液压泵箱体零件的机械加工工艺设计【纯工艺】【8张CAD图纸说明书】
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（图一）机电工程系机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称液压泵箱体零件名称液压泵箱体共1页第1页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸1每毛坯可制件数100每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工艺装备工时准终单件1铸铸造毛坯2铣铣六个端面及（2-10H7）端面金工X6132万能铣床3车镗2-R26孔及车油槽金工CA6140车床4钻钻、扩、铰孔（2-10H7）金工钻床5钻钻8字孔上的（4-3、M8、4-M6）攻4-M6、 M8螺纹金工钻床及夹具6车镗孔、车螺纹（M271.5）金工CA6140车床7钻钻、攻丝3-M8的底孔金工钻床，丝攻8车镗 M 36孔及车螺纹金工CA6140车床及夹具9钳钻斜孔金工手枪钻描图11辅助清洗，去毛刺，倒角描校12检验检验底图号13辅助入库常州工学院毕业设计（论文） 目 录摘要. . 3第1章 零件的分析. 41.1 零件的作用. 41.2 零件的工艺分析. 4第2章 工艺规程的设计. 52.1 确定毛坯的制造形式. 52.2 基面的选择. 52.3 制定工艺路线. 72.4 机械加工余量. 7第3章 加工工艺及尺寸要求. 103.1问题的提出. 103.2夹具的设计. 123.3钻.扩.铰.精铰10孔.孔的精度达到H7. 143.4钻6mm及3mm的孔. 153.5镗孔,车螺纹（M27mm1.5）. 163.6钻,攻丝3-M8mm的底孔. 163.7镗 M 36mm孔及车螺纹. . 163.8钻斜孔. 16结束语.17参考文献.18致谢.19摘要在这次毕业设计中，我们设计了加工箱体类零件的夹具。夹具在任何机械或者其他任何是加工的工厂里都是需要到的。从这方面来说，我们的毕业设计把我们学的理论知识与工厂实践中的作用结合在一起。这样有都方面的好处。一是我们所学的知识的运用，通过真样的设计来达到锻炼我们的能力。把理论与实践结合起来我们在课本中学到的知识一方面得到了巩固，更重要的是在实践中得到了运用。二者结合验证了实践是检验真理的目标。实践是检验了我们所学的机械知识是否牢固。运用是否自如。对我们是一种很好的锻炼。二是我设计的东西在工厂里如果被验证运用良好的话，这不仅给工厂带来很好的经济效益。也从另一方面证明了我们所学的和所做的一切设计都是正确的。这对我们刚刚大学毕业的学生来说，不仅是一个巨大的鼓舞，更是对我们学生最大的支持。第1章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是齿轮泵箱体。箱体类零件是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴套、齿轮等相关的零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系传递运动或动力，并对内部零件起到清洁和保护的作用。因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。1.2 零件的工艺分析齿轮泵箱体上须加工的凸台端面较多，最重要的是泵体孔的质量和位置精度，其次是内凸台的位置精度要求。现分析如下：一.以上表面为粗基准加工下底面凸台端面，底面凸台端面粗糙程度要求不高，粗加工一次即可。二.以下底面为精基准的加工上边面，并加工四周端面。三.以下底面，前侧面，后侧面六点定位加工箱体内轴承孔，并保证两轴承孔的位置距离370+0.05mm和平行度，铣轴承孔外端面，再镗字孔，铣8字油槽和漏油口。四.以左端面轴承孔为基准，以上端面为定位面采用一面两销钉定位加工前后进出油口及螺纹。注意保证两孔间加工距离尺寸810+0.05mm及左进出油口与左轴承孔距离220.06mm分别以上下表面为定位基准加工表面孔，再以字孔及上表面用一面两销定位加工M27，M8螺纹孔并攻螺纹。第2章工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT150。这是灰口铸铁，故选择铸件毛坯。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，因而选择铸造毛坯是可行的。 2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则。加工工艺过程会问题百出，使生产无法正常进行，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使工厂蒙受经济损失。一.粗基准的选择。精基准选择时要考虑的问题和原则：要考虑的问题如下：1.是保证加工面之间的相互位置精度要求；2.是合理分配各加工面的加工余量。具体选择参考下列原则，（1）对于同时具有技工表面和不加工表面的零件，为了保证不加工面与加工面之间的位置精度，应选择部加工表面为粗基准，如果零件上有多个不加工表面，则以其中与加工表面相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。(2)对于具有 较多加工表面的工件，选择粗基准时，应考虑合理分配各加工表面的加工余量，合理分配加工余量是指以下两点；应保证各主要表面豆油足够的加工余量，为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面为粗基准。对于工件上的某些表面重要表面，为了尽可能的使其表面加工余量均匀，则应选择重要表面为粗基准。粗准应避免重复使用，在同一尺寸方向上，粗基准通常只能使用一次，以避免产生较大的误差。选用粗基准的平面应平整，没有浇冒口和飞边缺陷，以便定位可靠。根据这些基准选择原则，现选取下底面作为粗基准，利用下底面和字孔作主要定位面，限制个自由度，达到完全定位，然后进行铣削。粗基准的简单概述如下：以左端面轴承孔为基准，以上端面为定位面采用一面两销钉定位加工前后进出油口及螺纹。注意保证两孔间加工距离尺寸810+0.05mm及左进出油口与左轴承孔距离220.06。分别以上下表面为定位基准加工表面孔，再以字孔及上表面用一面两销定位加工M27mm，M8mm螺纹孔并攻螺纹。二.精基准的选择。精基准选择的原则是：精基准的选择应从保证零件的加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精 基准一般应考虑以下原则。1.基准重合原则原则。为了较容易的获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为定位为其定位基准。这一原则称其为基准重合原则。2.基准统一原则。当工件以某一组精基准定位可以比较方便的加工其他表面时，应尽可能的在多数工序中采用此组精基准定位，这就是基准统一原则，例如轴类零件大多数工序都以中心孔为定位基准，等等，采用基准统一原则可减少工装设计制造的费用，提高生产效率，并可以避免因基准转换所造成的误差。3.自为基准原则。当工件精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位原则，这就是自为基准原则。4.互为基准原则。为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准反复加工的原则，例如加工精密齿轮的时候，先以内孔定位加工齿形面。齿面淬火进行磨齿。5.精基准选择应保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便。根据这些基准选择原则，现选取下。以精基准定位加工的概述如下：以40和20的两端面与上端面为精基准加工2-R26孔，以2-R26孔及其端面为精基准加工4-M36 以 4-M36 为精基准加工2-10的孔 以下底面为精基准的加工上边面，并加工四周端面。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行工艺尺寸链的计算。例如：在加工油槽M36mm的孔和直径为10mm的两个孔是要考虑尺寸链的计算如下：加工3mm的孔时，若以1为圆柱销（定位基准）可直接保证220.01mm使3的位置正确，此时再加工4的孔时需要移动81mm的尺寸来间接保证220.01mm的位置尺寸链图所：A1是封闭环 22=L-22+27mm，L=81mm； +0.1=ESL-（-0.1）-0，ESL=0 -0.1=EXL-0.1-0.05mm， EXL=0.05mm此时，L=81最大尺寸81mm最小尺寸为81.05mm这样可以证明4的孔径不可能正确。若以2的孔为圆柱销为定位基准，可控制L来间接保证220.1mm计算如下：尺寸链图所示： A1是封闭环 22=L1-37mm ，1=59mm 0.1=ESL-0， ESL=0.1mm -0.1=EXL-0.05mm，L1-0.05mmL1的尺寸为59.1mm到58.95mm。计算出这个尺寸以后再加工4孔的控制L2尺寸间接保证220.1mm（4孔位置）计算如下：尺寸链图所示：A2是封闭环。 22=L2-59mm，L2=81mm0=ESL2-（-0.05），ESL2=0.05mm-0.1=EXL2-0.1mm，EXL2=0L2=810+0.05mm这样4孔的位置可以得到保证了。 因此，加工孔3的时候要以孔2为精基准，而不能以孔1为精基准。2.3 制定工艺路线制定工艺路线得出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术后要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工艺集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线1铸造毛坯2铣六个端面及铣（2-10mmH7）端面3镗2-R26mm孔及车油槽4钻、扩、铰孔（2-10mmH7）5钻8字孔上的（4-3mm、M8mm、4-M6mm）攻4-M6mm、 M8mm螺纹6镗孔、车螺纹（M27mm1.5）7钻、攻丝3-M8的底孔8镗 M 36mm孔及车螺纹9钻斜孔10清洗11终检12入库2.4 机械加工及公差的确定 液压泵箱体零件材料为HT200，硬度190210HBS，生产类型小批量，铸造毛坯。根据资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量 、工序尺寸及毛坯尺寸如下：一.箱体表面的加工余量（顶面及其它五个面凸台孔端面和腔内凸台面）。 查机械制图工艺设计简明手册（以下简称工艺手册），由零件图给定的尺寸，取顶面及其它五个面凸台孔端面和腔内凸台面加工余量均为2.5mm铣削加工余量为：粗铣 2.5mm 半精铣 0.8mm二.孔的加工余量查工艺手册表，取八字孔26内壁长度余量为3mm，即铸成孔半径为18.2mm。工序尺寸加工余量：车刀镗8字孔：一次走刀1.8mm；第二次走刀1.5mm进出油孔36的加工余量：考虑毛坯的加工余量为3mm，螺纹的切削深度为1.08X1.5=1.62mm，所以取背吃刀量为3-1.62=1.38mm。第3章 加工工艺及尺寸要求 3.1 铣端面及内凸台面20mm一.加工条件 工件材料：HT200，b=0.16GPa HBS=190241,铸造. 机床:X6236万能卧式铣床. 刀具：硬质合金端铣刀，牌号YG6。 铣削宽度75 mm, 铣削深度p3 mm，铣刀齿数Z=12，故据切削用量简明手册（后简称切削手册） 刀具直径前角=+5后角0=80，副后角0，=80刀齿斜角s=-10o，主刃Kr=60o，过渡刃Kr=30o，副刃Kr，=5o过渡刃宽b=0.8mm。二.切削用量1.铣削深度 因为箱体底角端面切削余量较小，且精度不高， 故 可以选择p=2.5mm，一次走到即可以完成所需深度。进出油口端面分粗铣和半精铣，粗铣p=1.8mm，半精铣p=0.8mm2.每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册，箱体底角端面f=3.6mm/r，粗铣进出油口端面f=3mm/r，半精铣进出口油口端面f=0.5mm/r。三. 铣腔内凸台面20 1.刀具：硬质合金端铣刀，牌号YG6。铣削宽度35 mm 铣削深度p3.5 mm, 铣刀齿数Z=12,故据切削用量简明手册（后称切削手册）取刀具直径0=18mm。 选择刀具前角=+5后角0=80 副后角0，=80，刀齿斜角s=-10o，主刃Kr=60o，过渡刃Kr =30o，副刃Kr，=5o，过渡刃宽b=0.9mm。2.切削用量铣削深度因为切削量较小，故 可以选择p=2.5mm，一次走刀即可切除所需加工余量。每齿进给量，查切削手册=0.140.24/z，粗铣选较小量=0.14/z。计算切削速度查切削手册，校验数据得VC=0.3m/s,fz=0.18/z校验机床功率 查切削手册，而机床所能提供功率为Pcc=0.87kw,而机床所能提供功率为PcmPcc.故校验合格。最终确定p=3mm,nc=400r/min,VC=0.3m/s,fz=0.18/z镗26的8字孔，走刀两次，进给量0.3mm/r，背吃量1.5车28的油槽，进给量0.18mm/r，背吃刀量3；扩轴承孔至9mm,进给量0.4mm/r背吃刀量0.6mm;铰轴承孔至10mm,背吃刀量0.25mm.3.2 镗26的字孔及外圈R28的凹槽一.加工条件工件材料：HT200, b=0.16GPa 190241HBS,铸造。加工要求：以两侧面为定位基准，粗车R26的字孔，车削外圈R28的凹槽，钻10的孔机床：CA6140卧式车床。1.切削用量 镗削深度选择p=1.5mm,次走刀即可完成。 进给量机床功率为6kw.查切削手册，选=0.14/r 计算切削速度查切削手册 得VC=50m/min确定主轴转速n=800VC/d=0.8m/s据CA6140车床参数，选择nc=300r/min,则实际切削速度VC=3.14*26*300/800=1.0m/s二.换刀车削外圈R28的凹槽1.加工条件刀具：由切削手册，选刀片材料YT15，刀杆尺寸16x25mm,刀具前角=+5后角0=80，副后角0，=80，刀倾角s=-10o，主偏角Kr=60o，副偏角Kr，=5o2.切削用量切削深度因为切削量较大，故选择p=1.5mm,一次走刀即可完成。进给量机床功率6kw。 查切削手册， 选f=0.10mm/r查后刀面最大磨损及寿命查切削手册，后刀面最大磨损为1.01.5mm.查切削手册，刀具寿命60min三.计算切削速度查切削手册得VC=68m/min确定主轴转速n=800VC/d=1.3/min按CA6140车床参数，选择 nc=350r/min, 则实际切削速度VC=3.14*26*350/800=1.23m/s3.3 钻，扩，铰，精铰10孔，孔的精度达到H7一选择钻头选择高速钢麻花钻头，粗钻时0=6mm,钻头采用双头刃磨法，后角0=120，二重刃长度b=1.2mm, 横刃长b=0.8mm,宽l=1.5mm,棱带长度l1=0.8mm，顶角 2=1200 螺旋角 =300二选择切削用量1.决定进给量 查切削手册=0.470.57/rl/d=12/10=1.23 所以=0.2mm/r2.钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm3.切削速度查切削手册 VC=0.35m/s 修正系数 KTV=1.0 KMV=1.0 Ktv=1.0 Kxv=1.0 Klv=1.0 Kapv=10 故VC=0.4m/s,机床转速n=500r/min.由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩钻和铰的切削用量如下：扩钻：主轴速度500r/min 切削速度0.2m/s铰：主轴转速500r/min，切削速度是变化的。3.4 钻6mm及3mm的孔以下顶面及八字孔（一面两销）为精基准，它的精度要求不高，粗钻一次即可。选用机床：Z5040一.选择钻头选择高速钢麻花钻头，粗钻时0=5mm, 后角0=160，顶角2=1200 螺旋角=300二.选择切削用量三. 切削速度1.决定进给量查切削手册f=0.180.22mm/r按钻头强度选择f=0.40mm/r 按机床强度选择f=0.45mm/r最终决定选择机床已有的进给量f=0.25mm/r经校验Ff=5472N8829N=Fmax校验成功。2.钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切削手册）为0.50.8mm,寿命T=20min查切削手册 vC=24m/min修正系数KTV=1.0 KMV=1.0 Ktv=1.0 Kxv=1.0 Klv=1.0 Kapv=10 故vC=24m/minns=1200v/d0=1358r/min查切削手册 机床实际转速为 nc=1120r/min故实际的切削速度 vC=d0 ns /1200=17.6m/min 3.计算工时 tm=L/nf=3/(1120*0.22)=0.011min3.5 镗孔、车螺纹（M27mm1.5）本道工序以下顶面及八字孔（一面两销）为精基准, 镗孔、车螺纹（M27mm1.5）.精度要求不高,基本步骤与步相同，详细数据见工艺卡片3.6 钻、攻丝3-M8mm的底孔本道工序以上顶面为精基准,钻底面上的三个孔.精度要求不高,粗钻即可.基本步骤与步相同.详细数据见工艺卡片3.7 镗 M 36mm孔及车螺纹请见下一张详细介绍3.8 钻斜孔以下面及相邻两侧面为精基准,钻5mm的斜孔.无精度要求,粗钻即可.因为其直径和上道工序相差不大,所以只要换一把直径的钻头即可,其余步骤的选择计算基本相同.详细数据见工艺卡片.结 束 语通过这次设计，使我学到了许多理论、实践知识，掌握了一般设计的设计步骤，懂得了设计过程的各阶段都是相互联系的。并且在设计中一旦发现问题，必须到前面各个部分查找原因，因而设计是一个综合的过程，是一个不断完善，逐步走向成熟的过程。 这次设计是对三年多所学的理论知识的综合运用，是理论和实践的相互结合，从学校走向工厂的过度过程。在这次设计中，我在范丰老师的指导下学到了不少知识，吸取了不少经验，但还暴露了许多缺点，如基础理论知识不扎实，绘图技能的不熟练等。机械专业虽然是一门很成熟的专业，然而对我们来说，我们懂得的知识还很有限，要这方便有所提高，我们还需在基础理论上下功夫，以理论联系实际，才能使我们的知识有一个量变到质变的飞跃。以后的学习道路还很长，人生就是在不断地学习中提高自己的，而毕业设计也给了我们自信，让我们相信以后会做得更好。在这次毕业设计中，由于首次接触这类课题的设计和设计资料的不足，时间的紧迫，可能在设计中出现的错误和问题，尽管在指导老师的全力指导下错误还是再所难免，请老师加以指正。参 考 文 献1 谢家瀛主编. 组合机床设计简明手册M. 北京： 机械工业出版社， 1994.2 周建方主编. 材料力学M. 北京： 机械工业出版社， 2002. 3 徐锦康主编. 机械设计M. 北京： 机械工业出版社， 2001. 4 沈世德主编. 机械原理M. 北京： 机械工业出版社， 2001.5 陈秀宁、施高义编. 机械设计课程设计M. 浙江： 浙江大学出版社，2002.6 吉卫喜主编机械制造技术M北京：机械工业出版社，20017 黄鹤汀主编.机械制造装备M. 北京：机械工业出版社，20018 大连组合机床研究所编组合机床设计M北京：机械工业出版社，19759 大连组合机床研究所编组合机床设计参考图册M北京：机械工业出版社，197510 沈阳工业大学编.组合机床设计M.上海:上海科学技术出版社,198511 朱宝库主编.机械设计M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,199412 戴曙主编.金属切削机床M.北京: 机械工业出版社，199413 王先逵主编.机械制造工艺学M. 北京: 机械工业出版社，199514 机械设计手册编写组编.机械设计手册M. 北京: 机械工业出版社，198615 王恺主编.机械制图M.北京:中国标准出版社,198516 杨列群主编.形状和位置公差位置度公差M.北京: 中国标准出版社,199217 航空工艺装备设计手册编写组编.刀具设计M.北京:国防工业出社,197918 陈秀宁、施高义编. 机械设计课程设计M.
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