机床CA6104后托架课程设计.rar

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机床 ca6104 托架 课程设计
资源描述:
第 1 页 共 34 页 机械制造技术课程设计说明书 题目:设计 CA6140 机床后托架零件的机械加工工艺规程 内容:1、课程设计说明书 2、机械加工工序卡片 3、后托架零件图 4、后托架毛坯图 5、夹具装配图 6、夹具零件图 班级: 学生: 学号: 指导老师: 日期: 第 2 页 共 34 页 目目 录录 1 1 CA6140CA6140 车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计 1.1 CA6140 车床后托架的结构特点和技术要求 .1 1 1.2 CA6140 车床后托架的材料、毛坯 .1 1 1.2.1 毛坯材料 .1 1.2.2 毛坯的结构确定 .1 1.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题 .2 2 1.3.1 加工方法选择的原则 .2 1.3.2 加工阶段的划分 .2 1.3.3 工序的合理组合 .3 1.3.4 加工顺序的安排 .3 1.4 CA6140 车床后托架的机械加工工艺过程分析 .4 4 1.4.1 CA6140 车床后托架零件图分析 .4 1.4.2 CA6140 车床后托架的加工工艺的路线 .5 1.5 CA6140 车床后托架的工序设计 .9 9 1.5.1 工序基准的选择 .9 1.5.2 工序尺寸的确定 .9 1.5.3 加工余量的确定 .11 1.5.4 确定各工序的加工设备和工艺装备 .12 1.5.5 确定切削用量及工时定额 .12 2 2 专用夹具设计专用夹具设计 2.1 铣平面夹具设计 .2121 2.1.1 研究原始质料 .21 2.1.2 定位基准的选择 .21 2.1.3 切削力及夹紧分析计算 .21 2.1.4 误差分析与计算 .22 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 .23 2.2 钻三杠孔夹具设计 .2323 2.2.1 研究原始质料 .23 2.2.2 定位基准的选择 .24 2.2.3 切削力及夹紧力的计算 .24 2.2.4 误差分析与计算 .25 2.2.5 夹具设计及操作的简要说明 .26 2.3 钻底孔夹具设计 .2626 2.3.1 研究原始质料 .26 2.3.2 定位基准的选择 .26 2.3.3 切削力及夹紧力的计算 .26 2.3.4 误差分析与计算 .28 2.3.5 夹具设计及操作的简要说明 .28 结结 论论.2929 参考文献参考文献.3030 第 3 页 共 34 页 1 1 CA6140CA6140 车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计 1.11.1 CA6140CA6140 车床后托架的结构特点和技术要求车床后托架的结构特点和技术要求 由零件图 1-1 可得:CA6140 车床后托架是铸造件,从整体形状来看类似长方体。 根据要求主要是加工孔和底平面。具体特点和技术要求如下: 精加工孔, , 要求达到的精度等级为mm 025 . 0 0 40mm 02 . 0 0 2 . 30 mm 03 . 0 0 5 . 25 。粗糙度为,且以底平面为基准,要求平行度公差为,主87ITITumRa6 . 107. 0 要满足加工孔的位置精度。 其他各个孔的加工都要以底平面为定位基准。所以,底平面的形位公差要达 到设计要求。 、粗糙度为;为锥孔,且粗糙度为mm202mm13250Rzmm202 。umRa6 . 1 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。 1.21.2 CA6140CA6140 车床后托架的材料、毛坯车床后托架的材料、毛坯 1.2.11.2.1 毛坯材料毛坯材料 选择毛坯或者绘制毛坯图是制定工艺规程最初阶段的重要工作之一,决定于零件 的材料、形状、生产性质等。 常用钢铁材料有:优质碳素结构钢、碳素结构钢、低合金结构钢、合金结构钢、 一般工程用铸造碳钢件、灰铸铁件、球墨铸铁件、可锻造铁件、耐热铸铁件。 灰铸铁 HT200 可承受较大的弯曲应力。用于强度、耐热性要求较高的重要零件和 要求气密性的铸件,有较好的耐热性和良好的减振性,铸造性能好。符合机床后托架 技术要求,所以选择零件的材料为灰铸铁 HT200。 1.2.21.2.2 毛坯的结构确定毛坯的结构确定 毛坯的结构工艺要求 CA6140 车床后托架为铸造件,对毛坯的结构工艺有一定要求: 铸件的壁厚应和合适,均匀,不得有突然变化。 铸造圆角要适当,不得有尖角。 铸件结构要尽量简化,并要有和合理的起模斜度,以减少分型面、芯子、并 便于起模。 第 4 页 共 34 页 加强肋的厚度和分布要合理,以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理,应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到: 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工 余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用 昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一 定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后, 必要时可据此绘出毛坯图。 1.31.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题工艺过程设计中应考虑的主要问题 1.3.11.3.1 加工方法选择的原则加工方法选择的原则 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度,表面相互位置精度要求。 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 加工方法要与生产类型相适应。 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 1.3.21.3.2 加工阶段的划分加工阶段的划分 按照加工性质和作用的不同,工艺过程一般可划分为三个加工阶段: 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工创造较好的条件, 并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或 修补,以免浪费工时。粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前 用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件 产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 ,粗糙度为。1211ITITumRa10080 第 5 页 共 34 页 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合 适的加工余量。半精加工的公差等级为。表面粗糙度为。109ITITumRa25 . 1 10 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度, 尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可 防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般为,表面粗糙度为。76ITITumRa25 . 1 10 光整加工阶段:对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质 量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为 ,表面粗糙度为。65ITITumRa32 . 0 25 . 1 1.3.31.3.3 工序的合理组合工序的合理组合 确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具 体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则: 工序分散原则 工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工 艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设 备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生 产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的 相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但 采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。 一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不 采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生 产。 1.3.41.3.4 加工顺序的安排加工顺序的安排 零件的加工过程通常包括机械加工工序,热处理工序,以及辅助工序。在安排加 第 6 页 共 34 页 工顺序时常遵循以下原则:见下表 表 1.2 加工工序安排原则 工序类别安排原则 机械加工 1) 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯,先安排划线工序,为精基准加工提供找正基准 2) 按“先基准后其他”的顺序,首先加工精基准面 3) 在重要表面加工前应对精基准进行修正 4) 按“先主后次,先粗后精”的顺序 5) 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工 1.41.4 CA6140CA6140 车床后托架的机械加工工艺过程分析车床后托架的机械加工工艺过程分析 1.4.11.4.1 CA6140CA6140 车床后托架零件图分析车床后托架零件图分析 图 1.1 CA6140 车床后托架零件图 由图 1-1 可知: 该零件为铸件,材料为灰铸铁,重量为。)200(HTkg05 . 3 要求加工、 、的精度等级为,粗糙mm 025 . 0 0 40mm 02 . 0 0 2 . 30 mm 03 . 0 0 5 . 25 7IT 度,且要求与底平面的平行度公差为。umRa6 . 107. 0 要求精加工底平面粗糙度,平面度公差为。umRa6 . 103 . 0 要求加工、粗糙度为。mm202mm13250Rz 是锥孔,要求精铰加工,粗糙度。mm102umRa6 . 1 第 7 页 共 34 页 对于孔口进行锪平加工。 加工螺纹孔。mm 03 . 0 0 5 . 25 6M 1.4.21.4.2 CA6140CA6140 车床后托架的加工工艺的路线车床后托架的加工工艺的路线 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究,多提 几个方案,加以分析比较确定一个最合理方案。 采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量 表 1.3 (参考参数) 加工 表面 加工方法 表面粗 糙度 Ra 表面 光洁度 公差等级 公差 等级 加工余量说 明 外 圆 粗 车 半精车 精 车 细 车 粗 磨 精 磨 研 磨 12.5 6.3 1.6 0.8 1.0 0.4 0.1 13 45 67 78 67 89 1014 IT12IT11 IT10IT9 IT8IT7 IT6IT5 IT8IT7 IT6IT5 IT6IT5 1110 108 87 76 7 6 45 15 0.501.60 0.20.5 0.10.25 0.250.85 0.06 0.100.03 指尺寸在 直径 180 以下,长度 在 500 以 下,铸件的 直径余量 内 孔 钻 孔 扩 孔 粗 镗 半精镗 精 镗 细 镗 粗 铰 精 铰 粗 磨 精 磨 研 磨 25 6.3 6.3 1.6 0.8 0.2 3.2 1.6 1.6 0.2 0.1 13 45 24 56 67 910 56 67 67 910 1014 IT13IT11 IT10IT9 IT10IT9 IT9IT8 IT8IT7 IT7IT6 IT8 IT7 IT8 IT7IT6 IT7IT6 10 8 98 8 7 6 87 76 7 6 54 0.30.5 1.8 1.01.8 0.50.8 0.10.3 0.10.55 0.40.2 0.20.3 0.20.5 0.10.2 0.010.02 指孔径在 180 以下, 铸件直径 的余量. L/d2 L/d=210 时,加工误 差增加 1.22 倍 平 面 粗刨,粗铣 精刨,精铣 细刨,细铣 粗 磨 半精磨 精 磨 12.5 6.3 0.8 1.6 0.8 0.8 13 46 78 67 79 79 IT14IT11 IT10
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