CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计（有cad源图）.zip

目 录 一、后托架零件的分析一、后托架零件的分析.2 1.1 后托架的用途及作用后托架的用途及作用.2 1.2 后托架的工艺分析后托架的工艺分析 .2 1.3 确定后托架零件的生产类型、及制造方法确定后托架零件的生产类型、及制造方法.2 二、二、 工艺规程设计工艺规程设计.2 2.1 定位基准的选择定位基准的选择 .2 2.2 制定工艺路线制定工艺路线 .3 2.2.1.表面加工方法的选择 .3 2.2.2 加工阶段的划分.3 2.2.3 采用工序的集中的原则.3 2.2.4 确定工艺路线.4 2.3 加工设备及工艺装备的选用加工设备及工艺装备的选用 .7 2.4 工序基准、工序尺寸、加工余量的确定工序基准、工序尺寸、加工余量的确定.8 2.4.1 工序基准的选择 .8 2.4.2 工序尺寸的确定.8 2.4.3 加工余量的确定.9 2.5 切削用量和时间定额的计算切削用量和时间定额的计算.11 三、专用夹具设计三、专用夹具设计.16 3.1 铣平面夹具设计铣平面夹具设计 .17 3.1.1 定位基准的选择.17 3.1.2 切削力及夹紧分析计算 .17 3.2 钻三杠孔夹钻三杠孔夹具具设计设计.18 3.2.1 定位基准的选择 .18 3.2.2 切削力及夹紧力的计算 .18 3.3 钻底孔夹具设计钻底孔夹具设计 .19 3.3.1 定位基准的选择.19 3.3.2 切削力及夹紧力的计算.19 一、后托架零件的分析一、后托架零件的分析 1.11.1 后托架的用途及作用后托架的用途及作用 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重 要手段。在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技 术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方 法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根 据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加 工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。 对于 CA6140 车床后托架零件。后托架在 CA6140 车床床身的尾部，三个孔 分别装丝杠、光杠、转向开关，起加强固定作用；在 40mm 与 30.2mm 之间的 孔为毛线孔，用于导通油路；旁路的螺纹孔是连接油盖的；正面的四个孔将后 托架固定于车床尾部。 1.21.2 后托架的工艺分析后托架的工艺分析 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mm 025 . 0 0 40mm 02 . 0 0 2 .30 mm 03 . 0 0 5 . 25 级为。粗糙度为，且以底平面为基准，要求平行度公差为87ITITumRa6 . 1 ，主要满足加工孔的位置精度。07 . 0 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mm202mm13250Rzmm202 度为。umRa6 . 1 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。 1.31.3 确定后托架零件的生产类型、及制造方法确定后托架零件的生产类型、及制造方法 零件材料为 HT200，采用铸造。由于零件年产量为 5000 件，已达大批量生 产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造，生产率很高，可以免去每次造型。 二二 工艺规程设计工艺规程设计 2.12.1 定位基准的选择定位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百 出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 （1）精基准的选择 从 CA6140 机床后托架零件图分析可知，底面 A 为设计基准，选其为精基准 可以实现设计基准和工艺基准重合，遵循“基准统一”原则。 （2）粗基准的选择 因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择侧面孔、40 底面作为粗基准加工底面 A，可以为后续工序准备好精基准。2 .30 2.22.2 制定工艺路线制定工艺路线 2.2.1.2.2.1.表面加工方法的选择表面加工方法的选择 （1）平面的加工 由参考文献1指导教程表 1-8 和表 1-19 可以确定，底面的加工方案： 粗铣精铣（） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平面加工，平97ITIT 面度为 0.02，满足加工要求。 （2） 孔的加工方案 由于孔的表面粗糙度为 1.6，查参考文献1指导教程表 1-7 选侧 面三孔（，）的加工顺序为：粗镗半精镗 03 . 0 0 5 . 25 02 . 0 0 2 . 30 025 . 0 0 40 精镗。 而顶面的四个孔采取的加工方法分别是： 因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是，所以我们采用一次钻孔的加50Rz 工方法，的孔选择的加工方法是钻，因为是一组阶梯孔，所以可以在已132 经钻了的孔基础上再用锪孔钻锪到，而另一组和也是13220213102 一组阶梯的孔，不同的是是锥孔，起表面粗糙度的要求是，根据参考6 . 1Ra 文献1机械制造技术基础课程设计指导教程表 1-7 对的孔选用钻102 粗铰精铰加工方法。 3.2.2 加工阶段的划分 该后托架的加工质量要求较高，可将整个加工过程划分为粗加工、半精加工和 精加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（后托架底面）准备好，使后续工序都可采用 精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗镗孔、40 2 . 30 。在半精加工阶段，完成孔、半精镗，阶梯孔的钻、锪 5 . 2540 2 . 305 .25 和铰加工和加工螺纹孔、进油孔，在精加工阶段，进行后托架底面的精铣加工。 2.2.32.2.3 采用工序的集中的原则采用工序的集中的原则 选用工序集中原则安排后托架的加工工序。该后托架的生产类型为大批生产， 可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原 则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了 许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 2.2.42.2.4 确定工艺路线确定工艺路线 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。 主要工序的加工工艺路线 根据孔的技术要求，由资料7公差与配合技术手册得：mm 025. 0 0 40 ，；25es0ei 根据公式；查资料6互换性与技术测量表 1-8 得：25eiesT 精度等级为。7IT 同理可得： 孔精度等级为。mm 02. 0 0 2 . 30 7IT 孔精度等级为。mm 03 . 0 0 5 .25 8IT 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级） ，选择合理、经济的加工方式，查 表 1.3 可得孔的加工工艺路线为： 钻粗铰精铰 根据孔、粗糙度为，查资料7公差与配mm202mm13250Rz 合技术手册得：与有一定的线性关系：RaRz 971 . 0 5 . 4 RaRz 即：939.11Ra 查公差与配合技术手册表，取33umRa 5 . 12 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级） ，选择合理、经济的加工方式，查 表 1.3 可得孔的加工工艺路线为： 钻孔扩孔 孔锥孔粗糙度为mm102umRa6 . 1 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级） ，选择合理、经济的加工方式，查 表 1.3 可得孔的加工工艺路线为： 粗铰精铰 底平面 A 粗糙度为umRa6 . 1 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级） ，选择合理、经济的加工方式，查 表 1.3 可得孔的加工工艺路线为： 粗铣精铣细铣 CA6140 后托架加工工艺路线的确定 加工工艺路线方案 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。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 1.4 加工工艺路线方案 方案方案工序号 工序内容定位基准工序内容定位基准 010粗刨底平面A侧面和外圆粗、精铣底平 面A 侧面和外圆 020精铣底平粗A侧面和外圆钻、扩孔： 40 、 2 . 305 .25 底面和侧面 030细精铣底平 A侧面和外圆粗铰孔： 、40 2 . 30 、5 .25 底面和侧面 040钻、扩孔： 40 、 2 . 30 5 . 25 底面和侧面粗铣油槽底面和侧面 050粗铰孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 底面和侧面精铰孔： 、40 2 . 30 、5 .25 底面和侧面 060精铰孔： 、40 2 . 30 、 5 . 25 侧面和两孔锪钻孔：42底面和侧面 070粗铣油槽底面和侧面钻：、10 13 底面和侧面 080锪钻孔：42底面和侧面扩孔13底面和侧面 090钻：、10 13 底面和侧面精铰锥孔： 10 底面和侧面 110扩孔13底面和侧面锪钻孔： 10 、 底面和侧面 13 120精铰锥孔： 10 底面和侧面去毛刺 130锪钻孔： 10 、 13 底面和侧面钻：、6M6底面和孔 5 .25 140钻：、6M6底面和孔 5 .25 攻螺纹6M底面和孔 5 .25 150攻螺纹6M底面和孔 5 .25 细精铣底平面 A 侧面和孔 160倒角去毛刺倒角去毛刺 170检验检验 加工工艺路线方案的论证 a.方案中的 010 和 150 工序在铣床上加工底平面，主要考虑到被加工表 面的不连续，并且加工表面积不是很大，工件受太大的切削力易变形，不能保 证平面的平面度公差。方案比方案铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。 b.方案在 012 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。 c.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。 d.方案把细精铣底平面 A 安排在后工序中，是以免划伤而影响美观及装 配质量。 e.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 1.5 加工工艺路线 工序号工 种工作内容说 明 010铸砂型铸造铸件毛坯尺寸： 长： 宽： mm220mm60 高： mm46.69 020清砂除去浇冒口，锋边及型砂 030热处理退火石墨化退火，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A工件用专用夹具 装夹；立式铣床11JC )52(KX 060钻钻、扩钻： mmmmmm5 .25 2 . 3040、 工件用专用夹具 装夹；摇臂钻床21JC )3025(Z 070铣粗铣油槽 080铰粗、精铰孔： mmmmmm5 .25 2 . 3040、 工件用专用夹具 装夹；摇臂钻床21JC )3025(Z 090钻将孔、132102 钻到直径202mmd10 110扩孔钻将扩孔到要求尺寸132 120锪孔钻锪孔、mm42mm202 到要求尺寸mm13 工件用专用夹具 装夹；摇臂钻床31JC )3025(Z 130铰精铰锥孔102 140钳去毛刺 150钻钻孔、6M6 160攻丝攻螺纹6M 170铣细精铣底平面A工件用专用夹具 装夹；立式铣床21JC )52(KX 180钳倒角去毛刺 190检验 210入库清洗，涂防锈油 2.32.3 加工设备及工艺装备的选用加工设备及工艺装备的选用 机床的选用 查资料1机械加工工艺手册可得： 立式铣床，主要用于铣加工。)52(KX 摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。)3025(Z 刀具的选用 查资料1机械加工工艺手册可得： 高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具的角度取：VCrW 418 1510 0 128 0 85 n 2515mmD638Z 钻头：直柄麻花钻10)1996 3 . 6135/(TGB 直柄短麻花钻2 . 5)1996 2 . 6135/(TGB 直柄长麻花钻6)1996 4 . 6135/(TG