ca6140车床滤油器体的设计毕业论文.doc

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。
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。
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。

一、 零件的分析及生产类型的确定
1、 零件的作用
“CA6140车床滤油器体”如图1所示。它位于车床主轴箱上

图1：CA6140车床滤油器体零件图

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。

2、零件的工艺分析
“CA6140车床滤油器体”的各表面：
（1）、零件的左端面（用于精基准加工其他表面）；
（2）、螺栓孔3-9（用于联接车床主轴箱，起固定作用）；
（3）、中心孔38（用于过滤及缓冲油液）；
（4）、进出油孔2-11（用于联接进出油装备，流通油液）；
（5）、外圆柱面48h6（用于与车床主轴箱联接）。

各表面的相互精度要求有：
（1）、外圆柱面48h6为基轴制联接，尺寸精度为IT6；
（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。

图6：工件的定位与夹紧
后可以再选38孔和下面的9孔作为定位孔。端面A可以限制3个自由度，38孔与定位销配合可以限制2个自由度，9孔与定位销配合可限制1个自由度，即实现完全定位。

（1） 计算定位销尺寸

（a） (b)
图7：定位销
38孔选用圆柱销定位，9孔选用菱形销定位。下面只计算定位销的配合尺寸，其余尺寸按标准查表。
①、确定两销中心距
按IT14查表，得9孔的公差为0.36mm，38孔的公差为0.62mm。取孔的中心偏差等于孔的公差的1/5，则9孔的中心偏差为，38孔的中心偏差为。那么两孔中心距偏差为。两孔偏差较大，那么两销中心距的偏差为。
②、确定圆柱定位销直径尺寸
取
③、确定菱形销宽度b和B值
如图7（b）所示的菱形销。查表可得
b=4mm ， B=7mm
④计算菱形销的直径尺寸

取偏差为g6，查表得mm
上述式中的：
——削边销与孔配合的最小间隙，单位为mm;
b——削边销的宽度，单位为;
——分别为工件上两孔中心距公差和夹具上两销中心距公差，单位为mm；
——工件上削边销定位孔直径，单位为mm；
——削边销直径尺寸，单位为mm。

2、 夹紧装置
入图8所示，这是专门设计的夹紧元件。参见夹具装配图，把夹紧元件套入零件的外圆柱面，然后顺时针旋转将套筒的两翼卡入夹具体的契形口中，契形口是按一定角度设计的，可让两翼受力时产生摩擦力而自锁，达到夹紧作用。

图8：契形双翼套筒

3、 定位误差分析
如图6所示。
所加工的是11斜孔，本工序加工要求保证的位置精度主要是11孔中心线与沉头孔平面的交点到左端面A的尺寸。
由于左端面A是主要定位基准，那么定位基准与工序基准重合；
由于定位副制造误差引起的定位误差是受两定位销影响的；在左端面A平面方向移动的定位误差由38圆柱销确定，由于圆柱销与38孔为过盈配合，所以。绕端面A的垂直线旋转方向的定位误差由9菱形销确定，9孔的尺寸为，菱形销为mm，那么。由上述得，由三角函数关系换算成尺寸方向得。那么，该方案的定位误差小于该工序尺寸制造公差087mm的1/3 （），该定位方案可行。

4、 对刀装置
如装配图所示，由专用夹具的定位与夹紧，11变为竖直孔，只要让钻头竖直进给加工就可以了。
由于零件是斜着安装到夹具上的，为了方便装卸工件，把钻模板设计成铰链翻开式的。
已知生产类型为中大批量生产，而且钻好11孔后好要进行扩孔与攻丝，就需要更换刀具，所以选用快换钻套比较合适。
5、 夹具体
工件的定位是由夹具体的斜面和两个可换定位销连接起来的。然后通过双翼套筒卡在夹具体的契形口里实现夹紧。通过钻模板连接套筒和夹具体，实现对刀。这样该夹具便有机连接起来，实现了定位、夹紧、对刀等功能。
6、 结构特点
该夹具结构简单，操作方便。
夹紧是通过双翼套筒的契形自锁实现的，而钻模板用铰链翻开式，解决了空间问题，使工件装卸变得方便。
本夹具更换钻套后，又可以进行16扩孔和M18X1.5mm攻丝的工位。

三、 设计小结
这是我大学期间，在学完全部课程和生产实习之后的又一次实践性学习。经过了3个星期努力，我终于完成了任务。
在这次毕业设计中，使我懂得了运用学过的知识，把理论融入到实践中。以前在课本中不明白的很多问题，也得到了彻底的解决。
这次毕业设计主要是根据要求设计工艺和某道工序的专用夹具。设计工艺与设计夹具，我都是第一次实践，经过老师的指导，我都顺利完成了。
在毕业设计中，我懂得了解决问题并不是只有一种方法的道理，要实事求是，要以花钱少办好事为原则，这样才能成为一名优秀的设计人员。
在此，感谢学校和各位老师给了我这个难得的学习机会，我将会更努力地完成我的学业，为校争光！
2008年12月18日

四、 参考文献

〈〈机械制造技术基础毕业设计指南〉〉
主编：宗凯 化学工业出版社

〈〈机械制造工艺学〉〉
主编：陈明 机械工业出版社

〈〈机械制造技术基础毕业设计指导教程〉〉
主编：邹青 机械工业出版社

〈〈机械设计毕业设计手册〉〉
主编：吴宗泽、罗圣国 高等教育出版社
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