CA6140车床滤油器体工艺和钻出油孔竖φ11 M18底孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 序言 综合模块（机制工艺及夹具）课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次课程设计中，我所选的零件是“ 床滤油器体”，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，滤油器在车床上是个 必不可少的部 件，它有着过滤油液及缓冲的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 床滤油器体 工艺和钻出油孔竖 11 孔夹具设计 目录 序言 1 一、 零件的分析及生产类型的确定 1 1、 零件的作用 . 1 2、 零件的工艺分析 、 零件的生产类型 . 、零件毛坯的设计 . 、选择毛坯 . 、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 .、确定毛坯尺寸 .、设计毛坯图 .、零件的加工工艺设计 、定位基准的选择 . 9 2、零件表面加工方法的选择 .、拟订工艺路线 .、工艺方案的比较与分析 、工序设计 、选择加工设备与工艺装备 、确定工序尺寸 17 3、数控加工工序 21 a) 夹具的设计 22 1、工件的定位 、夹紧装置 、定位误差分析 、对刀装置 、夹具体 、结构特点 、设计小结 、参考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 一、 零件的分析及生产类型的确定 4、 零件的作用 “ 床滤油器体”如图 1 所示。它位于车床主轴箱上 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 1： 床滤油器体零件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起冲作用，零件的两段有两孔用于油液的进出，零件的中间有一个 48外圆柱面 ，用于与主轴箱以基轴制形式联接。 2、零件的工艺分析 “ 床滤油器体”的各表面： （ 1）、零件的左端面（用于精基准加工其他表面）； （ 2）、螺栓孔 3- 9（用于联接车床主轴箱，起固定作用）； （ 3）、中心孔 38（用于过滤及缓冲油液）； （ 4）、进出油孔 2- 11（用于联接进出油装备，流通油液）； （ 5）、外圆柱面 48于与车床主轴箱联接）。 各表面的相互精度要求有： （ 1）、外圆柱面 48基轴制联接，尺寸精度为 （ 2）、其他表面无特殊精度要求，除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为 3、零件的生产类型 依设计题目知： 000 件 /年； 结 合 生 产 实 际 ， 备 品 率 和 废 品 率 可以取为 =5%, =由此可得，该零件的生产纲领 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 年件 /8442 0. 5% )(1 %)5(18000 ) +) ( 1 +Q n( 1=N床滤油器体的质量为 表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。 二、 零件毛坯的设计 1、 选择毛坯 根据生产纲领可知， 油器体属中大批量生产，零件形状为非全圆柱体，可选零件材料为灰口铸铁，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。 2、 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 （ 1）、求最大轮廓尺寸 根据零件图轮廓尺寸，可知， 油器体最大轮廓尺寸为 102 （ 2）、选取公差等级 造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，公差等级 围是 812 级，取为 10 级。 （ 3）、求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 表得，公差买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 带相对与基本尺寸对称分布。 （ 4）、求机械加工余量等级 铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，机械加工余量等级范围是 EG 级，取为 F 级。、 （ 5）、求 求的机械加工余量） 对所有的加工表面取同一个数值，由最大轮廓尺寸102械加工余量等级为 F 级，得 值为 3、 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度m。 m 的表面，余量要适当增大。 分析零件，各加工表面均为 m，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。 零件上孔 3- 9 和进出有口尺寸较小，铸成实心； A 面为单侧加工，则 1 0 5 .3 m m 3 21 2 C T / 2R 38 盲孔属内腔加工，根据零件分析， 38 深度为 65 不变，径向为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 2/ C T / 2R 30 盲孔属内腔，且此孔为非配合孔，用钻床 锪出即可，所以 30 盲孔铸成实心。 48圆柱面的加工，即 2/ C T / 2R 如图 2 所示，由于 38 孔的深度和三角形台阶肩宽度的余量和 A 面余量有关， A 面增量 a=以 38 孔的 毛 坯 深 度 =65+三 角 形 台 阶 肩 宽 度=34+ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 2：根据零件尺寸计算的毛坯尺寸 综合上述，确定毛坯加工部分的尺寸，见表 1 所示。 表 1： 床滤油器体毛坯（铸件）尺寸。单位： 项目 A 面 38 径向 38 轴向 48 径向 三角肩宽 3- 9 2- 11 30 公差等级 0 10 10 10 10 加工面基本尺寸 102 38 65 48 34 铸件尺寸公差 A 面 A 面 机械加工余量等级 F F 同 A 面 F 同 A 面 A 面 A 面 毛坯基本尺寸 0 0 4、 设计毛坯图 （ 1） 、确定圆角半径 外圆角半径 r=1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 内圆角半径 R=1以上所取圆角半径数值能保证各表面的加工余量。 （ 2）、确定拔模斜度 本铸件最大尺寸为 h= 25500铸件，所以查表，取拔模斜度为 1： 20。 （ 3） 、确定分型面 由铸件结构分析，选择左端面作为砂模铸造机器造型的分型面。 （ 4）、确定毛坯的热处理方式 灰铸铁滤油器毛坯铸造后应安排人工时效，温度 550500 ，进行消除残余应力，从而改善加工性。 综合上述，所设计的毛坯图如图 3 所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 图 3： 床滤油器体毛坯 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 三、 零件的加工工艺设计 1、 定位基准的选择 本零件是不规则多孔零件体，其左端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准），为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选左端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。 在加工中还可遵循“互为基准”的 原则，重复加工 38 孔和 48外圆柱面，使其中心线重合度较高，减小圆跳动度。 2、 零件表面加工方法的选择 本零件有平面、内孔、外圆柱面、螺纹等加工，材料为 公差等级和表面粗糙度要求，参考本指南有关资料，其加工方法选择如下： （ 1） 、左端面 左端面为精基准加工其它表面，表面粗糙度为 m ，加工方法为先车后磨。 （ 2）、 38孔 未注公差尺寸，根据 定其公差等级按 面粗糙度为 m ，由于毛坯上已经铸造出孔留出加工余量，所以选择先扩孔再铰孔即可达到要求。 （ 3）、 3- 9 孔 未注公差尺寸，根据 定其公差等级按 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 面粗糙度为 m ，只需用 9花钻直接在 其位置钻孔即可。 （ 4）、 48 外圆柱面 公差等级为 面粗糙度为 工方法可采用粗车 精车 精磨。 （ 5）、进出油孔（ 2- 11） 这两个孔用于联接油管，用于输通油液，密封性需要比较高。连结部分采用螺纹联接。由于毛坯中这两孔是铸为实心，所以此部分的加工为先 锪沉头孔，然后在其位置钻 11 孔，接着扩孔到 16 深 18后攻丝 3、 拟订工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使其零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领中已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 滤油器体加工包括各圆柱面、孔及端面的加工。按照先加工基准面及先粗后精的原则，该零件加工可按下述工艺路线进行。 （ 1） 、工艺路线方案一 工序 机器砂型铸造毛坯； 工序 检验，清砂 ； 工序 热处理； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 工序 磨左端面； 工序 钻 38 内孔及 3- 9 孔； 工序 粗车外圆 48； 工序 加工出油口； 工序 加工进油口； 工序 磨 48 外圆柱面； 工序 检验。 （ 2）、工艺路线方案二 工序 机器砂型铸造毛坯； 工序 检验，清砂； 工序 热处理； 工序 磨左端面； 工序 车 48 外圆柱面； 工序 磨 48 外圆柱面； 工序 钻 3- 9 孔； 工序 铣 30 内孔面； 工序 扩、铰 38 孔； 工序 38 孔的倒角； 工序 锪平 26； 工序 加工进油口； 工序 加工出油口； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 工序 检验。 （ 3）工艺路线方案三 工序 机器砂型铸造毛坯； 工序 检验毛坯、清砂； 工序 热处理； 工序 粗车左端面； 工序 先 锪 30 内孔面，再扩 38 内孔； 工序 粗车 48 外圆，切退刀槽； 工序 铰 38 内孔，内孔倒角； 工序 精车 48 外圆； 工序 钻 3- 9 通孔； 工序 磨左端面； 工序 加工出油孔； 工序 加工进油孔； 工序 去毛刺； 工序 精磨 48 外圆； 工序 检验。 4、工艺方案的比较与分析 上述三个工艺方案的特点在于：方案一，将工序集中，但需要专 用机床才能达到加工要求。方案二，工序分散，但工艺按排的加买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 工达不到精度要求。方案三，也是分散工序，工艺安排合理，能满足用通用机床加工并达到精度的要求，除了选择万能性通用机床加工外，还要设计一些专用夹具，提高加工要求和质量。因此选用第三个方案较合理，具体如下： 工序 机器造型砂模铸造毛坯； 工序 清砂，检验毛坯各尺寸，不得有砂眼缺陷； 工序 热处理，人工时效温度 550500 ，消除残余应力； 工序 夹外圆，粗车左端面； 工序 先 锪 30 内孔面，再扩 38 内孔； 工序 粗车 48 外圆，切退刀槽； 工序 铰 38 内孔，内孔倒角； 工序 精车 48 外圆； 工序 钻 3- 9 通孔； 工序 磨左端面； 工序 加工出 油孔（ 锪 26 平面，钻 11 孔，扩 16 孔深 18丝 14 工序 加工进油孔（ 锪 26 平面，钻 11 孔，扩 16 孔深 18丝 12 工序 用钳工去毛刺； 工序 精磨 48 外圆； 工序 检验，是否达到要求的精度和粗糙度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 四、 工序设计 2、 选择加工设备与工艺装备 （ 1）、选择机床 根据不同的工序选择机床。 工序、 属于备坯阶段，不属于切削加工，由专门的 车间负责。 工序 粗车左端面，选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，根据工厂内的现有设备一般最常用 式车床加工。 工序 先 锪 30 内孔面，再扩 38 内孔，精度要求不高，选用立式钻床进行加工。 工序 粗车 48 外圆柱面，在切退刀槽。加工中需要换刀具，刀架最好是换位的，所以选择 经济。 工序 铰 38 内孔，内孔倒角，选钻床进行加工。 工序 精车 48 外圆，选用 行加工。 工序 钻 3- 9 通孔，由于是通孔，刀具进给深度可以不严格控制，在买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 其位置钻通孔即可。选用立式加工中心，只要在专用夹具上设计好对刀块，然后执行程序就可以加工出 3 个 9 通孔了。 工序 x 磨左端面，表面粗糙度 有要求与中心线的垂直度，所以选用普通的端面磨床即可加工达到要求。 工序、 加工进（出）油口孔，选用摇臂钻床进行加工。 工序 精磨 48 外圆，公差等级为 面粗糙度为 度要求比较高，所以这里选用外圆磨床进行加工。 （ 2）、选择夹具 工序 选用三爪自定心卡盘。 工序、 都选用专用夹具。 （ 3）选择刀具 根据不同的工序选择刀具。 在车床上加工的工序 一般选用硬质合金车刀。切刀槽宜选用高速钢。为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀架。 在钻床上 机加工的工序 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 麻花钻， 锪头钻，倒孔钻等。 （ 4） 选择量具 加工部分的量具 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； 工序 卡尺； ； 工序 卡尺，螺纹塞规； 工序 卡尺，螺纹塞规； 工序 千分尺。 检验部分的量具 检查内容 测量工具 砂眼、清砂是否干净、裂缝 观察表面及磁力探伤； 轴向尺寸 卡尺； 外圆径向尺寸 外径千分尺； 角度 角度卡尺； 孔内径 内径千分尺； 检查粗糙度 专用仪器； 检查配合表面精度 专用仪器。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 综合上述， 床滤油器体的工艺过程如表 2 所示。 表 2： 床滤油器体的工艺过程及设备 工序号 工序内容 机床 备注 00 机器砂型铸造毛坯 附表 2 05 检验毛坯、清砂 附表 3 10 热处理 附表 4 20 粗车左端面 表 5 30 先 锪 30 内孔面，再扩 38 内孔 立式钻床 附表 6 40 粗车 48 外圆，车退刀槽 表 7 50 铰 38 内孔，倒角 摇臂钻床 附表 8 60 精车 48 外圆 表 9 70 钻 3- 9 通孔 立式加工中心 附表 10 80 磨左端面 端面磨床 附表 11 90 加工出油孔 摇臂钻床 附表 12 100 加工进油孔 摇臂钻床 附表 13 110 去毛刺 附表 14 120 精磨 48 外圆 外圆磨床 附 表 15 130 检验 附表 16 3、 确定工序尺寸 根据各原始资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： “ 床滤油器体”零件材料为灰口铸铁，硬度 33，毛坯的重量约为 克。生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯。 （ 1）、确定圆柱面的工序尺寸 38， 30， 11， 3- 9 由于无特殊加工精度等，在满足其表面粗糙度的条件下直接钻孔或扩孔来完成。 外圆柱面 46 46： 46 粗糙度为 度等级为 虑其长度为 14为砂型铸造等级为 右，能满足加工需求，因此直接铸造成型。 48需精度要求高，需进行粗车 精车 精磨。精车此时直径余量为 磨此时直径余量为 剩下的粗车时直径余量为 满足加工要求，考虑 48度为 40，精度等级为 14，由铸造 直接完成。 48外圆柱面的加工余量表如下。 表 3: 48圆柱面的加工工序尺寸（单位： 工序名称 工序双边余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸及公差 精磨 48 0 精车 粗车 49 0 毛坯 F( 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 (2)确定轴向工序尺寸 如图 4 所示，图中尺寸均未标注公差，均按毛坯公差等级确定为图 4：工序轴向尺寸 序尺寸按 工序尺寸确定。粗车余量为 序尺寸为 糙度精度为 磨端面余量为 序尺寸为 102糙度为 铸造直接完成， 04=14 锪 30 孔工序一次加工 ， 0 第一次扩 38 孔完成， 5 综合上述，加工的工序尺寸如表 4 所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 表 4：各加工工序的工序尺寸 工序 工位 工位尺寸 I 铸造毛坯 机器砂型铸造毛坯 参见毛坯图所示 坯 检验毛坯、清砂 热处理 人工时效 车左端面 粗车左端面 保长 锪 30 内孔，扩 38 内孔 先 锪 30 内孔平面 锪 30 内孔保长 扩 38 内孔 扩内孔至 37，保长 车 48 外圆和退刀槽 粗车 48 外圆 车外圆至 49 车退刀槽 铰 38 内孔和倒角 铰 38 内孔 铰内孔至 38，保长 孔倒角 1C 精 车 48 外圆 精车 48 外圆 精车外圆至 钻 3- 9 通孔 钻 3- 9 通孔 钻 3- 9 通孔 磨左端面 磨左端面 保长 102加工出油口 空口 锪平 锪平 26 钻孔 钻 11 孔深 32孔 扩孔至 16 孔，深 18丝 攻丝 14 加工进油口 孔口 锪平 锪平 26 钻孔 钻 11 孔通至下一平面 扩孔 扩孔至 16 孔 8丝 攻丝 12 毛刺 去毛刺 X 精磨 48 外圆 精磨 48 外圆 精磨外圆至 48 X 检验 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 4、 数控加工工序 加工滤油器体过程中， 3- 9 是在立式加工中心上完成的。在加工 3- 9 中，经过专用夹具的对刀块对刀后，执行加工程序即可加工出 3 各 9 孔。在此，为其编写加工程序： （ 1）、 3 个 9 孔的尺寸 如图 5 所示， 3 个 9 孔的中心位置分别用 A、 B、 C 三个点表示。 以 38 孔中心线与左端面的交点作为原点建立编程坐标系。由于 A、 B、 C 三个点都在 62 圆上并为等分位置，由三角函数计算出三点坐标分别为 A( C(0, 图 5：数控加工 3- 9 孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 （ 2） 编写程序 3 5 8 、 夹具的设计 本夹具是工序 11 麻花钻直接钻斜孔的专用夹具，在臂钻床是加工出 11 斜孔（通孔）。所设计的夹具装配图如附图 3 所示，夹具体零件图如附图 4 所示。有关说明如下： 1、工件的定位 （ 1）、定位方案 所加工的 11 孔是一斜孔，本工序加工要求保证的位置精度主要是 11 中心线与 26 沉头孔平面的交点 F 到 A 面的尺寸 94 。根据基准重合原则，应选端面 A 为主要定位基准。该工序钻斜孔时受力不大，但受力不平衡，所以要实现完全定位，在此可以用“一面两孔”定位原则，已知端面 A 为主要定位基准，然 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 图 6：工件的定位与夹紧 后可以再选 38 孔和下面的 9 孔作为定位孔。端面 A 可以限制 3 个自由度， 38 孔与定位销 配合可以限制 2 个自由度， 9 孔与定位销配合可限制 1 个自由度，即实现完全定位。 （ 2） 计算定位销尺寸 （ a） (b) 图 7：定位销 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 38 孔选用圆柱销定位， 9 孔选用菱形销定位。下面只计算定位销的配合尺寸，其余尺寸按标准查表。 、确定两销中心距 按 表，得 9 孔的公差为 38 孔的中心偏差等于孔的公差的 1/5，则 9 孔的中心偏差为 ， 38 孔的中心偏差为 。那么两孔中心距偏差为 9 2 。两孔偏差较大，那么两销中心距的偏差为 。 、确定圆柱定位销直径尺寸 1d 取 8632 、确定菱形销宽度 b 和 B 值 如图 7（ b）所示的菱形销。查表可得 b=4， B=7 计算菱形销的直径尺寸 2d 2)(22m i i 取偏差为 表得 8 8 述式中的： 削边销与孔配合的最小间隙，单位为 b 削边销的宽度，单位为 ; , 分别为工件上两孔中心距公差和夹具上两销中心距公差，单位为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 2D 工件上削边销定位孔直径，单位为 2d 削边销直径尺寸，单位为 2、 夹紧装置 入图 8 所示，这是专门设计的夹紧元件。参见夹具装配图，把夹紧元件套入零件的外圆柱面，然后顺时针旋转将套筒的两翼卡入夹具体的契形口中，契形口是按一定角度设计的，可让两翼受力时产生摩擦力而自锁，达到夹紧作用。 图 8：契形双翼套筒 3、 定位误差分析 如图 6 所示。 所加工的是 11 斜孔，本工序加工要求保证的位置精度主要是 11 孔中心线与沉头孔 平面的交点到左端面 A 的尺寸 。 由于左端面 A 是主要定位基准，那么定位基准与工序基准重合买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 0 由于定位副制造误差引起的定位误差是受两定位销影响的；在左端面 A 平面方向移动的定位误差由 38 圆柱销确定，由于圆柱销与 38