水泵叶轮的加工工艺分析
水泵叶轮的加工工艺分析[20200123190956]
日期： 2012年11月06日 【摘要】
本次设计是对发动机水泵叶轮的设计及工艺工装的设。共分为五个部分，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，基准精度，来确定加工方法，如端面的车,孔的镗钻等加工方法及加工工序的确定，选择加工设备及工艺装备及确定切削用量时间定额。工装方面主要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，选择定位组件，误差等方面设计计算。并附有相关的设计尺寸图标，零件图等。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】叶轮；加工工艺；专用夹具；定位；夹紧；误差
引言 1
一、叶轮概述 3
二、分析图纸 3
三、毛坯的选择 4
四、夹紧与安装 4
（一） 定位基准的选择 4
（二）夹具的选择要求 4
（三）装夹方式的要求 5
（四） 装夹方式的选择 6
五、刀具及量具的选择 6
（一）选择切削刀具的原则 6
（二）CA140车床刀具 7
（三）选择合适的量具 7
六、零件的加工工艺 8
七、水泵叶轮加工过程中注意事项 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
在实际生产过程中，很多行业中一些形状较复杂产品特别是加工批量较大的零件，利用通用夹具难以装夹。即便勉强可以装夹但零件的装夹和加工难度也同时提高，精度难以保证，工人劳动强度提高，所耗工时增加，成本提高，加工生产效率低。
为了便于零件的装夹和加工同时保证加工质量，降低工人劳动强度，降低成本，提高生产加工效率需要使用专用夹机械制造课程设计具。
装备工业的技术水准和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其它产业、生物技术及起产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动数据生产。”制造技术的装备就是人类生产活动的最基本的生产数据，而车床技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造产业广泛采用数控车床技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大的提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本高端技术研究会将其列为５大现代制造技术之一，国际生产工程学会（ＣＩＲＰ）将其确定为２１世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产３０万辆的生产节拍是４０秒／辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，起加工的零件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削里很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其它联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性的到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EM02001展会情况来看机械课程设计总结 ，高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分代替组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大可达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴转速及加速度分别达12000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm,提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。
在可靠性方面，国外数控车床装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现非常高的可靠性。为了实现告诉、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
铣床加工的特点：
1．零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等机械课程设计心得 。
2．能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3．能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。
4．加工精度高、加工质量稳定可靠。
5．生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
6．生产效率高机械课程设计课题。
7．从切削原理上讲，无论是端铣或周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干切削状况下，还要求有良好的红硬性。
本课题主要是对水泵叶轮的机械加工工艺规程的设计及工艺装备的设计（年产量为10000件），为企业解决实际的问题。针对该水泵叶轮的尺寸特殊性、加工工序和机床的良好使用，则需设计一套专用夹具，从而确保车削水泵叶轮Ф80底面和铣削水泵叶轮两条相互垂直的槽的精度，提高生产效率，保证零件的产量。
本课题的设计综合运用了我们所学的机械制图、机械设计基础、机床概论、机械制造工艺学、机床夹具设计等专业理论知识。
一、叶轮概述
叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。它不同于往复活塞式机械将工质密闭在变容积的空间中，而是与环境贯通，从而较前者具有更强大的通流能力，为大幅度提高机械的功率提供了有效途径。广义地讲，叶轮机械包括燃气轮机、蒸汽轮机 、风力机、水轮机 等原动机和鼓风机 、水泵 等工作机；狭义上的叶轮机械一般指以可压缩流体为工质的燃气轮机和汽轮机 。主要目的是针对图样上不清楚尺寸及封闭的尺寸链进行处理。
图1.1 水泵叶轮
二、分析图纸
零件图的结构如下图：回转类零件水泵叶轮共有三个地方要加工，他们之间有一定的位置要求。
1．水泵叶轮的两个相互垂直的十字槽，要求两条槽的对称度与轴线是0.02，表面粗糙度是6.3。
2．φ17孔的上偏差0.027，下偏差0，表面粗糙度是6.3。
3．水泵叶轮的底面，加工的基本尺寸是4mm，表面粗糙度是6.3。
零件要求：
1．水泵叶轮的材料为黄铜
2．铸件不允许有夹渣，裂纹，气孔等缺陷
三、毛坯的选择
毛坯是根据零件所要求的形状，工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。选材的原则包括：充分考虑材料的使用性，必须兼顾材料的工艺性能，注重材料的经济性。
日期： 2012年11月06日 【摘要】
本次设计是对发动机水泵叶轮的设计及工艺工装的设。共分为五个部分，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，基准精度，来确定加工方法，如端面的车,孔的镗钻等加工方法及加工工序的确定，选择加工设备及工艺装备及确定切削用量时间定额。工装方面主要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，选择定位组件，误差等方面设计计算。并附有相关的设计尺寸图标，零件图等。
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关键字:】叶轮；加工工艺；专用夹具；定位；夹紧；误差
引言 1
一、叶轮概述 3
二、分析图纸 3
三、毛坯的选择 4
四、夹紧与安装 4
（一） 定位基准的选择 4
（二）夹具的选择要求 4
（三）装夹方式的要求 5
（四） 装夹方式的选择 6
五、刀具及量具的选择 6
（一）选择切削刀具的原则 6
（二）CA140车床刀具 7
（三）选择合适的量具 7
六、零件的加工工艺 8
七、水泵叶轮加工过程中注意事项 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
在实际生产过程中，很多行业中一些形状较复杂产品特别是加工批量较大的零件，利用通用夹具难以装夹。即便勉强可以装夹但零件的装夹和加工难度也同时提高，精度难以保证，工人劳动强度提高，所耗工时增加，成本提高，加工生产效率低。
为了便于零件的装夹和加工同时保证加工质量，降低工人劳动强度，降低成本，提高生产加工效率需要使用专用夹机械制造课程设计具。
装备工业的技术水准和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其它产业、生物技术及起产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动数据生产。”制造技术的装备就是人类生产活动的最基本的生产数据，而车床技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造产业广泛采用数控车床技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大的提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本高端技术研究会将其列为５大现代制造技术之一，国际生产工程学会（ＣＩＲＰ）将其确定为２１世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产３０万辆的生产节拍是４０秒／辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，起加工的零件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削里很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其它联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性的到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EM02001展会情况来看机械课程设计总结 ，高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分代替组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大可达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g，主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴转速及加速度分别达12000r/mm和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm,提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01μm）。
在可靠性方面，国外数控车床装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现非常高的可靠性。为了实现告诉、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
铣床加工的特点：
1．零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等机械课程设计心得 。
2．能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。
3．能加工一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。
4．加工精度高、加工质量稳定可靠。
5．生产自动化程度高，可以减轻操作者的劳动强度。有利于生产管理自动化。
6．生产效率高机械课程设计课题。
7．从切削原理上讲，无论是端铣或周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干切削状况下，还要求有良好的红硬性。
本课题主要是对水泵叶轮的机械加工工艺规程的设计及工艺装备的设计（年产量为10000件），为企业解决实际的问题。针对该水泵叶轮的尺寸特殊性、加工工序和机床的良好使用，则需设计一套专用夹具，从而确保车削水泵叶轮Ф80底面和铣削水泵叶轮两条相互垂直的槽的精度，提高生产效率，保证零件的产量。
本课题的设计综合运用了我们所学的机械制图、机械设计基础、机床概论、机械制造工艺学、机床夹具设计等专业理论知识。
一、叶轮概述
叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体工质与轴动力之间相互转换的动力机械。它不同于往复活塞式机械将工质密闭在变容积的空间中，而是与环境贯通，从而较前者具有更强大的通流能力，为大幅度提高机械的功率提供了有效途径。广义地讲，叶轮机械包括燃气轮机
图1.1 水泵叶轮
二、分析图纸
零件图的结构如下图：回转类零件水泵叶轮共有三个地方要加工，他们之间有一定的位置要求。
1．水泵叶轮的两个相互垂直的十字槽，要求两条槽的对称度与轴线是0.02，表面粗糙度是6.3。
2．φ17孔的上偏差0.027，下偏差0，表面粗糙度是6.3。
3．水泵叶轮的底面，加工的基本尺寸是4mm，表面粗糙度是6.3。
零件要求：
1．水泵叶轮的材料为黄铜
2．铸件不允许有夹渣，裂纹，气孔等缺陷
三、毛坯的选择
毛坯是根据零件所要求的形状，工艺尺寸等方面而制成的供进一步加工使用的生产对象。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯制造的工艺装备及制造费用，对零件的机械加工工艺装备及工具的消耗，工时定额计算有很大影响。选材的原则包括：充分考虑材料的使用性，必须兼顾材料的工艺性能，注重材料的经济性。
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