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1、1 绪论1.1 毕业设计的目的毕业设计是我们一次理论联系实际的训练，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。我们通过机械毕业设计在多个方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未
2、来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后打下一个良好的基础1。1.2 毕业设计要求车床滤油器车床滤油器是铸件，结构比较简单，但是典型的零件，有必要详细研究工艺制造过程。主要包括分析零件作用及零件图上的技术要求；分析加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；分析零件的材料、热处理及机械加工的工艺性。本文介绍了车床滤油器体的加工工艺及关键工序工装设计的目的、加工工艺规程、机床夹具、组合机床等。在设计中采用先设计车床滤油器体的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计2。1.2.1 研究或解决的问题本课题是车床滤油器体加工工艺及关键工序工装
3、设计。（1）工艺设计及夹具设计（2）组合机床1.2.2 研究手段和方法（1）对车床滤油器体加工要求、零件的结构工艺性进行分析。在设计中采用先设计车床滤油器体的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计。主要包括分析零件作用及零件图上的技术要求；分析加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等；分析零件的材料、热处理及机械加工的工艺性;选择毛坯的制造方式，根据精度要求选择；结合工件的实际情况来安排工艺路线。工艺装备包含：刀具、量具、夹具、辅具。工艺装备的选用及设计得依据工序及工件的实际情况。（2）车床滤油器体关键工序的组合机床设计。（a）运动设计根据给定的被加工零件，确定机床的
4、切削用量，通过分析比较拟定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。（b）动力设计根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；确定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完成装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。还要验算主轴主件的静刚度。（c）结构设计进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。2 主要技术依据2.1 主要技术依据2.1.1 生产纲领，生产类型生产纲领为50000件/年，属大批量生产。大批量生产的工艺特征：（1）零件的互换性：具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配法和
5、调整法；（2）毛坯的制造方法和加工余：广泛采用金属模机器造型，模锻或其他商效方法。毛坯精度高，加工余量小；（3）机床设备及其布置形式：广泛采用商效专用机床及自动机床，按流水线和自动排列设备；（4）工艺装备：广泛采用专用夹具，专用组合机床，专用刀具，专用量具或自动检验装置，靠调整法达到精度要求；（5）对工人的技术要求：对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低；（6）工艺文件：有工艺过程卡或工序卡，关键工序要调整卡和检验卡；（7）成本：较低；（8）生产率：高；（9）工人劳动条件：较好。2.1.2 车床滤油器的功用本课题是“CA6140车床滤油器体”的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设
6、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3。2.1.3 毛坯的选择及制备根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，且属中批及大批生产，因此选用铸造毛坯，这样毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。（1）根据零件用途确定毛坯类型。（2）根据批量（生产纲领）确定毛坯制造方法。（3）根据手册确定表面加工余量及余量公差。2.2 工艺分析2.2.1 零件的作用题目所给的零件是“CA6140的车床滤油器体”，它位于车床主
7、轴箱上面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起缓冲作用，零件的两端有两孔用于油液的进出，零件的中间有一个48h6的外圆柱面，用于与主轴箱以基轴制形式联接。 2.2.2 零件的工艺分析 （1）由车床“CA6140车床滤油器体”的加工表面有： （a）零件的左端面（由图纸所示）（用于精基准加工其他表面） （b）螺栓孔39（用于联接车床主轴箱起固定作用） （c）中心孔38 （用于过滤及缓冲油液） （d）进出油孔211 （用于联接进出油装备） （e）外圆柱面48h6 （用于与车床主轴箱联接）（2）各表面的相互精度要求有： （a）外圆柱面48h6为基轴制联接，尺寸精度为IT6 （b）其他表面无特殊精度要求，
8、除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为IT142.3 加工方案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，在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使用工序集中来提高生产效率，除此之外，应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降4。 （1）工艺路线方案一：工序：夹右圆柱面，车左端面工序：使用专用夹具夹左端面，车外圆柱面及退刀槽工序：使用专用夹具夹左端面，磨48外圆柱面工序：钳工划线定各孔的中心位置工序：钻38的孔及9的孔工序：扩38的孔及9的孔工序：倒38的孔的45角工序：锪平26（平面进出油口）及30的平面 工序：钻
9、11及16.5（进出油口）工序：扩11及16.59（进出油口）工序：绞M181.5（进出油口）细螺纹 （2）工艺路线方案二： 工序I：使用专用夹具夹左端面，粗车外圆柱面、底座右端面及退刀槽工序II：夹右圆柱面，车左端面工序III：钻38的孔及倒38圆孔工序：钻锪30内孔工序：以38做定位精基准，精车外圆柱面工序：钻39的孔工序：钻扩11孔、钻16.5孔工序：攻丝M181.5用丝锥M181.5mm锪孔26工序：钻扩11孔、钻16.5孔攻丝M181.5用丝锥M181.5mm锪孔26工序：检验（3）工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一将工序分散，增加工人在钻床上装卸工件的次数，不
10、仅影响加工精度而且还浪费时间。方案二使用了工序集中的原则，减少了装夹的次数，但有时在一道工序中要完成这么多工作，除了可以选用专用夹具来装夹外，还要适当选用万能车床，提高加工要求和质量，因此选用第二个方案，具体如下：工序I：使用专用夹具夹左端面，粗车外圆柱面、三角形底座右端面及退刀槽工序II：夹右圆柱面，车左端面工序III：钻38的孔及倒38圆孔工序 ：钻锪30内孔工序 ：39的孔工序 ：以38做定位精基准，精车外圆柱面工序 ：钻扩11孔、钻16.5孔工序 ：攻丝M181.5用丝锥M181.5mm锪孔26工序 ：钻扩11孔、钻16.5孔攻丝M181.5用丝锥M181.5mm锪孔26工序 ：检验2
11、.3.1 确定切削用量及基本工时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。“CA6140车床滤油器体”零件材料为灰口铸铁，硬度HB207HB233，毛坯的重量约为1.1千克。生产类型为中批或大批，采用机械砂型铸造毛坯5。（1）粗车外圆柱面、三角形底座右端面及退刀槽（a）粗车51.7外圆 选择刀具：90焊接式直头外原车刀，前角=515，=68，=3045，=10，副偏角为510，刀尖原角半径为0.4 确定切削用量加工余量：3.7+2=5.7，：5.7/2=2.85进给量：
12、由机械加工工艺手册表1.147：硬质合金外圆进给量f=0.6 mm/r0.9mm/r，由表1.146外表面车削常用切削用量：=3mm。选择刀具磨钝标准：机械加工工艺手册表1.84粗车：后刀面最大磨损限度0.81.0，精车：后刀面最大磨损限度0.60.8。确定切削速度=158，=0.15，=0.40，m=0.20，T=60min=65 mm/min （2.1）n=r/min （2.2） 计算基本工时：T=(42+2)/416.50.8=0.13 min （2.3）（b）半精车49.7外圆 择刀具：90焊接式直头外原车刀，前角=515，=68，=3045，=10，副偏角=510，刀尖原角半径0.4
13、mm。 切削用量加工余量：1.4mm，=0.7mm进给量：由机械加工工艺手册表1.147：硬质合金外圆进给量f=0.6 mm/r0.9mm/r，由表1.146外表面车削常用切削用量：=0.5mm1.0mm。择刀具磨钝标准：表1.84精车：后刀面最大磨损限度0.60.8。定切削速度=158，=0.15， =0.40，m=0.20， =121.4mm/minn=r/min 计算基本工时：T=min(c)车46.6外圆 选择刀具：90焊接式直头外原车刀，前角=55，=68，=305，=10，副偏角为50，刀尖原角半径为0.4mm。 确定切削用量加工余量：1mm，=0.5。进给量：由机械加工工艺手册表
14、1.147：硬质合金外圆进给量f=0.6 mm/r0.9mm/r，由表1.146外表面车削常用切削用量=0.5mm。选择刀具磨钝标准：机械加工工艺手册表1.84粗车：后刀面最大磨损限度0.8mm1.0mm，精车：后刀面最大磨损限度0.6mm0.8mm。确定切削速度=158，=0.15，=0.40，m=0.20，T=60min=70.5m/minn=481.8r/min 计算基本工时：T=0.15min（d）车削退刀槽车30.5退刀槽， l=3mm，B=3mm（宽） 选择刀具：选择90切槽刀，前角为10，后角8，主偏角90，副偏角3，刀尖圆弧半径0.2mm0.5mm取0.5mm，刃倾角0。 确定切削用量：背吃刀深度为3.6mm，一次走刀完成。确定进给量f：根据切削手册切深L=0.5mm，属于L3mm，f=0.4 mm/r0.5mm/r。按工艺手册中C365L车床取=0.41mm/r。选择车刀磨钝标准及耐用度：根据切削手册表10，取车刀后面最大磨损量为0.8mm1.0mm，焊接刀耐用度T=60min。根据切削手册，f=0.41mm/r，Vc=1.50m/s，修正系数：=1.0，=0.89，=0.85 ，=1.0。则=1.50601.00.890.850.731.0=55.78mm/min = =100
