毕业设计发动机水泵的设计及工艺工装设计.doc

毕业设计发动机水泵的设计及工艺工装设计

1
2020年5月29日
文档仅供参考

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:汪生斌
学 号: 1757
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:王笑

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: 1757
学生: 汪生斌 指导教师: 王笑
接受任务时间 .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
① 490型柴油机。
②生产方式:批量生产。
(2)主要内容及其本要求
①测绘发动机水泵并进行设计计算,完成装配图拆画全部零件的零件图。
②确定加工方法、制定加工工艺、编制加工工序卡。
③完成加工泵体装轴承的孔的工装设计。
④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
①<机械制造工艺手册>
②<机械制造技术基础>
③<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

ABSTRACT

The 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 pump 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, such 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 convenient 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,
     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 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
第2章 发动机水泵的设计 3
2.1泵的主要参数和结构方案的确定 3
2.1.1提供设计的数据和要求 3
2.1.2确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径 3
2.1.3 计算比转速 ,确定级数 3
2.1.4 估算水泵的效率 4
2.2泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定 4
2.3叶轮主要尺寸的确定 5
2.3.1叶轮的初步确定 5
2.3.2精算叶轮的外径及出口宽度 5
2.3.3叶片数的选择 6
2.3.4叶片厚度和角度的选择 6
2.3.5叶片进口安放角的选择 6
2.3.6叶片出口安放角的选择 6
2.3.7叶片包角的选择 6
2.3.8叶片的绘制(具体形状尺寸如零件图所示) 7
2.4泵体的设计 7
2.4.1蜗室的主要结构参数 7
2.4.2蜗室绘制 8
2.4.3其它水泵零件的选择 9
2.5零件的强度校核 9
2.5.1叶片的强度校核 9
2.5.2轮毂强度校核 10
2.5.3泵体的强度校核 10
2.5.4其它强度校核(略) 10
第3章水泵泵体的工艺规程设计 11
3.1分析零件图 11
3.1.1零件的作用 11
3.1.2零件的工艺分析 11
3.2确定生产类型 11
3.3确定毛坯 12
3.3.1确定毛坯的种类 12
3.3.2确定铸件余量 12
3.3.3画铸件零件综合图 13
3.4机械加工工艺过程设计 13
3.4.1选择定位基准 13
3.4.2拟定工艺过程 14
3.4.3确定工序尺寸,加工余量 16
3.4.4选择加工设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 40
4.1明确设计任务收集分析原始资料夹具 40
4.2确定夹具的结构方案 41
4.2.1 根据六点定位原则确定工件的定位方式 41
4.2.2确定定位元件的类型和结构尺寸。 43
4.2.3确定定位元件尺寸及配合公差,分析计算定位误差 44
4.2.4确定工件的夹紧元件及夹紧装置 45
4.2.5引导元件和引导装置 45
4.2.6确定其它装置 46
4.3绘制夹具体结构草图(略) 46
4.4夹具使用说明 46
4.5夹具精度分析 47
4.6绘制夹具总装配图,零件图 47
第5章 结论 48
参 考 文 献 49
致 谢 50
附录A 51

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”期间中国泵行业将以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,未来三年中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,好的夹具设计能够提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还能够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。因此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,大约能够分为三个阶段: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,因此对夹具引起了重视;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,可是,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,

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,而且交界处能够倒为圆角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,特别是成组夹具。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

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。
(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直径
(1)确定进口直径
由注2根据表4—1第七节入口流速一般取V2.8 m/s代入公式注2(4-3)
D=== 0.045mm
取离心泵系列中标准口径D=40 mm
则吸入的流速=== 3.58 m/s
(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 mm
排出流速3.58 m/s

2.1.3 计算比转速 ,确定级数
==85.7
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到预定效率的,因此水泵的级数为单级。
2.1.4 估算水泵的效率
(1)水力效率
0.839
(2)容积效率
0.966
(3)机械效率
0.801
(4)总效率 0.839×0.966×0.801 =0.649
(5)主轴功率
P=0.544KW
(6)原动机功率
= 0.716 KW
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
2.2泵轴颈和叶轮轮毂直径的确定
扭矩的计算公式
2.442 N.M
泵轴直径的计算公式为0.0065m
轴的材料45钢～539)×N/取450N/
考虑经济及制造方便等原因取标准值螺纹轴内径8 mm
17 mm 14 mm 8mm
叶轮轮毂直径=(1.2～1.4)=27mm
具体形状如下简图

2.3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
0.044m=41mm
式中兼顾效率和气蚀～4.5取
叶轮进口直径=46mm
叶轮外径(注3公式8-19b)0.726 =0.085 mm
式中～9.6) ≈0.726
2.3.2精算叶轮的外径及出口宽度
(1)出口圆周速度=12.33m/s
(2)出口轴面速度1.753m/s
(3)进口轴面速度2.25m/s
式中查注3图8-14 0.98 0.14 0.18
因此0.076×12.33=0.937m/s
=0.0841mm取=84mm
=0.0181mm
叶片为开式因此叶片宽度可近似为=18mm
其中c为叶轮安装盘的厚度取c=3mm
2.3.3叶片数的选择
由注1表5-2离心泵的叶片数Z,当 =60～180时,取Z=6
2.3.4叶片厚度和角度的选择
由离心泵的相关说明取S=4mm
2.3.5叶片进口安放角的选择
一般=～叶轮安放角=～因此取=
2.3.6叶片出口安放角的选择
=～取=
2.3.7叶片包角的选择
当=60～220时,一般取=～
2.3.8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
=(1.03～1.08) =(1.03～1.08)×0.084=86.5～90.72取 =88mm
其中为叶轮外径=84mm
(2)蜗室进口宽度
=+(5～10)=18+5=23mm ,其中=18mm
(3)蜗室隔舌起始角
由注3表9-1当=70～130 ,可取= ～
(4)隔舌螺旋角
见图5-32一般===
其中= =2.84m/s , =12.33m/s
(5)蜗室断面形状和断面面积
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/min
式中由注3图9-10当=85.7时=0.42
蜗形体隔舌起始角=,共分8各断面,其中～取
C==0.225 B==0.3036
经过最大断面面积的流量为===0.0043
==0.00081749
各断面面积=0.0000689 =0. =0. =0.=0.00053469,=0. =0.00071055
(6)蜗室扩散管的设计计算
扩散角=～取=
=
压从直径为40mm,=32.27mm
L====50mm
2.4.2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:

2.4.3其它水泵零件的选择
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,经过开平衡孔,孔径
泵体油塞选用M10-H6
泵体螺栓的选用直径为8mm
2.5零件的强度校核
2.5.1叶片的强度校核
叶片材料为铸铁HT20-40,退火处理=250～350kg/, =0.0073kg/计算圆周方向上的应力
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=4.5×0.084= 1.4 mm
因为叶片厚度为5mm是充分的
2.5.2轮毂强度校核
由表8-3可知E=1.3kg/cm则
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, ＜,有离心力引起的变形小于最小配合公差因此轮毂强度是足够的
2.5.3泵体的强度校核
泵体材料为铸铁=9807～14710Kap
S==0.0932
当量壁厚,===25.95
故壁后强度是足够的因此取S=6mm
2.5.4其它强度校核(略)

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,一部分经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级圆柱度为0.006mm表面粗糙度=1.6,孔肩↗0.015,3.2.
(2)内装有弹性挡环端面跳动↗0.015精度为11粗糙度为6.3
(3) 表面粗糙度为=3.2,端面=6.4
(4) 表面粗糙度为=3.2与有同轴度要求⊙0.16,端面=6.4
(5)4×表面粗糙度为=12.5
(6)中开面表面粗糙度为=1.6与有垂直度要求⊥0.02
3.2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。
3.3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

40
H
3
孔,降一级,双侧加工

31
H
2.5
孔,降一级,双侧加工

35
H
2.5
孔,降一级,双侧加工

0
H
3.5
顶面,降一级,单侧加工

26.5
H
3
顶面,降一级,单侧加工

36
G
2.5
底面,单侧加工

56
G
2.5
底面,单侧加工

104
G
2.5
底面,单侧加工

41
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.
3.3.3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准,其它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,因此选择轴线及外圆端面为粗基准
3.4.2拟定工艺过程
1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)1.6
内孔: 粗扩(IT12)—半精镗(IT8)—精镗(IT7)1.6,由于用于定位加工因此提高了的精度等级
内孔:粗扩(IT12)—半精镗(IT8)
内孔槽:粗车(IT12)
4×钻(IT12),粗铰(IT9)
螺纹孔:钻(IT12)--用丝锥攻内螺纹(ITF7)
粗铣(IT11)—精铣(IT7)
粗车(IT12)—半精车(IT8)
粗车(IT12)—半精车(IT8)
粗车(IT12)—半精车(IT8)
粗车(IT12)—半精车(IT8)
锪端面(IT12)

2制定工艺过程
⑴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
Ⅰ粗车端面、、,粗扩内孔、
Ⅱ粗车端面、,粗扩
Ⅲ半精车、、,半精镗孔、,孔口倒角
Ⅳ半精车、,倒角,半精镗
Ⅴ粗车内孔挡环槽
Ⅵ钻4×钻,粗铰并锪端面
Ⅶ钻,丝锥攻内螺纹
Ⅷ精车,精镗,端面倒角及孔口倒角
Ⅸ精镗内孔
Ⅹ去毛刺
Ⅺ检验

方案二
铸件
Ⅰ粗铣端面
Ⅱ粗车端面、,粗扩内孔、
Ⅲ粗车端面、,粗扩
Ⅳ精铣
Ⅴ半精车、半精镗、
Ⅵ精镗,孔口倒角1×
Ⅶ半精车、,倒角1×
Ⅷ半精镗,精镗,车挡环槽
Ⅸ钻,铰4×并锪端面
Ⅹ钻,丝锥攻内螺纹M10—H6
Ⅺ去毛刺
Ⅻ检验

⑵方案分析:
方案一:工序粗精加工划分明确Ⅰ～Ⅱ为粗加工阶段,工序Ⅲ～Ⅳ为半精车阶段,Ⅷ～Ⅸ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Ⅵ ～Ⅶ工艺基准和设计基准不重合位置精度难于保证,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Ⅰ粗车端面、、,粗扩内孔、中由于端面不连续面在采用车时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V前面为后续加工提高了精基准使与平行度及与的垂直度
方案二的不足是将Ⅶ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

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
工序余量
最小加工余量
最大加工余量

铸件
粗扩
半精镗
精镗

IT12
IT9
IT7
40±1

6
4.6
1
0.4

12.5
3.2
1.6

3.6
0.75
0.338

5.85
1.065
0.425

:
铸件
粗扩
半精镗

IT12
IT9

5
4
1

12.5
3.2

3.1
0.75

5.15
1.065

:
铸件
粗扩
半精镗
精镗

IT12
IT9
IT7

5
3.6
1
0.4

12.5
3.2
1.6

2.7
0.75
0.338

4.75
1.065
0.425
内孔槽:
粗车
IT12

2.5
12.5
2.425
2.75
4×
钻
铰
IT12
IT9

7.5
0.5
12.5
3.2

0.35

0.686
螺纹孔
钻
攻螺纹
IT12
IT7

9.2
0.8
12.5
1.6

2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
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
工序余量
最小加
工余量
最大加工余量

铸件
粗铣
精铣
IT9
CT11
CT7
±1.1

3
0.5

6.3
1.6

1.9
0.4

4.2
0.614

铸件
粗车
半精车
IT9
CT12
CT8
27±0.9

1.5
1

12.5
3.2

0.6
0.9

2.5
1.152

铸件
粗车
半精车
IT9
CT12
CT8
36±0.9

2.5
1.5
1

12.5
3.2

0.6
0.75

2.65
1.289

铸件
粗车
半精车
IT9
CT12
CT8
56±0.9

2.5
1.5
1

12.5
6.3

0.6
0.75

2.65
1.289

铸件
粗车
半精车
IT9
CT12
CT8
104±1.1

2.5
1.5
1

12.5
6.3

0.4
0.65

2.95
1.404

铸件
锪端面
IT9
CT12
41±0.9

2.5
2.5

12.5

1.6

3.65

3.4.4选择加工设备与工艺装备及确定切削用量时间定额
Ⅰ 、粗铣端面
①加工材料:HT20-40 灰铸铁 =196N/
②加工要求:粗铣端面 表面粗糙度6.3um 精度IT11
③机床:选用X52K立式铣床 n=30～1500r/min 功率P=7.5KW 刀杆公称直径29mm孔锥度7:24 主轴转速8级
④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 mm H=63mm 中齿Z=8
⑤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 则粗铣余量为3mm,可一次加工完成因此,3mm
⑥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0.20～0.29mm/z因此选用0.25mm/z
⑦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
⑧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V=1.00～1.8333m/s取V=1.2m/s=72m/min
n==3.8216r/s=183r/min
按机床X52K立式铣床说明～1500r/min,选用=190r/min
则实际切削速度为V==94.6m/min
⑨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=1529.02N
功率为=2.41KW﹤7.5KW 因此机床功率是足够的
⑩量具:游标卡尺
夹具:专用铣床夹具
时间定额
基本工时:= =0.56min ,其中 =170mm ,由于不对称铣则 =40mm ～0.05)d=3.75, 取3mm, =0.25×8×190=380mm/min
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=0.53min

Ⅱ、粗车端面、,粗扩内孔、
1、工步1粗车端面、
①加工材料:HT20-40 灰铸铁 =196N/
②加工要求:粗车(IT12),粗车(IT12)表面粗糙度12.5um
③机床:程控半自动转塔车床CB3463
④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B×H=20×30mm,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 后角刃倾角刀尖圆弧半径
⑤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次加工完成因此,即2mm,1.5mm
⑥确定进给量:当刀杆20×30mm时工件直径为60～100mm, 2mm,1.5mm时选0.51～1.09mm/z,0.43～0.55mm/z根据相关机床说明采用插入法最终确定取
⑦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
⑧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
2mm,1.5mm,时选切削速度取V=60mm/min因此 =233r/min根据机床说明书,,因此实际速度
= =64.3m/min,
= =28.26m/min,
⑨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, ,因此主切削力=1148.50N
切削时消耗的功率为=1.149KW ,同理可得, 因此﹤8KW
因此机床功率是足够的
量具:游标卡尺0～150/0.02
夹具:专用车床夹具
时间定额
基本工时:
=0.132min, =0.128min
其中 mm , , 取5mm, =0.56×250=140mm/min
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=0.99min

工步2粗扩内孔、

①加工材料:HT20-40 灰铸铁 =196N/
②加工要求:粗扩内孔表面粗糙度12.5um 精度IT12
③机床:选选用Z35A钻床 n=25～1250r/min 功率P=4KW
④刀具:由<机械加工工艺手册1>选高速钢锥柄扩孔钻Z=3, , =0.5mm , , d=44.6mm,L=364mm,=215mm,=30mm,莫氏号为4.
⑤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
⑥确定进给量:由<金属切削手册>查表10.4.6=(1.6～2.0)×0.7=1.12～1.4mm/r根据摇臂钻床相关说明选用1.2mm/r
⑦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

⑧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 因此=V×=17.3m/min , n==123r/min
按机床Z35A摇臂钻床说明n=25～1250r/min,选用=125r/min
则实际切削速度为V==17.5m/min
⑨机床功率校核
经校核计算Z35A摇臂钻床的功率是足够的
⑩量具:专用规塞
夹具:专用钻床夹具
时间定额
基本工时:= =0.113min
其中 =9mm , =3.9mm , 取4mm, =1.2×125=150mm/min

辅助工时:
装夹时间取0.14min, 卸下工件0.10min,测量时间0.04min,各项操作时间0.19min
=0.14+0.10+0.25+0.04+0.19=0.47min

工步3粗扩内孔
①加工材料:HT20-40 灰铸铁 =196N/
②加工要求:粗扩内孔 表面粗糙度12.5um 精度IT11
③机床:选用Z35A钻床 n=25～1250r/min 功率P=4KW
④刀具:由<机械加工工艺手册1>选高速钢锥柄扩孔钻Z=3, , =0.08mm , , d=35mm,L=344mm,=195mm,=22mm,莫氏号为4.
⑤背吃刀量:毛坯余量为5mm, 内孔分为扩,半精镗,二道工序,半精镗余量为1mm、,因此扩钻加工余量为4mm可一次加工完成因此,=2mm
⑥确定进给量:由<金属切削手册>查表10.4.6=(1.4～1.7)×0.7=0.98～1.19mm/r根据摇臂钻床相关说明选用1.0mm/r
⑦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