喷油泵体零件的机械加工工艺及夹具设计毕业设计

南通职业大学毕业设计 万向滑动叉工艺设计机械制造技术课程设计任 务 书设 计 课 题： 喷油泵体零件的机械加工工艺及夹具设计 设计内容：1、 抄画零件图 1张2、绘制毛坯图 1张3、零件机械加工工艺规程卡 1套4、零件机械加工工序过程卡 5张5、指定专用夹具设计 1套6、课程设计说明书（不少于3000字） 1份 班 级 数控0881 学 生 王毅杰 学 号 2008995021 指导老师 钟启茂 发给任务书日期 2010 年6 月14日 规定完成任务日期 2010 年6 月25日 集美大学工程技术学院数控技术目 录引言 5第一章 零件的分析 51.零件的作用52.零件的工艺分析5第二章确定毛坯、画毛坯图6第三章 工艺规程设计81、定位基准的选择82、制定工艺路线63、机床设备及工艺装备的选用 7第四章 加工工序设计10第五章 夹具设计11结论12参考文献12序 言机械制造工艺学课程设计是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如机械零件设计、金属切削机床、机械制造工艺等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！设计目的：机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的：1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。第一章零件的分析1零件的作用题目所给的零件是喷油泵泵体于传动轴的端部。主要作用是1提高油压（定压）：将喷油压力提高到所要求压力2控制喷油时间（定时）：按规定的时间喷油和停止喷油。3控制喷油量（定量）：根据柴油机的工作情况，改变喷油量的多少，以调节柴油机的转速和功率。零件的内孔主要用于安装一些重要的零件，因此对内孔的精度要求要高。 2零件的工艺分析喷油泵主要加工内孔和外圆表面和，35度平面和各孔。它们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)以45外圆和法兰盘端面为基准的加工这一组加工表面包括：24mm、14mm、14.5mm、18mm、21mm、24mm的孔和M20X1.5及其倒角， 6mm的孔。铣35度平面和孔和M12X1.25mm的螺纹8mm。铣12平面、铣宽22平面、铣宽17平面、法兰盘端面的三个孔(2)以两端面的中心孔夹紧车外圆和法兰盘端面 这一组加工表面包括：38mm34m45mm的外圆， 和法兰盘端面 这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是： 1)M20X1.5的螺纹孔和14mm孔的同轴度为0.1mm。24mm内孔14mm孔的同轴度为 0.06mm.18mm内孔和14mm孔的同轴度为0.02mm.12平面和法兰盘端面孔和14mm孔的同轴度为0.15mm. 2) 35度平面和M12X1.25mm的螺纹孔轴线的垂直度为0.1 mm 3) 法兰盘端面和45mm外圆轴线的垂直度为0.08mm4) 法兰盘端面孔轴线和法兰盘端面的位置度为 0.42mm由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。第二章确定毛坯，画毛坯-零件合图1.确定毛坯的制造形式零件材料为灰铸铁。考虑到喷油泵泵体在运行中要经常改变压力的大小。和控制喷油量的多少。因此应该选用铸件，良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性，就可保证零件工作可靠。由于零件年产量已达中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。2.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据零件材料、硬度、毛坯重量及生产类型、铸造方法等原始资料和加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。(1) 法兰盘周边无需加工就能满足要求。(2)加工35度斜面上R10的半圆弧，根据参考文献考虑加工余量2mm，可一次加工铣削加工余量0.4mm就可以达到要求。 (3)加工45外圆，根据参考文献参考加工余量为4mm。可分三次车削。每次车削加工余量分别为1.5mm,1.5mm,1mm.就可以达到要求 (4)加工毛坯总长，根据参考文献考虑加工余量为1mm粗加工0.5mm到手工砂型铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工余量 0.2mm就可达到加工要求。(5)加工38的外圆，根据参考文献参考加工余量为4mm，可每次车削加工余量分别为1.5mm,1.5mm,1mm。(6)加工22.5mm端面，根据参考文献参考加工余量为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，就可以达到加工要求第三章工艺规程设计 3、机床设备及工艺装备的选用。1）、机床设备的选用在中批生产条件下，可选用专用设备和通用设备相结合，以保证其生产组织满足一定的灵活性和生产率的要求。2）、工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具、量具因为此零件为中批生产，广泛使用专用夹具，可调夹具，按产量和精度，刀具和量具选取用通用刀具和专用刀具相结合.1.基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，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。(1)粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的4 5 mm外圆作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行夹紧。 (2)精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。和便于装夹，所以本零件采用已加工的45 mm外圆和法兰盘端面作为精基准。2.制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用通用机床和专用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。(1)工艺路线方案一工序一：毛坯铸造工序二：热处理消除内应力，工序三：车平两端面；工序四：钻两端面4mm的中心孔；工序五：车外圆及法兰盘端面工序六：精铣端面保证22.5mm的尺寸工序七：钻镗内孔（24mm、23mm）调头工序八：钻、镗另一端的各孔及攻螺纹孔；（14mm、14.5x2mm、18x2mm、24x13.5mm、18mm、21mm、M21X1.5mm的螺纹孔）工序九：钻孔、锪沉头孔及攻螺纹孔工序十：钻法兰盘孔工序十一：铣35度的斜面及钻孔攻丝工序十二：铣12平面工序十三：铣窗口宽22平面工序十四：铣宽17平面工序十五：去毛刺工序十六：检验工序十七：入库本加工方案是先加工出两端面的中心孔，并以此中心孔为定位去加工各外圆端面，再以加工出的外圆面为基准。因为法兰盘端面和45外圆有垂直度0.8mm要求，所以以45度外圆为基准加工法兰盘端面，这样做能够保证设计基准和定位基准重合。而加工内孔时，M12X1.25mm和14mm的轴线有同轴度为0.1mm的要求。18mm内孔端面和14mm轴线保持垂直度0.02mm，故应先加工出14mm孔并以此为基准加工18mm内孔和M12 x1.25mm螺纹孔，而35度的斜面和M12 x1.25mm内孔的轴线与斜面保证0.1mm垂直度要求。而斜面和内孔轴线成35度角，故应以内孔为定位基准加工斜面，保证35度角，以免造成基准不重合误差。4.确定切削用量及基本工时工序1：车削外圆及端面；1、 加工条件工件材料：灰铸铁 硬度：HB170241加工要求：粗车，精车外圆45mm、38mm、机床：C620-1卧式车床2、计算切削用量粗车45mm、38mm外圆确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.5mm/r v=18.5m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=160r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际车削速度可知计算切削工时T=精车45mm、38mm外圆确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.5mm/r v=39m/min确定机床主轴转动按机床手册及计算，有n=320r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际车削速度可知计算切削工时T=工序：钻镗内孔钻mm22深57mm孔确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.8mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=320/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=半精镗24mm孔深5mm确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.6mm/r v=30m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=414r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际镗削速度可知计算切削工时T=半精镗23mm孔深52mm确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.6mm/r v=30m/min确定机床主轴转动。按机床手册及计算，有n=414r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际镗削速度可知计算切削工时T= 进给次数为2。工序： 钻6mm孔、钻镗攻M6mm螺纹孔及锪沉头孔10.5mm选用机床：转塔车床C365L 钻6mm孔确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.3mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=1220/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=钻5mm孔确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.2mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=1540r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=半精镗M6至底孔尺寸 机床：卧式镗床确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.4mm/r v=17.5m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=1100r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际镗削速度可知计算切削工时T=锪10.5mm的沉头孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时1/21/3故f=1/3f钻=0.2mm按机床选取0.21 mmVc=1/3V钻=1/3X21m/min=7m/min f钻=0.6 mm/r V钻=21 m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=250r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=车M6螺纹Vc=6.9m/min p=1mm f=1mm/r确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=400r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际车削速度可知计算切削工时T=工序；钻镗法兰盘孔钻3x8mm孔确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.5mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=850r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T= 镗3x8.5mm孔至8.5mm确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.5mm/r v=30m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=1200r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际镗削速度可知计算切削工时T=锪17mm沉头孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时1/21/3故f=1/2f钻=0.25mm. Vc=1/2V钻=1/2X18.8m/min=9.4m/min f钻=0.5 mm/r V钻=18.8 m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=160r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=工序：铣35度斜面及加工螺纹孔铣35度斜面确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.12mm/r v=35m/min确定机床主轴转动。高速钢立铣刀直径d=20mm,刀齿为3，按机床手册及计算，有n=600r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际铣削速度可知计算切削工时T=为工作台水平进给量。钻M12X1.25mm孔到底孔10.65mm，深15mm 确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.55mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=630r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=钻8mm孔通至24mm孔确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=0.4mm/r v=21m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=835r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际钻削速度可知计算切削工时T=车M12X1.25mm螺纹确定进给量、和切削速度根椐切削手册可知f=1.25 mm/r v=9.6m/min确定机床主轴转动。，按机床手册及计算，有n=250r/min这一转速，与理论转速相近，即可选此转速。实际削速度可知计算切削工时T=第四章夹具设计1.问题的提出 本夹具主要用来铣35度的斜面，这个斜面对M12孔一定的垂直度要求。但加工本道工序时，M12孔尚未加工，因此加工本斜面时主要考虑以直径45的外圆和法兰盘端面为基准进行加工。并且本夹具还可以一次装夹铣多个零件，有得于提高工作效率。2.夹具设计(1)定位基准的选择本夹具是为加工35度斜面而设计的，故采用45mm外圆和法兰盘端面为定位基准进行加工（2).夹具设计及操作的简要说明书名主编出版社出版时间1机械设计机械设计基础课程设计 专著张建中,宋仲康 高等教育出版社20092机械工程师工作手册严蕊琪 编机械工业出版社1984.103实用金属切削手册陈宏钧主编机械工业出版社20054实用机械制造工艺设计手册王凡事机械工业出版社2008、55切削用量手册艾兴, 肖诗纲编机械工业出版社1985.16实用机械加工手册马贤智辽宁科学技术出版社2002在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，为此本夹具可以一次装夹同时加工多个零件，但在此处设计时仅以加工一个零件为例进行说明。本夹具结构设计简单，故装夹部分采用手动装置。本夹具是在一个35度的斜板上钻一个孔将要加工的零件穿过孔进行定位。以45mm外圆和法兰盘端面为定位基准，而夹紧装置则是采用压板压住零件。压板和夹具体的连接则是通过一个双头螺柱和螺母进行连接，压板的一端压在加工零件上，一端通过支撑螺柱支撑。当要进行零件加工时，旋紧螺母用压板锁紧零件，当要取出零件时，旋松螺母将压板转过一个角度，取出零件装上另一零件进行加工。本工序加工的零件比较小，故切削力不大，故此处夹紧装置符合设计要求。21