噴油泵體零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

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1、南通職業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 萬向滑動叉工藝設(shè)計 《機械制造技術(shù)》課程設(shè)計 任 務(wù) 書 設(shè) 計 課 題： 噴油泵體零件的機械加工工藝及夾具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容： 1、 抄畫零件圖 1張 2、繪制毛坯圖 1張 3、零件機械加工工藝規(guī)程卡 1套 4、零件機械加工工序過程卡

2、 5張 5、指定專用夾具設(shè)計 1套 6、課程設(shè)計說明書（不少于3000字） 1份 班 級 數(shù)控0881 學 生 王毅杰 學 號 2008995021 指導(dǎo)老師 鐘啟茂 發(fā)給任務(wù)書日期 2010 年6 月14日 規(guī)定完成任務(wù)日期 2010 年6 月25日 集美大學工程技術(shù)學院數(shù)控技術(shù) 目 錄 引言 ………………………………………………

3、………………………5 第一章 零件的分析 …………………………………………………5 1.零件的作用 ………………………………………………………5 2.零件的工藝分析 …………………………………………………5 第二章確定毛坯、畫毛坯圖 ……………………………………6 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………8 1、定位基準的選擇 ………………………………………………8 2、制定工藝路線 …………………………………………………6 3、機床設(shè)備及工藝裝備的選用…………………………… 7 第四章 加工工序設(shè)計 ……………………………

4、………………10 第五章 夾具設(shè)計 …………………………………………………11 結(jié)論 ………………………………………………………………………12 參考文獻 ………………………………………………………………12 序 言 機械制造工藝學課程設(shè)計是在我們完成了大學的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。通過機床加工工藝及夾具設(shè)計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《機械零件設(shè)計》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！ 設(shè)

5、計目的： 機械制造工藝學課程設(shè)計,是在學完機械制造工藝學及夾具設(shè)計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習取得感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的： 1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。 2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學生親手設(shè)計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。 3、課程設(shè)計過程也是

6、理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。 第一章零件的分析 1．零件的作用 題目所給的零件是噴油泵泵體于傳動軸的端部。主要作用是 1．提高油壓（定壓）：將噴油壓力提高到所要求壓力2．控制噴油時間（定時）：按規(guī)定的時間噴油和停止噴油。 3．控制噴油量（定量）：根據(jù)柴油機的工作情況，改變噴油量的多少，以調(diào)節(jié)柴油機的轉(zhuǎn)速和功率。零件的內(nèi)孔主要用于安裝一些重要的零件，因此對內(nèi)孔的精度要求要高。 2．零件的工藝分析 噴油泵主要加工內(nèi)孔和外圓表面和，35度平面和各孔。它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)以Φ

7、45外圓和法蘭盤端面為基準的加工 這一組加工表面包括：Φ24mm、Φ14mm、Φ14.5mm、Φ18mm、Φ21mm、Φ24mm的孔和M20X1.5及其倒角， Φ6mm的孔。銑35度平面和孔和M12X1.25mm的螺紋\Φ8mm。銑12平面、銑寬22平面、銑寬17平面、法蘭盤端面的三個孔 (2)以兩端面的中心孔夾緊車外圓和法蘭盤端面 　 這一組加工表面包括：Φ38mmΦ34mΦ45mm的外圓， 和法蘭盤端面 　 這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 　 1)M20X1.5的螺紋孔和Φ14mm孔的同軸度為Φ0.1mm。Φ24mm內(nèi)孔Φ14mm孔的同軸度為Φ 0.06mm.Φ

8、18mm內(nèi)孔和Φ14mm孔的同軸度為0.02mm.12平面和法蘭盤端面孔和Φ14mm孔的同軸度為0.15mm. 　 2) 35度平面和M12X1.25mm的螺紋孔軸線的垂直度為0.1 mm 　 3) 法蘭盤端面和Φ45mm外圓軸線的垂直度為0.08mm 4) 法蘭盤端面孔軸線和法蘭盤端面的位置度為Φ 0.42mm 　由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 第二章確定毛坯，畫毛坯-零件合圖 1.確定毛坯的制造形式 零件材料為灰鑄鐵?？紤]到噴油泵泵體在運行中要經(jīng)常改變壓力的大小。和控制噴油

9、量的多少。因此應(yīng)該選用鑄件，良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性，就可保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量已達中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 　　 根據(jù)零件材料、硬度、毛坯重量及生產(chǎn)類型、鑄造方法等原始資料和加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 (1) 法蘭盤周邊無需加工就能滿足要求。 (2)加工35度斜面上R10的半圓弧，根據(jù)參考文獻考慮加工余量2mm，可一次加工銑削加工余量0.4mm就可以達到要求

10、。 　 (3)加工45外圓，根據(jù)參考文獻參考加工余量為4mm?？煞秩诬囅鳌Ｃ看诬囅骷庸び嗔糠謩e為1.5mm,1.5mm,1mm.就可以達到要求 　 (4)加工毛坯總長，根據(jù)參考文獻考慮加工余量為1mm粗加工0.5mm到手工砂型鑄造的質(zhì)量和表面粗糙度要求，精加工余量 0.2mm就可達到加工要求。 (5)加工Φ38的外圓，根據(jù)參考文獻參考加工余量為4mm，可每次車削加工余量分別為1.5mm,1.5mm,1mm。 (6)加工22.5mm端面，根據(jù)參考文獻參考加工余量為0.8mm,粗加工到0.6mm到可以的表面粗糙度要求。精加工余量0.2mm，就可以達到加工要求 第三章工藝規(guī)程設(shè)計 　

11、3、機床設(shè)備及工藝裝備的選用。 1）、機床設(shè)備的選用 在中批生產(chǎn)條件下，可選用專用設(shè)備和通用設(shè)備相結(jié)合，以保證其生產(chǎn)組織滿足一定的靈活性和生產(chǎn)率的要求。 2）、工藝裝備的選用 工藝裝備主要包括刀具、夾具、量具 因為此零件為中批生產(chǎn)，廣泛使用專用夾具，可調(diào)夾具，按產(chǎn)量和精度，刀具和量具選取用通用刀具和專用刀具相結(jié)合. 1.基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 (1)粗基準的選擇 　 對于本零件而言，按照互為基準的選擇原

12、則，選擇本零件的Φ4 5 mm外圓作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行夾緊。 (2)精基準的選擇 　 主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。和便于裝夾，所以本零件采用已加工的Φ45 mm外圓和法蘭盤端面作為精基準。 2.制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床和專用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 (1)工藝路線方案一 工序一：毛坯鑄造 工序二：熱處理消除內(nèi)應(yīng)力， 工序三：車平兩端面； 工序四

13、：鉆兩端面Φ4mm的中心孔； 工序五：車外圓及法蘭盤端面 工序六：精銑端面保證22.5mm的尺寸 工序七：鉆鏜內(nèi)孔（Φ24mm、Φ23mm） 調(diào)頭 工序八：鉆、鏜另一端的各孔及攻螺紋孔；（Φ14mm、Φ14.5x2mm、Φ18x2mm、Φ24x13.5mm、Φ18mm、Φ21mm、M21X1.5mm的螺紋孔） 工序九：鉆孔、锪沉頭孔及攻螺紋孔 工序十：鉆法蘭盤孔 工序十一：銑35度的斜面及鉆孔攻絲 工序十二：銑12平面 工序十三：銑窗口寬22平面 工序十四：銑寬17平面 工序十五：去毛刺 工序十六：檢驗 工序十七：入庫 本加工方案是先加工出兩端面的中心孔，并以此中

14、心孔為定位去加工各外圓端面，再以加工出的外圓面為基準。因為法蘭盤端面和45外圓有垂直度0.8mm要求，所以以45度外圓為基準加工法蘭盤端面，這樣做能夠保證設(shè)計基準和定位基準重合。而加工內(nèi)孔時，M12X1.25mm和Φ14mm的軸線有同軸度為0.1mm的要求。Φ18mm內(nèi)孔端面和Φ14mm軸線保持垂直度0.02mm，故應(yīng)先加工出Φ14mm孔并以此為基準加工Φ18mm內(nèi)孔和M12 x1.25mm螺紋孔，而35度的斜面和M12 x1.25mm內(nèi)孔的軸線與斜面保證0.1mm垂直度要求。而斜面和內(nèi)孔軸線成35度角，故應(yīng)以內(nèi)孔為定位基準加工斜面，保證35度角，以免造成基準不重合誤差。 4.確定切削用量及

15、基本工時 工序1：車削外圓及端面； 1、 加工條件 工件材料：灰鑄鐵 硬度：HB170—241 加工要求：粗車，精車外圓Φ45mm、Φ38mm、 機床：C620-1臥式車床 2、計算切削用量 ①粗車Φ45mm、Φ38mm外圓 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.5mm/r v=18.5m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=160r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際車削速度 可知計算切削工時T= ②精車Φ45mm、Φ38mm外圓 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.5mm/r v=39m/

16、min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動 按機床手冊及計算，有n=320r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際車削速度 可知計算切削工時T= 工序：鉆鏜內(nèi)孔 ①鉆Φmm22深57mm孔 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.8mm/r v=21m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=320/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ②半精鏜Φ24mm孔深5mm 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.6mm/r v=30m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=

17、414r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鏜削速度 可知計算切削工時T= ③半精鏜Φ23mm孔深52mm 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.6mm/r v=30m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 按機床手冊及計算，有n=414r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鏜削速度 可知計算切削工時T= 進給次數(shù)為2。 工序： 鉆Φ6mm孔、鉆鏜攻M6mm螺紋孔及锪沉頭孔Φ10.5mm 選用機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L ①鉆Φ6mm孔 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.3mm/r v=21m/min 確定

18、機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=1220/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ②鉆Φ5mm孔 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.2mm/r v=21m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=1540r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ③半精鏜M6至底孔尺寸 機床：臥式鏜床 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.4mm/r v=17.5m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=11

19、00r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鏜削速度 可知計算切削工時T= ④锪10.5mm的沉頭孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時1/2——1/3故f=1/3f鉆=0.2mm按機床選取0.21 mm Vc=1/3V鉆=1/3X21m/min=7m/min f鉆=0.6 mm/r V鉆=21 m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=250r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ⑤車M6螺紋 Vc=6.9m/min p=1mm f=1mm/r 確

20、定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=400r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際車削速度 可知計算切削工時T= 工序；鉆鏜法蘭盤孔 ①鉆3xΦ8mm孔 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.5mm/r v=21m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=850r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ②鏜3xΦ8.5mm孔至Φ8.5mm 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.5mm/r v=30m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=

21、1200r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鏜削速度 可知計算切削工時T= ③锪Φ17mm沉頭孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時1/2——1/3故f=1/2f鉆=0.25mm. Vc=1/2V鉆=1/2X18.8m/min=9.4m/min f鉆=0.5 mm/r V鉆=18.8 m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=160r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= 工序：銑35度斜面及加工螺紋孔 ①銑35度斜面 確定進給量、和切削速度根椐《切削手

22、冊》可知f=0.12mm/r v=35m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。高速鋼立銑刀直徑d=20mm,刀齒為3 ，按機床手冊及計算，有n=600r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際銑削速度 可知計算切削工時T= 為工作臺水平進給量。 ②鉆M12X1.25mm孔到底孔10.65mm，深15mm 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.55mm/r v=21m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=630r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ③鉆Φ8mm孔通至Φ24mm孔 確

23、定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=0.4mm/r v=21m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=835r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際鉆削速度 可知計算切削工時T= ④車M12X1.25mm螺紋 確定進給量、和切削速度根椐《切削手冊》可知f=1.25 mm/r v=9.6m/min 確定機床主軸轉(zhuǎn)動。 ，按機床手冊及計算，有n=250r/min這一轉(zhuǎn)速，與理論轉(zhuǎn)速相近，即可選此轉(zhuǎn)速。 實際削速度 可知計算切削工時T= 第四章夾具設(shè)計 1.問題的提出 　　 本夾具主要用來銑35度的斜面，這個斜面對M12孔一定的垂

24、直度要求。但加工本道工序時，M12孔尚未加工，因此加工本斜面時主要考慮以直徑45的外圓和法蘭盤端面為基準進行加工。并且本夾具還可以一次裝夾銑多個零件，有得于提高工作效率。 2.夾具設(shè)計 (1)定位基準的選擇 本夾具是為加工35度斜面而設(shè)計的，故采用Φ45mm外圓和法蘭盤端面為定位基準進行加工 （2).夾具設(shè)計及操作的簡要說明 書名 主編 出版社 出版時間 1 機械設(shè)計機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計 [專著] 張建中,宋仲康 高等教育出版社 2009 2 機械工程師工作手冊 嚴蕊琪 編 機械工業(yè)出版社 1984.10 3 實用金屬切削手冊 陳宏鈞主編

25、 機械工業(yè)出版社 2005 4 實用機械制造工藝設(shè)計手冊 王凡事 機械工業(yè)出版社 2008、5 5 切削用量手冊 艾興, 肖詩綱編 機械工業(yè)出版社 1985.1 6 實用機械加工手冊 馬賢智 遼寧科學技術(shù)出版社 2002 在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，為此本夾具可以一次裝夾同時加工多個零件，但在此處設(shè)計時僅以加工一個零件為例進行說明。本夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，故裝夾部分采用手動裝置。本夾具是在一個35度的斜板上鉆一個孔將要加工的零件穿過孔進行定位。以Φ45mm外圓和法蘭盤端面為定位基準，而夾緊裝置則是采用壓板壓住零件。壓板和夾具體的連接則是通過一個雙頭螺柱和螺母進行連接，壓板的一端壓在加工零件上，一端通過支撐螺柱支撐。當要進行零件加工時，旋緊螺母用壓板鎖緊零件，當要取出零件時，旋松螺母將壓板轉(zhuǎn)過一個角度，取出零件裝上另一零件進行加工。本工序加工的零件比較小，故切削力不大，故此處夾緊裝置符合設(shè)計要求。 21