制定机油泵体的加工工艺设计车Φ10孔的车床夹具.docx

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制定机油泵体的加工工艺设计车Φ10孔的车床夹具

机械制造技术课程设计说明书

设计题目：

制定机油泵体的加工工艺，设计车

①10孔的车床夹具

专业：

机械电子工程

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

2013年13月10日

引言1..

第一章零件的分析2.

第二章工艺规程的设计3

2.1确定毛坯的的制造形式3.

2.2基准的选择3..

2.3制订工艺路线3.

2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4

2.5确定切削用量及基本工时4.

第三章专用夹具的设计15

3.1问题提出15

3.2定位基准的选择1.5

3.3切削力及夹紧力计算15

3.4夹具操作简要说明17

总结18

致谢19

参考文献20

引言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。

机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。

我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。

从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

机油泵体的加工工艺规程及其车①1000.015的夹具设计是在

学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。

正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。

本次设计也要培养自己的自学与创新能力。

因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。

所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

第一章零件的分析

机油泵体共有五组加工表面，它们相互之间没有要求。

现分述如下：

1、①60外圆面

2、①60端面

3、①400.020外圆面

4、①24严1孔

5、①1000.015孔

第二章工艺规程的设计

2.1、确定毛坯的的制造形式

零件材料为QT450-1Q机油泵体在加工过程中的精度保证很重要，它对工件定位有一定的保证作用考虑零件在机床运行过程中所承受的冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，毛坯可选用铸造成型零件形状不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接近。

2.2、基准的选择

（1）、粗基准的的选择根据粗基准的选择原则，要

亦非加工表面为粗基准，且粗基准只能使用一次，对本工件来说选择①60外圆面作为粗基准是非常合理的。

（2）、精基准的选择主要考虑的是基准的重合问题。

当设计与工序的基准不重合时，因该进行尺寸换算。

以①

40

0.025

0.050

作为精基准

2.3、制订工艺路线

工序010：

铸造

工序020：

淬火+回火处理

工序030:

车①60外圆面和一端面

工序040:

掉头车另一端①60外圆面及端面

工序050：

切断

工序060:

半精车、精车①400.020外圆面

工序070:

半精车、精车①60端面

工序080:

钻①20孔、粗车、半精车①2400.021孔

工序090:

钻①8孔、粗车、半精车偏心①1000.015孔

工序100:

去毛刺

工序110:

检验至图纸要求

工序120:

入库

2.4、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

“机油泵体”零件材料为HT15Q毛坯的重量约为1.2Kg，生产类型为大批量生产，采用铸造成型，毛坯类型为棒料①65X200。

2.5、确定切削用量及基本工时

工序010:

铸造

工序020:

淬火+回火处理

工序030:

车①60外圆面和一端面

1）车削深度，ap=2.5mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=LVf=（100+2.5+30）/（4750.16）min1.743min。

工序040:

掉头车另一端①60外圆面及端面

1）车削深度，ap=2.5mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，

fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=LVf=（100+2.5+30）/（4750.16）min1.743min。

工序050：

切断

1）车削深度，ap=2.5mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（2.5+30）X8/（4750.16）min3.421min。

工序060:

半精车、精车①400.020外圆面

工步一：

半精车①400.020外圆面

1）车削深度，ap=4.0mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较

小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=4.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（4.0+22）/（4750.16）min0.342min。

工步二：

精车①400.025外圆面

1）车削深度，ap=1.0mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》查得VC=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择m=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（1.0+22）/（4750.16）min0.303min。

工序070:

半精车、精车①60端面

工步一：

半精车①60端面

1）车削深度，ap=2.0mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=2.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（2.0+30）/（4750.16）min0.421min。

工步二：

精车①60端面

1）车削深度，ap=1.0mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,V“475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，

fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（1.0+30）/（4750.16）min0.408min。

工序080:

钻①20孔、半精车、精车①2400.021孔

工步一：

钻①20孔

确定进给量f:

根据参考文献W表2-7，当钢的

b800MPa，d020mm时，f0.39~0.47m/r。

由

于本零件在加工①20孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，贝U

f0.39~0.470.750.29~0.35mm/r

根据CA6140车床说明书，现取f0.25mm/r

切削速度：

根据参考文献W表2-13及表2-14，查得切削速度

v30m/min

所以nsI00匹100030478r/min

dw20

根据机床说明书，取nw500r/min，故实际切削速度为

工步二：

半精车①24。

0.021孔

1）车削深度，ap=1.5mm

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》查得VC=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,V“475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（1.5+20）/（4750.16）min0.283min。

工步三：

精车①24。

0.021孔

1）车削深度，ap=0.5mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择m=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncZ=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=0.5mmnc=475r/min,Vfc=475mm/§Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（0.5+20）/（4750.16）min0.281min。

工序090:

钻①8孔、粗车、半精车偏心①1000'015孔

工步一：

钻①8孔

确定进给量f:

根据参考文献W表2-7，当钢的

b800MPa,d08mm时，f0.39~0.47m/r。

由

于本零件在加工①8孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则

f0.39~0.470.750.29~0.35mm/r

根据CA6140车床说明书，现取f0.25mm/r

切削速度：

根据参考文献W表2-13及表2-14，查得切削速度

v15m/min

1000v100015

所以ns478r/min

dw8

根据机床说明书，取nw500r/min，故实际切削速度为

vdwnw850012.6m/min

10001000

切削工时：

l20mm，l14mm，l20mm，则机动工时为

工步二：

半精车①1000.021孔

1）车削深度，ap=0.7mm

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mmo

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=0.7mmnc=475r/min,Vfc=475mm/sVc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（0.7+12）/（4750.16）min0.187min。

工步三：

精车①1000.021孔

1）车削深度，ap=0.3mm。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=180min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得VC=98mm/s,

n=439r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s则实际切削速度Vc=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=475/（30010）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc故校验合格。

最终确定ap=0.3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm=L/Vf=（0.3+12）/（4750.16）min0.185min。

工序100：

去毛刺

工序110：

检验至图纸要求

工序120：

入库

第三章专用夹具的设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

有老师分配的任务，我被要求设计工序090:

钻①8

孔、粗车、半精车偏心①1000.015孔的车床夹具，选用机床：

CA6140卧式车床。

3.1问题提出

本夹具主要用来钻①8孔、粗车、半精车偏心①1000.015孔，

并保证他们之间的尺寸。

3.2定位基准的选择

以①400.055外圆面及①60端面来定位，所选的定位元件为:

固定v型块，衬套。

3.3切削力和夹紧力的计算

（1）刀具：

内孔车刀

机床：

CA6140卧式车床

由[3]

所列公式得

XFyzuF

FCFapfzaez

qvwF

d°nF

查表9.4—8得其中：

修正系数kv1.0

CF30qF0.83XF1.0

代入上式，可得F=889.4N

因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内

安全系数K=K1K2K3K4

其中：

Ki为基本安全系数1.5

K2为加工性质系数1.1

K3为刀具钝化系数1.1

K4为断续切削系数1.1

所以FKF1775.7N

（2）夹紧力的计算

选用夹紧螺钉夹紧机由NJf2KF

其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f1f20.25

F=Pz+GG为工件自重

3551.4N

f1f2

夹紧螺钉：

公称直径d=10mm材料45钢性能级数为6.8

级

螺钉的强度校核：

螺钉的许用切应力为

[s]=3.5~4取[s]=4

得120MPa

经校核：

满足强度要求，夹具安全可靠，

使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力

3.4夹具简要操作说明

本工件采用一固定V型块，一衬套来定位，夹紧则是由铰链夹紧机构来完成，这样操作更加简单，迅速，特别适合大批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。

能满足批量生产要求

总结

设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。

设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。

因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们踏入社会的关键一步。

致谢

这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。

但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。

这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。

在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。

多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的