　　　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，并设计一套铣床夹具。

关键词：工序，加工余量，定位方案，铣床夹具

第一章绪论1

1.1 选题的目的与意义1

1.2本课题在国内外发展趋势和影响1

1.3 本课题主要讨论问题2

第二章 CA6140机床后托架加工工艺3

2.1 CA6140机床后托架的工艺分析3

2.2 CA6140机床后托架的工艺要求3

2.2.1 CA6140机床后托架的技术要求3

2.3 加工工艺过程4

2.4 确定各表面加工方案4

2.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素4

2.4.2 平面的加工4

2.4.3孔的加工方案5

2.5 确定定位基准5

2.5.1 粗基准的选择5

2.5.2 精基准选择的原则5

2.6 工艺路线的拟订6

2.6.1工序的合理组合6

2.6.2 工序的集中与分散7

2.6.3 加工阶段的划分7

2.6.4 加工工艺路线方案的比较8

2.7 CA6140机床后托架的偏差，工序尺寸及毛坯尺寸的确定10

2.7.1 毛坯的结构工艺要求10

2.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算10

2.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）12

2.8.1 工序1：粗、精铣底面12

2.8.2 工序2：粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔14

2.9 时间定额计算及生产安排16

2.9.1 粗、精铣底面16

第三章专用夹具设计17

3.1 铣平面夹具设计17

3.1.1 研究原始质料17

3.1.2 定位基准的选择17

3.1.3 切削力及夹紧分析计算17

3.1.4 误差分析与计算18

3.1.5 夹具设计及操作的简要说明19

结论20

致谢21

参考文献22

附录：23

第二章 CA6140机床后托架加工工艺

2.1 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。

第三章专用夹具设计

　　　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。其中加工侧面的三孔的夹具将用于卧式镗床，而顶面的四孔用到的刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、铰刀以及锪钻进行加工，侧面两个孔将用两把麻花钻对起进行加工。

3.1 铣平面夹具设计

3.1.1 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Φ40、Φ30.2、Φ25.5的中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。

3.1.2 定位基准的选择

　　　由零件图可知：粗铣平面对孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5的中心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，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。

QQ截图20130712184321.gif

后托架零件图.gif

内容简介：: 西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目后托架零件的加工工艺设计学生姓名常峰学号08102080220专业名称机械设计制造及其自动化指导教师贾建利检查时间2012-4-15班级08机电2班毕业设计（论文）进展情况通过对后托架零件的设计与制造的相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作：1. 完成后托架零件的加工工艺设计与分析。2.零件重要参数的确定。完成对外文的翻译。3.完成零件图的绘制。下一步设计工作内容是对夹具的设计及绘制CAD图。并完成毕业论文。指导教师意见签字：年月日教研室意见签字：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书学生姓名常峰专业班级 08机电(2)班学号 08102080220 指导教师贾建利职称讲师教研室题目后托架零件加工工艺设计任务与要求本课题要求学生利用所学理论和专业知识，解决工程中零件实际加工问题。具体要求如下：1、调研、查阅文献资料,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度；2、确定零件加工工艺方案（至少有3种方案比较，确定最优方案）；3、进行零件加工工艺规程编制；4、进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定； 5、绘制装配图及主要零件图；6、撰写毕业论文。开始日期 2011.12.01 完成日期 2012.05.18 系主任（签字）：年月日西安文理学院本科毕业设计（论文）工作计划学生姓名常峰专业班级 08机电（2）学号 08102080220 指导教师贾建利职称讲师教研室题目后托架零件加工工艺设计工作进程起止时间工作内容12 周：34周：56周：711周：1214周：15周：16周：调研、查阅文献资料,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度；确定零件加工工艺方案（至少有3种方案比较，确定最优方案）；进行零件加工工艺规程编制；进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定；绘制装配图及主要零件图、撰写毕业论文；提交论文和图纸，请指导教师审阅，准备答辩事宜；毕业答辩。主要参考书目（资料）机械制造工程学机械加工工艺设计金属切削加工工艺手册机械加工工艺设计手册机械设计手册主要仪器设备及材料最好自己拥有计算机，保证一定上机机时。设计（论文）过程中教师的指导答疑安排（写明时间、地点）周二、周五下午西安工业大学教四楼410室指导教师（签字）：负责指导教师（签字）：年月日注：本计划一式两份，一份交系，一份自己保存西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目后托架零件加工工艺设计专业班级 08级机电（2）班学号 08102080220 学生姓名常峰指导教师贾建利设计所在单位西安文理学院 2012年 2 月西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题目后托架零件加工工艺设计学生姓名常峰学号08102080220专业班级机械设计制造及其自动化08机电(2)班指导教师贾建利职称教研室机械毕业设计（论文）任务与要求1、调研、查阅文献资料,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度；2、确定零件加工工艺方案（至少有3种方案比较，确定最优方案）；3、进行零件加工工艺规程编制；4、进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定； 5、绘制装配图及主要零件图；6、撰写毕业论文。毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容12 周：34周：56周：711周：1214周：15周：16周：调研、查阅文献资料,明确设计任务（设计对象如零件图），完成开题报告，安排设计进度；确定零件加工工艺方案（至少有3种方案比较，确定最优方案）；进行零件加工工艺规程编制；进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定；绘制装配图及主要零件图、撰写毕业论文；提交论文和图纸，请指导教师审阅，准备答辩事宜；毕业答辩。开始日期 2011-12-01 完成日期 2012-5-23 教研室主任（签字）系主任（签字）西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目后托架零件加工工艺设计学生姓名常峰学号08102080220专业名称机械设计制造及其自动化指导教师贾建利开题时间2012.3班级08机电2班一、选题目的和意义1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。（2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。（3）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展三、主要研究内容制订车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节，都应仔细的分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为箱体零件比较复杂,所以也是一个难点。我们采用autoCAD软件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对autoCAD软件的熟悉。工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得：CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面A进行粗加工，再以底平面A为基准加工孔。指导教师意见及建议：签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。设计题目后托架零件的加工工艺设计物电学院08级机电 2 班常峰 08102080220 指导老师贾建利一课题的目的和意义 1 通过了解零件结构认真分析零件图培养我们独立识图能力增强我们对零件图的认识和了解通过对零件图的绘制不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力 2通过制订工艺路线确定工艺规程定位基准以及对铣平面的夹具设计通过这些内容不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程加工尺寸的确定而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定必须与工厂实际的机床相适应这对以前学习过的知识的复习也是以后工作的一个铺垫 3在设计过程中通过考虑工件的安装和夹紧使我们知道安装的正确与否直接影响工件加工精度安装是否方便和迅速又会影响辅助时间以及生产率二研究对象本课题所给的是CA6140车床的后托架它的作用是在加工超出床身长度的细长杆零件时用来支撑工件的机床附件其零件图如下三本课题的主要研究内容任务要求主要研究内容后托架加工工艺规程关键是工序的划分和定位基准的选择注意加工表面的平行度粗糙度垂直度特别是要注意零件各孔系自身精度和它们的相互位置精度确定加工顺序和工序内容划分工序阶段定位基准的选择根据粗基准精基准的选择原则遵循基准统一基准重合由零件图具体分析可得 CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准对底平面A进行粗加工再以底平面A为基准加工孔任务要求 1 确定零件加工工艺方案2 进行零件加工工艺规程编制3 进行零件的加工工序中的工装夹具设计和机械加工工艺卡片制定4 绘制装配图及主要零件图5 撰写毕业论文四工艺路线的拟定工艺路线方案一 010粗铣底平面A020精铣底平面A030钻扩孔 40 30 2 25 5040粗铰孔 40 30 2 25 5050精铰孔 40 30 2 25 5060粗铣油槽070锪钻孔 42080钻 10 13090扩孔 13100精铰锥孔 10110锪钻孔 10 13120钻 M6 6130攻螺纹M6140锪平面150倒角去毛刺160检验工艺路线方案二 010粗精铣底平面A020粗镗孔 40 30 2 25 5030半精镗孔 40 30 2 25 5040精镗孔 40 30 2 25 5050粗铣油槽060钻 10 13070扩孔 13080精铰锥孔 10090锪钻孔 10 13100去毛刺110钻 M6 6120攻螺纹M6120锪平面140倒角去毛刺150检验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对两种加工工艺路线方案的论证方案二在140工序中按排倒角去毛刺这不仅避免划伤人的手而且给以后的定位及装配得到可靠的保证方案二在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二符合粗精加工分开原则五毛坯的结构工艺要求一 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二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当然要在保证零件的使用性能前提下毛坯图六夹具设计一夹具设计的意义为了提高劳动生产率保证加工质量降低劳动强度二定位基准的选择由零件图可知粗铣平面对孔的 40 30 2 25 5中心线和轴线有尺寸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三夹具设计及操作的简要说明如前所述应该注意提高生产率但该夹具设计采用了手动夹紧方式在夹紧和松开工件时比较费时费力由于该工件体积小工件材料易切削切削力不大等特点经过方案的认真分析和比较选用了手动夹紧方式螺旋夹紧机构这类夹紧机构结构简单夹紧可靠通用性大在机床夹具中很广泛的应用此外当夹具有制造误差工作过程出现磨损以及零件尺寸变化时影响定位夹紧的可靠为防止此现象支承钉和V形块采用可调节环节以便随时根据情况进行调整夹具图装配图结束语通过本次毕业设计对零件的加工路线以及工艺有了更深刻的认识对CAD制图也更加熟练在设计过程中对以前学过的知识有了一个很好的查缺补漏的过程同时增强了自己实际解决机械方面的知识对机械有了更深刻的理解致谢首先在这里真诚的感谢我的毕业设计导师贾建利老师感谢在毕业设计中老师给予的专业知识指导意见以及老师的鼓励然后还要感谢大学四年里我最尊敬的授课老师们谢谢老师们在四年来给我们传授的知识在毕业之际向老师们表示衷心的感谢和崇高的敬意最后感谢我的同学是他们的热心帮助才让我顺利完成了毕业设计西安文理学院物理与机械电子工程学院本科毕业设计（论文）题目后托架零件的加工工艺设计专业班级机械设计制造及其自动化08级2班学号 08102080220 学生姓名常峰指导教师贾建利设计所在单位西安文理学院 2012年 5月后托架零件的加工工艺设计摘要：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，并设计一套铣床夹具。关键词：工序，加工余量，定位方案，铣床夹具Design of Flange Parts ProcessingAbstract:With the development of mechanical manufacturing and science technology, the contents and appearance of the mechanical manufacturing processes are constantly changing ,which general process is optimizing ,and new processing methods emerging, and developing . Technology is the study of machining fixture design technology and technology-based disciplines, should be productive practice .The issue is the graduation of flange and fixture design process, the following key elements: This paper mainly discusses the processes of the flange and the fixture design for the process of the main hole. The main contents are designing processes specification, drawing parts and assembly drawings, designing the fixture of drilling 6h9mm and writing thesis. The flange is one of widely used parts in industry, and the production is large. In order to ensure product quality, improve processing efficiency, I design the optimization of processes to meet the production requirements, which has more practical.Keywords：Flange Processing Technology Fixture Design. 目录第一章绪论11.1 选题的目的与意义11.2本课题在国内外发展趋势和影响11.3 本课题主要讨论问题2第二章 CA6140机床后托架加工工艺32.1 CA6140机床后托架的工艺分析32.2 CA6140机床后托架的工艺要求32.2.1 CA6140机床后托架的技术要求32.3 加工工艺过程42.4 确定各表面加工方案42.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素42.4.2 平面的加工42.4.3孔的加工方案52.5 确定定位基准52.5.1 粗基准的选择52.5.2 精基准选择的原则52.6 工艺路线的拟订62.6.1工序的合理组合62.6.2 工序的集中与分散72.6.3 加工阶段的划分72.6.4 加工工艺路线方案的比较82.7 CA6140机床后托架的偏差，工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.7.1 毛坯的结构工艺要求102.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算102.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）122.8.1 工序1：粗、精铣底面122.8.2 工序2：粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔142.9 时间定额计算及生产安排162.9.1 粗、精铣底面16第三章专用夹具设计173.1 铣平面夹具设计173.1.1 研究原始质料173.1.2 定位基准的选择173.1.3 切削力及夹紧分析计算173.1.4 误差分析与计算183.1.5 夹具设计及操作的简要说明19结论20致谢21参考文献22附录：23西安文理学院本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1 选题的目的与意义通过仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD软件的能力。制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。1.2本课题在国内外发展趋势和影响近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难，通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺，它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，（对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析），精心调查研究，吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。我们都知道减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素。然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。譬如柔性加工中心的产生就是为了减少产品循环周期。目前中国制造业发展迅猛，以前的我国制造业普遍使用刚性专机加工各种各样的零部件，导致改型和生产个零部件周期较长。随着我国制造业发展和各种各种零件的需求与日俱增，加工设备和工艺也向着柔性化的方向转变。加工装备的柔性概念和需求主要体现在对设备快速性和适应性的需求上，因此制造商不得不寻求柔性和产量之间的最佳组合。当然，在满足了柔性的条件下、也有着不同的解决方案，如：模块化、可变换化、可重新配置化、在线兼容性等。不论采用哪种方案，使用高性能的液压夹具都显得尤为重要，现在，柔性专机、可重新配置的机床及专用加工中心的组合应用，使得发动机零件的加工变得越来越柔性化，具体情况取决于每个加工项目的产量配额使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。当加工一长型铝合金零件时，刀具通过时旋转油缸可快速让开，刀具通过后可快速复位。液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性。由于变形造成的废品率将会微乎其微夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济的方向发展。1.3 本课题主要讨论问题制订车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节，都应仔细的分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为箱体零件比较复杂,所以也是一个难点。我们采用autoCAD软件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对autoCAD软件的熟悉。工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划分工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数；如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生产。定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准重合。由零件图具体分析可得：CA6140车床后托架首先以一个侧面和一个孔为粗基准，对底平面A进行粗加工，再以底平面A为基准加工孔。第二章 CA6140机床后托架加工工艺2.1 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。2.2 CA6140机床后托架的工艺要求图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。2.2.1 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Ra=1.6，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Ra=1.6。要求的精度等级分别是IT=8，IT=7，IT=7。以顶面为准加工面的四个孔。CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。2.3 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，所以必须重视。2.4 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，选择价格较底的机床。2.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra=0.63m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。2.4.2 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（IT7 IT9），粗糙度为，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。2.4.3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，则选侧孔加工顺序为：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Rz50，所以我们采用一次钻孔的加工方法，2-13的孔选择的加工方法是钻，因为2-20的孔和2-13是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了2-13的孔基础上再锪孔钻锪到2-20，而另一组2-13和2-10也是一组阶梯的孔，不同的是2-10的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是Ra=1.6，所以全加工的方法是钻扩铰。2.5 确定定位基准2.5.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。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，选择侧面三孔作为CA6140机床后托架加工粗基准。2.5.2 精基准选择的原则基准重合原则。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，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。2.6 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。2.6.1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。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80-90摄氏度的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。2.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。工序集中的特点工序数目少，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。工序分散的特点工序内容简单，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。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。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。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。2.6.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：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m。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m。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m。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m。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。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。2.6.4 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。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1.1。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精铣底平面A侧面和外圆粗镗孔：4030.2、 25.5底面和侧面030钻、扩孔：4030.2、 25.5 底面和侧面半精镗孔：4030.2、 25.5底面和侧面040粗铰孔：4030.2、 25.5 底面和侧面精镗孔：4030.2、 25.5底面和侧面050精铰孔：4030.2、 25.5 侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面060粗铣油槽底面和侧面钻：10、13底面和侧面070锪钻孔：42底面和侧面扩孔：13底面和侧面080钻：10、13底面和侧面精铰锥孔：10底面和侧面090扩孔：13底面和侧面锪钻孔：10、13底面和侧面100精铰锥孔：10底面和侧面去毛刺110锪钻孔：10、13底面和侧面钻：M6、6底面和孔25,.5120钻：M6、6底面和孔25.5攻螺纹M6底面和孔25.5130攻螺纹M6底面和孔25.5锪平面140锪平面倒角去毛刺150倒角去毛刺检验160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铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸：长：220mm 宽：60mm 高：70mm孔：21.5、26.2、36020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、精铣底平面工件用专用夹具装夹；立式铣床（X52K）060粗镗粗镗镗孔：25.5，30，40工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（T68）070铣粗铣油槽080半精镗半精镗镗孔：25.5，30，40工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（T68）090精镗精镗镗孔：25.5，30，40工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（T68）100钻将孔2-13、2-10、2-20钻到直径d=10mm工件用专用夹具装夹；摇臂钻床（Z3025）110扩孔钻将2-13扩孔到要求尺寸120锪孔钻锪孔13、2-20到要求尺寸130铰精铰锥孔2-10140钳去毛刺150钻钻孔M6、6工件用专用夹具装夹；摇臂钻床(Z3025)160攻丝攻螺纹M6170钳倒角去毛刺180检验190入库清洗，涂防锈油2.7 CA6140机床后托架的偏差，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HT150，硬度HB为150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。2.7.1 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，必要时可据此绘出毛坯图。2.7.2 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（25.5，30，40）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30mm。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取0.28mm。精铣：由参考文献7机械加工工艺手册25.5，30，40表2.3-59，其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献7机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为1.1mm。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：精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（25.5，30，40）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：25.5粗镗的精度等级：IT=12，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机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。半精镗：孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。精镗：孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为；孔，参照7机械加工工艺手册表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机械加工工艺手册表2.3-11，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：；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2-13和2-20，以及另外一组2-10的锥孔和2-13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：2-13和2-20加工该组孔的工艺是：钻扩锪钻孔： 10扩孔： 13 （Z为单边余量）锪孔： 20 （Z为单边余量）第二组：2-10的锥孔和2-13加工该组孔的工艺是：钻锪铰钻孔： 10锪孔： 13 （Z为单边余量）铰孔： 102.8 确定切削用量及基本工时（机动时间）2.8.1 工序1：粗、精铣底面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数粗铣铣削深度：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：，式（1.1）实际铣削速度：式（1.2）进给量：式（1.3）工作台每分进给量：：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）取刀具切出长度：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：，实际铣削速度，由式（1.2）有：进给量，由式（1.3）有：工作台每分进给量：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2.8.2 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，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：切削深度：根据参考文献7机械加工工艺手册表查得：进给量,切削速度，机床主轴转速，由式（1.1）有：，取实际切削速度，由式（1.2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1.8）有：刀具切出长度：取加工基本时间，由式（1.5）有：钻螺孔切削深度：进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-39，取切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-41，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，取实际切削速度，由式（1.2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1.8）有：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1.5）有：、攻螺纹孔机床：组合攻丝机刀具：高速钢机动丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-105，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，取丝锥回转转速：取实际切削速度，由式（1.2）有：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1.5）有：钻顶面四孔的机动时间：这些工序的加工机动时间的总和是：2.9 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5000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22.8min。参照参考文献7机械加工工艺手册表2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为：（大量生产时）式（1.10）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：式（1.11）其中：单件时间定额基本时间（机动时间）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2.9.1 粗、精铣底面机动时间：辅助时间：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.5-45，取工步辅助时间为。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：根据参考文献7机械加工工艺手册表2.5-48，单间时间定额，由式（1.11）有：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。第三章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。其中加工侧面的三孔的夹具将用于卧式镗床，而顶

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