管道泵泵轴零件的机械加工工艺规程设计【3张CAD图纸、工艺卡片和说明书】
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管道泵
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摘 要
轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以管道泵泵轴为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。
关键词:泵轴、工艺分析、程序设计
目 录
1.前 言 4
1.1管道泵的分类 4
1.2管道泵特点和作用 4
1.3管道泵的总体装配图 5
2.管道泵泵轴的工艺分析 6
2.1泵轴零件图的分析 6
2.2毛坯的选择 7
2.3机械加工工艺路线的确定 7
2.3.1加工方法的确定 7
2.3.2加工顺序的安排 7
2.3.3定位基准的选择 7
2.3.4加工阶段的划分 7
2.3.5拟定机械加工工艺过程 7
2.3.6主要加工工序简图 8
3.加工设备及工艺装备的确定 9
3.1机床及夹具的选择 9
3.2刀具的选择 10
4.切削用量的选择 11
设计总结 14
致 谢 15
参考文献 16
附图1 管道泵泵轴零件图 17
附表1 机械加工工艺过程卡片 18
附表2 机械加工工序卡片 21
管道泵泵轴的机械加工工艺规程设计
1.前 言
1.1管道泵的分类
管道泵主要系列产品有管道离心泵、立式热水泵、立式高温离心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不锈钢防爆型化工离心泵。
1)多级管道泵,供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体之用,适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套,使用温度T<80℃。
2)立式热水泵适用于冶金、化工、纺织、木材加工、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用泵,使用温度120℃以下。
3)立式高温离心泵广泛用于:能源、冶金、化工、纺织、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用管道泵,使用温度240℃以下。
4)立式管道化工泵,供输送不含固体颗粒,具有腐蚀性,粘度类似于水的液体,适用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门,使用温度为-20℃ ~ 120℃。
5)立式管道油泵,供输送汽油、煤油、柴油等石油产品,被输送介质温度为-20℃ ~ + 120℃
6)立式不锈钢防爆型化工离心泵,适用于输送易燃性化工液体。
1.2管道泵特点和作用
(1)管道泵的特点
管道泵是为管道增压输送,解决管道压力过低而研制的新颖泵,比目前应用卧式离心泵具有很大的优越性。管道泵具有以下特点:
1)管道泵结构紧凑,机泵一体化,体积小。其立式结构具有安装占地面积小,运行平稳,安装无需调整。
2)泵进出口设计成规格相同法兰,且位于同一中心在线,可象阀门一样直接安装在管路上,且中心低,便于管道布置,安装方便。
3)泵与电机同轴,轴向尺寸短,使泵运行更加平稳,噪音低。
4)取消传统轴封方式,避免了输送介质的外泄,因此具有完全无泄漏的显著特点。
(2)管道泵的作用
管道泵是为管道增压输送,解决管道压力过低而研制的新颖泵,比目前应用卧式离心泵具有很大的优越性。管道泵的优越性主要体现在以下几点:
1)ISG管道泵适用于高层建筑增压送水、园林喷灌、冷却塔上水、远距离输水、空调、制冷冲洗、浴室等冷;暖水循环加压。使用温度80℃以下。
2)管道泵适用于采暖、锅炉等行业的高温热水增压循环。使用温度150℃以下。
3)管道泵适用于输送食品、制药、造酒、化工等行业的工艺流程中腐蚀性介质,使用温度80℃以下。
4)便拆式管道泵适用于输送无腐蚀性液体,有甲烷或煤矿井下固定设备I类及工厂IIA、II B级,温度组别为 T1、T2、T3、T4组存在爆炸性混合物的其它工业场所。使用温度80℃以下。
5)管道泵适用于输送化工、制药、石油、食品、国防等工业腐蚀性液体,有甲烷或煤矿井下固定设备I类及工厂IIA、IIB级,温度组别为T1、T2、T3、T4组存在爆炸性混合物的其它工业场所。使用温度150℃以下。
1.3管道泵的总体装配图
2.管道泵泵轴的工艺分析
2.1泵轴零件图的分析
如图2.1所示为泵轴零件图(由于版面的大小,此图尺寸不清晰,具体请参见附图1),试根据其图纸要求,对该零件进行工艺分析,并确定其机械加工工艺,制定出相应的机械加工工艺过程卡片。




- 内容简介:
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义乌工商职业技术学院 毕业设计(论文)任务书 专 业 _ _ 班 级 _ _ 学生姓名 _ _ 一、设计(论文)方向: _ 二、主要参考资料: 1 吴国华金属切削机床 第二版 ,北京 :机械工业出版社 , 2 余英良数控加工编程及操作北京 :高等教育出版社, 3 陆剑中 孙家 宁金属切削原理与刀具北京 :机械工业出版社 ,4 倪森寿 机械制造工艺基础 北 京 :教育出版社, 5 刘守勇 机械制造工艺与机床夹具北 京 : 机械工业出版社 ,2000. 三、设计(论文)的内容和任务要求: 解产品、熟悉零件。 据图样,画出零件图,对工件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料和热处理等技术要求进行分析。 2、确定加工工艺方案。针对上述对零件的分析,选择加工方案确定加工顺序、加工路线、装夹方式、刀具及切削用量参数 等。要求有详细的设计过程,合理的参数选择。 四、毕业设计(论文)进度安排: 2012 年 10 月 20 日 31 日:选定毕业设计题目 2012 年 11 月 1 日 6 日:整理资料,撰写并提交开题报告; 2012 年 11 月 7 日 20 日: 项目总体设计; 2012 年 11 月 21 日 10 日: 绘制零件图 、 工艺分析 , 拟定工艺路线 , 制定工艺卡片 ; 2012 年 12 月 10 日 20 日:按论文规范要求撰写毕业设计论文,并完成毕业设计初稿 2012 年 12 月 21 日 25 日:修改、完善毕业设计及论文。 - 1 五、毕业设计(论文)工作期限: 任务书发给日期 年 月 日 设计(论文)工作自 2012 年 11 月 5 日 至 年 月 日 学生 指导教师 注: 务下达人为指导教师,指导教师和接受任务的学生均应签名 文)开始前下达给学生 义乌工商职业技术学院 毕业设计(论文)开题报告 专 业 _ 班 级 _ 学生姓名 _ 题 目 名 称 泵轴零件的机械加工工艺规程设计 开 题 日 期 导师意见: 签名: 要求:基本内容包括选题意义、方案拟定与分析、实施计划及参考文献。 - 1 开题报告 专 业 _ 班 级 _ 学生姓名 _ 指导教师: 一、 选题意义 机械工业是国民经济的装备产业,是科学技术物化的基础,是高新技术产业化的载体,是国防建设的基础工业,也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。机械工业具有产业关联度高,需求弹性大,对经济增长带动促进作用强,对国家积累和社会就业贡献大 等特点。各工业化国家经济发展的历程表明,没有强大的 装备制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素,加大结构调整力度,推进机械工业持续、健康、稳定发展,对于转变经济增长方式,提高国民经济整体素质,增强我国经济的国际竞争力,保障国防安全等都具有重要而深远的意义。 目前机械工业全行业拥有企业 个,其中工业联合会系统企业 个,从业人员 万人。从事 6 大类、 48 中类、 205 小类产品的生产。全国规模以上机械工业企业总产值完成 28489 亿元,同比增长 按 90 年 不变价计算的总产值完成 28206 亿元,同比增长 这一增长速度比同期全国工业增速 别高 百分点和 百分点,居工业各行业之首。全行业实现的净利润和交纳的税金也分别达到了 元和 是机械工业持续五年增长,而且是我国机械行业历史上罕见的高速。机械工业经过改组,多种成分共同发展、相互促进的局面已基本形成 。 民营资本主要经济指标已占机械行业的 40%,三资企业主要指标占全行业的 30%左右,而利润和出口交货值分别超过全行业的 50%和 60%。 管道泵 主要系列产品有管道离心泵、立式热水泵、立式高温离心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不锈钢防爆型化工离心泵。 1) 多级管道泵 ,供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体之用,适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套,使用温度 T 80。 2) 立式热水泵适用于冶金、化工、纺织、木材加工、造纸以及饭店、浴室、- 2 宾馆等 锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用泵,使用温度 120以下。 3) 立式高温离心泵广泛用于:能源、冶金、化工、纺织、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用管道泵,使用温度 240以下。 4) 立式管道化工泵,供输送不含固体颗粒,具有腐蚀性,粘度类似于水的液体,适用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门,使用温度为 120。 5) 立式管道油泵,供输送汽油、煤油、柴油等石油产品,被输送介质温度为 + 120 6) 立式不锈钢防 爆型化工离心泵,适用于输送易燃性化工液体。 本课题主要研究管道泵泵轴零件的加工工艺,主要内容包括零件图的分析、毛坯的选择、机械加工工艺路线的确定、工序尺寸确定、设备及其工艺装备等等。 该课题的研究属于机械制造领域中的零件加工工艺过程的研究,其主要的研究方向是确定零件的加工工艺过程,填写机械加工工艺文件。 本课题的重点是:机械加工工艺路线的确定。机械加工工艺路线的合理选择直接决定零件的加工效率,因此在本文中重点进行介绍。 本课题的难点是:切削用量的确定。切削用量的选择是否得当,将直接影响到零件的加工精度及加工 效率,最后本人通过查表选择了比较合适的切削用量。 二、 方案拟定与分析 该零件的尺寸精度要求为: 36、 35 h、 形状精度要求不高,可按照一般公差进行选取;位置精度要求有: 圆对基准轴线 圆跳动为 36外圆对基准轴线 圆跳动为 圆对基准轴线圆跳动为 面粗糙度为: 35 h、 圆表面的粗糙度为 槽各表面的粗糙度为 36外圆表面的粗糙度为 余各表面粗糙度均为 - 3 对精度要求较高的零件,其粗、精加工应分开,以保证零件的质量。该 泵 轴加工划分为三个阶段:粗车 (粗车外圆、钻中心孔等 ),半精车 (半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等 ),磨各处外圆。各阶段划分大致以热处理为界。 三、 实施计划 第一个月:选择课题并准备材料,完成开题报告 第二个月:把收集的材料进行整理做一个提纲 第三个月到第四个月:开始写论文 并解决写论文时遇到的各种问题 第五个月:论文的修改、定稿 四、 参考文献 1 吴国华金属切削机床 第二版 ,北京 :机械工业出版社 , 2 余英良数控加工编程及操作北京 :高等教育出版社, 3 陆剑中 孙家宁金属切削原理与刀具北京 :机械工业出版社 ,4 倪森寿 机械制造工艺基础 北 京 :教育出版社, 5 刘守勇 机械制造工艺与机床夹具北 京 : 机械工业出版社 ,2000. 1 开 题 报 告 学生姓名 学 号 系 (院 ) 班 级 设计 (论文 )题目 指导教师姓名 职 称 指导教师研究方向 设计 (论文 )的选题依据 (选题的目的和意义、主要参考文献等 ) ( 1)选题的目的及意义 机械工业是国民经济的装备产业,是科学技术物化的基础,是高新技术产业化的载体,是国防建设的基础工业,也是为提高人民生活质量提供消费类机电产品的行业。机械工业具有产业关联度高,需求弹性大,对经济增长带动促进作用强,对国家积累和社会就业贡献大 等特点。各工业化国 家经济发展的历程表明,没有强大的装备制造业,就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。目前装备制造业发展滞后是制约我国经济发展和产业升级的重要因素,加大结构调整力度,推进机械工业持续、健康、稳定发展,对于转变经济增长方式,提高国民经济整体素质,增强我国经济的国际竞争力,保障国防安全等都具有重要而深远的意义。 目前机械工业全行业拥有企业 个,其中工业联合会系统企业 个,从业人员 万人。从事 6 大类、 48 中类、 205 小类产品的生产。全国规模以上机械工业企业总产值完成 28489 亿元 ,同比增长 按 90 年不变价计算的总产值完成 28206 亿元,同比增长 这一增长速度比同期全国工业增速 别高 百分点和 百分点,居工业各行业之首。全行业实现的净利润和交纳的税金也分别达到了 元和 是机械工业持续五年增长,而且是我国机械行业历史上罕见的高速。机械工业经过改组,多种成分共同发展、相互促进的局面已基本形成 。 民营资本主要经济指标已占机械行业的 40%,三资企业主要指标占全行业的 30%左右,而利润和出口交货值分别超过 全行业的 50%和 60%。 管道泵主要系列产品有管道离心泵、立式热水泵、立式高温离心泵、立式管 2 道化工泵、立式管道油泵、立式不锈钢防爆型化工离心泵。 1) 多级管道泵 ,供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体之用,适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套,使用温度 T 80。 2) 立式热水泵适用于冶金、化工、纺织、木材 加工、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用泵,使用温度 120以下。 3) 立式高温离心泵广泛用于:能源、冶金、化工、纺织、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用管道泵,使用温度 240以下。 4) 立式管道化工泵,供输送不含固体颗粒,具有腐蚀性,粘度类似于水的液体,适用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门,使用温度为 120。 5) 立式管道油泵,供输送汽油、煤油、柴油等石油产品,被输送介质温度为 + 120 6) 立式不锈钢防爆型化工离心泵,适用于输送易燃性化工液体。 ( 2)主要参考文献 1 吴国华金属切削机床 第二版 ,北京 :机械工业出版社 , 2 余英良数控加工编程及操作北京 :高等教育出版社, 3 陆剑中 孙家宁金属切削原理与刀具北京 :机械工业出版社 ,4 倪森寿 机械制造工艺基础 北 京 :教育出版社, 5 刘守勇 机械制造工艺与机床夹具北 京 : 机械工业出版社 ,2000. 设计 (论文 )的基本内容 本课题主要研 究管道泵泵轴零件的加工工艺,主要内容包括零件图的分析、毛坯的选择、机械加工工艺路线的确定、工序尺寸确定、设备及其工艺装备等等。 该课题的研究属于机械制造领域中的零件加工工艺过程的研究,其主要的研究方向是确定零件的加工工艺过程,填写机械加工工艺文件。 3 设计 (论文 )的重点和难点 本课题的重点是:机械加工工艺路线的确定。机械加工工艺路线的合理选择直接决定零件的加工效率,因此在本文中重点进行介绍。 本课题的难点是:切削用量的确定。切削用量的选择是否得当,将直接影响到零件的加工精度及加工效率,最后本人通过查表选择 了比较合适的切削用量。 设计 (论文 )的提纲 言 错误 !未定义书签。 道泵的分类 错误 !未定义书签。 道泵特点和作用 错误 !未定义书签。 道泵的总体 装配图 错误 !未定义书签。 误 !未定义书签。 轴零件图的分析 错误 !未定义书签。 坯的选择 错误 !未定义书签。 械加工工艺路线的确定 错误 !未定义书签。 工方法的确定 错误 !未定义书签。 工顺序的安排 错误 !未定义书签。 位基准的选择 错误 !未定义书签。 工阶段的划分 错误 !未定义书签。 定机械加工工艺过程 错误 !未定义书签。 要加工工序简图 错误 !未定义书签。 误 !未定义书签。 床及夹具的选择 错误 !未定义书签。 具的选择 错误 !未定义书签。 误 !未定义书签。 设计总结 错误 !未定义书签。 致 谢 错误 !未定义书签。 4 指导老师意见 (对本课题深度、广度及工作量 的意见 ) 指导老师 (签名 ) 年 月 日 系 (院 )审查意见 系 (院 )(盖章 ) 年 月 日 *职业技术学院 毕业 设计 (论文) 标题: 管道泵泵轴 的 机械加工工艺规程设计 系 别 : 机电工程系 专 业 : 数控技术 学 号 : 姓 名 : 指导教师 : 年 月 日 摘 要 轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同,一般可分为光轴、阶 梯轴和异形轴三类;或分为实心轴、空心轴等。它们在机器中用来支承齿轮、带轮等传动零件,以传递转矩或运动。台阶轴的加工工艺较为典型,反映了轴类零件加工的大部分内容与基本规律。下面就以 管道泵泵轴 为例,介绍一般台阶轴的加工工艺。 关键词: 泵 轴、工艺分析、程序设计 目 录 言 . 4 . 4 . 4 . 5 . 6 . 6 . 7 . 7 . 7 . 7 . 7 . 7 . 7 . 8 . 9 . 9 . 10 . 11 设计总结 . 14 致 谢 . 15 参考文献 . 16 附图 1 管道泵泵轴零件图 . 17 附表 1 机械加工工艺过程卡片 . 18 附表 2 机械加工工序卡片 . 21 管道泵泵轴的机械加工工艺规程设计 言 道泵的分类 管道泵主要系列产品有管道离心泵、立式热水泵、立式高温离心泵、立式管道化工泵、立式管道油泵、立式不锈钢防爆型化工离心泵。 1) 多级管道泵 ,供输送清水及物理化学性质类似于清水的其他液体之用,适用于工业和城市给排水、高层建筑增压送水、园林喷灌、消防增压、远距离输送、暖通制冷循环、浴室等冷暖水循环增压及设备配套,使用温度 T 80。 2) 立式热水泵适用于冶金、化工、纺织、木材加工、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用泵,使用温度 120以下。 3) 立式高温离心泵广泛用于:能源、冶金、化工、纺织、造纸以及饭店、浴室、宾馆等锅炉高温热水增压循环输送以及城市住房采暖循环用管道泵,使用温度 240以下。 4) 立式管道化工泵,供输送不含固体颗粒,具有腐蚀性,粘度类似于水的液体,适用于石油、化工、冶金、电力、造纸、食品制药和合成纤维等部门,使用温度为 120。 5) 立式管道油泵,供输送汽油、煤油、柴油等石油产品,被输送介质温度为 + 120 6) 立式不锈钢防爆型化工离心泵,适用于输送易燃性化工液体。 道泵特点和作用 ( 1)管道泵的特点 管道泵是为管道增压输送,解决管道压力过低而研制的新颖泵,比目前应用卧式离心泵具有很大的优越性。管道泵具有以下特点: 1) 管道泵结构紧凑,机泵 一体化,体积小。其立式结构具有安装占地面积小,运行平稳,安装无需调整。 2) 泵进出口设计成规格相同法兰,且位于同一中心在线,可象阀门一样直接安装在管路上,且中心低,便于管道布置,安装方便。 3) 泵与电机同轴,轴向尺寸短,使泵运行更加平稳,噪音低。 4) 取消传统轴封方式,避免了输送介质的外泄,因此具有完全无泄漏的显著特点。 ( 2)管道泵的作用 管道泵是为管道增压输送,解决管道压力过低而研制的新颖泵,比目前应用卧式离心泵具有很大的优越性。管道泵的优越性主要体现在以下几点: 1) 用于高层建筑增压送水、园林喷灌、冷却塔上水、远距离输水、空调、制冷冲洗、浴室等冷;暖水循环加压。使用温度 80以下。 2) 管道泵适用于采暖、锅炉等行业的高温热水增压循环。使用温度 150以下。 3) 管道泵适用于输送食品、制药、造酒、化工等行业的工艺流程中腐蚀性介质,使用温度 80以下。 4) 便拆式管道 泵 适用于输送无腐蚀性液体,有甲烷或煤矿井下固定设备 I 类及工厂 级,温度组别为 用温度 80以下。 5) 管道泵适用于输送化工、制药、石油、食品、国防等工业腐蚀性液体,有甲烷或煤矿井下固定设备 ,温度组别为 用温度 150以下。 道泵的总体装配图 轴零件图的分析 如图 于版面的大小,此图尺寸不清晰,具体请参见附图 1),试根据其图纸要求,对该零件进行工艺分析,并确定其 机械加工工艺,制定出相应的机械加工工艺过程卡片。 图 轴零件图 从附图 1中可以看出该零件属于阶梯轴,由圆柱面、轴肩、螺纹、螺纹退刀槽、键槽等结构组成,轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置,键槽用于安装键,以传递转矩;螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。 该零件的尺寸精度要求为: 36、 35 h、 形状精度要求不高,可按照一般公差进行选取;位置精度要求有: 圆对基准轴线 36外圆对基准轴线 圆对基准轴线 面粗糙度为: 35 h、 圆表面的粗糙度为 槽各表面的粗糙度为 36外圆表面的粗糙度为 余各表面粗糙度均为 坯的选择 该 泵 轴材料为 45 钢,属于一般 的 传动轴,故选 45 钢可满足其 要求。 泵 轴属于中、小传动轴,并且各外圆直径尺寸相差不大 ,故选择 40热轧圆钢作毛坯。 械加工工艺路线的确定 工方法的确定 外圆加工方法 粗车(精度等级 面粗糙度 半精车( 精度等级 面粗糙度 磨( 精度等级 面粗糙度 工顺序的安排 工件的机械价格工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此,当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。 切削加工工序的安排 原则 1)基准先行 选为精基准的表面,应先进行价格,以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等,都应安排在初始工序加工完成。 2)先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺序依次进行,以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3)先主后次 先加工主要表面(如定位基面、装配面、工作面),后加工次要表面(如自由表面、键槽、螺纹孔等),次要表面常穿插进行加工,一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。 该零件的加工顺序应严格按照以上原则进行 加工。 位基准的选择 粗基准的选择:粗车时以外圆和两侧面为粗基准 精基准的选择:以两侧端面中心孔为精基准定位 工阶段的划分 对精度要求较高的零件,其粗、精加工应分开,以保证零件的质量。该 泵 轴加工划分为三个阶段:粗车 (粗车外圆、钻中心孔等 ),半精车 (半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等 ),磨各处外圆。各阶段划分大致以热处理为界。 定机械加工工艺过程 编制机加工艺卡片是用来指导工人加工的,一般简易的工艺卡片中需编制简易的工艺流程、工序名称、工装等。固定产品的工艺卡片比 较复杂,每一工步都需编制卡片,卡片中包含本工序加工图,加工刀具,测量量具,设备,定位等 。 本题中的机械加工工艺卡片及工序卡片见附录。 要加工工序简图 工序号 工序简图 工序 20 2 4. 车粗基准,平端面,打中心孔 工序 20 6 7. 车外圆,平另外一端面,打中心孔 序 20 8 工序 20 12 工序 20 15 工序 20 20 留磨量 序 25 磨各轴段外圆 工序 35 铣键槽 床及夹具的选择 ( 1)工序 20均在车床上加工,零件的精度要求较高,因此需要选择较精密的车床才能满足要求,因此选用 用通用夹具(两顶尖)装夹。 ( 2)工序 25为磨削外圆,选用专用磨床夹具,选用卧式磨床 ( 3)工序 30为铣削键槽,选用专用夹具在立式铣床上加工,故选择 具的选择 在金属切削加工过程中,刀具直接完成切削工作。刀具切削性能的优劣,直接影响到工件被加工表面的质量、切削效率、刀具的使用寿命和 加工成本的高低。合理选择刀具切削部分的材料以及刀具几何形状和结构是十分重要的。 在选择刀具时,应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选择刀具和刀柄。通常优先选用常用刀具,对于不同材料的零件,一般都有适合其切削的刀具。刀具在切削过程中,要承受切削力、高温、冲击和振动,并被磨损。与普通机床相比,数控加工时对刀具提出了更高的要求,不仅要求刚性好、精度高,而且要求尺寸稳定、耐用度高、断屑和排屑性能好,同时要求安装调整方便,满足数控机床的高效率。 刀具选择总的原则是:安装调整方便 、刚性好、耐用度和精度高,在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。 刀具材料应具备以下几个方面的性能:足够的硬度和耐磨性、足够的强度与韧性、高的耐热性、良好的导热性、良好的工艺性能和工艺性。 硬质合金是将一些难溶的、高硬度的、合金碳化物微米数量级粉末与金属粘结剂混合,经加压成形,烧结而成的粉末冶金材料。合金碳化物是硬质合金的主要成分,具有高硬度、高熔点和化学稳定性好等特点,因此硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性均超过高速钢,硬质合金的常温硬度为 89 93削温度达到 800 1000 时,仍能进行切削,且切削性能比高速钢好,切削速度可提高 4 10 倍。硬质合金的性能取决于化学成分、碳化物粉末粗细及其烧结工艺。 该零件主要加工的有车轴外圆、铣键槽、磨外圆,具体刀具选用请参见表 示。 表 具选用卡片 刀具名称 刀具材料 刀具规格 加工部位 外圆粗车刀 0 粗车外圆 外圆粗车刀 0 半精车外圆 (可转位) 切槽刀 合金 3切螺纹退刀槽 螺纹车刀 合金 60刀尖 车 立铣刀 合金 8 8个宽键槽 立铣 刀 合金 10 10个宽键槽 ( 1)切削用量的选用原则 粗车时,应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。 选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量 次根据机床动力和刚性的限制条件,选取尽可能大的进给量 f,最后根据刀具耐用度要求,确定合适的切削速度 大背吃刀量 大进给量 精车时,对加工精度和表面粗糙度要求较高,加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础土尽量提高生产率。因此,精车时应 选用较小(但不能太小)的背吃刀量和进给量,并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数,以尽可能提高切削速度。 ( 2) 切削用量的选取方法 背吃刀量的选择 粗加工时,除留下精加工余量外,一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小,可一次切除。在中等功率机床上,粗加工的背吃刀量可达 8 10精加工的背吃刀量取 5加工的背吃刀量取 进给速度(进给量)的确定 粗加工时,由于对工件的表面质量没有太高的要求,这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆 的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时,则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度 f 可以按公式 f =fn 计算,式中 车时一般取 r;精车时常取 r;切断时常取 r。 切削速度的确定 切削速度 给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中,也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。粗加工或工件材料的加工性能较差时,宜选用较低的切削速 度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时,宜选用较高的切削速度。切削速度 根据刀具或工件直径( D)按公式 n=D 来确定主轴转速 n( r/ 在工厂的实际生产过程中,切削用量一般根据经验并通过查表的方式进行选取。常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见表 1表 2为常用切削用量推荐表,供参考。 表 1 硬质合金刀具切削用量推荐表 刀具材料 工件材料 粗 加 工 精 加 工 切削速度( m 给量( r) 背吃刀量 削速度( m 给量( r) 背吃刀量 质合金或涂层硬质合金 碳钢 220 260 合金刚 180 220 合金钢 120 160 铁 80 120 锈钢 80 60 合金 40 50 铸铁 120 120 墨铸铁 100 120 合金 1600 600 2 常用切削用量推荐表 工件材料 加工内容 背吃刀 削速度 m1 进给量f/mmr 具材料 碳素钢 粗加工 50 80 b600粗加工 20 120 加工 220 150 素钢b600钻中心孔 500800r1 钻中心孔 孔 25 30 钻孔 切断(宽度5 70 110 断(宽度5 铸铁00 粗加工 50 70 精加工 70 100 断(宽度5 50 70 切断(宽度5 50 70 断(宽度5 ( 3)选择切削用量时应注意的几个问题 主轴转速 应根据零件上被加工部位的直径,并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速 度除了计算和查表选取外,还可根据实践经验确定,需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小,因而切削速度不能太低。根据切削速度可以计算出主轴转速。 车螺纹时的主轴转速 数控车床加工螺纹时,因其传动链的改变,原则上其转速只要能保证主轴每转一周时,刀具沿主进给轴(多为 向位移一个螺距即可。 在车削螺纹时,车床的主轴转速将受到螺纹的螺距 P(或导程)大小、驱动电机的升降频特性,以及螺纹插补运算速度等多种因素影响,故对于不同的数控系统,推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转 速 n( r/: n ( 1200/P) 被加工螺纹螺距, k 保险系数,一般取为 80。 综上所述,该零件的切削用量可参见机械加工工序卡片。 设计总结 泵轴属于细长轴, 细长轴是轴类零件中的加工难点,它具有以下特点: ( 1)细长轴刚性很差,车削时装夹不当,很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形,产生振动,从而影响加工精度和表面粗糙度。 ( 2)细长轴的热扩散性能差,在切削热作用下,会产生相当大的线膨胀。如果轴的两端为固定支承,则工件会因伸长而顶弯。 ( 3)由于轴较长,一次走刀时间长,刀 具磨损大,从而影响零件的几何形状精度。 ( 4)车细长轴时由于使用跟刀架,若支承工件的两个支承块对零件压力不适当,会影响加工精度。若压力过小或不接触,就不起作用,不能提高零件的刚度;若压力过大,零件被压向车刀,切削深度增加,车出的直径就小,当跟刀架继续移动后,支承块支承在小直径外圆处,支承块与工件脱离,切削力使工件向外让开,切削深度减小,车出的直径变大,以后跟刀架又跟到大直径圆上,又把工件压向车刀,使车出的直径变小,这样连续有规律的变化,就会把细长的工件车成“竹节”形。 致 谢 本人在毕业课题的设计中,学习 了不少的新知识,体会到了学习的重要性,同时,感谢学校具远瞻的规划与教育,给予我们良好的学习环境,并提供给我们对学业及个人生涯发展的多元信息,帮助我们成长。 感谢院系领导对我的关怀和重视,使我得以发挥自己的特长,找到人生的价值。 感谢三年来陪伴我们学习与生活的恩师,感谢您们对我精心的教育, 感谢 您们 没使我的学习变成劳作而成为一种快乐; 们 让我明白自身的价值; 助我发现了自己的专长,而且让我把事情做得更好。 感谢您们容忍我的任性与错误,不仅教会了我知识,更教会了我如何做事,如何做人。 特别感谢恩师的 谆谆教导 ,他的 悉心指导与斧正,对于论文 . 架构之启迪,及其内容的细心斟酌与指导,倍极辛劳。 最后感谢三年来陪伴我一起的同学们,伙伴们, 所有的欢笑和泪水、成功和失败、骄傲和苦恼,我们曾一起分享;那是我们青春中最灿烂的一页,最辉煌的回忆,而回忆中的每个人,都是栩栩如生 ,这些都将是我一生的财富。三年时间虽然短暂,但它必将在我的记忆里永恒。 参考文献 1 吴国华金属切削机床 第二版 ,北京 :机械工业出版社 , 2 余英良数控加工编程及操作北京 :高等教育出版社, 3 陆 剑中 孙家宁金属切削原理与刀具北京 :机械工业出版社 ,4 倪森寿 机械制造工艺基础 北 京 :教育出版社, 5 刘守勇 机械制造工艺与机床夹具北 京 : 机械工业出版社 ,2000. 附图 1 管道泵泵轴零件图 附表 1 机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 泵轴 第 1 页 共 3 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 40 240 每毛坯件数 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 10 下料 制造 毛坯 40 240 15 热处理 调质 处理 20 车 机加车间 普车爪自定心卡盘 粗基准) 制 232 尺寸 尾顶 36 外圆,控制 186+1 35控制 31+1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 泵轴 第 2 页 共 3 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 40 240 每毛坯件数 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 30控制 138+1 30外圆, +尾座顶尖 25外圆,控制 33+1 12 圆控制 13+1 尺寸 顶尖 36 外圆,留磨量 35外圆,留磨量 30外圆,留磨量 顶尖 25外圆,留磨量 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 泵轴 第 3 页 共 3 页 材 料 牌 号 45 钢 毛 坯 种 类 棒料 毛坯外形尺寸 40 240 每毛坯件数 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 至要求 12 纹至要求 机加车间 普车 三爪自定心卡盘 25 磨 磨 36 、 35、 30和 25尺寸至要求。 普车 三爪自定心卡盘 30 检 检 36 、 35、 30和 25以及跳动公差,合格递下一道工序 35 铣 铣 8、 10槽至尺寸要求 40 检 检验槽尺寸,合格后入库 45 入库 将合格产品入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 附表 2 机械加工工序卡片 车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 泵轴 共 8 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 20 车粗基准,平端面,打中心孔 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗车 外圆 普车、三爪卡盘 350 2 粗车 端面 350 3 手动打中心孔 280 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 车 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 泵轴 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 工序 20 6 另外一端面,打中心孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 车外圆 普车、三爪卡盘 350 2 平端面
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