水泵葉輪座說明書[試題]

1、 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院機械加工工藝設計說明書設計題目： 水泵機械加工工藝設計 姓 名：王睿學 號：1402110231年 級： 二年級專 業(yè)：數(shù)控技術學生類別： 專科指導教師： 劉錫鋒教學單位：數(shù)控工程學院2021 年 1月4 日課程設計的目的 機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產(chǎn)工藝問題的能力，使學生進一步穩(wěn)固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好根底。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應

2、使學生在下述各方面得到鍛煉：1熟練的運用機械制造根底、汽車制造工藝學和其他有關先修課程中的根本理論，以及在實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。2通過夾具設計的訓練，進一步提高結(jié)構(gòu)設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。3能比擬熟練的查閱和使用各種技術資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、標準等。4在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。一、零件的分析1.1、零件的作用題目給的零件是離心式微電機水泵上的，它位于水泵泵殼內(nèi)，主要作用是固定水泵葉輪連接零件1.

3、2、零件的形狀零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比擬簡單。具體尺寸，公差如下列圖所示。二、零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。連接座共有兩組加工外表，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 這一組加工外表包括：左端面，125外圓，100內(nèi)圓，倒角，鉆通孔7，鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，100的內(nèi)圓孔有25的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以到達精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以到達要求，并不需要擴孔、鉸孔等工序。 這一組

4、加工外表包括：右端面；121的外圓，粗糙度為3.2、6.3；外徑為50、內(nèi)徑為40的小凸臺，粗糙度為3.2，并帶有倒角；32的小凹槽，粗糙度為25；鉆17.5的中心孔，鉆7通孔。其要求也不高，粗車后半精車就可以到達精度要求。其中，17.5、40的孔或內(nèi)圓直接在車床上做鏜工就行了。其具體過程如下表：加工外表外表粗糙度公差/精度等級加工方法左端面RaIT8IT10粗車-半精車125外圓RaIT8IT10粗車-半精車100內(nèi)圓Ra25IT11以下粗鏜倒角無IT11以下粗車左7通孔無IT11以下鉆通孔M4-7H螺紋孔無IT11以下鉆孔并攻絲右端面無IT11以下粗車-半精車121外圓RaIT8IT10粗

5、車-半精車小凸臺內(nèi)側(cè)40無IT11以下粗鏜小凸臺端面Ra25IT11以下粗鏜無IT11以下粗鏜右7通孔無IT11以下鉆通孔32的小凹槽Ra25IT11以下粗鏜三、毛坯設計3.1、毛坯的選擇毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。 該零件材料為HT200，考慮到零件在工

6、作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求Q=5000臺/年，n=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取10%和1%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領 N=5000 5555件/年3.2、確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差1求最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸，最大直徑142mm，高69mm。2選擇鑄件公差等級查手冊鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得鑄件公差等級為812級取為11級。3求鑄件尺寸公差公差帶相對于根本尺寸對稱分布。4求機械加工余量等級查手冊鑄造方法按機器造型、鑄件材料為HT200得機械加工余量等級E-G級選擇F級。3.3、確定機械加工余量 根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件外表粗

7、糙度、形狀復雜程度，取鑄件加工外表的單邊余量為7mm，。3.4、確定毛坯尺寸上面查得的加工余量適用于機械加工外表粗糙度Ra1.6 。Ra1.6 的外表，余量要適當加大。分析本零件，加工外表Ra1.6 ，因此這些外表的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。由于有的外表只需粗加工，這時可取所查數(shù)據(jù)的小值生產(chǎn)類型為大批量，可采用兩箱砂型鑄造毛坯。由于所有孔無需鑄造出來，故不需要安放型心。此外，為消除剩余應力，鑄造后應安排人工進行時效處理。3.5、確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復雜系數(shù)查手冊得，本零件毛坯尺寸允許偏差見下表：毛坯尺寸允許公差/mm鑄件尺寸偏差參考資料14

8、2機械制造工藝設計手冊833.6、設計毛坯圖1確定拔模斜度 根據(jù)機械制造工藝設計手冊查出拔模斜度為5度。2確定分型面 由于毛坯形狀前后對稱，且最大截面在中截面，為了起模及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移所以選前后對稱的中截面為分型面。3毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應力，改善切削性能，在鑄件取出后要做時效處理。下列圖為該零件的毛坯圖:四、選擇加工方法，擬定工藝路線4.1、基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否那么，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。4.2、精基面的選擇精基準的選擇主要

9、考慮基準重合的問題。選擇加工外表的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原那么。采用基準重合原那么可以防止由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。4.3、制定機械加工工藝路線工藝路線一工序一：粗車右端面車外圓121車右臺階面車外圓130車端面粗鏜40工序二：粗車大端面粗鏜100H7車臺階面車外圓125工序三：半精鏜40半精車外圓121半精車右臺階面半精車外圓130半精車端面半精車右端面工序四：半精車大端面半精車100H7半精車右臺階面半精車外圓125工序五：精車右端面精車外圓121精鏜40精車外圓130精車端面精車右臺階面工序六：精車大端面精車10

10、0H7精車右臺階面精車外圓125工序七：精銑B面工序八粗銑100面工序九：精銑100面工序十：鉆孔到10擴鉆到16擴孔到工序十一：工序十二在6個工位上鉆孔7工序十三：在4個工位上鉆孔攻螺紋4M5工藝路線二：工序一：粗車右端面至78粗車外圓1255工序二：粗車左端面至71粗車外圓1289粗車內(nèi)孔98工序三：鉆通孔16粗鏜內(nèi)孔3429粗車小凸臺端面至20工序四：半精車端面保70半精車外圓5半精鏜內(nèi)孔27半精鏜內(nèi)孔3228半精鏜內(nèi)孔保半精車小凸臺端面保16工序五：半精車左端面到69半精車外圓半精鏜內(nèi)孔工序六：鉆通孔37工序七：鉆通孔37鉆孔4攻螺紋4-M5深10工序八：去毛刺工序九：磨內(nèi)孔保4016

11、磨外圓保1215工序十：磨內(nèi)孔保1007磨外圓保1259工藝路線比擬：上述兩個工藝路線， 第一條工藝路線做得比擬精細，每一道工序都安排的很到位，但是做起來很復雜；第二條工藝路線比擬簡潔明了，根本上可以到達精度要求，相比之下我們選擇第二條工藝路線。 擬定工藝過程：工序號工序內(nèi)容簡要說明01粗車右端面至78粗車外圓125502粗車左端面至71粗車外圓1289粗車內(nèi)孔9803鉆通孔16粗鏜內(nèi)孔3429粗車小凸臺端面至2004半精車端面保70半精車外圓5半精鏜內(nèi)孔27半精鏜內(nèi)孔3228半精鏜內(nèi)孔保半精車小凸臺端面保1605半精車左端面到69半精車外圓半精鏜內(nèi)孔06鉆通孔3707鉆通孔67鉆孔44深12

12、攻螺紋4-M5深1008去毛刺鉗工09磨內(nèi)孔保4016磨外圓保121510磨內(nèi)孔保1007磨外圓保125911分別倒角小凸臺和左內(nèi)圓12檢驗，入庫五、加工設備及刀具、夾具、量具的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量，故加工設備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式以通用機床專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。5.1、選擇機床，根據(jù)不同的工序選擇機床由于本零件加工精度不高，普通機床就可以到達加工要求。因此我們選用最常用的機床：車床用CA6140,鉆床用Z512。下面是這兩臺機床的具體資料：本系列車床適用于車削內(nèi)外圓柱面，內(nèi)錐面及其它旋轉(zhuǎn)面。車削

13、各種公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進行鉆孔和拉油槽等工作。CA6140 結(jié)構(gòu)特點： 1.CA系列產(chǎn)品，以“A型為基型，派生出幾種變形產(chǎn)品。B型：主軸孔徑80mm，C型：主軸孔徑104mm。F型：液壓仿形。M型：精密型。 2.床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐磨。 3.機床操作靈便集中，滑板設有快移機構(gòu)。采用單手柄形象化操作，宜人性好。 4.機床結(jié)構(gòu)剛度與傳動剛度均高于一般車床，功率利用率高，適于強力高速切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。產(chǎn)品說明：型號Z5125最大鉆孔直徑12mm主軸行程100mm主軸軸線至立柱外表距離L230mm主軸端面至工作臺距離H430mm主軸莫

14、氏圓錐1進給方式手動進給工作臺面尺寸350350mm工作臺繞立柱回轉(zhuǎn)角度主電機功率5.2、選擇刀具選用硬質(zhì)合金車刀、加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工用YG8，半精加工為YG6。具體見工序卡。六、切削用量的選擇 切削速度、進給量和背吃刀量三者稱為切削用量。它們是影響工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素。 車削時，工件加工外表最大直徑處的線速度稱為切削速度，以v(m/min)表示。其計算公式： v=dn/1000(m/min) 式中：d工件待加工外表的直徑mm n車床主軸每分鐘的轉(zhuǎn)速r/min 工件每轉(zhuǎn)一周，車刀所移動的距離，稱為進給量，以f(mm/r)表示；車刀每一次切去的金屬層的厚度，稱為背

15、吃刀量，以ap(mm)表示。 為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，零件加工應分階段，中等精度的零件，一般按粗車一精車的方案進行。 粗車的目的是盡快地從毛坯上切去大局部的加工余量，使工件接近要求的形狀和尺寸。粗車以提高生產(chǎn)率為主，在生產(chǎn)中加大切削深度，對提高生產(chǎn)率最有利，其次適當加大進給量，而采用中等或中等偏低的切削速度。使用高速鋼車刀進行粗車的切削用量推薦如下：切削深度ap=0.81.5mm，進給量f=0.20.3mm/r，切削速度v取3050m/min(切鋼)。 粗車鑄、鍛件毛坯時，因工件外表有硬皮，為保護刀尖，應先車端面或倒角，第一次切深應大于硬皮厚度。假設工件夾持的長度較短或外表凸不平，切削用

16、量那么不宜過大。 粗車應留有0.51mm作為精車余量。粗車后的精度為IT14-IT11,外表粗糙度Ra值一般為12.56.3m。 精車的目的是保證零件尺寸精度和外表粗糙度的要求，生產(chǎn)率應在此前提下盡可能提高。一般精車的精度為IT8IT7，外表粗糙度值Ra=3.20.8m,所以精車是以提高工件的加工質(zhì)量為主。切削用量應選用較小的切削深度ap=0.10.3mm和較小的進給量f=0.050.2mm/r，切削速度可取大些。 精車的另一個突出的問題是保證加工外表的粗糙度的要求。減小外表粗糙度Ra值的主要措施有如下幾點。 1合理選用切削用量。選用較小的切削深度ap和進給量f,可減小殘留面積，使Ra值減小。

17、 2適當減小副偏角Kr,或刀尖磨有小圓弧，以減小殘留面積，使Ra值減小。 3適當加大前角0，將刀刃磨得更為鋒利。 4用油后加機油打磨車刀的前、后刀面，使其Ra值到達0.20.1m,可有效減小工件外表的Ra值。 5合理使用切削液，也有助于減小加工外表粗糙度Ra值。低速精車使用乳化液或機油；假設用低速精車鑄鐵應使用煤油，高速精車鋼件和較高切速精車鑄鐵件，一般不使用切削液。七、根本時間確實定工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額其中：是指單件時間定額 是指根本時間機動時間，通過計算求得 是指輔助時間，一般取1520%；與和稱為作業(yè)時間 是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的27%估算 是指休息及

18、生理需要時間，一般按作業(yè)時間24%估算 是準備與終結(jié)時間，大量生產(chǎn)時，準備與終結(jié)時間忽略不計 N是指一批零件的個數(shù)工序一：粗車右端面至78mm取 f=1mm/r 那么粗車外圓1255mm 工序二：粗車左端面至71mm取 那么粗車外圓1289mm 3、 粗車內(nèi)孔98 工序三鉆通孔16mm 取 f=1mm/r 那么 粗鏜內(nèi)孔3429mm 取 那么 粗車小凸臺端面至20mm 工序四：半精車端面保70mm 取 那么 半精車外圓5mm 半精鏜內(nèi)孔27mm 取 那么 半精鏜內(nèi)孔3228mm 半精鏜內(nèi)孔保 半精車小凸臺端面保16mm 工序五：半精車左端面至69mm 取 那么 半精車外圓 半精鏜內(nèi)孔 工序六：

19、鉆通孔37mm 取 那么 工序七：鉆通孔67mm 同工序六，那么鉆孔44mm深12mm 取 那么 攻螺紋4-M5深10mm 取 那么 工序九：磨內(nèi)孔保4016mm 磨外圓保1215mm 工序十：磨內(nèi)孔保1007mm磨外圓保1259mm 工序十一：倒角 取 那么作業(yè)時間： 其他詳細資料見加工過程卡。八、夾具設計本次設計的夾具為車模。8.1、確定設計方案以右端面和外圓1255mm為定位基準，實現(xiàn)“基準重合原那么，參考指導教程，因夾具的夾緊力與切削力方向既有一致也有垂直。一致時，當其他切削力較小時，僅需較小的夾緊力來防止工件在加工過程仲產(chǎn)生振動和轉(zhuǎn)動。垂直時， K取3 均取2.5 即 夾緊力：在此夾具中，只是為了防止工件在加工過程中的振動和轉(zhuǎn)動，因此采用壓板壓緊工件即可。8.2、定位精度分析定位誤差主要由基準不重合，基準位置誤差引起。由于基準重合，不考慮平面定位時： 端面定位時： 所以定位元件的定位誤差是0.072mm，夾具能滿足零件加工精度的要求。九、心得機械制造技術根底