西南科技大学城市学院

西南科技大学城市学院西科大城市学院课程设计4西科大城市学院课程设计5一：题目设计课题：泵盖机械加工工艺规程设计2.生产纲领：小批量生产二：原始资料(1)被加工零件的零件图1张生产类型:（小批量生产）三、上交材料1．绘制零件图1张2．毛坯图1张3．编制机械加工工艺过程综合卡片1套4．编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1套5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7．编写课程设计说明书（约5000-8000字）。1份四、设计说明书序言《机械制造工艺学》课程设计是学完了《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》、《金属切削机床与刀具》等主要课程，并进行了生产实习之后进行的一个实践性环节，是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。我希望通过这次课程设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能，提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力，学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书，并在设计中培养自己理论西科大城市学院课程设计6联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力，为以后进行毕业设计和毕业后从事技术工作打下一个良好的基础。零件的分析1.1零件的作用：泵盖放置在刹车泵或离合器泵的储液罐上端。泵盖上有橡胶密封垫防止刹车液漏出，水分进入。泵盖可能是塑料或金属制成。形状有圆的，方的或长方的，由螺纹，螺栓或线箍定位。2．零件的工艺分析2.1零件图：零件三维图如下图所示：图1西科大城市学院课程设计7图22.2主要技术要求：零件调质HB230~250、锐边倒钝，未注倒角0.5×45°、表面做防锈处理（发蓝）。2.3加工表面及其要求：1）从零件图上可知主要的加工难点在与?18H7 的孔与西科大城市学院课程设计8M12—H7内外螺纹的加工，表面粗糙度为Ra2.5um以及6个通孔的加工。零件总长的要求保证尺寸110，同时两端面Ra12.5um。大端外圆?110的断面直接影响到装备精度及密封，所以必须保证它的精度。4）保证4×?9通孔的尺寸要求，其定位尺寸为自由公差只要满足要求即可，同时保证表面粗糙度Ra2.5um。M12—H7外螺纹螺纹加工主要保证其定位尺寸的要求。2.4零件材料:零件材料为ZL106，具有其强度较高，塑性和韧性尚高，耐磨性，耐热性，减震性高。用于承受较大载荷的应力，要求耐磨的零件。2.5毛坯选择确定毛坯的类型及制造方法由于零件的材料ZL106，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用铸件毛坯。铸件加工工艺的几点优势：①由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；②锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。③锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；④生产率较高；⑤操作简单，易于实现机械化；⑥生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。确定毛坯的形状、尺寸及公差毛坯的形状及尺寸如图所示2.5.3绘制毛坯图根据零件结构形状，在各加工表面加上加工余量，毛坯图如附图所示。西科大城市学院课程设计92.6基准的选择粗基准的选择：由于所选毛坯为型材且每个表面都需要加工，零件外形规则，选用下表面粗基准，可用装夹对肩台，限制Z,Y两个方向在自由度，在加紧旁边一个面，达到自由度全部限制。精基准的选择：主要考虑基准重合问题，选取已加工的上下表面作为精基准。7制订机械加工工艺路线7.1确定各加工表面的加工方法5020.80该轴承座的加工表面为：?22-外1内孔及端面、?52外圆、?34700.00.+0-圆、1.5×?33槽、高度为38的平面、4×?4.5通孔、M4螺纹、以及总长的要求18±0.05。根据各加工表面尺寸精度及表面粗糙度要求，?34520.0-7外圆的加工路线为粗车---半精车---精车；?52外圆的加工路线为粗00.0-车---半精车；两端面的加工路线为粗车---半精车；4×?4.5通孔的加工08路线是钻---铰；?221内孔的加工路线为粗铰---精铰；高度为38的平0.0+面的加工路线是粗铣---精铣。艺路线方案：工序1：粗精铣上平面工序2：粗精铣下平面工序3：钻4×?18孔工序4：扩----粗铰——精铰?9工序5：扩----粗铰——精铰?8工序6：扩----粗铰——精铰?5西科大城市学院课程设计10工序7：钻?18孔工序8：粗铰——精铰?18孔工序9：精铣下平面工序13：检验8机械加工余量、工序尺寸及公差轴承座零件材料为ZL106，具有其强度较高，塑性和韧性尚高，耐磨性，耐热性，减震性高。用于承受较大载荷的应力，要求耐磨的零件，生产类型为小批生产。根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量，查《机械制造工艺设计简明手册》（简称《工艺手册》），分别确定各加工表面的加工余量，工序尺寸及公差如下：1）加工泵面上下表面，根据参考文献[8]表4—35和4—37考虑3mm,粗加工2mm到金属膜铸造的质量和粗糙度要求，精加工1mm2）钻4×?18孔时，粗糙度要求Ra2.5um，因此加工余量2.5mm，先加工2mm，后加工0.5mm就可以达到加工要求。3）铰孔4×?9时，粗糙度要求Ra2.5um，因此加工余量2.5mm，先加工2mm，后加工0.5mm就可以达到加工要求。4）铰孔2×?9时，粗糙度要求Ra2.5um，因此加工余量2.5mm，先加工2mm，后加工0.5mm就可以达到加工要求。5）铰孔?18孔时，粗糙度要求Ra2.5um，因此加工余量2.5mm后加工2mm，粗糙度要求Ra2.5um，因此加工余量2.5mm，先加工2mm，后加工0.5mm就可以达到加工要求。2.9 选择机床设备及工艺装备根据一般工厂现有的生产条件，为了满足生产需要，现选用各工序所用的设备为：工序3：摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为?21.8 扩孔钻，?21.94西科大城市学院课程设计1108机用铰刀，?221铰刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，0.0+0~25内径百分表，圆柱塞规，切削液为柴油。工序4： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30 外圆车刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。工序5： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30 外圆车刀，量具为：0~125/0.02游标卡尺，0~25mm千分尺，切削液为柴油。工序6： 摇臂钻床型号为Z3040×10/2，刀具为?4.35 直柄麻花钻，?4.5 铰刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺，切削液为柴油。工序7：立式升降台铣床型号为X5032，刀具为?80三面刃铣刀，量具为：0~125/0.02 游标卡尺,切削液为柴油，切削液为柴油。工序8： 卧式车床型号为C6136，刀具为YT30 外圆车刀，YT15 外切槽刀刀工序

9：

宽为1.5mm, 量具为：0~125/0.02 游标卡尺，25~50mm千分尺，切削液为柴油。摇臂钻床型号为 Z3040×10/2, 刀具为 ?3.3 直柄麻花钻,0~125/0.02游标卡尺，切削液为柴油。工序10： 攻丝机型号为S4006，刀具为M4丝锥，量具为标准M4螺纹塞规。，切削液为柴油。3.0 确定切屑用量及基本工时：工序3：（1）粗铣下平面加工条件：工件材料：ZL106，铸造。机床：X52K 立式铣床西科大城市学院课程设计12差参考文献[7]表30—34刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀，材料；YT15,D=100mm,

齿数Z=8，此为粗齿铣刀。单边余量：Z=2mm，铣削深度ap=2mm,每齿进给量af：af=0.12mm/Z,取V=1.33m/s机床主轴转速：N=1000v/3.14d式中V—铣削速度：D—刀具直径机床主轴转速n=1000*1.33*60/3.14*100=254r/min按参考文献[3]表3.1—74 n=300r/min ；实际切削速度v=3.14dn/1000=1.57m/s;进给量Vf=4.8mm/s;工作台每台进给量fm=VF=288mm/min；AF=40mm精铣下平面加工材料：HT200，铸造。机床：X52K立式铣床参考文献[7]表30—31刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀：YT15，D=100mm,齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度ap=1mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定f=（2.2~2.4）f钻vc=（1/2~1/3）v钻取f=2.3×0.26=0.598mm/r 。vc=0.4×15m/min=6m/min西科大城市学院课程设计13C. 确定主轴主轴转速：nw=1000vc

88r/mindw根据[4]表10-16与88r/min现选80r/min，实际切削速度vc=5.5m/min

相近的机床转速为。

80r/min

及

100r/min

，计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18mm，l1=5mm，l2=2~4mm，选l2=2mml l1 l2tb= =0.52min1）粗铰?22内孔至?21.94A.确定被吃刀量：ap=0.07mmB.确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.33mm/rC.计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用vc=10m/minD.

确定主轴主轴转速：nw=1000vcdw

145r/min根据《工艺手册》表10-16与

145r/min 相近的机床转速为

125r/min与160r/min，现选160r/min，实际切削速度vc=11m/min。计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18mm，l1=5mm，l2=2mml l1 l2tb= =0.47min08（3）精铰?2210内孔至尺寸.0+确定被吃刀量：ap=0.03mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.3mm/r西科大城市学院课程设计14计算切削速度：根据《工艺手册》表11-282，选用vc=7m/minD. 确定主轴主轴转速：nw=1000vc 101r/mindw根据《工艺手册》表10-16与101 r/min 相近的机床转速为100r/min与125r/min，现选100r/min，实际切削速度vc=6.9m/min。.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=18mm，l1=5mm，l2=5mml l1 l2tb= =0.833min工序4：（1）半精车右端面确定被吃刀量：ap=1mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=54m/minD. 确定主轴主轴转速：nw=1000vc 478r/mindw根据《工艺手册》表10-7与478r/min 相近的机床转速为350r/min与500r/min，现选500r/min，实际切削速度vc=57m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=19mm，l1=2mm，l2=0mmtb=ll1l2=0.14minnwf（2）半精车半精车?34外圆确定被吃刀量：ap=0.9mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.32mm/r计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s=100m/min西科大城市学院课程设计15D.确定主轴主轴转速：nw=1000vc931r/mindw根据《工艺手册》表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000r/min，现选1000r/min，实际切削速度vc=107m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12mm，l1=2mm，l2=0mmtb=ll1l2=0.043minnwf工序5：（1）半精车左端面确定被吃刀量：ap=1mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=54m/minD.确定主轴主轴转速：nw=1000vc318r/mindw根据《工艺手册》表10-7与318r/min相近的机床转速为250r/min与350r/min，现选350r/min，实际切削速度vc=59m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=27mm，l1=2mm，l2=0mmtb=ll1l2=0.27minnwf（2）半精车?52外圆确定被吃刀量：ap=1mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.30mm/r计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s=100m/min西科大城市学院课程设计16D.确定主轴主轴转速：nw=1000vc590r/mindw根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与700r/min，现选700r/min，实际切削速度vc=119m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6mm，l1=2mm，l2=0mmtb=ll1l2=0.038minnwf工序6：1）钻4×?4.5通孔确定进给量：根据《切削手册》表2.13查得，按5类加工性暂定f=0.16mm/r ，查《机械加工工艺手册（2）》表

10.4-16查得，vc=17m/minB． 确定主轴主轴转速：nw=1000vcdw

1245r/min根据[4]表 10-16 与 12451250r/min，现选1250r/min实际切削速度vc=17m/min

r/min，。

相近的机床转速为

800 r/min

及计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6mm，l1=5mm，l2=2~4mm，选l2=4mml l1 l2tb= =0.075min2）铰4×?4.5通孔确定被吃刀量：ap=0.075mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-13确定，选用f=0.30mm/r计算切削速度：根据《机械加工工艺手册（2）》表10.4-39，选用vc=8m/min西科大城市学院课程设计17D.确定主轴主轴转速：nw=1000vc586r/mindw根据《工艺手册》表10-7与590r/min相近的机床转速为500r/min与630r/min，现选630r/min，实际切削速度vc=8.5m/min。.E.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6mm，l1=5mm，l2=4mmtb=ll1l2=0.079minnwf工序7：（1）粗铣两平面确定被吃刀量：ap=1.5mmB．根据《切削手册》表3.5，查得fz=0.09-0.18mm/z，所以选fz=0.13mm/z。①选择铣刀磨钝标准及耐用度根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后面最大磨损度为1.2mm，耐用度T=180min②确定切削速度及工作台每分钟进给量根据《切削手册》表3.27查得Cr=332,Qv=0.21,Yv=0.4,Uv=0.4,Pv=0,m=0.35,Kv=1.0vccvd0qvkv149m/minmapxvfzyvaeuvzptv确定主轴主轴转速：nw=1000vc593r/mindw根据《工艺手册》表10-18与593r/min相近的机床转速为500r/min与600r/min，现选600r/min，实际切削速度vc=151m/min。工作台的每分钟进给量Fm=fz×z×nw=785mm/min根据《工艺手册》表10-18选用Fm=750mm/minE.由于是粗铣平面故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件表面，利用做图西科大城市学院课程设计18法，以及按《工艺手册》表8-32，确定l=6mm，l1=5mm，l2=4mmtb=l l1 l2=0.18minnwf（2）精铣平面A. 确定被吃刀量：ap=0.5mmB. 确定每齿进给量：通过查表得到f=0.5mm/r ，vf=f×n=fz×z×n通过条件得到fz=0.05mm/z计算切削速度：根据《切削手册》表3.27确定，即为vc=151m/min确定主轴主轴转速：nw=1000vcdw

593r/min根据《工艺手册》表10-18与600r/min, 现选600r/min,

与

593r/min 相近的机床转速为实际切削速度vc=151m/min 。

500r/minFm=fz×z×nw=300mm/min根据《工艺手册》表10-18选用Fm=300mm/minE.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，确定l=6mm，l1=5mm，l2=4mmtb=ll1l2=0.05minnwf工序8：552200..00--（1）精车精车?347外圆保证尺寸为?3470000..00--A. 确定被吃刀量：ap=0.1mmB. 确定进给量：根据《工艺手册》表所以选用f=0.25mm/r

8-5

确定，选用

f=0.20~0.30mm/r

，西科大城市学院课程设计19C. 计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=1.667m/s~2.170m/s,所以选用 vc=2m/s=120m/minD.

确定主轴主轴转速：nw=1000vcdw

1117r/min根据《工艺手册》表

10-7与1117r/min 相近的机床转速为1000r/min与2000r/min，现选1000r/min，实际切削速度vc=107m/min。.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=12mm，l1=2mm，l2=0mml l1 l2tb= =0.05min2）切槽尺寸A.确定被吃刀量：ap=0.5mm确定进给量：根据《工艺手册》表8-5确定，选用f=0.06mm/r计算切削速度：根据《工艺手册》表8-6，选用vc=2.65m/s,所以选用 vc=160m/minD.

确定主轴主轴转速：nw=1000vcdw

1544r/min根据《工艺手册》表

10-7与1544/min 相近的机床转速为1000r/min与2000r/min，现选2000r/min，实际切削速度vc=207m/min。.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=0.5mm，l1=10mm，l2=0mml l1 l2tb= =0.16min工序9：1）钻M4A. 确定进给量：根据《工艺手册》表8-10，选用f=0.08mm/r西科大城市学院课程设计20计算切削速度：根据《切削手册》表2-17确定，选用vc=16m/minC. 确定主轴主轴转速：nw=1000vc

1544r/mindwD.

根据《工艺手册》表10-16与

1544/min 相近的机床转速为

1250r/min与2000r/min，现选1250r/min，实际切削速度vc=13m/min。.E. 计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6mm，l1=7mm，l2=2mml l1 l2tb= =0.15min2）孔口倒角仍为1250r/min，手动进给。工序10：攻M4螺纹查《工艺手册》确定切削速度：取vc=6m/minB.确定主轴主轴转速：nw=1000vc477r/mindw根据[2]表7-161选用480r/min，no=580r/min（刀具的回程转速），实际切削速度vc=6.03m/min。C.计算基本时间：按《工艺手册》表8-32，l=6mm,l1=0.5*3mm=1.5mm,l2=0.5*3mm=1.5mmt=ll1l2+ll1l2=0.13minnwfnwf西科大城市学院课程设计213、专用夹具设计3.1问题的提出夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程地切削加工、热处理、装配等工艺过程中。机床夹具按在不同生产类型中的通用性，可以分为通用夹具.专用夹具.可调夹具.组合夹具等。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，采用4个工件同时加工，并根据零件图实际需要，需要设计加工M4螺纹的夹具。3.2夹具的设计定位方案及定位元件选择、设计①定位方案的选择：根据加工要求，工件在夹具中的定位方案如下图所 示 ：西科大城市学院课程设计22定位方案一（图2）定位方案二（图3）08方案一：如图2所示，是以?221作为主要定位基准，限制4个自由0.0+度，以定位钉作为防转基准，限制1个自由度，以挡板作为止推基准，限制1个自由度。520.0-方案二：如图3所示，是以?347作为主要定位基准，限制2个自由00.0-度，以支撑板作为辅助定位基准，限制2个自由度，以V型块作为止推基准，限制1个自由度，外加压板限制1个自由度。方案比较：方案一是按照基准统一及基准重合原则确定的，有利于夹具的设计制造，加紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。方案二是是按照基准统一原则确定的，有利于夹具的设计制造，但不容易保证空的轴线与外圆对称面的重合，钻头进给的的轴向力完全由定位元件承受，很容易引起变形。西科大城市学院课程设计23本工序加工M4螺纹孔，钻孔加工的切削力主要是钻头进给时的轴向力和钻削扭矩，样工件轴向几乎没有切削力，所需要的加紧力不是很大。综合考虑两个方案的优缺点，及加工的具体情况，采用方案一。②定位元件的设计：根据定位方案的选择，设计定位元件如下图所示：图4查机床夹具设计手册，用M16及M10的螺纹限制两边的移动，?22