0姓 名： 學 號： 院 部： 專 業(yè)： 題 目：柴油機噴油泵殼體零件加工工藝及車孔夾具設(shè)計 1中 文 摘 要2柴油機噴油泵殼體零件是我本次設(shè)計的任務(wù)零件可以，本論文是圍繞著噴油泵殼體的加工工藝以及車夾具進行設(shè)計編寫以及排版。在整篇論文的編寫主要是分為幾個環(huán)節(jié)進行。整體是分為兩大部分。兩大部分是工藝加工方面和夾具設(shè)計方面。在工藝設(shè)計方面又可以分為多個部分。工藝規(guī)程設(shè)計首先是進行噴油泵殼體零件的結(jié)構(gòu)方面分析。然后通過分析噴油泵殼體零件了解它的工藝方面。通過了解噴油泵殼體零件的結(jié)構(gòu)以及工藝分析可以得出選擇制作工件毛坯的形式以及選擇毛坯的材料等。然后制定加工工藝路線方案。采用挑選的辦法進行挑選出合理的工藝路線進行加工。最后進行編寫車夾具的設(shè)計。制作的夾具要考慮加工精度、制作成本以及加工效率等方面。關(guān)鍵詞：噴油泵殼體零件、工藝、毛坯、車夾具3目錄1. 序言 .42. 加工工藝設(shè)計 .52.1 零件作用 52.2 毛坯的制作 52.3 定位基準的選擇 52.3.1 粗基準的選擇 .62.3.2 精基準的選擇 .62.4 工藝路線的制定 62.4.1 工藝路線方案一 .62.4.2 工藝路線方案二 .72.4.3 兩個方案的對比以及比較 .72.5 加工設(shè)備和工藝裝備的選擇 82.6 確定切削用量及基本工時 92.7 基本時間的確定 .153.車孔專用夾具設(shè)計 .163.1 問題的提出 163.2 夾具夾緊機構(gòu)的設(shè)計 163.3 夾具切削力的計算 163.4 夾具夾緊力的計算 183.5 夾具的夾具體設(shè)計 193.6 夾具操作簡要說明 20總結(jié) .22致謝 .23參考文獻 .2441. 序言無論是古代還是如今，機械制造行業(yè)都是非常重要的一個部分。由于人們的不斷追求，所以如今的機械越來越先進。但現(xiàn)在越來越多的機械行業(yè)發(fā)展已經(jīng)給地球帶來了極大的污染問題。所以本世紀的機械行業(yè)不但要做到追求更高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品。也應(yīng)注意環(huán)保問題。是本世紀追求的目標。要做到一個高效率、高質(zhì)量的機械產(chǎn)品，那么需要的是根源部分，那就是車間的工藝加工。要確定好每一個工序和工步的加工情況，要做到每一個工步加工的粗糙度以及公差達到圖紙的要求。在進行工藝設(shè)計時工藝上每一個步驟都應(yīng)該做到非常地詳細。但在這些基礎(chǔ)上要根據(jù)實際的加工車間以及車床進行出發(fā)。做到根據(jù)實際點出發(fā)進行指導加工的工藝流程。如今越來越多的先進加工設(shè)備，所以在設(shè)計的過程中考慮到要引進先進的設(shè)備。進行高效地加工。要想做到一個產(chǎn)品的這些要求，還少不了夾具的設(shè)計。機械行業(yè)在設(shè)計夾具的目的包括為了提高零件的精度，還能夠提高生產(chǎn)效率，因為機械行業(yè)生產(chǎn)的零件往往都是大批量生產(chǎn)。特別是現(xiàn)代的機械生產(chǎn)，車間加工的產(chǎn)品都少不了夾具這個工藝裝備。為了方便，制作的夾具用在機床上進行裝備加工的夾具，我們統(tǒng)一稱為機床夾具。如今對機械產(chǎn)品的需求非常的大，所以考慮加工的效率也是工藝中非常重要的部分。其中夾具對這些有直接的影響，所以夾具在機械行業(yè)參演的角色非常重要。本次我的課題設(shè)計是進行工藝以及夾具兩大部分設(shè)計。52. 加工工藝設(shè)計2.1 零件作用課題零件是噴油泵殼體零件。它的主要作用能夠引導油流過。所以工藝加工方面噴油泵殼體零件要做到保證加工的質(zhì)量。如下為噴油泵殼體零件圖。圖 2.1 噴油泵殼體2.2 毛坯的制作噴油泵殼體零件屬于批量生產(chǎn)類型產(chǎn)品。所以在制作毛坯形式的方面要做到根據(jù)這些要點進行。一個零件毛坯的材料正確選擇，需要從很多方面去考慮。要根據(jù)噴油泵殼體零件的結(jié)構(gòu)和工藝方面去選擇，它們相結(jié)合。綜合可以得出噴油泵殼體零件的毛坯制造形式為鍛模。那是因為要是選擇型材，那么加工的余量浪費巨大，這些從經(jīng)濟方面角度考慮不合理利用型材，不但浪費材料還給刀具和機床等制造機器帶來很大的消耗，使得工作艱難還浪費材料。本次選擇的鍛模制造形式它具有的性能為抗扭也抗拉等。強度適合。經(jīng)濟合理。而且能夠達到零件批量生產(chǎn)的制作要求。2.3 定位基準的選擇加工的定位基準選擇是工藝規(guī)程環(huán)節(jié)中最為重要的組成部分之一。反而，如果選擇的定位基準不正確，會使得加工的質(zhì)量得不到保證，嚴重還使得零件報廢。影響加工效率的同時，還使得浪費了材料的制作成本。下面是基準選擇6的基本要求，要根據(jù)這些要求出發(fā)選擇一個正確的定位基準進行加工：2.3.1 粗基準的選擇粗基準的選擇，這個選擇也是比較重要的過程。它為后面的加工保留一定的加工余量供給加工。要選擇粗基準那么需要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點選擇，一般挑選加工余量為最小的表面為粗基準面。一般挑選比較均勻、干凈、整齊、等表面為粗基準。所以本次的噴油泵殼體零件要根據(jù)這些要求進行選擇粗基準，綜得得出粗基準選擇 Φ9mm 孔的外端面。因為 Φ9mm 孔外端面的加工要求很高。那么加工的余量很小，而且分布比較均勻。2.3.2 精基準的選擇根據(jù)噴油泵殼體零件的工藝加工方面等因素進行挑選。挑選的精基準要滿足一些要求，要做到基準重合原則。因為它們相結(jié)合不容易引起一些小誤差。要做到基準統(tǒng)一原則。設(shè)計的基準盡量要做到統(tǒng)一，這樣的目的是因為可以保證各個表面的參值統(tǒng)一。位置精度得到保證。要做到互為基準的原則。所以根據(jù)這些要點選擇噴油泵殼體零件的精基準。本次的精基準定位是用進行粗加工后的底面。也就是 Φ13mm 孔的外端面。2.4 工藝路線的制定制作一個合格的工藝路線，要根據(jù)多個方面進行對比考慮。首先要結(jié)合需要加工的噴油泵殼體零件結(jié)構(gòu)、形狀以及工藝加工要求等等來設(shè)計工藝路線。把制作路線的費用成本降為最底進行，同時也能夠提高加工效率的工藝路線。綜合這些的要求把噴油泵殼體零件的工藝路線設(shè)計為兩條方案。2.4.1 工藝路線方案一工序 10：鑄造鑄造毛坯工序 20：熱處理時效處理工序 30：車 車右邊外圓及端面工序 40：車 掉頭，車左邊端面工序 50：鉆 鉆 Φ13 的孔7工序 60：車 車內(nèi)部各個孔及槽工序 70：鉆鉆 Φ9mm 的孔工序 80：去毛刺鉗工去毛刺工序 90：檢驗檢驗是否符合要求，入庫2.4.2 工藝路線方案二工序 10：鑄造鑄造毛坯工序 20：熱處理時效處理工序 30：鉆 鉆 Φ13 的孔工序 40：車 車內(nèi)部各個孔及槽工序 50：鉆鉆 Φ9mm 的孔工序 60：車 車右邊外圓及端面工序 70：車 掉頭，車左邊端面工序 80：去毛刺鉗工去毛刺工序 90：檢驗檢驗是否符合要求，入庫2.4.3 兩個方案的對比以及比較8上面制作了兩個工藝加工方案。它們兩者的加工工序都一樣。都做到工序的集中。但它們也存在一定的區(qū)別。它們之間不同之處就是面以孔的加工順序問題。在方案二中，工藝中先進行孔的加工然后再進行面的加工。這樣的加工無法滿足孔的加工精度。所以考慮到這個要點那么選擇方案一進行加工。因為方案一首先的是加工面，這樣的加工方式滿足了先面后孔的加工方式。能夠使得噴油泵殼體零件的加工精度達到要求。而且方案一也滿足了提高加工效率和經(jīng)濟成本低的要求。如下是本次加工工藝路線。工序 10：鑄造鑄造毛坯工序 20：熱處理時效處理工序 30：車 車右邊外圓及端面工序 40：車 掉頭，車左邊端面工序 50：鉆 鉆 Φ13 的孔工序 60：車 車內(nèi)部各個孔及槽工序 70：鉆鉆 Φ9mm 的孔工序 80：去毛刺鉗工去毛刺工序 90：檢驗檢驗是否符合要求，入庫2.5 加工設(shè)備和工藝裝備的選擇本次設(shè)計的工藝流程是用于加工噴油泵殼體零件的批量生產(chǎn)。所以查閱文獻得出每工序的加工設(shè)備和裝備的最好機床、刀具、量具等情況。見下所示：工序 30： 車右邊外圓及端面9這工序所采用的加工設(shè)備為臥式車床 CA6140，其加工裝備的選擇為三爪盤，外圓車刀，游標卡尺。工序 40： 掉頭，車左邊端面這工序所采用的加工設(shè)備為臥式車床 CA6140，其加工裝備的選擇為三爪盤，盲孔偏刀，游標卡尺。 工序 50： 鉆 Φ13 的孔這工序所采用的加工設(shè)備為搖臂鉆床 Z525，其加工裝備的選擇為專用夾具，麻花鉆，游標卡尺。工序 60： 車內(nèi)部各個孔及槽這工序所采用的加工設(shè)備為搖臂鉆床 CA6140，其加工裝備的選擇為三爪盤，外圓車刀，游標卡尺。工序 70：鉆 Φ9mm 的孔這工序所采用的加工設(shè)備為搖臂鉆床 Z525，其加工裝備的選擇為專用夾具，麻花鉆，游標卡尺。2.6 確定切削用量及基本工時工序 30： 車右邊外圓及端面加工的材料為：45 鋼加工的機床為：CA6140 臥式車床加工的刀具為：可轉(zhuǎn)位車刀，材料為 YT5 硬質(zhì)合金。查閱《切削用量手冊》表得出 CA6140 車床的中心高是 200mm，刀桿的尺寸根據(jù)機床的中心高所以選擇= 。刀片的厚度 4.5mm。HB?m2516確定切削深度 ：ap由于單邊余量是 1.3mm，故 =1.3mm。一次走刀完成。 ap確定進給量 f：由于刀桿尺寸為 16mm×25mm, ,工件直徑在 20~40mm 范圍時m3?，依據(jù)機床的實際參數(shù)取rmf/5.0~3? rf/4.0?進行校驗進給量是否符合：10根據(jù)查閱表得出進給機構(gòu)允許的進給力是縱走刀 3530N，橫走?maxF5100N?maxF當 45 鋼 =570~670Mpa 2mm, 0.53 ,Kr=45 ,V=50m/min 進給力b?ap?fr/0F =630Nf修正系數(shù)為 K F =1.0,K F =1.0,K F =1.17rofs?fkrf所以實際進給力為 F =630×1.17N=737.1Nf由上面的計算可以得出實際進給量小于規(guī)定的機構(gòu)進給力，所以 =0.4f可以使用。rm/車刀磨鈍標準及耐用度：后刀面最大磨損量 1mm, T=30min。確定切削速度 V： 根據(jù)文獻 4 表 1.10 得出,本次加工的刀具的加工強度 =630~700 Mpa, b?2mm, 0.53mm/r,既可得出 V=138m/minap?f修正系數(shù)為 K =1.0,K =0.81,K =0.8,k =0.65,k =1.0，tvkrvsvtvkv所以有 V’c=Vtkv=138×0.81×0.8×0.65 m/min=58.1256車床的主軸轉(zhuǎn)速為：n= = =925DcVπ'1020×156.8min/ri/r依據(jù) CA6140 的機床的實際參數(shù)取 n =1120c所以實際切削速度 Vc：Vc= = m/min=70 m/min10πnc012校驗機床功率： 當 =580~970Mpa 2mm 0.47 Vc 70 m/min 時, 得出b?ap?frm/?p =1.7kwc修正系數(shù)為 K P = K F =0.89, K P = K F =1.0krckrcrocroc故實際切削功率為 p =1.7×0.89kw=1.5kw11依據(jù)機床的實際參數(shù),當 n =960r/min 時,主軸允許功率為 P =7.5kw,因為 p Ff18所以可以得出設(shè)計合理3.4 夾具夾緊力的計算實際所需夾緊力：12KFW????式中的： 20.7,.16?安全系數(shù) K 有： 654320K式中的： 為安全系數(shù)，查閱文獻得出： 60~1.2.1.1.????所以得出： 9508649.2()KfWFN??因為加工的工件在進行加工時，還受到了其他力的作用等情況，所以上面的夾緊力乘以安全系數(shù)，這樣才是實際的夾緊力值。即：FK??安全系數(shù) K：6543210式中的： 為安全系數(shù)，查閱文獻得出： 6~123456.,.0,1.,3KK??所以可得 .0.156???進而得出：836.24153.()KWFN???螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力： )(210 ?????tgtQLz根據(jù)參考文獻[5]可得出式中的各項值為：6.2???.76zr?901?52??'29???所以螺旋夾緊力：190478.2()WN?本夾具采用的夾緊機構(gòu)有 KW??根據(jù)上面的分析以及計算可以得出夾緊力小于規(guī)定的范圍內(nèi)，所以設(shè)計的夾具合理。固本次采用的夾緊機構(gòu)為手動螺旋。3.5 夾具的夾具體設(shè)計夾具體設(shè)計的材料為 HT200，夾具體選擇的是鑄件，應(yīng)該要做到時效處理。夾具體的基本要求如下這些所示：（1）有一定精度和尺寸穩(wěn)定性。在設(shè)計夾具體的時候為了考慮到精度穩(wěn)定性等問題，所以需要把夾具體的尺寸設(shè)計為適當可靠，考慮到零件在加工后能夠使得尺寸保持穩(wěn)定，那么要做到一定的表面處理。如進行時效處理。這樣才能夠達到設(shè)計的要求，所以設(shè)計夾具體要做到夾具體有一定的精度和尺寸穩(wěn)定性。（2）要有足夠的強度和剛度因為在進行加工的時候會有其他力的影響，比如夾緊力這些外在因素的影響。為了防止夾具在這些力的影響下使得夾具產(chǎn)生變形或者出現(xiàn)壓痕等不良現(xiàn)象。（3）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具的設(shè)計，它的外形一般都是想對比較大。所以會出現(xiàn)一些笨重的夾具。加上夾具的技術(shù)要求也是很高，固考慮到這些因素，設(shè)計要力求于方便，設(shè)計的結(jié)構(gòu)不能過于太復雜、盡量把夾具體設(shè)計為體積最小化、簡單。當然，在這些的基礎(chǔ)上要保證加工的零件的加工技術(shù)要求能夠達到目的。達到一定的設(shè)計精度。（4）應(yīng)設(shè)計排料槽夾具在加工操作的過程中，加工的工件會有很多廢料隨著切削等操作會漸漸積累多?？紤]到工作效率以及操作方便甚至人身安全等情況。否則，隨著加工的過程廢料積累多了會慢慢影響定位和工件的精度。設(shè)計的排廢料槽也是為了能夠在加工的時候廢料得到及時向廢料槽排出。操作起來方便可靠。（5）夾具在機床上的安裝應(yīng)可靠合理設(shè)計完后要把夾具安裝到機床上來加工，這時候要考慮到安裝的穩(wěn)定性等20問題。應(yīng)做到把夾具的重心降低、增加它的支撐面積等來保證安裝的穩(wěn)定可靠。安裝夾具于機床的時候也要考慮后期的操作安全問題，要力求安裝于機床能夠穩(wěn)定地運行進行加工。使得操作放心。做到上面的這些夾具結(jié)構(gòu)要求，然后進行夾具體結(jié)構(gòu)的繪制。見下是夾具體圖。圖 3.1 夾具體3.6 夾具操作簡要說明圖 3.2 夾具總裝配圖上面的圖 3.2 是本次設(shè)計的車孔夾具總裝配圖。具體見 cad 大圖。夾具的制作成本要降低。做出一個性價比相對比較高的夾具。本序的夾具設(shè)計主要是用于機床加工。選擇的夾具用壓緊螺釘進行壓緊的夾緊辦法。因為夾具進行車孔的加21工余量小，而且其切削力也相對很小。所以本次的夾具夾緊機構(gòu)采用手動進行夾緊達到本次的工序要求。這種夾緊機構(gòu)類型的設(shè)計結(jié)構(gòu)方面簡單，使得夾緊可靠。而且這樣的夾緊方案通用性相對比較高。在各個機床上應(yīng)用廣泛。車孔夾具的具體操作步驟為：首先第一步是先把夾具的定位元件以及夾緊元件安裝固定于夾具體上面。然后要進行擰松螺桿把元件定位放置于正確的位置，最后確定元件于正確位置就擰緊螺桿把元件進行加緊。進行正常的車孔加工。加工完成后把螺桿擰松取下加工的工件。再進行放入下一個加工工件，這樣一直循環(huán)下去加工，直到完成批量生產(chǎn)工件。如果進行加工夾具存在問題，比如定位的誤差值變大，那么需要進行夾具維修、改進。再進行加工操作。22總結(jié)柴油機噴油泵殼體零件是我本次的畢設(shè)課題，畢設(shè)的制作只要是圍繞著柴油機噴油泵殼體的加工工藝以及夾具進行設(shè)計。在這其中包括了利用制圖軟件繪制柴油機噴油泵殼體零件圖、夾具體以及車孔總裝配圖。還包括了論文文字的編寫以及排版等等。在整個制作以及設(shè)計過程中讓我不僅僅是鞏固了所學的機械知識，還在其中得到了多方面的鍛煉。在這其中，我利用到了在校期間積累的設(shè)計知識，和通過查閱參考文獻以及相關(guān)書籍。通過自己短短幾個月的努力，使得最終完成了畢業(yè)任務(wù)。23致謝通過繪制零件圖以及夾具體，制作工藝卡以及工序卡，論文的編寫以及排版。畢業(yè)任務(wù)可以說得到了完成。回想起剛開始接到這個課題的時候，很是迷茫。幸好在老師與同學們的悉心講解下才一步一步地完成我的畢業(yè)設(shè)計。從這次的畢業(yè)設(shè)計中，我深深地從老師與同學們身上學到很多可貴的精神，讓我更加明白了自己的還存在哪些不足。并同時還要多學習與自己專業(yè)相關(guān)的知識，讓自己能力得到更大的提升，以便更加適應(yīng)社會發(fā)展的需求。所以，本次得到了任務(wù)的完成。與老師和同學們的幫助都離不開。非常感謝大家的幫忙。24參考文獻[1]王先逵 .機械制造工藝學[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.[2]崇凱 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.[3]鄒青 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.[4]孫麗媛 .機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.[5]郭克希 .機械制圖 .機械類、近機類[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[6]徐學林 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 長沙：湖南大學出版社，2007.[7]吳宗澤 ,羅圣國 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006.