摘 要
本文是对泵盖零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具.
机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计铣对接面手动夹具设计。
关键词:泵盖,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具
目 录
摘 要 1
第1章 绪论 4
1.1课题研究的意义及现状 4
1.2课题主要研究内容 4
1.3研究方法和手段 5
1.4研究目标 5
1.5方案可行性分析 5
第2章 零件的分析 6
2.1 零件的作用 6
2.2 零件的工艺分析 6
2.3 审查零件的工艺性 7
第3章 泵盖零件的加工工艺规程设计 8
3.1零件的生产类型 8
3.2毛坯的选择及铸造方法 8
3.3基准的选择 9
3.3.1粗基准的选择 9
3.3.2精基准的选择 9
3.4零件各表面的加工方法 10
3.5 各工序间加工余量 10
3.5 泵盖加工主要工序安排 11
3.6确定切削用量及基本工时(机动时间) 12
总 结 27
参考文献 28
致 谢 29
第1章 绪论
1.1课题研究的意义及现状
当前,我国中小零部件机械产业正处于稳步发展的成熟期,国外进口设备一统天下的局面已经结束,国产零部件机械已经成为主力。主要表现如下:?
一、国产机械的技术水平已接近或达到世界先进水平,大规模靠引进技术发展的时代已经结束,吸收、学习国外先进技术的渠道和方法大为增强,自身开发能力大大提升,大型机械开发周期一般不超过一年。??
二、行业格局发生很大变化。一是国外著名的机械企业纷纷在中国建厂,改变了机械生产企业的结构。它们在机械方面具有雄厚的技术和经济实力,代表着世界领先水平,今后将对中国机械行业的生产格局产生深远影响。其在产品开发、制造及知识产权保护等许多方面给中国企业提供了学习机会。二是国内著名大企业成功介入机械产品的生产,并向多品种方向发展,凭借大厂在经验、技术、经济、制造方面的实力,其机械产品在销售市场上已经占据了主导地位。这些变化,极大增强了我国机械行业的实力,对中小企业的发展也有很大影响。?
三、一批民营中小企业迅速成长壮大,规模和技术实力大增。尚存问题有待解决?。在看到我国零部件机械行业获得长足发展的同时,一些潜在的问题也不容忽视。首先,我国多数机械企业规模偏小,抵抗风险能力有限,回款率低,流动资金不足。其次,也如同其他产品一样,我国零部件机械存在着科技投入不足、创新能力偏低等问题。对基本研发的投入很少,采用挖人才、“偷”技术的方式很普遍。所以各家的产品都是大同小异,很少有标志性的技术,原始创新很少。第三,零部件机械厂家正面临着水、电、钢材等原材料持续上涨的压力,利润损失较大,不利于进一步扩大生产。第四,对出口欧洲、美国等发达国家和地区的产品,由于不熟悉其市场准入和标准,经常遭遇“专利门槛”问题,对产品出口产生不利影响。
认清趋势促进发展。针对上述问题,相关企业要重视创新,主动加大科技投入;树立尊重知识、保护知识产权的法律意识;企业对技术骨干要有留人和防挖办法;可在市场接受的范围内,适当进行涨价,以促进生产发展。?
1.2课题主要研究内容
泵盖零件的分析包括:零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法,填写加工工艺过程。?
1、依据国家有关标准,根据需要标注泵盖装配图的尺寸公差、形位公差等;?
2、根据泵盖的装配图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等;?
3、综合运用所学知识,参考有关资料,按大批生产,安排产品的加工工艺;设计加工孔夹具。
1.3研究方法和手段
(1)调研、消化原始资料;?
收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料,供设计时使用;消化零件制件图,了解零件的用途,分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求;分析工艺资料,了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。
(2)完成泵盖的零件图及装配图;
(3)确定工艺方案,制定加工工艺文件;
(4)设计加工孔夹具;
(5)完成零件图及装配图的制作。
1.4研究目标
通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力,熟悉常用材料的使用性能,正确选用材料;掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法;掌握机械加工工艺的制定过程,对一般的制造过程和方法有初步的了解,了解常用的零部件设计软件,并能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固,对以前所学的知识得以温故而知新,更好的掌握学过的知识,为将来的工作奠定一个良好基础。
1.5方案可行性分析
1)查阅相关文献,搜集有关资料。
2)了解泵盖的结构以及工作原理的了解,并了解夹具的结构;
3)?通过老师指导,同学讨论确定方案。
4)根据国家有关标准,设计产品
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
题目给出的零件是泵盖。泵盖的主要作用是支承传动轴,保证各轴之间的中心距及平行度,并保证部件正确安装。因此泵盖零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。
2.2 零件的工艺分析
由泵盖零件图可知。泵盖是一个泵盖零件,齿轮油泵泵盖的材料是HT200,毛坯制造完成后需进行时效处理,消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。泵盖有下列几组加工表面:
1.以泵盖左端盖20为基准的加工表面,这一组加工表面包括对右端面的加工。
2.以中心距为28.76±0.016为定为基准的两个盲孔。
经过对以上加工表面的分析,我们可以选定粗基准,加工精粗基准所在的加工表面,然后借用专用夹具对其它加工表面进行加工,保证它们的位置精度
表1 泵盖技术要求表
加工表面 尺寸及偏差
/mm 公差/mm及精度等级 表面粗糙度/um 形位公差/mm
泵盖右端面 20 0.033/IT8 6.3
6 ХФ6.5 沉头孔 Ф6.5
Ф11 0.090/IT11 12.5
2ХФ5销孔 Ф5 0.018 /IT8 1.6
Φ16盲孔 Φ16 0.011 /IT6 1.6
Φ16盲孔 Ф16 0.011 /IT6 1.6
2.3 审查零件的工艺性
根据老师发给的零件图,审查了零件的结构工艺性,零件图上的视图、尺寸公差和技术要求较统一,不必做大的修改。仔细阅图后了解到此工件结构较简单,通过铸造再加工即可获得,表面的精度要求不高,只是在右端面的接触处要求具有较高的精度,以保证密封性。泵盖上的沉头孔和销孔用一般钻床夹具可加工出来,而盲孔可利用设计的专用夹具加工。总体来说,此工件还是比较容易加工。其零件图见电子版附图。
第3章 泵盖零件的加工工艺规程设计
3.1零件的生产类型
零件的生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地等)生产专业化程度的分类,它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型,不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领N可按下式计算
其中 ——是零件的生产纲领(件/年);
——产品的年产量(台、辆/年);
——每台(辆)产品中该零件的数量(件/台、辆);
——备品率,一般取2%~4%;
——废品率,一般取0.3%~0.7%;
根据上式结合题目给定数据,即可算出泵盖的生产纲领,进而确定出其生产类型。
年产量20万套=200000台/年,=1件/台,取=,取=0.6%,由公式(1-1)有:.泵盖零件的重量为3.16,查表1-3可知,泵盖为轻型零件,由此再查表1-4可知,该泵盖的生产类型为大批生产。
3.2毛坯的选择及铸造方法
选择毛坯时候应该考虑一下几点因素:
(1)零件的力学性能要求:相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件,其力学性能一次递减。
(2)零件的结构形状和外廓尺寸:直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料,相差较大时宜采用锻件;形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件,形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造;尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸,多采用砂型铸造和自由锻造;外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法,以避免机械加工。
(3)生产纲领和批量:生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法,生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。
(4)现场生产条件要求:现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。
经过分析考虑,零件材料选取HT200,由于零件结构一般,生产类型为中、小批生产,在机床运行过程中所受冲击不大,力学性能要求不高,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,零件属于中批生产,零件的轮廓尺寸不大,根据参考文献[8]中表3-1选择金属型浇注铸件毛坯。查《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为9级.这对提高生产率,保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。
3.3基准的选择
定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一,定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高,否则加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法进行。
3.3.1粗基准的选择
选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,使加工面与不加工面间的位置符合图样要求,并特别注意要尽快获得精基面。
(1)加工泵盖上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准,加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下:选择上盖螺栓孔的上表面为基准,能保证泵盖上盖其他表面加工余量小二均匀,符合选择重要表面为粗基准的原则;泵盖上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工,符合选择不加工表面为粗基准的原则;制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少,符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则;上表面能满足方便定位、加紧的需求,符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则;螺栓孔上表面只用一次,加工出精基准面就不需要使用,符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。
(2)按照粗基准的选择原则,同理我们可以选择出泵盖底泵盖的底孔的上表面为粗基准,加工底泵盖的底面。





