喷油泵体零件的机械加工工艺及夹具设计设计.docx
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喷油泵体零件的机械加工工艺及夹具设计设计
《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
2、绘制毛坯图3、零件机械加工工艺规程卡4、零件机械加工工序过程卡5、指定专用夹具设计6、课程设计说明书(不少于3000字)
数控0881
王毅杰
号2008995021
钟启茂
指导老师
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
引言
第一章零件的分析
1.零件的作用
2.零件的工艺分析
第二章确定毛坯、画毛坯图
6
第三章工艺规程设计
1、定位基准的选择……
2、制定工艺路线
3、机床设备及工艺装备的选用……
第四章加工工序设计……
10
第五章夹具设计
11
结论
参考文献
12
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
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①45外圆和法兰盘端面为基准的加工
这一组加工表面包括:
①24mm①14mm①14.5mm①18mm①21mm
①24mm勺孔和M20X1.5及其倒角,①6mm勺孔。
铣35度平面和孔
和M12X1.25mr的螺纹①8mm铣12平面、铣宽22平面、铣宽17
平面、法兰盘端面的三个孔⑵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:
①38mm>34m①45mnt^外圆,和法兰盘端
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①14mn孔的同轴度为①0.1mm①24mn内孔①14mn孔的同轴度为①0.06mm.①18mn内孔和①14mn孔的同轴度为0.02mm.12平面和法兰盘端面孔和①14mr孔的同轴度为0.15mm.
2)35度平面和M12X1.25mr的螺纹孔轴线的垂直度为0.1mm
3)法兰盘端面和①45mn外圆轴线的垂直度为0.08mm
4)法兰盘端面孔轴线和法兰盘端面的位置度为①0.42mm
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。
⑵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,1mn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1mn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①38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①45mm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①45mm夕卜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
车平两端面°;
调头
工序八:
钻、镗另一端的各孔及攻螺纹孔;(①14mm①14.5x2mm
①18x2mm①24x13.5mm①18mm①21mmM21X1.5mr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^一:
铣35度的斜面及钻孔攻丝
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,
M12X1.25mr和①Mmnl勺轴线有同轴度为0.1mm的要求。
①18mr内孔
端面和①14mn轴线保持垂直度0.02mm故应先加工出①14mn孔并以此为基准加工①18mn内孔和M12x1.25mm螺纹孔,而35度的斜面和M12x1.25mm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
加工要求:
粗车,精车外圆①45mm①38mm
机床:
C620-1卧式车床
2、计算切削用量
①粗车①45mm①38mn外卜圆
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.5mm/r
v=18.5m/min
确定机床主轴转动n迪100018.5147r/min。
d3.1440
,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。
②精车①45mm①38mn外圆
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.5mm/r
v=39m/min
确定机床主轴转动n
輕100039276r/min
d3.1445
可选此转速。
工序:
钻镗内孔
①钻①mm2深57mm孔
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.8mm/r
v=21m/min
确定机床主轴转动n嘗怎304r/min。
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。
②半精镗①24mm孔深5mm
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.6mm/r
v=30m/min
确定机床主轴转动n艷富3985。
即可选此转速。
③半精镗①23mn孔深52mm
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.6mm/r
v=30m/min
确定机床主轴转动n晋«4155。
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。
进给次数为2。
工序:
钻①6mm孔、钻镗攻M6m螺纹孔及锪沉头孔①10.5mm
选用机床:
转塔车床C365L①钻①6mn孔
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.3mm/r
v=21m/min
确定机床主轴转动n加1114.6r/min。
即可选此转速。
②钻①5mm孔
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.2mm/r
v=21m/min
即可选此转速。
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.4mm/r
v=17.5m/min
确定机床主轴转动n
1000v100017.51092r/min。
3.14
5.1
即可选此转速。
④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
1/2—
—1/3故f=1/3f钻=0.2mm按机床选取
0.21mm
Vc=1/3V钻=1/3X21m/min=7m/min
f钻=0.6mm/rV钻=21
m/min
确定机床主轴转动n
1000V100021
3.1410.5
212r/min。
,按机床手册及计算,
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V
nd
1000
2503.1410.58.24m/min
1000
可知计算切削工时T畔i
]I1I2
fn
3.520
x10.14min
0.2X250
⑤车M6螺纹
Vc=6.9m/min
P=1mmf=1mm/r
确定机床主轴转动
1000V1000X6.9
3.146
366r/min。
,按机床手册及计算,
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V
nd
1000
4003.146.9
1000
7.5m/min
可知计算切削工时
]hI2
fn
5.533
x10.02875min
1X400
工序;钻镗法兰盘孔
①钻3x①8mm孔
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.5mm/r
v=21m/min
即可选此转速。
②镗3x①8.5mm孑L至①8.5mm
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.5mm/r
v=30m/min
确定机床主轴转动n
1003100口1124r/min。
3.14
8.5
即可选此转速。
③锪①17mm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1/2
1/3故f=1/2f钻=0.25mm.Vc=1/2V钻
=1/2X18.8m/min=9.4m/min
即可选此转速。
工序:
铣35度斜面及加工螺纹孔①铣35度斜面
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.12mm/r
v=35m/min
确定机床主轴转动
n100^100035557r/min。
高速钢立铣刀直径
3.1420
d=20mm,刀齿为3
即可选此转速。
f为工作台水平进给量。
■m
②钻M12X1.25mm孔到底孔10.65mm,深15mm
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.55mm/r
v=21m/min
确定机床主轴转动ng628r/min。
即可选此转速。
③钻①8mm孔通至①24mm孔
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=0.4mm/r
v=21m/min
即可选此转速。
④车M12X1.25mm螺纹
确定进给量、和切削速度根据《切削手册》可知f=1.25mm/r
v=9.6m/min
确定机床主轴转动n1000v235r/min。
d
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v
nd2503.1412
1000
1000
8.36m/min
可知计算切削工时
T二丄i
fn
l|1|2
fn
^^x10.064min
1.25X250
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①45mn外卜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
在设计夹具时,应该注意提咼劳动生产率。
为此,为此本夹具可以一一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①45mn外卜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。
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
2009
2
机械工程师工作手册
严蕊琪编
机械工业出版社
1984.10
3
实用金属切削手册
陈宏钧主编
机械工业出版社
2005
4
实用机械制造工艺设计手册
王凡事
机械工业出版社
2008、5
5
切削用量手册
艾兴,肖诗纲编
机械工业出版社
1985.1
6
实用机械加工手册
2马贤智
辽宁科学技术出版社
2002
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- 油泵 零件 机械 加工 工艺 夹具 设计
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