序言 综合模块(机制工艺及夹具)毕业设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 paper51.com 这次毕业设计中,我所选的零件是“CA6140车床滤油器体”,完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计,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。 copyright paper51.com 由于能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望老师多加指教。 内容来自www.paper51.com 一、 零件的分析及生产类型的确定 paper51.com
1、 零件的作用 http://www.paper51.com “CA6140车床滤油器体”如图1所示。它位于车床主轴箱上 paper51.com
图1:CA6140车床滤油器体零件图 内容来自www.paper51.com 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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2、零件的工艺分析 内容来自论文无忧网 www.paper51.com “CA6140车床滤油器体”的各表面: paper51.com (1)、零件的左端面(用于精基准加工其他表面); 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
(2)、螺栓孔3-9(用于联接车床主轴箱,起固定作用); http://www.paper51.com (3)、中心孔38(用于过滤及缓冲油液); 内容来自www.paper51.com (4)、进出油孔2-11(用于联接进出油装备,流通油液); paper51.com
(5)、外圆柱面48h6(用于与车床主轴箱联接)。 http://www.paper51.com
各表面的相互精度要求有: 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (1)、外圆柱面48h6为基轴制联接,尺寸精度为IT6; 内容来自www.paper51.com
(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。 copyright paper51.com 3、零件的生产类型 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 依设计题目知:Qn=8000件/年; 内容来自www.paper51.com
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 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
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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。 内容来自www.paper51.com 二、 零件毛坯的设计 内容来自www.paper51.com 1、 选择毛坯 http://www.paper51.com
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。为了提高生产率,铸造方法选用砂型铸造,且为机器造型。 paper51.com
2、 毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 内容来自www.paper51.com
(1)、求最大轮廓尺寸 内容来自www.paper51.com 根据零件图轮廓尺寸,可知,CA6140滤油器体最大轮廓尺寸为102mm。 copyright paper51.com (2)、选取公差等级CT paper51.com 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8~12级,取为10级。 内容来自www.paper51.com (3)、求铸件尺寸公差 http://www.paper51.com 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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (4)、求机械加工余量等级 http://www.paper51.com 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E~G级,取为F级。、 内容来自www.paper51.com
(5)、求RAM(要求的机械加工余量) 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 对所有的加工表面取同一个数值,由最大轮廓尺寸102mm、机械加工余量等级为F级,得RAM数值为1.5mm。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3、 确定毛坯尺寸 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
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。 copyright paper51.com 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。 paper51.com 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 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 38盲孔属内腔加工,根据零件分析,38深度为65不变,径向为 copyright paper51.com 内容来自www.paper51.com 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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 48h6外圆柱面的加工,即 paper51.com 内容来自www.paper51.com 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=105.3-102=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。 http://www.paper51.com
内容来自论文无忧网 www.paper51.com 图2:根据零件尺寸计算的毛坯尺寸 paper51.com 综合上述,确定毛坯加工部分的尺寸,见表1所示。 http://www.paper51.com 表1:CA6140车床滤油器体毛坯(铸件)尺寸。单位:mm。 paper51.com 项目 http://www.paper51.com A面 copyright paper51.com 38径向 内容来自www.paper51.com
38轴向 http://www.paper51.com 48径向 http://www.paper51.com 三角肩宽 copyright paper51.com 3-9 paper51.com 2-11 paper51.com
30 copyright paper51.com 公差等级CT 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 10 copyright paper51.com 10 copyright paper51.com 10 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 10 copyright paper51.com
10 内容来自论文无忧网 www.paper51.com — 内容来自www.paper51.com — copyright paper51.com — paper51.com 加工面基本尺寸 内容来自www.paper51.com 102 内容来自www.paper51.com 38 copyright paper51.com 65 内容来自www.paper51.com 48 paper51.com
34 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
— 内容来自论文无忧网 www.paper51.com — copyright paper51.com — http://www.paper51.com
铸件尺寸公差 http://www.paper51.com 3.6 内容来自www.paper51.com 2.6 http://www.paper51.com
同A面 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
2.8 copyright paper51.com 同A面 paper51.com — 内容来自论文无忧网 www.paper51.com — 内容来自www.paper51.com — 内容来自www.paper51.com
机械加工余量等级 内容来自论文无忧网 www.paper51.com F paper51.com F copyright paper51.com 同A面 copyright paper51.com
F 内容来自www.paper51.com 同A面 http://www.paper51.com — copyright paper51.com
— paper51.com — 内容来自论文无忧网 www.paper51.com RMA paper51.com 1.5 paper51.com 1.5 内容来自www.paper51.com 同A面 paper51.com
1.5 copyright paper51.com 同A面 paper51.com — http://www.paper51.com
— 内容来自www.paper51.com — 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 毛坯基本尺寸 paper51.com 105.3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 33.7 内容来自www.paper51.com 68.3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 52.4 内容来自www.paper51.com 37.3 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 0 http://www.paper51.com
0 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 0 内容来自www.paper51.com
4、 设计毛坯图 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
(1)、确定圆角半径 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
外圆角半径 r=1mm; 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
内圆角半径 R=1mm; copyright paper51.com 以上所取圆角半径数值能保证各表面的加工余量。 paper51.com (2)、确定拔模斜度 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 本铸件最大尺寸为h=105.3mm,属25~500mm的铸件,所以查表,取拔模斜度为1:20。 copyright paper51.com (3) 、确定分型面 paper51.com 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。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com (4)、确定毛坯的热处理方式 内容来自www.paper51.com 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。 内容来自www.paper51.com 综合上述,所设计的毛坯图如图3所示。 http://www.paper51.com 内容来自www.paper51.com 图3: CA6140车床滤油器体毛坯 copyright paper51.com
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