毕业设计(论文)-CA6140车床后托架831001加工工艺及铣底面夹具设计 (全套图纸) .doc
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1、 目 录全套图纸加153893706目 录11 CA6140机床后托架加工工艺21.1 CA6140机床后托架的工艺分析21.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析21.2.1 CA6140机床后托架的技术要求31.3 加工工艺过程31.4 确定各表面加工方案31.4.1孔的加工方案41.4.2 加工工艺路线方案的比较41.5 CA6140机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.5.1 CA6140机床后托架的偏差计算71.6确定切削用量及基本工时(机动时间)101.6.1工序1:粗、精铣底面101.6.2工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔121.6.3 工
2、序3:钻顶面四孔191.6.4 工序4:钻侧面两孔221.7 时间定额计算及生产安排241.7.1 粗、精铣底面251.7.2 镗侧面三杠孔251.7.3 钻顶面四孔261.7.4 钻侧面两孔272 铣平面夹具设计282.1研究原始质料282.2 定位基准的选择282.3 切削力及夹紧分析计算282.1.4 误差分析与计算292.1.5 夹具设计及操作的简要说明30结 论31参考文献321 CA6140机床后托架加工工艺1.1 CA6140机床后托架的工艺分析CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件,因为其零件尺寸较小,结构形状也不是很复杂,但侧面三杠孔和底面的精度要求较高,此
3、外还有顶面的四孔要求加工,但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是,所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与工作寿命,因此它的加工是非常关键和重要的。1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析图1.1 CA6140机床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。设计者要考虑加工工
4、艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 CA6140机床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。以底面为主要加工的表面,有底面的铣加工,其底面的粗糙度要求是,平面度公差要求是0.03。另一组加工是侧面的三孔,分别为,其表面粗糙度要求 要求的精度等级分别是,。以顶面为住加工面的四个孔,分别是以和为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是,以及以和的阶梯孔,其中是装配铰孔,其中孔的表面粗糙度要求是,是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。CA6140机床后托架毛坯的选择砂型铸造。单边余量一般在,结构细密,能承受较大的压力,占用生产的面积较小。
5、因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,而年产量是5000件,由7机械加工工艺手册表2.1-3可知是中批量生产。351.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于CA6140机床后托架来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知:CA6140后托架的尺寸精度,形状机关度以及位置机精度要求都很高,就给加工带来了困难,必须重视。1.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加
6、工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较底的机床。1.4.1孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-11确定,以为孔的表面粗糙度为1.6,则选侧孔(,)的加工顺序为:粗镗半精镗精镗。1.4.2 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率
7、。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,拟订两个加工工艺路线方案。见下表:表1.1加工工艺路线方案比较表工序号方案方案工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣底平面侧面和外圆粗、精铣底平面侧面和外圆020精铣底平粗侧面和外圆粗镗孔:、 底面和侧面040钻、扩孔:、 底面和侧面半精镗孔:、底面和侧面050粗铰孔:、 底面和侧面精镗孔:、底面和侧面060精铰孔:、 侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面070粗铣油槽底面和侧面钻:、底面和侧面080锪钻孔:底面和侧面扩孔底面和侧面090钻:、底面和侧面精铰锥孔:底面和侧面110扩孔底面和侧面锪钻孔:、底面和侧面120精铰锥孔:底面和侧面去毛刺130锪钻孔:、
8、底面和侧面钻:、底面和孔140钻:、底面和孔攻螺纹底面和孔150攻螺纹底面和孔锪平面160锪平面倒角去毛刺160倒角去毛刺检验170检验加工工艺路线方案的论证:方案在120工序中按排倒角去毛刺,这不仅避免划伤工人的手,而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。方案在010工序中先安排铣底平面,主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一,为提高定位精度。方案符合粗精加工分开原则。由以上分析:方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表:表1.2加工工艺过程表工序号工 种工作内容说 明010铸造砂型铸造铸件毛坯尺寸:长: 宽: 高:孔:、020清砂除去浇冒口,锋边及型砂030热处理退火石墨
9、化退火,来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(有大量的渗碳体出现),以便于切削加工040检验检验毛坯050铣粗铣、精铣底平面工件用专用夹具装夹;立式铣床060粗镗粗镗镗孔:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()070铣粗铣油槽080半精镗半精镗镗孔:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()090精镗精镗镗孔:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()100钻将孔、钻到直径工件用专用夹具装夹;摇臂钻床110扩孔钻将扩孔到要求尺寸120锪孔钻锪孔、到要求尺寸130铰精铰锥孔140钳去毛刺150钻钻孔、工件用专用夹具装夹;摇臂钻床160攻丝攻螺纹170钳倒角去毛刺180检验190入库清洗,涂防锈油1
10、.5 CA6140机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140机床后托架的铸造采用的是灰铸铁制造,其材料是HT200,硬度HB为200,生产类型为中批量生产,采用铸造毛坯。1.5.1 CA6140机床后托架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余粮的计算,计算底平面与孔(,)的中心线的尺寸为。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:由参考文献5机械加工工艺手册第1卷表3.2-23。其余量值规定为,现取。现规定本工序(粗铣)的加工精度为级,查表得加工公差为精铣:由参考文献7机械加工工艺手册表2.3-59,其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为,又根据
11、参考文献7机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT8,再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为毛坯的名义尺寸为:毛坯最小尺寸为:毛坯最大尺寸为:粗铣后最大尺寸为: 粗铣后最小尺寸为:铣后尺寸与零件图尺寸相同,即与侧面三孔(,)的中心线的尺寸为。正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献7机械加工工艺手册表2.3-59和参考文献15互换性与技术测量表1-8,可以查得:孔: 粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是精镗的
12、精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是根据工序要求,侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成,各工序余量如下:粗镗: 孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;半精镗:孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为。精镗: 孔,参照7机械加工余量手册表213,其余量值为;孔
13、,参照7机械加工余量手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工余量手册表2.3-48,其余量值为。铸件毛坯的基本尺寸分别为:孔毛坯基本尺寸为:;孔毛坯基本尺寸为:;孔毛坯基本尺寸为:。根据参考文献7机械加工余量手册表1-4,铸件尺寸公差等级选用CT7,再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为:孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为:;粗镗工序尺寸为:半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸是,已达到零件图尺寸要求孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为:;粗镗工序尺寸为:;半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即:孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为
14、:;粗镗工序尺寸为:半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即顶面两组孔和,以及另外一组的锥孔和毛坯为实心,不冲孔。两孔精度要求为,表面粗糙度要求为。参照参考文献7机械加工工艺手册表2.3-47,表2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为:第一组:和加工该组孔的工艺是:钻锪钻孔: 锪孔: 深: (Z为单边余量) 第二组:的锥孔和加工该组孔的工艺是:钻锪铰钻孔: 锪孔 : 深: (Z为单边余量) 锥孔铰孔: 深:1.6确定切削用量及基本工时(机动时间)1.6.1工序1:粗、精铣底面机床:立式铣床刀具:高速钢端铣刀(面铣刀)材料: 齿数粗铣铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4-7
15、3,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4-81,取机床主轴转速: 式(1.1)将转速修正成立式铣床具有的转速 实际铣削速度: 式(1.2)进给量: 式(1.3)将进给量修正成立式铣床具有的进给量 :根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度: 式(1.4)刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 式(1.5)精铣:铣削深度:每齿进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-73,取铣削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-81,取机床主轴转速,由式(1.1)有: 将转速修正成立式铣床具有的转速 实际铣削速度,由式(1.2)有:进给量,由式
16、(1.3)有:被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1。机动时间,由式(1.5)有:本工序机动时间 1.6.2工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取 机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:工作台每分钟进给量: 式(1.7)被切削层长度:刀具切入长度: 式(1.6)刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,
17、由式(1.5)有:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.1)有:取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转
18、速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:半精镗孔切削深度:,粗镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取:机床主轴转速,由式(1.1)有,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:半精镗
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