CA6140车床滤油器体课程设计说明书定稿Word文档格式.docx
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(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。
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。
二、零件毛坯的设计
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。
为了提高生产率,铸造方法选用砂型铸造,且为机器造型。
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8~12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E~G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。
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=105.3-102=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
3-9
2-11
30
公差等级CT
10
—
加工面基本尺寸
102
38
65
48
34
铸件尺寸公差
3.6
2.6
同A面
2.8
机械加工余量等级
F
RMA
1.5
毛坯基本尺寸
105.3
33.7
68.3
52.4
37.3
4、设计毛坯图
(1)、确定圆角半径
外圆角半径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25~500mm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。
三、零件的加工工艺设计
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。
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。
(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、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ⅰ机器砂型铸造毛坯;
工序ⅱ检验,清砂;
工序ⅲ热处理;
工序ⅳ磨左端面;
工序ⅴ钻38内孔及3-9孔;
工序ⅵ粗车外圆48;
工序ⅶ加工出油口;
工序ⅷ加工进油口;
工序ⅸ磨48外圆柱面;
工序ⅹ检验。
(2)、工艺路线方案二
工序ⅰ机器砂型铸造毛坯;
工序ⅴ车48外圆柱面;
工序ⅵ磨48外圆柱面;
工序ⅶ钻3-9孔;
工序ⅷ铣30内孔面;
工序ⅸ扩、铰38孔;
工序ⅹ38孔的倒角;
工序ⅹⅰ锪平26;
工序ⅹⅱ加工进油口;
工序ⅹⅲ加工出油口;
工序ⅹⅳ检验。
(3)工艺路线方案三
工序ⅱ检验毛坯、清砂;
工序ⅳ粗车左端面;
工序ⅴ先锪30内孔面,再扩38内孔;
工序ⅵ粗车48外圆,切退刀槽;
工序ⅶ铰38内孔,内孔倒角;
工序ⅷ精车48外圆;
工序ⅸ钻3-9通孔;
工序ⅹ磨左端面;
工序ⅹⅰ加工出油孔;
工序ⅹⅱ加工进油孔;
工序ⅹⅲ去毛刺;
工序ⅹⅳ精磨48外圆;
工序ⅹⅴ检验。
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ⅰ机器造型砂模铸造毛坯;
工序ⅱ清砂,检验毛坯各尺寸,不得有砂眼缺陷;
工序ⅲ热处理,人工时效温度,消除残余应力;
工序ⅳ夹外圆,粗车左端面;
工序ⅹⅰ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ⅹⅱ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ⅹⅲ用钳工去毛刺;
工序ⅹⅴ检验,是否达到要求的精度和粗糙度。
四、工序设计
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。
1工序ⅰ、ⅱ、ⅲ
属于备坯阶段,不属于切削加工,由专门的车间负责。
2工序ⅸ
粗车左端面,选用卧式车床就能满足要求。
本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,根据工厂内的现有设备一般最常用CA6140型卧式车床加工。
3工序ⅴ
先锪30内孔面,再扩38内孔,精度要求不高,选用立式钻床进行加工。
4工序ⅵ
粗车48外圆柱面,在切退刀槽。
加工中需要换刀具,刀架最好是换位的,所以选择CA6140最经济。
5工序ⅶ
铰38内孔,内孔倒角,选钻床进行加工。
6工序ⅷ
精车48外圆,选用CA6140进行加工。
7工序ⅸ
钻3-9通孔,由于是通孔,刀具进给深度可以不严格控制,在其位置钻通孔即可。
选用立式加工中心,只要在专用夹具上设计好对刀块,然后执行程序就可以加工出3个9通孔了。
8工序x
磨左端面,表面粗糙度Ra1.6mm,没有要求与中心线的垂直度,所以选用普通的端面磨床即可加工达到要求。
9工序ⅹⅰ、ⅹⅱ
加工进(出)油口孔,选用摇臂钻床进行加工。
10工序ⅹⅳ
精磨48外圆,公差等级为IT6,表面粗糙度为Ra1.6mm,精度要求比较高,所以这里选用外圆磨床进行加工。
(2)、选择夹具
工序ⅳ选用三爪自定心卡盘。
工序ⅴ、ⅵ、ⅶ、ⅷ、ⅸ、ⅹ、ⅹⅰ、ⅹⅱ、ⅹⅳ都选用专用夹具。
(3)选择刀具
根据不同的工序选择刀具。
在车床上加工的工序
一般选用硬质合金车刀。
切刀槽宜选用高速钢。
为提高生产率及经济性,应选用可转位车刀架。
在钻床上机加工的工序
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