1、机油泵加工工艺及夹具设计毕业设计论文(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)优秀论文 审核通过未经允许 切勿外传 扬 州 职 业 大 学 毕 业 设 计（论文）设计（论文）题目：机油泵体加工工艺及夹具设计 院 别：机械工程学院 专 业：机械制造与自动化 班 级：10机械班 姓 名： 黄宸 指导教师： 成小英 完成时间：2013年4月15日摘 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
2、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、夹具设计目录 摘 要 2第一章 绪论 51.1课题研究的背景 51.2课题研究的意义 51.3国内外的研究动态 5
3、第二章 零件的工艺分析及生产类型 52.1零件的用途 52.2零件的工艺分析 7第三章 确定毛坯种类，绘制毛坯图，毛坯模型 83.1确定毛坯种类 83.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 83.3 设计毛坯图 83.4 绘制毛坯图 9第四章 选择加工方法，制定工艺路线 114.1 基准面的选择 114.1.1 粗基准的选择 114.1.2 精基准的选择 114.2 零件的表面加工方法 124.3工序的集中与分散 124.4工序顺序的安排 134.4 1.机械加工顺序 134.4.2辅助工序 134.5制定工艺路线 134.6 加工设备及工艺装备选择 164.7工序间加工余量、工序尺寸的确定 174
4、.8切削用量的计算 184.9基本时间的计算 26第五章 夹具设计 305.1精车前后端面专用夹具设计 305.1.1定位装置 305.1.2夹紧力的计算 305.2钻孔夹具设计 345.2.1定位装置 345.2.2切削力和夹紧力的计算 34第六章 小结 37致 谢 38参考文献 39 第一章 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
5、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1.3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
6、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，有的还伴有漏油现在， 第二章 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 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
7、毛刺，非加工表面涂硝化油漆。 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。 第三章 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
8、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147.522.83.551.0
9、21.4底面252.43.58.51.2凸台202.43.523.51.2 左右端面412.83.5471.4孔3.23611.6孔 222.43161.23.3 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斜度为,圆角半径R2-3。（2） 确定分型面 以底面为分型面。（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。3.4 绘制毛坯图 图2 机油泵泵体毛坯图及毛坯模型 第四章 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，生产率得以
10、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导表1-7至表1-15，通过对各个
11、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加工方法底面1IT105粗铣半精铣底面2IT1220粗铣凸台IT1210粗铣孔IT82.5粗镗半精镗精镗孔IT122.5钻扩铰左右端面IT102.5粗铣半精铣精铣孔IT1220 钻4-M6螺纹IT1212.5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
12、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1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。2遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3遵循“先主后次”原则，先加工主要表面左右端面和圆孔表面，后加工次要表面凸台、底座孔以及倒角。4遵循“先面后孔”原则，先加工端面，后加工孔。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
13、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、倒角底面，前后端面，侧面定位60钻孔孔的大端面、底面和孔70粗镗孔 底面，孔定位80半精铣底面凸台，侧面定位90半精铣前后端面底面定位、前后端面定位精铣前后端面底面定位、前后端面定位100扩孔到孔的大端面、底面和孔铰孔到孔的大端面、底面和孔110半精镗孔底面，孔定位精镗孔底面，孔定位120钻M6螺纹底孔为孔，孔的端面，凸台定位攻丝孔，孔的端面，凸台定位130去锐边毛刺
14、140非加工表面涂硝化油漆150清洗160终检入库工艺路线二：工序号 工序内容 定位基准 10清洗检查毛坯 20粗铣前端面后端面定位 30粗铣，半精铣，精铣后端面前端面定位 40半精铣，精铣前端面后端面定位 50钻，扩，铰孔孔的大端面、底面 60粗镗，半精镗，精镗孔、倒角前端面，底面定位 70粗铣，精铣底面前后端面定位 80粗铣凸台底面定位 90钻2个孔、倒角底面定位100钻M6螺纹底孔为孔，孔的大端面定位攻螺纹孔，孔的大端面定位110去锐边毛刺120非加工表面涂硝化油漆130清洗140终检入库工艺路线分析比较： 通常情况下，在同时需要钻孔和铣平面的时候，一般先铣平面，再加工孔，重要加工表面切
15、削余量最好均匀。工艺路线一是先把重要表面底面先加工出来，前后端面同时加工，最后加工两个孔，几何精度高。工艺路线二是先把前后端面加工出来，后加工两个重要的孔，最后才加工底槽面，前后端面切削余量不很均匀，且粗精加工放在一起，工件的内应力很大，加工之后工件变形会很大程度影响零件的几何精度，定位基准不如路线一来得准确，再综合加工精度要求，装夹便利与否等各方面因素后，确定为工艺路线一。4.6 加工设备及工艺装备选择工序号 工序内容 加工装备工艺装备10铸造毛坯20粗铣底面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺30粗铣凸台立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺40粗铣前后端面XQ6225卧式铣床Y
16、8硬质合金面铣刀刀、游标卡尺50钻孔立式钻床Z3025高速钢钻、卡尺、钻模板60粗镗孔 卧式镗床T68硬质合金镗刀、游标卡尺70半精铣底面立式铣床X51Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺80半精铣前后端面XQ6225卧式铣床Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺精铣前后端面XQ6225卧式铣床Y8硬质合金面铣刀、游标卡尺90钻2个孔、倒角立式钻床Z525高速钢钻、游标卡尺、钻模板100扩孔到立式钻床Z3025扩孔钻、游标卡尺铰孔到立式钻床Z3025铰刀、游标卡尺110半精镗孔卧式镗床T68硬质合金镗刀、游标卡尺精镗孔卧式镗床T68硬质合金镗刀、游标卡尺120钻M6螺纹底孔为立式钻床Z3025高速钢钻、游标卡尺
17、、钻模板攻丝立式钻床Z3025丝锥刀、游标卡尺130去锐边毛刺平锉140非加工表面涂硝化油漆喷涂机150清洗清洗机160终检入库百分表、卡尺4.7工序间加工余量、工序尺寸的确定 查机械制造技术基础课程设计指导，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表： 表4 零件机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容工序尺寸加工余量（mm）101铸造毛坯20粗铣底面2.5301粗铣凸台 203.5401粗铣前后端面2（单边）501钻2个孔、倒角8.5（单边）601钻孔20（直径）701粗镗孔 2（直径）801半精铣底面1901半精铣前后端面1（单边）2精铣前后端面
18、0.5（单边）1001扩孔到1.8（直径）2铰孔0.5（直径）1102半精镗孔1.5（直径）3精镗孔0.5（直径）1201钻M6螺纹底孔为4.8（直径）2攻螺纹M61.2（直径）4.8切削用量的计算 工序10粗铣底面 工步1：粗铣底面1（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6mmin，则由本工序采用X51型立式铣床
19、，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为根据表3.7查得机床的进给量为165mmmin。工步2：粗铣底面2（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为根据表3.7查得机床的进给量为165mmmin。工
20、序20：粗铣凸台（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=57.6mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速故实际铣削速度 工作台的每分钟进给量为根据表3.7查得机床的进给量为165mmmin。工序30：粗铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣
21、刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.12mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=160mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=50.4mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为150mmmin。工序40：钻2个孔、倒角 由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=18mmin,进给量f=0.3mmr,取=17mm，则由本工序采用Z525型立式钻床，由表3.17得，
22、转速=272rmin，故实际切削速度为工序50；钻孔 由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20mmin,进给量f=0.3mmr,取=20mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=315rmin，故实际切削速度为工序60：粗镗孔（走刀2次） 查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24mmin, f=0.5mmr，粗镗孔时因余量为2mm，故=2mm，则由，计算切屑力：功率 取机床效率为0.85，则所需机床功率为，故机床功率足够，切削用量选择合理。工序70：半精铣底面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床
23、功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=10.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=70.2mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度： 工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为130mmmin。工序80：工步:1：半精铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中
24、等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.08mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=160mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=59.4mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为130mmmin。工步2：精铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定 X51型立式铣床功率为4.5KW，查表5-8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取为0.05mmz。 （3）铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=1
25、60mm、齿数z=16.查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=72mmin，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速：故实际铣削速度： 工作台的每分钟进给量为：根据表3.7查得机床的进给量为100mmmin。工序90工步1：扩孔到 高速钢扩孔取其切削速度=20mmin,进给量f=0.3mmr，背吃刀量=0.9mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=250rmin，故实际切削速度为工步2：铰孔 查表5.25，取其切削速度=11mmin,进给量f=1mmr，背吃刀量=0.1mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速125rmin，故
26、实际切削速度为工序100：工步1：半精镗孔 查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，半精镗取=35mmin, f=0.5mmr，半精镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm，则工步2：精镗孔 查表5.27，高速钢镗刀切削铸铁材料时，精镗取=30mmin, f=0.3mm，精镗孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm，则工序110：工步1：钻M6螺纹底孔为 由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表5.20高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20mmin,进给量f=0.12mmr,取=4.8mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=1000rmin，故实际切削速度为工步2：
27、攻螺纹M6 高速钢机动丝锥加工螺纹取其切削速度=8.9mmin,背吃刀量=0.6mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表3.14得，转速=400rmin，故实际切削速度为4.9基本时间的计算工序10：工步1： 粗铣底面1 查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： ，由面铣刀不对称铣平面、主偏角=，查表5.41铣削基本时间计算，。确定，则该工序的基本时间为工步2： 粗铣底面2 查机械制造工艺设计简明手册得此工序机动时间计算公式： ，由面铣刀不对称铣平面、主偏角=，查表5.41铣削基本时间计算，。确定，则该工序的基本时间为工序20：粗铣凸台 该工序的基本时间为工序30：粗铣前后端
28、面 该工序的基本时间为工序40：钻2个孔、倒角 由表5.39，工步， ，该工序的基本时间为工序50；钻孔 由表5.39，工步， ，该工序的基本时间为工序60：粗镗孔（走刀2次） 由表5.57，i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为工序70：半精铣底槽面 该工序的基本时间为工序80工步1：半精铣前后端面 该工序的基本时间为工步2：精铣前后端面 该工序的基本时间为工序90：工步1：扩孔到 ,该工序的基本时间为工步2：铰孔 ,该工序的基本时间为工序100：工步1：半精镗孔 该工序的基本时间为工步2：精镗孔 该工序的基本时间为工序110：工步1：钻M6螺纹底孔为 由表5.39，工步， ，该工序的基本时间为工步2：攻螺纹M6 ，式中。该工序的基本时间为 第五章 夹具设计5.1精车前后端面专用夹具设计5.1.1定位装置
