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機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計 說 明 書
設(shè)計題目： 制定“CA6140車床濾油器”的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（設(shè)計鉆φ11mm深32mm孔的鉆床夾具）
機械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計題目: 設(shè)計鉆φ11mm深32mm孔的鉆床夾具
設(shè)計要求:1.中批生產(chǎn);
2.盡量選用通用設(shè)備;
設(shè)計內(nèi)容: 1.填寫設(shè)計任務(wù)書;
2.制定一個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)計指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計算機繪圖;
4.編寫設(shè)計說明書一份,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……………………………………………
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算……………………………………
五.切削用量及工時的確定……………………………………
1.工序XI鉆Φ11………………………………………………
六.夾具的設(shè)計……………………………………………………
1.工件定位………………………………………………………
2.切削力及夾緊力計算………………………………………………
? 3.定位誤差分析…………………………………………………
?4夾具設(shè)計及說明…………………………………………………
七.參考文獻…………………………………………………………
設(shè)計“CA6140車床濾油器體”零件機械加工工藝規(guī)程
一.?序言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(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)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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。
就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計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”的機械加工工藝規(guī)程的編制及工藝裝備的設(shè)計，濾油器在車床上是個必不可少的部件，它有著過濾油液及緩沖的作用。因此在加工時，零件的配合部分 需進行精加工，保證其配合準(zhǔn)確，提高車床的綜合性能，又因為被加工零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工難度大，需進行專用夾具的設(shè)計與裝配。
?? 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)供油及對油液起緩沖作用，零件的兩端有兩孔用于油液的進出，零件的中間有一個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）.進出油孔2-Φ11 （用于聯(lián)接進出油裝備）
? 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
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，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???????????? 機械砂型鑄造毛坯
工序II??????????? 清理表面殘余沙粒
工序III?????????? 人工時效溫度（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（平面進出油口）及Φ30的平面
工序XII?????????? 鉆2-Φ11及2-Φ16.5（進出油口）
工序XIII?????????? 擴2-Φ11及2-Φ16.59（進出油口）
工序XIV??????????? 絞M18×1.5（進出油口）細螺紋
工序XV???????????? 檢驗
2）.工藝路線方案二：
工序I????????????? 機械砂型鑄造毛坯
工序II???????????? 清理表面殘余沙粒
工序III??????????? 人工時效溫度（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（進出油口）
工序XI???????????? 鉆孔Φ11（進油口）M18×1.5留余量擴孔至尺寸，對其在進行功絲
工序XII??????????? 锪Φ26平面（出油口）
工序XIII?????????? 鉆孔Φ11（進油口）M18×1.5留余量擴孔至尺寸，對其在進行功絲
工序XIV???????????檢驗
3. 工藝方案的比較與分析：
???? 上 述兩個工藝方案的特點在于：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時間。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，因此選用第二個方案，具體如 下：
工序I????????????? 機械砂型鑄造毛坯
工序II???????????? 清理表面殘余沙粒
工序III??????????? 人工時效溫度（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（進出油口）
工序XI???????????? 鉆孔Φ11（進油口）M18×1.5留余量擴孔至尺寸，對其在進行功絲
工序XII??????????? 锪Φ26平面（出油口）
工序XIII?????????? 鉆孔Φ11（進油口）M18×1.5留余量擴孔至尺寸，對其在進行功絲
工序XIV??????????? 檢驗
四．加工余量確定及工序尺寸的計算
???? 根據(jù)各原始資料及制定的零件加工工藝路線，采用計算與查表相結(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，采用機械砂型鑄造毛坯。
“
工序十三：鉆，粗鉸，精鉸Φ11 mm孔：
毛胚為實心，參照工藝手冊表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
?五.???切削用量及工時的確定
工序Ⅳ切削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機床：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）
按機床選取
基本工時：
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
按機床選取
基本工時
⑶精鉸Φ10mm孔：
選擇Φ10mm的鉸刀
按機床選取
基本工時：
六、夾具設(shè)計
（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)，因為它的精度高，且它的定位基準(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個直徑為9的圓孔的精基準(zhǔn)，因為定位誤差小，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算
切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則
式中：＝23.5mm， f＝0.41mm/r，（）
計算結(jié)果 = 8397.352N
選用壓板壓緊，實際加緊力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《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-23得螺母擰緊力
根據(jù)杠桿原理壓板實際加緊力為
此時已大于所需的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)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比夾緊設(shè)計及操作的簡要說明
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，螺旋夾緊機構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點就是夾緊過程快，且裝卸方便。
本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)緊湊,承受較大的夾緊力。
七．參考資料：
《機床夾具設(shè)計手冊》
《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》
《切削用量簡明手冊》
《機械加工工藝手冊》
《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
《機械精度設(shè)計基礎(chǔ)》