【正文】 2． 1 濾油器體零件毛坯的設(shè)計 2． 1． 1 選擇毛坯 根據(jù) 任務(wù)書上的年 生產(chǎn)綱領(lǐng)可知， CA6140 濾油器體屬大批 生產(chǎn)，零件形狀為非全圓柱體，可選零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。 由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望老師多加指教。 序言 這次課程設(shè)計的題目是“ CA6140 車床濾油器體的加工工藝及加工 M18? 孔的工裝設(shè)計”。此外，主要就鉆 M18? 深 12孔這個工序進(jìn)行了夾具方案的分析并用裝配圖和家具零件圖來表達(dá)設(shè)計方案。零件的形狀并不復(fù)雜，因此毛坯的形狀可以與零件的形狀盡量接近，三個孔需要鑄出，毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 2． 1． 3 確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機械加工表面粗糙度 Ra? ? m。 表 1： CA6140 車床濾油器體毛坯（鑄件）尺寸 單位： mm。 圖 3： CA6140 車床濾油器體毛坯 2． 2 濾油器體零件的機械加工工藝規(guī)程 2． 2． 1 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是不規(guī)則多孔零件體，其左端面是設(shè)計基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選左端面為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。連結(jié)部分采用螺紋聯(lián)接。 2． 2． 4 工藝方案的比較與分析 上述三個工藝方案的特點在于：方案一，工序集中，但需要 專用機床才能達(dá)到 加工要求； 方案二 ，工序分散，但工藝按排的加工達(dá)不到精度要求； 方案三，也是分散工序，工藝安排合理，能滿足用通用 機床加工并達(dá)到精度的要求。 ④ 工序 05 粗車 ? 48 外圓柱面，在切退刀槽。 ⑨ 工序 11 加工進(jìn)（出）油口孔，選用鉆床進(jìn)行加工。 ② 在鉆床上機加工的工序 麻花鉆， 锪頭鉆，倒孔鉆等。 ? 48h6 所需精度要求高，需進(jìn)行粗車 — 精車 — 精磨。 綜合上述，加工的工序尺寸如表 4 所示。由《切削用量手冊》表 216,217,215,11,219 查得一系列切削速度修正系數(shù)分別為： tvk =， xrvk =， svk =， Tvk =， kvk = 故 cv = vk =? ? ? ? ? =則 機床主軸轉(zhuǎn)速 n= Dv1000c? = 105 ??? =根據(jù) C6201 機床說明書，選擇 n=230r/min 這時的實際切削速度 cv =1000Dn? = 1000 230105??? =（ 6） 計算機床進(jìn)給機構(gòu)的強度 根據(jù) C6201 機床說明書，其進(jìn)給機構(gòu)允許的橫走刀力maxF =5100N，根據(jù)《切削用量手冊》表 17，當(dāng) b? =170~212Mpa，pa ? ， f ? ， rk = 045 ， cv =，走刀力 xF =950N，由于實際切削時使用條件的變化，根據(jù)《切削用量手冊》表 223 查得 xF的修正系數(shù)為：x0Fk?=，xsFk?=，xrFkk= 故實際走刀力為 xcF =950? ? ? = 因為 xcF =5100N，故進(jìn)給量合理。 機床為 Z535 型立式鉆床，工件裝在專用夾具上，所選刀具為 YG8 焊接硬質(zhì)合金直柄擴(kuò)孔 鉆，其直徑為 ? 37mm。 確定切削用量 （ 2） 確定背吃刀量pa 根據(jù) ? 48 外圓 工序尺寸的計算，取粗車背吃刀量為pa=。根據(jù)《切削用量手冊》表 1，由于 C6201 機床的中心高為 200mm，故選刀桿尺寸為 16mm? 25mm，刀片寬 度取為 3mm，根據(jù)《切削用量手冊》表 3，刀具的幾何參數(shù)為： 00000 14,45k,0 ??? ?? ? 。 切削功率的修正系數(shù) 根據(jù)《切削用量手冊》表 223 查得 mrpkk=zrFkk=，m0pk?=z0Fk?= 故實際切削功率 mcP =?? = KW 根據(jù) C6201 機床 說明書，當(dāng) n=460r/min 時，機床主軸允許的功率 EP = 因為 mcP EP ，故所選擇的切削用量可在 C6201 機床上進(jìn)行。000s039。 最后確定的切削用量為 pa =， f=， cv =149m/min， n=960r/min （ 8） 計算基本工時 基本工時的計算公式為 jt=nfL = nfyl ??? ， 由《切削用量手冊》表 20，查得 y+? =，則 jt= ?? = 2． 4． 6 工序 08 鉆 3? 9 通孔 （ 1）本工序為鉆 3? 9 通孔 ，孔壁內(nèi)表面粗糙度為 ，在鑄件上直接用麻花鉆鉆出。 （ 4）確定砂輪耐用度 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》，表 8138 查得砂輪耐用度為 40min。根據(jù) Z525 機床說明書，機床進(jìn)給機構(gòu)允許的最大軸向力 maxF =8830N，故所取進(jìn)給量可用。擴(kuò)刀的幾何參數(shù)為 00 5?? ， 010?? ， 0r 45k ? ， 030k ?? ， 010?? ， 1a ? 確定切削用量 （ 2） 確定背吃刀量 pa 背吃刀量pa=（ 1611） /2=。 確定切削用量 （ 2） 確定 工件回轉(zhuǎn)圓周速度 wv 由《切削加工簡明實用手冊》表 8120 查得 工件回轉(zhuǎn)速度wv =20~40m/min，取 wv =20m/min。 左 端面 A 可以限制 3 個自由度， ? 38孔與定位銷配合可以限制 2 個自由度， ? 9 孔與定位銷配合可限制 1個自由度，即實現(xiàn)完全定位。 b—— 削邊銷的寬度，單位為 。那么 ????? ??? ，該方案的定位誤差小于該工序尺寸制造公差 的 1/3 （ ? ）， 故 該定位方案可行 。 3． 2 結(jié)構(gòu)特點 該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。 在 畢業(yè)設(shè)計 中，我懂得了解決問題并不是只有一種方法的道理，要實事求是，要以花錢少辦好事為原則，這樣才能成為一名優(yōu)秀的設(shè)計人員。 在這次 畢業(yè)設(shè)計 中，使我懂得了運用學(xué)過的知識，把理論融入到實踐中。 3． 1． 4 夾具體 工件的定位是由夾具體的斜面和兩個可換定位銷連接起來的。 圖 8：螺釘壓板機構(gòu) （ 2） 定位誤差分析 所加工的是 ? 11 斜孔，本工序加工要求保證的位置精度主要是? 11 孔中心線與沉頭孔平面的交點到左端面 A 的尺寸 ? 。取孔的中心偏差等于孔的公差的 1/5，則 ? 9 孔的中心偏差為 ?? ， ? 38 孔的中心偏差為 ?? 。所設(shè)計的夾具裝配圖如附圖 1 所示。 確定切削用量 （ 2） 確定背吃刀量 pa 查《切削手冊》確定細(xì)牙普通內(nèi)螺紋螺距 P= 的牙形 高度為 h=，即單邊余量為 ，則 pa =。根據(jù) Z525 機床說明書，此時機床所允許的最大扭矩為 ? M。 背吃刀量pa=26/2=13mm。 （ 3） 確定進(jìn)給量 f 由《 切削加工簡明實用手冊 》表 869，對于 HT150，硬度為150~200HBS，當(dāng)所用刀具為 高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 ，鉆 ? 9 通 孔時，進(jìn)給量 f=~，按 Z525 機床說明書，取 f=。 （ 5） 確定切削速度 cv 根據(jù)《切削用量手冊》表 12，當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀加工 b? =165~181Mpa 的灰鑄鐵， pa ? ， f? ，切削速度 cv =。 （ 3） 確定進(jìn)給量 f 由《切削用量手冊》表 27 注釋，對于 HT150，硬度為 150~200HBS，當(dāng)所用刀具為硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆，鉆 ? 38盲孔時，進(jìn)給量 f=~，按 Z535 機床說明書，取 f=。 （ 5） 確定切削速度 cv 根據(jù)《 切削加工簡明實用手冊 》表 855，當(dāng)用 硬質(zhì)合金切槽 刀加工 b? =165~181Mpa 的灰鑄鐵，pa=， f=，切削速度cv =。由《切削用量手冊》表 216， 217， 215， 11， 219查得一系列切削速度修正系數(shù)分別為： tvk =， xrvk =， svk =， Tvk =， kvk = 故 cv =114 vk =114? ? ? ? ? =87m/min 則 機床主軸轉(zhuǎn)速 n= Dv1000c? = ? ?? =根據(jù) C6201 機床說明書，選擇 n=480r/min 這時的實際切削速度 cv =1000Dn? = 1000 230105??? =79m/min （ 6） 計算機床進(jìn)給機構(gòu)的強度 根據(jù) C6201 機床說明書，其進(jìn)給 機構(gòu)允許的縱走刀力maxF =3530N，根據(jù)《切削用量手冊》表 17，當(dāng) b? =170~212Mpa，pa ?， f ? ， rk = 045 ， cv =，走刀 力 xF =670N，由于實際切削時使用條件的變化，根據(jù)《切削用量手冊》表 223 查得 xF 的修正系數(shù)為：x0Fk?=，xsFk?=，xrFkk= 故實際走刀力為 xcF =670? ? ? = 因為 xcF =3530N，故進(jìn)給量合理。 （ 5） 確定 切削速度 cv 由《切削加工簡明實用手冊》表 884，對于 HT150，當(dāng)所用刀具為硬質(zhì)合 金擴(kuò)孔鉆 ， 刀具直徑為 ? 37mm， pa =， f=時， 切削速度 cv =， 則機床主軸轉(zhuǎn)速 n= Dv1000c? = 37 ??? =按 Z535 機床說明書，取 n=530r/min，這時的實際切削速度 cv =1000Dn? = 100053037 ??? = m/min （ 6） 計算切削力，扭矩及功率 按《切削加工簡明實用手冊》表 878 得 軸向力 F= fYxF kfdC fF =? 37? ? = 切削扭矩 M= MYXM kfdC MM x 310? =? ? ? ? 310? = MN? 切削功率 mcP =2? Mn ? 310? =2? ? ? ? ? 310? = 由于上述計算結(jié)果與機床說明書允許值相比，均允許，故確定采用切削用量 pa=， f=， cv = m/min， n=530r/min （ 7） 計算基本工時 按《簡明機加工生 產(chǎn)線工手冊》表 1104 得基本工時計算公式 jt =nfL = nf lll 21 ?? ，其中 2l 取 3mm， 1l = r1 kcot2 dD ? +1，則 jt = 5 3 3145c o 0? ???? = 2． 4． 3 工序 05 粗車 ? 48 外圓 ，切退刀槽 工步 1 粗車 ? 48 外圓 （ 1）本工序為粗車 ? 48 外圓 ，機床為 C6201 型臥式車床，工件裝在 專用夾具 上，所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位 外圓 車刀。 確定切削用量 （ 2） 確定背吃刀量pa 鑄件上 鑄出孔徑為 ? ，工件要求孔徑為 ? 30，則初取背吃刀量pa=（ ） /2=。000 6,10,15k,75k,10 ??????? ???? ?? ， ?? ， 01? = 05? 確定切削用量 （ 2） 確定背吃刀量 pa 取粗車余量為 ，可一次走刀切除，留 作為精磨余量，故取粗車背吃刀量為 pa =。粗車余量為 ，工序尺寸為 ，粗糙度精度為 ；精磨端面余量為 ，工序尺寸為 102mm,粗糙度為 。 工序號 工序內(nèi)容 機床 00 機器砂型鑄造毛坯 —— 01 檢驗毛坯、清砂 —— 02 熱處理 —— 03 粗車左端面 C6201 04 先 锪 ? 30 內(nèi)孔面，再 粗 擴(kuò) ? 38 內(nèi)孔 Z535 05 粗車 ? 48 外圓，切 退刀槽 C6201 06 精擴(kuò) ? 38 內(nèi)孔，倒角 ， 0120 Z535 07 精車 ? 48 外圓 C6201 08 鉆 3? 9 通孔 Z525 09 精磨 左端面 M7150 10 加工出油孔 立式鉆床 11 加工進(jìn)油孔 立式鉆床 12 去毛刺 —— 13 精磨 ? 48 外圓 M1432 14 檢驗 —— 表 2： CA6140 車床濾油器體的 機械加工 工藝過程及設(shè)備 2． 3． 2 確定工序尺寸 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(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 為 150HBS至 200HBS， 毛坯的重量約為 千克。 （ 3） 選擇刀具