机械制造课程设计书说明书.docx

1、机械制造课程设计书说明书目 录1、设计任务- 1 2、零件的分析 - 1 2.1零件1的作用- 2 2.2零件的工艺分析- 2 3、确定毛坯的制造方法和毛坯的形状- 3 3.1毛坯的种类 - 3 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 - 4 4.1基准的选择- 4 4.2零件表面 4加工方法 - 4 4.3各工序间加工余量 - 4 4.4制定工艺路线 - 4 5、切削用量计算- 5 5.1钻孔工步切削用量的计算 - 55.2粗绞孔工步工步切削用量的计 - 55.3 精绞孔工步工步切削用量的计算 - 5 6、

2、机床夹具 - 6 7、参考文献 - 7 1.设计任务分析U型阀座的技术要求，并绘制零件图。加工此零件为大批量生产,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U型阀座，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U型阀座的功能是连接阀门的进出口管道；、形成阀室完成流体在阀门中导向；、固定阀门操作机构，引导阀瓣定向运动；承受阀门

3、内流体的压力、和阀芯配合使用，在油路中起到控制作用。所以对密封性能要求较高。由于U型阀座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).泵盖前端为半圆和直线组成的凸台加工表面，粗糙度为3.2垂直度为0.02，公差等级为A级;2).泵盖后端面加工表面，粗糙度为3.2，公差等级为A级;3).614的沉孔，孔径为12，表面粗糙度要求为3.2 ； 4).25和17的阶梯通孔是粗糙度为3.2，孔口倒角为245度，孔深为60;5).17的通孔,与阶梯孔同铰钻，平行度为0.02,公差等级为B级，孔深为24。 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45钢。零件

4、年产量是大批量生产,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，且已知是大批量生产，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45钢即可满足强度要求。3.4 坯料尺寸公差与机械加工余量的确定材料为45钢大

5、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：求最大轮廓尺寸,根据零件图计算轮廓尺寸，长1160.002mm，宽40mm，所以最大轮廓尺寸为1160.02mm。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。求铸件尺寸公差，由表2-3查得：2.8mm。求加工余量等级，由表2-5取B级。求RMA，由表2-4查得最大116mm的机械F级机加工余量得RMA=1.5mm。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=40.02mm， .取毛坯加工余量3.02.此为前后端面毛坯厚度，由于孔

6、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U型阀座为端盖类零件，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统一基准原则。当设计基准与工序基准不统一时，应改进行尺寸计算。应选择后端面为本

7、零件的精基准。4.2 零件表面加工方法的选择 常用加工方案：先粗后精： 这是数控机床与普通机床都采用的方案，目的是为了提高生产效率并为保证零件的精加工质量做准备。主要过程是先安排较大切削深度及进给量的粗加工工序，以便在较短的时间内将精加工前的大量余量去掉。先内后外： 对于车、铣及线切割机床加工特别适宜先内后外的加工方法。对既要加工内后加工外形表面。这是因为控制内表面的尺寸和形位精度等均较困难，刀具刚性相应较差，刀尖或刀刃的使用寿命受到切削热的影响而降低，以及在依据加工内容，所选机床确定定位夹紧方案。本零件的加工面有圆、内孔、端面等，材料为H68.参考设计指导书中 表1-6到表1-20。其加工方

8、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+凸台3.2IT9粗铣-半精铣后端面3.2IT9粗铣-半精铣17的孔1.6IT7钻-粗铰-精铰225的孔0.8IT8钻-精绞68的孔6.4IT10钻614的孔6.4IT8扩17的孔1.6IT7钻-粗铰-精铰 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0.537.52IT96.4粗铣130.02IT96.4毛坯1.540.02-后端面半精铣0.517.52

9、IT93.2粗铣117.02IT93.2毛坯1.518.5-17孔精铰0.0518IT71.6粗铰0.9517.95IT93.2钻15.517IT1212.5毛坯实心 -25的孔精绞0.25IT80.8钻4.84.8IT1212.5毛坯实心-68的孔-钻77IT1212.5毛坯实心-614的孔钻77IT1212.5扩1414IT1212.54.4 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大批量生产的条件下，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

10、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 锻造 工序2 失效处理。（消除铸件内应力）工序3 划线、在毛坏上标出两个17孔。工序4 粗铣36的平面、最大轮廓为116的前后端面。工序5 半精铣前后两端面。工序6 半精铣前端面凸台。工序7 钻、粗铰、精铰2x17孔。工序8钻、粗铰、精铰25孔工序9钻6x7孔。工序10扩 6x14孔。工序11去毛刺。工序12 清洗。工序13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粗铣、半精铣25端面 X5020

11、A立式端面铣刀游标卡尺3粗铣、半精铣17端面X5020A立式端面铣刀游标卡尺4粗铣、半精铣端面X5020A立式铣床端面铣刀游标卡尺5粗、精铣前端面凸台 X5020A立式铣床端面铣刀游标卡尺6钻、精铰2X 17孔Z525型立式钻床直柄麻花钻、铰刀游标卡尺7钻、精铰25孔Z525型立式钻床直柄麻花钻、铰刀塞规卡尺,内径千分尺8钻6X8孔Z5115A立式钻床麻花钻塞规卡尺、内径百分表9扩6X14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

12、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（

13、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。6 机床夹具 6.1加工端面和其他孔时具体情况具体对待 6.2加工2x18H7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。18H7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大批量生产，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