機油泵體課程設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機械制造工藝學課程設(shè)計書題目：機油泵體加工工藝擬定及鉆5孔專用夾具設(shè)計 學 院： 機械工程及自動化 系： 機 制 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機制2班 學 號： 學生姓名： 起止日期： 2012.09.032012.09.21 指導教師： 目錄一、 摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3二、 零件的分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51、 零件的用途 . . . . . . . . . . . . . . . . .52、 零件的工藝分析 . . .

2、 . . . . . . . . . . . .5三、 確定毛坯、畫毛坯-零件合圖 . . . . . . . . . . .71、 確定毛坯的種類 . . . . . . . . . . . . . . .72、 確定零件生產(chǎn)類型 . . . . . . . . . . . . . .73、 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 . . . . . . . .74、 設(shè)計毛坯圖 . . . . . . . . . . . . . . . . .85、 畫毛坯-零件合圖 . . . . . . . . . . . . . . .9四、 工藝規(guī)程設(shè)計 . . . . . . . . . . . . .

3、. . . . .101、 定位基準的選擇 . . . . . . . . . . . . . . .102、 確定零件表面的加工方法 . . . . . . . . . . .103、 工序的集中和分散 . . . . . . . . . . . . . .114、 工藝順序的安排 . . . . . . . . . . . . . . .125、 制定工藝路線和選擇 . . . . . . . . . . . . .136、 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 . . . . . . . . . . .167、 確定工序間加工余量工序尺寸 . . . . . . . . .188、 計算切削用量 .

4、. . . . . . . . . . . . . . .199、 基本時間的計算 . . . . . . . . . . . . . . .22五、 夾具的設(shè)計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251、 確定設(shè)計方案 . . . . . . . . . . . . . . . .252、 計算夾緊力并確定螺桿直徑 . . . . . . . . . .263、 定位精度分析 . . . . . . . . . . . . . . . .26六、 心得體會及謝辭 . . . . . . . . . . . . . . . . .28七、 參考文獻 .

5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . .30一、摘要機械制造工藝學是一門綜合性和實踐性很強的課程，機械制造工藝學課程設(shè)計是該課程教學中的一項很重要的內(nèi)容。其綜合了機械制圖、機械制造工藝學、工程材料、機械設(shè)計、CAD/CAM等專業(yè)基礎(chǔ)課和主要專業(yè)課。本次課程設(shè)計主要針對機械制造工藝學和工程材料課程的運用，同時也有對刀具和切屑知識的綜合。因此，這是我們對以前所學各門課程的一次較為深入的綜合復習。同時還要對相關(guān)課外知識進行查閱和學習，是一次我們實際運用知識解決問題能力的訓練。通過此次課程設(shè)計，要達到以下幾方面的鍛煉：1、 進一步加深對機械制造工藝學等課程理論知識的理

6、解；2、 能合理選擇切削用量，通過查閱相關(guān)手冊，掌握獲得工程數(shù)據(jù)的方法，提高收集信息、對信息進行價值判斷、信息整理、信息加工的能力；3、 掌握制訂機械加工工藝規(guī)程的原則、步驟和方法；4、 掌握機床夾具設(shè)計的基本原理、方法及步驟，進一步提高工程設(shè)計能力；5、 能對零件機械加工中影響質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性因素進行綜合分析；6、 編寫技術(shù)文件的能力。二、零件的分析1、零件的用途 機油泵是不斷把發(fā)動機油底殼里的機油送出去以達到潤滑發(fā)動機各個需要潤滑的零部件的目的。機油泵泵體在整個機油泵中起著很重要的作用。泵體的尺寸精度、表面粗糙度直接影響機油泵的工作穩(wěn)定性和泵的壽命。 零件的技術(shù)要求1、 正火處理硬度為

7、HBS 255-321；2、 正火后的顯微組織基件為85%以上的珠光體，石墨呈球狀或團狀，允許少量呈團體狀，磷共晶少于1.5%，滲碳體少于1.5%；3、 孔41H8與孔13F8的中心線不平行度允許誤差為0.015mm；4、 A面與B面相對13F8孔的不垂直度允差0.02mm；5、 A平面的不平度允許誤差0.02mm6、 鑄件內(nèi)部不允許有氣孔、疏松、裂紋夾渣等缺陷；7、 去銳邊、毛刺。2、零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為QT602，即球墨鑄鐵。該材料有較高的強度韌性和耐磨性，適用于承受較大的應(yīng)力，受力復雜，綜合力學性能要求較高的零件。該零件上的主要加工面為A面、B面、凸臺外圓、凸臺左端面、凸

8、臺右端面，凸臺內(nèi)圓面和13F8、2x5H7、2x9、2x12孔、由參考文獻2中有關(guān)孔和面的加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的，該機油泵體位置公差要求嚴格，部分加工面需要專用夾具進行加緊定位。三、確定毛坯、畫毛坯零件合圖1、確定毛坯種類零件材料采用QT602，具有較高的抗拉、抗壓強度、良好的鑄造性、耐磨性和可切削加工性。考慮到鑄造可以鑄造內(nèi)腔，外形很復雜的毛坯，加工靈活性很大，鑄造成本低，故選用鑄件毛坯。2、確定零件生產(chǎn)類型根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。又由題目已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5500件/年。通過計算，該零件的質(zhì)量約為1kg，有參考文

9、獻【2】表1.12表1.13可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型（參考文獻【2】表1.31）有由于零件的內(nèi)腔孔41H8需要鑄出，故還應(yīng)該安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。參考文獻【2】表2.25。該種鑄件的尺寸公差等級CT為810級加工余量等級MA為G級。故取CT為9級MA為G級【2】。3、確定毛坯尺寸及機械加工總余量鑄件的尺寸公差等級CT為9級，加工余量等級為G級。由參考文獻【2】表2.24，可知毛坯尺寸及機械加工總余量如下表所示：表四1 毛坯尺寸及機械加工總余量加工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機械加工余量鑄件尺寸A面261.83.029.0±

10、;0.9B面181.73.021.0±0.85凸臺左端面51.53.08.0±0.75凸臺右端面261.83.029.0±0.9凸臺外圓面532.02.548±1.0凸臺內(nèi)圓面412.02.536±1.04、設(shè)計毛坯圖（1）確定鑄造斜度由參考文獻【2】確定砂型鑄造該零件毛坯的斜度為1º3º，圓角半徑為R2R3。（2）確定分型面【3】以右端面為鑄造分型面。（3）毛坯熱處理為消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，改善工件切削性能，鑄件在進行機械加工之前應(yīng)該進行時效處理。四、工藝規(guī)程設(shè)計1、定位基準的選擇基準選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要內(nèi)容之一。基準的選擇

11、的正確與合理可以保證加工的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。粗基準的選擇：對于零件而言，應(yīng)盡可能選擇不加工面為粗基準。而對于若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。為了保證后續(xù)工序的精度要求應(yīng)先將設(shè)計基準、公共基準先行加工，故選擇平面B為粗基準。精基準的選擇：平面A既是裝配基準又是設(shè)計基準，用它作為精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循“基準統(tǒng)一”的原則。此外，A平面面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單、可靠，操作方便。2、確定零件各表面加工方法根據(jù)零件圖上標注的各加工表面的技術(shù)要求，查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊

12、表1.46至1.422，通過對各個加工方案的加工方法如下表【2】表51零件表面加工方法加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/um加工方法平面AIT81.6粗銑精銑平面BIT812.5粗車半精車凸臺右端面IT1212.5粗銑凸臺左端面IT111.6粗車半精車精車凸臺外圓面IT93.2粗車半精車凸臺內(nèi)圓面IT81.6粗鏜半精鏜精鏜孔13F8IT81.6鉆粗鉸精鉸孔5H7IT71.6鉆粗鉸精鉸孔9IT1212.5鉆孔12IT1212.5鉆3、工序的集中與分散由已知，零件的生產(chǎn)規(guī)模為大批量生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序都要集中，采用工序集中可以減少工件的裝夾次數(shù)，在一次裝夾中

13、可以加工許多表面，有利于保證各表面之間的相互位置精度。加工設(shè)備主要以專用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快，生產(chǎn)效率高。除此之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。4、工藝順序的安排（1）機械加工順序 遵循“先基準后其他”的原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工端面。同時考慮位置度要求，左右端面互為基準反復加工【3】 遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”的原則，先加工主要左右端面和圓孔表面，后加工次要表面凸臺內(nèi)圓面和各種小孔及倒角。 遵循“先面后孔”的原則，先加工端面，后加工孔。（2）輔助工序【5】毛坯鑄造成型后，應(yīng)對鑄件毛坯

14、安排請砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工。在對零件的所有加工工序完成之后，應(yīng)安排去毛刺、清洗、終檢工序。5、制定工藝路線與選擇（1）工藝路線一：工序號工序內(nèi)容定位基準鑄造時效清洗檢查毛坯10粗銑平面A凸臺右端面20粗銑凸臺右端面平面A30鉆孔13F8平面A，凸臺外圓面40粗車凸臺外圓面和左端面平面A，13F8孔50粗鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面和外圓面60粗車B面凸臺右端面和孔13F870精銑A面凸臺右端面80粗鉸、精鉸孔13F8平面A、凸臺外圓面90半精車凸臺外圓面、左端面，精車左端面平面A、孔13F8100半精鏜、精鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面、外圓面110半精車B面凸臺右端

15、面、孔13F8120鉆、粗鉸、精鉸孔5H7、倒角凸臺右端面、外圓面130鉆孔3x9凸臺右端面、孔2x5H7140鉆孔2x12凸臺右端面、孔2x5H7150去銳邊、毛刺160清洗170終檢入庫（2）工藝路線二：工序號工序內(nèi)容定位基準鑄造時效清洗檢查毛坯10粗銑凸臺右端面平面A20粗銑平面A凸臺右端面30鉆孔13F8平面A，凸臺外圓面40粗鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面和外圓面50粗車B面凸臺右端面和孔13F860粗車凸臺外圓面和左端面平面A，41H8孔70精銑A面凸臺右端面80粗鉸、精鉸孔13F8平面A、凸臺外圓面90半精鏜、精鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面、外圓面100半精車凸臺外圓面、左端面，精車左端面平面

16、A，41H8孔110半精車B面凸臺右端面、孔13F8120鉆、粗鉸、精鉸孔5H7、倒角凸臺右端面、外圓面130鉆孔3x9凸臺右端面、孔2x5H7140鉆孔2x12凸臺右端面、孔2x5H7150去銳邊、毛刺160清洗170終檢入庫（3）工藝路線三：工序號工序內(nèi)容定位基準鑄造時效清洗檢查毛坯10粗銑平面A凸臺右端面20粗銑凸臺右端面平面A30鉆孔13F8平面A，凸臺外圓面40粗車凸臺外圓面和左端面平面A，13F8孔50粗鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面和外圓面60粗車B面凸臺右端面和孔13F870鉆、粗鉸、精鉸孔5H7、倒角凸臺右端面、外圓面80鉆孔3x9凸臺右端面、孔2x5H790鉆孔2x12凸臺右端面、

17、孔2x5H7100精銑A面凸臺右端面110粗鉸、精鉸孔13F8平面A，凸臺外圓面120半精車凸臺外圓面、左端面，精車左端面平面A，13F8孔130半精鏜、精鏜凸臺內(nèi)圓面凸臺右端面、外圓面140半精車B面凸臺右端面、孔13F8150去銳邊、毛刺160清洗170終檢入庫（4）工藝路線分析比較通常情況下，最重要的、要求最高的加工表面應(yīng)在精基準完成之后再進行加工，以方便其精度的達到。工藝路線一是先完成所有平面的粗精加工最后再進行鉆孔。粗精加工沒有分開，工件的內(nèi)應(yīng)力很大，加工之后工件變形會很大程度地影響零件的幾何精度，定位基準不如路線二來得準確，再綜合加工精度要求，裝夾便利與否等因素的影響，確定加工路線

18、三。6、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇工序號工序內(nèi)容工藝裝備加工設(shè)備10粗銑平面AYG6硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺立式銑床X61W20粗銑凸臺右端面YG6硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺立式銑床X61W30鉆孔12高速鋼鉆、卡尺、鉆模板立式鉆床Z52540粗車凸臺外圓面YG6硬質(zhì)合金車刀、游標卡尺臥式車床CA6140粗車凸臺左端面YG6硬質(zhì)合金車刀、游標卡尺臥式車床CA614050粗鏜凸臺內(nèi)圓面硬質(zhì)合金鏜刀、游標卡尺臥式鏜床T61860粗車B面硬質(zhì)合金車刀、游標卡尺臥式車床CA614070鉆2個孔4.8，倒角高速鋼鉆、游標卡尺、鉆模板搖臂鉆床Z3025X10B粗鉸至4.9鉸刀、塞尺搖臂鉆床Z3025X10B精

19、鉸至5H7鉸刀、塞尺搖臂鉆床Z3025X10B80鉆三個孔9高速鋼鉆、游標卡尺、鉆模板搖臂鉆床Z3025X10B90鉆兩個孔12高速鋼鉆、游標卡尺、鉆模板搖臂鉆床Z3025X10B100精銑A面YG6硬質(zhì)合金面銑刀、游標卡尺立式銑床X61W110粗鉸至12.95鉸刀、塞尺立式鉆床Z525精鉸至13F8鉸刀、塞尺立式鉆床Z525120半精車凸臺外圓面硬質(zhì)合金車刀千分尺臥式車床CA6140半精車左端面硬質(zhì)合金車刀、千分尺臥式車床CA6140精車左端面硬質(zhì)合金車刀、千分尺臥式車床CA6140130半精鏜凸臺內(nèi)圓面硬質(zhì)合金鏜刀、塞尺臥式鏜床T618精鏜凸臺內(nèi)圓面硬質(zhì)合金鏜刀、塞尺臥式鏜床T618140

20、半精車B面硬質(zhì)合金車刀、游標卡尺臥式車床CA6140150去銳邊，毛刺平銼160清洗清洗機170終檢入庫百分表、卡尺、塞規(guī)7、確定工序間加工余量、工序尺寸查參考文獻【2】，表2.31到表2.321，綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機械加工工藝路線的分析，確定工序間加工余量如下表示【4】：工序號工步號工步內(nèi)容工序尺寸加工余量101粗銑平面A272.0201粗銑凸臺右端面263.0301鉆孔13F8至1212（直徑）401粗車凸臺外圓面2（直徑）2粗車凸臺左端面2.0501粗鏜凸臺內(nèi)圓面4（直徑）601粗車B面2.0701鉆孔至4.84.8（直徑）2粗鉸孔至4.90.1（直徑）3精鉸孔至5H70.1（

21、直徑）801鉆三個孔9至99（直徑）901鉆兩個孔12至1212（直徑）1001精銑A面11101粗鉸13F8至12.950.95（直徑）2精鉸至13F80.05（直徑）1201半精車凸臺外圓面0.1（直徑）2半精車左端面0.53精車左端面0.51301半精鏜凸臺內(nèi)圓面1.0（直徑）2精鏜凸臺內(nèi)圓面1.0（直徑）1401精車B面1.08、計算切削用量（一）工序10：粗銑平面A（1）切削深度：（2）確定進給量X61W型銑床的功率為4.5KW。查切削用量簡明手冊表3.5.硬質(zhì)合金面銑刀（YG6）的每齒進給量，?。?）銑削速度本工序采用YG6硬質(zhì)合金銑刀，齒數(shù)z=12。查切削用量簡明手冊表3.16取

22、切削參數(shù)。則查切削用量簡明手冊表3.29知X61W型銑床的轉(zhuǎn)速n=255r/min。故實際切削速度工作臺的每分鐘進給量為【4】：查切削用量簡明手冊表3.29，X61W型銑床的進給量（二）工序40：工步1：粗車凸臺外圓面（1）切削深度：（2）確定進給量查切削用量簡明手冊表1.4，進給量f=0.60.8mm/r。查切削用量簡明手冊表1.31，CA6140臥式車床技術(shù)參數(shù)，取進給量f=0.66mm/r。（3）確定切削速度查切削用量簡明手冊表1.11，參考選取切削速度57m/min。切削速度修正系數(shù)=0.65，=0.92，=0.8，=1.0，=1.0。（查切削用量簡明手冊表1.28。）查切削用量簡明手

23、冊表1.31，得CA6140車床的轉(zhuǎn)速n=200r/min。故實際切削速度：（三）工序70工步1：鉆孔至4.8由工件材料為QT602，高速鋼鉆頭，查表2.7高速鋼鉆頭鉆孔時的進給量參考選取進給量f=0.180.22mm/min取f=0.2mm/min。查切削用量簡明手冊表2.15（高速鋼鉆頭鉆灰鑄鐵時的切削速度）參考選取切削速度。又 工步2：粗鉸孔5H7至4.9查切削用量簡明手冊表2.11，取進給量f=0.3mm/r。查切削用量簡明手冊表2.24，取切削速度。切削深度。則 查搖臂鉆床Z3025X10B說明書，取轉(zhuǎn)速n=250r/min。故實際切削速度： 工步3精鉸孔5H7至5H7查切削用量簡明

24、手冊表2.11，取進給量f=0.4mm/r查切削用量簡明手冊表2.24，取切削速度。背吃刀量。則 查搖臂鉆床Z3025X10B說明書，取轉(zhuǎn)速n=250r/min。故實際切削速度： 9、基本時間的計算（一）工序10：粗銑平面A查【2】機械制造工藝設(shè)計簡明手冊得此工序機動時間計算公式： =0.5d+（12）=0.5125+264.5mm=2mml=100mm所以：（二）工序40，工步1：粗車凸臺外圓面。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，得此工序機動時間計算公式為： 主偏角 取=3mm查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.22得：取值5mm又l=21mm ，i=1（三）工序70工步1查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表

25、6.25得：機動時間計算公式 取，l=5mm工步2：查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.25得：機動時間計算公式 l=5mm， 工步3：查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表6.25得：l=5mm， 所以此工序的機動時間為8.1s五、夾具的設(shè)計本次設(shè)計的夾具為第70道工序鉆，鉸2X5H7孔，倒角。該夾具適用于搖臂鉆床Z3025X10B1、確定設(shè)計方案此道工序要加工的兩個孔5H7均為平面A上，且與平面A垂直。按照基準重合原則并考慮到已加工表面的因素。又為了避免鉆頭的引偏，2X5H7孔應(yīng)該從A面加工，這就要求鉆孔時A面必須朝上。因此，必須以凸臺右端面進行定位。一個凸臺面限制了三個自由度，其余三個自由度也必須限制

26、。用哪種方案更合理呢？方案一：在孔13F8中插入一個定位銷限制工件沿平面A方向上的兩個移動，再以一個圓柱銷定位外輪廓，限制其轉(zhuǎn)動?！?】方案二：以凸臺外圓面定位，加一個V形塊，限制其沿平面方向的移動。由于外輪廓為不規(guī)則圖形加一圓柱銷，限制其繞垂直于平面A方向的旋轉(zhuǎn)。【8】考慮到工件夾緊，方案1，夾具的夾緊機構(gòu)設(shè)計困難，很容易發(fā)生干涉或產(chǎn)生傾覆力矩。而方案二，若往凸臺內(nèi)圓面底部施加夾緊力則不存在上述問題。所以夾具設(shè)計選擇方案二。2、計算夾緊力并確定螺桿直徑查機械加工工藝手冊表2.469，得切削力計算公式：查機床夾具圖冊，取安全系數(shù)K=3，故實際夾緊力：查機床夾具圖冊，可知，一個M10的螺栓能承受

27、3018N的許用夾緊力，所以用M10的螺栓完全可以滿足強度要求。但從夾具的剛度及整體結(jié)構(gòu)的對稱性考慮，這里選用M16的雙頭螺柱。3、定位精度分析兩個5H7的孔是在一次裝夾下完成加工的，它們之間的位置精度由鉆模板保證。因為兩孔中心軸線距設(shè)計基準半徑值為35，未注公差。按普通精度等級8級來算，公差值為0.039，夾具公差取工件公差的1/3，即夾具公差尺寸為0.013?？紤]到實際操作裝配時，角度和半徑的測量不方便，將其轉(zhuǎn)化為水平方向橫縱坐標值。查參考文獻6，取其尺寸公差為0.01mm。對于V形塊定位凸臺外圓面，查參考文獻7可知，安裝尺寸T： 其中：D=53mm，H=16，N=40所以安裝尺寸T=23.5mm定位誤差:參考機床夾具設(shè)計圖冊，取各配合公差如下：襯套與夾具體模板的配合 。粗鉸、精鉸孔鉆套與夾具襯套配合 。鉆、鉸孔時刀具與導套內(nèi)孔的配合為 。六、