目录序言 (1)一、零件的分析及生产类型的确定 (1)1、零件的作用 (1)2、零件的工艺分析 (3)3、零件的生产类型 (3)二、零件毛坯的设计 (4)1、选择毛坯 (4)2、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定 (4)3、确定毛坯尺寸 (5)4、设计毛坯图 (7)三、零件的加工工艺设计 (9)1、定位基准的选择 (9)2、零件表面加工方法的选择 (9)3、拟订工艺路线 (10)4、工艺方案的比较与分析 (12)四、工序设计 (14)1、选择加工设备与工艺装备 (14)2、确定工序尺寸 (17)3、数控加工工序 (21)a)夹具的设计 (22)1、工件的定位 (22)2、夹紧装置 (25)3、定位误差分析 (25)4、对刀装置 (26)5、夹具体 (26)6、结构特点 (27)六、设计小结 (27)七、参考文献 (28)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4、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φ48h6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-φ9（用于联接车床主轴箱，起固定作用）；（3）、中心孔φ38（用于过滤及缓冲油液）；（4）、进出油孔2-φ11（用于联接进出油装备，流通油液）；（5）、外圆柱面φ48h6（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φ48h6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α和废品率β可以取为α=5%,β=0.5%。
由此可得，该零件的生产纲领年件/8442 0.5%)(1 %)5(18000 )+)(1 +Qn(1=N =++⨯=βα 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Ra ≥1.6μm 。
Ra <1.6μm 的表面，余量要适当增大。
分析零件，各加工表面均为Ra ≥1.6μm ，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-φ9和进出有口尺寸较小，铸成实心；A 面为单侧加工，则105.3mm 3.6/21.5102 CT/2RMA F R =++=++=φ38盲孔属内腔加工，根据零件分析，φ38深度为65不变，径向为mm 7.33 2/6.25.1238 CT/2RMA F R =-⨯-=--=φ30盲孔属内腔，且此孔为非配合孔，用钻床锪出即可，所以φ30盲孔铸成实心。
φ48h6外圆柱面的加工，即mm4.522/8.25.12 48CT/2RMAFR=+⨯+=+ +=如图2所示，由于φ38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φ38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。
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︒︒550500，~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φ38孔和φ48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Ra1.6mμ，加工方法为先车后磨。
（2）、φ38mm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Ra6.3mμ，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-φ9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Ra6.3mμ，只需用φ9mm麻花钻直接在其位置钻孔即可。
（4）、φ48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-φ11）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φ11孔，接着扩孔到φ16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ⅴ钻φ38内孔及3-φ9孔；工序ⅵ粗车外圆φ48；工序ⅶ加工出油口；工序ⅷ加工进油口；工序ⅸ磨φ48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ⅱ检验，清砂；工序ⅲ热处理；工序ⅳ磨左端面；工序ⅴ车φ48外圆柱面；工序ⅵ磨φ48外圆柱面；工序ⅶ钻3-φ9孔；工序ⅷ铣φ30内孔面；工序ⅸ扩、铰φ38孔；工序ⅹφ38孔的倒角；工序ⅹⅰ锪平φ26；工序ⅹⅱ加工进油口；工序ⅹⅲ加工出油口；（3）工艺路线方案三工序ⅰ机器砂型铸造毛坯；工序ⅱ检验毛坯、清砂；工序ⅲ热处理；工序ⅳ粗车左端面；工序ⅴ先锪φ30内孔面，再扩φ38内孔；工序ⅵ粗车φ48外圆，切退刀槽；工序ⅶ铰φ38内孔，内孔倒角；工序ⅷ精车φ48外圆；工序ⅸ钻3-φ9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φ48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︒500，消除残余应力；~︒550工序ⅳ夹外圆，粗车左端面；工序ⅴ先锪φ30内孔面，再扩φ38内孔；工序ⅵ粗车φ48外圆，切退刀槽；工序ⅶ铰φ38内孔，内孔倒角；工序ⅷ精车φ48外圆；工序ⅸ钻3-φ9通孔；工序ⅹ磨左端面；工序ⅹⅰ加工出油孔（锪φ26平面，钻φ11孔，扩φ16孔深18mm,攻丝M18⨯1.5深14mm）；工序ⅹⅱ加工进油孔（锪φ26平面，钻φ11孔，扩φ16孔深18mm,攻丝M18⨯1.5深12mm）；工序ⅹⅲ用钳工去毛刺；工序ⅹⅳ精磨φ48外圆；工序ⅹⅴ检验，是否达到要求的精度和粗糙度。
四、工序设计2、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φ30内孔面，再扩φ38内孔，精度要求不高，选用立式钻床进行加工。
④工序ⅵ粗车φ48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。