1、新疆机电学院毕业设计发动机水泵的设计及工艺工装设计学 生：学 号：20091757专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机械制造 09-3指导教师：新疆机电学院二 OO 九年六月新 疆 机 电 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：发动机水泵的设计及工艺工装设计学院： 机械工程系 专业 机械制造与自动化 班级： 机自 093班 学号： 20091757 学生： 指导教师： 接受任务时间 2012.1.1 教研室主任 （签名） 系主任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求（1）基本设计参数 490 型柴油机。生产方式：批量生产。（2）主要内容及其本要求测绘发动机水泵并进行设计计
2、算，完成装配图拆画全部零件的零件图。确定加工方法、制定加工工艺、编制加工工序卡。完成加工泵体装轴承的孔的工装设计。完成水泵的三维实体造型。编写设计说明书。2指定查阅的主要参考文献及说明机械制造工艺手册机械制造技术基础夹具设计3进度安排设计（论文）各阶段名称 起 止 日 期1 查阅资料，了解发动机水泵的功能以及加工制造的基础 3 月 5 日3 月 15 日2 完成水泵的设计计算和全套零件图、装配图的绘制3 月 16 日4 月 10 日3 确定加工方法、制定加工工艺、完成工装设计 4 月 11 号5 月 25 号5 设计图纸与说明书的的校对 6 月 2 日6 月 5 日摘 要本次设计是对发动机水泵
3、的设计及工艺工装设计。共分为 章，水泵的设计：包括水泵的设计参数流量、扬程（扬程近似等于压力） 、转速，设计水泵的轴、叶轮、泵体、等部件，然后对其部件进行校核。水泵泵体的工艺规程设计由加工工艺原则可知，对所加工工艺的部件的零件图的加工等级，经济精度、来确定加工方法，如端面的车，孔的钻、镗等加工方法及加工工序的确定，选择加工设备与工艺装备及确定切削用量时间定额。工装方面主要是根据工艺的加工程度，经济，方便情况来确定所用夹具的类型，选择定位元件，误差等方面设计计算。并附有相关的设计尺寸图示，零件图等。本设计虽以加工工艺，工装为主，但对泵的设计也作了详细的说明，本设计在设计内容中所涉及的问题比较详细
4、的说明计算，关键词 叶轮，泵轴，蜗壳，加工工艺，专用夹具，定位，夹紧，误差ABSTRACTThe engine design is the design of pumps and process equipment design. Is divided into chapters, the design of pumps: the design parameters, including pump flow, head (approximate equivalent to the pressure head), rotational speed, the design of water pum
5、p shaft, impeller, pump body, such as components, and then check its components. Process water pump body design principles from the processing technology, we can see that for the process map parts of the components of the processing level, economic precision, to determine the processing methods, suc
6、h as the end of the car, hole drilling, boring, such as processing methods and processes the identification, selection of processing equipment and process equipment and to determine the amount of time cutting fixed. Tooling area is based mainly on the degree of processing technology, economic, and c
7、onvenient to use the situation to determine the type of fixture, select the positioning components, and other aspects of design and calculation errors. Associated with the design size of icons, such as parts diagram. Although the design process, tools-based， but also made the design of pump detail,
8、The design in the design of the content of the issues involved in a more detailed explanation.Keywords impeller， shaft， volute， processing technology， a dedicated fixture， positioning， clamping， error.目 录摘 要 .IABSTRACT II第 1 章 绪论 .1第 2 章 发动机水泵的设计 .32.1 泵的主要参数和结构方案的确定 32.1.1 提供设计的数据和要求 .32.1.2 确定泵的总体
9、结构形式和泵的进出口直径 .32.1.3 计算比转速 ,确定级数 .3sn2.1.4 估算水泵的效率 42.2 泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定 42.3 叶轮主要尺寸的确定 52.3.1 叶轮的初步确定 .52.3.2 精算叶轮的外径及出口宽度 .52.3.3 叶片数的选择 .62.3.4 叶片厚度和角度的选择 .62.3.5 叶片进口安放角的选择 .62.3.6 叶片出口安放角的选择 .62.3.7 叶片包角的选择 .62.3.8 叶片的绘制（具体形状尺寸如零件图所示） .72.4 泵体的设计 72.4.1 蜗室的主要结构参数 .72.4.2 蜗室绘制 .82.4.3 其他水泵零件的选择 .92
10、.5 零件的强度校核 92.5.1 叶片的强度校核 .92.5.2 轮毂强度校核 .102.5.3 泵体的强度校核 .102.5.4 其他强度校核（略） .10第 3 章水泵泵体的工艺规程设计 .113.1 分析零件图 113.1.1 零件的作用 .113.1.2 零件的工艺分析 .113.2 确定生产类型 113.3 确定毛坯 123.3.1 确定毛坯的种类 .123.3.2 确定铸件余量 .123.3.3 画铸件零件综合图 .133.4 机械加工工艺过程设计 133.4.1 选择定位基准 .133.4.2 拟定工艺过程 .143.4.3 确定工序尺寸，加工余量 .163.4.4 选择加工设
11、备与工艺装备及确定切削用量时间定额 .17第 4 章 水泵泵体孔 的夹具设计 40740H4.1 明确设计任务收集分析原始资料夹具 404.2 确定夹具的结构方案 414.2.1 根据六点定位原则确定工件的定位方式 414.2.2 确定定位元件的类型和结构尺寸。 .434.2.3 确定定位元件尺寸及配合公差,分析计算定位误差 444.2.4 确定工件的夹紧元件及夹紧装置 .454.2.5 引导元件和引导装置 .454.2.6 确定其他装置 .464.3 绘制夹具体结构草图（略） 464.4 夹具使用说明 464.5 夹具精度分析 474.6 绘制夹具总装配图，零件图 47第 5 章 结论 .4
12、8参 考 文 献 .49致 谢 .50附录 A .51第 1 章 绪论1第 1 章 绪论水泵是应用广泛的通用机械，而且随科学技术的发展，其应用范围正在迅速扩大。据预测“十一五”期间我国泵行业将以 25%的平均速度发展，泵产品国内市场占有率“十一五”期间预计可达到 92%。建设部提出，未来三年我国县城及乡镇环境基础设施建设将有一个大的发展，全国 2 万个建制镇污水处理总投资额将高达 1 万亿。对于排水行业、环保设备产业、以及泵产业都将是重要的增长点。本设计是 490 型柴油机的水泵，用于对柴油机工作时的水冷却系统，水泵的效率、耗能、水泵各部件等方面的设计有利于提高柴油机水泵的工作效率，减少能源的
13、消耗，对柴油机的整体冷却系统更加完善。提高水泵的生产水平，质量节省生产费用。机械的加工工艺规程及夹具设计是在完成了大学的本专业全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产
14、率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具
15、作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到一些小问题，这些小问题如果处理不好，四川理工学院毕业设计2也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下：清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交
16、界处可以倒为圆角 R。端面与外圆定位时，与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时，会存在让刀问题。设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本,提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别
17、像后蜗壳泵体类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。第 2 章 发动机水泵的设计0第 2 章 发动机水泵的设计2.1 泵的主要参数和结构方案的确定2.1.1 提供设计的数据和要求(1)流量 Q=270L/min=0.0045m /s=16.2 m /h。33(2)压力 8.16Kap扬程 8m(3)转速 n=2800r/min(4)490 型柴油机水泵(5)批量生产2.1.2 确定泵的总体结构形式和泵的进出口
18、直径（1）确定进口直径由注 2 根据表 41 第七节入口流速一般取 V 2.8 m/s 代入公式注 2（4-3）SD = = = 0.045mmSSVQ48.2.3045取离心泵系列中标准口径 D =40 mms则吸入的流速 = = = 3.58 m/sSU2204.1(2)确定泵的排出口径由于该泵扬程不高考虑到排水管系统的经济性取排出口径与吸入口径相同0.04 mmSyD排出流速 3.58 m/sSdUV2.1.3 计算比转速 ,确定 级数sn= =85.7sn8045.265.3. HQ由于压力、流量、功率不大比转速 30 时采用单级由图 2-20，这样的比转速是有可能达sn到预定效率的，
19、因此水泵的级数为单级。新疆机电学院毕业设计12.1.4 估算水泵的效率（1）水力效率0.8393328045.1.00851. gnQgh（2）容积效率0.96632327.568.0168.01sv（3）机械效率0.80167671010.smn(4)总效率 0.8390.9660.801 =0.649 mvh.(5)主轴功率P= 0.544KW649.0128.91028.9QHg（6）原动机功率= 0.716 KW5.tKP余量系数 K 按注 3 表 8-4 选 K=1.25 转动效率注 3 表 8-5 选 95.0t2.2 泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定扭矩的计算公式2.442 N.M28
20、0716.950nPMgn泵轴直径的计算公式为 0.0065m3531042nMd轴的材料 45 钢 539） N/ 取 450 N/41(5 3M考虑经济及制造方便等原因取标准值螺纹轴内径 8 mm d17 mm 14 mm 8mm 52d43d6叶轮轮毂直径 =（1.21.4） =27mmhj具体形状如下简图第 2 章 发动机水泵的设计22.3 叶轮主要尺寸的确定2.3.1 叶轮的初步确定（1）进口当量直径 0D0.044m=41mm3302845nQK式中兼顾效率和气蚀 4.5 取.0 0.4K叶轮进口直径 =46mm221hJd叶轮外径（注 3 公式 8-19b） 0.726 =0.0
21、85 mm3nQD328045.式中 9.6) 0.7265.9(2Dk210sn2.3.2 精算叶轮的外径及出口宽度（1）出口圆周速度 =12.33m/sgHKU22 8.928.0（2）出口轴面速度 1.753m/sVm（3）进口轴面速度 2.25m/s0式中查注 3 图 8-14 0.98 0.14 0.182u2m0vK所以 0.07612.33=0.937m/s3m=0.0841mm 取 =84mmnUD22608014.2D=0.0181mm32mVQb937.5新疆机电学院毕业设计3叶片为开式因此叶片宽度可近似为 =18mm2b其中 c 为叶轮安装盘的厚度取 c=3mm2.3.3
22、 叶片数的选择由注 1 表 5-2 离心泵的叶片数 Z，当 =60180 时，取 Z=6sn2.3.4 叶片厚度和角度的选择由离心泵的相关说明取 S=4mm2.3.5 叶片进口安放角的选择一般 = 叶轮安放角 = 因此取 =103151041092.3.6 叶片出口安放角的选择= 取 =2084202.3.7 叶片包角的选择当 =60220 时，一般取 = sn08501第 2 章 发动机水泵的设计42.3.8 叶片的绘制（具体形状尺寸如零件图所示）2.4 泵体的设计2.4.1 蜗室的主要结构参数（1）基园直径 3D=(1.031.08) =（ 1.031.08）0.084=86.590.72
23、 取 =88mm 32 3D其中 为叶轮外径 =84mm2(2)蜗室进口宽度 3b= +（510）=18+5=23mm ，其中 =18mm3b2 2b（3）蜗室隔舌起始角由注 3 表 9-1 当 =70130 ，可取 = sn0150（4）隔舌螺旋角 3见图 5-32 一般 = = = 21umUVtg3.841t0其中 = =2.84m/s ， =12.33m/s3mV8.9K2uV（5）蜗室断面形状和断面面积新疆机电学院毕业设计5蜗室型体各断面面积内的平均速度相等且为式中由注 3 图 9-10 当时，代入上式 = = =5.26m/min3VgHK28.94.0式中 由注 3 图 9-10
24、 当 =85.7 时 =0.42sn3K蜗形体隔舌起始角 = ，共分 8 各断面，其中 取01601520C= =0.225 B= =0.3036)29(tgcos)(20C通过最大断面面积的流量为 = = =0.00438AQ0364.360 hm/3= =0.000817498A26.50433VQ2m各断面面积 =0.0000689 =0.000175855 =0.000282794 1 223A2=0.000389733 =0.00053469 ， =0.000603611 =0.00071055425A6A7（6）蜗室扩散管的设计计算扩散角 = 取 =0809=2tgLDVy3压从直
25、径为 40mm， =32.27mmY 14.3987433VVAL= = =50mm23tgVy297.40t2.4.2 蜗室绘制具体形状尺寸如零件图所示如下是零件形状简图：第 2 章 发动机水泵的设计6B ADD BBCC D 2.4.3 其他水泵零件的选择轴封装置：选有骨架的橡胶密封 HG4-692-67 的水封件。轴向力平衡，通过开平衡孔，孔径 08泵体油塞选用 M10-H6泵体螺栓的选用直径为 8mm2.5 零件的强度校核2.5.1 叶片的强度校核叶片材料为铸铁 HT20-40，退火处理 =250350kg/ ， =0.0073kg/ 计算圆2cmr3cm周方向上的应力 2410ugr
26、m表 8-4 可知由于 ，故在 n=2800r/min 时叶轮叶片是安全的叶片厚度 S=K =4.50.084 = 1.4 mm2DZH168新疆机电学院毕业设计7因为叶片厚度为 5mm 是充足的2.5.2 轮毂强度校核由表 8-3 可知 E=1.3 kg/cm 则 610 mDEc 0139.613.28有公差配合表可知轴颈为 16mm 二级精度配合的最小公差 =0.005mm, ,有minDin离心力引起的变形小于最小配合公差所以轮毂强度是足够的2.5.3 泵体的强度校核泵体材料为铸铁 =980714710KapS= =0.09325.9806HQSd 8705.9645.09.2当量壁厚
27、， = = =25.95d 2.8.14ssn2.74.1故壁后强度是足够的因此取 S=6mm2.5.4 其他强度校核（略）第 3 章 水泵泵体的工艺规程设计8第 3 章水泵泵体的工艺规程设计3.1 分析零件图3.1.1 零件的作用离心式水泵在 490 型柴油机中起冷却作用，是冷却水产生一定的压力，压入柴油各个部件，保证柴油机工作工程中冷却水不断循环。蜗壳是 490 柴油机水泵的一个主要零件涡形体断面形状是梯形蜗壳的以最小的损失将从叶轮中高速冷却水收集起来引向压从口同时将一部分液体变为压能，蜗壳为分开式一部分与柴油机箱体连为一体，一部分通过螺钉连在柴油机箱体上形成封闭的压从室，这部分蜗壳分开面
28、为中开面。3.1.2 零件的工艺分析蜗壳图样的视图，尺寸，公差和技术要求齐全正确，零件材料选用 HT20-40 铸铁，该材料具有较高的强度韧性和塑性切削性能好，结构工艺性好。该零件主要加工表面及技术要求分析如下（1） 内装有滚动轴承，轴向不易移动具有一定的稳定性精度等级为 7 级圆柱740H度为 0.006mm 表面粗糙度 =1.6，孔肩0.015， 3.2.aRaR（2） 内装有弹性挡环端面跳动0.015 精度为 11 粗糙度为 6.315 aR(3) 表面粗糙度为 =3.2，端面 =6.43aa(4) 表面粗糙度为 =3.2 与 有同轴度要求0.16，端面 =6.446740Ha(5)4
29、表面粗糙度为 =12.59FaR（6）中开面表面粗糙度为 =1.6 与 有垂直度要求0.023.2 确定生产类型生产类型为批量生产，顾初步确定其本倾向为加工过程中工序恰当集中，加工设备以通用设备为主，采用专用工装，这样生产准备工作及投资快，生产率高。新疆机电学院毕业设计93.3 确定毛坯3.3.1 确定毛坯的种类根据零件材料 HT20-40 确定毛坯为铸件，并依据其结构尺寸和生产类型，毛坯的铸造类型选用砂型铸造及其造型依据注 4 表 15-5 铸件尺寸公差等级采用 CT9 级。3.3.2 确定铸件余量根据表 15-7 选为 MAG-G 级查表 15-8 确定各加工表面的铸件，机械加工余量，具体
30、如下表单位：mm加工表面 铸件的尺寸 铸件等级 加工余量 说明1D40 H 3 孔，降一级，双侧加工231 H 2.5 孔，降一级，双侧加工335 H 2.5 孔，降一级，双侧加工1T0 H 3.5 顶面，降一级，单侧加工226.5 H 3 顶面，降一级，单侧加工3T36 G 2.5 底面，单侧加工456 G 2.5 底面，单侧加工5T104 G 2.5 底面，单侧加工641 G 2.5 底面，单侧加工对于砂型铸造根据 15-9 铸件最小孔的直径，故本零件铸造孔不小于 22mm.第 3 章 水泵泵体的工艺规程设计103.3.3 画铸件零件综合图3.4 机械加工工艺过程设计3.4.1 选择定位基
31、准（1）选择精基准由于蜗壳 孔及大端面 是零件的主要加工部位其余加工表面要求加工精度740H1T不高，如果选择 及端面，则产生定位差，基准不重合的误差。当大端面 加工1T完后为了保证 的位置精度及自身精度则应以大端面 和 轴线作为精基1T740H准，其他加工面都以其为基准从而遵从基准“基准重合”原则即按一般规则定位基准应是精度较高，粗糙度小的表面，定位稳定。（2）选择粗基准由于大端面 处于毛坯分型面且属于浇注的顶面，缺陷多，误差大，考虑保证1T和 外圆不需加工表面间的壁厚均匀及大端面 的精度，因此选择740H5 1T轴线及 外圆端面为粗基准0新疆机电学院毕业设计113.4.2 拟定工艺过程1
32、选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度查 15-32表 14-34 选择零件主要表面加工方法与方案如下内孔 : 粗扩（IT12）半精镗（IT8）精镗（IT7） 1.63D740H Ra内孔 : 粗扩（IT12）半精镗（IT8）精镗（IT7） 1.6,由于用于定16位加工 因此提高了 的精度等级46内孔 : 粗扩（IT12）半精镗（IT8）2内孔槽 : 粗车（IT12）4125.4 钻（IT12） ，粗铰（IT9）9F螺纹孔：钻（ IT12）-用丝锥攻内螺纹(ITF7)710M粗铣（IT11）精铣（IT7）T粗车（IT12）半精车（IT8）2粗车（IT12）半精车（I
33、T8）3粗车（IT12）半精车（IT8）4粗车（IT12）半精车（IT8）5T锪端面（IT12）62 制定工艺过程拟定方案由于各表面加工方法及粗基准的确定，现按“先粗后精啊” ， “先主后次” 、 “先面后孔” 、“基准先行” 、的原则，初步拟定工艺方案如下在生产纲领为大批量生产时考虑采用通用机床配以专用夹具，刀具并考虑工序集中以提高生产率，减少机床数量降低成本。方案一铸件粗车端面 、 、 ，粗扩内孔 、1T231D2粗车端面 、 ，粗扩45半精车 、 、 ，半精镗孔 、 ，孔口倒角12312半精车 、 ，倒角，半精镗453粗车内孔挡环槽钻 4 钻，粗铰并锪端面9F6T第 3 章 水泵泵体的工
34、艺规程设计12钻 ，丝锥攻内螺纹72.9F精车 ，精镗 ，端面 倒角及孔口 倒角1T1D1T1D精镗内孔 3去毛刺检验方案二铸件粗铣端面 1T粗车端面 、 ，粗扩内孔 、231D2粗车端面 、 ，粗扩453精铣 1半精车 、 半精镗 、2T312精镗 ， 孔口倒角 11D045半精车 、 ，倒角 145半精镗，精镗 ，车挡环槽3钻，铰 4 并锪端面9F6T钻 ，丝锥攻内螺纹 M10H672.去毛刺检验方案分析：方案一：工序粗精加工划分明确为粗加工阶段，工序为半精车阶段，为精加工阶段，各表面加工精度逐渐提高，有利于保证表面加工质量互不影响该方案的弊端是：工序 工艺基准和设计基准不重合位置精度难于
35、保证，内孔口倒角安排在中间精加工工序进行，也属于基准不重合，再则加工工序粗精不明了。还有 工序粗车端面 、 、 ，粗扩内孔 、 中由于端面 不连续面在采用车时1T231D21T会产生切削力的不平衡和空行程对加工刀具影响很大，因此改为铣削比较可适合，方案二基本遵循粗精加工划分阶段的原则，工序粗精加工明确，将精镗 及精车 移在工序3D1V 前面为后续加工提高了精基准使 与 平行度及与 的垂直度710F1T98F新疆机电学院毕业设计13方案二的不足是将等工序至于内孔 最终精镗之后，对其精度可能有影响但考虑钻3D孔攻螺纹的余量不大，工件刚性好孔轴距加工表面较远顾对其影响不大。综合分析方案二比较符合工艺
36、加工要求。3.4.3 确定工序尺寸，加工余量1 径向各圆柱表面加工时工艺基准与设计基准重合，前面根据资料已初步确定工件各面的的总加工余量有相关资料确定各加工方法的加工余量由后向前推工序尺寸并确定其公差，如下表所示工序余量加工表面 加工内容精度等级工序尺寸 加工余量表面粗糙度最小加工余量最大加工余量1D746H铸件粗扩半精镗精镗IT12IT9IT740125.046.025.64.610.412.53.21.63.60.750.3385.851.0650.425:236铸件粗扩半精镗IT12IT99325.06.54112.53.23.10.755.151.065:3D740H铸件粗扩半精镗精镗
37、IT12IT9IT79325.086.025.453.610.412.53.21.62.70.750.3384.751.0650.425内孔槽 :45.2粗车 IT12 .2.5 12.5 2.425 2.754 9F钻铰IT12IT915.0836.97.50.512.53.2 0.35 0.686螺纹孔 610HM钻攻螺纹IT12IT715.02HM9.20.812.51.62 轴向工序尺寸由零件图已知尺寸可推出各端面加工余量、精度等级及毛坯余量直接保证设计尺寸工第 3 章 水泵泵体的工艺规程设计14序可按尺寸偏差确定尺寸偏差，铸件尺寸按公差带对称分布其余的按入体元则确定偏差工序余量加工表
38、面加工内容精度等级工序尺寸 加工余量表面粗糙度 最小加工余量最大加工余量1T铸件粗铣精铣IT9CT11CT71.11.034.530.56.31.61.90.44.20.6142铸件粗车半精车IT9CT12CT8270.91.025.61.5112.53.20.60.92.51.1523T铸件粗车半精车IT9CT12CT8360.925.0319.2.51.5112.53.20.60.752.651.2894铸件粗车半精车IT9CT12CT8560.925.0139.2.51.5112.56.30.60.752.651.2895T铸件粗车半精车IT9CT12CT81041.135.04.982
39、.51.5112.56.30.40.652.951.4046铸件锪端面IT9CT12410.925.032.52.5 12.5 1.6 3.653.4.4 选择加工设备与工艺装备及确定切削用量时间定额 、 粗铣端面1T加工材料：HT20-40 灰铸铁 =196N/b2m加工要求：粗铣端面 表面粗糙度 6.3um 精度 IT111T机床：选用 X52K 立式铣床 n=301500r/min 功率 P=7.5KW 刀杆公称直径 29mm 孔锥度 7：24 主轴转速 8 级刀具：可转位硬质合金端铣刀，YG8 由机械加工工艺手册 1选 D=125mm,d =40 0新疆机电学院毕业设计15mm H=6
40、3mm 中齿 Z=8 05r01a0805rX03reK05RX01eb背吃刀量：端面 分为粗铣精铣两道工序，精铣余量为 0.5mm、毛坯余量为 3.5 则T粗铣余量为 3mm，可一次加工完成因此， 3mmpa确定进给量：由金属切削手册及 X52K 立式铣床功率为 7.5KW 进给量的相关说明选用 0.200.29mm/z 因此选用 0.25mm/zzf zf选择铣刀磨钝标准及寿命金属切削手册可选最大磨损量取为 1.8mm，耐用度T=180min确定切削速度金属切削手册刀具材料为 YG8 加工材料：HT20-40 灰铸铁 =196N/ 选用b2mV=1.001.8333m/s 取 V=1.2m
41、/s=72m/minn= =3.8216r/s=183r/min1254.3701dv按机床 X52K 立式铣床说明 1500r/min,选用 =190r/min30snwn则实际切削速度为 V= =94.6m/min19254.wd机床功率校核机械加工工艺手册刀具材料为 YG8 加工材料：HT20-40 灰铸铁查得54.3 ， 0.0 9 ， 0.74 ， -1.0 ， 0 ， 1.0 则fCfXfyfufwfq=1529.02NzdaFfrf upyef 081.9功率为 =2.41KW7.5KW 所以机床功率是足够的31vPzm量具：游标卡尺 夹具：专用铣床夹具 11时间定额12基本工时
42、： = =0.56min ,其中 =170mm ,由于不对称铣mjflt2138047l则 =40mm 0.05)d=3.75, 取 3mm, 5.0001cdl 03.(c 2l=0.258190=380mm/minwzmZnf辅助工时：装夹时间取 0.05min, 卸下工件 0.04min,测量时间 0.28min,调整工件 0.16min,传动工件 0.04min,夹紧工件 0.02min,消除切削 0.03min=0.05+0.04+0.28+0.016+0.04+0.02+0.03=0.53minft第 3 章 水泵泵体的工艺规程设计16、粗车端面 、 ，粗扩内孔 、2T31D21、
43、工步 1 粗车端面 、加工材料：HT20-40 灰铸铁 =196N/bm加工要求： 粗车（IT12） ， 粗车（IT12）表面粗糙度 12.5um 23T机床：程控半自动转塔车床 CB3463刀具：由机械加工工艺手册 1选择机夹可转位硬质合车刀，刀片材料 YG6 根据机床中心 265mm 选用刀杆尺寸 BH=2030mm，刀片厚度为 6mm 选择车刀几何形状为平面带到菱角主偏角选 副偏角 前角 后角03275rk 03215rk03021r刃倾角 刀尖圆弧半径03026am背吃刀量 ： 粗车余量为 2mm、 粗车余量为 1.5mm、由于加工余量不大可一p2T3T次加工完成因此，即 2mm， 1
44、.5mmpap确定进给量：当刀杆 2030mm 时工件直径为 60100mm， 2mm， 1.5mm2pa3p时选 0.511.09mm/z， 0.430.55mm/z 根据相关机床说明采用插入法最终确2f 3f定取 m56.03选择铣刀磨钝标准及寿命金属切削手册可选最大磨损量取为 1.2mm，耐用度T=60min确定切削速度金属切削手册刀具材料为 YG6 加工材料：HT20-40 灰铸铁 =196N/ 当b2m2mm， 1.5mm， 时选切削速度取 V=60mm/min 所以 2pa3p mf56.032=233r/min 根据机床说明书, ,所以实际速度814.600dvn in/250r
45、nw= =64.3m/min,2V5w= =28.26m/min,3023.机床功率校核机械加工工艺手册刀具材料为 YG8 加工材料：HT20-40 灰铸铁查得当 HB=196， 时，zmfampp /56.0,5.1,2323，所以主切削力17090.1,FZFZFZFZz KyCXn=1148.50NnXPn Vf68.92切削时消耗的功率为 =1.149KW ，同理可得 ,32vm NF37.863所以 8KW KWPm7.03 Wm05.所以机床功率是足够的新疆机电学院毕业设计17量具：游标卡尺 0150/0.0210夹具：专用车床夹具 11时间定额12基本工时：=0.132min,
46、=0.128minnflldtj 3212 nflldtj 3213其中 mm , , 取 5mm, 1 mtgl46.02.12lml53=0.56250=140mm/minf辅助工时：装夹松卸时间取 0.17min,装夹棒料时间 0.38min,装夹车床刀架移动时间 0.2min,车床操作时间 0.24min=0.17+0.38+0.2+0.24=0.99min32jjt工步 2 粗扩内孔 、1D加工材料：HT20-40 灰铸铁 =196N/b2m加工要求：粗扩内孔 表面粗糙度 12.5um 精度 IT121机床：选选用 Z35A 钻床 n=251250r/min 功率 P=4KW刀具：由
47、机械加工工艺手册 1选高速钢锥柄扩孔钻 Z=3, , 0r08a=0.5mm , , d=44.6mm,L=364mm, =215mm, =30mm,莫氏号为 4.05rKr01wl1d背吃刀量： 由于毛坯加工余量为 3mm,半精镗为 1mm,精镗为 0.4mm,则扩孔余量为4.6mm，因此背吃刀量为 pam3.264确定进给量：由金属切削手册查表 10.4.6 =（1.62.0）表f0.7=1.121.4mm/r 根据摇臂钻床相关说明选用 1.2mm/rz选择扩孔钻磨钝标准及寿命金属切削手册可选最大磨损量取为 0.6mm，耐用度T=40min确定切削速度金属切削手册V 及 n 根据 10.4-34 取 V=17.3m/min 由于切削条件与上表不同切削速度应乘一下修正系数 所以 =V =17.3m/min , n=0.1,.pvavKVpavK第 3 章 水泵泵体的工艺规程设计18=123r/min6.41.370dV按机床 Z35A 摇臂钻床说明 n=251250r/min,选用 =125r/minwn则实际切削速度为 V= =17.5m/min10256.4.30wdn机床功率校核经校核计算 Z35A 摇臂钻床的功率是足够的量具：专用规塞 夹具：专用钻床夹具 11时间定额
