毕业设计（论文）-泵体零件机械加工工艺和专用夹具设计.docx

第1章绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铳床，等等，每个步骤就要有详细的数据r,比如粗糙度耍达到多少，公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，施定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以卜内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。制订工艺规程的步骤D计鸵年生产纲领，确定牛产类型。2）分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。3）选择毛坯.4）拟订工艺路线。5）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。6）确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。7）确定切削用量及工时定额.8）确定各主要工序的技术要求及检验方法。9）填写工艺文件。在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益.在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善.1.3机床夹具概述13.1机床夹具夹具是种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，部机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。1.3.2机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧.1 .机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹索。（1）定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程.定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件而接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位芭精度要求。（2）夹紧工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供r安全、可靠的加工条件02 .机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀词整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置,°如铳床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铳刀相对丁夹具的正确位置。（2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位宜，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镣床夹具（镣模）也具有导向功能。13.3机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以卜六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该有不同的侧重点。夹具设计时应该综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作方面的要求，以达到预期的效果“1 .保证精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度,并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛地使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。2 .提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧,并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。3 .改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便我、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产.4 .降低生产成本在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。5 .保证工艺纪律在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人协解决而难度零件加工的主要工艺手段之一。6 .扩大机床工艺范困这是在生产条件有限的企业中常用的种技术改造措施.如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较发杂的成形面。1.4机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提而,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.4.1 机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种己占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而,一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MO,成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生.产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用精密加工的高精度机床夹具4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.4.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精福化随着机械产品精度的日益提富，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达土0：用丁精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5m:精密心轴的同轴度公差可控制在1.m内：乂如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达02pm0.5m°高效化高效化夹具主要用来诚少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铳床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右：在车床上使用的高速一:爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为9000rmin的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要仃：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面.在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列,为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB,T2148-T22591以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低牛产总成木。第2章工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所绐的零件是泵体穿件,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，彼此协谕工作，以传递动力、改变速度、完成机器或部件的预定功能。2.1.2 零件的工艺分析泵体是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较而,此外还有泵体小端面端要求加工,对精度要求也很高。零件的底面、中心孔6OII7孑Um糙度要求部是Ra1.6,所以都要求精加工。其中心孔60H7孔有同轴图2-1泉体1件图度公差要求因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.1.3 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设汁和工艺是密切相关的,又是相辅相成的.设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面：孔系加工包括大、小头孔、小孔。1 .以平面为主有：1)泵体零件底面的粗、精铳加工，其粗植度要求是网=3.2：2)泵体小端面的粗、精铳加工，其粗糙度要求是&=3.2。2 .孔系加工有：1.)60H7粗、精镀加工,其表面粗略度要求是曲=3.2：2)15H7的小孔钻铁加工，其粗糙度要求是a=3.2零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在I-3mm,结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产收是中批地生产.上面主要是对零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。2.2 毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁,零件形状为非圆柱体，且属丁大批生产，因此选用铸造毛坯，这样，毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省科。2.3 加工工艺过程由以上分析可知，该零件的主要加工表面是平面、孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以各尺寸精度.由上面的些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。2.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到班计要求，而且耍有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选能够满足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因崇。在满足精度要求及生产率的条件下，应选价钱合适的机床.2.4.1 影响加工方法的因素<>要考虑加工表面的精度和表面质员要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批批生产中可专用的高效率的设备。在单件小批地生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批氏生产时，采用钻、扩、校加工方法：而在大批量生产时采用拉削加工。（3）要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工：而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铳等。（4）要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和理量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法,如加工某轴的主要外网面，要求公差为1T6,表面粗糙度为Ra6.3m,并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为租车一一半精车一淬火一一粗磨，2.4.2 加工方案的选择（1）由参考文献表1.4-8可以确定，平面的加工方案为：粗铳一一t<IT6-IT7>,表面粗糙度为此0.8402一股不淬硬的平面，精铳的粗糙度可以较小。由参考文献表1.48确定，15H7和60H7孔的表面粗糙度要求为6.3,则选择孔的加方案序为：粗馍一一精钱。9等的小孔采用钻扩钱的加工方法：因为孔的表面粗糙度的要求K“=1.6,所以我们采用钻扩一一校的加工方法.<5）小头端面的加工方法是：因孔两侧面表面粗糙度的要求较而为Ra=I6,所以我们采用粗铳精铳。2.5 确定定位基准2.5.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（I）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求嬖厚均匀、外形对称、少装夹等.选择加工余量要求均匀的重要表面作为相基准。例如：机床床身导矶面是其余量要求均匀的蓝要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面.这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表以保留而细致的组织,以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可雄.要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.5.2 精基准的选择（1）基准重合原则即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计战准不，应合而引起的基准不至合误差。（2）基准统一原则应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并I1.各工序所采用的夹具比较统从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度.互为基准原则选择精基准时，有时两个被加工面,可以互为基准反笼加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余地小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心麻床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度尚，尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。井考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求.至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用附4的孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的歪点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。2.6 工艺路线的拟定对于中批任生产的零件，股总是首先加工出统的基准。零件的加工的第个工序也就是加工统的基准。具体安排是：“面两孔”的典型定位方式:其余各面和孔的加工也可以用他来定位,这样的工艺路线道循了“基准统一”的原则。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.6.1 工序的合理组合询定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的堪本原则：工序分政原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用呈。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准品工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂.工序集中原则工序数目少，工件装，央次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面枳，也简化了牛.产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相比位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高，调整维修费事，生产准备工作很大。般情况下，第件小批生产中，为简化生产管理，多将工仔适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简堆的专用机床和工夹具组织流水线牛.产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80。（：90。C的含04%1.I%苏打及O25%O.5%亚硝酸钠溶液中进行的.清洗后用压缩空气吹干净,保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留星不大于200mg.2.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时,应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则.所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。<1）工序集中的特点工序数目少,工件装夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积，也简化生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易丁保证这些表面间的相互位置精度.使用设备少，大量:生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用宓杂的专用设备和工艺装得，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用氏。便手采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作员少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面枳大，工艺路线长，生产管理更杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体怙况进行综合分析决定采用那一种原则.般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简堆的专用机床和工夹具组织流水线牛.产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花贽过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。2.6.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：(I)粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时.粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为ITII-ITI2三粗糙度为Ra80-1()0m.半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9ITI0。表面粗糙度为Ra1.o1.,25m0精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置儿精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求,另外精加工工序安排在圾后，可防止或减少工件精加工表面根伤.精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利丁提加工精度.精加工的加工精度般为1T61T7,表面粗糙度为Ra1.O1.25m0此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工痂量要求的前提卜.，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确.而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的和加工°C2.7 拟定工艺路线在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批地生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率.但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订三个加工工艺路线方案。方案-：工序1铸造毛坯工序2人工时效温度(5001C550'C)消除应力工序3铳削底面工序4铳削大端面工序5钱削小端面工序6钻中心孔4XI5底孔I4.8,钱孔I5H7钻22沉头孔工序7钻底面4X9工序8钻4X20深度2工序9铳削左凸台工序IO铳削右凸台工序I1.粗钺半精镜0>60H7孔，留余量Imm,半精镣内湍面工序12精镇60H7孔，留磨削余量0.2mm工序13钻大端面各孔并攻丝工序14钻小端面各孔并攻丝工序15终检工序16入库方案二：工序I铸造毛坯工序2人工时效温度(500C550C)消除应力工序3铳削底而工序4铳削大端面工序5铳削小端面工序6铳削左凸台工序7跣削右凸台工序8祖馈半精镣60H7孔，留余量Imm,半粘馈内端面工序9精镣60H7孔，留磨削余量0.2mm工序10钻大端面各孔并攻丝工序11钻小端面各孔并攻丝工序12钻中心孔4X15底孔I4.8,校孔15H7钻22沉头孔工序13钻底面4X9工序14钻4X20深度2工序15终检工序16入库方案三：工序1铸造毛坯工序2人工时效温度(500,C-550'C)消除应力工序3钱削底面工序4诜削大端面工序5铳削小端面工序6钱削左凸台工序7铳削右凸台工序8钻大端面各孔并攻他工序9钻小端面各孔并攻丝工序10钻中心孔4XI5底孔I4.8,钱孔I5H7钻22沉头孔工序】I站底面4X9工序12钻4X20深度2工序13粗悭半栉镣60H7孔，留余量Imm,半精镜内端面工序14精镣60H7孔，留磨削余量0.2mm工序15终检工序16入库加工工艺路线方案的论证：从前两步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。再看后面的银孔、钻孔工序，方案一把粗、精加工分在两个不I可的工序中，而方案一都在个工序中，这样不但有利于工件的安装,£1.在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案二与方案三区别在于先馈孔解孔后再钻各凸台面小孔。此时需考虑如何保证孔内的粗糙度.综上分析：方案一中其工序较为集中，且能保证孔内粗糙度，则方案一为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下：方案一：工序1铸造毛坯工序2人工时效温度（50Oc55。C）消除应力工序3钱削底面工序4铳削大端面工序5铳削小端面工序6钻中心孔4X35底孔14.8,较孔15H7钻22沉头孔工序7钻底面4X9工序8钻4X20深度2工序9铳削左凸台工序10铳削右凸台工序11粗镣半精t60H7孔，留余量Imm,半精镣内端面工序12精像60H7孔，留磨削余量0.2mm工序13钻大端面各孔并攻丝工序14钻小湍面各孔并攻丝工序15终检工序16入库2.8 加工余量的确定泵体零件材料采用灰铸铁制造，材料为HT200,根据£机械制造工艺设计简明手册3杳得各种铸铁的性能比较，得灰铸铁的硬度HB为143269,灰铸铁的物理性能，HT200密度p=7.27.3（g/c，“），计算零件毛坯的近量约为1kg。根据原始资料，该零件为5000件/年的年产量，毛坯重量估鸵为IkKK）Okg。查金属机械加工工艺手册工艺表17-5机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。杳机械制造技术鞋础第3版表6-4,确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查6机械制造工艺设计简明手册表225根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金屈模的加工余量等级为F级,尺寸公差等级为7-9级，选择CT8级精度。2.8.1 底面的加工余量根据工序要求，底面粗糙度要求均为&=6.3加，由参考文献1表1.48,查得采用粗铳、半精诜两道加工工序完成.经济精度选为IT1.1.根据参考文献1表2.2Y,其加工余量规定为1.52.0，现取2“。由参考文献表2.3-21,粗铳后精铳,加工长度30。Wn,加工宽度100M.那么精铳余量为Imm,粗铳余量为2加”，则铸件毛坯的基本尺寸为66+2.0+2.0=70.根据参考文献I表2.2-1,查得铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为16m人则：毛坯的名义尺寸为：66+2.0+2.0=70”毛坯最小尺寸为：70-0.8=69.2“毛坯最大尺寸为：70+0.8=70.8Mn2.8.2 大端面的加工余量根据工序要求，82端面表面粗糙度要求叫1=32m”，由参考文献1表148,查得采用粗铳、半精铳两道加工工序完成，经济精度选为ITI1.由参考文献1表2.2-4,其加工余量规定为1.52.0mm,现取2wn0由参考文献1表2321,粗铳后精铳，加工长度100m,加工宽度GOomw,那么精铳余量为Imm,粗铳余量为2”。则铸件毛坯的基本尺寸为82+2.0+2.0=86Wm,根据参考文献表2.2-1,铸件尺寸公差等级选用CT8,可得铸件尺寸公差为1.6"”.，则：毛坯名义尺寸分别为：82+2.0+2.0=8&？毛坯最小尺寸分别为：86-0.7=85.3“毛坯最大尺寸分别为:86+0.7=86.72.8.3 小端面的加工余量根据工艺要求.38的端面粗糙度要求此=12.5必”，公差要求为自由公差，由参考文献U表1.4-8,查得采用粗车、精车两道加工工序。由参考文献1表2.2Y,其加工余量选为2m则铸件毛坯的基本尺寸为38+2-2=38"”,根据参考文献1表221,铸件尺寸公差等级选用CT8。可得铸件尺寸公差为1。"。精车余量：参照参考文献表2.3-5,端面精车余量为0.5mm：粗车余量：Z=2.0-0.5=15”*现规定本工序（粗车）的加工精度为E1.级，因此可知本道工序的加工公差为-0.22“”（入体方向工则：毛坯的名义尺寸为：38+2-2=38三"毛坯一小尺寸为:38+0.5=38.5毛坯最大尺寸为：38-0.5=37.5”H2.8.4 镇60孔的加工余量60:内孔表面祖植度要求&=3.2加，参照参考文献表1.47采用粗镣、精镣两个工序完成,经济精度选为IT1.O。根据参考文献1表221,可得铸件尺寸公差为1.4,1.相镣：60孔，由参考文献表2.3/0,得其余量值为3”：半精镣：60孔，由参考文献口表2.3-10,得其余量值为2wm.则：铸孔毛坯名义尺寸分别为:60-3-2=55“”毛坯最小尺寸分别为：55-0.7=543”加毛坯最大尺寸分别为：55+0.7=55.72.8.5 钻孔中15的加工余量15孔：内孔表面粗糙度要求4=I25"",参照参考文献1表1.4-7,采用钻、技两个工序完成，经济精度选为IT9.毛坯为实心，不冲出孔。由参考文献I表2.3-9确定工序尺寸余量为：钻孔：I5加工余量2Z=0.2wt2.9 工序尺寸及其公差的确定2.9.1 铳底面本工序定位基准和设计基准重合，则查参考文献I】表1.4-8和参考文献4表2-4并计算得（工序尺寸偏差按人体原则标注）:加工形式公差等级公差值加工余垃工序尺寸及其偏差/S半精铳IT1.1.0.19Z=I67小粗铳IT12Z=I69Z加工前1.670±0.82.9.2 铳削大端面本工序定位基准和设计基准重合，则查参考文献P表1.4-8和参考文献14表2并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/E半精铳ITII0.19Z=I82%9相铳ITI20.3Z=I84Z加工前1.686±0.82.9.3 铳削小端面查参考文献表1.4-8和参考文献4表2-4并计算得（工序尺寸偏差按人体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/E半精铳ITII0.19ZI38二粗铳ITI20.3Z140Z加工前1.642±0.82.9.4 徨60内孔查参考文献表1.4-8和参考文献14：表23并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差/m半精镶IT90.062262产m.ITIO0.1363*加工前1.466±0.7杳参考文献表1,4-8和参考文献4表23并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差mm半精车0.51532粗车1T90.0361.517薪加工前1.0I9±O.52.9.6 镶52孔杳参考文献表1,4-8和参考文献4表2-4并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余址工序尺寸及其偏差mm半精镣IT90.062252”粗镣IT1.O0.1350*加工前1.447±0.72.9.7钻6M6螺纹孔，攻螺纹查参考文献表1.4-7,表1.4-14和参考文献4表2-4并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差mm攻丝IT70.0120.8M6/32钻孔IT120.124.25.2”2.9.8钻3-M4螺纹孔，攻螺纹饯参考文献U表1,4-7、表1.4-14和参考文献表2-4并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差mm攻丝IT70.0120.8M4尸2钻孔IT120.12423.2J0”2.9.9钻、钱孔22查参考文献表147、表1414和参考文献表2-4并计算得（工序尺寸偏差按入体原则标注）：加工形式公差等级公差值加工余量工序尺寸及其偏差较孔IT80.0272Z=0.222*"2t钻孔IT120.182Z=11.821.8”第3章切削用量及工时的确定3.1 铳削底面3.1.1 加工条件工件材料:HT200,硬度190HBS,金属型铸造。机床：X62W卧式万能铳床。刀具：硬质合金可转位端铳刀，材料：YT5,D=00mw.齿数Z=5,此为粗齿铳刀。3.1.2 计算切削用量i）决定铳削深度与因其单边余量Z：Z=3mm所以铳削深度4：w,=3mm精铳该平面的单边余址7：Z=1.Omm铳削深度：ap=T.Omm2）决定每齿进给量A每齿进给量町：根据参考文献表3.3,JUf1.f=0.18wwZ,3）选择铳刀磨钝标准及刀具寿命根据参考文献4表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损限度为由丁铳刀直径J,=I25三,根据参考文献4表3.8查得刀具寿命7=18Omin.4）决定切削速度口和每分钟进给量根据参考文献5表2.481,取铳削速度前=2.47加/s机床主轴转速:100OV11d100O×2.47×6O3.I4×100*471.97rmin按照参考文献表3.174,取=475”Inin实际铳削速度V：dn_3.4×100×475'i-1000x60进给量匕：V,=zZ11=0.18×5×475/60=7.12mmIs工作台每分进给量，：faVf=7.12mm/s=427.5"/min5)计算切削工时被切削层长度I：由毛坯尺寸可知=I4Iwpzj.I=6811n刀具切入长度Ai=O.5(D-D2-)+(13)=0.5(1OO-1.OO2-60-)+(1-3)=12mm刀具切出长度H取4=2mm走刀次数为I机动时间：«0.36nin1+1,+1,141+12+27427.5机动时间,=148÷12÷20j9m.n427.5所以该工序总机动时间：ti=Z11+z1.=0.55min3.2 粗、精铳大端面3.2.1 加工条件机床：X62W卧式万能铳床.刀具：硬质合金端铳刀（面铳刀）乩=400"齿数Z=143.2.2 计算切削用量()机钱铳削深度at,：ap=3mm每齿进给量力：根据参考文献表2.4-73,取力=0.25，”加Z铳削速度丫：根据参考文献表2.4-81,取V=4加$机床主轴转速”：zj=1.=1000x4xe1.91r/min(血03.14x400按照参考文献3表31-74,取=200rmin实际铳削速度V'：矶3.14×400×200,V=4.19加S100O1000x60进给任V/：Vf=a17.n=0.25x1.4×200.'60=»I.61mt/s工作台每分进给量/,：fmVf=11.67wn/s700.2/Inin由毛坯尺寸可知=341"Wn1.i=0.5(D-yD2-a；)+(1-3)=42nm被切削层长度/：刀具切入长度1：MX/,=2mm刀具切出长度，2：走刀次数为I机动时间:I+1.+4341+42+2"Tn700.2(二)精铳StiI1J深度at,：ap=I.Smnt每齿进给任W：根据参考文歉