夹具设计,车床ca6140后托架课程设计说明书

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“车床CA6140后托架”零件的机械加工规程及工艺装备（年产4000件）专业08机电姓名学号指导老师机电工程学院序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课；技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习。也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学四年生活中占有重要的地位。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给与请教。一零件的分析一零件的作用题目所给的是机床CA6140车床的后托架，是机床的附件，对加工零件超出车身长度的细长杆零件时，用来支撑工件，防止其偏移或松动。（二）零件的工艺分析由零件图可得后托架主要加工底面，侧面三孔，顶面四孔，以及左视图上的螺纹孔。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，平面度公差要求是003。61RA（2）精加工孔,要求达到的精M0254023M035度等级为。粗糙度为，且以底平面为基准，要求87ITURA61平行度公差为。0以顶面为住加工面的四个孔，分别是以和为13220一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是，以及以50RZ6A和的阶梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的1320102表面粗糙度要求是，是装配铰孔的表面粗糙度5RZ36A的要求是。36A（4）其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。二工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，由于零件形状规范，可以直接用铸造，属于中批生产。二基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择粗基准选择一般的原则1保证相互位置要求的原则2保证加工表面加工余量合理分配的原则3便于装夹的原则4粗基准一般不得重复的原则。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）精基准的选择原则选择精基准的原则1基准重合原则2统一基准原则3互为基准原则4自为基准原则5便于装夹原则。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。（三）制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理保证。1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，中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粗铣底平面A侧面和外圆粗、精铣底平面A侧面和外圆020精铣底平粗侧面和外圆粗镗孔40、235底面和侧面040钻、扩孔40、235底面和侧面半精镗孔、4023、5底面和侧面050粗铰孔、40、52底面和侧面精镗孔、4023、5底面和侧面060精铰孔、403、52侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面070粗铣油槽底面和侧面钻、103底面和侧面080锪钻孔42底面和侧面扩孔底面和侧面090钻、103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、3底面和侧面120精铰锥孔10底面和侧面去毛刺130锪钻孔、13底面和侧面钻、6M底面和孔52140钻、6M底面和孔52攻螺纹6底面和孔52150攻螺纹底面和孔锪平面160锪平面倒角去毛刺160倒角去毛刺检验170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。最后加工路线工序号工种工作内容说明010铸造铸造铸件毛坯尺寸长宽M2060高7孔、5123020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52KX060粗镗粗镗镗孔，0352020254工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）68T070铣粗铣油槽080半精镗半精镗镗孔，0302025工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）090精镗精镗镗孔，0352020254100钻将孔、1钻到直径20MD110扩孔钻将扩孔到要求尺寸13工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）68T工件用专用夹具装夹；摇臂钻床3025Z120锪孔钻锪孔、到要求尺20寸130铰精铰锥孔1140钳去毛刺150钻钻孔、6M工件用专用夹具装夹；摇臂钻床3025Z160攻丝攻螺纹6M170钳倒角去毛刺180检验（四），机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确定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125631608100401134567786789101IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT711101088776764515050160020501025025085指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量4IT6IT5IT6IT5006010003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256363160802321616020113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT61089887687767654030518101805080103010550402020302050102001002指孔径在180以下,铸件直径的余量L/D2L/D210时,加工误差增加122倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣细刨,细125630816081346786779IT14IT11IT10IT9IT6IT911910986867509230203016005003指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量铣粗磨半精磨精磨研磨0801791014IT7IT6IT7IT6IT57552003001003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（，035202）的中心线的尺寸为。根据工序要求，顶面加工分粗、02540735精铣加工。各工步余量如下粗铣由参考文献机械加工工艺手册表3223。其余量值规定为，现取。表3227粗铣平面时厚度偏差取M437203。80精铣由参考文献机械加工工艺手册表2359，其余量值规定为。M51铸造毛坯的基本尺寸为，又根据参考文献机械390135加工工艺手册表2311,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表239可得铸件尺寸公差为。M1毛坯的名义尺寸为390135毛坯最小尺寸为M489毛坯最大尺寸为530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（，0352，）的中心线的尺寸为。02302540735正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献机械加工工艺手册表2359和参考文献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0I2是84精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITUMRA61M021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0I2是M084精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITUMRA61021孔0254粗镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是12ITUMRA15M250半精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差0I2是1精镗的精度等级，表面粗糙度，尺寸偏差是7ITUMRA61025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，参照机械加工工艺手册表2348,其余量0352值为；M孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值023为；孔，参照机械加工工艺手册表2348,其0254余量值为。M半精镗孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量0352值为；1孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值023为；孔，参照机械加工工艺手册表2348,M10254其余量值为。精镗孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量0352值为；M80孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量023值为；孔，参照机械加工工艺手册表2348,其余量值0254为。M80铸件毛坯的基本尺寸分别为孔毛坯基本尺寸为；0352M5218025孔毛坯基本尺寸为；18630孔毛坯基本尺寸为。035314根据参考文献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；352M5218025毛坯最大尺寸为；941毛坯最小尺寸为；粗镗工序尺寸为2105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021025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8409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1IT。参照参考文献机械加工工艺手册表2347，表2348。50RZ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）207第二组的锥孔和1132加工该组孔的工艺是钻锪铰钻孔10锪孔（Z为单边余量）3M42铰孔（五）确定切削用量及基本工时181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VCWR418MD63齿数6Z粗铣铣削深度PAM3每齿进给量根据参考文献机械加工工艺手册表24F73，取铣削速度参照参考文献机械加工工艺手ZF/180V册表2481，取SM/2机床主轴转速N，式IN/9736143010RDVNMIN/370R（11）实际铣削速度VSND/21601430式（12）进给量式FSMZNAFF/378（13）工作台每分进给量MFMIN/639/6SMVF根据参考文献机械加工工艺手册表2481,AA0被切削层长度由毛坯尺寸可知LL7刀具切入长度1式315021ADL（14）M98246032取ML251刀具切出长度取2LL2走刀次数为1机动时间式1JTMIN2603957621MJFL（15）精铣铣削深度PA51每齿进给量根据参考文献机械加工工艺手册表24F73，取铣削速度参照参考文献机械加工工艺手ZMF/0V册表2481，取S/51机床主轴转速，由式（11）有N，MIN/964563100RDVIN/460R实际铣削速度，由式（12）有SMNDV/521601430进给量，由式（13）有FSMZNAVFF/960/46150工作台每分进给量MFIN/9SF被切削层长度由毛坯尺寸可知LML7刀具切入长度精铣时1DL631刀具切出长度取2L2走刀次数为1。机动时间，由式（15）有2JTMIN3041267212MJFLT本工序机动时间IN59036021JJJTT182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机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量20。RMF/350切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466取VMIN/21/350S机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/0631524310RDVNMIN/30R实际切削速度，由式（12）有SNV/3406100工作台每分钟进给量式MFMIN/10530FN（17）被切削层长度L60刀具切入长度1LMTGTGKARP452302式（16）刀具切出长度取2LM53L42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN601546021MJFLT粗镗孔023切削深度，毛坯孔径PAMD260进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M202。RF/450切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VMIN/21/350S机床主轴转速，由式（11）有NMIN/2651430RDVN取MI/25R实际切削速度，由式（12）有SMNDV/34061025430工作台每分钟进给量，由式（17）有FIN/5245FNM被切削层长度LM60刀具切入长度，由式（16）有1TGTGKALRP4523021刀具切出长度取2LMML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN62015246021MJFLT粗镗孔0切削深度，毛坯孔径。PAMD360进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M202RF/50切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VMIN/24/0S机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/31261430RDVMIN/250R实际切削速度，由式（12）有SNV/470610250工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/25FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP4523021刀具切出长度取2LML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN56012456021MJFLT半精镗孔3切削深度，粗镗后孔径PA1MD5230进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M202RF/350切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VMIN/819/30S机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/3268514390RDVMIN/250R实际切削速度，由式（12）有SNV/31061020工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/58723FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP423021刀具切出长度取2L5ML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN70158746021MJFLT半精镗孔23切削深度，粗镗后孔径PAD280进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M20MRF/350切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VIN/420/3MS机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/38201430RDVMIN/250R实际切削速度，由式（12）有SNV/360102580工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/58723FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP423021刀具切出长度取2L5ML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN70158746021MJFLT半精镗孔2切削深度，粗镗后孔径PA1MD380进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M202RF/40切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VMIN/24/0S机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/142038140RDVMIN/20R实际切削速度，由式（12）有SNV/390610230工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/842FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP423021刀具切出长度取2L5ML42行程次数I1机动时间，由式（15）有1JTMIN801846021MJFLT精镗孔0352切削深度，半精镗后孔径PAM8D720进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量202RMF/80切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VMIN/18/30S机床主轴转速，由式（12）有N，取MIN/082374130RDVNMIN/250R实际切削速度，由式（12）有SNV/3206105240工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/7258FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN960174536021MJFLT精镗孔02切削深度，半精镗后孔径PA8MD4290进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M20M2RF/30切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VIN/420/3MS机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/98204130RDVNMIN/250R实际切削速度，由式（12）有SNV/38061025940工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/7523FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LML42行程次数I1机动时间，由式（15）有JTMIN90175436021MJFLT精镗孔02切削深度，半精镗后孔径PA8MD2390进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2466，刀F杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量M20M2RF/350切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2466，取VIN/21/350MS机床主轴转速，由式（12）有N，取MIN/6170239401RDVNMIN/20R实际切削速度，由式（12）有SNV/310610230工作台每分钟进给量，由式（17）有MFIN/7235FNM被切削层长度L60刀具切入长度，由式（16）有1MTGTGKALRP53208321刀具切出长度取2LML42行程次数I1机动时间，由式（17）有JTMIN960174536021MJFLT本工序所用的机动时间JTMIN7960807056206JT183工序3钻顶面四孔钻顶面四孔（其中包括钻孔，和扩孔，铰孔1320132，以及锪孔，）10220机床35Z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32，另外的两个锥孔也先钻到。MD1010切削深度PAM5进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2452，取FRMF/30切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2453，V取S/6机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/9687104310RDVMIN/70R实际切削速度，由式（12）有VSNV/6017430被切削层长度LM刀具切入长度1式MCTGCTGKDLR584210221（18）刀具切出长度取2LM4L32走刀次数为1机动时间式2JTMIN870703345618FNLJ（19）扩孔132钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以102132，MD1301D切削深度PAM5进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2452，取FRMF/90切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2453，V取S/37机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/85431360701RDVMIN/50R实际切削速度，由式（12）有VSNDV/706105430被切削层长度LM刀具切入长度，由式（18）有1MCTGCTGKDDLR3862102321刀具切出长度取LM412L32走刀次数为1机动时间，由式（19）有2JTMIN5053908672FNLTJ锪孔2切削深度，PAM53D20根据参考文献机械加工工艺手册表查得进给量674,切削速度；取RF/150SV/1SMV/30机床主轴转速，由式（11）有N，取IN/62820143RDIN/30R实际切削速度，由式（12）有VSMNV/610243被切削层长度L1刀具切入长度，由式（18）有1MCTGCTGKDDLR0241230201刀具切出长度取LM412L2走刀次数为2机动时间，由式（15）有4JTMIN69031502462214NFLTJ锪孔3切削深度，PAMD根据参考文献机械加工工艺手册表查得进给量6742,切削速度；取RF/150SV/102SMV/350机床主轴转速，由式（11）有N，取IN/45134650RDIN/50R实际切削速度，由式（12）有VSMDNV/340610543被切削层长度L刀具切入长度，由式（18）有1MCTGCTGKDDLR8721023201刀具切出长度取LM412L32走刀次数为1机动时间，由式（15）有4JTMIN7051038247214NFLTJ铰孔102切削深度，PAM5D10进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2458F，取RF/021RF/02切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2460，V取SM/320机床主轴转速，由式（11）有N，取MIN/461014321RDVMIN/60R实际切削速度，由式（12）有SNV/61043被切削层长度LM20刀具切入长度，由式（18）有1MCTGCTGKDDL具切出长度取2LM41ML32走刀次数为1机动时间，由式（19）有4JTMIN03602144NFLTJ184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）66M机床钻6切削深度PAM3根据参考文献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（11）有N，取MIN/1476431RDMIN/120R实际切削速度，由式（12）有VSDNV/80610243被切削层长度L94刀具切入长度，由式（18）有1MCTGCTGKDLR1206221刀具切出长度取L4L32加工基本时间，由式（15）有TJMIN201203941NFLLTJ钻螺孔6M切削深度PAM62进给量根据参考文献机械加工工艺手册表2439，F，取RF/280RF/50切削速度参照参考文献机械加工工艺手册表2441，V取SM/360机床主轴转速，由式（11）有N，取MINDVMIN/130R实际切削速度，由式（12）有SNV/35061025430被切削层长度LM17刀具切入长度，由式（18）有CTGCTGKDLR52052121刀具切出长度L2走刀次数为1机动时间，由式（15）有JTMIN061325071FNLTJ、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机械加工工艺手册表24105，V取MIN/96/150S机床主轴转速，由式（11）有N，取IN/2436140RDVIN/350R丝锥回转转速取NMI/50N实际切削速度，由式（12）有SNDV/1096103540被切削层长度LM2刀具切入长度1MF31刀具切出长度2L走刀次数为1机动时间，由式（15）有JTMIN0835120502121FNLFLTJ钻顶面四孔的机动时间JTIN28623765087JT这些工序的加工机动时间的总和是JTMIN1239JT最后，将以上各工序切削用量，工时定额的计算结果，连同其他加工数据，一并填入机械加工工艺过程终合卡片。三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，需设计专用夹具。经过与指导老师给题，决定设计加工213，210孔夹具。一、问题提出利用本夹具主要用来钻、铰加工孔、。加工时40235除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。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。二夹具设计1定位基准的选择由零件图可知顶面四孔的轴线与左侧面和后侧面的尺寸要求要求，在对孔进行加工前，底平面进行了铣加工，后侧面也是一直都不加工的侧面，因此，选后侧面和做侧面面为定位精基准（设计基准）来满足CA6140机床后托架顶面四孔加工的尺寸要求。由零件图可以知道，图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择左侧面和后侧面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线和两个侧面的尺寸要求。工件定位用底面和两个侧面来限制5个自由度。2