喷油泵体零件的机械加工工艺及夹具设计设计复习课程.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复习课程
《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
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弓丨言5
第一章零件的分析5
1.零件的作用5
2.零件的工艺分析5
第二章确定毛坯、画毛坯图6
第三章工艺规程设计8
1、定位基准的选择8
2、制定工艺路线6
3、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
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。
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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的孔和M20X1.5及其倒角，①6mm的孔。
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
（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：
①38md34mO45mn!
勺外圆，和法兰盘端面
这两组加工表面之间有着一定勺位置要求，主要是：
1）M20X1.5的螺纹孔和①14mm孔的同轴度为①0.1mm①24mn内孔①14mn孔的同轴度为①0.06mm.①18mn内孔和①14mm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①45mm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,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①4mml勺中心孔；
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（①24mm①23mm
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口①14mnl勺轴线有同轴度为0.1mm的要求。
①18mn内孔
端面和①14mn轴线保持垂直度0.02mnrj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
工件材料：
灰铸铁硬度：
HB17—241
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①45mm①38mm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=18.5m/min
确定机床主轴转动n型乞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，
此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除即可选此转速。
2精车①45mm①38mm7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=39m/min
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vnd40m/min
1000
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n1000v100021304r/min。
d3.1422
，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v-
nd
1000
3203.1422
22.1m/min
1000
可知计算切削工时
T=
L.i
1|1|2
5750
x10.24min
fn
fn
320X0.8
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
1000v100030
398r/min。
d
3.1424
，按机床手册及计算,
有
n=414r/min
这转速，与理论转速相近,
即可选此转速。
实际镗削速度v
nd
4143・1424312一min
1000
1000
可知计算切削工时吩if2盅x1owmin
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^00V100030415r/min。
d3.1423
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v
1000
可知计算切削工时T=—i
fn
4143.14
23
29.9m/min
1000
ll1l2
52
34cc•
x20.475min
fn
414X0.6
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n1000v1000211114.6r/min。
d3.146
，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。
可知计算切削工时t=¥
111|2
fn
823
1220X0.3
x1
0.0355min
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
确定机床主轴转动n1000V1°°°211337r/min。
d3.145
，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。
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n100017.51092r/min。
d3.145.1
可知计算切削工时t=2
l11|2
fn
5.523
x1
1100X0.4
0.238min
，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。
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
钻=0.6mm/rV钻=21
Vc=1/3V钻=1/3X21m/min=7m/min
m/min
即可选此转速
5
车M6螺纹
确定机床主轴转动n迴乞1000X6.9366r/min。
d3.146
，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。
工序；钻镗法兰盘孔
①钻3x①8mm孑L
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
确定机床主轴转动n1000v1°°°21836r/min。
d3.148
，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v匕28503.14821.4m/min
10001000
可知计算切削工时T二丄i1I1丨21024x10.0376min
fnfn0.5X850
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n1000v1000301124r/min。
d3.148.5
，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。
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
确定机床主轴转动n1000v1°°°9.4176r/min。
d3.1417
，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v-
nd
160
3.1417
8.5m/min
1000
1000
可知计算切削工时
T=
L.i
ll1l2
210
x10.075min
fn
fn
0.25X160
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n咖35557r/min。
高速钢立铣刀直径
d3.1420
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。
1000
1000
实际铣削速度vM6003.142037.68m/min
2023
x10.833min
30
可知计算切削工时T=-i11112
fnf
为工作台水平进给量m
1m
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n卩空100021628r/min。
d3.1410.65
，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v3©6303.1410.6521m/min
10001000
可知计算切肖U工时T=—i-——一L2色一2_x10.049min
fnfn0.55X630
3钻①8mm孔通至①24mm孑L
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
确定机床主轴转动n
1000v100021
836r/min。
d
3.148
，按机床手册及计算,
有
n=835r/min
这转速，与理论转速相近,
即可选此转速。
实际钻削速度v
nd
8353.148
21m/min
1000
1000
可知计算切削工时T二丄i1I」21523x10.06min
fnfn0.4X835
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
nd250
3.1412
8.36m/min
1000
1000
可知计算切削工时
T=Li!
l1l2
1523
x10.064min
fn
fn
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
高等教育岀版社
2009
2
机械工程师工作手册
严蕊琪编
机械工业岀版社
1984.10
3
实用金属切削手册
陈宏钧主编
机械工业岀版社
2005
4
实用机械制造工艺设计手册
王凡事
机械工业岀版社
2008、5
5
切削用量手册
艾兴，肖诗纲编
机械工业岀版社
1985.1
6此
匕文档仅供学实用机械加工手册
马贤智
辽宁科学技术岀版社
2002
升级会员 