机械制造技术课程设计说明书综述

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1、 机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计 说明书说明书 设计题目：设计机油泵体零件的机械加工工艺规程及钻 4M6 孔工序的专用夹具 姓 名：刘 召 学 号：120212401 班 级：机电 124 班 指导教师：陈 芳 河南机电高等专科学校 2014 年 10 月 18 日 机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计 任务书任务书 题目：设计机油泵体零件的机械加工工艺规程及钻 4M6 孔 工序的专用夹具 内容：（1）零件毛坯合图 1 张 （2）机械加工工艺规程卡片 1 套 （3）夹具装配图 1 张 （4）夹具体零件图 1 张 （5）课程设计说明书 1 份 原始资料：该零件图样一张；生产纲领为

2、8000 件/年；每日 一班。 姓 名： 刘 召 学 号： 120212401 班 级： 机电 124 班 指导教师： 陈 芳 2014 年 10 月 18 日 摘摘 要要 1、机油泵是在润滑系统中迫使机油从油底壳送到引擎运动件的装置机油泵 在内燃机上的应用越来越多。同时，在半导体，太阳能，LCD 等工程领域方面， 也起着一定的作用。近年来，随着加工技术的发展，汽车用油泵摆线转子 泵被应用到缝纫机中，特别是对一些全封闭自动润滑系统的机种，如包缝机、 绷缝机 2、基本内容及解决的关键问题：基本内容热处理毛坯，车削机油泵体，设 计加工专用夹具关键问题在于工艺过程的设计，夹具类型的确定，定位装置的

3、设计，夹紧装置的设计夹具精度的分析和计算吗，夹具非标零件图的绘制等等 3、本课题研究情况综述：机械加工工艺及夹具设计是机械制造与自动化必 备的专业核心技能，突出培养典型零件加工工艺能力，机油泵体工艺过程设计 时要结合实际，尽量符合实际生产要求，专用夹具设计时要估计好夹紧力加工 零件是要计算好加工余量。 关键字：机油泵、工艺规程、夹具设计机油泵、工艺规程、夹具设计 目目录录 摘摘 要要.2 第一章第一章 绪论绪论 .5 1.1 课题研究的背景 .5 1.2 课题研究的意义 .5 1.3 国内外的研究动态 5 第二章第二章 零件的工艺分析及生产类型零件的工艺分析及生产类型 5 2.1 零件的用途.

4、5 2.2 零件的工艺分析 .7 第三章第三章 确定毛坯种类，绘制毛坯图，毛坯模型确定毛坯种类，绘制毛坯图，毛坯模型 8 3.1 确定毛坯种类8 3.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量.8 3.3 设计毛坯图 8 3.4 绘制毛坯图 9 第四章第四章 选择加工方法，制定工艺路线选择加工方法，制定工艺路线 11 4.1 基准面的选择11 4.1.1 粗基准的选择11 4.1.2 精基准的选择11 4.2 零件的表面加工方法12 4.3 工序的集中与分散 12 4.4 工序顺序的安排 .13 4.4 1.机械加工顺序13 4.4.2辅助工序13 4.5 制定工艺路线 13 4.6 加工设备及工艺装备

5、选择.16 4.7 工序间加工余量、工序尺寸的确定17 4.8 切削用量的计算 .18 4.9 基本时间的计算 26 j t 第五章第五章 夹具设计夹具设计 .30 5.1 精车前后端面专用夹具设计.30 5.1.1 定位装置 30 5.1.2 夹紧力的计算 30 5.2 钻孔夹具设计.34 20 5.2.1 定位装置 34 5.2.2 切削力和夹紧力的计算.34 第六章第六章 小结小结.37 致致 谢谢 .38 参考文献参考文献 39 - 0 - 第一章第一章 绪论绪论 1.1 课题研究的背景 目前国内的机油泵产品的技术基本源自美国、德国、 日本等几个传统的工 业国家，我国现有的技术基本上是

6、引进国外的基础上发展的，而且已经有了一 定的规模。但是目前我国的机油泵没有自己的核心技术产品，自主开发能力仍 然很弱。在差速器的技术开发上还有很长的路要走。 1.2 课题研究的意义 机油泵的作用是把机油送到发动机各摩擦部位，使机油在润滑路中循环，以 保证发动机得到良好的润滑。机油泵多为齿轮泵，它由齿轮泵体等组成。当发 动机工作时，凸轮轴带动泵体的主动齿轮转动。齿轮甩动机油沿泵体内壁从进 油口流至出油口，形成低压，产生吸力，机油箱内的机油即被吸入进油口。而 出油口处的机油越积越多，因而压力增高，机油便被压到各摩擦部分，实现强 制润滑。设计研究更好机油泵可以降低发动机的损耗，延长机械的使用寿命 1

7、.3 国内外的研究动态 机油泵在内燃机上的应用越来越多。同时，在半导体，太阳能，LCD 等工 程领域方面，也起着一定的作用。近年来，随着加工技术的发展，汽车用油泵 摆线转子泵被应用到缝纫机中，特别是对一些全封闭自动润滑系统的机种， 如包缝机、绷缝机机油泵以后的发展。今后机油泵研发会向着低噪音，低耗油 方向发展，现在很多机油泵，噪音比较大，不适合一些低音环境，有的还伴有 漏油。 - 1 - 第二章第二章 零件的工艺分析及生产类型零件的工艺分析及生产类型 2.1 零件的用途 机油泵是不断的把发动机油底壳里的机油送出去以达到润滑发动机各个需要 润滑的零部件的目的。机油泵泵体在整个机油泵中起着很重要的

8、作用，泵体的 尺寸精度、表面粗糙度直接影响机油泵的工作稳定性和泵的寿命。 图 1 机油泵泵体零件图与三维建模 - 2 - 图 1 图 1 零件的技术要求 ： 铸件表面不允许有裂纹、气孔、粘沙等缺陷。 铸件拔模斜度1-3，未注圆角半径R2-3。 所有螺纹空口倒角至螺纹大径。 去锐边毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 - 3 - 2.2 零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技 术要去齐全，零件的结构工艺性合理。该零件需要加工的表面均为切削加工， 各表面的加工精度及表面粗糙度都不难获得。 根据各加工方法的经济精度及一 般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工

9、的表面，上述各表面的技术 要求采用常规加工工艺均可以保证，该机油泵泵体位置公差要求严格，部分加 工面需专用夹具进行夹紧定位。 2.3 零件的生产类型 根据零件的生产纲领，该零件为中大批大量生产。 - 4 - 第三章第三章 确定毛坯种类，绘制毛坯图，毛坯模型确定毛坯种类，绘制毛坯图，毛坯模型 3.1 确定毛坯种类 零件材料采用灰铸铁 HT200，具有高的抗压强度、良好的铸造性、耐磨性、 消振性和低的缺口敏感性、可切屑加工性。考虑到铸造可以铸造内腔、外形很 复杂的毛坯，工艺灵活性大，铸造成本低 ，故选用铸件毛坯。又已知零件的生 产规模为大批大量生产，根据机械制造技术课程设计指导表 1-6，确定毛坯

10、 铸造方法为机器砂型铸造，铸件的机械加工余量等级 G 级，公差等级 8-10 级。 3.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 已知毛坯制造方法为机器砂型铸造，材料为灰铸铁，规模为大批大量生产， 查机械制造手册表 5-3 可取铸件尺寸公差等级 CT 为 10 级，加工余量等级 MA 为 G 级。 表 1 毛坯尺寸及机械加工总余量（mm） 加工 表面 基本 尺寸 铸件尺寸 公差 机械加工 总余量 铸件 尺寸 底面 147.522.83.5 51.021.4 底面 252.43.5 8.51.2 凸台202.43.5 23.51.2 左右端面412.83.5 471.4 孔 6767 3.23 611.

11、6 孔 22 222.43 161.2 3.3 设计毛坯图 （1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册确定毛坯砂型铸造 - 5 - 斜度为,圆角半径 R2-3。 o 1 o 3 （2） 确定分型面 以底面为分型面。 - 6 - （3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，铸件进行机械加 工前应当进行时效处理。 （4）3.4 绘制毛坯图 - 7 - 图 2 机油泵泵体毛坯图及毛坯模型 - 8 - 第四章第四章 选择加工方法，制定工艺路线选择加工方法，制定工艺路线 4.1 基准面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可 以使加工质量得到保证，生

12、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。 4.1.1 粗基准的选择 粗基准的选择：对于零件而言，应尽可能选择不加工表面为粗基准。而对 有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加 工表面作粗基准。根据这个基准选择原则， 以凸台为初基准。 4.1.2 精基准的选择 精基准的选择：主要应该考虑基准重合、统一基准、互为基准等原则。采 用互为基准反复加工的办法达到位置度要求，然后以精铣后的孔和两端面 67 以及底面为精基准。 4.2 零件的表面加工方法 根据零件图上标注的各加工表面的技术要求，查机械制造技术课程设计指

13、导表 1-7 至表 1-15，通过对各个加工方案的比较，最后确定零件表面的加工 方法如下表： 表 2 零件表面加工方法 需加工表面尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/ m 加工方法 底面 1IT105 m 粗铣半精铣 - 9 - 底面 2IT1220 m 粗铣 凸台IT1210 m 粗铣 孔 67 IT82.5 m 粗镗半精镗精镗 孔 22 IT122.5 m 钻扩铰 左右端面IT102.5 m 粗铣半精铣精铣 孔 17 IT1220 m 钻 4-M6 螺纹IT1212.5 m 钻丝锥攻螺纹 盖配孔（配座）IT115钻粗铰 4.3 工序的集中与分散 已知零件的生产规模为大批大量生产，初步确定工艺安

14、排的基本倾向为：加 工过程划分阶段，工序都要集中，采用工序集中可以减少工件的装夹次数，在 一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度。加工 设备主要以专用设备为主，采用专用夹具，这样生产质量高，投产快生产率较 高。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 4.4 工序顺序的安排 4.4 1.机械加工顺序 第 1 章 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段 先加工端面。同时考虑位置度要求，左右端面互为基准反复加工。 第 2 章 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 第 3 章 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面左右端面

15、和圆孔表面，后 加工次要表面凸台、底座孔以及倒角。 第 4 章 遵循“先面后孔”原则，先加工端面，后加工孔。 - 10 - 4.4.2辅助工序 毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一 次尺寸检验，然后再进行机械加工。在对零件的所有加工工序完成之后，安排 喷漆、去毛刺、清洗、终检工序。 4.5 制定工艺路线 工艺路线一： 工序号 工序内容 定位基准 10铸造毛坯 20粗铣底面凸台，侧面定位 30粗铣凸台底面，侧面定位 40粗铣前后端面底面定位、前后端面定位 50 钻 2 个孔、倒角 17 底面，前后端面，侧面定位 60 钻孔 20 孔的大端面、底面和孔 6717 70 粗镗孔 67 底面，孔定位 17 80半精铣底面凸台，侧面定位 半精铣前后端面底面定位、前后端面定位90 精铣前后端面底面定位、前后端面定位 扩孔到 2021.8 孔的大端面、底面和孔 6717 100 铰孔到 21.822 孔的大端面、底面和孔 6717 半精镗孔 67 底面，孔定位 17 110 精镗孔 67 底面，孔定位 17 120 钻 M6 螺纹底孔为 4.8 孔，孔的端面，凸台定位 6722 - 11 - 攻