连接座工艺及钻4-M5-7H夹具设计说明书.doc

31零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是离心式微电机水泵上的连接零件，该连接座左端125H6外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮100H7孔内，右端121H7外圆与电动机机座连接，40H6孔与轴承配合，该零件的作用主要是连接水泵与电动机，并固定水泵叶轮。1.2零件的工艺分析从零件图上可以看出，该连接座结构形状复杂，加工面较多，且位置精度要求较高。其主要加工表面可以分为两个部分。现分述如下：（1）以40mm内圆为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：内圆，端面及倒角；内圆，过度圆角，车孔；2以100mm内圆为中心的加工表面。这一组加工表面包括：端面，外圆，端面，倒角；车孔；它们之间有一定的位置要求，以上各加工表面的主要技术要求如下：（1）左端面与孔中心轴线的径向圆跳动度为0.05。（2）右端面与孔中心轴线的径向圆跳动度为0.05。（3）100mm的内圆与孔中心轴线的径向圆跳动公差为0.05。（4）121mm外圆与孔中心轴线的径向圆跳动公差为0。04。（5）125mm外圆面；40mm孔；121mm外圆面的表面粗糙度要求均为Ra3.2。经过对以上加工表面的分析可知，对于这两组加工表面来说，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后以加工过的表面作为精基准，借助专用夹具对另一组加工表面进行加工，保证它们的相互位置精度。1.3本章小结在本章中首先是要了解连接座的主要作用，在了解其作用之后，然后才能对它进行下一步的研究。零件的工艺分析则是先从整体上去分析，在选择加工表面时要知道怎么去选择，了解怎么去确定主要加工表面。上述中已告诉了以40mm孔和100mm孔作为主要加工面。4这里的主要目的是来锻炼自己怎么去分析一个零件的整体性，怎么去分析其中的主要部分和连接座共有两组加工表面，怎样去分析他们之间的位置要求。零件三维图52工艺规程的设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200型号材料，根据选择毛坯应考虑的因素，考虑它位于水泵泵壳内，主要作用是固定水泵叶轮。考虑到水泵在正常运行中连接座零件会经常承受较大的交变载荷和冲击载荷，能承受载荷，保证零件工作可靠。而且该零件体积较小、形状不是很复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度，由于零件生产类型为成批、大批生产零件年产量为4000件，而砂型铸造生产成本低，设备简单，综合各种因素故该连接座零件毛坯采用砂型铸造，这对提高生产率，保证加工质量也是有利。2.2基准的选择（1）粗基准的选择。选择粗基准时，一般应该注意遵循以下原则：a.合理分配加工余量原则。若工件必须首先保证其某重要表面的加工余量均匀，则应该选该表面为粗基准。在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应该以加工余量最小的表面作为粗基准。b.保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度原则。c.便于装夹原则。d.粗基准一般不得重复使用原则。综上所述，因为连接座为轴类零件，按照保证不加工表面与加工表面相互精度原则的精基准选择原则即当零件有不加工表面时，则以这些不加工表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则选与这些加工表面相对精度较高的不加工表面作为粗基准，所以对于本零件可以先以右端110内圆作为粗基准，利用三爪卡盘夹紧，粗车左端125外圆，然后以125外圆面为精基准车外圆121及右台阶面和40孔面。然后以40孔为精基准车左端各端面和内，外圆面。（2）精基准的选择。以已经加工的40孔为精基准加工各面到规定尺寸并车各孔。（3）注意考虑精基准重合问题，当设计基准与定位基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3制定工艺路线由于生产类型为大批生产，故采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集6中来提高生产率，除此以外，还应该降低生产成本。综合整体分析：首先零件各表面加工方法和方案的选择，要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还需考虑生产率和经济性方面的要求，要选择时，应根椐各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。该工件毛坏为铸造件，各表面主要加工方法选择如下：左，右各端面125外圆面，121外圆面，40孔：粗车精车。左端倒角及台阶面，右端倒角及各台阶面：车，17.5孔：扩，M5螺孔，7孔：车。为了达到规定的技术要求，该连接座的加工分为两个阶段完成，具体见零件的工艺分析。为了达到零件更好的效果，该连接座客观安排了时效，涂底漆的前期处理，及清洗，终检，油封，入库的后续工作。在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术要求，为了尽可能地减少工件的客观存在装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序集中的原则来组合工序。我们小组通过分析多个设计方案从整体上合理的，但结合参考文献比如（机械制造技术基础熊良山.）和指导老师刘业武教学实践经验综合起来看经过我们小组认真仔细的考虑研究及分析推理，我们发现有些方案在实际中还是存在问题。主要表现在40mm内孔及零件外端面的加工要求上。达不到图样规定的公差范围。由此我们综合这几个方案最终推出一个可行方案。它能保证公差要求也能保证设计基准与工艺基准相互重合。在上述工艺路线中也是这样拟定的。在粗糙度方面，经过查表（机械制造技术基础熊良山.）得知，在内孔40所在外端面，外侧面及外平面需要精铣之外，其余的基本上不需要用到精加工。工艺线路分三部分：第一部分粗加工阶段主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提高生产率。第二部分半精加工阶段完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。第三部分精加工阶段保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加工质量。所以把加工工序分为41步，工序分为两个组成部分一是车加工，二是钻铣加工。车加工大多在钻铣加工之前，因此，最后得到的加工路线确定如下：工序1：铸造毛坏工序2：时效7工序3：涂底漆工序4：粗车125外圆面，左端面，阶梯面及100内圆面工序5：粗车右端面，台阶面，40内圆面，121外圆面工序6：精车右端面，40圆面及121外圆面工序7：精车125外圆面，左端面100内圆面工序8：。扩17.5孔工序9：钻4×M5螺纹底孔，6×7孔并倒角工序10：攻螺纹4×M5工序11：车3×7孔并倒角工序12：检验工序13：清理工序14：最终检验工序15：入库以上工艺过程详见面械加工工艺过程卡片和工序卡片。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量对工序过程有一定的影响，余量不足，不能保证零件的加工质量，余量过大，不但增加机械加工劳动量，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。连接座”零件材料为HT200号钢，毛坏外形尺寸158*71.5，硬度HBS为170220.毛坯重量约为2.6kg，生产类型为大批生产，强度要求高形状比较简单零件毛坏，因此采用在铸锤上合模模铸毛坯。根据上述原始材料及加工工艺，本设计采用查表修正法和经验估计法相结合确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸。由查表得：零件加工余量等级选择G级，尺寸公差等级（CT）选择9级，从而获得切削加工余量及尺寸公差数量。根据公式毛坏尺寸=基本尺寸+切削加工余量+尺寸公差数量/2尺寸公差数量/2可求提零件毛坏尺寸如下：（1）零件毛坏总长处9+6+1.11.1=76.11.1mm（2）左端外圆面=125+6+1.251.25=132.250.8mm