零件分析与工艺规程的设计模板.doc

目 录

一、设计任务书…………………………………………………………1
二、零件分析
1、零件作用…………………………………………………………2
2、零件工艺分析……………………………………………………2
三、工艺规程设计
1、确定毛坯设计制造………………………………………………3
2、基准选择…………………………………………………………3
3、制订工艺路线………………………………………………………4
4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定……………………6
5、确定切削用量及基础工时…………………………………………8
四、心得体会…………………………………………………………13
参考文件………………………………………………………………14

二、零件分析
1、零件作用：
该零件是离心式微电机水泵上连接座，是用来连接水泵和电机，左端Ф125外圆和水泵泵壳连接，水泵叶轮在Ф100孔内，经过4个螺钉固定；右端Ф121外圆和电动机机座连接，Ф40孔和轴承配合，经过3个螺栓固定，实现水泵和电动机连接，从而起连接固定作用。
2、零件工艺分析：
由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，含有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适适用于承受较大应力，要求耐磨零件，通常可用作机座、泵体连接座等。连接座共有两组加工表面，她们之间有一定位置要求。现分述以下：
右端面加工表面：
这一组加工表面包含：右端面、外圆，粗糙度为3.2、6.3；外径为Ф50、内径为小凸台，粗糙度为3.2，带有倒角；Ф32小凹槽，粗糙度为25；钻17.5中心孔，钻Ф7通孔。其加工工序采取先粗车——半精车——精车。其中Ф17.5、孔或内圆直接在车床上进行粗镗——半精镗，内圆半精镗基础上再精镗就能够了。
左端加工表面：
这一组加工表面包含：左端面，外圆粗糙度为3.2，内圆，倒角，钻通孔Ф7，钻孔并攻丝。端面有6.3粗糙度要求，内圆孔有25粗糙度要求。采取工序为粗车——半精车——精车。孔加工为钻孔—扩钻—扩孔。
该零件上关键加工面是孔，外圆和外圆。孔尺寸精度直接影响连接座和轴承配合精度，尺寸精度直接影响连接座和水泵接触精度和密封性，尺寸精度直接影响连接座和电机接触精度和密封性。由参考文件【1】中相关和孔加工经济加工精度及机床能达成位置精度可知，上要求是能够达成。零件结构工艺性也是可行。

三、工艺规程设计
1、确定毛坯设计制造：
零件材料为HT200，应采取铸件，因为零件为中批生产，其轮廓尺寸也不大。故可采取铸造成型。这对提升生产率，确保加工质量也是有利。
2、基准选择：
基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择得正确和合理能够使加工质量得到确保，生产率得以提升。不然，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，是生产无法正常进行。
（1）粗基准选择：对于通常零件以不加工表面作为粗基准是完全合理。而对有若干个不加工表面工件，则应以和加工表面要求相对位置精度较高不加工表面作粗基准。依据这个基准选择标准，再结合零件，选择Ф50外圆做为粗基准。
（2）精基准选择：精基准选择关键应该考虑重合问题在工艺过程中具体选择。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。用自为基准标准，选择Ф125外圆表面做为精基准。
3、制订工艺路线：
制订工艺路线出发点,应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保,在生产纲领已确定情况下,能够考虑采取万能性机床配以专用夹具,并尽可能使工序集中来提升生产率。除此之外，还应该考虑经济效果，方便使生产成本尽可能下降。
（1）工艺路线方案一：
1.粗车右端面
2.粗车、半精车、精车外圆Ф121
3.粗车、半精车右台阶面
4. 粗车、半精车外圆Ф130
5.粗车端面Ф50
6.钻Ф17.5通孔
7.粗镗、半精镗、精镗Ф40内孔
8.粗镗Ф32凹槽深1mm
9粗车左端面
10 粗车、半精车、精车外圆Ф125
11粗车、半精车左台阶面
12.粗车、半精车外圆Ф138
13.粗车Ф95内孔
14.粗车Ф100内圆台阶
15钻3—Ф7通孔
16钻6—Ф7通孔，钻Ф4孔深12mm 攻螺纹M5深12mm
17粗磨、精磨Ф125h6外圆，靠Ф138大端面
18粗磨、精磨Ф121h7外圆，靠Ф130大端面
（2）工艺路线方案二：
1.粗车左端面
2. 粗车、半精车、精车外圆Ф125
3.粗车、半精车左台阶面
4.粗车、半精车外圆Ф138
5.粗车Ф95内孔 6.粗车、半精车、精车Ф100内圆台阶
6.粗车右端面
7.粗车、半精车、精车外圆Ф121
8.粗车、半精车右台阶面 4. 粗车、半精车外圆Ф130
9.粗车端面Ф50
10.钻Ф17.5通孔
11.粗镗、半精镗、精镗Ф40内孔
12.粗镗Ф32凹槽深1mm
13钻3—Ф7通孔
14钻6—Ф7通孔，钻Ф4孔深12mm 攻螺纹M5深12mm
15粗磨、精磨Ф125h6外圆，靠Ф138大端面
16粗磨、精磨Ф121h7外圆，靠Ф130大端面
（3）工艺方案比较和分析：
上述两个工艺方案特点在于：方案一早先加工右边Ф121h7外圆，然后以此为基准加工左边。方案二恰好相反，在加工左边Ф125h6外圆后，然后再以此为基准加工右边。经比较可见，在先加工左边Ф125h6时更轻易确保右边部分位置精度。两种方案均是将钻孔、攻螺纹和磨外圆面放在最终，这么有利于工序集中，节省时间。综合各方面原因，最终加工路线确定工艺路线方案二。
（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定
连接座零件材料为HT200，硬度190～210HB，生产类型为中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸以下：
1.外圆凸耳表面（φ142mm、φ130mm所在表面）
考虑其零件外圆凸耳表面为非加工表面，因另外圆凸耳表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，所以直接铸造而成。
2.外表面和内表面圆弧（R5、R15所在过渡圆弧）
考虑到没用粗糙度要求和加工难度，所以采取直接铸造而成。
3.连接座左端面为高度方向精基准,而且有粗糙度要求Ra6.3。查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为3mm。其中分配以下：
粗车2mm
半精车 1mm
4.连接座右端面加工粗基准,有粗糙度要求Ra12.5。查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为3mm。其中分配以下：
粗车 2mm
半精车1mm
5.连接座φ95内孔没有粗糙度要求，查《工艺设计课程设计指导书》（以下称《指导书》），确定加工余量为3mm。其中分配以下：
粗车φ92内孔至φ94mm
半精车φ94内孔至φ95mm
6.φ40H6孔和φ17.5通孔和φ32凹槽在同一轴线上，铸造时铸造出有余量孔，再加工出对应尺寸。而且全部有粗糙度要求φ40H6孔Ra3.2，φ32凹槽Ra25，φ17.5通孔Ra25，首先加工出φ17.5孔，再加工φ32凹槽，然后镗φ40H6孔。其中分配以下：
钻17.5通孔
粗镗φ34孔至尺寸φ32mm深至28mm
半精镗φ32孔至φ38mm深至27mm
精镗φ38孔至尺寸φ40H6
7. φ50凸台，外圆没有粗糙度要求，端面粗糙度为25，外圆表面直接铸造得到，端面粗车就能达成粗糙度要求。分配以下：
粗车φ50外圆端面至高27mm
8.3-φ7孔和6-φ7孔全部是凸耳通孔，而且粗糙度为Ra25，凸耳不厚。所以直接铸造成实心，然后经过钻孔方法加工。
9.4-M5-7H为加工螺纹孔
左端面钻孔，深度为12mm
在孔基础上攻M5螺纹孔深度10mm
10. φ100H7内圆凸台，粗糙度为25。加工分配以下：
粗车φ95内圆至φ98mm深7mm
半粗车φ97内圆至φ99mm深7mm
精车φ99内圆至φ100mm深7mm
11.其它尺寸直接铸造得到
因为本设计要求零件为中批量生产，应该采取调整加工。所以在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方法给予确定。
5、确定切削用量及基础工时：
（1）车左端面：
计算机床轴转速n=1000v/πd=398r/min
选机床主轴转速为400r/min，切削速度v=πdn/1000
切削速度：得ν=3.12m/s，即187m/min
基础工时：T=πDLZ/1000vfa=3.1min
（2）车左边φ125外圆：
切削速度v=πdn/1000=2.61m/s，即157m/min
基础工时：T=πDLZ/1000vfa=14.1min
（3）车φ100内圆凸台：
计算机床轴转速n=1000v/πd=386r/min
选机床主轴转速为400r/min，切削速度v=πdn/1000
切削速度:v=2.09m/s
基础工时：T=7.1min
（4）车右端面
计算机床轴转速n=1000v/πd=375r/min
选机床主轴转速为400r/min，切削速度v=πdn/1000
切削速度:v=2.88m/s
基础工时：T=3.1min
(5)车φ50凸台
计算机床轴转速n=1000v/πd=398r/min
选机床主轴转速为400r/min，切削速度v=πdn/1000

切削速度:v=2.88m/s
基础工时：T=3.1min
(6)钻φ17.5通孔
确定进给量f=0.35～0.39mm/r
现取f=0.36 mm/r
查切削速度为ν=18m/s
ns===327 r/min
又查得nw=195r/min
故实际切削速度为：
ν===10.07m/min
钻削长度为l=5mm
切削工时tm===4.2s
（7）镗φ40H6孔
切削用量取
f=（1.2～1.8）钻=（1.2～1.8）×0.36=0.432～0.648mm/r
取f=0.60 mm/r
nw=400r/min 切削速度v=8m/min
钻6—φ7孔
f=（1.2～1.8）×0.6=0.72～1.08mm/r
取f=0.9 mm/r
ν=（～）ν钻=4～6m/min
则主轴转速为n=34～51.6r/min，按机床说明书取nw=68r/min
ν===3.84m/min
钻削长度为l=8mm
切削工时tm===0.13min
(8)钻3—φ7孔
f=（1.2～1.8）×0.6=0.72～1.08mm/r
取f=0.9 mm/r
ν=（～）ν钻=4～6m/min
则主轴转速为n=34～51.6r/min，按机床说明书取nw=68r/min
ν===3.84m/min
钻削长度为l=10mm
切削工时tm===0.16min
(9)钻φ4孔深度12mm（以扩孔参数计算）
钻削长度为l=12mm
切削工时tm===0.1min
(10)磨φ125外圆面
磨削余量0.5mm，磨削速度v=35m/s
(11)磨φ121外圆面
磨削余量0.5mm，磨削速度v=35m/s
(12)其它工时依据实际情况而定。

四、心得体会
经过三周机械制造工艺和装配设计，从工艺工装设计中我了解了我所设计机械加工工艺步骤，学习了和了解了机械加工基础过程。其目标在于经过实习使学生取得基础生产感性知识，理论联络实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质关键渠道 ，也是学生接触社会、了解产业情况、了解国情一个关键路径，逐步实现由学生到社会转变，培养我们初步担任技术工作能力；体验企业工作内容和方法。这些实际知识，对我们学习乃至以后工作，全部是十分必需基础。
机械制造装备设计是我们在学完了大学全部基础课，专业基础课和专业课后进行。这是我们在进行毕业设计之前对所学各科课程一次深入综合性总复习，也是一次理论联络实际训练。所以，她在我们大学四年生活中占相关键地位。
就我个人而言，这次课程设计我学习多种基础工艺知识，初步分析处理简单工艺问题能力。 我期望经过这次课程设计对自己未来将从事工作深入适应性训练，期望自己在设计中能锻炼自己分析问题、处理问题、查资料能力 ，为以后工作打下良好基础。

参考文件

1、倪小丹、杨继荣、熊运昌主编《机械制造技术基础》北京，清华大学出版社，
2、倪森寿主编《机械制造工艺和装配习题集和课程设计指导书》北京，化学工业出版社，
3、吴拓、方琼珊主编《机械制造工艺和机床夹具课程设计指导书》 北京，机械工艺出版社，
4、王启平主编《机械制造工艺学》哈尔滨，哈尔滨工业大学出版1999
5、《机床夹具设计手册》上海，上海科学技术出版社，第二版，1987
6、《交换性和技术测量基础》胡凤兰主编，高等教育出版社，