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1、XX大学课程设计滤油器体工艺夹具设计1目录1 零件的分析及生产类型的确定21.1零件的作用21.2 零件的工艺分析31.3 零件的生产类型32 零件毛坯的设计32.1 选择毛坯32.2 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定42.3 确定毛坯尺寸42.4 设计毛坯图63 零件的加工工艺设计73.1 定位基准的选择73.2 零件表面加工方法的选择73.3 拟订工艺路线73.4 工艺方案的比较与分析93.5 工序设计103.5.1 选择加工设备与工艺装备103.5.2 确定工序尺寸124 夹具的设计154.1 工件的定位154.2 夹紧装置174.3 定位误差分析174.4 对刀装置184.5 设计小结
2、18参考文献201 零件的分析及生产类型的确定1.1零件的作用“CA6140车床滤油器体”如图1所示。它位于车床主轴箱上图1:CA6140车床滤油器体零件图面,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48h6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 “CA6140车床滤油器体”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48h6(用于
3、与车床主轴箱联接)。 各表面的相互精度要求有:(1)、外圆柱面48h6为基轴制联接,尺寸精度为IT6;(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IT14。1.3 零件的生产类型依设计题目知:Qn=8000件/年;结合生产实际,备品率和废品率可以取为=5%,=0.5%。由此可得,该零件的生产纲领 C6140车床滤油器体的质量为1.1kg,查表可知其属轻型零件,生产类型为中大批量生产。2 零件毛坯的设计2.1 选择毛坯根据生产纲领可知,CA6140滤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
4、。为了提高生产率,铸造方法选用砂型铸造,且为机器造型。2.2 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,CA6140滤油器体最大轮廓尺寸为102mm。 (2)、选取公差等级CT 铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,查表得,公差等级CT范围是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CT,查表得,公差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RAM(要求的机械加工余量) 对所有的加工表面取同一个数值,由
5、最大轮廓尺寸102mm、机械加工余量等级为F级,得RAM数值为1.5mm。 2.3 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Ra1.6m。Ra1.6m的表面,余量要适当增大。分析零件,各加工表面均为Ra1.6m,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 38盲孔属内腔加工,根据零件分析,38深度为65不变,径向为 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。48h6外圆柱面的加工,即 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=105.3-
6、102=3.3mm;所以38孔的毛坯深度=65+3.3=68.3mm;三角形台阶肩宽度=34+3.3=37.3mm。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:CA6140车床滤油器体毛坯(铸件)尺寸。单位:mm。项目A面38径向38轴向48径向三角肩宽3-92-1130公差等级CT1010101010加工面基本尺寸10238654834铸件尺寸公差3.62.6同A面2.8同A面机械加工余量等级FF同A面F同A面RMA1.51.5同A面1.5同A面毛坯基本尺寸105.333.768.352.437.30002.4 设计毛坯图(1) 、确定圆角半径 外圆角
7、半径 r=1mm; 内圆角半径 R=1mm; 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=105.3mm,属25500mm的铸件,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,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。图3: CA6140车床滤油器体毛坯3 零件的加工工艺设计3.1 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
8、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。3.2 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HT15-33。以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Ra1.6,加工方法为先车后磨。 (2)、38mm内孔 未注公差尺寸,根据GB1800-79规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra6.3,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。
9、(3)、3-9孔 未注公差尺寸,根据GB1800-79规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为Ra6.3,只需用9mm麻花钻直接在其位置钻孔即可。 (4)、48外圆柱面 公差等级为IT6,表面粗糙度为Ra1.6,加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18mm,最后攻丝M18。3.3 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
10、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; 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
11、; 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; 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。3.4 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
12、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,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18mm,攻丝M181.5深14mm); 工序 加工进油孔(锪26平面,钻11孔,扩16孔深18mm,攻丝M181.5深12mm); 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。3.5 工序设计3.5.1 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