10清洗检查毛坯清洗机20粗铣底面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺30粗铣凸台立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺40粗铣前后端面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺50半精铣底面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺60半精铣前后端面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺精铣前后端面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺70钻2个孔、倒角立式钻床Z525高速钢钻、卡尺80钻孔，扩孔到铰孔到立式钻床Z3025高速钢钻、扩孔钻、铰刀、卡尺90粗镗孔 卧式镗床T68硬质合金镗刀、卡尺半精镗孔卧式镗床T68硬质合金镗刀、卡尺精镗孔卧式镗床T68硬质合金镗刀、卡尺100钻M6螺纹底孔为、倒角立式钻床Z3025高速钢钻、卡尺攻螺纹立式钻床Z3025丝锥刀、卡尺110去锐边毛刺平锉120非加工表面涂硝化油漆喷涂机130清洗清洗机140终检入库百分表、卡尺3.7工序间加工余量、工序尺寸的确定查机械制造技术基础课程设计指导，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表： 表4 零件机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容工序尺寸加工余量（mm）201粗铣底面2.5301粗铣凸台 203.5401粗铣前后端面2（单边）501半精铣底面1601半精铣前后端面1（单边）2精铣前后端面0.5（单边）701钻2个孔、倒角8.5（单边）801钻孔20（直径）2扩孔到1.8（直径）3铰孔0.5（直径）901粗镗孔（走刀2次）2（直径）2半精镗孔1.5（直径）3精镗孔0.5（直径）1001钻M6螺纹底孔为4.8（直径）2攻螺纹M61.2（直径）3.8切削用量的计算工序20工步1：粗铣底面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mm/z。 （3） 铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为根据表3.7查得机床的进给量为165mm/min。工序30：粗铣凸台（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速故实际铣削速度 工作台的每分钟进给量为根据表3.7查得机床的进给量为165mm/min。工序40：粗铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.12mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=160mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=50.4m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为150mm/min。工序50：半精铣底面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=70.2m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度： 工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为130mm/min。工序60：工步:1：半精铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=160mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=59.4m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为130mm/min。工步2：精铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=160mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=72m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度： 工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为100mm/min。工序70：钻2个孔、倒角由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=18m/min,进给量f=0.3mm/r,取=17mm，则由本工序采用Z525型立式钻床，由表3.17得，转速=272r/min，故实际切削速度为工序80：工步1；钻孔由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20m/min,进给量f=0.3mm/r,取=20mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=315r/min，故实际切削速度为工步2：扩孔到高速钢扩孔取其切削速度=20m/min,进给量f=0.3mm/r，背吃刀量=0.9mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=250r/min，故实际切削速度为工步3：铰孔查表5.25，取其切削速度=11m/min,进给量f=1mm/r，背吃刀量=0.1mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速125r/min，故实际切削速度为工序90：工步1：粗镗孔（走刀2次）查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为2mm，故=2mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工步2：半精镗孔查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，半精镗取=35m/min, f=0.5mm/r，半精镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm，则工步3：精镗孔查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，精镗取=30m/min, f=0.3mm，精镗孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm，则工序100：工步1：钻M6螺纹底孔为由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20m/min,进给量f=0.12mm/r,取=4.8mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=1000r/min，故实际切削速度为工步2：攻螺纹M6高速钢机动丝锥加工螺纹取其切削速度=8.9m/min,背吃刀量=0.6mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=400r/min，故实际切削速度为3.9基本时间的计算工序20：工步1： 粗铣底面 查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： ，由面铣刀不对称铣平面、主偏角=，查表5.41铣削基本时间计算，。确定，则该工序的基本时间为工序30：粗铣凸台该工序的基本时间为工序40：粗铣前后端面该工序的基本时间为工序50：半精铣底槽面该工序的基本时间为工序60工步1：半精铣前后端面该工序的基本时间为工步2：精铣前后端面该工序的基本时间为工序70：钻2个孔、倒角由表5.39，工步，该工序的基本时间为工序80：工步1；钻孔由表5.39，工步，该工序的基本时间为工步2：扩孔到,该工序的基本时间为工步3：铰孔,该工序的基本时间为工序90：工步1：粗镗孔（走刀2次）由表5.57，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为工步2：半精镗孔该工序的基本时间为工步3：精镗孔该工序的基本时间为工序100：工步1：钻M6螺纹底孔为由表5.39，工步，该工序的基本时间为工步2：攻螺纹M6，式中。该工序的基本时间为 4设计心得为期两周的机械制造工艺学课程设计马上就要结束了。在这短短的两周里，我从刚开始对制造工艺只有一点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较清楚。在本次设计中，虽然是工艺学设计，但是在设计中要用到许多基础理论，这就要求我们能只学习工艺学的知识，必须把所学过的专业知识融会贯通，学以致用。由于有些知识已经遗忘，这使我们要温习所学的专业知识，因此设计之前就把学过的相关专业课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。虽然本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：（1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好。（3）在对工艺路线的设计上还是不十分熟练，在很多情况下都会出现难以取舍的情形。在这次设计中我走了不少弯路，但是在老师的悉心指导和自身的努力下还是圆满的完成了设计。在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量在实践中掌握所学知识。 参考文献1.王先逵 主编.机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社，20062.杨叔子 主编.机械加工工艺师手册M.北京：机械工业出版社，20023.孙本续、熊万武 编.机械余量加工手册M.北京：国防工业出版社，19994.李益民 主编.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，19945.黄如林 主编.切削加工简明实用手册M.北京：化学工业出版社，20096.李军 主编.互换性与测量技术基础M.武汉：华中科技大学出版社，20067.陈立德 主编.机械制造技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社，20098.沈莲 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