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柴油机油泵体的机械加工工艺规程及钻M5-7H螺纹斜孔夹具设计【优秀工艺规程类+6张CAD图纸】

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关键词：: 柴油机油泵体机械加工加工工艺工艺规程夹具设计工艺装备

资源描述：

油泵体的机械加工工艺规程及夹具设计

柴油机油泵体的机械加工工艺规程及钻M5-7H螺纹斜孔夹具设计【优秀工艺规程类+6张CAD图纸】

【带任务书+开题报告+外文翻译+工艺过程、工序卡片全套+49页@正文16700字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】.bat

任务书.doc

外文翻译.doc

夹具体A0.dwg

定位圆柱销A3.dwg

封面.doc

工序卡片.doc

工艺卡片封面.doc

开题报告.doc

机械加工工艺过程卡片.dwg

正文.doc

装配图A0.dwg

钻模板A3.dwg

零件图A2.dwg

毕业设计（论文）任务书

中文题目：柴油机油泵体机械加工工艺规程及夹具设计

英文题目：design for Machining processing & fixture of the jerk pump

1．本毕业设计（论文）课题应达到的目的

1、训练学生综合应用所学的基本原理和基本技能，提高实践工作能力和创新意识；

2、通过设计使学生的查阅文献资料并进行综合分析与应用的能力；外文应用能力；利用计算机设计和绘图的能力；编制机械加工工艺规程和夹具设计的能力得到综合训练和提高。

3、本次设计可以帮助我们印证和巩固已学过的专业基础课与部分专业课,可以培养我们观察问题,理论联系实际，运用所学知识分析问题以及解决问题的能力，了解机械加工过程及其所属部件的装配工艺过程，更深一步理解工步、工序等概念，以期进一步提高我们的机械制造的理论水平和进一步加强我们的机械制造应用方面的能力。

2．本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

1、设计内容：

设计柴油机油泵体的机械加工工艺规程和钻M5-7H螺纹斜孔的夹具。

2、设计参数：

（1）工件材料：HT200

（2）工件精度：（见零件图）

（3）生产类型：中批量

（4）夹具精度：

3、设计要求

本课题完成连杆体的整套机械加工工艺规程设计。

M5-7H螺纹斜孔采用专用夹具定位夹紧，手工上下料。

3．对本毕业设计（论文）课题成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕

1、查阅与本课题有关的中外文献资料15篇以上，完成开题报告一份；

2、翻译与课题有关的外文资料（字数不少于3000）；

3、工艺规程卡一套，设计说明书一份；

4、图纸工作量：装配图若干张，共计不少于两张0号幅面，其中利用计算机不少于1张1号幅面；

5、技术经济分析报告1份。

4．主要参考文献

1.张泰金.钻孔夹具精度技术分析.工业计量,1999

2.陈明龙.一种可调等分孔通用夹具.机械制造,2001

3.王光斗等主编. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技出版社，2005.

4.马燕.定位误差对分度精度影响的分析和计算.机械工艺师,1997

5.哈尔滨工业大学,上海工业大学主编：机床夹具设计.上海科技出版社,上海，

6.欧阳兮译.《孔加工的技术革新》，世界制造技术与装备市场， 96.2

7.薛源顺主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社，2004.

8.胡秉文、刘光灿、周国柱.《机械制造工艺学》，中国科学技术出版社

9.马准.《大量生产走向柔性化》，世界制造技术与装备市场， 96.3

10.齐国光主编. 机械制造工艺学. 东莞：石油大学出版社，2004.

11.孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1992.

12.M. L. Maher , J . H. Rutherford. A Model for Synchronous Collaborative Design Using CAD and Database Management [J ] .Research in Engineering Design , 1997 ,9(7) :95～98

13.J . Y. Lee et al. Network - centric feature - based modeling[J ] . IEEE Comput . Soc , 1999 ,280～290

14.J . Y. Lee et al. A web - enabled approach to feature – based modeling in a distributed and collaborative design environment[ J ] . Concurrent Engineering : Research and Applications. 2001 ,9 (1) ,74～87

1.引言1

1.1油泵上体加工工艺现状1

1.2油泵上体加工工艺发展趋势1

2.方案论证4

2.1分析油泵上体的结构特点和精度要求4

2.1.1结构特点4

2.1.2主要技术要求4

2.2加工工艺路线的确定6

2.2.1确定生产纲领6

2.2.2确定泵体毛坯的制造形式7

2.2.3毛坯形状及铸造尺寸的确定7

2.2.4定位基准的选择8

2.2.5确定合理的夹紧方式8

2.2.6工艺路线的比较分析9

3.油泵上体加工工序设计12

4.钻模夹具设计38

4.1钻削切削力与夹紧力的计算40

4.2钻模板的设计40

4.3钻套的选择和设计41

4.4支脚的设计41

4.5钻床夹具的导向误差分析41

4.6夹具的结构设计42

5.结论43

6.技术经济分析报告45

7.致谢47

8.参考文献48

1.引言

1.1油泵上体加工工艺现状

我国常用的柴油机喷油泵为：A型泵、B型泵、P型泵、VE型泵等。前三种属柱塞泵；VE泵系分配式转子泵。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制，确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件，被视为柴油发动机的“心脏”部件，它一旦出问题会使整个柴油机工作失常，因此设计加工中对泵体零件提出了很高的要求。

以单缸泵体为例，我国目前中小型柴油机所用的单缸油泵主要来自于专业配套厂,其中有较资深的国有企业,也有新兴的乡镇企业。它的生产主要采用通用机床加专用夹具以工序分散的组织方式进行。存在的主要问题是加工质量不稳定,精度低,废品率高;个别关键精度要求普遍难以保证,导致油泵整机性能难以达标,成为困扰行业的一个技术难题。行业内部也一直不断的在进行技术攻关,但见效不大。

1.2油泵上体加工工艺发展趋势

1)工序集中

在一次安装中可完成零件多个表面的加工，可以较好地保证这些表面的相互位置精度，同时减少了装夹时间和减少工件在车间内的搬运工作量，利于缩短生产周期。减少机床数量，并相应减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作。可采用高效率的机床或自动线、数控机床等，生产率高。因为采用专用设备和工艺装备，使投资增大，调整和维修复杂，生产准备工作量[4]

2)高速加工

高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动（或移动）速度超过普通切削5～10倍，主要体现在刀具快进、工进及快退三个环节上，是高速加工系统技术中的一个子系统；对于整条生产自动线而言，高速加工技术表征是以较简捷的工艺流程、较短、较快的生产节拍的生产线进行生产加工。这就要突破机械加工传统观念，在确保产品质量的前提下，改革原有加工工艺（方式）：或采用一工位多工序、一刀多刃，或以车、铰、铣削替代磨削，或以拉削、搓、挤、滚压加工工艺（方式）替代滚、插、铣削加工等工艺（方式），尽可能地缩短整条生产线的工艺流程；对于某一产品而言，高速加工技术也意味着企业要以较短的生产周期，完成研发产品的各类信息采集与处理、设计开发、加工制造、市场营销及反馈信息。这与敏捷制造工程技术理念有相同之处。[6]

3)自动化生产

自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC，MC，CAM，FMS，CIM，IMS等来完成。在末来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。同时自动化开始面向中小型企业，以经济实用为出发点，满足不断发展的产品多样化和个性化需要。[3]

由此，现代化技术多采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自动换刀数控镗铣床；不仅生产效率高、加工精度高，而且适用范围广，设备利用率高。箱体大量生产中，还广泛采用由组合机床与输送装置组成的自动线进行加工；提高生产效率，降低成本，减轻劳动强度，稳定产品质量，降低对工人技术水平的要求

加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。?

加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中心。

(1)卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。

(2)立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

(3)万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。[11]

2.方案论证

2.1分析油泵上体的结构特点和精度要求

2.1.1结构特点

我们认为动力源由凸轮轴驱动端传入后，通过挺柱体作用于两对偶件，向外供油，这直接关系着喷油泵总成的供油特性、速度特性及柴油机的动力特性:与调速器相连的拉杆运动的可靠性和灵活性又直接影响喷油泵总成的调速特性乃至柴油机的调速性能。因此，轴承安装孔与凸轮轴、挺柱体与导程孔、拉杆孔与拉杆等三对运动副直接影喷油泵总成的三大特性。同时，燃油的内漏、外漏问题占油泵故障的50%之多，因此法兰套安装孔及密封孔与法兰套之间的静配合直接影响着油泵故障率。因此，产品设计对轴承安装孔、导程孔、法兰套安装孔及密封孔、拉杆孔以及定位支撑销孔等提出严格的要求

油泵属于典型的箱体类零件，它用于将机器和部件中的轴、套。齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来实现规定的运动。它的结构特点是结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。对油泵上体的加工主要集中在对一些孔的加工，基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等，通孔工艺性最好；深孔、阶梯孔、相贯通的交叉孔工艺性较差；盲孔工艺性最差，所以在设计上也尽量避免。

参考文献

1.张泰金.钻孔夹具精度技术分析.工业计量,1999

2.陈明龙.一种可调等分孔通用夹具.机械制造,2001

3.王光斗等主编. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技出版社，2005.

4.马燕.定位误差对分度精度影响的分析和计算.机械工艺师,1997

5.哈尔滨工业大学,上海工业大学主编：机床夹具设计.上海科技出版社,上海，

6.欧阳兮译.《孔加工的技术革新》，世界制造技术与装备市场， 96.2

7.薛源顺主编. 机床夹具设计. 北京：机械工业出版社，2004.

8.胡秉文、刘光灿、周国柱.《机械制造工艺学》，中国科学技术出版社

9.马准.《大量生产走向柔性化》，世界制造技术与装备市场， 96.3

10.齐国光主编. 机械制造工艺学. 东莞：石油大学出版社，2004.

11.孟少农主编. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，1992.

360桌面截图20141125132716.gif

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内容简介：: 目录1.引言.11.1 油泵上体加工工艺现状.11.2 油泵上体加工工艺发展趋势.12.方案论证.42.1 分析油泵上体的结构特点和精度要求 .42.1.1 结构特点.42.1.2 主要技术要求.42.2 加工工艺路线的确定 .62.2.1 确定生产纲领.62.2.2 确定泵体毛坯的制造形式.72.2.3 毛坯形状及铸造尺寸的确定.72.2.4 定位基准的选择.82.2.5 确定合理的夹紧方式.82.2.6 工艺路线的比较分析.93.油泵上体加工工序设计.124.钻模夹具设计.384.1 钻削切削力与夹紧力的计算 .404.2 钻模板的设计 .404.3 钻套的选择和设计 .414.4 支脚的设计 .414.5 钻床夹具的导向误差分析 .414.6 夹具的结构设计 .425.结论.436.技术经济分析报告.457.致谢.478.参考文献.48景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 1 页共 51 页1.1.引言引言1.11.1 油泵上体加工工艺现状油泵上体加工工艺现状我国常用的柴油机喷油泵为：A 型泵、B 型泵、P 型泵、VE 型泵等。前三种属柱塞泵；VE 泵系分配式转子泵。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。其中调速器是保障柴油机的低速运转和对最高转速的限制，确保喷射量与转速之间保持一定关系的部件。而喷油泵则是柴油机最重要的部件，被视为柴油发动机的“心脏”部件，它一旦出问题会使整个柴油机工作失常，因此设计加工中对泵体零件提出了很高的要求。以单缸泵体为例，我国目前中小型柴油机所用的单缸油泵主要来自于专业配套厂,其中有较资深的国有企业,也有新兴的乡镇企业。它的生产主要采用通用机床加专用夹具以工序分散的组织方式进行。存在的主要问题是加工质量不稳定,精度低,废品率高;个别关键精度要求普遍难以保证,导致油泵整机性能难以达标,成为困扰行业的一个技术难题。行业内部也一直不断的在进行技术攻关,但见效不大。1.21.2 油泵上体加工工艺发展趋势油泵上体加工工艺发展趋势1) 工序集中在一次安装中可完成零件多个表面的加工，可以较好地保证这些表面的相互位置精度，同时减少了装夹时间和减少工件在车间内的搬运工作量，利于缩短生产周期。减少机床数量，并相应减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作。可采用高效率的机床或自动线、数控机床等，生产率高。因为采用专用设备和工艺装备，使投资增大，调整和维修复杂，生产准备工作量42) 高速加工高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动（或移动）速度超过景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 2 页共 51 页普通切削510倍，主要体现在刀具快进、工进及快退三个环节上，是高速加工系统技术中的一个子系统；对于整条生产自动线而言，高速加工技术表征是以较简捷的工艺流程、较短、较快的生产节拍的生产线进行生产加工。这就要突破机械加工传统观念，在确保产品质量的前提下，改革原有加工工艺（方式）：或采用一工位多工序、一刀多刃，或以车、铰、铣削替代磨削，或以拉削、搓、挤、滚压加工工艺（方式）替代滚、插、铣削加工等工艺（方式），尽可能地缩短整条生产线的工艺流程；对于某一产品而言，高速加工技术也意味着企业要以较短的生产周期，完成研发产品的各类信息采集与处理、设计开发、加工制造、市场营销及反馈信息。这与敏捷制造工程技术理念有相同之处。63) 自动化生产自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过NC，MC，CAM，FMS，CIM，IMS等来完成。在末来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。同时自动化开始面向中小型企业，以经济实用为出发点，满足不断发展的产品多样化和个性化需要。3由此，现代化技术多采用功率大、功能多的加工中心；“加工中心”就是多工序自动换刀数控镗铣床；不仅生产效率高、加工精度高，而且适用范围广，设备利用率高。箱体大量生产中，还广泛采用由组合机床与输送装置组成的自动线进行加工；提高生产效率，降低成本，减轻劳动强度，稳定产品质量，降低对工人技术水平的要求加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。因而大大减少了工件装夹时间，测量和机床调整等辅助工序时间，对加工形状比较复杂，精度要求较高，品种更换频繁的零件具有良好的经济效果。景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 3 页共 51 页加工中心通常以主轴与工作台相对位置分类，分为卧式、立式和万能加工中心。(1) 卧式加工中心：是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，主要适用于加工箱体类零件。(2) 立式加工中心：是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。(3) 万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。11景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 4 页共 51 页2.2.方案论证方案论证2.12.1 分析油泵上体的结构特点和精度要求分析油泵上体的结构特点和精度要求2.1.1 结构特点我们认为动力源由凸轮轴驱动端传入后，通过挺柱体作用于两对偶件，向外供油，这直接关系着喷油泵总成的供油特性、速度特性及柴油机的动力特性:与调速器相连的拉杆运动的可靠性和灵活性又直接影响喷油泵总成的调速特性乃至柴油机的调速性能。因此，轴承安装孔与凸轮轴、挺柱体与导程孔、拉杆孔与拉杆等三对运动副直接影喷油泵总成的三大特性。同时，燃油的内漏、外漏问题占油泵故障的 50%之多，因此法兰套安装孔及密封孔与法兰套之间的静配合直接影响着油泵故障率。因此，产品设计对轴承安装孔、导程孔、法兰套安装孔及密封孔、拉杆孔以及定位支撑销孔等提出严格的要求油泵属于典型的箱体类零件，它用于将机器和部件中的轴、套。齿轮等有关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来实现规定的运动。它的结构特点是结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。对油泵上体的加工主要集中在对一些孔的加工，基本孔可分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等，通孔工艺性最好；深孔、阶梯孔、相贯通的交叉孔工艺性较差；盲孔工艺性最差，所以在设计上也尽量避免。2.1.2 主要技术要求平面精度零件底面 B 为装配面，对其表面质量提出了较高要求，粗糙度为 Ra1.6，平面度为 0.05mm。另外还有考虑到下一步工序的顺利进行，对一些表面垂直度也提出了相关要求，例如在进行通气斜孔加工前预先铣出的一个平面要求相对孔轴线的垂直度公差为 0.1mm。还有螺塞孔 2-M12，套筒定们孔 2-M6 处的平面也分别提出了相对孔轴线的垂直度公差为 0.1mm。孔径精度景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 5 页共 51 页孔径的尺寸误差和形位公差会造成偶件配合不良，因此，对孔的精度要求较高。从零件图可知，泵体主要有以下几种典型孔的加工：定位通孔的加工零件对连接定位孔相对底面 B 的垂直度要求为 0.2/100。由于 L/D5，称为深孔，工艺性性并不太好，所以实际工艺上对该加工刀具进行了特殊配置，以保证产品要求。其中 2-8.5 自身的尺寸及形状误差在图纸上并没有明确标出，而 2-8.2 孔表面粗糙度要求为 R6.3,两孔孔径相差很小，可以在钻床上先钻出一个通孔，然后对2-8.5 进行扩孔，对 2-8.2 进行粗铰。阶梯孔的加工对套筒安装阶梯孔的各级孔都提出了相应的尺寸精度（H6-10 级）及表面粗糙度（Ra1.6）要求。对阶梯孔可以在车床上利用专用夹具及相应刀具进行镗孔得到。套筒定位交叉孔的加工交叉孔的工艺性较差，但此零件对其要求并不算太高。2-M6，通气斜孔是侧向交叉孔，并且都要加工出螺纹，尺寸公差等级为 6-7 级。在未加工的铸毛坯斜面的工件上钻孔，钻头产生的偏移较大，且在钻入时单面的侧向负荷易使钻头产生折断，宜采用保护钻头的特殊钻套，并先铣削一垂直于钻孔轴线的小平面，结合本零件的实际特殊性，我们还需要设计出专用钻模（包括相关的定位、夹紧元件）。另外，零件图对各孔之间的相对位置尺寸误差也提出了要求。整理成表格后，形式如下：为了保证连杆的装配精度和工作要求，主要技术要求见表 1-1技术要求项目具体要求或数值满足的主要性能机体顶面粗糙度为 Ra6.3,底面 B 的平面度为 0.05正面两套筒定位交叉孔凹台端面相对孔轴线的垂直度为 0.1螺塞孔凹台端面相对孔轴线的垂直度为 0.1平面精度通气斜孔凹台端面相对轴线的垂直度为 0.1两细长连接通孔相对底面 B 的垂直度为2 . 0:100 孔与平面的形位精度套筒安装阶梯通孔相对底面 B 的垂直度为1 . 0:100 孔与孔的形位精度相对细长连接通孔的轴心线距离公差为0.1景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 6 页共 51 页套筒定位交叉孔相对套筒安装通孔的位置度为 25：0.2套筒安装盛油槽18 相对孔14 的同轴度为 0.1通气斜孔轴线相对套筒安装孔的倾斜度为 0.1详见：图 2-1 零件图图 2-1 零件图2.2 加工工艺路线的确定拟订工艺路线，是设计整个工艺规程的主线，这项工作与确定工艺基准、毛坯、工序、尺寸等穿插进行，因而工作量较大。应根据有关原则，在充分调查研究的基础上，从本厂、本车间人力、物力、技术水平出发，并结合引进新技术的可能性加以考虑。我们先研究一下泵体零件图2.2.1 确定生产纲领根据市场需求及企业自身的市场定位决定产品生产为中批量景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 7 页共 51 页2.2.2 确定泵体毛坯的制造形式材料选 HT200；因为灰铸铁成本低，耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性好；从零件设计图纸可以看出，零件孔径不大，如果直接浇铸出来很容易出现诸如砂眼缩松裂纹等缺陷，所以实际工艺上毛坯均为实心体，毛坯余量视生产批量和铸造方法等而定；毛坯在浇铸后要进行退火热处理，以改善切削性能，并消除铸造内应力。铸造件的成本相对低廉，而且零件毛坯体积不大，形状也并不复杂，根据现有厂里的生产设备和技术水平，选择采用金属型浇铸而成，这种铸造方法可以铸出形状不太复杂的铸件，铸件尺寸精度可达 0.1mm 至 0.5mm,表面粗糙度 Ra 可达 12.5 至 6.3,铸件力学性能较好，从而可以减少加工余量、节约材料，降低消耗。2.2.3 毛坯形状及铸造尺寸的确定由于泵体各孔直径不大（30mm），毛坯均为实心体，倒圆角处加工要求不高，而且考虑到曲面加工的困难，故倒圆角直接铸造出来。所以毛坯整体上是一个立方体。要确定毛坯铸造尺寸，首先得先确定铸件的机械加工加工余量铸件的机械加工余量的确定铸件的机械加工余量是为保证铸件加工表面尺寸和零件精度，在铸件工艺设计时预先增加的并在机械加工时切去的金属层厚度。铸件图上给定的铸件尺寸称为铸件基本尺寸，它包括机械加工余量。铸件的尺寸公差是指铸件基本尺寸的最大极限尺寸与最小极限尺寸的差值范围。铸件表面进行单侧加工，铸件机械加工余量（MA）和铸件尺寸公差（CT）的分配。铸件机械加工余量等级和选用因为泵体是典型的箱体零件，主要是孔的加工，而毛坯铸件的表面加工并不复杂，所以可采用简单实用的查表确定铸件毛坯的尺寸。对于成批和大量生产的铸件，机械加工余量(MA)的等级可按机械加工余量表）选取在保证毛坯成形质量要求的前提下，为了适当降低毛坯铸造对工人技术的要求，我们选取铸件尺寸公差等级为 CT10 级，机械加工余量等级为 G 级。当已确定铸件的尺寸公差等级后，对砂型铸造的铸件，其顶面（相对浇注位置而景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 8 页共 51 页言）的加工余量等级要比底、侧面的加工余量等级降低一级选用。当铸件尺寸公差等级和加工余量等级确定后，其机械加工余量数值应按有加工要求的表面上最大基本尺寸和该表面距它的加工基准间尺寸二者中较大的尺寸所在范围选取。从而得知：泵体毛坯顶面机械加工余量为 4.0mm，底面及侧面机械加工余量为3.5mm。所以最终不难确定，毛坯理论上尺寸为长宽高：81mm53.5mm49mm。取整确定为：80mm50mm50mm毛坯图见下图 2-4图 2-4 毛坯图2.2.4 定位基准的选择通过进一步分析，我们选择毛坯底平面 B 作为加工精基准，采用一连接孔8.5、一套筒安装孔 14 两孔作为两定位孔，与精基准同时加工而成。同时，工艺上规定毛坯顶面作为粗基准，采用精基准定位加工而成。这样采用一面两销进行定位，为了防止过定位，应采用一圆柱销一菱形销的定位方式。景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 9 页共 51 页2.2.5 确定合理的夹紧方式油泵上体毛坯刚性良好，而且要钻的孔不大，我们不需要采用太过复杂的夹紧方式，通过研究，可以以简单的螺纹旋紧机构对工件进行夹紧，夹紧力作用于机体顶面，作用方向垂直机体顶面并指向底面。2.2.6 工艺路线的比较分析由上述技术条件的分析可知，油泵上体的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都较高，在对油泵的需求量急剧增加的情况下，传统的工艺已不能适应大规模的生产，于是我们应该努力的寻找更能适应社会生产能力条件的加工工艺路线。拟订零件的加工路线是制定工艺规程的总体布局，主要任务是选择各表面的加工方法，及定位基准，确定加工顺序，各工序采用的机床设备和工艺装备等。该零件是大量生产，可以采用机床配以专用夹具，并适当配置专用机床进行加工，工序以分散为主，某些工序可以适当集中应划分加工阶段，将粗加工和精加工分开；刀具和量具的选择可以专用的与适用的相结合，根根据以上分析，初步拟订的工艺路线方案（一）如下：工序号工序内容定位基准机床设备01铸造、清砂、去浇口、检验铸件有无缺陷02人工时效处理03粗半精铣 B 面，留磨余量机体顶面X5032 立式铣床04粗半精铣机体顶面底面 BX5032 立式铣床05粗精磨 B 面至图样尺寸机体顶面M7150 卧轴磨床06粗半精铣泵体四周至图样尺寸底面 BX5032 立式铣床07钻两个套筒安装孔和两个连接孔底面 BZ5140 立式钻床08粗镗两个套筒安装孔的盛油槽至图样尺寸底面 BZ5140 立式钻床09钻攻两个套筒安装孔的螺纹孔Z5140 立式钻床10钻攻右侧螺塞孔并锪平M 面Z5140 立式钻床11钻攻左侧螺塞孔并锪平N 面Z5140 立式钻床12钻攻 M6 两个套筒定位孔并锪平P 面Z5140 立式钻床13钻攻 M5 通气孔并锪平底面和两连接孔Z5140 立式钻床景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 10 页共 51 页14去毛刺15检验16入库工艺路线方案二：工序号工序内容工序定位基准机床设备01铸造02清铲铸件03退火04粗铣顶面划线找正、支承底面X5032 立式铣床05粗铣底面顶面X5032 立式铣床06磨削底面顶面M7150 卧轴磨床07钻2 . 82划线找正、底面Z5140 立式钻床08粗铰2 . 82底面Z5140 立式钻床09对进行倒角2 . 82Z5140 立式钻床10钻5 . 112底面和2 . 82Z5140 立式钻床11镗削5 . 112分别以 M、N 面12车削端面5 . 112分别以 M、N 面13对进行倒角5 . 112Z5140 立式钻床14对进行攻丝5 . 112Z5140 立式钻床15钻142底面和2 . 82Z5140 立式钻床16镗222底面和2 . 8217半精镗222底面和2 . 8218精镗安装套筒安装孔盛油槽222底面和2 . 8219对进行倒角142底面和2 . 82Z5140 立式钻床20对进行攻丝142Z5140 立式钻床21镗62M 面22半精镗62M 面23对进行倒角62M 面Z5140 立式钻床24对进行攻丝62M 面Z5140 立式钻床25钻斜孔5底面和2 . 82Z5140 立式钻床26对斜孔进行倒角5底面和2 . 82Z5140 立式钻床27对斜孔进行攻丝5Z5140 立式钻床28退磁29检验景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 11 页共 51 页对比两种方案，虽然两种方案都能够达到加工工艺要求，可是第二种方案的工序过于分散，而且频繁装卸对加工精度也有很大的影响。而第一种方案很好地解决了上述存在的问题，采用工序集中分散相结合的加工方法，一次定位夹紧后，尽可能加工多一些部位。所以，我们选择第一方案作为最终加工方案。景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 12 页共 51 页3.3.油泵上体加工工序设计油泵上体加工工序设计工序工序 0101 铸造、清砂、去浇口、检查铸件有无缺陷铸造、清砂、去浇口、检查铸件有无缺陷依照毛坯图铸造出工件毛坯，随后进行清理，检查无缺陷后运送至热处理车间工序工序 0202 人工时效处理人工时效处理将铸造好的工件放入加热炉中进行人工时效处理，每次放入 500 个，温度 550 摄氏度，加热速度为 75/h，时间为 8-9h，然后随炉冷却至室温，且随炉冷却速度应控制在 30/h 以下。工序工序 0303 粗半精铣机体底面粗半精铣机体底面 B B 材料：HT300加工要求：粗半精铣 B 底面，加工余量，工序尺寸 46mm4mm机床：立式铣床5032X刀具：镶齿端铣刀（1）铣削深度由于加工余量为，故可在一次走刀内切完，故。mm4mmap4（2）选取进给量根据（加工工艺手册）表 9.4-1），按表面粗糙度的要求，选进给量取。,/45. 0/3 . 0zmmzmmafrmmf3（3）计算切削速度铣削速度的计算公式为：vvuwyfxpmqvKzpaaaTdCVvvvv0式中：-铣削速度Vminm-铣削条件改变时铣削速度修正系数vK根据（机械加工工艺手册表 9.4-8），按工件材料，铣刀类型的要求，选，23vC2 . 0vq15. 0v35. 0vy2 . 0vu13. 0vp32. 0m根据（机械加工工艺手册表 9.4-7），按铣刀直径的要求，选mmd800景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 13 页共 51 页。min120T根据（机械加工工艺手册）表 9.4-11），按铣刀类型，加工材料等要求，选，, ，。则修正系统0.940 . 1TvK71. 0MvK32. 1MpmK0 . 1svK0 . 1kvKvK代入具体数据，可得min/68. 6mv 工序工序 0404 粗半精铣机体顶面粗半精铣机体顶面材料：HT300加工要求：粗半精铣 B 底面，加工余量，工序尺寸 46mm4mm机床：立式铣床5032X刀具：镶齿端铣刀（1）铣削深度由于加工余量为，故可在一次走刀内切完，故。mm4mmap4（2）选取进给量根据（加工工艺手册）表 9.4-1），按表面粗糙度的要求，选进给量取。,/65. 0/4 . 0zmmzmmafrmmf5 . 5（3）计算切削速度铣削速度的计算公式为：vvuwyfxpmqvKzpaaaTdCVvvvv0式中：-铣削速度Vminm-铣削条件改变时铣削速度修正系数vK根据（机械加工工艺手册表 9.4-8），按工件材料，铣刀类型的要求，选，23vC2 . 0vq15. 0v35. 0vy2 . 0vu13. 0vp32. 0m根据（机械加工工艺手册表 9.4-7），按铣刀直径的要求，选mmd400。min120T根据（机械加工工艺手册）表 9.4-11），按铣刀类型，加工材料等要求，选，, ，。0 . 1TvK71. 0MvK32. 1MpmK0 . 1svK0 . 1kvK景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 14 页共 51 页代入具体数值求得：min/35. 5mv 工序工序 0505 粗精磨机体底面粗精磨机体底面 B B材料：HT300加工要求：粗精磨机体底面 B，磨削余量为 0.5mm，工序尺寸62. 005 .41机床：卧式磨床AM7150砂轮宽 63mm据机械加工工艺手册表 134-29 可知砂轮转速粗磨时为 1518m/s,取16m/s。工件速度选为 6m/s,查表 134-30 可知工作台单行程纵向进给量，取 30mm/r,进而可查得工件台单行程磨削深度0.04mm/r。rmmfa/4432pa精磨时砂轮转速为 1820m/s,取为 18m/s。工件速度选为 6m/s,查表 134-31 可知工作台单行程纵向进给量，取 25mm/r,进而可查得工作台单行程磨削深度为 0.023mm/r。rmmfa/32163.6 工序 06 粗半精铣泵体四周至图样尺寸3.7 工序 07 钻扩套筒安装孔和连接孔并孔口倒角钻、扩连接孔材料：HT300 加工要求：钻两个连接孔及孔口倒角，加工余量，深度，工序尺寸2 . 8mm5 .41。mm8机床：立式钻床5140Z刀具：整体硬质合金直柄麻花钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-1），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf57. 047. 0rmmf50. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-16），按进给量及钻头直径的要求，选min12mV （3）确定机床主轴转速景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 15 页共 51 页01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min12mV 14. 3mmd80代入数根据得：min7 .477rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin500rnw10000dnVw其中，min500rnw14. 3mmd80代入数根据得：min56.12mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 16 页共 51 页要求，选， mml21，。mmlf4mmlw5 .41min500rn rmmf50. 01i代入数根据得：stm4 .11综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床整体硬质合金直柄麻花钻rmmf50. 0min500rnwmin56.12mV stm4 .11加工要求：扩孔5 . 8机床：立式钻床5140Z刀具：整体高速钢直柄扩孔钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-6），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf6 . 05 . 0rmmf50. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-34），按进给量及钻头直径的要求，选min27mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min27mV 14. 3mmd5 . 80代入数根据得：min6 .1011rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 17 页共 51 页，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin1100rnw10000dnVw其中，min1100rnw14. 3mmd5 . 80代入数根据得：min36.29mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选， mml21，。mmlf2mmlw5 .33min1100rn rmmf50. 01i代入数根据得：stm09. 4综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床整体高速钢直柄扩孔钻rmmf50. 0min1100rnwmin36.29mV stm09. 4景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 18 页共 51 页钻、扩套筒安装孔材料：HT300 加工要求：钻两个套筒安装孔，加工余量，深度，工序尺寸。14mm5 .4114机床：立式钻床5140Z刀具：高速钢直柄麻花钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-1），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf45.037.0rmmf40. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-17），按进给量及钻头直径的要求，选min16mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min16mV 14. 3mmd140代入数根据得：min364rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin400rnw10000dnVw其中，min400rnw14. 3mmd140代入数根据得：min6 .17mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-43），钻、扩、铰孔时加工机动时间景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 19 页共 51 页计算公式：infllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选， mml21，。mmlf7mmlw5 .41min400rn rmmf40. 01i代入数根据得：stm9 .18综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床高速钢直柄麻花钻rmmf40. 0min400rnwmin6 .17mV stm9 .18加工要求：扩孔18机床：立式钻床5140Z刀具：整体高速钢直柄扩孔钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-6），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf7 . 06 . 0rmmf60. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-34），按进给量及钻头直径的要求，选min1 .25 mV 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 20 页共 51 页（3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min1 .25 mV 14. 3mmd180代入数根据得：min1 .444 rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin500rnw10000dnVw其中，min500rnw14. 3mmd180代入数根据得：min26.28mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 21 页共 51 页要求，选， mml21，。mmlf9mmlw5 .41min500rn rmmf60. 01i代入数根据得：stm5 .10综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床整体高速钢直柄扩孔钻rmmf60. 0min500rnwmin26.28mV stm5 .10工序工序 0808 粗镗套筒安装孔的盛油槽粗镗套筒安装孔的盛油槽材料：HT300 加工要求：粗镗套筒安装孔的盛油槽，加工余量，深度4mm14机床：立式钻床5140Z刀具：高速钢弯头镗刀（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-1），按钻头直径要求，选进给量，取 rmmrmmf57. 047. 0rmmf5 . 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-17），按进给量及钻头直径的要求，选min9 .26mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min9 .26mV 14. 3mmd220代入数根据得：min4 .389rn （4）计算实际切削速度景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 22 页共 51 页根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin400rnw10000dnVw其中，min400rnw14. 3mmd220代入数根据得：min6 .27mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选，，mml21mmddlrwmf2cot2mmlw14min400rn ，。rmmf5 . 01i代入数根据得：stm4 . 5综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床高速钢弯头镗刀rmmf/5 . 0min400rnwmin6 .27mV stm4 . 5景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 23 页共 51 页工序工序 0909 攻套筒安装孔的螺纹孔攻套筒安装孔的螺纹孔（1）被加工工件的主要数据1) 工件材料为灰铸铁，型号为 HT2002) 螺纹为内螺纹 M201.5,长度为 9mm,精度为 6 级。（2）工艺参数选择与计算1) 设备选用：半自动螺纹铣床 SB6110A。2) 刀具选用：高速钢螺纹梳形铣刀根据机械加工工艺手册表 165-4 可查得铣刀直径为 20mm,齿数为 6,耐用度为 180min3) 根据机械加工工艺手册表 165-5 可查得螺纹铣刀每齿进给量0.06mm/zfa4) 根据机械加工工艺手册表 165-6 可查得螺纹铣刀切削速度22m/min，按所用材料进行修正，修正系数则v15. 10 . 115. 1vvMTvkkk25.3m/min。v5) 计算铣刀转速： (r/min)Dvn10000其中：为切削速度 m/minv 为铣刀直径 mmD 取 3.14代入具体数据得： 402.9r/min0n6)按机床实际转速修正正切削速度：螺纹铣刀转速采用 400r/min，修正后的切削速度为 25.12m/min。7)计算机动时间：sznadmtfm6 .30400606. 017. 12014. 30式中：铣一个工件的机动时间 smt景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 24 页共 51 页螺纹直径 mmd 工件一转的超切系数，取 1.17m 铣刀每齿进给量 mm/zfa 铣刀齿数z 铣刀转速 r/min0n综合计算结果如下：机床设备刀具选用每齿进给量切削速度铣刀转速机动工时半自动螺纹铣床 SB6110A高速钢螺纹梳形铣刀0.06mm/zfa25.12m/min400r/min30.6s工序工序 1010 钻攻螺塞孔并锪平钻攻螺塞孔并锪平材料：HT300 加工要求：钻螺塞孔及孔口倒角，加工余量，深度5 .10mm74机床：立式钻床5140Z刀具：整体硬质合金直柄麻花钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-2），按钻头直径要求，选进给量，取,由于钻孔深度大于 3 倍直径，所以应rmmrmmf39. 031. 0rmmf35. 0该乘修正系数，故最终tfkrmmf/28. 08 . 035. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-17），按进给量及钻头直径的要求，选min15mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 25 页共 51 页其中：，min15mV 14. 3mmd5 .100代入数根据得：min9 .454rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin500rnw10000dnVw其中，min500rnw14. 3mmd5 .100代入数根据得：min48.16mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选， mml21，。mmlf25. 5mmlw74min500rn rmmf28. 01i代入数根据得：stm82.34综合计算结果如下：景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 26 页共 51 页机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床高速钢直柄麻花钻rmmf/28. 0min500rnwmin48.16mV stm82.34（6）锪平20机床：立式钻床5140Z刀具：带导柱直柄平底锪钻，代号为 209（7）倒角根据（机械加工工艺手册表 8.2-74），选用倒角钻头，钻出倒角。045（8）攻螺纹1) 被加工工件的主要数据工件材料为灰铸铁，型号为 HT300。螺纹为内螺纹 M121.5，长度为 17mm,精度为 6 级。2) 工艺参数选择与计算设备选用：Z410 立式钻床刀具选用：高速钢 M121.5 细柄机用丝锥攻螺纹的切削速度按表 162-14 所列公式计算（m/min）vymzvkPTdcvvv0其中：为丝锥公称直径 mm0d 为丝锥耐用度 minT 为工件螺纹螺距 mmP 为切销速度修正系数vk查机械加工工艺手册表 162-14 可得参数5 . 00 . 10 . 15 . 0, 9 . 0, 5 . 0, 2 . 1,41vvqvtMvvvvkkkkmyZcmmPTmmd5 . 1min,90,120代入具体数据得：min/75. 5mV 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 27 页共 51 页计算锥刀转速： (r/min)Dvn10000其中：为切削速度 m/minv 为丝锥公称直径 mmD 取 3.14代入具体数据得：min/6 .1520rn 按机床实际转速修正切削速度，机床丝锥转速采用，修正切削速度min/1500rn 为。min/65. 5mV 计算机动时间：（min）)11(11nnplltm其中：工件螺纹长度 mml 丝锥切削锥长度 mm1l 攻螺纹时的超切量，取P)32( 攻螺纹时的转速 r/minn 丝锥退出时的转速 r/min1n 工件螺纹螺距 mmP为方便起见，我们设定1nn 查机械加工工艺手册表 162-5 可知各参数为：17mm, =29mm, =1.5mm, =34.5mm 取 4mm, =l1lPP)32(1nn min/150r代入具体数据可得：stm66.26综合计算结果如下：景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 28 页共 51 页机床设备刀具选用切削速度锥刀转速机动时间Z410 立式钻床高速钢 M121.5细柄机用丝锥min/65. 5mV min/1500rn stm66.26工序工序 1111 钻攻另一螺塞孔并锪平钻攻另一螺塞孔并锪平（1）锪平20机床：立式钻床5140Z刀具：带导柱直柄平底锪钻，代号为 209（2）倒角根据（机械加工工艺手册表 8.2-74），选用倒角钻头，钻出倒角。045（3）攻螺纹1) 被加工工件的主要数据工件材料为灰铸铁，型号为 HT300。螺纹为内螺纹 M121.5，长度为 17mm,精度为 6 级。2) 工艺参数选择与计算设备选用：Z410 立式钻床刀具选用：高速钢 M121.5 细柄机用丝锥攻螺纹的切削速度按表 162-14 所列公式计算（m/min）vymzvkPTdcvvv0其中：为丝锥公称直径 mm0d 为丝锥耐用度 minT 为工件螺纹螺距 mmP 为切销速度修正系数vk查机械加工工艺手册表 162-14 可得参数5 . 00 . 10 . 15 . 0, 9 . 0, 5 . 0, 2 . 1,41vvqvtMvvvvkkkkmyZcmmPTmmd5 . 1min,90,120景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 29 页共 51 页代入具体数据得：min/7 . 4 mV 计算锥刀转速： (r/min)Dvn10000其中：为切削速度 m/minv 为丝锥公称直径 mmD 取 3.14代入具体数据得：min/7 .1240rn 按机床实际转速修正切削速度，机床丝锥转速采用，修正切削速度为min/125r。min/71. 4mV 计算机动时间：（min）)11(11nnplltm其中：工件螺纹长度 mml 丝锥切削锥长度 mm1l 攻螺纹时的超切量，取P)32( 攻螺纹时的转速 r/minn 丝锥退出时的转速 r/min1n 工件螺纹螺距 mmP为方便起见，我们设定1nn 查机械加工工艺手册表 162-5 可知各参数为：17mm, =29mm, =1.5mm, =34.5mm 取 4mm, =l1lPP)32(1nn min/125r代入具体数据可得：stm72.46景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 30 页共 51 页综合计算结果如下：机床设备刀具选用切削速度锥刀转速机动时间Z410 立式钻床高速钢M121.5 细柄机用丝锥min/71. 4mV min/125rstm72.46工序工序 1212 钻攻套筒定位孔并锪平钻攻套筒定位孔并锪平材料：HT300 加工要求：钻两个套筒定位孔及孔口倒角，加工余量，深度0 . 5mm14机床：立式钻床5140Z刀具：高速钢直柄麻花钻（1）选取进给量根据（机械加工工艺手册）表 10.4-1），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf22. 018. 0rmmf2 . 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-17），按进给量及钻头直径的要求，选min17mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min17mV 14. 3mmd50代入数根据得：min8 .1082rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin1100rnw景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 31 页共 51 页10000dnVw其中，min1100rnw14. 3mmd50代入数根据得：min27.17mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：ifnllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选，，mml21mmlf5 . 2mmlw14min1100rn rmmf2 . 0。1i代入数根据得：stm04. 5机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床高速钢直柄麻花钻rmmf/2 . 0min1100rnwmin27.17mV stm04. 5（6）锪平5 .10机床：立式钻床5140Z刀具：带导柱直柄平底锪钻，代号为 10.53.4景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 32 页共 51 页（7）攻螺纹 M6-7H被加工工件的主要数据工件材料为灰铸铁，型号为 HT300。螺纹为内螺纹 M61.0，长度为 10mm,精度为 7 级。工艺参数选择与计算设备选用：Z410 立式钻床刀具选用：高速钢 M6 细柄机用丝锥攻螺纹的切削速度按表 162-14 所列公式计算（m/min）vymzvkPTdcvvv0其中：为丝锥公称直径 mm0d 为丝锥耐用度 minT 为工件螺纹螺距 mmP 为切销速度修正系数vk查机械加工工艺手册表 162-14 可得参数5 . 00 . 10 . 15 . 0, 9 . 0, 5 . 0, 2 . 1,41vvqvtMvvvvkkkkmyZcmmPTmmd0 . 1min,90,60代入具体数据得：3.07m/minV计算锥刀转速： (r/min)Dvn10000其中：为切削速度 m/minv 为丝锥公称直径 mmD 取 3.14代入具体数据得：162.95r/min0n按机床实际转速修正切削速度，机床丝锥转速采用 160r/min，修正切削速度为景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 33 页共 51 页3.01m/min。计算机动时间：（min）)11(11nnplltm其中：工件螺纹长度 mml 丝锥切削锥长度 mm1l 攻螺纹时的超切量，取P)32( 攻螺纹时的转速 r/minn 丝锥退出时的转速 r/min1n 工件螺纹螺距 mmP为方便起见，我们设定1nn 查机械加工工艺手册表 162-5 可知各参数为：10mm, =19mm, =1.00mm, =23mm 取 3mm, l1lPP)32(=160r/min1nn 代入具体数据可得：stm24综合计算结果如下：机床设备刀具选用切削速度锥刀转速机动时间Z410 立式钻床高速钢 M6 细柄机用丝锥3.01m/min160r/minstm24工序工序 1313 钻攻钻攻 M5M5 通气孔并锪平通气孔并锪平材料：HT300 加工要求：钻 M5 通气孔及孔口倒角，加工余量5 . 4机床：立式钻床5140Z刀具：高速钢直柄麻花钻（1）选取进给量景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 34 页共 51 页根据（机械加工工艺手册）表 10.4-1），按钻头直径要求，选进给量，取。rmmrmmf22. 018. 0rmmf20. 0（2）选取切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.4-17），按进给量及钻头直径的要求，选min17mV （3）确定机床主轴转速01000dVn式中：-切削速度Vminm-钻头外径0dmm其中：，min17mV 14. 3mmd5 . 40代入数根据得：min1203rn （4）计算实际切削速度根据（机械加工工艺手册表 10.1-2），按型号的要求，选机床主轴转速，取。所以实际切削速度min1400min5 .31rrnwmin1200rnw10000dnVw其中，min1200rnw14. 3mmd5 . 40代入数根据得：min96.16mV （5）切削工时的计算根据（机械加工工艺手册表 10.4-23），钻、扩、铰孔时加工机动时间计算公式：infllltfwm1式中：-工件切削部分长度wl-走刀次数i景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 35 页共 51 页-刀具或工件转速n-超出量1l-切入量fl-进给量f由于钻盲孔，所以（机械加工工艺手册表 9.4-32），按铣削及铣刀直径要求，选， mml21，。mmlf25. 2mmlw14min1200rn rmmf20. 01i代入数根据得：stm56. 4综合计算结果如下：机床设备刀具选用进给量 mm/r机床转速 r/min切削速度 m/min切削工时 s立5140Z式钻床高速钢直柄麻花钻rmmf20. 0min1200rnwmin96.16mV stm56. 4（6）锪平9机床：立式钻床5140Z刀具：带导柱直柄平底锪钻，代号为 93.4（7）倒角根据（机械加工工艺手册表 8.2-74），选用倒角车刀，车出倒角。045被加工工件的主要数据工件材料为灰铸铁，型号为 HT300。螺纹为内螺纹 M5，长度为 12mm,精度为 7 级。工艺参数选择与计算设备选用：Z410 立式钻床刀具选用：高速钢 M5 长柄机用丝锥攻螺纹的切削速度按表 162-14 所列公式计算（m/min）vymzvkPTdcvvv0景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 36 页共 51 页其中：为丝锥公称直径 mm0d 为丝锥耐用度 minT 为工件螺纹螺距 mmP 为切销速度修正系数vk查机械加工工艺手册表 162-14 可得参数5 . 00 . 10 . 15 . 0, 9 . 0, 5 . 0, 2 . 1,41vvqvtMvvvvkkkkmyZcmmPTmmd8 . 0min,90,50代入具体数据得：min/46. 2mV 计算锥刀转速： (r/min)Dvn10000其中：为切削速度 m/minv 为丝锥公称直径 mmD 取 3.14代入具体数据得：min/69.1560rn 按机床实际转速修正切削速度，机床丝锥转速采用 150，修正切削速度为min/r。min/36. 2mV 计算机动时间：（min）)11(11nnplltm其中：工件螺纹长度 mml 丝锥切削锥长度 mm1l 攻螺纹时的超切量，取P)32( 攻螺纹时的转速 r/minn 丝锥退出时的转速 r/min1n景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 37 页共 51 页工件螺纹螺距 mmP为方便起见，我们设定1nn 查机械加工工艺手册表 162-6 可知各参数为：12mm, =16mm, =0.8mm, =1.62.4mm 取 2mm, l1lPP)32(=1501nn min/r代入具体数据可得：stm4 .24综合计算结果如下：机床设备刀具选用切削速度锥刀转速机动时间Z410 立式钻床高速钢 M5 长柄机用丝锥min/36. 2mV 150min/rstm4 .24工序工序 1414 去毛刺去毛刺一般产品允许有一定高度的毛刺存在，但对于精密零件的加工工艺上必须刮除工序工序 1515 检验检验工作内容：加工完成后，对泵体进行检查，查看加工面是否有裂纹、折痕、飞边、发裂、氧化皮等缺陷工序工序 1616 入库入库景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 38 页共 51 页4.4.钻模夹具设计钻模夹具设计在金属切削机床上进行加工时，为了保证工件加工表面间尺寸，几何形状和相互位置精度等要求，在加工方案确定之后，需要解决的主要问题之一是怎样使工件在机床上获得正确安装。在机械制造工业中，完成工件所需要的加工工序时，经常通过使用夹具来提高生产效率，提高加工精度，减少废品，改善操作的劳动强度。油泵上体零件的加工就是一个很好的例子。此油泵上体零件虽能不大，加工精度一般，但是生产批量大。按传统的方法加工，即划线打点钻孔，装卡若干次，无形中延长了单件的加工时间，减低了工作效率，且易造成操作中因定位不准而产生的误差，影响加工精度。为此我们提出连杆夹具设计的课题。设计宗旨是在确保质量的前提下，改善加工条件，提高工作效率。钻螺纹斜孔夹具中（如图 4-1），采用精基准面对工件定位。为了防止产生定5位现象，采用一面一圆柱销一菱形销的组合方案，从而有效地达到加工精度的要求。一端面定位，限制的自由度为一圆柱销限制了方向上的自由度，一菱,ZXY、ZX 、形销限制了方向的自由度，从而保证了工件的定位。Y图 4-1 零件定位示意图机械加工过程中，产生加工误差的因素很多。定位误差的组成是基准不重合误差和基准位移误差。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的定位及工件在夹具中的定位密切相关。使用夹具加工工件时，应尽量减小与夹具有关的加工误差，景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 39 页共 51 页在保证工序加工要求情况下，留给加工过程中其他误差因素的比率大一些，以便控制加工误差。油泵上体零件的夹紧在机械加工过程中，工件将受刀切削力、离心力、惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠地夹紧。通过考虑夹紧装置应操作安全、方便、省力等因素。我们选择手工上下料装置。采用快速夹紧螺旋机构，如图 4-2，图 4-2 用开口垫图快速锁紧工件带有开口垫圈的螺旋夹紧，螺母外径小于工件孔的内径，稍松螺母，就可以取出开口垫圈，工件即可穿过螺母进行装卸，最终定位夹紧如图 4-3图 4-3 零件定位夹紧示意图景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 40 页共 51 页4.14.1 钻削切削力与夹紧力的计算钻削切削力与夹紧力的计算由前面工序设计，我们可知，钻头直径，进给量。现根mmD5rmmf20. 0据（机床夹具设计手册表 1-2-7），钻削切削力计算公式为：pfKDfF7 . 0667式中：-钻头直径Dmm-进给量frmm-修正系数，按表 1-2-8 选取pK代入数据得：NFf9324.24.2 钻模板的设计钻模板的设计钻模板是供安装钻套用的，钻模板多装配在夹具体或支架上，与夹具上的其他元件相连接或与夹具体铸成一体。钻模的类型很多，在设计钻模时，首先需要根据工件的尺寸、重量、加工要求和批量来选择钻模的结构类型。而根据我们的设计要求，即为了防止钻模板与工件发生干涉，我们设计一种钻模板可绕夹具体转过一定角度。卸载工件时将钻模板转过一角度，当工件在钻模上定位夹紧后，将钻模板固定安装在夹具体上。为此我们设计出一个可依靠弹簧复位的短销装置。为了加工方便，减少加工面积，我们在钻模板上做一定的凸台和沉孔座，以达到节约成本的目的。（如图 4-4）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 41 页共 51 页图 4-4 弹簧定位销4.34.3 钻套的选择和设计钻套的选择和设计钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。该工件为单一钻孔工步的中批量生产，为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。衬套与钻模板之间采用配合。当钻套磨损后后可卸下螺钉，更换新的钻套。根67 nH据（机床夹具设计手册可换钻套的规格及主要尺寸），从而选择JB/T 8045.2-1999可换钻套钻套，配用螺钉。排屑空间指钻头底部与工件表面之间的空间。5Mh增大值，排屑方便，但刀具的刚度和孔的加工精度都会降低。因此我们根据钻削易h排屑及防止钻头偏心过多，取。mmh3在加工过程中，钻套与刀具产生摩擦，故钻套必须有很高的耐磨性。因为钻套孔径时，所以用钢制造，热处理硬度为.mmd26AT10HRC64584.44.4 支脚的设计支脚的设计为减少夹具底面与机床工作台的接触面积，使夹具放置平稳。根据需要，支脚的断面可采用可采用矩形或圆柱形。支脚可和夹具体做成一体，也可做成装配式的。在这里我们把支脚做成矩形的，而且支脚总共为 2 个，支脚的直径大于机床工作台 T 形槽的宽度。夹具的重心、钻削压力都落在 2 个支脚形成的支撑面内。同时钻套的轴线应与支脚所形成的支撑面垂直或平行，使钻头能正常工作，防止其折断，同时还能保证被加工孔的位置精度。4.54.5 钻床夹具的导向误差分析钻床夹具的导向误差分析用钻模加工时，被加工孔的位置精度主要受定位误差和导向误差的影响。DT景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 42 页共 51 页钻模上的导向装置对定位元件的位置不准确，将导致刀具位置发生变化，由此而造成的加工尺寸误差即为导向误差，其主要受下列因素影响：T-钻模板底孔至定位元件的尺寸公差l-可换钻套内、外圆的同轴度公差1e-衬套内、外圆的同轴度公差2e-可换钻套和衬套的最大配合间隙1-刀具与钻套的最大配合间隙2-刀具在钻套中的偏斜量，其值为：3)2(23HhBH其中为孔的深度，为排屑的空间，为钻模板的厚度。BhH因各项误差不可能同时出现最大值，故对于这些随机性变量按概率法合成为232122212)2(eelT现对影响钻模板底孔和工节孔之间的中心尺寸的导向误差分析：mm05. 015本工序加工螺纹孔，选用钻头直径为，尺寸允许磨损到75Hmmn)(64016. 0008. 0。选择 JB/T 8045.2-1999 可换钻套，其内径，外径mm973. 3mmF)(74022. 001. 0。采用 A 型钻套用衬套，内径为，外径mmm)(68015. 0006. 0128xAmmF)(78028. 0013. 0。可换钻套和固定衬套的内、外圆同轴度公差均为。mmF)(712016. 0034. 0mm008. 0，其中取工件尺寸公差的，则mmBmmHmmh16,12,3l51，mmLl02. 051 . 05mmee008. 021mm022. 0006. 0028. 01， mm014. 0008. 0022. 02mmHhBH029. 0)2(23将上述各项数值代入得：导向误差，所以能够满足要求。mmmmT05. 0029. 04.64.6 夹具的结构设计夹具的结构设计景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 43 页共 51 页如图纸（CLJ-03）所示，本钻模板通过圆柱销在夹具上定位，然后用圆柱头螺钉紧固在夹具体上。定位销加工成带有螺纹的销，通过螺母拧紧在夹具体上。油泵体使用手工上下料，用定位销、定位块来实现对油泵体定位，然后将夹紧点放在机体顶面面位置，用快速螺纹夹紧即可。本夹具体的主要结构特点，使用简单，方便。为了减少加工平面，我们在夹具体上设置了底面凹坑，既保证了装配精度，又节省了加工费用。景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）第 44 页共 51 页5.5.结论结论时光飞逝，为期几个月的毕业设计已经接近尾声。回首这几个月的设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了，使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺基础、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在毕业设计中还用到了 CAD 制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD 制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。在这次毕业设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。在这次毕业设计中，对我来说，有所收获，也存在着不足之处。收获：（1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所学的知识。（2）学会了参阅各种资

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