机械制造技术课程设计-滤油器体加工工艺规程及车M18x1.5螺纹夹具设计

零件的分析全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1零件的作用题目给的是CA6140车床滤油器体，它位于车床主轴箱上面，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Φ48h6的外圆柱面，用于与主轴箱以基轴制形式联接。1.2零件的工艺分析图2.1CA6140车床滤油器体CA6140车床滤油器体有2个加工面他们相互之间有一定位置度要求。1、以左端面为中心的一组加工表面这一组加工表面有：左端面、3-Φ9孔、Φ38孔、Φ30孔等。2、以尺寸105为中心的一组加工表面这一组加工表面包括：3-Φ9右端面、Φ48外圆、Φ45外圆、3x0.5槽、出油孔、进油孔等。这两组加工表面有一定的关联要求、即第二组尺寸和第一组尺寸相关联要求。由上面分析可知，加工时应先加工第一组面，再以第一组加工孔和端面为基准加工另外一组加工面第2章工艺规程设计2.1基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、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.1.1粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。依据粗基准选择原则及滤油器体零件图，选择Φ9孔右端面、底面和后端面作为定位粗基准。2.1.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1.用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。由精基准选择原则及滤油器体零件图，选择左端面、Φ38孔及后端面作为定位精基准。2.2定位误差定位误差，是由于工件在夹具上（或者机床上）定位不准而引起的加工误差。因为对一批工件来说，

刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。2.3划分加工阶段按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：一、粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗和钻孔。二、半精加工阶段主要加工方法有：半精车精车、半精铣精铣、半精刨精刨、半精镗精镗和扩孔铰孔。三、半精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镗和刮削在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化。因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。2.4制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。拟订两个方案进行选择，选出一个在保证质量的情况下，效率比较高的方案：工艺路线方案一：工序00：铸造工序01：检验毛坯工序02：人工时效处理，消除内应力工序03：粗铣左端面工序04：钻Φ38孔，倒角1x45°；锪平Φ30孔；内孔倒角1x45°工序05：粗车、半精车、精车Φ48外圆，精车Φ46外圆，精车Φ9右端面切退刀槽3X0.5工序06：钻3-Φ9通孔工序07：划平Φ26；钻下端面Φ11孔，孔深32；扩Φ16孔，深18；攻螺纹M18x1.5工序08：划平Φ26；钻右端面Φ11孔，孔深32；扩Φ16孔，深18；攻螺纹M18x1.5工序09：精磨φ48外圆工序10：去毛刺工序11：检验2.5确定各工序的加工余量1.左端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。2.Φ9右端面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，两步铣削（即粗铣、半精铣）方可满足其精度要求。粗铣单边余量Z=1.5mm半精铣单边余量Z=0.5mm3.Φ48外圆的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，三步铣削（即粗铣、半精铣、精铣）方可满足其精度要求。粗铣单边余量Z=1.0mm半精铣单边余量Z=0.4mm精铣单边余量Z=1.0mm4.Φ45外圆的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。5.3×0.5槽的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。6.Φ38孔、锪平Φ30孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻Φ38孔，然后再锪平Φ30孔方可满足其精度要求。7.3-Φ9孔的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步钻削方可满足其精度要求。8.下端面Φ11孔，M18×1.5螺纹；Φ26孔加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻Φ11孔，再扩M18×1.5螺纹底孔Φ16.5孔、然后攻M18×1.5螺纹、最后锪平Φ26孔方可满足其精度要求。9.B向面的加工余量查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，一步铣削即可方可满足其精度要求。10.右端面Φ11孔；扩、攻M18×1.5螺纹；锪平Φ26孔查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造，铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8，首先钻Φ11孔，再扩M18×1.5螺纹底孔Φ16.5孔、然后攻M18×1.5螺纹、最后锪平Φ26孔方可满足其精度要求。2.6确定切削用量及基本工时工序03：铣左端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，，，。2.决定铣削用量①决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则②决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出，则按机床标准选取＝475当＝475r/min时按机床标准选取3.计算工时切削工时：，，则机动工时为工序04：钻Φ38孔，倒角1x45°；锪平Φ30孔；内孔倒角1x45°工步一：钻Φ38孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）587r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步二：锪平Φ30孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）531r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步三：倒角1x45°工序05：粗车、半精车、精车Φ48外圆，精车Φ46外圆，精车Φ9右端面切退刀槽3X0.5工步一：粗车Φ48外圆1.确定切削深度由于单边余量为1.5mm，粗糙度Ra1.6，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，需经过粗车、半精车、精车、磨方可满足要求，粗车单边余量1.0mm，半精车单边余量0.3mm，精车单边余量0.1mm，磨削单边余量0.1mm。2.确定进给量按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.71mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=500.80.650.811.15m/min≈24m/min≈159r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=150r/min4.确定粗车Φ48外圆的基本时间，为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=51mm，=3.5mm，=4mm，，=0.71mm/r，=150r/min，=24m/min，走刀次数=1则工步二：半精车Φ48外圆1.确定切削深度由于单边余量为1.5mm，粗糙度Ra1.6，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，需经过粗车、半精车、精车、磨方可满足要求，粗车单边余量1.0mm，半精车单边余量0.3mm，精车单边余量0.1mm，磨削单边余量0.1mm。2.确定进给量按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.56mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min≈318r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=305r/min4.确定半精车Φ48外圆的基本时间，为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=51mm，=3.0mm，=4mm，，=0.56mm/r，=305r/min，=48m/min，走刀次数=1则工步三：精车Φ48外圆1.确定切削深度由于单边余量为1.5mm，粗糙度Ra1.6，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，需经过粗车、半精车、精车、磨方可满足要求，粗车单边余量1.0mm，半精车单边余量0.3mm，精车单边余量0.1mm，磨削单边余量0.1mm。2.确定进给量按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈484r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=480r/min4.确定精车Φ48外圆的基本时间，为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=51mm，=3.0mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步四：精车Φ46外圆1.确定切削深度由于单边余量为1.1mm，粗糙度Ra6.3，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7知，精车即可满足要求，1.1mm2.确定进给量按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈505r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=480r/min4.确定精车Φ46外圆的基本时间，为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=14mm，=4.0mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步五：精车Φ9孔右端面1.确定切削深度由于单边余量为2.0mm，粗糙度Ra3.2，由《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-8知，精车即可满足要求，2.0mm2.确定进给量按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.26mm/r3.确定切削速度切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min≈235r/min按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=230r/min4.确定精车Φ9孔右端面的基本时间，为试切附加长度，依据《机械制造工艺设计简明手册》表6.2-2知，式中=25.5mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=230r/min，=73m/min，走刀次数=1则工步六：切退刀槽3X0.5工序06：钻3-Φ9通孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）531r/min按机床选取n=500r/min切削工时：，，则机动工时为工序07：划平Φ26；钻下端面Φ11孔，孔深32；扩Φ16孔，深18；攻螺纹M18x1.5工步一：钻出油孔Φ11孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）521r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步二：扩Φ11孔至M18×1.5螺纹底孔Φ16.5选用高速钢锥柄扩孔钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）579r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步三：攻M18螺纹选择M18mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即f=0.75mm/r353r/min按机床选取n=392r/min切削工时：，，则机动工时为工步四：锪平Φ26孔选用高速钢锥柄锪孔钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）612r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工序08：划平Φ26；钻右端面Φ11孔，孔深32；扩Φ16孔，深18；攻螺纹M18x1.5工步一：钻右端面Φ11孔选用高速钢锥柄麻花钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）521r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步二：扩Φ11孔至M18×1.5螺纹底孔Φ16.5选用高速钢锥柄扩孔钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）579r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工步三：攻M16螺纹选择M16mm高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即f=0.75mm/r353r/min按机床选取n=392r/min切削工时：，，则机动工时为工步四：锪平Φ26孔选用高速钢锥柄锪孔钻（《工艺》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）612r/min按机床选取n=545r/min切削工时：，，则机动工时为工序09：精磨φ48外圆1.选择砂轮。见《机械加工工艺手册》第三章中磨料A46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，砂轮尺寸为600633052.切削用量的选择。查《机械加工工艺手册》表33-42有主轴转速n=64r/min砂轮转度＝1110r/min工作台移动速度＝0.5m/min切削深度Z＝0.1mm进给量=0.01mm/r3.切削工时式中n工件每分钟转速（r/min)L磨轮行程长度，mmZ--单边加工余量考虑磨削加工终了时的无火花磨削以及为削除加工面形状误差而进行局部修研的系数，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=1.1--轴（纵）向进给量（mm/r）--切入法磨削深度进给量（mm/r）

第3章车床夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计车M181.5螺纹的车床夹具设计。3.1计算定位误差定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图3-1所示图3-1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。根据相关公式和公差确定具体变动量。如图3-2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"高"得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地"低"得加工尺寸。且该工序定位误差图3-2定位误差=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2=Td1/(2sina/2)+Td2/2=0.043/2sin45+0.03/20.3923.2夹紧方案设计对此工件的M181.5螺纹加工，我们所采用的是固定V型块和可调V型块组成的夹紧螺旋机构夹紧工件，3.2.1切削力的计算查《简明机床夹具设计手册》表3-3得切削力计算公式：由车M181.5螺纹的工时计算知，，=0.26mm，由《简明机床夹具设计手册》表3-3知即3.2.2夹紧力的验算所需夹紧力，查表5得，所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=2.246，当计算K<2.5时，取K=2.5夹紧部分由M12螺母锁紧，查表得夹紧力为12356N夹紧力30005N远大于车削力2782N，故夹紧可靠。3.3其它装置设计车滤油器体M181.5螺纹夹具设计时是以固定V型块和可调V型块夹紧机构夹紧，先松动紧定螺钉，然后再拧松滚花螺母，即可拆下工件，工件拆装方便。3.4夹具体设计夹具体是夹具的基础件，夹具上的各种装置和无件通过夹具体连接成一个整体。故夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。对夹具体的要求：1、有足够的强度与刚度，在加工过程中，夹具体在切削力、夹紧力的作用下，应不会产生不允许的变形和振动。2、尺寸稳定，为保证夹具加工后尺寸稳定，对铸造夹具体要进行时效处理；对焊接夹具体要进行退火处理，以削除内应力。3、对构工艺性好，在保证强度和刚度的前提下，夹具体应力求结构简单，便于制造、装配和检验；体积小、重量轻以便于操作。对于移动或翻转夹具，其重量一般不宜超过10kg。3.5技术条件制定1、定位元件A型固定式定位销、固定式V型块与夹具体凸台面的平行度公差在0.05mm之内。2、定位元件A型固定式定位销、固定式V型块与夹具体侧面的垂直度公差在为0.05mm之内。3.6夹具设计的基本要求1.保证加工精度这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3.安全、方便、减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。4.排屑顺畅机床夹具中积集切屑会影响到工件的