CA6140车床滤油器体的加工工艺及加工M1815孔的工装设计Word格式文档下载.docx
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b螺栓孔3-9(用于联接车床主轴箱,起固定作用);
c中心孔38(用于过滤及缓冲油液);
d进出油孔2-11(用于联接进出油装备,流通油液);
e外圆柱面48h6(用于与车床主轴箱联接)。
1.2.2滤油器体各表面的相互精度要求
(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。
经过对以上加工表面的分析,我们可先选定粗基准,加工出精基准所在的加工表面,然后借用专用夹具对其他加工表面进行加工,保证它们的位置精度。
零件材料选HT150,而且零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度的前提下可选用铸造成型。
零件的形状并不复杂,因此毛坯的形状可以与零件的形状尽量接近,三个孔需要铸出,毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
第二章滤油器体的机械加工工艺规程
2.1滤油器体零件毛坯的设计
2.1.1选择毛坯
根据任务书上的年生产纲领可知,CA6140滤油器体属大批生产,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。
2.1.2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
铸造方法按机器砂型造型、铸件材料按灰铸铁,查表得,公差等级CT范围是8~10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~H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。
2.1.3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
RFRMACT/21021.53.6/2105.3mm
38盲孔属内腔加工,根据零件分析,38深度为65不变,径
向为
RFRMACT/2
3821.52.6/233.7mm
且此孔为非配合孔,用钻床锪出即可,所以3030盲孔属内腔,盲孔铸成实心。
48h6外圆柱面的加工,即
RFRMACT/24821.52.8/252.4mm
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。
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。
2.1.4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,所以查表得拔模斜度为1:
10~1:
20,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5000~5500,进行消除残余应力,从而改善加工性。
综合上述,所设计的毛坯图如图3所示。
图3:
CA6140车床滤油器体毛坯
2.2滤油器体零件的机械加工工艺规程
2.2.1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。
2.2.2零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HT150。
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Ra1.6m,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Ra6.3m,由于毛坯上已经铸造出孔留出有加工余量,所以选择先粗扩孔再精扩孔即可达到要求。
(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Ra6.3m,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
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。
2.2.3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00机器砂型铸造毛坯;
工序01检验,清砂;
工序03磨左端面;
工序04钻38内孔及3-9孔;
工序05粗车外圆48;
工序06加工出油口;
工序07工序08工序092)工艺路线方案二
工序00工序01工序02工序03工序04工序05工序06工序07工序08工序09工序10工序11工序12加工进油口;
磨48外圆柱面;
检验。
机器砂型铸造毛坯;
检验,清砂;
热处理;
磨左端面;
车48外圆柱面;
钻3-9孔;
铣30内孔面;
扩、铰38孔;
38孔的倒角;
锪平26;
加工进油口;
加工出油口;
(
(3)工艺路线方案三
工序01检验毛坯、清砂;
工序02热处理;
工序03粗车左端面;
工序04先锪30内孔面,再粗扩38内孔;
工序05粗车48外圆,切退刀槽;
工序06精扩38内孔,内孔倒角,1200;
工序07精车48外圆;
工序08钻3-9通孔;
工序09精磨左端面;
工序10加工出油孔;
工序11加工进油孔;
工序12去毛刺;
工序13精磨48外圆;
工序14检验。
2.2.4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,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00机器造型砂模铸造毛坯;
工序01工序02工序03工序04工序05工序06工序07工序08工序09工序10工序11清砂,检验毛坯各尺寸,不得有砂眼缺陷;
热处理,人工时效温度5000~5500,消除残
余应力;
以48外圆和右端面定位,粗车左端面;
以48外圆和右端面定位,先锪30内孔面,
再粗扩38内孔;
以左端面和38内孔定位,粗车48外圆,
切退刀槽;
以48外圆和右端面定位精扩38内孔,内
孔倒角,1200;
以左端面和38内孔定位,精车48外圆;
钻3-9通孔;
以48外圆和右端面定位精磨左端面;
加工出油孔(锪26平面,钻11孔,扩16
孔深18mm,攻丝M181.5深14mm);
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12用钳工去毛刺;
工序13以左端面和38内孔定位,精磨48外圆;
工序14检验,是否达到要求的尺寸精度和粗糙度。
2.3工序设计
2.3.1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00、01、02
属于备坯阶段,不属于切削加工,由专门的车间负责。
②工序03
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C620-1型卧式车床加工。
③工序04
先锪30内孔面,再粗扩38内孔,精度要求不高,选用立式钻床进行加工。
④工序05
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C620-1型卧式车床最经济。
⑤工序06
精扩38内孔,内孔倒角,1200。
选钻床进行加工。
⑥工序07
精车48外圆,选用C620-1型卧式车床进行加工。
⑦工序08
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09
精磨左端面,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10、11
加工进(出)油口孔,选用钻床进行加工。
⑩工序13
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,