1、1切削工艺设计说明书 全套图纸加 153893706课 程 名 称 ： 泵体切削工艺课程设计 目录一、 计算产品数量 N、确定生产类型3二、 工艺审核3三、 机械加工工艺设计4四、 确定机械加工余量5五、 综合分析审查8六、 课程总结8七、 参考文献2一、 计算产品数量 N、确定生产类型生产的零件为泵体，根据下面的公式计算可得生产数量为 11 件，属于单件小批量生产，采用铸造后加工的方法得到产品。N = Q n ( 1 + A% + B% ) (台 / 年）Q ：产品的年产量 (台 / 年） ；n ：每台产品中，该零件的数量 （件） ；A ：备品率 （5 10 %）B ：废品率 （= 1 %）
2、n=1, A=5%, B=1% ,Q=10, N=10.6, 取整 N=11二、工艺审核1. 图样审核零件图中给出 5 个视图，分别为主视图，左视图，俯视图，仰视图以及局部剖视图，局部剖视图给出了泵体内部的结构，表达清楚。见下图图 13各个图中尺寸公差粗糙度（已改为最新标准表示）以及技术要求明确。所包含的信息基本完整。图 1泵体是一个结构较复杂的零件，要求材料易成型，切削性能好，同时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料 HT200，铸铁材料是最常见的材料，其优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好。为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时
3、为了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。根据零件图和铸造工艺图，做出铸模，进行铸造，结合零件和经济的考虑，用砂型铸造的方法。2. 零件的结构工艺性（1）成型工艺的结构工艺性零件所用材料为 HT200，属于单件小批量生产，通过铸造获得毛坯，零件中的 的孔需铸出，其他的孔例如 M6、M10、M14、 、50、 30、 54、 42 7、 等孔均需要机加工。1415、 22零件的技术要求如下表：加工表面 偏差（mm） 公差及精度等级 粗糙度Ra（m） 形位公差4零件的下端面（C） IT11 6.3145倒角 IT10 6.314 深 5 和 22深 3 的孔 IT11 6.3上端面凸台
4、上表面 IT8 3.2零件左侧表面 IT8 3.2内腔凸台上表面 IT8 3.2底座用于固定位置的孔内壁 IT8 2.530 孔内壁 +0.021 0 IT8 1.642 孔轴线 +0.025 0 IT8 1.650 孔轴线 +0.025 0 IT8 1.630 孔轴线 +0.021 0 IT8 1.66 孔 IT6 0.8（2）切削工艺的结构工工艺性零件中除去上表面的左侧平面和右侧面，其他表面均需要机加工。由于工件为箱体类零件平面的加工个方式选择铣床铣平面；主要用平口虎钳装夹，孔的加工方式选择镗刀，并且在同一道工序中完成，保证同轴度要求。见图 2，图 3（3）装配工艺的结构工艺装配工艺的结构
5、工艺性是指在满足使用情况的前提下，使装配工艺的简易型和经济性达到最佳，便于装配，便于拆卸，以及合理的基准面，为此，选择底平面是主要的设计基准和加工基准。5图 2图 2三、 机械加工工艺设计1、零件表面加工方法的选择该零件总的加工件数为 11 件，属于单件小批量生产，零件材料为铸铁。铸铁（HT200）切削性能好，价格低廉，抗振性和耐磨性也较好，且零件尺寸较小，形状简单，故不用特意制作夹具和刀具，采用通用设备进行加工即可。在装卡过程中，采用直接装卡找正。孔的加工有两种选择，一是选择用钻孔，扩孔，铰孔；二是用镗孔进行加工，镗孔主要是针对已有的孔。 是铸造出来，其表面粗50、 30、 54、 426糙
6、度都为 Ra1.6，宜采用镗床进行精镗加工。泵体底面的表面粗糙度为 Ra6.3，采用粗铣、半精铣和精铣。对于平面的加工，还可以选择刨削加工。但是刨削的刨刀实际参加切削的切削刃长度有限，一个表面往往要经过多次行程才能生产出来，基本工艺时间长。刨刀返回行程不进行切削，增加了辅助时间，故刨削适合于狭长平面加工。铣刀是多齿刀具，铣削时有几个刀齿同时在工作，并且铣削的切削刃较长；铣削的主运动是铣刀的旋转，有利于高速铣削。泵体的加工的平面不属于狭长平面，铣削的生产率比刨削高。故选择用铣削进行加工。对于铣削加工，有周铣和端铣两种。周铣是指利用分布在铣刀圆柱面上的切削刃来形成平面（或表面）的铣削方法。端铣是指
7、利用分布在铣刀端面上的端面切削刃来形成平面的铣削方法。端铣与周铣相比，其优点是：刀轴比较短，铣刀直径比较大，工作时同时参加切削的刀齿较多，铣削时较平稳，铣削用量可适当增大，切削刃磨损较慢，能一次铣出较宽的平面。故选择端铣。2、定位基准的选择2.1 粗基准的选择粗基准的选择有以下几个原则：1 保证互相位置要求原则；2 余量均匀分布原则；3 便于工件装夹原则；4 粗基准在一个定位方向上只允许使用一次；由以上原则，根据“便于装夹原则”可选择上端面为定位粗基准。2.2 精基准的选择定位精基准有以下几个原则：1 “基准重合”原则2 “基准统一”原则3 “互为基准”原则4 “自为基准”原则由以上原则，根据
8、“基准统一原则”和“基准重合原则”可选择下底面为定位精基准。2.3 工件安装方式由于工件为箱体类零件，则主要在铣床上加工，主要用平口虎钳装夹。镗孔时，则在镗床上装夹；攻螺纹时，在平口虎钳上装夹。3、制定工艺路线3.1 拟定加工顺序3.1.1 三先三后原则：A、先基准后其他B、先粗后精C、 先主后次3.1.2 加工阶段的划分零件的加工可以分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。71）粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品，包括去铸造毛边、粗铣端面、倒角、钻孔。 2）半精加工阶段：其目的是使主要表面达到一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，如 孔等。50、
9、 30、 423）精加工阶段：其目的是使零件表面达到规定的尺寸精度。3.2 选择机床 单件小批生产 成批生产 大量生产机床设备通用设备通用和部分专用设备广泛使用高效率专用设备夹具 很少用专用夹具 广泛使用专用夹具广泛使用高效率专用夹具刀具和量具一般刀具和通用量具部分地采用专用刀具和量具高效率专用刀具和量具毛坯 自由锻部分采用金属模铸造和模锻机器造型、压力铸造、模锻、滚锻表 1该零件的平面用铣床铣削。所以选择用普通万能铣床，铸造出来的孔用镗床进行半精加工和精加工，较小的孔采用卧式车床和台式钻床加工。3.3 选择夹具该轴小批量生产，采用通用手动夹具即可，能够充分发挥机床的技术性能。车削工序四爪卡盘
10、；镗削用四爪卡盘，铣削用平口虎钳装夹。表 2 工艺路线汇总表序号 工序名称 定位基准 装夹方式 工具1 铸造2 清砂3 人工时效处理4 涂红色防锈底漆85 立体划线 下底面 划针，划规，直尺，样冲，划线盘（高度游标尺） ，V 型铁和直角尺等6 粗铣、半精铣零件的下底面侧面的不加工面及泵体上表面平口虎钳装夹 万能铣床7 粗铣、半精铣、精铣零件左侧表面下底面及上表面的不加工面平口虎钳装夹 万能铣床8 粗铣、半精铣、精铣上端面凸台上表面、内腔凸台上表面、下底面、左侧表面及侧面的不加工面平口虎钳装夹 万能铣床9 粗镗、半精镗、精镗 30孔 42 孔、50 孔下底面及侧面的不加工面镗床装夹（四爪卡盘）镗
11、床10 粗车、半精车 14 深5、22 深 3 的孔和 50孔上端倒角 145下底面及侧面的不加工面平口虎钳装夹 车床12 钻孔 6、M101-7H、M1415-7H、M6-7H深 8 孔深 10 和 M6-7H 深14 孔深 18下底面、上端面及侧面的不加工面平口虎钳装夹 台式钻床13 精铰孔 6 下底面，左侧表面平口虎钳装夹 台式钻床11 攻螺纹得到 M101-7H、M1415-7H、M6-7H深 8 孔深 10 和 M6-7H 深14 孔深 18下底面、上端面及侧面的不加工面平口虎钳装夹 丝锥13 去毛刺、检验、打标志14 入库4、确定机械加工余量该零件为单件小批量生产，采用的材料为灰铸
12、铁，所以可以采用查表的方法来确定加工余量9查机械加工工艺手册 ，该铸件的尺寸公差等级 CT 为 10-13 级，加工余量等级 MA 为 G 级。故取 CT 为 13 级，MA 为 G 级。查机械加工工艺手册 ，用查表法确定各表面的总余量如表所示。加工表面 基本尺寸 （mm） 加工余量等级 加工余量数值 （mm） 说明零件的下端面 距底座上表面 11 H 3.5 单侧加工零件左侧表面 距最近平行表 面 5 G 3.5 单侧加工上端面凸台上表面 距下端面 62 H 4 单侧加工内腔凸台上表面 距下端面 14 G 3.5 单侧加工30 孔 30 H 3.5 双侧加工42 孔 42 H 3.5 双侧加
13、工50 孔 50 H 3.5 双侧加工经查表总的加工余量已在图纸中标出，各道工序的加工余量如下：工序 工序名称 工序内容 工序余量101 铸造 02 热处理 退火，改善切削工艺 03 划线 确定加工余量 04 粗铣 粗铣零件的下底面，以此作为粗基准 2.55 半精铣 铣底平面至粗糙度为 6.3 16 粗铣 以下底面作为精基准，粗铣零件左侧表面 27 半精铣 以下底面为基准，半精铣零件左侧表面 18 精铣 精铣左侧表面至粗糙度为 3.2 0.59 粗铣 以下底面、左侧表面及右侧面的不加工面作为基准，粗铣上端面凸台上表面、内腔凸台上表面2.510 半精铣 半精铣上端面凸台上表面、内腔凸台上表面 1
14、11 精铣 精铣上端面凸台上表面、内腔凸台上表面至粗糙度为3.20.512 粗镗 粗镗 30 孔 42 孔、50 孔 213 半精镗 半精镗 30 孔 42 孔、50 孔 114 精镗 精镗 30 孔 42 孔、50 孔至粗糙度为 1.6 0.515 粗车 粗车 14 深 5、22 深 3 的孔和 50 孔上端倒角1452516 半精车 半精车 14 深 5、22 深 3 的孔和 50 孔上端倒角145117 钻孔 以下底面、上端面为精基准，以侧面的不加工面为粗基准，钻孔 6、M101-7H、M1415-7H、M6-7H 深8 孔深 10 和 M6-7H 深 14 孔深 1818 精铰 以下底
15、面，左侧表面为精基准，精铰孔 6 0.119 攻丝 攻螺纹得到 M101-7H、M1415-7H、M6-7H 深 8 孔20 检验测量21 入库5.绘制工序简图首先加工底平面，以此作为基准加工其他表面，以泵体上表面为粗基准，加工精度为 6.3，加工方式为铣平面,工件采用平口虎钳夹紧。铣零件左侧表面，加工精度为 3.2，以下底面为精基准，采用平口虎11钳夹紧工件。铣上端面凸台上表面、内腔凸台上表面、加工精度为 3.2，以下底面为精基准，采用平口虎钳夹紧工件。镗 30 孔、42 孔、50 孔，同时加工两个孔，以保证同轴度的要求，以下底面为精基准，镗 42 孔、50 孔、30 孔，加工精度都为 1.
16、6，采用平口虎钳夹紧工件。12车 14 深 5、22 深 3 的孔和 50 孔上端倒角 145。以下底面为精基准，车 14 深 5 和 50 孔上端倒角 145，以下底面为精基准，车 14深 5，采用平口虎钳夹紧工件。钻孔 6、M101-7H、M1415-7H、M6-7H 深 8 孔深 10 和 M6-7H 深 14 孔深 18，以下底面为精基准，采用平口虎钳夹紧工件13精铰孔 6，以下底面为精基准，采用平口虎钳夹紧工件，加工精度为0.8。最后攻螺纹得到 M101-7H、M1415-7H、M6-7H 深 8 孔深 10 和 M6-7H深 14 孔深 18。五、 综合分析、审查该零件属于单件小批
17、量生产，尺寸较小，采用整模造型，均在一个砂箱内，精度较高。浇注系统采用中注式，获得毛坯后进行热处理，以方便切削。所用材料为 HT200，热处理可以改善金属切削工艺，切屑完成之后可再热处理改善材料的性能，加强零件的可用性。按三先三后原则设计工艺路线，查表获得各14个表面加工余量，用普通机床加工，最后获得合格产品。六、 课程总结这次课程设计，通过查阅各种资料，让我增进了机械加工过程的相关知识，同时提高了绘图操作能力，也进一步了解切削工艺方面的专业知识，同时让我明白理论与实际相结合的重要性。这次课程设计为我接下来的生产实习铺垫了理论知识基础。温故而知新，经常回顾以前的知识会有深刻的理解，将所学知识用于实践才能学活，学深。七、 参考文献【1】 张世昌，李旦. 机械制造技术基础【M】.北京：高等教育出版社，2007.【2】 杨慧智. 工艺材料及成形工艺基础. 第三版【M】.北京：机械工业出版社，2006.【3】 张万昌. 工程材料及机械制造基础（II）热加工工艺基础【M】. 北京：高等教育出版社，1995.【4】 杨慧智. 工程材料及成型工艺基础【M】. 北京：机械工业出版社，2006.【5】 李洪. 机械加工工艺手册【M】. 北京：北京出版社，1990
