CA6140車床后托架加工工藝及夾具設計(有cad源圖)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄 TOC o 1-3 h z u 一、后托架零件的分析1.1后托架的用途及作用機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結構、形狀、尺寸和技術要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。

2、對于CA6140車床后托架零件。后托架在CA6140車床床身的尾部，三個孔分別裝絲杠、光杠、轉(zhuǎn)向開關，起加強固定作用；在40mm與30.2mm之間的孔為毛線孔，用于導通油路；旁路的螺紋孔是連接油蓋的；正面的四個孔將后托架固定于車床尾部。1.2后托架的工藝分析由零件圖1-1可得：CA6140車床后托架是鑄造件，從整體形狀來看類似長方體。根據(jù)要求主要是加工孔和底平面。具體特點和技術要求如下： 精加工孔, , 要求達到的精度等級為。粗糙度為，且以底平面為基準，要求平行度公差為，主要滿足加工孔的位置精度。 其他各個孔的加工都要以底平面為定位基準。所以，底平面的形位公差要達到設計要求。 、粗糙度為；為錐

3、孔，且粗糙度為。 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工。1.3確定后托架零件的生產(chǎn)類型、及制造方法零件材料為HT200，采用鑄造。由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達大批量生產(chǎn)水平，故采用鑄造精度較高的金屬型鑄造，生產(chǎn)率很高，可以免去每次造型。二 工藝規(guī)程設計2.1定位基準的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；娴倪x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）精基準的選擇從CA6140機床后托架零件圖分析可知，底面A為設計基準，選其為精基準可以實現(xiàn)設計基準和工藝基準重合，遵循“基準統(tǒng)一”原

4、則。（2）粗基準的選擇因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇側(cè)面孔、底面作為粗基準加工底面A，可以為后續(xù)工序準備好精基準。2.2 制定工藝路線2.2.1.表面加工方法的選擇（1）平面的加工由參考文獻1指導教程表1-8和表1-19可以確定，底面的加工方案：粗銑精銑（），粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面加工，平面度為0.02，滿足加工要求。（2） 孔的加工方案由于孔的表面粗糙度為1.6，查參考文獻1指導教程表1-7選側(cè)面三孔（，）的加工順序為：粗鏜半精鏜精鏜。而頂面的四個孔采取的加工方法分別是：因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我們采用一次鉆孔的加工方法，的孔選擇的加工方

5、法是鉆，因為是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了的孔基礎上再用锪孔鉆锪到，而另一組和也是一組階梯的孔，不同的是是錐孔，起表面粗糙度的要求是，根據(jù)參考文獻1機械制造技術基礎課程設計指導教程表1-7對的孔選用鉆粗鉸精鉸加工方法。3.2.2加工階段的劃分該后托架的加工質(zhì)量要求較高，可將整個加工過程劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。在粗加工階段，首先將精基準（后托架底面）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗鏜孔、。在半精加工階段，完成孔、半精鏜，階梯孔的鉆、锪和鉸加工和加工螺紋孔、進油孔，在精加工階段，進行后托架底面的精銑加工。2.2.3采用工序的集中的原則選

6、用工序集中原則安排后托架的加工工序。該后托架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。2.2.4 確定工藝路線擬定工藝路線是制定工藝過程的關鍵性的一步。主要工序的加工工藝路線 根據(jù)孔的技術要求，由資料7公差與配合技術手冊得：，；根據(jù)公式；查資料6互換性與技術測量表1-8得：精度等級為。同理可得：孔精度等級為?？拙鹊燃墳?。由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：鉆粗鉸精

7、鉸 根據(jù)孔、粗糙度為，查資料7公差與配合技術手冊得：與有一定的線性關系：即：查公差與配合技術手冊表，取由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：鉆孔擴孔 孔錐孔粗糙度為由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：粗鉸精鉸 底平面A粗糙度為由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，查表1.3可得孔的加工工藝路線為：粗銑精銑細銑CA6140后托架加工工藝路線的確定 加工工藝路線方案在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以

8、便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表：表1.4 加工工藝路線方案工序號方案方案工序內(nèi)容定位基準工序內(nèi)容定位基準010粗刨底平面?zhèn)让婧屯鈭A粗、精銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A020精銑底平粗側(cè)面和外圓鉆、擴孔：、底面和側(cè)面030細精銑底平 側(cè)面和外圓粗鉸孔：、底面和側(cè)面040鉆、擴孔：、 底面和側(cè)面粗銑油槽底面和側(cè)面050粗鉸孔：、 底面和側(cè)面精鉸孔：、底面和側(cè)面060精鉸孔：、 側(cè)面和兩孔锪鉆孔：底面和側(cè)面070粗銑油槽底面和側(cè)面鉆：、底面和側(cè)面080锪鉆孔：底面和側(cè)面擴孔底面和側(cè)面090鉆：、底面和側(cè)面精鉸錐孔：底面和側(cè)面110擴孔底面和側(cè)面锪鉆孔：、底面和

9、側(cè)面120精鉸錐孔：底面和側(cè)面去毛刺130锪鉆孔：、底面和側(cè)面鉆：、底面和孔140鉆：、底面和孔攻螺紋底面和孔150攻螺紋底面和孔細精銑底平面?zhèn)让婧涂?60倒角去毛刺倒角去毛刺170檢驗檢驗 加工工藝路線方案的論證a.方案中的010和150工序在銑床上加工底平面，主要考慮到被加工表面的不連續(xù)，并且加工表面積不是很大，工件受太大的切削力易變形，不能保證平面的平面度公差。方案比方案銑平面生產(chǎn)效率底，采用銑較經(jīng)濟合理。b.方案在012工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。c.方案在010工序中先安排銑底平面，主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一，為

10、提高定位精度。d.方案把細精銑底平面A安排在后工序中，是以免劃傷而影響美觀及裝配質(zhì)量。e.方案符合粗精加工分開原則。由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：表1.5 加工工藝路線工序號工 種工作內(nèi)容說 明010鑄砂型鑄造鑄件毛坯尺寸：長： 寬： 高： 020清砂除去澆冒口，鋒邊及型砂030熱處理退火石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工040檢驗檢驗毛坯050銑粗銑、精銑底平面工件用專用夾具裝夾；立式銑床060鉆鉆、擴鉆：工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床070銑粗銑油槽080鉸粗、精鉸孔：工件用專用夾具裝夾；

11、搖臂鉆床090鉆將孔、鉆到直徑工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床110擴孔鉆將擴孔到要求尺寸120锪孔鉆锪孔、到要求尺寸130鉸精鉸錐孔140鉗去毛刺150鉆鉆孔、160攻絲攻螺紋170銑細精銑底平面工件用專用夾具裝夾；立式銑床180鉗倒角去毛刺190檢驗210入庫清洗，涂防銹油2.3加工設備及工藝裝備的選用機床的選用查資料1機械加工工藝手冊可得：立式銑床，主要用于銑加工。 搖臂鉆床，可用于鉆、擴、鉸及攻絲。刀具的選用 查資料1機械加工工藝手冊可得：高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度?。?鉆頭：直柄麻花鉆 直柄短麻花鉆 直柄長麻花鉆 鑄鐵群鉆 直柄擴孔鉆 錐柄擴孔鉆 锪鉆：帶導柱直柄平底锪鉆 鉸

12、刀：硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀 錐鉸刀：公制/莫氏4號錐直柄鉸刀，刀具材料：其他設備的選用 夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具 量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標卡尺輔助設備：銼刀、鉗子等2.4 工序基準、工序尺寸、加工余量的確定2.4.1 工序基準的選擇工序是在工序圖上以標定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準。所標定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術要求，工序尺寸和工序技術要求的內(nèi)容在加工后應進行測量，測量時所用的基準稱為測量基準。通常工序基準和測量基準重合。工序基準的選擇應注意以下幾點： 選設計基準為工序基準時，對工序尺寸的檢驗就是對設計尺寸的檢驗，有利于減少檢驗工作量。 當本工序中位置精

13、度是由夾具保證而不需要進行試切，應使工序基準與設計基準重合。 對一次安裝下所加工出來的各個表面，各加工面之間的工序尺寸應與設計尺寸一致。2.4.2工序尺寸的確定孔、 、中心軸線間的尺寸鏈的計算 尺寸鏈圖（如圖1.2） 圖1.2尺寸鏈圖 的基本尺寸由公式：=得： 環(huán)公差 式（1.1） 式（1.2） 中間偏差 式（1.3） 環(huán)極限偏差 式（1.4） 環(huán)極限尺寸 孔、 、的工序尺寸和公差 孔 ,粗糙度要求為,加工路線為: 鉆粗鉸精鉸查表1.3確定各工序的基本余量為:鉆: 擴鉆: 粗鉸: 精鉸: 各工序的工序尺寸:精鉸后:由零件圖可知；粗鉸后:；擴鉆后:；鉆后：；各工序的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定，

14、標注為：精鏜后:由零件圖可知；粗鉸后:按級查資料6互換性與技術測量表；可得擴鉆后:按級查資料6互換性與技術測量表；可得鉆后： 孔,粗糙度要求為同理：精鉸后:由零件圖可知粗鉸后: 擴鉆后: 鉆后： 孔,粗糙度要求為同理：精鉸后:由零件圖可知粗鉸后: 擴鉆后: 鉆后：2.4.3加工余量的確定加工余量、工序尺寸及偏差查資料2機械加工工藝手冊表6-20，并計算列表如下：表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差確定序號加工表面加工內(nèi)容加工余量表面粗糟度尺寸及偏差備注1底平面粗銑精銑細精銑2鉆擴鉆粗鉸精鉸3锪孔深；深；深；4鉆孔深擴孔5鉆孔深粗鉸錐孔精鉸錐孔6鉆螺紋孔深攻絲7鉆深2.5切削用量和時間定額的計算銑

15、底平面A的切削用量及工時定額 粗銑 由資料1機械加工工藝手冊表2.4-73得：取，；由銑刀直徑，銑刀齒數(shù) ；則：主軸轉(zhuǎn)速 ，則取 式（1.5）實際銑削速度 式（1.6） 式（1.7）銑刀切入時?。?式（1.8）銑刀切出時?。罕磺邢鲗娱L度：由毛坯尺寸可知根據(jù)資料5機械制造工藝學表可得： 式（1.9） 精銑 由資料1機械加工工藝手冊表得：， ；由式1.5得，主軸轉(zhuǎn)速 ，則取由式1.6得，實際銑削速度由式1.7得，同理：由式1.9得 細精銑 由資料1機械加工工藝手冊表得：， ；由式1.5，主軸轉(zhuǎn)速 ，則取由式1.6得，實際銑削速度由式1.7得， 同理：由式1.9得 鉆、擴、鉸、锪孔加工的切削用量及工

16、時定額 鉆、擴、鉸孔、的切削用量及工時定額鉆孔加工鉆孔：由資料1機械加工工藝手冊表得：進給量,切削速度，；由式1.5得，機床主軸轉(zhuǎn)速，取由式1.6得，實際切削速度 被切削層長度：刀具切入長度： 式（1.10）刀具切出長度： 取 根據(jù)資料5機械制造工藝學表可得 式（1.11）同理：鉆孔由資料1機械加工工藝手冊表得： ，；由式1.5得，取由式1.6得，根據(jù)式1.11可得 同理：鉆孔由資料1機械加工工藝手冊表得：，；由式1.5得，取由式1.6得，根據(jù)式1.11可得 擴孔加工擴孔：由資料1機械加工工藝手冊表2.4-52，取， ，切削深度，；由式1.5得，取由式1.6得， 由式1.10得，刀具切出長度：

17、 取根據(jù)式1.11可得：同理：擴孔由資料1機械加工工藝手冊表2.4-52，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，根據(jù)式1.11可得：同理：擴孔由資料1機械加工工藝手冊表2.4-52，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，根據(jù)式1.11可得：鉸孔加工鉸孔：由資料1機械加工工藝手冊表得：； 由式1.5得，取由式1.6得， ，鉸圓柱孔時，由資料1機械加工工藝手冊表得：根據(jù)式1.11可得：同理：鉸孔由資料1機械加工工藝手冊表得：，； 由式1.5得，取由式1.6得， ，鉸圓柱孔時，由資料1機械加工工藝手冊表得：根據(jù)式1.11可得：同理：鉸孔由資料1機械加工工藝手冊表得：，； 由式1.5得，取由式1.

18、6得， ，鉸圓柱孔時，由資料1機械加工工藝手冊表得：根據(jù)式1.11可得： 加工孔、的切削用量及工時定額將、鉆到直徑由資料1機械加工工藝手冊表查得：進給量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削層長度：由式1.10得：刀具切出長度： 取 根據(jù)式1.11可得： 擴孔擴孔由資料1機械加工工藝手冊表2.4-52，取， ，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削層長度：由式1.10得：刀具切出長度： 取根據(jù)式1.11可得： 鉸錐孔鉸錐孔由資料1機械加工工藝手冊表得：，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得，取， 式（1.12）根據(jù)式1.11可得：锪孔（、）由資料1機械加工工藝

19、手冊表得：進給量,切削速度；則孔：，；取，；則由式1.11得，孔：，；取，；則由式1.11得，孔：，；取，；則由式1.11得，锪孔加工總的基本時間 ：鉆由資料1機械加工工藝手冊表得：進給量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削層長度：由式1.10得：刀具切出長度： 取 根據(jù)式1.11可得： 加工螺紋孔的切削用量及工時定額鉆螺紋孔由資料1機械加工工藝手冊表得：進給量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得，被切削層長度：由式1.10得：刀具切出長度： 取根據(jù)式1.11可得：攻絲根據(jù)查表：螺距，；由式1.5得，取由式1.6得，根據(jù)式1.11可得：由以上計算可得總的基

20、本時間 技術時間定額除了基本時間以外，還包括輔助時間、服務時間、休息及自然需要時間、準備終結時間所組成。 輔助時間輔助時間主要包括卸載工件，開停機床，改變切削用量和測量工件等所用的時間。 服務時間 休息及自然需要時間 準備終結時間將上述所列的各項時間組合起來，可得到各種定額時間：工序時間：單件時間: 單件計算時間：其中：N零件批量（件）三、專用夾具設計機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，在整個加工構成中，夾具不僅僅是為了夾緊、固定被加工零件，設計合理的夾具，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產(chǎn)率。各種專用夾具的設計質(zhì)量，將直接影響被加工零件的精度要求，在機械加工工藝過程中起到

21、重要的作用。3.1 銑平面夾具設計3.1.1 定位基準的選擇由零件圖可知：粗銑平面對孔、的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設計基準為孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊定心自動找到中心線，這種定位在結構上簡單易操作。采用V形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術要求。同時，應加一側(cè)面定位支承來限制一個沿軸移動的自由度。3.1.2 切削力及夾緊分析計算刀具材料：（高速鋼端面銑刀） 刀具有關幾何參數(shù)： 由資料10機床夾具設計手冊表1-2-9得，銑削切削力的計算公式： 式（2.1）查資料10機床夾具設計手冊表得：對于灰鑄鐵： 取 ， 即由式2.1得，由資料9金屬切削刀

22、具表1-2可得：垂直切削力 ：（對稱銑削） 式（2.2）背向力： 式（2.3）根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（2.4）安全系數(shù)K可按下式計算： 式（2.5）式中：為各種因素的安全系數(shù)，見資料10機床夾具設計手冊表可得： 由式2.4得 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式（2.6）式中參數(shù)由資料10機床夾具設計手冊可查得： 其中： 由式2.6得，螺旋夾緊力： 易得：經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。3.2 鉆三杠孔夾具設計3.2.1定位基準的選擇由零件圖可知：孔、的軸線與底平面有平行度公差要求，在對孔進行加工前，底平面進行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準（設計基準）來滿足平行度公差要求?？住⒌妮S線間有位置公差