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機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
設(shè)計(jì)題目： 制定“CA6140車床濾油器”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（設(shè)計(jì)鉆φ11mm深32mm孔的鉆床夾具）
機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)鉆φ11mm深32mm孔的鉆床夾具
設(shè)計(jì)要求:1.中批生產(chǎn);
2.盡量選用通用設(shè)備;
設(shè)計(jì)內(nèi)容: 1.填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書;
2.制定一個(gè)中等零件的加工工藝過程,填寫工藝過程卡和工序卡各一張;
3.設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計(jì)算機(jī)繪圖;
4.編寫設(shè)計(jì)說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫,要求打印文稿。
目錄
一.序言……………………………………………………
二.零件分析…………………………………………………
1.??? 零件的作用
2.??? 零件的工藝分析……………………………………………
三.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………
1.?? 毛坯選擇…………………………………………………
2.??? 工藝路線的擬定…………………………………………………
3.??? 工藝方案的比較與分析…………………………………………
四.加工余量確定及二序尺寸計(jì)算……………………………………
五.切削用量及工時(shí)的確定……………………………………
1.工序XI鉆Φ11………………………………………………
六.夾具的設(shè)計(jì)……………………………………………………
1.工件定位………………………………………………………
2.切削力及夾緊力計(jì)算………………………………………………
? 3.定位誤差分析…………………………………………………
?4夾具設(shè)計(jì)及說明…………………………………………………
七.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………
設(shè)計(jì)“CA6140車床濾油器體”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程
一.?序言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。
二.??零件的分析
本課題是“CA6140車 床濾油器體”的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計(jì)，濾油器在車床上是個(gè)必不可少的部件，它有著過濾油液及緩沖的作用。因此在加工時(shí)，零件的配合部分 需進(jìn)行精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提高車床的綜合性能，又因?yàn)楸患庸ち慵慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，需進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)與裝配。
?? 生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批及大批量生產(chǎn)
1.?? 零件的作用：
???? 題目所給的零件是“CA6140的車床濾油器體”，它位于車床主軸箱上面，主要作用是給主軸箱內(nèi)供油及對(duì)油液起緩沖作用，零件的兩端有兩孔用于油液的進(jìn)出，零件的中間有一個(gè)Φ48h6的外圓柱面，用于與主軸箱以基軸制形式聯(lián)接。
2.?? 零件的工藝分析
???? 由車床“CA6140車床濾油器體”的加工表面有：
? 1）.零件的左端面（由圖紙所示）（用于精基準(zhǔn)加工其他表面）
? 2）.螺栓孔3-Φ9（用于聯(lián)接車床主軸箱起固定作用）
? 3）.中心孔Φ38 （用于過濾及緩沖油液）
? 4）.進(jìn)出油孔2-Φ11 （用于聯(lián)接進(jìn)出油裝備）
? 5）.外圓柱面Φ48h6 （用于與車床主軸箱聯(lián)接）
????? 各表面的相互精度要求有：
? 1）.外圓柱面Φ48h6為基軸制聯(lián)接，尺寸精度為IT6
? 2）.其他表面無特殊精度要求，除保證其表面粗糙度外，尺寸精度為IT14
三.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.毛坯的選擇：
???????????? 根據(jù)零件圖可知，零件材料為灰口鑄鐵，零件形狀為非圓柱體，且屬中批及大批生產(chǎn)，因此選用鑄造毛坯，這樣，毛坯形狀與成品相似，加工方便，省工省料。
2.工藝路線的擬定：
?????? 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使用工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此之外，應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
1）.工藝路線方案一：
工序I???????????? 機(jī)械砂型鑄造毛坯
工序II??????????? 清理表面殘余沙粒
工序III?????????? 人工時(shí)效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力
工序IV??????? ????夾右圓柱面，磨左端面
工序V???????????? 使用專用夾具夾左端面，車外圓柱面及退刀槽
工序VI??????????? 使用專用夾具夾左端面，磨Φ48外圓柱面
工序VII?????????? 鉗工劃線定各孔的中心位置
工序VIII????????? 鉆Φ38的孔及Φ9的孔
工序IX??????????? 擴(kuò)Φ38的孔及Φ9的孔
工序X???????????? 倒Φ38的孔的45°角
工序XI??????????? 锪平Φ26（平面進(jìn)出油口）及Φ30的平面
工序XII?????????? 鉆2-Φ11及2-Φ16.5（進(jìn)出油口）
工序XIII?????????? 擴(kuò)2-Φ11及2-Φ16.59（進(jìn)出油口）
工序XIV??????????? 絞M18×1.5（進(jìn)出油口）細(xì)螺紋
工序XV???????????? 檢驗(yàn)
2）.工藝路線方案二：
工序I????????????? 機(jī)械砂型鑄造毛坯
工序II???????????? 清理表面殘余沙粒
工序III??????????? 人工時(shí)效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力
工序IV???????????? 夾右圓柱面，磨左端面
工序V???????? ?????使用專用夾具夾左端面，車外圓柱面及退刀槽
工序VI???????????? 使用專用夾具夾左端面，磨Φ48外圓柱面
工序VII??????????? 鉗工劃線定各孔的中心位置
工序VIII?????????? 鉆Φ38的孔及Φ9的孔
工序IX???????????? 倒Φ38圓孔
工序X????????????? 锪Φ26平面（進(jìn)出油口）
工序XI???????????? 鉆孔Φ11（進(jìn)油口）M18×1.5留余量擴(kuò)孔至尺寸，對(duì)其在進(jìn)行功絲
工序XII??????????? 锪Φ26平面（出油口）
工序XIII?????????? 鉆孔Φ11（進(jìn)油口）M18×1.5留余量擴(kuò)孔至尺寸，對(duì)其在進(jìn)行功絲
工序XIV???????????檢驗(yàn)
3. 工藝方案的比較與分析：
???? 上 述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一將工序分散，增加工人在鉆床上裝卸工件的次數(shù)，不僅影響加工精度而且還浪費(fèi)時(shí)間。方案二使用了工序集中的原則，減少了裝 夾的次數(shù)，但有時(shí)在一道工序中要完成這么多工作，除了可以選用專用夾具來裝夾外，還要適當(dāng)選用萬能車床，提高加工要求和質(zhì)量，因此選用第二個(gè)方案，具體如 下：
工序I????????????? 機(jī)械砂型鑄造毛坯
工序II???????????? 清理表面殘余沙粒
工序III??????????? 人工時(shí)效溫度（500°～550°）消除應(yīng)力
工序IV???????????? 夾右圓柱面，磨左端面
工序V????????????? 使用專用夾具夾左端面，車外圓柱面及退刀槽
工序VI???????????? 使用專用夾具夾左端面，磨Φ48外圓柱面
工序VII??????????? 鉗工劃線定各孔的中心位置
工序VIII?????????? 鉆Φ38的孔及Φ9的孔
工序IX???????????? 倒Φ38圓孔
工序X????????????? 锪Φ26平面（進(jìn)出油口）
工序XI???????????? 鉆孔Φ11（進(jìn)油口）M18×1.5留余量擴(kuò)孔至尺寸，對(duì)其在進(jìn)行功絲
工序XII??????????? 锪Φ26平面（出油口）
工序XIII?????????? 鉆孔Φ11（進(jìn)油口）M18×1.5留余量擴(kuò)孔至尺寸，對(duì)其在進(jìn)行功絲
工序XIV??????????? 檢驗(yàn)
四．加工余量確定及工序尺寸的計(jì)算
???? 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：
???? “CA6140車床濾油器體”零件材料為灰口鑄鐵，硬度HB207～233，毛坯的重量約為1.1千克。生產(chǎn)類型為中批或大批，采用機(jī)械砂型鑄造毛坯。
“
工序十三：鉆，粗鉸，精鉸Φ11 mm孔：
毛胚為實(shí)心，參照工藝手冊(cè)表2．3-9及表2．3-12確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：Φ10.8mm
粗鉸: Φ10.96mm;2Z=0．16mm
精鉸: Φ11 mm 2Z=0．04 mm
確定切削用量及基本工時(shí)
?五.???切削用量及工時(shí)的確定
工序Ⅳ切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床
⑴鉆10.8mm孔；
選擇Φ10.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
⑵粗鉸Φ10.96mm孔：
選擇Φ10.96mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11）
由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得
按機(jī)床選取
基本工時(shí)
⑶精鉸Φ10mm孔：
選擇Φ10mm的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時(shí)：
六、夾具設(shè)計(jì)
（一） 定位基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)：選取已經(jīng)被車削的直徑為48的外圓為粗基準(zhǔn)，因?yàn)樗木雀?，且它的定位基?zhǔn)比較高。
精基準(zhǔn)：選取已經(jīng)被車端面的左端面為加工3個(gè)直徑為9的圓孔的精基準(zhǔn)，因?yàn)槎ㄎ徽`差小，易于夾緊和拆裝。
用圓銷大平面和菱形銷定位，限制五
（二） 切削力及夾緊力的計(jì)算
切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則
式中：＝23.5mm， f＝0.41mm/r，（）
計(jì)算結(jié)果 = 8397.352N
選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為
式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。
壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力
根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為
此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作。
（三） 定位誤差分析
定位元件尺寸及公差確定。
(1) 夾具的主要定位元件為一平面和一v形塊和一矩形塊，面與面配合。
（2） 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影響最大.則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin
本工序采用一平面，一 v形塊和矩形塊定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
（四）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
但是考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力較大等原因，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是夾緊過程快，且裝卸方便。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊,承受較大的夾緊力。
七．參考資料：
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》
《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》