机械制造工艺学课程设计填料箱盖机加工工艺规程设计学院：机电工程学院班级：姓名：学号：目录第1章零件分析 (1)1.1零件功用分析 (1)1.2 零件的工艺分析 (1)1.3 确定零件的生产类型 (1)第2 章确定毛坯类型，绘制毛坯简图 (2)2.1 选择毛坯 (2)2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (2)2.3 绘制毛坯简图 (3)第3 章工艺规程设计 (4)3.1 定位基准的选择 (4)3.1.1 精基准的选择 (4)3.1. 2 粗基准的选择 (4)3.2 拟订工艺路线 (4)3.2.1 表面加工方法的确定 (5)3.2.2 加工阶段的划分 (5)3.2.3 工序的集中与分散 (5)3.2.4 加工顺序的安排 (6)3.2.5 确定工艺路线 (6)3.3加工设备及工艺装备的选用 (7)3.4 加工余量、工序尺寸和公差的确定 (8)3.5 切削用量的计算 (9)3.5.1 工序I粗车小端端面，粗车Φ65外圆及台阶端面及各倒角 (9)3.5.2 工序II：粗镗孔Φ32、Φ47 (10)3.5.4 工序VII：钻6-Φ13.5小孔 (12)3.5.6 工序IX：半精车Φ65外圆及台阶面 (13)3.5.7 工序X：以Φ65MM外圆定位，半精车Φ155、Φ75、Φ100、Φ80、环槽及各倒角 (14)3.5.8 工序XI：以Φ155MM外圆及端面定位，精车、精细车Φ65MM外圆 (14)3.5.9 工序XII：精、细镗Φ60内孔 (15)3.5.10 工序XIII：磨Φ60孔底面、倒角 (15)参考文献 (17)第1章零件分析1.1零件功用分析主要作用是保证对箱体起密封作用，使箱体在工作时不致让油液渗漏。

填料箱主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。

填料箱的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不使泵内的水流不流到外面来也可阻止外面的空气进入到泵内。

始终保持水泵内的真空。

当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却。

保持水泵的正常运行。

1.2 零件的工艺分析1.填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求：查表1.4-28 《机械制造工艺设计简明手册》以ф65H5（0013.0-）轴为中心的加工表面。

包括：尺寸为ф65H5（0013.0-）的轴，表面粗糙度为1.6, 尺寸为ф80的与ф65H5（0013.0-）相接的肩面, 尺寸为ф100f8(036.0090.0--)与ф65H5（013.0-）同轴度为0.025的面.尺寸为ф60h5(046.0+)与ф65H5（013.0-）同轴度为0.025的孔。

2.以ф60h5(046.0+)孔为中心的加工表面。

尺寸为78与ф60H8(046.0+)垂直度为0.012的孔底面,表面粗糙度为0.4，须研磨。

3. 以ф60H8(046.0+)孔为中心均匀分布的12孔，6-ф13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H。

4.其它未注表面的粗糙度要求为6.3，粗加工可满足要求。

1.3 确定零件的生产类型“填料箱盖”零件材料为HT200，硬度为HBS190~241，毛坯质量约为5kg，生产类型为中批生产，采用机器造型铸造毛坯。

第2 章 确定毛坯类型，绘制毛坯简图2.1 选择毛坯零件材料为HT200，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。

由于年产量为1000件，属于中批生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。

2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量（1）外圆表面(ф65、ф80、ф75、ф100、ф91、ф155)考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为ф84、ф104、ф160的阶梯轴式结构，除ф65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为R a 6.3um,只要粗车就可满足加工要求,以ф155为例,2Z=5mm 已能满足加工要求。

（2）外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差[4]。

铸件轮廓尺寸(长度方向>100~160mm,故长度方向偏差为5.2± mm ，其余量值规定为3.0~3.5 mm.现取3.0 mm[4]。

（3）4332φφ、内孔。

毛坯为实心。

两内孔精度要求自由尺寸精度要求，R a 为6.3,钻——扩即可满足要求。

（4）内孔ф60H8(046.00+)。

要求以外圆面ф65H5（0013.0-）定位，铸出毛坯孔ф30。

粗镗ф59.5 2Z=4.5精镗 ф59.9 2Z=0.4细镗ф60H8(046.00+) 2Z=0.1 (5) ф60H8(046.00+)孔底面加工.按照[4]1.研磨余量 Z=0.010~0.014 取Z=0.0102.磨削余量 Z=0.2~0.3 取Z=0.33.铣削余量 Z=3.0—0.3—0.01=2.69(6)底面沟槽，采用镗削，经过底面研磨后镗可保证其精度。

Z=0.5(7) 6—5.13φ孔及2—M10—6H 孔、4—M10—6H 深20孔。

均为自由尺寸精度要求。

1．6—5.13φ孔可一次性直接钻出。

2．攻螺纹前用麻花钻直径为ф8.5的孔[14]。

钻孔 ф8.5 ，攻螺纹 M10。

2.3 绘制毛坯简图2-3-12-3-2 2-3-3第3 章工艺规程设计3.1 定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

3.1.1 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，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。

按照有关的精基准选择原则（基准重合原则；基准统一原则；可靠方便原则），对于本零件，有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但是随便着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于2MM的锥面来代替中心孔。

若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。

采用锥堵或锥套心轴。

精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。

3.1. 2 粗基准的选择对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。

按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。

若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。

3.2 拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。

它不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。

因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。

3.2.1 表面加工方法的确定（1）外圆表面(65φ，80φ，75φ，155φ，91φ，100φ )考虑到尺寸较多且相差不大，为简化铸造毛坯的外形，现直接按零件结构取为ф84、ф104、ф160、 的阶梯轴式结构，除ф65以外，其它尺寸外圆表面粗糙度值为 = ,只要粗车就可满足加工要求。

(2）.外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。

查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称〈〈工艺手册〉〉表 2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向>100～160mm,故长度方向偏差为 5.2± mm.长度方向的余量查表 2.2-4,其余量值规定为3.0～3.5 mm.现取3.0 mm 。

3.2.2 加工阶段的划分粗加工阶段----切除大部分加工余量半精加工阶段----完成次要表面的加工和为主要表面的精加工做准备 精加工阶段----使各主要表面达到规定的质量要求 光整加工和超精密加工----达到所要求的表面质量和加工精度划分加工阶段的目的：保证加工质量；合理使用设备；便于安排热处理工序，使冷热加工配合的更好；便于及时发现毛坯的缺陷。

3.2.3 工序的集中与分散(1) 工序集中 就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。

其主要特点是：①可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；②减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；③减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度；④采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。

(2) 工序分散 工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。

其主要特点是：①设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换；②对工人的技术要求较低；③可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；④所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。

3.2.4 加工顺序的安排（l)先粗后精（2)先主后次（3)基面先加工（4)先面后孔。

3.2.5 确定工艺路线工艺路线确定如下：工序Ⅰ 车削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车65φ，80φ，75φ，155φ，91φ，100φ外圆及倒角。

工序Ⅲ 钻30φ孔、扩32φ孔，扩47φ孔。

工序Ⅳ 钻6-5.13φ孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深20孔深24的孔及攻螺纹. 工序Ⅴ 精车65外圆及与80相接的端面.工序Ⅵ 粗、精、细镗860H φ（)046.00+孔。

工序Ⅶ 铣φ60孔底面工序Ⅷ 磨φ60孔底面。

工序Ⅸ 镗φ60孔底面沟槽。

工序Ⅹ 研磨φ60孔底面。

工序Ⅺ 终检。

工艺路线方案二工序Ⅰ 车削左右两端面。

工序Ⅱ 粗车ф65，ф85，ф75，ф155外圆及倒角。

工序Ⅲ 钻ф30孔、扩ф32孔，锪ф43孔。

工序Ⅳ 精车ф65外圆及与ф80相接的端面.工序Ⅴ 粗、精、细镗ф60H8（)046.00-孔。

工序Ⅵ铣ф60孔底面工序Ⅶ磨ф60孔底面。

工序Ⅷ镗ф60孔底面沟槽。

工序Ⅸ研磨ф60孔底面。

工序Ⅹ钻6-ф13.5孔,2-M10-6H,4-M10-6H深20孔深24的孔及攻螺纹工序Ⅺ去毛刺，终检。

3.3加工设备及工艺装备的选用1、工序I - X是粗车粗镗和半精车。

选用卧式车床就能满足要求。

本零件尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的CA6140型卧式车床（如图3-1）。

图3-1 CA6140型卧式车床2、工序XI、XII是精细车精镗。

由于要求的精度较高，表面粗糙度较小选用精密的车床才能满足要求。

故选用C616A型车床（如图3-2）。

图3-2 C616A型车床3、工序XII、 VIII是钻孔。

可采用专用夹具在立式钻床上加工，可选用Z3040型摇臂钻床（如图3-3）。