机油泵泵体工艺规程设计说明书

1、 目录前言. （3）1 零件的工艺分析及生产类型. （5）1.1零件的用途 . （5）1.2零件的工艺分析 .（5）1.3零件的生产类型.（5）2 确定毛坯种类，绘制毛坯图 . （6）2.1确定毛坯种类. （6）2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量.（6）2.3 设计毛坯图.（6）2.4 绘制毛坯图 .（7）3 选择加工方法，制定工艺路线. （7）3.1 定位基准的选择. （7）3.2 零件的表面加工方法. （8）3.3工序的集中与分散 . （8）3.4工序顺序的安排.（9）3.5制定工艺路线. （9）3.6 加工设备及工艺装备选择.（12）3.7工序间加工余量、工序尺寸的确定.（13）3.8切

2、削用量的计算.（14）3.9基本时间的计算.（22） 4 夹具设计. （27） 4.1工序内容. (27) 4.2定位方案.（27） 4.3夹紧机构.（28） 4.4夹具与机床连接元件.（29） 4.5定位键.（30） 4.6夹具体.（30）5设计心得.（30）参考文献.（32） 前言机械制造技术基础课程设计综合了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD等专业基础课和主要专业课，本次课程设计主要针对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，是一次对我

3、们实际运用知识解决问题能力的练习。 通过这次课程设计所要达到以下几方面：1、 能熟练的运用机械制造技术基础的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2、 复习课程设计过程相关知识：CAD、机械制造工艺学、机械制图等等，加深对专业知识的理解。 3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。希望通过对机油泵泵体的加工工艺规程的设计，可以进一步学习机械制造工艺学并掌握简单零件的加工工艺设计。因为是第一次接触制造工艺设计 ，设计上定有诸多不合理之处，希望老师多多批评

4、和指正。任务介绍： 本次课程设计题目是：机油泵泵体工艺规程设计。要求如下：生产批量为大批大量生产，其他要求及零件参数见机油泵泵体零件图，要求设计该泵体的机械加工工艺规程，具体内容为：（1）根据生产类型，对零件进行工艺分析；（2）选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；（3）制订零件的机械加工工艺过程，选择工序加工设备及工艺装备，确定各工序切削用量及工序尺寸，并计算工序的工时定额；（4）填写工艺卡片；（5）撰写设计说明书。 图1 机油泵泵体零件图 1零件的工艺分析及生产类型1.1零件的用途 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

5、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。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。铸件经回火，除内应力处理，硬度HB187-255。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。 1.2零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

6、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。1.3零件的生产类型根据零件的生产纲领，该零件为大批大量生产。2确定毛坯种类，绘制毛坯图2.1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。2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量已知毛坯制造方法

7、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147.522.83.551.02±1.4底面252.43.58.5±1.2凸台202.43.523.5±1.2 左右端面412.83.547±1.4孔3.2361±1.6孔 222.4316±1.2 2.3 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

8、） 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。2.4 绘制毛坯图图2 机油泵泵体毛坯图 3选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择 基准选择是工艺规程设计的重要内容之一。基准选择的正确与合理可以保证加工质量，提高生产率。 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。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

9、后以精铣后的孔和两端面以及底面为精基准。3.2 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1IT123.2粗铣精铣底面2IT1212.5粗铣凸台IT126.3粗铣孔IT81.6粗镗半精镗精镗孔IT81.6钻扩铰左右端面IT81.6粗铣半精铣精铣孔IT1212.5 钻4-M6螺纹IT123.2钻丝锥攻螺纹盖配孔（配座）IT123.2钻粗铰3.3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

10、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。3.4工序顺序的安排 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

11、。4 遵循“先面后孔”原则，先加工端面，后加工孔。 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。3.5制定工艺路线工艺路线一：工序号 工序内容 定位基准10清洗检查毛坯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

12、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

13、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。3.6 加工设备及工艺装备选择工序号 工序内容 加

14、工装备 工艺装备10清洗检查毛坯 清洗机20粗铣底面立式铣床X52K高速钢镶齿铣刀、游标卡尺30粗铣凸台立式铣床X52K高速钢镶齿铣刀、游标卡尺40粗铣前后端面立式铣床X52K高速钢镶齿铣刀、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X51高速钢镶齿铣刀、游标卡尺80半精铣前后端面立式铣床X51高速钢镶齿铣刀、游标卡尺精铣前后端面立式铣床X51高速钢镶齿铣刀、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1

15、10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、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3.7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）201粗铣底面2.5301粗铣凸台 203.5401粗铣前后端面2（单边）501

16、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）3.8切削用量的计算工序20工步1：粗铣底面1（1）切削深度（2）进给量的确定 X52K型立式铣床，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0.16mm/z。 （3） 铣削速度削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采

17、用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为工步2：粗铣底面2（1）切削深度（2）进给量的确定 X52K型立式铣床，查表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0.16mm/z。 （3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为工序30：粗铣凸台（1）切削深度（2）进给量的确定X52K型立式铣床，查表高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，按机床、

18、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0.16mm/z。（3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为查表得，工序40：粗铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定X52K型立式铣床，查表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0.16mm/z。（3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削

19、速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为查表得，工序50：钻2个孔、倒角由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=18m/min,进给量f=0.3mm/r,取=17mm，则由本工序采用Z525型立式钻床，查表得，转速=272r/min，故实际切削速度为工序60；钻孔由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20m/min,进给量f=0.3mm/r,取=20mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，查表得，转速=315r/min，故实际切削速度为工序7

20、0：粗镗孔（走刀2次）高速钢镗刀切削铸铁材料时，粗镗取=24m/min, f=0.5mm/r，粗镗孔时因余量为2mm，故=2mm，则工序80：半精铣底面（1）切削深度（2）进给量的确定X52K型立式铣床，查表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0.16mm/z。（3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为查表得，工序90：工步:1：半精铣前后端面（1）切削深度（2

21、）进给量的确定X52K型立式铣床，查表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0.16mm/z。（3）铣削速度由本工序采用高速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为查表得，工步2：精铣前后端面（1）切削深度（2）进给量的确定X52K型立式铣床，查表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0.16mm/z。（3）铣削速度由本工序采用高

22、速钢镶齿铣刀、=80mm、齿数z=6.查表高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度=16m/min，则由本工序采用X52K型立式铣床，查表得，取转速：故实际铣削速度：工作台的每分钟进给量为查表得，工序100工步1：扩孔到高速钢扩孔取其切削速度=20m/min,进给量f=0.3mm/r，背吃刀量=0.9mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，查表得，转速=250r/min，故实际切削速度为工步2：铰孔查表得，取其切削速度=11m/min,进给量f=1mm/r，背吃刀量=0.1mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，查表得，转速125r/min，故实际切削速度为工序110：工步1：半精镗孔查表得

23、，高速钢镗刀切削铸铁材料时，半精镗取=35m/min, f=0.5mm/r，半精镗孔时因余量为1.5mm，故=1.5mm，则工步2：精镗孔查表得，高速钢镗刀切削铸铁材料时，精镗取=30m/min, f=0.3mm，精镗孔时因余量为0.5mm，故=0.5mm，则工序120：工步1：钻M6螺纹底孔为由工件材料为HT200、高速钢钻头，查表得高速钢钻削灰铸铁的切削用量得，切削速度=20m/min,进给量f=0.12mm/r,取=4.8mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表得，转速=1000r/min，故实际切削速度为工步2：攻螺纹M6高速钢机动丝锥加工螺纹取其切削速度=8.9m/min,背吃

24、刀量=0.6mm，则由本工序采用Z3025型立式钻床，由表得，转速=400r/min，故实际切削速度为3.9基本时间的计算工序20：工步1： 粗铣底面1 查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=20，41，则该工序的基本时间为工步2： 粗铣底面2查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=17，41，则该工序的基本时间为工序30：粗铣凸台查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=20，41，则该工序的基本时间为工序40：粗铣前后端面查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=15，160，则该工序的基本时间为工序50：钻2个孔、倒角

25、y+=7，该工序的基本时间为工序60；钻孔y+=8，该工序的基本时间为工序70：粗镗孔（走刀2次），i为进给次数，i=2。该工序的基本时间为工序80：半精铣底槽面查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=11，41，则该工序的基本时间为工序90工步1：半精铣前后端面查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=11，160，则该工序的基本时间为工步2：精铣前后端面查切削用量简明手册得此工序机动时间计算公式： ，确定y+=9，160，则该工序的基本时间为工序100：工步1：扩孔到y+=8 该工序的基本时间为工步2：铰孔y+=8该工序的基本时间为工序110：工步1：半精

26、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-，式中。该工序的基本时间为 工序120：工步1：钻M6螺纹底孔为4.8y+=2，该工序的基本时间为工步2：6攻螺纹M6y+=2，该工序的基本时间为 4夹具设计 4.1 工序内容 铣前后端面，使前后端面的距离为41。 4.2 定位方案 工序尺寸为41，需要限制X方向的转动，Y方向的转动和Z方向的移动三个自由度。分析工件，铣上端面时以下端面为定位基准。由于端面有凹的地方，以两块支承板作为定位件，限制X方向的转动，Y方向的转动和Z方向的移动三个自由度。在侧面用支承钉作止动支承，限制X方向的移动和Z方向的转动定位误差的计算：由于定位基准和工序基准

27、的一致，所以基准不重合误差 e不 为，e定=e基。支承板的定位平面与夹具体的安装平面的平行度为100:0.04,e基=0.04，工序尺寸41 0-0.10 ，因此满足精度要求。 4.3夹紧机构 根据生产纲领的要求，需要大批量的生产，为了提高生产效率采用螺旋式压紧机构。具体结构如下图所示 螺旋夹紧装置是从楔块装置转化而来的，相当于把楔块绕在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件，采用浮动压块可以避免压伤工件。铣削力及夹紧力的计算刀具：高速钢镶齿圆柱铣刀，d=80mm，Z=6；工件材料：灰铸铁由金属切削机床夹具设计手册查得：铣削力P=10Cpap 0.83af0.65D-0.83aw ZKpCp =30

28、，ap =2，af= 0.16，D=80， aw =45，Z=6，KP =1.176 所以 P=10×30×20.83×0.160.65×80-0.85×45×6×1.176=1240.7N 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内， 安全系数K=K0K1K2K3K4K5K6 其中， K0 为基本安全系数1.5； K1 为加工状态系数1.2； K2为刀具钝化系数1.2； K3 为切削特点系数1.0； K4 为考虑夹紧动力稳定性系数1.3 K5 为考虑手动夹紧时手柄位置的系数1.0； K6 为考虑支承面接触情况的系数1.5； K=

29、1.5×1.2×1.2×1.0×1.3×1.0×1.5=4.21 所以, P=KP=1240.7×4.21=5220.4N 带手柄的螺旋机构螺纹大径D为16mm，螺距P为2mm，查 金属切削机床夹具设计手册,螺旋夹紧机构提供的夹紧力Q=1330N。 加工时实际夹紧力Q=P+Q=5220.4+1330=6550.4N 由于铣削力与夹紧力方向一致，铣削力起着帮助夹紧的作用。其他方向的力比较小，螺旋夹紧机构提供较小的夹紧力来防止工件在加工时产生的振动和转动。加工时实际夹紧力Q足以夹紧工件。4.4夹具与机床连接元件 在夹具体的两侧设

30、计座耳，用螺栓固定。由于X52K立式铣床的工作台的T形槽宽a=18mm。所以选取螺栓的直径为16mm，夹具体两侧座耳宽度为18mm。4.5定位键Z52K型立式铣床的工作台T形槽宽a=18mm，选取定位键B=18mm，与夹具体过盈配合，极限偏差h8。4.6夹具体 由于零件被铣的平面有垂直度和平行度的要求，所以定位表面与夹具体的安装表面有平行度要求达到100：0.04，垂直度要求达到0.050。 5设计心得三周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真