ca6140车床滤油器体课程设计说明书

CA6140车床滤油器体课程设计说明书实训类别机械制造技术课程设计院别桂林航天工业学院专业机械制造与自动化班级12级自动化2班姓名梁树生学号2012036Z0225指导教师吕勇二零一四年七月九日目录一、课程设计任务书二、序言三、零件工艺分析四、确定生产类型五、毛坯选择和毛坯图说明六、零件表面加工方法的选择七、工艺路线的制定八、工序间尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的确定九、加工余量，切削用量，工时定额的确定课程设计任务书题目设计CA6140车床滤油器体零件的机械加工工艺规程内容1设计说明书1份（A4纸打印）2零件图1张3工艺过程卡一张4机械加工工序卡若干5实训报告原始资料零件图样1张；零件生产纲领为10000件/年；每日1班。前言机械制造工程学课程设计之零件的机械加工工艺规程设计是在学完了机械制造工程学等机械学专业基础课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，他要求学生全面地综合地运用本课程极其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，其目的在于（1）培养学生运用机械制造工程学及相关课程（工程材料与热处理，机械设计，公差与技术测量等）的知识，综合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决零件机械加工工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（2）培养学生熟悉并运用有关手册，规范，图表等技术资料的能力。（3）进一步培养学生识图，制图，运算和编写技术文件等基本技能。当然本次课程设计的目的除了上述所述之外，还有让一个机械类的并学完基本专课的学生基本熟悉机械加工工艺规程设计的基本步骤和流程，为以后的进一步学习其它专业知识或工程实践设计工作打下基础，同时也是对学生已经学过的专业课和基础课的知识的检验，也为以后工程设计加强工程设计意识。零件的工艺分析零件的作用CA6140车床滤油器体零件的结构特点分析零件图知，CA6140车床滤油器体的结构属于中等复杂的零件，总共有六个孔需要加工，而且三个螺栓孔的加工精度一般，只需要保证三个螺栓孔的位置精度即可。其内孔的结构也比较简单，只是需要在其底部锪一个平面。两个通油孔的结构看似简单，但要达到其要求需要较多的加工工步，同时注意到两通油孔的尺寸一样。该零件的结构简单但加工要求较高是左右端面和外圆面，它们的加工误差直接影响其后续的加工。零件的结构工艺性分析分析CA6140车床滤油器体的零件图及其加工技术要求说明知，左端面和外圆面48的表面粗糙度要求较高为RA16M,并且选用左端面为其它的待加工表面的定位基准,所以其加工过程是先以其粗加工为基准,待其它的加工完后再进行精加工，所以一般要采用粗铣，半精铣，精铣的过程才能满足其要求。外圆面48虽然不直接作为其它加工表面的定位基准,但它是该零件的唯一的有加工尺寸公差的加工表面且其表面粗糙度要求为RA16M,故其加工要求是该零件要求最高的，一般采用粗车，半精车，精车的过程才行。该零件另外的主要加工较复杂的是两个通油孔的加工，分析知两通油孔的尺寸和精度，表面粗糙度的要求是一样的，只是其在零件上的位置不同而已。这样就减少了其整个零件的加工工步和时间，由于是通油孔所以其表面粗糙度要求不是很高，故达到RA63M即可。但是加工这个孔却需要较多的工步，其中有锪26平面，钻M1815的小径孔，钻11的孔，攻M1815的螺纹等，注意到上通油孔的位置与零件轴线成一定的角度30，所以要设计专用夹具才比较方便两个孔的加工，同时可以将两个孔放在一起加工，以减少换刀等的工时。该零件的内孔的加工也是比较简单，没有尺寸公差要求，表面粗糙度为RA63M，只要采用钻，扩即可，其底平面有30的深1MM的沉孔，用锪即可。该零件的39螺钉孔的加工也很简单，本用钻即可，但为了其RA63M的粗糙度，要用钻，扩来完成。关键表面的技术要求分析CA6140车床滤油器体的零件图上并没有关键表面技术要求，这与其在CA6140车床的作用有关，可能只是一个普通的零件而已，所以不要求，只要在最后去毛刺即可。确定生产类型依设计任务书知该零件生产纲领为10000件，该零件属于中重型的机械的零件，由表112生产类型与生产的关系知生产类型为大批量生产。毛坯选择与毛坯图说明毛坯的选择由于毛坯的选择要考虑零件的力学性能要求，零件的结构形状和外轮廓的尺寸，零件生产纲领和批量以及现场生产条件和发展等。考虑该设计零件的以上因素，该毛坯的制造方法选用砂型铸造，材料选用HT150,其工艺性能是流动性能好，体收缩小，线收缩也小，偏析倾向小，铸造应力小等优点。其切削加工性能一般。其力学性能中抗拉极限强度为150MPA,塑性较差，其硬度值为141154HBS之间，韧性表现为冲击韧度很低。分析该零件的加工要求确定其毛坯的尺寸为A面和D外圆面的加工精度高，需要多种工步加工，其留有的加工余量较多，其它可以较少，B面和E面属于不加工表面，其加工余量可以不留，直接为铸造尺寸即可。最后综合选用各面加工余量为A面和B面35MM,D外圆面单面加工余量为3MM,其它不加工面为05MM即可。确定圆角和拔摸斜度及分型面由于该铸件的尺寸较小，为保证各加工余量直接选择圆角为3MM。分析该毛坯的结构知拔斜度皆为外表面的，查表228得拔摸斜度为1，分型面为C面。零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端平面，孔，外圆面等，材料为HT150,参考有关的设计手册和资料，其加工方法选择如下（1）左端面；为未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA16M，需要进行粗铣、半精铣、精铣。（2）右端面；为未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA32M，需要进行粗车、半精车。（3）内孔；为未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA63M，需要进行钻孔、扩孔、锪30（RA32M）、倒角145。（4）外圆面48和46；48的尺寸上偏差为0下偏差为0016,表面粗糙度为RA16M，需要进行粗车、半精车、精车。46未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA63M，需要进行粗车、半精车。（5）油孔；为未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA63M，根据结构需要进行锪26平面、钻15孔深18、钻10通孔、扩163孔、粗铰11通孔、攻M1815的螺纹。（6）螺钉孔；为未标注尺寸公差，根据GB180079规定其公差等级为IT14，表面粗糙度为RA63M，钻8通孔、粗铰9通孔。零件的工艺路线的制定零件的工艺路线的制定要考虑的因素很多，为了制定出更好的工艺路线需要先拟制出多种工艺路线，将这几种路线进行比较，从中找出较好的一种，结合该零件的各因素现拟制以下两种工艺方案进行比较粗铣，半精铣左端面右端面粗车右端面，左端面加工内孔钻、锪、扩倒角左端面半精车右端面及退刀槽，左端面加工外圆面粗车46，48外圆面，内孔半精车46，48外圆面钻3螺栓孔及粗铰左端面及内孔加工通油孔，锪孔平面、钻15孔，钻10孔、扩孔163，左端面及内孔粗铰11孔、攻丝M1815方案一精铣左端面，右端面去毛刺粗铣，半精铣左端面,右端面粗车右端面，左端面加工内孔钻锪扩倒角，左端面半精车右端面及退刀槽，左端面加工外圆面粗车4648外圆面，内孔半精车4648外圆面钻3螺栓孔及粗铰，左端面及内孔加工通油孔，锪孔平面，钻15孔，钻10孔，扩孔163，粗铰11孔，左端面及内孔攻丝M1815精铣左端面，右端面精车外圆48，内孔隶书所示定位基面方案二通过比较以上两种方案，区别在于加工内孔和三个螺钉孔是否集中在同一工序中。第一种方案中，不在同一工序中，使得钻削加工负荷分散。第二种方案中，在同一工序中，钻螺钉孔在加工外圆表面之前，由于外圆表面的毛坯余量较大，所以在钻孔时钻头会将外圆表面的一部分削掉，影响以后加工外圆表面。因此第一种方案较好。工序间尺寸，公差，表面粗糙度及毛坯尺寸的确定工序间工序间工序名称工步工序间余量/MM经济精度/MM表面粗糙度RA/M工序间尺寸/MM尺寸，公差/MM扩孔2IT106338钻孔17IT1212534内孔毛坯19IT12粗铰02IT106311钻孔43IT1212586螺栓孔毛坯45粗铰005IT106311钻孔5IT1212510毛坯55锪孔13IT1212526扩孔065IT1063163钻孔75IT1212515通油孔攻丝075IT10125右端面半精车1IT123234去毛刺精车外圆48，内孔粗车25IT146335毛坯3752半精车16346粗车3IT141254846外圆面毛坯2542精车03H6164848半精车1H832486486粗车17H10125506506主要表面48外圆面毛坯254542精铣05IT1216102半精铣1IT13321025粗铣2IT14631035左端面毛坯25105525加工余量，切削用量，工时定额的确定该零件的各个工序的加工余量，切削用量，工时定额的确定只是选取其中几个主要的加工尺寸的计算，具体包括铣，车，钻加工方法。而其它的则通过查表获得。粗铣左端面硬质合金端铣刀铣削用量选择已知加工材料HT150，B150MPA，铸件，有外皮；工件尺寸宽度AE86。长度L86的平面。如图加工要求用标准硬质合金端铣刀铣削，加工余量H2。机床X51型立铣。试求（1）刀具；（2）切削用量；（3）基本工时。00016000390010解1选择刀具1）根据表316，选择YG6硬质合金刀片。根据表31，铣削深度AP4MM时，端铣刀直径D0为80MM,AE为60MM。但已知铣削宽度AE为86MM，故应根据铣削宽度AE90MM，选择D0100MM。由于采用标准硬质合金端铣刀，故齿数Z10（表316）。2）铣刀几何形状（表32）由于B800MPA，故选择。KR60，KRE30，KR5，08,010S15，05。2选择切削用量1）决定铣削深度AP由于加工余量不大，故可在一次大刀内切完，则APH2MM2）决定每齿进给量FZ采用不对称端铣以提高进给量。根据表35，当使用X51铣床功率为45KW时，FZ009018MMZ但因采用不对称端铣，故取FZ018MMZ3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命根据表37，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为08MM；由于铣刀直径D0100MM，故刀具寿命T180MIN（表38）。4）决定切削速度VC。和每分钟进给量VF切削速度VC可根据表327中的公式计算，也可直接由表中查出。根据表313，当D0100MM，Z10，AP5MM，FZ01MMZ时，VT124MMIN，NT395RMIN，VFT316MMMIN。各修正系数为KMVKMNKMV125KSVKSNKSVF08故VCVTKV12412508M/MIN124M/MINNNTKN39512508RMIN395RMINVFVFTKVT31612508MM/MIN316MM/MIN根据X51型立铣说明书（表330）选择NC380RMIN，VFC320MMMIN因此实际切削速度和每齿进给量为VC314100380/1000M/MIN1193M/MIN10NDFZC320/38010MM/Z008MM/ZZCF5）校验机床功率根据表323，当B5601000MPA，AE90MM，AP4MM，D0100MM，Z10，VF320MMMIN，近似为PCC23KW根据X51型立铣说明书，机床主轴允许的功率为PCM45075KW3375KW故PCCPCM，因此所选择的切削用量可以采用，即AP2MM，VF320MMMIN，N380RMIN，VC1193MMIN，FZ008MMZ,F08MM/R。6）计算基本工时TMFVL式中，LLY十，L86。不对称安装铣刀，入切量及超切量Y十40MM，则L（86100）MM186MM，故TM186/320058MIN车削46外圆表面加工材料HT150，HBS160180，铸件，有外皮；工件尺寸坯件54，车削后46MM，加工长度147MM，加工要求车削后表面粗糙度为RA63M；车床CA6140由工件是铸造毛坯，加工余量达3MM，而加工要（RA63M），分两次走刀，粗车加工余量取为3MM，半精车加工余量取为1MM。1粗车（L）选择刀具YG6硬质合金车刀根据表12，粗车灰铸铁，可选择YG牌号硬质合金。车刀几何形状KR60,KR10,06,012,S3,1MM，015,B103MM（2）选择切削用量1）确定切削深度。AP5448/23MM2）确定进给量F根据表14，F05063）按CA6140车床选择F056（3）车刀磨钝标准及寿命根据表19，车刀后刀面最大磨损量取为1MM，车刀寿命T60MIN。4确定切削速度。可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表111，当用YT6硬质合金车刀加工灰铸铁。切削速度VT114MMIN。切削速度的修正系数为KTV10，KKRV088，KSV08，KTV10,KKV10VCVTKV11408088711M/MINN435R/MINDVC1054317根据CA6140车床选择NC450R/MIN实际VC763M/MIN10N0453切削速度的计算公式VCKVVYXPMFAT查表知CV158,XV015,YV04,M02KVKMVKTVKKRVKSVKTVKKV121088080852代入得VC674M/MINN412R/MINDV1054367按CA6140车床选择NC450R/MIN所以VC763M/MIN5校检机床得功率由表知PC17KW切削功率的修正系数KKRPCKKRFC094,K0PCK0FC1010实际切削功率PC170941598KW也可用公式计算PCFCVC/6104由表知FC1700N切削力的修正系数KKRFC094,K0FC10FPC19KW4106CVF87359由CA6140车床说明，当NC450R/MIN车床允许的功率PE75KWPCPE所以所选之切削用量可在CA6140车床上进行车削用量AP3MM,F056MM/R,N450R/MIN,VC735M/MIN6基本工时TMLLY其中查表知L147,Y27MMNFLTM007MIN5604172半精车（L）选择刀具YG6硬质合金车刀根据表12，粗车灰铸铁，可选择YG牌号硬质合金。车刀几何形状KR45,KR5,08,012,S3,1MM，015,B103MM（2）选择切削用量1确定切削深度。AP4846/21MM2确定进给量F，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。当表面粗糙度RA63UM,1MM，F0405MM/R,由CA6140车床选择F045（3）车刀磨钝标准及寿命根据表19，车刀后刀面最大磨损量取为08MM，车刀寿命T60MIN。4确定切削速度。可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表111，当用YT6硬质合金车刀加工灰铸铁。切削速度VT128MMIN。切削速度的修正系数为KTV10，KKRV10，KSV10，KTV10,KKV10VCVTKV12810128M/MINN849R/MINDVC1048312根据CA6140车床选择NC900R/MIN实际VC1356M/MIN10N094835校检机床功率由表知PC24KWPCPE故可以选用切削用量AP1MM,F045MM/R,N900R/MIN,VC1356M/MIN6基本工时TMLLY其中查表知L147,Y2MMNFLTM005MIN4509716车削48外圆表面加工材料HT150，HBS160180，铸件，有外皮；工件尺寸坯件54，车削后48MM，加工长度40MM，加工要求车削后表面粗糙度为RA16M；车床CA6140由工件是铸造毛坯，加工余量达3MM，而加工要求又较高（RA16M），分三次走刀，粗车加工余量取为17MM，半精车加工余量取为1MM，精车加工余量取为03MM。1粗车（L）选择刀具YG6硬质合金车刀根据表12，粗车灰铸铁，可选择YG牌号硬质合金。车刀几何形状KR60,KR10,06,012,S3,1MM，015,B103MM（2）选择切削用量1）确定切削深度。AP54506/217MM2）定进给量F根据表14，F05063）按CA6140车床选择F056（3）车刀磨钝标准及寿命根据表19，车刀后刀面最大磨损量取为1MM，车刀寿命T60MIN。4确定切削速度。可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表111，当用YT6硬质合金车刀加工灰铸铁。切削速度VT114MMIN。切削速度的修正系数为KTV10，KKRV088，KSV08，KTV10,KKV10VCVTKV11408088711M/MINN435R/MINDVC1054317根据CA6140车床选择NC450R/MIN实际VC763M/MIN10DN0453切削速度的计算公式VCKVVYXPMFAT查表知CV158,XV015,YV04,M02KVKMVKTVKKRVKSVKTVKKV121088080852代入得VC674M/MINN412R/MINDV1054367按CA6140车床选择NC450R/MIN所以VC763M/MIN5校检机床得功率由表知PC17KW切削功率的修正系数KKRPCKKRFC094,K0PCK0FC1010实际切削功率PC170941598KW也可用公式计算PCFCVC/6104由表知FC1700N切削力的修正系数KKRFC094,K0FC10FPC19KW4106CVF87359由CA6140车床说明，当NC450R/MIN车床允许的功率PE75KWPCPE所以所选之切削用量可在CA6140车床上进行车削用量AP17MM,F056MM/R,N450R/MIN,VC763M/MIN6基本工时TMLLY其中查表知L40,Y27MMNFLTM017MIN5604722半精车（L）选择刀具YG6硬质合金车刀根据表12，粗车灰铸铁，可选择YG牌号硬质合金。车刀几何形状KR45,KR5,08,012,S3,1MM，015,B103MM（2）选择切削用量1确定切削深度。AP506486/21MM2确定进给量F，半精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。当表面粗糙度RA32UM,1MM，F02504MM/R,由CA6140车床选择F03（3）车刀磨钝标准及寿命根据表19，车刀后刀面最大磨损量取为07MM，车刀寿命T60MIN。4确定切削速度。可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表111，当用YT6硬质合金车刀加工灰铸铁。切削速度VT144MMIN。VCVTKV14410144M/MINN906R/MINDVC10650431根据CA6140车床选择NC900R/MIN实际VC143M/MIN10N0965435校检机床功率由表知PC2KWPCPE故可以选用切削用量AP1MM,F03MM/R,N900R/MIN,VC143M/MIN6基本工时TMLLY其中查表知L40,Y2MMNFLTM016MIN30943精车（L）选择刀具YG6硬质合金车刀车刀与半精车时相同（2）选择切削用量1确定切削深度。AP48648/203MM2确定进给量F，精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。当表面粗糙度RA16UM,1MM，F01502MM/R,由CA6140车床选择F016（3）车刀磨钝标准及寿命根据表19，车刀后刀面最大磨损量取为07MM，车刀寿命T60MIN。4确定切削速度。可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据表111，当用YT6硬质合金车刀加工灰铸铁。切削速度VT163MMIN。VCVTKV16310163M/MINN1068R/MINDVC1064831根据CA6140车床选择NC1120R/MIN实际VC171M/MIN10N10264835校检机床功率由表知PC2KWPCPE故可以选用切削用量AP03MM,F016MM/R,N1120R/MIN,VC171M/MIN6基本工时TMLLY其中查表知L40,Y15MMNFLTM023MIN160254钻内孔孔加工切削用量选择已知加工材料HT150B150MPA，铸铁。工艺要求孔径D34NUN，孔深L75MM，精度为IT11，用乳化液冷却。机床Z35型立式钻床。试求（1）刀具；（2）切削用量；（3）基本工时。解1选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径D。34MM。钻头几何形状为（表21及表22）双锥修磨横刃，30，2120，2170，B7MM，A。12,50，B35MM,L7MM。2选择切削用量（1）决定送给量FL）按加工要求决定进给量根据表27，当加工要求为H12H13精度，铸件的强度B200MPA，DO34MM时，F1012MMR。由于LD22，故应乘孔深修正系数KLF1，则F（1012）1MMR1012MMR2）按钻头强度决定进给量根据表28，当B150MP，D。34MM。，钻头强度决定的进给量F2MMR。3）按机床进给机构强度决定进给量根据表29，当B210MP，D。34MM床进给机构允许的轴向力为28440N（Z35钻床允许的轴向力为19620N）时给量为11MM/R。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为F025MMR。根据Z35钻床说明书，选择F025MM/R。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验。由表219可查出钻孔时的轴向力，当F025MMR，DO34MM时，轴向力FF16860N。轴向力的修正系数均为10，故FF9800N。根据Z35钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为FMAX19620N，由于FFFMAX，故F025MMR可用。（2）决定钻头磨钝标准及寿命由表212，当D。34MM时，钻头后刀面最大磨损量取为06MM，寿命T110MIN。（3）决定切削速度由表214，B150MPA的灰口铸铁。F025MMR，双横刃磨的钻头，DO34MM时，VT22M/MIN切削速度的修正系数为KTV10，KCV10，KLV085，KTV。10，故VVTKV22101010085M/MIN187M/MINN1000V/DO1000187/34175R/MIN根据Z35钻床说明书，可考虑选择NC170RMIN方案为F025MMR，NC170RMINNCF170025MM/MIN425RMIN（4）检验机床扭矩及功率根据表220，当F026MM/R,D。34MM。时，MT1307NM。扭矩的修正系数均为10,故MC1307NM。根据Z35钻床说明书，当NC170RMIN时，MM147NM。根据表223，当B150MPA，D。34MM，F025MMR，V。22MMIN时，PC17KW根据Z35钻床说明书，PE450813645KW。由于MCMM，PCPE，故选择之切削用量可用，即F025MMR，NNC170RMIN，VC22MMIN3计算基本工时TMNFL式中，LLY十，L75MRN，入切量及超切量由表229查出Y十15故TM211MINMIN02517钻通油孔孔加工切削用量选择已知加工材料HT150B150MPA，铸铁。工艺要求孔径D15MM，孔深L18MM，精度为IT11，用乳化液冷却。机床Z33S1型立式钻床。试求（1）刀具；（2）切削用量；（3）基本工时。解1选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径D。15MM。钻头几何形状为（表21及表22）双锥修磨横刃，30，2120，B25MM，A。12,50，B15MM,L3MM。2选择切削用量（1）决定送给量FL）按加工要求决定进给量根据表27，当加工要求为H12H13精度，铸件的强度B200MPA，DO15MM时，F061075MMR。由于LD12，故应乘孔深修正系数KLF1，则F（061075）1MMR061075MMR2）按钻头强度决定进给量根据表28，当B150MP，D。15MM。，钻头强度决定的进给量F175MMR。3）按机床进给机构强度决定进给量根据表29，当B210MP，D。15MM床进给机构允许的轴向力为20100N（Z33S1钻床允许的轴向力为122625N）时给量为16MM/R。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为F027MMR。根据Z33S1钻床说明书，选择F03MM/R。机床进给机构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较来校验。由表219可查出钻孔时的轴向力，当F03MMR，DO15MM时，轴向力FF2500N。轴向力的修正系数均为10，故FF2500N。根据Z33S1钻床说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力为FMAX122625N，由于FFFMAX，故F03MMR可用。（2）决定钻头磨钝标准及寿命由表212，当D。15MM时，钻头后刀面最大磨损量取为06MM，寿命T60MIN。（3）决定切削速度由表214，B150MPA的灰口铸铁。F03MMR，标准刃磨的钻头，DO