机械制造工艺学齿轮泵泵盖课程设计精.docx
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机械制造工艺学齿轮泵泵盖课程设计精
湖北民族学院理学院
机械制造工艺学课程设计
设计题目：
齿轮泵泵盖零件机械加工工艺规程
姓名：
学号：
专业：
指导老师：
年月日
机械制造工艺学课程设计安排
请同学们按照自己绘制的零件图进行工艺设计：
设计题目：
ХХХ零件的机械加工工艺规程
一、设计前提：
中批生产。
二、设计内容：
1.零件图 １张
2.课程设计说明书 １份
3.机械加工工艺规程 １套
三：
提交时间：
2012年春季学期第18周周五之前，提交课程设计电子文档（word文档），不必提交纸质文档。
四：
以本次课程设计作为课程考核成绩，成绩评定方式：
1.零件图尺寸标注合理完整（含尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等），20分；
2.课程设计说明书规范，40分；
3.机械加工工艺规程正确完整，40分。
1、设计任务-------------------------------------------------------1
2、零件的分析------------------------------------------------------1
2.1零件的作用-------------------------------------------------1
2.2零件的工艺分析--------------------------------------------1
3、确定毛坯的制造方法和毛坯的形状---------------------------2
3.1毛坯的种类-------------------------------------------------2
3.2毛坯的结构工艺-------------------------------------------3
3.3毛坯选择的依据-------------------------------------------3
3.4坯料尺寸公差与机械加工余量--------------------------3
4、机械加工工艺规程设计----------------------------------------3
4.1基准的选择-----------------------------------------------4
4.2零件表面加工方法---------------------------------------4
4.3各工序间加工余量---------------------------------------4
4.4制定工艺路线---------------------------------------------5
5、切削用量计算---------------------------------------------8
5.1钻孔工步切削用量的计算---------------------------------------8
5.2粗绞孔工步工步切削用量的计算--------------------------------8
5.3精绞孔工步工步切削用量的计算----------------------------9
6、加工Ф18H7孔的专用机床夹具------------------------9
7、参考文献--------------------------------------------------------10
1.设计任务
分析泵体泵盖的技术要求，并绘制零件图。
加工此零件为中批量生产,考虑综合因素设计零件技术机械加工工艺规程。
设计零件机械加工工艺装备。
2.零件的分析
2.1零件的作用
零件是泵体泵盖，属于盖体类零件，它和齿轮泵泵体一起装配,形成泵的一个密封腔体结构用来储存、输送分配物质。
工作中，零件内表面要受到介质的冲击，但技术要求不是特别高，因此对零件的刚度有一定的要求，零件与其他零件相配合的表面，要有一定的尺寸精度和形位精度。
2.2零件的工艺分析
泵体的功能是通过介质的分配,传递动力,使其工作.所以对密封性能要求较高。
由于泵体泵盖是组成泵的主要元件，该零件的几组平面有表面粗糙度和位置度要求。
1.泵盖前端加工表面，粗糙度为6.3
2.泵盖后端面加工表面，粗糙度为3.2
36×Ф6.5的孔，表面粗糙度要求为12.5.6×Ф15均布的孔深6。
4）Ф18H7孔是粗糙度为1.6孔
5）.2×Ф4的孔。
与泵体同铰钻，粗糙度为0.8
6）．前端外圆面螺纹M20X1.5
图1、泵盖的部分零件图
3.确定毛坯的制造方法和毛坯的形状
零件材料是HT200。
零件年产量是中批量生产,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。
零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，孔不铸出。
3.1毛坯的种类
由技术要求可知该零件是铸件，且已知是中批量生产，参考机床夹具设计手册可知，根据铸件制造方法，采用金属型机械造型铸造的经济精度好。
3.2毛坯的结构工艺
结构符合各种毛坯制造方法和工艺要求，避免因结构不良造成的毛坯缺陷，使制造工艺简单、操作方便。
3.3毛坯选择的依据
根据零件图可知，该零件为铸件，且尺寸不大，受力很小，根据《机械设计基础》可查得材料选HT200即可满足强度要求。
3.4坯料尺寸公差与机械加工余量的确定
材料为HT200中批量生产，以此确定尺寸公差与加工余量。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》：
①求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长125mm，宽85mm，所以最大轮廓尺寸为125mm。
②选取公差等级CT表2-1，铸造方法按机器铸造型、铸件材料按灰铸铁得公差等级范围8到12级，取10级。
③求铸件尺寸公差，由表2-3查得：
2.8mm。
④求加工余量等级，由表2-5取F级。
⑤求RMA，由表2-4查得最大125mm的机械F级机加工余量得RMA=1.5mm。
⑥求毛坯基本尺寸面属于双侧加工，应由公式2-1表示即：
R=F+2RMA+CT/2=31.02mm外圆加工M20x1.5的Ф26面也属于双侧加工，同理：
R=F+2RMA+CT/2=29.02mm.取毛坯加工余量3.4.此为前后端面毛坯厚度，由于孔不铸造，为实心（在4.3各个工序加工余量会给出）。
4.机械加工工艺规程设计
4.1基准的选择
定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。
定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。
粗基准的选择：
因为泵体泵盖为盖体类零件，执照“保证不加工表面与加工表面相互精度原则”的粗基准选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应与这些加工表面要求相对精度较高的不加工表面作为粗基准），所以对于本零件可以先以泵盖前端面部分作为粗基准.
精基准的选择：
精基准的选择应主要考虑基准重合问题。
当设计基准与工序基准不重合时，应改进行尺寸计算。
应选择后端面为本零件的精基准。
4.2零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有圆、内孔、端面等，材料为HT200.参考设计指导书中表1-6到表1-20。
其加工方法选择如下：
加工表面
粗糙度要求
公差等级
加工方法
前端面
6.3
IT9
粗铣-半精铣
后端面
3.2
IT9
粗铣-半精铣
Ф18H7的孔
1.6
IT7
钻-粗铰-精铰
2×Ф4的孔
0.8
IT8
钻-精绞
6×Ф6.5的孔
12.5
IT8
钻
6×Ф15的孔
IT10
扩
Ф18H7的孔
1.6
IT7
钻-粗铰-精铰
M20内螺纹
6.3
IT8
粗铣-精铣
4.3各工序间加工余量
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》的表2-15至2-28，将各加工表面的工艺路线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表中。
加工表面
工步名称
工步余量
基本尺寸
公差等级
粗糙度
前端面
半精铣
0.5
29.52
IT9
6.3
粗铣
1
30.02
IT9
6.3
毛坯
1.5
31.02
--
--
后端面
半精铣
0.5
28.02
IT9
3.2
粗铣
1
28.52
IT9
3.2
毛坯
1.5
29.52
--
--
Ф18H7孔
精铰
0.05
18
IT7
1.6
粗铰
0.95
17.95
IT9
3.2
钻
17
17
IT12
12.5
毛坯
实心
--
--
--
2×Ф4的孔
精绞
0.2
4
IT8
0.8
钻
3.8
3.8
IT12
12.5
毛坯
实心
--
--
--
6×Ф6.5的孔
-
-
-
-
-
钻
6.5
6.5
IT12
12.5
毛坯
实心
--
--
--
2×Ф10的孔
钻
10
10
IT12
12.5
4.4制定工艺路线
制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本。
.工序顺序的安排机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，“先粗后精”原则，“先主后次”原则，先加工主要表面，后加工次要表面，遵循“先面后孔”因此工序安排如下：
工序1时效处理。
（消除铸件内应力）
工序2划线、在毛坏上标出两个Φ18H7孔。
工序3粗铣Ф29.02的平面、最大轮廓为125的前后端面。
工序4半精铣前后两端面。
工序5粗、精铣内螺纹M20x1.5，粗、精细管螺纹Rp1/4
工序6钻、粗铰、精铰Φ4孔。
工序7钻2xΦ10孔。
工序8钻Φ6.5孔。
工序9扩Φ15孔。
工序10去毛刺。
工序11清洗。
工序12检测入库。
工序号
工序名称
机床设备
刀具
量具
1
时效处理（去铸件应力退火）
2
划线、在毛坏上标出Φ18H7孔。
3
粗铣、半精铣上下端面
X5020A立式铣床
端面铣刀
游标卡尺
4
粗、精铣外螺纹M20x1.5,管螺纹Rp1/4
螺纹铣床
端面铣刀
游标卡尺
6
钻、精铰Φ4孔
Z525型立式钻床
直柄麻花钻、铰刀
游标卡尺
7
钻Φ10孔
Z525型立式钻床
麻花钻
塞规卡尺
8
钻Φ6.5孔
Z5125A立式钻床
麻花钻
塞规卡尺、内径百分表
9
扩Φ16孔
Z525型立式钻床
扩孔钻
塞规卡尺、内径百分表
10
去毛刺
11
清洗
清洗机
12
检验入库
百分表,三用游标卡尺检验样板,三棱平尺塞规
5切削用量的计算
5.1钻孔工步切削用量的计算
背吃刀量的确定，取
=17mm。
进给量的确定，由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。
切削速度的计算，由表5-22，按工件材料为铸铁、硬度为160-210HBS的条件选择，切削速度
可取为22m/min。
由公式（5-1）
可求得该工序钻头转速n=412
，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=545
。
再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度
=545X3.14X17/1000=29.0
。
5.2粗绞孔工步工步切削用量的计算
背吃刀量的确定，取
=0.95mm。
进给量的确定，由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.8mm/r。
切削速度的计算，由表5-31，切削速度
可取为4m/min。
由公式（5-1）
可求得该工序钻头转速n=9.8
，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97
。
再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度
=97X3.14X17.95/1000=5.46
。
5.3精绞孔工步工步切削用量的计算
背吃刀量的确定，取
=0.05mm。
进给量的确定，由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.8mm/r。
切削速度的计算，由表5-31，切削速度
可取为6m/min。
由公式（5-1）
可求得该工序钻头转速
119.3
，参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速
=140
。
再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度
=140X3.14X18/1000=7.91
。
6Φ18H7孔的机床夹具
机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：
稳定地保证工件的加工精度；减少辅助工时，提高劳动生产率；扩大机床的使用范围，实现一机多能。
Φ18H7孔属于轴向孔，且在圆周分布上是非均布的，所以用常规的夹具（即通用夹具）其生产效率是很低的，同时加工精度也不容易保证。
考虑到右端盖零件属于中批量生产，所以应该对其设计专用夹具，以保证加工精度和提高劳动生产率。
图2、简单夹具
7、参考文献
[1]、邹青主编.机械制造技术基础课程设计指导教程.北京.机械工业出版社.2004.8
[2]、常明主编.画法几何及机械制图.武汉.华中科技大学出版社.2004.9
[3]、王先逵主编.机械制造工艺学.北京.机械工业出版社.2006.1
[4]、李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社.1999.10
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