油泵工艺设计与数控加工毕业论文

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页摘 要喷油泵是汽车柴油机上的一个重要组成部分。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。喷油泵有直列式、分配式、单体式等三大类。喷油泵要有动力源才能运转，它下部的凸 轮 轴 是由发动机曲 轴 齿 轮 带动的。由此可见，对柴油机喷油泵的设计及制造提出了严格的要求。本次毕业设计任务是对柴油机喷油泵的工艺设计与夹具设计,在柴油机喷油泵零件的加工工艺过程中主要是对 8.7H7孔及 9H8孔和油泵内圆的加工，其中 8.7H7孔与内圆中心线之间、9H8孔与油泵端面之间、9H8孔与内圆中心线之间都有位置要求, 因此采用专用夹具以毛坯外圆定位先加工内圆及 8.7H7孔,再以内圆及 8.7H7孔定位钻 9H8孔。在夹具的设计过程中，主要以支承钉、菱形销和定位心轴来定位，靠螺钉来实现夹紧。同时夹具可绕铰链回转，以便于装卸。关键字：喷油泵，工艺设计，夹具设计，定位，夹紧西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页Diesel fuel injection pump process design and fixture designABSTRACTDiesel fuel injection pump is the important constituent. Fuel injection pump assembly is usually composed of fuel injection pump, governor, etc. Parts of installation together consisting of a whole. Among them is the guarantee of the diesel engine governors speed and the highest speed limit to, ensure injection volume and speed of the relationship between maintain certain parts. And fuel injection pump is the most important element of a diesel engine, is considered as the “heart“ of diesel engine parts, once it is out of the question will make the whole diesel engine work disorder.Fuel injection pump have inline type, distribution type, monomer three categories such as type. Fuel injection pump to have power to operation, it is the bottom of the camshaft driven by the engine crankshaft gear. This shows, of diesel fuel injection pump design and manufacturing given strict requirements.The graduation design task is on diesel engine fuel injection pump technology design and fixture design, in diesel engine fuel injection pump parts processing technology process is mainly to the 8.7 H7 hole and 9 H8 holes and oil pump in the round processed, the 8.7 H7 hole in the center line, with round between 9 H8 hole and oil pump end, between the 9 西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页h8/21 dated within the centerline of the round hole between all have location requirements, so the method with the special fixture blank circle in the first round and positioning processing 8.7 H7 hole, then circle and within 8.7 H7 hole drilling positioning 9 H8 holes.The fixture design process, mainly supporting screw, diamond pin and positioning heart shaft to locate, rely on to achieve the clamping screw. At the same time can turn around the hinge fixture, in order to loading and unloading.Key words: Fuel injection pump, process design of fixture design, orientation, clamping西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页柴油机喷油泵工艺设计与数控加工姓名 学号0 引言随着机械制造业的迅速发展，以及在经济发展的推动下，人们对汽车的需求量日益增加，而对于汽车柴油机里的喷油泵的生产也随之增加。这也使得汽车制造业入一个前所未有的新时期。喷油泵作为汽车最重要的零部件，被誉为汽车柴油发动机的“心脏” ，这表明汽车对它的要求也已经不再仅仅局限于实用，这对它的安全性及可靠性等方面提出了更加严格的要求。喷油泵有直列式、分配式、单体式等三大类，不管哪一类，喷油泵的关键在于一个“泵”字。泵油的数量、压力和时间都要非常精确，并且按照负荷自动调节。喷油泵的制造是加工精细，制造工艺复杂的部件，因此汽车柴油机喷油泵的作用及制造越加明显。本次设计主要完成以下设计内容：柴油机喷油泵的零件图纸与技术要求分析、零件二维图绘制及三维建模；制定机械加工工艺卡片文件；零件的夹具设计并进行夹具图二维图绘制。根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度，选定合适的机床设备以及夹具设计，通过准确的计算并查阅设计手册，确定了柴油机喷油泵的尺寸及精度，在材料的选取及技术要求上也作出了详细说明，并在结合理论知识的基础上，借助于计算机辅助软件绘制了零件的立体图和工程图,以保障柴油机喷油泵的加工制造。依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范；掌握实验、测西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页试等科学研究的基本方法；以及与解决工程实际问题的能力。1 零件分析1.1 零件图分析图 1.1 所示为柴油机喷油泵零件简图。 ，结构形状较简单，加工批量是大批大量生产。图 1.2 为零件的三维图。图 1.1 柴油机喷油泵零件简图图 1.2 柴油机喷油泵三维视图该零件材料为 HT200，毛坯为精铸件，是国内某汽车柴油机上的零件，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，用它来实现机械能的转换以及供油，为大量生产类型产品。该零件为由外圆西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页柱面，外锥面，内孔，内外环槽等表面组成，加工表面较多且都为平面和各种孔，因此适合采用加工中心加工。1.2 技术要求分析该零件精度要求较高的项目有：大端尺寸 74.8 mm，大端轴肩尺寸01.8 mm，大端内孔退刀槽直径 19.5 mm 及宽度 3.5 mm，大端内孔16.0 025.0直径 16.1 mm，大端内孔直径 13.8 mm、左端倒角 1mm 及右1.0 1.0 45端倒角 mm，大端端面到 19.5 mm 孔底部中心距 16.3 mm，大端3025. 1.0轴肩 2-8.7H7mm 通孔，8.7H7mm 通孔到内孔中心距 30.50.10mm，小端尺寸 42.5 mm，小端尺寸 30.8 mm，小端端面倒角 1mm 及015. 025. 45，小端内孔直径 24.2 mm，小端内孔直径 20.7 mm，小端内孔201.0 01.深度 36.2 mm，小端内孔倒角 1 mm，小端退刀槽直径 23 mm，3.0 401.小端内孔直径 13H7mm，退刀槽 14mm 到退刀槽 23 mm 间中心距01.29.3 mm，退刀槽 19.5 mm 到小端端面间中心距 71.30.23mm，25.0 025.大端端面到小端端面间中心距 102.80.25mm，通孔 9H8mm 到大端轴肩中心距 24 mm，通孔 9H8mm 到内孔 14mm 间中心距 12 mm，大端1.0 10.3右端轴肩到小端端面间中心距 72.30.02mm，基准 B 面的垂直度0.02mm，基准 H 面的同轴度 0.02mm，大端左端轴肩相当于基准 B 面的垂直度 0.02mm，大端右端轴肩相当于基准 B 面的垂直度 0.02mm，通孔9H8mm 相当于基准 H 面的同轴度 0.01mm， ，以及其他各表面粗糙度要求等。上述技术要求决定了须加工的表面及相应加工方案。2 零件的数控加工工艺设计2.1 选定毛坯根据零件的加工前尺寸及考虑夹具方案的设计，选择的毛坯材料牌号为 HT200，毛坯种类为精铸件，毛坯外形尺寸为 105mm75mm75mm。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页零件加工前毛坯三维视图如图 1.3 所示。图 1.3 零件加工前毛坯三维图2.2 选择定位基准 在制定工艺规程时，定位基准选择的正确与否，对能否保证零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及对零件各表面间的加工顺序安排都有很大影响，当用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响到夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是一个很重要的工艺问题。选择定位基准时，是从保证工件加工精度要求出发的，因此，定位基准的选择应先选择粗基准，再选择精基准。2.2.1 粗基准的选择：按照粗基准的选择原则，为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准，故在基准 H 面综合加工时，选择零件的外圆作为粗基准。2.2.2 精基准的选择：在基准 H 面综合加工以后，各工序则以该孔为定位精基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工 8.7H7mm 通孔时，以基准 H 面作为精基准。西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 8 页在加工 9H8mm 通孔时，以台阶面、内孔 13H7mm 和 8.7H7mm 作为作为精基准。2.3 工艺路线的设计（1）工艺路线的设计 为保证几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须判定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产，所以 XH754 卧式加工中心配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。针对零件图样确定零件的加工工序为：工序一：（毛坯左端外圆定位）1)粗车基准孔 H 右端内孔，作为基准面。2)精车基准孔 H 右端内孔至尺寸要求。工序二：（毛坯右端外圆定位）1)粗车基准孔 H 左端内孔，作为基准面。2)精车基准孔 H 左端内孔至尺寸要求。工序三：（基准 H 面定位）1)粗钻铰 2-8.7H7mm 孔。2)精钻铰 2-8.7H7mm 孔。工序四：（以台阶面、内孔 13Hmm7 和 8.7H7mm 定位）1）粗钻铰 9H8mm 孔。2）精钻铰 9H8mm 孔。3）所有面去锐边毛刺。2.4 确定切削用量和工时定额切削用量包括背吃刀量、进给速度或进给量、主轴转速或切削速度西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 9 页（用于恒线速切削）。其具体步骤是：先选取背吃刀量，其次确定进给速度，最后确定切削速度（参考资料数控加工工艺及设备）。工时定额包括基本时间、辅助时间、地点工作服务时间、休息和自然需要时间以及准备终结时间。2.4.1 背吃刀量 的确定pa根据零件图样知工件表面粗糙度要求为 1.6 及 3.2，根据数控加工工艺及设备当工件表面粗糙度要求为 Ra0.83.2 时，选粗车的背吃刀量为 3mm，精车时的背吃刀量取 0.35mm。2.4.2 进给量 f 的确定切削进给速度 F 是切削时单位时间内工作与铣刀沿进给方向的相对位移，单位为 mm/min。切削进给速度 F 的按公式（2.1）计算：F=Sf （2.1）f 进给量，mm/r；S 工件或刀具的转速，单位为 r/min；根据参考文献数控加工工艺及设备表 4-3、4-4 得知；选取粗车时：f=0.50mm/r；精车时：f=0.2mm/r。按车床的实际转速 S=720r/min，则粗车时：F=360mm/min；精车时：f=144mm/min。2.4.3 切削速度 的确定cv主轴转速 S（r/min）要根据允许的切削速度 /(m/min)和车刀具直cv径 d 来选择。主轴转速 S 按公式（2.2）计算：（2.2）dvc10西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 10 页按车床的实际转速 S=720r/min，粗车时， =54.3m/min；精车时，cv=120m/min。cv2.5 各工序的设备、刀具、量具的设计根据 2.3 工艺路线的设计的工序安排，由于零件只需进行孔和面的简单加工，故选择卧式加工中心。加工内容有：车内孔、车退