叶轮的加工工艺以及夹具设计
【】 1引言 2一、零件的作用研究 3（一）、零件的主要功能 3（二）、零件的工艺分析 3二、工艺流程的确立 4（一）、确定毛胚件的材料 4（二）、定位基准的挑选 4（三）、构想工艺流程 4（四）、零件的制造量、工艺尺寸以及毛胚尺寸的拟定 6（五）、拟定切削数值以及工时定额 7三、专属夹具设计 11（一）、 夹具的介绍 11（二）、拟定制造定位数据 11（三）、各个数值的计算 11参考文献 14谢辞 15【】叶轮是离心泵、涡轮增压器和搅拌机中的重要零件，它是由若干个弯曲叶片构成的。叶轮的用途是将原动机的机械能直接传给液体或者是气体介质，以提高气体或者是液体的静压能和动压能，进而实现了能量的传递。本设计拟对叶轮零件的制造工艺及铣十字槽的夹具进行设计。叶轮的叶片形状一般是复杂的曲面形状，制造较为复杂，而且须要比较高的精度和表面光洁度。合理的制造工艺可以确保叶轮的表面光洁度和精度要求，从而提高叶轮能量转换的效率。而夹具的合理设计可以确保十字槽的制造精度，从而减轻工人的劳动强度，确保安全，提高工厂的制造效率。
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引言
叶轮零件的制作工艺和夹具设计主要分为三部曲：对叶轮零件的工艺安排、工序的流程设计和专属夹具设计。在工艺安排中，一、需要对叶轮零件做出相关的剖析，通过查阅来熟悉叶轮零件的制造过程，然后设计叶轮零件毛坯的相关构造，研究出叶轮零件的制造基准，拟定出叶轮零件的工艺流程；二、通过对叶轮零件的每个工步的流程的相关计算，这一步主要拟定出各个流程对零件的切削的用量；三、研究出相对应的专属夹具的设计，研究出专属夹具的的每个构件，例如引导部件、定位部件（固定零件在夹具中的位子）、夹紧部件和机床的相关的零件；最后的关键是计算出固定各个零件的位子时候出现的误差，剖析出叶轮零件的是否适当，然后找出问题继续改进。
叶轮零件的制造工艺设计和铣槽的夹具设计是我完成大学课程后各方面的评估。要好好研究这个叶轮零件在制造过程中的定位，夹紧还有流程的设计是否合理的安排，工艺数值等这一系列步骤，并研究出专属这个叶轮零件的夹具，通过这些步骤来确保叶轮零件的制造品质。因为这次课题全面使用涉及面广，所以也提高了我的自 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
主学习的能力。在本次学习中既要注意基础理论有药注意制造实际要求，综合这些理论还有实际相结合才完成本次设计。
一、零件的作用研究
（一）、零件的主要功能
这次我们设计的零件是叶轮零件，叶轮零件主要用来传递扭矩,从而使水泵能从中获得动力,另外还通过Φ12H8的孔配合,更好的传递能量。
（二）、零件的工艺分析
叶轮零件的结构如图11所示
图11 叶轮零件的结构示意图
这部分是大量制造的小零件，因此须要注意制造中的此处零件：
1、使用标准化的值对结构件进行制造，便于标准化工具和量具的使用。同时，还要注意制造时间的退出和进给，以确保制造精度，减少制造面积和硬表面。
2、易夹紧零件的结构须要定位和夹紧制造，夹紧时间较少。
从零件的结构图可以看出，叶轮零件的制造共有3个部分，并且彼此之间具有一定的位置要求。首先，以下描述如下：
1）、铣端面
这一组制造表面包含：Φ80底部端面和铣上端面的十字槽，水泵叶轮的两个相互垂直的十字槽，其四个槽的宽度尺寸为宽11mm、深11mm，要求两条槽的对称度相对与Φ12H8的轴线是0.02，表面粗糙度是6.3和水泵叶轮的地面，制造的基本尺寸是4mm，表面粗糙度是6.3。
2）、钻Φ12的中心孔
这一组的制造表面包含：一个Φ12的孔及其上端的倒角，叶轮零件的中心孔尺寸是Φ12 H8，表面粗糙度是3.2。Φ12孔的上偏差0.027、下偏差0。与叶轮零件的底端平面距离为6.5mm，中心孔与Φ32的内孔接触，有C1倒角。
3）、车内孔
这一组的制造表面包含：Φ32的孔壁和低端平面，Φ32的孔壁深31mm，表面粗糙度是6.3，与低端平面有C1倒角。
通过上述分析，通过上面的这几种加工表面来说，，首先可以对其中一个表面进行制造，然后利用特殊夹具制造其他组面的表面，以确保它们之间的位置精度。
二、工艺流程的确立
（一）、确定毛胚件的材料
零件材料为HT200，因为考虑到部分会经常受到冲击载荷在工作过程中，使用HT200这种材料的强度可以得到确保。零件是批量制造的，零件的外形尺寸偏小，因而挑选砂型铸造，并使用机械翻砂造型。铸件精度为2级，可以满足铸件尺寸。
（二）、定位基准的挑选
位置基准的选取和位置基准的选取是工艺流程拟定的重要任务之一。在这个重要任务当中。若定位基准正确、合理，则能确保了零件的品质，提高了零件的合格率。反则会造成制造工艺中的许多问题。如果问题严峻，就会造成大量零件废弃，严重影响制造。
粗基准和细基准的挑选应建立在粗糙表面的基础上。这是为了确保制造表面和未制造面这二者之间更精确。如果在工件表面存在一些不须要制造的表面，就须要要寻找一个表面精度比较高的表面为粗基准。使壁厚匀称，形状对称，夹紧少。对于叶轮的一部分，假如挑选外圆面作为基准的话，就有机率会导致圆的外表面和零件的形状不匀称。根据粗基准的挑选要求，假如零件存在不加工的端面时，需要把这些不加工端面作为粗基准，若零件还有很多不加工端面的话，那就应该进行加工。所以端面需求精度比较高的不加工端面位粗基准；精基准的挑选就是注意基准重叠和统一这二者，若设计基准和工序基准不重复时，那就应当对其尺寸进行计算。
（三）、构想工艺流程
构想工艺流程的原因是确保叶轮的形状、尺寸精密度和定位精密度等这三者要求得到合理确保。由于此零件在制造计划和制造类型为大批制造的条件下，立式铣床可与专业夹具配合使用，制造过程可集中制造以提高制造率。除此之外，还应注重经济效益，以提高经济收益。
工艺流程A如表21所示
表21 工艺流程A
工序号
工序名称
工序内容
10
铸造
HT200铸件
20
热处理
毛胚热处理，时效处理
30
车
粗车、精车Φ80底部端面
40
车
粗车、精车上端面
50
粗车
粗车内孔，粗车个台阶及圆弧圆角，注意各留1mm的精车余量
60
精车
精车内空达到图纸尺寸公差要求
70
粗铣
粗铣十字槽
80
钻孔
钻铰Φ12孔
90
铣槽
铣十字槽
100
钳
去毛刺
110
检
终检入库
2、工艺流程B如表22所示
表22 工艺流程B
工序号
工序名称
工序内容
10
铸造
HT200铸件
20
热处理
毛胚热处理，时效处理
30
车
粗车、精车Φ80底部端面
日期： 目录
引言
叶轮零件的制作工艺和夹具设计主要分为三部曲：对叶轮零件的工艺安排、工序的流程设计和专属夹具设计。在工艺安排中，一、需要对叶轮零件做出相关的剖析，通过查阅来熟悉叶轮零件的制造过程，然后设计叶轮零件毛坯的相关构造，研究出叶轮零件的制造基准，拟定出叶轮零件的工艺流程；二、通过对叶轮零件的每个工步的流程的相关计算，这一步主要拟定出各个流程对零件的切削的用量；三、研究出相对应的专属夹具的设计，研究出专属夹具的的每个构件，例如引导部件、定位部件（固定零件在夹具中的位子）、夹紧部件和机床的相关的零件；最后的关键是计算出固定各个零件的位子时候出现的误差，剖析出叶轮零件的是否适当，然后找出问题继续改进。
叶轮零件的制造工艺设计和铣槽的夹具设计是我完成大学课程后各方面的评估。要好好研究这个叶轮零件在制造过程中的定位，夹紧还有流程的设计是否合理的安排，工艺数值等这一系列步骤，并研究出专属这个叶轮零件的夹具，通过这些步骤来确保叶轮零件的制造品质。因为这次课题全面使用涉及面广，所以也提高了我的自 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
主学习的能力。在本次学习中既要注意基础理论有药注意制造实际要求，综合这些理论还有实际相结合才完成本次设计。
一、零件的作用研究
（一）、零件的主要功能
这次我们设计的零件是叶轮零件，叶轮零件主要用来传递扭矩,从而使水泵能从中获得动力,另外还通过Φ12H8的孔配合,更好的传递能量。
（二）、零件的工艺分析
叶轮零件的结构如图11所示
图11 叶轮零件的结构示意图
这部分是大量制造的小零件，因此须要注意制造中的此处零件：
1、使用标准化的值对结构件进行制造，便于标准化工具和量具的使用。同时，还要注意制造时间的退出和进给，以确保制造精度，减少制造面积和硬表面。
2、易夹紧零件的结构须要定位和夹紧制造，夹紧时间较少。
从零件的结构图可以看出，叶轮零件的制造共有3个部分，并且彼此之间具有一定的位置要求。首先，以下描述如下：
1）、铣端面
这一组制造表面包含：Φ80底部端面和铣上端面的十字槽，水泵叶轮的两个相互垂直的十字槽，其四个槽的宽度尺寸为宽11mm、深11mm，要求两条槽的对称度相对与Φ12H8的轴线是0.02，表面粗糙度是6.3和水泵叶轮的地面，制造的基本尺寸是4mm，表面粗糙度是6.3。
2）、钻Φ12的中心孔
这一组的制造表面包含：一个Φ12的孔及其上端的倒角，叶轮零件的中心孔尺寸是Φ12 H8，表面粗糙度是3.2。Φ12孔的上偏差0.027、下偏差0。与叶轮零件的底端平面距离为6.5mm，中心孔与Φ32的内孔接触，有C1倒角。
3）、车内孔
这一组的制造表面包含：Φ32的孔壁和低端平面，Φ32的孔壁深31mm，表面粗糙度是6.3，与低端平面有C1倒角。
通过上述分析，通过上面的这几种加工表面来说，，首先可以对其中一个表面进行制造，然后利用特殊夹具制造其他组面的表面，以确保它们之间的位置精度。
二、工艺流程的确立
（一）、确定毛胚件的材料
零件材料为HT200，因为考虑到部分会经常受到冲击载荷在工作过程中，使用HT200这种材料的强度可以得到确保。零件是批量制造的，零件的外形尺寸偏小，因而挑选砂型铸造，并使用机械翻砂造型。铸件精度为2级，可以满足铸件尺寸。
（二）、定位基准的挑选
位置基准的选取和位置基准的选取是工艺流程拟定的重要任务之一。在这个重要任务当中。若定位基准正确、合理，则能确保了零件的品质，提高了零件的合格率。反则会造成制造工艺中的许多问题。如果问题严峻，就会造成大量零件废弃，严重影响制造。
粗基准和细基准的挑选应建立在粗糙表面的基础上。这是为了确保制造表面和未制造面这二者之间更精确。如果在工件表面存在一些不须要制造的表面，就须要要寻找一个表面精度比较高的表面为粗基准。使壁厚匀称，形状对称，夹紧少。对于叶轮的一部分，假如挑选外圆面作为基准的话，就有机率会导致圆的外表面和零件的形状不匀称。根据粗基准的挑选要求，假如零件存在不加工的端面时，需要把这些不加工端面作为粗基准，若零件还有很多不加工端面的话，那就应该进行加工。所以端面需求精度比较高的不加工端面位粗基准；精基准的挑选就是注意基准重叠和统一这二者，若设计基准和工序基准不重复时，那就应当对其尺寸进行计算。
（三）、构想工艺流程
构想工艺流程的原因是确保叶轮的形状、尺寸精密度和定位精密度等这三者要求得到合理确保。由于此零件在制造计划和制造类型为大批制造的条件下，立式铣床可与专业夹具配合使用，制造过程可集中制造以提高制造率。除此之外，还应注重经济效益，以提高经济收益。
工艺流程A如表21所示
表21 工艺流程A
工序号
工序名称
工序内容
10
铸造
HT200铸件
20
热处理
毛胚热处理，时效处理
30
车
粗车、精车Φ80底部端面
40
车
粗车、精车上端面
50
粗车
粗车内孔，粗车个台阶及圆弧圆角，注意各留1mm的精车余量
60
精车
精车内空达到图纸尺寸公差要求
70
粗铣
粗铣十字槽
80
钻孔
钻铰Φ12孔
90
铣槽
铣十字槽
100
钳
去毛刺
110
检
终检入库
2、工艺流程B如表22所示
表22 工艺流程B
工序号
工序名称
工序内容
10
铸造
HT200铸件
20
热处理
毛胚热处理，时效处理
30
车
粗车、精车Φ80底部端面
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