泵盖数控机床零件机械制造工艺规程及工艺装备设计.docx
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泵盖数控机床零件机械制造工艺规程及工艺装备设计
表8-3
广东工业大学华立学院
课程设计（论文）任务书
题目名称
泵盖（数控机床）零件机械制造工艺规程及工艺装备设计
学生学部（系）
机电与信息工程学部
专业班级
材料成型及控制工程
一、课程设计（论文）的内容
泵盖（数控机床）零件机械制造工艺规程及工艺装备设计（大批量生产）
二、课程设计（论文）的要求与数据
1、绘制产品零件图（须严格按国标要求）。
2、确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。
3、针对零件的特点，制订工艺规程文件（机械加工的工艺过程卡及工序卡片）。
4、设计机床夹具（保证零件加工精度要求）。
5、编写课程设计说明书（5000字，规范说明书书写格式）。
三、课程设计（论文）应完成的工作
1、零件图 1张
2、毛坯图 1张
3、机械加工工艺过程卡片 1份
4、机械加工工序卡片 1套
5、夹具设计装配图 1张
6、课程设计说明书 1份
零件三维图
泵盖零件图
零件毛坯图
机械加工工艺过程卡片
工序卡片
机床夹具的设计
1）定位基准的选择
出于定位简单和快速的考虑，选择孔φ32mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。
2）切削力和卡紧力计算
本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。
钻削轴向力：
扭矩
卡紧力为
取系数S1=1.5S2=S3=S4=1.1
则实际卡紧力为F’=S1×S2×S3×S4×F=16.77N
使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。
3）定位误差分析
本工序采用孔φ32和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。
4）夹具设计及操作的简要说明
夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。
为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构
本次设计中还按要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见附图。
夹具零件图
四、课程设计（论文）进程安排
序号
设计（论文）各阶段内容
地点
起止日期
1
下达机械制造技术基础课程设计任务
1＃105
2013.11.4
2
熟悉零件图，准备各种资料
1＃105
2013.11.8
3
绘制零件图，制定工艺规程
1＃105
2013.11.15
4
工艺装备设计
1＃105
2013.11.22
5
撰写设计说明书
1＃105
2013.11.29
6
上交所有资料
1＃105
2013.12.13
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]王宛山、邢敏主编，《机械制造手册》，辽宁科学技术出版社，2002。
[2]陈宏钧主编,《实用机械加工工艺手册》，机械工业出版社，2003。
[3]陈锡渠、彭晓南主编，《金属切削原理与刀具》，北京出版社，2006。
[4]吴宗泽、罗圣国主编，《机械设计手册（第3版）》，高等教育出版社，2006。
[5]王光斗、王春福主编，《机床夹具设计手册》，上海科学技术出版社2000。
[6]李洪主编《机械加工工艺手册》，北京出版社
[7]弈继昌主编《机械制造工艺学及夹具设计》，中国人民出版社
[8]张耀宸主编《机械加工工艺设计手册》，航空工业出版社
[9]刘建亭主编《机械制造基础》，机械工业出版社
[10]肖继德、陈宁平主编《机床夹具设计》，机械工业出版社
[11]周虹主编《数控原理与编程实训》，人民邮电出版社
[12]龚安定、蔡建国主编《基础夹具设计原理》，陕西科学技术出版社
发出任务书日期：
2013年11月1日指导教师签名：
计划完成日期：
2013年12月13日教学单位责任人签章：
广东工业大学华立学院
课程设计（论文）
课程名称泵盖（数控机床）机械制造技术基础课程设计
题目名称零件机械制造工艺规程及工艺装备设计
学生学部（系）机电与信息工程学部
专业班级11材料1班
学 号
学生姓名林榕维
指导教师万志锋
2013年12月13日
心
得
体
会
本次课程设计主要经历了两个阶段：
第一阶段是机械加工工艺规程设
计，第二阶段是程序设计。
第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择
计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；程序设计的阶段运用了程
序段指令来完成零件的加工。
通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的
编制及程序的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。
学会了查相关手册、选
择使用工艺装备等等。
总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问
题等方面得到了一次较好的训练。
提高了我们的思考、解决问题创新设计的
西安交通大学继续教育学院毕业设计（论文）能力，为以后的设计工作打下
了较好的基础。
2013年12月13日
教
师
评
语
年月日
成
绩
及
签
名
年月日
附说明书一份
泵体盖零件××模具机械制造工艺规程及工艺装备设计说明书
目录
序言
一、泵盖图的工艺分析
（一）泵盖图的技术要求
二、毛坯的选择
（一）选择毛坯
（二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
三、定位基准的选择
（一）定位基准的选择原则
四、工艺路线的拟定
（一）表面加工方法的确定
（二）加工阶段的划分
（三）工序顺序的安排
（四）工序的集中与分散
五、课程设计心得体会
参考文献
序言
机械制造工艺学课程设计是在我们大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力。
为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
一．泵盖图的工艺分析
（一）泵盖图的工艺性
分析零件图可知，泵盖图的各表面均要求铣、磨、切削加工，9mm、f18和f5mm孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，为保证孔的加工精度，可先用钻头在套筒的中间钻出一个f4mm的通孔。
然后再在该孔的基础上近一步向外扩，直至达到精度要求，其余的表面用铣磨的方法加工。
除此外，其他表面的加工精度要求均不太高，不需要高精度机床加工，一般通过铣削的粗加工就可以达到加工要求。
而主要加工表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。
二．毛坯的选择
（一）选择毛坯
根据该零件的形状可以看出属于盘套类零件。
该零件的材料选为45#钢即可，由于该零件在工作时受力不大，所以通常采用铸铁件。
由于该套筒的尺寸不大，且生产类型属于大批量生产，为提高生产率和铸件精度，宜采用模锻方法制造毛坯。
毛坯成形方法的选择也应遵循功能性原则、经济性原则和可行性原则。
（二）确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
经查表可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先
确定如下各项因素。
1、公差等级
有泵盖图的功能和技术要求，确定该零件的公差等级为普通级。
2、铸件重量
由实物成品零件可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量大约为6kg。
3、零件的材质系数
由于该零件的材料为45钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该零件的材质系数属M1级。
4、零件表面的粗糙度
由零件图可知，该套筒各加工表面的粗糙度Ra均大于等于0.8μm。
三．定位基准的选择
定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。
1、精基准的选择
根据该泵盖图的技术要求和装配要求，选择泵盖图左端面和轴孔f18mm作为精基准，零件上的很多表面都可以采用他们作基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。
轴孔18mm的轴线是设计基准，选用其精基准定位加工套筒各端面和各表面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。
选用泵盖图右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”的原则，因为该零件在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准；另外，
为了避免在机械加工中产生加紧变形，根据加紧力垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则。
2、粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。
对该零件可以选择76mm的外圆面或轴孔的右端面作粗基准。
采用18mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀
四．工艺路线的拟定
（一）表面加工方法的选择
根据泵盖图零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法
（二）加工阶段的划分
该零件加工质量要求较高，夸奖加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（泵盖图左端面和轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣泵盖图各端面、各表面及对轴进行钻孔，并在半精加工阶段对钻孔进行外扩成18mm、9mm和5mm的孔和完成泵盖图两端面的精铣加工。
在精加工阶段，进行泵盖图两端面的磨削加工。
（三）加工顺序的安排
1、具体方案：
方案一：
基准加工-主要表面粗加工-主要表面精加工-钻孔
方案二：
基准加工-钻孔-主要表面粗加工-主要表面精加工
方案三：
基准加工-主要表面粗加工-钻孔-主要表面精加工
论证：
为使加工出一个符合零件的技术要求和装配要求选取一个
最为合适的方案作出下列论证：
方案一：
先加工出组成零件的各部件，可同时加工出各部件，且精度能达到零件要求，但最后进行钻孔，使工件发生扭曲变形，使零件在使用过程中受到外力而达到零件的技术要求。
所以，此方案设计不合理。
方案二：
为了使零件在加工后不发生应力变形，先对零件的各部件进行钻孔，然后对其整个零件进行粗加工、精加工，但这样在对零件整体进行加工时，由于零件的结构比较复杂，体积较大，使加工变得更加复杂化，且浪费时间。
因此，此方案设计不合理。
方案三：
此方案在同时进行粗加工后，进行钻孔，在钻孔后对零件各表面进行精加工，即满足了设计要求又节省了时间。
因此，此方案为最佳方案。
1、机械加工工序
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——泵盖图左端面和轴孔18mm。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工续。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面——泵盖图左端面和轴孔18mm，后加工次要表面。
（4）最后进行精加工。
2、热处理工序
铸造成型后切边，进行热处理，硬度为hb170-241，泵盖图两端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。
3、辅助工序
粗加工泵盖图两端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上述，该泵盖图工序的安排顺序为：
基准加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——热处理——主要表面精加工。
（四）工序的集中与分散
该零件是生产类型为大批量生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。
五、课程设计心得体会
设计，两个字，笔画很简单。
但是，在这本该用两个周而用了三周的日子里，我深深的对设计两个字有了重新的感受——不容易，不是一两天功夫就能办好的，它是一个长期积累加总结不断进步的过程，要想是抱佛脚那样三天打渔两天晒网，那么对于这个设计，你根本无法下手，因为这让我吃尽了苦头。
一开始，拿到一个铝合金材料的，资料找不到，图一开始也没有看清楚，就盲目的在那里胡编乱造，结果是事倍功半，徒劳无功。
搞这个课程设计，涉及的知识面比较广，花费经历多，确实让人累了，但是，却让我从中学到了不少东西，不仅是学习上的，态度上的更是有所提高。
对于这次设计，我们只是初步的了解设计过程，，真真正正的我们做出的在实际中是根本不行的，所以，我应该更多的去关注怎样与实践拉近距离，让我更多的接触更多现
实的东西，那么相信会做的好的，我还是对自己有信心的。
最后，我衷心的感谢老师，是你严格的要求让我学到了更多的东西。
非常感谢！
参考文献
[1]王宛山、邢敏主编，《机械制造手册》，辽宁科学技术出版社，2002。
[2]陈宏钧主编,《实用机械加工工艺手册》，机械工业出版社，2003。
[3]陈锡渠、彭晓南主编，《金属切削原理与刀具》，北京出版社，2006。
[4]吴宗泽、罗圣国主编，《机械设计手册（第3版）》，高等教育出版社，2006。
[5]王光斗、王春福主编，《机床夹具设计手册》，上海科学技术出版社2000。
[6]李洪主编《机械加工工艺手册》，北京出版社
[7]弈继昌主编《机械制造工艺学及夹具设计》，中国人民出版社
[8]张耀宸主编《机械加工工艺设计手册》，航空工业出版社
[9]刘建亭主编《机械制造基础》，机械工业出版社
[10]肖继德、陈宁平主编《机床夹具设计》，机械工业出版社
[11]周虹主编《数控原理与编程实训》，人民邮电出版社
[12]龚安定、蔡建国主编《基础夹具设计原理》，陕西科学技术出版社
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