噴油泵體零件的機械加工工藝及夾具設計畢業(yè)設計

南通職業(yè)大學畢業(yè)設計 萬向滑動叉工藝設計機械制造技術課程設計任 務 書設 計 課 題： 噴油泵體零件的機械加工工藝及夾具設計 設計內(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 5張5、指定專用夾具設計 1套6、課程設計說明書（不少于3000字） 1份 班 級 數(shù)控0881 學 生 王毅杰 學 號 2008995021 指導老師 鐘啟茂 發(fā)給任務書日期 2010 年6 月14日 規(guī)定完成任務日期 2010 年6 月25日 集美大學工程技術學院數(shù)控技術目 錄引言 5第一章 零件的分析 51.零件的作用52.零件的工藝分析5第二章確定毛坯、畫毛坯圖6第三章 工藝規(guī)程設計81、定位基準的選擇82、制定工藝路線63、機床設備及工藝裝備的選用 7第四章 加工工序設計10第五章 夾具設計11結論12參考文獻12序 言機械制造工藝學課程設計是在我們完成了大學的全部基礎課程、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。通過機床加工工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如機械零件設計、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、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；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！設計目的：機械制造工藝學課程設計,是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，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)；在老師的指導下，要求在設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)設計打下良好基礎。通過課程設計達到以下目的：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計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具的訓練，提高結構設計的能力。3、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，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45外圓和法蘭盤端面為基準的加工這一組加工表面包括：24mm、14mm、14.5mm、18mm、21mm、24mm的孔和M20X1.5及其倒角， 6mm的孔。銑35度平面和孔和M12X1.25mm的螺紋8mm。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：38mm34m45mm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14mm孔的同軸度為0.1mm。24mm內(nèi)孔14mm孔的同軸度為 0.06mm.18mm內(nèi)孔和14mm孔的同軸度為0.02mm.12平面和法蘭盤端面孔和14mm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45mm外圓軸線的垂直度為0.08mm4) 法蘭盤端面孔軸線和法蘭盤端面的位置度為 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。考慮到噴油泵泵體在運行中要經(jīng)常改變壓力的大小。和控制噴油量的多少。因此應該選用鑄件，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。 (3)加工45外圓，根據(jù)參考文獻參考加工余量為4mm。可分三次車削。每次車削加工余量分別為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38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)程設計 3、機床設備及工藝裝備的選用。1）、機床設備的選用在中批生產(chǎn)條件下，可選用專用設備和通用設備相結合，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合.1.基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x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則，選擇本零件的4 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45 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，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批生產(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)應力，工序三：車平兩端面；工序四：鉆兩端面4mm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（24mm、23mm）調(diào)頭工序八：鉆、鏜另一端的各孔及攻螺紋孔；（14mm、14.5x2mm、18x2mm、24x13.5mm、18mm、21mm、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，這樣做能夠保證設計基準和定位基準重合。而加工內(nèi)孔時，M12X1.25mm和14mm的軸線有同軸度為0.1mm的要求。18mm內(nèi)孔端面和14mm軸線保持垂直度0.02mm，故應先加工出14mm孔并以此為基準加工18mm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：HB170241加工要求：粗車，精車外圓45mm、38mm、機床：C620-1臥式車床2、計算切削用量粗車45mm、38mm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=精車45mm、38mm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/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)孔鉆mm22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=半精鏜24mm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=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=半精鏜23mm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6mm孔、鉆鏜攻M6mm螺紋孔及锪沉頭孔10.5mm選用機床：轉(zhuǎn)塔車床C365L 鉆6mm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=鉆5mm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=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=1100r/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=锪10.5mm的沉頭孔根據(jù)有關資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時1/21/3故f=1/3f鉆=0.2mm按機床選取0.21 mmVc=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=車M6螺紋Vc=6.9m/min p=1mm f=1mm/r確定機床主軸轉(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；鉆鏜法蘭盤孔鉆3x8mm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= 鏜3x8.5mm孔至8.5mm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=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=锪17mm沉頭孔根據(jù)有關資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時1/21/3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銑35度斜面確定進給量、和切削速度根椐切削手冊可知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。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=鉆8mm孔通至24mm孔確定進給量、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=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.夾具設計(1)定位基準的選擇本夾具是為加工35度斜面而設計的，故采用45mm外圓和法蘭盤端面為定位基準進行加工（2).夾具設計及操作的簡要說明書名主編出版社出版時間1機械設計機械設計基礎課程設計 專著張建中,宋仲康 高等教育出版社20092機械工程師工作手冊嚴蕊琪 編機械工業(yè)出版社1984.103實用金屬切削手冊陳宏鈞主編機械工業(yè)出版社20054實用機械制造工藝設計手冊王凡事機械工業(yè)出版社2008、55切削用量手冊艾興, 肖詩綱編機械工業(yè)出版社1985.16實用機械加工手冊馬賢智遼寧科學技術出版社2002在設計夾具時，應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，但在此處設計時僅以加工一個零件為例進行說明。本夾具結構設計簡單，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45mm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計要求。21