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CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名学生学号院(系)年级专业指导教师二〇○八年五月毕业设计(论文)摘要第I页共33页摘要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。本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程。首先通过对零件图的分析,了解工件的结构形式,明确了具体的技术要求,从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程,充分体现质量、生产率和经济性的统一。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,在整个机械加工过程中,夹具除了夹紧、固定被加工零件外,还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。本课题在设计的过程当中,深入生产实际,进行调查研究,吸取国内外先进技术,制定出合理的设计方案,在进行具体设计。关键词产品设计,后托架,加工工艺,夹具毕业设计(论文)ABSTRACT第II页共33页ABSTRACTHEMACHINEFINISHINGCRAFTREALIZESTHEPRODUCTDESIGN,GUARANTEEDTHEPRODUCTQUALITY,SAVESTHEENERGY,REDUCESTHECONSUMPTIONTHEIMPORTANTMETHODAFTERTHISTOPICSTUDIESTHECA6140LATHETHEBRACKETPROCESSINGTECHNOLOGICALPROCESSFIRSTTHROUGHTOTHEDETAILDRAWINGANALYSIS,UNDERSTOODTHEWORKPIECETHESTRUCTURALSTYLE,HASBEENCLEARABOUTTHECONCRETESPECIFICATION,THUSTOWORKPIECEEACHCOMPOSITIONSURFACECHOICEAPPROPRIATEPROCESSINGMETHODAGAINDRAFTSTHEMOREREASONABLETECHNOLOGICALPROCESS,FULLYMANIFESTSTHEQUALITY,THEPRODUCTIVITYANDTHEEFFICIENTUNIFICATIONENGINEBEDJIGDESIGNISINACRAFTEQUIPMENTDESIGNIMPORTANTCONSTITUENT,INTHEENTIREMACHINEFINISHINGPROCESS,THEJIGEXCEPTCLAMPS,FIXESISPROCESSEDOUTSIDETHECOMPONENTS,BUTALSOREQUESTSGUARANTEEPROCESSINGCOMPONENTSPOSITIONPRECISION,ENHANCEMENTPROCESSINGPRODUCTIVITYTHISTOPICINTHEMIDDLEOFTHEDESIGNPROCESS,PENETRATESTHEPRODUCTIONREALITY,CONDUCTSTHEINVESTIGATIONANDSTUDY,ABSORBSTHEDOMESTICANDFOREIGNADVANCEDTECHNOLOGIES,FORMULATESTHEREASONABLEDESIGNPROPOSAL,ISCARRYINGONTHECONCRETEDESIGNKEYWORDSSHIFTTHEPRODUCTDESIGN,LATTERBRACKET,PROCESSINGCRAFT,JIG毕业设计(论文)CA6140车床后托架加工工艺设计第1页共33页目录摘要ⅠABSTRACTⅡ1CA6140车床后托架的加工工艺设计211CA6140车床后托架的结构特点和技术要求212CA6140车床后托架的材料、毛坯和热处理2121毛坯材料及热处理2122毛坯的结构确定313工艺过程设计中应考虑的主要问题3131加工方法选择的原则3132加工阶段的划分3133工序的合理组合4134加工顺序的安排414CA6140车床后托架的机械加工工艺过程分析5141CA6140车床后托架零件图分析5142CA6140车床后托架的加工工艺的路线615CA6140车床后托架的工序设计11151工序基准的选择11152工序尺寸的确定11153加工余量的确定13154确定各工序的加工设备和工艺装备14155确定切削用量及工时定额152专用夹具设计2521钻底孔夹具设计25211研究原始质料25212定位基准的选择25213切削力及夹紧力的计算25214误差分析与计算26215夹具设计及操作的简要说明27结论28参考文献29致谢30毕业设计(论文)CA6140车床后托架加工工艺设计第2页共33页1CA6140车床后托架的加工工艺设计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,是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,安全生产,技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种,上质量,上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。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。对于某个具体零件,可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件,但从生产效率和经济效益来看,可能其中有种方案比较合理且切实可行。因此,必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等,拟订较为合理的工艺过程。11CA6140车床后托架的结构特点和技术要求由零件图11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①精加工孔MM0250040,MM0200230,MM0300525要求达到的精度等级为87ITIT。粗糙度为UMRA61,且以底平面为基准,要求平行度公差为070,主要满足加工孔的位置精度。②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。③MM202、MM132粗糙度为50RZ;MM202为锥孔,且粗糙度为UMRA61。④其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。12CA6140车床后托架的材料、毛坯和热处理121毛坯材料及热处理毛坯材料灰铸铁(HT150),由资料2机械加工工艺手册表471,可得力学性能表11灰铸铁(HT150)的性能参数牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范围金相组织HT1502510102020303050175145130120H175150200铁素体珠光体灰铸体一般的工作条件毕业设计(论文)CA6140车床后托架加工工艺设计第3页共33页①承受中等载荷的零件。②磨檫面间的单位面积压力不大于490KPA。毛坯的热处理灰铸铁(HT150)中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中,由于片状石墨对基体的割裂作用大,引起应力集中也大;因此,使石墨片得到细化,并改善石墨片的分布,可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火,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。122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①铸件的壁厚应和合适,均匀,不得有突然变化。②铸造圆角要适当,不得有尖角。③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。④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。⑤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①各加工面的几何形状应尽量简单。②工艺基准以设计基准相一致。③便于装夹、加工和检查。④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。13工艺过程设计中应考虑的主要问题131加工方法选择的原则①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。②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。③所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。④加工方法要与生产类型相适应。⑤所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。132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①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,毕业设计(论文)CA6140车床后托架加工工艺设计第4页共33页选用大的切前用量,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1211ITIT,粗糙度为UMRA10080。②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109ITIT。表面粗糙度为UMRA25110。③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76ITIT,表面粗糙度为UMRA25110。④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65ITIT,表面粗糙度为UMRA320251。此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。133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①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。②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。134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。在安排加工顺序时常遵循以下原则见下表表12加工工序安排原则工序类别工序安排原则
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