柱塞式输油泵外壳工序10加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 内容摘要 . 1 关 键 词 . 1 . 1 . 1 . 2 件的作用 . 2 件的工艺分析 . 2 . 4 产纲领 . 4 产类型及工艺特征 . 4 定毛坯类型及其制造方法 . 5 算毛坯的机械加工余量 . 5 . 6 4. 拟定工艺路线 . 7 择加工方法 . 7 定机械加工工艺路线 . 8 0加工工艺 . 10 床的选择 . 11 算切削用量及基本工时 . 12 控编程 . 27 . 30 题的提出 . 32 位基准的选择 . 32 紧力的计算 . 32 位误差的分析与计算 . 33 要零件设计的说明 . 34 装夹具的使用说明 . 35 参考文献 . 36买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致谢 . 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 内容摘要： 机械产品在生产过程中，把产品的毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。本设计是针对柱塞式输油泵外壳的生产工艺安排及其夹具设计。它集中了机械生产的一系列过程，包括了机械产品的材料选择，加工方法选择，工序安排，机床的选择，刀具的选择，也包括机械生产过程中的装夹定位的分析及夹具的设计。 关 键 词： 输油泵外壳 工序安排 加工方法 夹具设计 In of we is of s It on a of of of of of il 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 件的作用 柱塞式输油泵是依靠柱塞在其缸体内往复运动时密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面，容易得到高精度的配合，所以这类泵的特点是泄露小，容积效率高，可以在高压下 工作。柱塞式输油泵壳体的加工是柱塞式输油泵生产的主要生产环节之一，它的加工质量直接影响着输油泵的性能和耐用性。其模型图如图 1 图 1塞式输油泵壳体三维模型图 件的工艺分析 柱塞式输油泵加工表面多，极个别加工表面精度要求较高，且它们之间具有一定的位置要求。 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削 。 柱塞式输油泵壳体零件简图如图 1示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1柱塞式输油泵壳体零件简图 1） 以 件轮廓面为粗基准，加工 16 阶梯轴的 端面及以其轴线为加工中心的轴面和倒角， ）（ 阶梯轴的加工，保证粗糙度要求 工挡板外侧面，保证粗糙度要求 粗车挡板上端 弧轮廓面。 2） 以加工后的 ）（ 圆柱轮廓面及挡板外侧面为精基准，加工 坯端面，钻 8 的孔，保证其与 ）（ 的同轴度要求为 依次加工 18，保证粗糙度要求为 工 22保证其与 8孔的轴线的同轴度为 工 24 的孔槽并倒 圆角，加工 28 的孔槽， 32螺纹孔 . 3） 以 8 的孔轴线及 38 毛坯端面为基准，夹紧定位，加工挡板上的三个 7的小孔，保证其相对于孔轴线的位置度要求为 4） 以挡板侧面为基准及 8 的孔轴线为基准，夹紧定位，加工 27 圆柱端面，在加工出 2、 22、 2孔及 的螺纹孔。 5） 以挡板侧面为基准及 8 的孔轴线为基准，夹紧定位，加工 24 圆柱的端面，并攻 的螺纹孔，保证螺纹孔轴线与 24 毛坯端面垂直度公差为 。 6） 加工 图 8 的斜孔。 7） 加工 图 8 的斜孔。 8） 加工 图 8 的斜孔。 由以上分析可知，对于以上加工表面而言，可以先加工一组表面，然后借助于专用夹具加工其他面，并保证它们之间的位置精度要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 生产纲领 根据任务书已知： 1） 产品的生产纲领 为 100000 件 /年。 2） 输油泵壳体的备品百分率为 2，废品百分率为 输油泵壳体生产纲领计算如下： N=Q n(1+a)(1+b) =10000 (1+2 )(1+) =168000(件 /年 ) 生产类型及工艺特征 按照年生产纲领，生产类型可划分成单件生产、成批生产、大量生产。成批生产又可以分为小批量生产、中批量生产和大批量生产 3 种。由表 2示，可知本设计生产类型为大量生产。 表 2种生产类型的划分（件 /年） 生 产 类 型 零件年生产纲领 重 型 机 械 中 型 机 械 轻 型 机 械 小批生产 5 100 20 200 100 500 中批生产 100 300 200 500 500 5 000 大批生产 300 1 000 500 5 000 5 000 50 000 大量生产 1 000 5 000 50 000 查表 2油泵壳体属于轻型大量生产零件，工艺特征表见表 2下）： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 2工艺特征表 生产纲领 生产类型 工艺特征 168000 台 /年 大量生产 （ 1） 广泛采用金属模及其造型和其他高精度制造方法。毛坯精度高，加工余量小 加工设备采用车床、铣床 、钻床。 （ 2） 数控机床、加工中心、专用机床、专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线等。 （ 3） 高生产率的专用夹具，靠夹具及其调整保证工件精度。 （ 4） 需要高素质的生产线维护人员、编程人员，对操作工人技。 确定毛坯类型及其制造方法 综上所述，“ 件材料为 产量达到 168000件 年， 达到大量生产的水平，而且零件轮廓尺寸不大，故可采用金属模铸造成型。 估算毛坯的机械加工余量 根据毛坯的最大轮廓尺寸和加工表面的基本尺寸，查附表 12考文献 1可得出，输油泵壳 体顶面、侧面机械加工余量为 面为 3。绘制毛坯简图如下图 2 图 2毛坯简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1）选择粗基准 对于一般轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则（保证某重要表面的加工余量均匀时，选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工，为了保证各表面都有足够的余量，应选择加工余量最小的表面为粗基准。对于本零件，选择不加工的 38 外轮廓面为基准，能方便的加工出 16， 32（精基准）的轴，法兰盘外端面（精基准）及 8 的孔（精基准），保证孔中心线与法兰端面垂直 度。 2） 选择精基准 选择精基准，必须遵循以下原则： 1、 基准重合原则 应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合原则。 2、 基准统一原则 3、 自为基准原则 4、 互为基准反复加工原则 5、 定位可靠性原则 精基准应凭整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确，便于安装，夹紧可靠。 精基准的选择原则主要考虑如何减少误差，保证加工精度和安装方便以及以及设计基准和工序基准重合问题。当二者不重合时，应该进行换算。 应尽可能选择零件的设计基准作为定位基准 ， 有中心孔，可以以中心孔作为统一的基准，但 是随着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精度。精加工外圆亦可用该外圆本身来定位，即安装工件时，以支承轴颈本身找正。经分析，对于本零件，加工表面精基准选择，一般可选中心孔及加工后的 32 轴和加工后的法兰面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4. 拟定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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保证。在生产纲领已确定为大 批量生产的条件下，尽量采用多功能机床，使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应考虑经济因素，使生产成本下降。 选择加工方法 由加工表面的精度和表面粗糙要求，制定工件加工方案，见表 4 表 4输油泵壳体各面的加工方法 加工表面 精度要求 表面粗糙度 Ra/工方案 16 轴 车 32 轴 车半精车 法兰侧面 B 车半精车 法兰 廓 车 8 孔 粗镗半精镗精镗压孔 24、 28 槽孔 车 18 孔 车半精车精车 22 孔 镗 32 孔 车 3 孔 削 3 斜孔 削 阀门 8 孔 削 阀门 12 孔 削 阀门 削 阀门螺纹孔倒角 削 阀门孔槽 削 阀门孔端面 铣 底孔端面 铣 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定机械加工工艺路线 机械加工工艺路线，如表 4示： 表 4输油泵壳体的机加工工艺方案 工序号 工序名称 工序内容 加工设备 5 检验毛坯 外协毛坯检验 10 数控车削 车 16 端面及车 16、 32 轴和法兰侧面 B 和法兰圆弧面及各轴段倒角，用尾座装夹钻头加工 8 孔到 7。 式数控车床 15 数控车削 粗精车 38 轴端面，粗精车 18、 22 及螺纹孔，并保证 18 尺寸精度要求， 22 孔至 ，并加工24、 28 的槽孔。 西门子数控 车 20 钻 3 孔 选用专用夹具装夹，钻 3 7 小孔，保证其尺寸位置精度。 组合钻床 25 铣平面三处 铣阀门孔端面及 纹孔端面。 卧式铣床 0 加工两阀门孔 加工两阀门孔，保证其尺寸位置精度要求。 八轴立式钻床 35 钻三斜孔及螺纹底孔 钻 8 的斜孔，并加工螺纹底孔。 组合钻床 40 手工去毛刺 去毛刺。 钳工台 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 续表 4 45 镗 22 的孔 精镗 22 的孔的孔至尺寸精度要求。 金刚镗床20 镗 孔 精镗 22 的孔的孔至压孔所需 尺寸。 金刚镗床25 孔及锪沉孔 攻 螺纹 攻丝 孔及锪沉孔 立式钻床 0 孔及锪沉孔 攻 螺纹 立式钻床 5 攻两阀门孔 螺纹 组合钻床 70 清洗 清洗 清洗机 75 压孔 压孔 油压床 0 去毛刺 去毛刺 钳工台 85 清洗 清洗 清洗机 90 检验 抽样检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0 加工工艺 “ 塞式输油泵外壳”零件材料为 度为 坯 重量约为 生产类型为大量生产，采用金属模铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸、及毛坯尺寸如下： 塞式输油泵外壳两端面轴线长度 67考文献 1，其余量值规定为顶面及侧面余量为 面余量为 3两端面轴线毛坯长度为 为一段轴且同心，为简化铸造毛坯的外形，限制级铸造成同一圆柱面。法兰端面及轴端 面毛坯留余量 序 10 所需保证的零件尺寸如图 5 图 5工序 10 加工过程零件图 由图 5于本道工序需要工步较多，现在把这些工步分为三个阶段性工步，首先，是粗车阶段；其次，是钻削阶段；最后为精加工阶段。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 床的选择 本 工序选用的机床为 全功能数控车 床 要参数及规格参照表5 表 5要参数及规格 范围 最大回转直径 320鞍上最大回转直径 180大切削直径 160大工件 /加工长度 360/350 给 纵向 /横向最大行程 380/（转塔 110。排刀 350)# 主轴中心至地面高 865轴轴颈 80轴 /通孔直径 40轴转速范围 100力卡盘 160) 尾 座 尾座套筒锥度 莫氏 3# 尾座活塞直径 /行程 70/80 塔 刀 具数量 6 把 标准刀方尺寸 20*20大镗刀杆直径 32尖回转直径 275 器 主轴变频电机额定功率 w Z/X 伺服电机功率 w 机床总功率 10 度 最小设定单位 Z/X 重复定位精度 , 它 润滑油箱容量 压油箱容量 50L 冷却水箱容量 90L 冷却水泵排量 30L/床外形尺寸（长 *宽 *高） 2200*1400*1655重 约 2 T 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算切削用量及基本工时 工序 10: 数控车削，本工序采用查表法和计算法确定切削用量。 已知条件： 工件材料灰口铸铁 件。 （ 1）粗车 16端面 加工要求：车车 16端面留 1 刀具： 刀片材料 杆尺寸 16 45 、 15、 0=15o 、0 12o 、 、 s =0 、 01 10 、。 1r 1）、确定切削深度 已知毛坯长度方向加工余量 为 右两端面加工余量各为 粗车 16 端面， 则加工切削深度 25.2 2)、确定进给 量 f 参考文献 2表 11 当刀杆尺寸为 165)3(pp d=37 f=r， 取近似进给量 f=r。 3）、选择切削速度 参考文献 2表 削速度的计算公式（寿命选 T=60 a f（ m/ 式中35 m=修正系数 考文献 2表 即 : 0.8 与工件材料有关的修正系数。 与车刀寿命有关的修正系数。 与毛坯表面状态有关的修正系数。 与刀具材料有关的修正系数。 与车削方式有关的修正系数。 所以： a f . 2 8 0 . 2 0 . 4935 0 . 7 2 0 . 8 0 . 8 0 . 8 3 0 . 96 0 2 . 2 5 0 . 4 5 6 0 =m/s） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 现取 v=2 m/s。 4）、 确定主轴转速 n=10001000 237 s 根据机床说明书，取 n=15r/s。此时切削速度为： 3 . 1 4 3 7 1 51 0 0 0 1 0 0 0 m/s 5)、校核机床功率 参考文献 2,由表 111切削力： 9 . 8 1 6 0F Z F Z F Z F Y Z p F a f v K= 0 0 . 7 5 09 . 8 1 6 0 9 2 2 . 2 5 0 . 4 5 1 . 7 4 1 . 1 =1227 N 切削功率： 310 v 31 2 2 7 1 . 7 4 1 0 由机床说明书查得，机床功率10(,取机床传递功率 ： W) 3451N 已经大于所需的夹紧力，故本夹具可以安全工作。 定位误差的分析与计算 定 位元件及尺寸公差的确定。夹具的主要定位元件为一对 型块定轴心，是粗基准。由于采用了两个 此有一定的同轴度误差，同轴度误差 度方向考虑到夹具的制造，安装误差， 。 由于在径向和轴向的方向，毛胚留有足够的余量，并且是粗加工，因此和径向轴向的长度误差可以忽略不计。由于是粗加工的外圆为下道工序的精基准，因本工序的同轴度误差可以忽略不计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要零件设计的说明 1、夹具体 综合 考虑了结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；考虑到工件较小，夹具体的强度要求 以及夹具体的结构要求，没有在夹具体上设计加强筋。 2、定位元件 两 个 V 型块，做成连体式的，二者做成与 外圆轮廓相切。 3、 压紧元件 压 板，楔形块， V 型块（放到 过压板组合应用）夹紧工件。 其它 元件： 垫 块、螺栓、螺钉、导柱、。 最终 夹具的结构简图如图 6示 ： 图 6床夹具示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工装夹具 的使用说明 1、夹具的操作步骤 (1)、用手柄穿过螺杆端部的十字孔螺母顺时针转动，螺杆下移，推动压板压紧工件，实现加紧动作。 (2)、 顺时针转动，螺杆上移，带动压板上移，取出工件。 2、夹具使用注意事项、保养及维护 注意事项： (1)、 选用合理的压紧力，以免损坏压紧装置。 (2)、 及时清理铁屑，保证安装平面的清洁。 (3)、 安放工件时要注意不要砸到基准平面，而影响加工精度 (4)、 要定期润滑螺杆两端处，滑块及调节螺栓 、螺钉；并对螺杆的配合处进行适量润滑 ,及时更换磨损件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考文献 1 赵如福 . 金属机械加工工艺人员手册 M上海科学技术出版社 , 2 艾兴 ,肖诗纲 . 切削用量简明手册 M