[机械仪表]泵盖加工工艺及其夹具设计

[机械仪表]泵盖加工工艺及其夹具设计内容摘要：

是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。 基面选择得正确、合理与 否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题： (4) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行 ? (5) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面 ? (6) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面 ? 精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 1） 精基准的选择 选择精基准时应重点考虑如何减少工件的定 位误差，保证加工精 13 度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。 选择精基准要遵循下列原则：基准重合原则；基准统一原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。 选择 泵盖 齿轮孔底面和轴承孔  18H7 轴线作为精基准，零件上很多表面都可以采用他们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 2） 粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。 此处选择 泵盖 底座底面和大端面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。 表面加工方法的确定 根据 泵盖 零件 图上加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工工件各表面的加工方法， 工艺路线 如 23 表所示。 表 23 泵盖 零件各表面加工方案 一 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/μ m 加工方案 备注 大端面 粗 铣 — 精铣 表 18 M12 螺纹端面 粗铣 — 精铣 表 18 2*Φ 16 孔 IT8 粗镗 — 半精镗 — 精镗 表 17 齿轮孔Φ 16H8 IT8 粗镗 — 半精镗 — 精镗 表 17 齿轮孔Φ 16H7 IT7 粗镗 — 半精镗 — 精镗 表 17 齿轮孔端面 粗铣 — 半 精铣 — 精铣 表 18 4*Φ 孔 扩 沉头孔 IT11 钻 — 扩 表 110 M12 螺纹孔 粗车 — 车螺纹 表 110 14 加工阶段划分 该 泵盖 加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、 半精加工和精加工几个阶段。 工序集中与分散 采用工序集中原则，尽可能在一次安装中加工许多表面，或尽量在同一台设备上连续完成较多的加工要求。 制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。 (1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状 精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。 一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。 (2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。 (3)排加工路线图表。 当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。 见附表 . 工序顺序的安排 1） 机械加工顺序 遵循 “ 先基准后其他 ” 、“先粗后精”、 “先主后次”、“先面后孔”的原则。 2)热处理工序 为改善工件材料切削性能和消除毛坯内应力，金属型铸造 后对毛坯进行 正火 处理；零件 粗加工后，进行调质处理 ，然后进行精加工；最后，为了改善工件的材料力学性能，进行淬火处理，使工件获得较高的硬度和耐磨性。 3)辅助工序 在粗加工和半精加工后各安排一次中间检验，精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。 1）用查表法确定工序余量。 （ 2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度。 15 （ 3）当有基准转换时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。 （ 4）确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。 当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。 有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 切削用量、时间定额的计算 工序 ：铸造 工序 ：热处理 (正火 ) 工序 ： 铣 大 端面 采用 X51 卧式铣床 采用高速钢 套式面铣 刀，当为 粗铣平面 时，每齿 进给量 为 ～ ， 齿 数 为 8 ， 刀 具 耐 用 度 为 60 ～ 90min ，d=90mm,ae=82mm。 p =3mm, zf =1mm/s, e =82mm（参考文献【 1】表 1469） ,刀具耐用度为 t=60～ 90min，根据文献【 1】，表 1467， 得： v= z edt a f a z =m in/6361 0 00 0 00 rdvn   由机床转速数列，取 n=600r/min mm flllt 21  )3~1()( 221  BDDl mml 3~12  mmBDDl 322)609090()( 22221  mml 32 mm flllt 21  m 33260   工序 钻 4φ 孔： 16 工序为用夹紧元件夹紧 泵盖 后，用钻削加工。 达到设计图的要求。 表面粗糙度要求为 ，钻削一次、 扩孔 一次后成型。 根据技术要求尺寸公差为 GB1804m，查表可知作为 6～ 30mm 段的尺寸加工，尺寸公差为 177。 即之后的钻削加工要达到设计尺寸的要求： 35 查表，得钻削加工余量 ，公差值。 等级精度为：钻削， IT12，工序尺寸及公差分别为，钻削、扩孔：35。 1） 背吃刀量的确定 钻削 取 pa =；扩孔取 pa =1mm。 2） 进 给 量 的 确 定 由表 521 ， 钻 削 时 选 取 的 每 转 进 给 量 f=；由表 523，扩孔时选取的每转进给量 f=。 3） 切削速度的计算 钻削： 由表 521，按工 件材料为 HT200 的条件选取，切削速度 v可取为 24m/min。 由 公式（ 51) n=1000v/(π d)可求得该工序钻头转速 n=546r/min，参照表 49 所列 Z525 立式钻床主轴转速，取转速n=545r/min。 再将此转速带入公式（ 51），可求出该 钻削 的实际切削速度 v=π nd/1000=。 扩孔： 由表 524，按工 件材料为 HT200 的条件选取，切削速度 v可取为 83m/min。 由 公式（ 51) n=1000v/(π d)可求得该工序钻头转速 n=1762r/min，参照表 49 所列 Z525 立式钻床主轴转速，取转速n=1360r/min。 再将此转速带入公式（ 51），可求出该钻削的实际切削速度 v=π nd/1000= 时间定额的计算 4φ 孔 ： 1）基本时间 mt 的计算 钻 削 ： 根 据 表 541 ， 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式tj=L/fn=( l + 1l + 2l )/ fn 求得。 式中 l =； 1l =D/2*cotkr+（ 1～ 2）≈ 14/2*cot54。 +1mm≈ ； 2l =3； f=； n=545r/min。 将上述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 步 的 基 本 时 间 tj= 17 （ ++3)/(545r/min)≈ =。 扩 孔 ： 根 据 表 541 ， 扩 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式tj=L/fn=( l + 1l + 2l )/ fn 求得。 式中 l =； 1l =（ Dd） /2*cotkr+（ 1～2） ≈（ 1514） /2*cot54。 +1mm≈ ； 2l =3； f=； n=1360r/min。 将 上 述 结 果 代 入 公 式 ， 则 该 工 步 的 基 本 时 间 tj=（ ++3)/(1360r/min)≈ =。 因此，基本时间 jt =+=。 2）辅助时间 根据辅助时间 ft 与基本时间 jt 之间的关系式为： ft =（ ~） jt ，本工件取 ，则该工序的 辅助时间为：ft ==。 3）其他时间的计算 除了作业时间（辅助时间与基本时间之和）之外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间，休息与生理需要时间与终结时间。 本工件是大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间很少。 布置工作地时间是作业时间的 2%~7%，休息 与生理需要时 间是作业时 间的2%~4%，此次二者取 3%。 则其他时间为： bxtt =6%（ +） =。 4）单件时间 djt =++= 将上述零件工艺规程设计结果填入工艺文件，制作机械加工工艺过程卡片。 工序 ： 粗精铣 M 12 螺纹孔 端面 采用 X51 立式铣床 采用高速钢 套式面铣 刀，当为 粗铣平面 时，每齿 进给量 为 ～ ， 齿 数 为 8 ， 刀 具 耐 用 度 为 60 ～ 90min ，d=90mm,ae=82mm。 p =3mm, zf =1mm/s, e =82mm（参考文献【 1】表 1469） ,刀具耐用度为 t=60～ 90min，根据文献【 1】，表 1467， 18 得： v= z edt a f a z =m in/6361 0 00 0 00 rdvn   由机床转速数列，取 n=600r/min mm flllt 21 。