ca6140车床后拖架零件加工工艺及铣底面专用夹具设计(全套图纸)

摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。本文对CA6140车床后托架进行了结构和工艺分析，确定了机械加工工艺路线，制订出了零件的制造工艺方案和机械加工工艺规程，并为加工零件上底平面设计了一套专用铣床夹具。关键词工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力ABSTRACTENABLEPRODUCINGTHETARGETINPROCESSOFPRODUCTIONRAWMATERIALS,THEBLANK,STATEOFQUALITYANDQUANTITYONPARTBECOMEALWAYSTAKEPLACEDIRECTCOURSEOFCHANGEASKCRAFTCOURSE,IFTHEBLANKISMADE,MACHINING,HEATTREATMENT,ASSEMBLEETCANDCALLITTHECRAFTCOURSEINTHECOURSEOFMAKINGTHECRAFT,ISITCONFIRMEVERYERECTORLOCATIONANDWORKERSTEPTHATPROCESSNEEDTHISOFPROCESSTOWANT,THELOCOMOTIVEOFPROCESSING,THISPROCESS,ANDTHEENTERINGTHEGIVINGAMOUNTOFTHELATHE,CUTDEPTH,THEROTATIONALSPEEDOFTHEMAINSHAFTANDSPEEDOFCUTTING,THEJIGOFTHISPROCESS,THECUTTERANDMEASURINGTOOL,AONEHUNDREDSHEETSOFNUMBEROFTIMESSTILLLEAVESANDAONEHUNDREDSHEETSOFLENGTHLEAVES,CALCULATEBASICTIMEOFTHISPROCESS,AUXILIARYTIMEANDSERVICETIMEOFPLACEOFWORKINGFINALLYCA6140LATHETOSTANDHEREAFTERATECHNICALANALYSISOFTHESTRUCTUREANDTODETERMINETHEMECHANICALMACHININGLINE,DEVELOPAPARTSMANUFACTURINGPROCESSESOFTHEPROGRAMMEANDMECHANICALMACHININGANDCOMPONENTSFORTHEPROCESSINGOFFACINGDESIGNOFAMILLINGMACHINEJIGKEYWORDSTHEPROCESS,WORKERONE,WORKERSSTEP,THESURPLUSOFPROCESSING,ORIENTTHESCHEME,CLAMPSTRENGTH目录中文摘要英文摘要第1章CA6140机床后托架加工工艺111CA6140机床后托架的作用及简要分析112CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析1121CA6140机床后托架的技术要求2122确定毛坯的制造形式213加工工艺过程214确定各表面加工方案3141在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素3142平面的加工3143孔的加工方案415确定定位基准4151粗基准的选择4152精基准选择的原则516工艺路线的拟订6161工序的合理组合6162工序的集中与分散6163加工阶段的划分7164加工工艺路线方案的比较817CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定10171毛坯的结构工艺要求10172CA6140机床后托架的偏差计算1118确定切削用量及基本工时（机动时间）14181工序1粗、精铣底面14182工序2粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔16183工序3钻顶面四孔22184工序4钻侧面两孔2619时间定额计算及生产安排28191粗、精铣底面28192镗侧面三杠孔29193钻顶面四孔30第二章专用夹具设计3221铣平面夹具设计32211研究原始质料32212定位基准的选择32213切削力及夹紧分析计算32214误差分析与计算34215夹具设计及操作的简要说明34结论36参考文献37致谢38附录第一章CA6140机床后托架加工工艺11CA6140机床后托架的作用及简要分析CA6140机床后托架是CA6140机床的一个重要零件，它是在尾座下面安装在床身侧面的支承支架，主要用于支撑光杠、丝杠和操作杠。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61RA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12CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析图11CA6140机床后托架零件图121CA6140机床后托架的技术要求CA6140车床的后托架共有两组加工表面，底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。它们之间又有一定的位置要求。现分述如下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M，平面度公差要求是003MM。61RA另一组加工是侧面的三孔，分别为MM，MM，MM，0352020254其表面粗糙度要求M要求的精度等级分别是，。61RA8IT7IIT以顶面为主要加工面的四个孔，分别是以MM和MM为一组的1阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是M，M，其中MM是装配50RZ36A102铰孔，表面粗糙度的要求是M。36A122确定毛坯的制造形式该CA6140车床后托架的材料是HT200，重量是，属于中低等质量的零件，35KG且年产量为10000件，由7机械加工工艺手册表213可知是大批量生产。考虑到机床后托架在机床工作中的用途，以及零件的加工特点，位置精度要求等，因此选用金属铸造毛坯，可以免去每次造型。零件尺寸较小，形状结构也不是很复杂，又属于大批量生产，因此毛坯形状应尽量与零件形状靠近，侧面三孔均应铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后确定。13加工工艺方案的确定由以上分析可知。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，形状以及位置精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。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。132平面的加工根据零件要求，由参考文献7机械加工工艺手册表2112可以确定，底面的加工方案为底平面粗铣精铣（），粗糙度为RA6308M，一般不97IT淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。133孔的加工方案根据零件要求，由参考文献7机械加工工艺手册表2111确定，因为孔的表面粗糙度为M，则选侧孔（，）的加工顺序为61RA0352020254粗镗精镗。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工方法，50RZ的孔选择的加工方法是钻，因为的孔和是一组阶梯孔，所以可以132213在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到，而另一组和也是210一组阶梯的孔，不同的是的孔是锥孔，且表面粗糙度的要求是M，所1026RA以全加工的方法是钻扩铰。14确定定位基准图11基面的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产得以提高；否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚，还会造成零件的大批报废使生产无法正常进行。141粗基准的选择如图11所示，对于本题目的CA6140车床后托架而言，就应该选择D面和C面为粗基准；先铣削出A面并达到要求的16M表面粗糙度，然后再用加工后的A面作为后面工序加工的精基准。142精基准的选择原则根据精基准的选择原则基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则。应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用于顶平面的四孔的加工基准。综上所述CA6140车床后拖架精基准以第一次加工后的后托架A面和C面为精基准，配合适当的钻孔夹具，即可加工40MM，302MM和255MM这三个主要孔。在以上基础下，再利用加工后的孔为精基准加工诸如20MM，13MM，10MM的锥孔，M6MM的螺纹孔等等14工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。141制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是以零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。同样根据图21，进行如下方案的比较讨论，选择一个正确的工艺路线1411工艺路线方案一工序粗铣，精铣后托架毛坯的A表面，并保证尺寸67MM和表面粗糙度为16M，平面度为003M。工序钻孔213MM。工序钻210MM锥孔。工序锪钻孔220MM，和13MM。工序钻M6MM的底孔，攻M6MM螺纹，钻深孔6MM。工序铣油槽2MM3MM工序钻扩铰孔40MM，302MM，255MM，以44MM的锪钻锪255MM孔的上端面。工序检查1512工艺路线方案二工序粗铣，精铣后托架毛坯的A表面，并保证尺寸67MM和表面粗糙度为16M，平面度为003M。工序钻扩铰孔40MM，302MM，255MM，以44MM的锪钻锪255MM孔的上端面。工序钻孔213MM。工序钻210MM锥孔。工序锪钻孔220MM，和13MM。工序钻M6MM的底孔，攻M6MM螺纹，钻深孔6MM。工序铣油槽2MM3MM。工序检查1413工艺方案的比较和分析上述两个方案的特点两种方案都是以毛坯的D面和C面为粗基准，先加工A面，然后以加工后A面为精基准加工孔，这样做满足零件加工先面后孔的加工要求；方案一，在这种情况下先加工的繁琐小而杂的孔，最后才加工有严格位置度，配合精度的40MM，302MM，255MM孔；方案二先加工有严格位置度，配合精度的40MM，302MM，255MM孔，再加工其它细部的孔，两相比较而言，方案二更能保证35007MM，63005MM，以及40MM，302MM，255MM孔与A面的平行度，更好的减小加工误差，更能保证位置精度和配合精度。综上所述将方案的加工工艺路线定制如下工序粗铣，精铣后托架毛坯的A表面，并保证尺寸67MM和表面粗糙度为16M，平面度公差为003M。以D面和C面为粗基准；工序钻扩铰孔40MM，302MM，255MM，以44MM的锪钻锪255MM孔的上端面。以A面和B面为精基准；工序钻孔213MM。以加工后的A面和40孔为精基准；工序钻210MM锥孔。以加工后的A面和13孔为精基准；工序锪钻孔220MM，和13MM。以B面，A面和13孔为精基准工序；钻M6MM的底孔，攻M6MM螺纹，钻深孔6MM。以加工后的A面和302孔为精基准；工序铣油槽2MM3MM。以加工后的A面和302孔为精基准；工序检查以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程综合卡片”第二章加工工艺相关尺寸的确定21CA6140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铸铁制造，其材料是HT200，硬度为HB150200，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。211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。、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，可据此绘出毛坯图。212CA6140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量的计算，计算底平面与孔（，）的中心0352020254线的尺寸为。根据工序要求，底面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下0735粗铣由参考文献5机械加工工艺手册第1卷表3223。其余量值规定为，现取。表3227粗铣平面时厚度偏差取。M472M280精铣由参考文献7机械加工工艺手册表2359，其余量值规定为。51铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献7机械加工工艺手册390135表2311,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差为。毛坯的名义尺寸为毛坯最小尺寸为M453809毛坯最大尺寸为粗铣后最大尺寸为61粗铣后最小尺寸为M723580精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。035202025407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2359和参考文献15互换性与技术测量表18，可以查得孔0352粗镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITUMRA15M210半精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是0284精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是7I6孔023粗镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITUMRA15M210半精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是10ITUMRA52M084精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是76121孔0254粗镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITUA550半精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是0MR2M1精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是7I612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机械加工工艺手册表2348,其余量值为；0352M2孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为；0孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为。254半精镗孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为；03M21孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为；20孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为。54精镗孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为；032M80孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为；0孔，参照7机械加工工艺手册表2348,其余量值为。254铸件毛坯的基本尺寸分别为孔毛坯基本尺寸为；03M5218025孔毛坯基本尺寸为；18630孔毛坯基本尺寸为。035314根据参考文献7机械加工工艺手册表2311，铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差分别为。、M9090孔毛坯名义尺寸为；0352521825毛坯最大尺寸为；41毛坯最小尺寸为；M05214521粗镗工序尺寸为0半精镗工序尺寸为8407精镗后尺寸是，已达到零件图尺寸要求0215025孔毛坯名义尺寸为；023M2683毛坯最大尺寸为；54026毛坯最小尺寸为；7粗镗工序尺寸为；2108半精镗工序尺寸为409精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即023孔毛坯名义尺寸为；0254M68214毛坯最大尺寸为；5036毛坯最小尺寸为；粗镗工序尺寸为2508半精镗工序尺寸为1039精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即0254顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和1221132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1IT50RZ文献7机械加工工艺手册表2347，表2348。确定工序尺寸及加工余量为第一组和13220加工该组孔的工艺是钻扩锪钻孔扩孔（Z为单边余量）13M32锪孔（Z为单边余量）207M2第二组的锥孔和113加工该组孔的工艺是钻锪铰钻孔0锪孔（Z为单边余量）13M42铰孔22确定切削用量及基本工时（机动时间）221工序1粗、精铣底面机床双立轴圆工作台铣床KX52刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）材料齿数VCWR418MD636Z粗铣铣削深度PAM3每齿进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2473，取F铣削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2481，取ZAF/180VSMV2机床主轴转速N，式MIN/97361430210RDIN/370R（21）实际铣削速度V式（22SMND/216013740）进给量FV式（23SMZNAVFF/60/376180）工作台每分进给量MFIN/639/6SVFF根据参考文献7机械加工工艺手册表2481,AMA60被切削层长度由毛坯尺寸可知LML7刀具切入长度1式（24）315021ADL9824603取ML21刀具切出长度取2LM走刀次数为1机动时间式（25）JTMIN2603957621MJFL精铣铣削深度PA51每齿进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2473，取F铣削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2481，取ZMAF/150VSV机床主轴转速，由式（21）有N，MIN/9645631010RDIN/460R实际铣削速度，由式（22）有VSN/52160140进给量，由式（23）有FVSMZNAFF/960/46150工作台每分进给量MIN/9SVFFM被切削层长度由毛坯尺寸可知LL76刀具切入长度精铣时1DL31刀具切出长度取2LM走刀次数为1。机动时间，由式（25）有2JTIN3041267212MJFLT本工序机动时间MI592601JJJTT222工序2粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔机床卧式镗床68T刀具硬质合金镗刀，镗刀材料5YT粗镗孔0352切削深度，毛坯孔径。PAMMD210进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量。M202RF/35切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466取VMIN/1/350S机床主轴转速，由式（21）有N，取IN/06315214300RDMIN/30R实际切削速度，由式（22）有VSMND/34061052430工作台每分钟进给量MF式（27IN/53N）被切削层长度L60刀具切入长度1式（26MTGTGKALRP4523021）刀具切出长度取2LM53L2行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN601546021MJFLT粗镗孔023切削深度，毛坯孔径PAD260进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量。M20M2RMF/45切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/1/350S机床主轴转速，由式（21）有NMIN/26514300RD取MIN/250R实际切削速度，由式（22）有VSMNDV/34061025430工作台每分钟进给量，由式（27）有MFIN/5245N被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP4523021刀具切出长度取2LM53L2行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN62015246021MJFLT粗镗孔0254切削深度，毛坯孔径。PAD360进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/5切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/4/0S机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/312614300RDIN/250R实际切削速度，由式（22）有VSN/470610250工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/25N被切削层长度LM60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP4523021刀具切出长度取2LM53L2行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN56012456021MJFLT半精镗孔0352切削深度，粗镗后孔径PA1D530进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/819/30S机床主轴转速，由式（21）有N，取MI/32651430RDIN/250R实际切削速度，由式（22）有VSN/31061020工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/58723NF被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP4230121刀具切出长度取2LM53ML42行程次数I1机动时间，由式（25）有JTIN70158746021MJFLT半精镗孔023切削深度，粗镗后孔径PAD20进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/350切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/40/3S机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/3821430RDIN/250R实际切削速度，由式（22）有VSN/360102580工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/58723N被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP4230121刀具切出长度取2LM53L2行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN70158746021MJFLT半精镗孔0254切削深度，粗镗后孔径PA1D30进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/42切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/4/0S机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/142038140RDIN/20R实际切削速度，由式（22）有VSN/9061020工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/842N被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP4230121刀具切出长度取2LM53L2行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN801846021MJFLT精镗孔0352切削深度，半精镗后孔径PA8D7240进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/280切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/18/30S机床主轴转速，由式（22）有N，取MIN/0823741300RDIN/250R实际切削速度，由式（22）有VSN/320610520工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/7258N被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LM5L42行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN960174536021MJFLT精镗孔023切削深度，半精镗后孔径PA8D4290进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/3切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/40/3S机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/98204130RDVIN/250R实际切削速度，由式（22）有SNV/3806102590工作台每分钟进给量，由式（27）有MFMIN/7523NF被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LM5L42行程次数I1机动时间，由式（25）有JTMIN90175436021MJFLT精镗孔0254切削深度，半精镗后孔径PA8D2390进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2466，刀杆伸出长度取F，切削深度为。因此确定进给量M20M2RMF/5切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2466，取VIN/1/350S机床主轴转速，由式（22）有N，取MIN/670239140RDIN/20R实际切削速度，由式（22）有VSMNDV/31061029430工作台每分钟进给量，由式（27）有MFIN/7235NF被切削层长度L60刀具切入长度，由式（26）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LM5L42行程次数I1机动时间，由式（27）有JTMIN960174536021MJFLT本工序所用的机动时间JTIN796080056206JT223工序3钻顶面四孔钻顶面四孔（其中包括钻孔，和扩孔，铰孔，以及锪1320132102孔，）2013机床5Z刀具硬质合金锥柄麻花钻头。型号E211和E101带导柱直柄平底锪钻（GB426084）公制/莫式4号锥直柄铰刀刀具材料VCRW418钻孔，以及的锥孔132102钻孔时先采取的是钻到在扩到，所以，另外的两32MD0个锥孔也先钻到。0切削深度PAM5进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2452，取FRMF/30切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2453，取VSV6机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/9687104310RDVIN/70R实际切削速度，由式（22）有SNV/3610被切削层长度LM6刀具切入长度1式MCTGCTGKDLR5842102121（28）刀具切出长度取2LM4L32走刀次数为1机动时间2JT式（29）MIN870703345682FNLTJ扩孔13钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以，212132D1310D切削深度PAM5进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2452，取FRMF/9切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2453，取VSV370机床主轴转速，由式（21）有N，取IN/85431360701RDVIN/5R实际切削速度，由式（22）有SMNDV/3706105430被切削层长度LM6刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDDLR386210231211刀具切出长度取LM4ML走刀次数为1机动时间，由式（29）有2JTIN505390218672FNLTJ锪孔0切削深度，PAM5D2根据参考文献7机械加工工艺手册表查得进给量674,切削速度；取RF/150SV/10SMV/30机床主轴转速，由式（21）有N，取IN/6282430RDIN/0R实际切削速度，由式（22）有VSMN/310610被切削层长度LM2刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDDLR02412301201刀具切出长度取LM4ML走刀次数为2机动时间，由式（25）有4JTMIN69031502462214NFLTJ锪孔3切削深度，PAMD根据参考文献7机械加工工艺手册表查得进给量6742,切削速度；取RF/150SMV/10SV/350机床主轴转速，由式（21）有N，取IN/4534610RDMIN/0R实际切削速度，由式（22）有VSMN/0610被切削层长度LM4刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDDLR87210231201刀具切出长度取LM4ML走刀次数为1机动时间，由式（25）有4JTIN7051038247214NFLTJ铰孔02切削深度，PAMD进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2458，F取RF/021RF/02切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2460，取VSMV/320机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/4610143210RDVNIN/60R实际切削速度，由式（22）有S/3610被切削层长度LM2刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDDLR142021501201刀具切出长度取LM4ML3走刀次数为1机动时间，由式（29）有4JTMIN03602144NFLTJ224工序4钻侧面两孔钻侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺纹孔）6M机床钻6切削深度PAM3根据参考文献7机械加工工艺手册表查得进给量3942,切削速度，RF/280SV/360机床主轴转速，由式（21）有N，取MIN/14741RDMIN/120R实际切削速度，由式（22）有VSDN/38061023被切削层长度LM94刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDLR12062121刀具切出长度取M4L3加工基本时间，由式（25）有TJMIN2012091NFLLJ钻螺孔6M切削深度PAM2进给量根据参考文献7机械加工工艺手册表2439，F，取RF/802RF/50切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表2441，取VSMV/360机床主轴转速，由式（21）有N，取MINDIN/1R实际切削速度，由式（22）有VSN/3061020被切削层长度LM7刀具切入长度，由式（28）有1MCTGCTGKDLR51205212刀具切出长度0走刀次数为1机动时间，由式（25）有JTIN061325071FNLTJ、攻螺纹孔6M机床组合攻丝机刀具高速钢机动丝锥进给量由于其螺距,因此进给量FMP1RMF/1切削速度参照参考文献7机械加工工艺手册表24105，取VMIN/96/150S机床主轴转速，由式（21）有N，取I/2436140RDMIN/350R丝锥回转转速取NIN/35RN实际切削速度，由式（22）有VSMD/10961040被切削层长度LM25刀具切入长度1F3刀具切出长度2LM1走刀次数为1机动时间，由式（25）有JTMIN0835120502121FNLFLTJ钻顶面四孔的机动时间JTIN20862765870JT这些工序的加工机动时间的总和是JTM137590J23时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该CA6140机床后托架的年产量为10000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于228MIN。参照参考文献7机械加工工艺手册表252，机械加工单件（生产类型大批）时间定额的计算公式为（大量生产时）式（210）NTKTTZFJD/10/NTZ因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为式（211）1KTTFJD其中单件时间定额基本时间（机动时间）JT辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消FT耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值K231粗、精铣底面机动时间JTMIN5903260J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2545，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN410MIN1IFT根据参考文献7机械加工工艺手册表2548，K3K单间时间定额，由式（211）有DT105914326MIN8IDJFTK因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。232镗侧面三杠孔、粗镗侧面的三孔（，）0352020254机动时间JTMIN8166J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2537，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN810MIN3I3FT根据参考文献7机械加工工艺手册表2539，K814K单间时间定额，由式（211）有DT18431864MIN28IJFK因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。、半精镗侧面的三孔（，）035202025机动时间JTIN4870J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2537，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN810MIN3I3FT根据参考文献7机械加工工艺手册表2539，K814K单间时间定额，由式（211）有DT1234813706MIN2IJFK因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。、精镗侧面的三孔（，）03502025机动时间JTIN896J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2537，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN810MIN3I3FT根据参考文献7机械加工工艺手册表2539，K814K单间时间定额，由式（211）有DT128314876MIN2IJFTK因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。233钻顶面四孔钻顶面四孔（其中包括钻和、扩钻，铰孔以及锪孔1320132102和）2013机动时间JTMIN86203760587J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2541，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN751IN1IN751FT根据参考文献7机械加工工艺手册表2543，K42K单间时间定额，由式（211）有DT1286175245MIN8IJFK因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求钻左侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺孔）M机动时间JTMIN280620J辅助时间参照参考文献7机械加工工艺手册表2541，取工步辅助时间F为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则MIN751MIN1IN751FT根据参考文献7机械加工工艺手册表2543，K42K单间时间定额，由式（211）有DT1028175243MIN8IJFK因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求的螺纹孔攻丝6M机动时间JTMIN08J辅助时间参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为，工步辅助时FMIN751间为。则MIN1I7521FT参照钻孔值，取KK4单间时间定额，由式（211）有DT1082751401MIN28IDJFTTK因此布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求。第三章铣平面专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工CA6140机床后托架零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计铣底面夹具一套。31研究原始质料利用本夹具主要用来粗铣底平面，该底平面对孔、的中40235心线要满足尺寸要求以及平行度要求。在粗铣此底平面时，其他都是未加工表面。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。32定位基准的选择由零件图可知粗铣平面对孔、的中心线和轴线有尺寸40235要求及平行度要求，其设计基准为孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用V形块定心自动找到中心线，这种定位在结构上简单易操作。采用V形块定心平面定位的方式，保证平面加工的技术要求。同时，应加一侧面定位支承来限制一个沿轴移动的自由度。Y33切削力及夹紧分析计算刀具材料（高速钢端面铣刀）VCWR418刀具有关几何参数00150128085N025MD63ZZMAF/5MAP由参考文献16机床夹具设计手册表129可得铣削切削力的计算公式式PZPCZKBDFAF9017201（31）查参考文献16机床夹具设计手册表得102294PC对于灰铸铁式5019HP（32）取，即175HB6PK所以694086032502949171NFC由参考文献17金属切削刀具表12可得垂直切削力（对称铣削）式NFCN（33）背向力38520FP根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即式KW（34）安全系数K可按下式计算式6543210（35）式中为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册表60可得122501321021K所以式5494NFWC（36）式62172756NK（37）式8938NFP（38）由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用气动夹紧机构。34气压夹紧装置设计为了快速夹紧工件，本设计采用气压夹紧装置来夹紧工件。本设计参照金属切削机床夹具设计手册（浦林祥主编，机械工业出版社，1995年）第六章进行设计计算。根据前面第二章的计算结果有最大夹紧力为F144155N。341气压夹紧装置的尺寸设计图31气压夹紧装置的尺寸设计简图计算方法一取气缸工作压力P04MPA,由最大夹紧力为F144155N，缸体内径D可分别按下列两式计算DPF14（MM）式（39）2D（MM）式（310）式中F1、F2分别为无杆腔与有杆腔的总机械负荷（N）；P供油压力（MPA）；D活塞杆直径（MM）。按照公式进行计算后将D与D圆整为金属切削机床夹具设计手册（浦林祥主编，机械工业出版社，1995年）中的数据。该方法需要校核，方法较繁琐。计算方法二取气缸工作压力P04MPA,由最大夹紧力为F144155N，参照金属切削机床夹具设计手册（浦林祥主编，机械工业出版社，1995年），查P916，得到D30MM，D10MM。图32气压夹紧装置的尺寸结果示意图342气压夹紧装置的结构设计图33气压夹紧装置的结构设计35误差分析与计算该夹具以平面定位V形块定心，V形块定心元件中心线与平面规定的尺寸公差为。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小073于该工序所规定的工序公差。GWJ与机床夹具