ca6140车床后托架831001机械加工工艺及钻m6底孔及攻螺纹和钻6孔的钻床夹具设计

CA6140车床后托架831001机械加工工艺及钻M6底孔及攻螺纹和钻6孔的钻床夹具设计前言机械制造工艺与机床夹具课程设计是在学完了机械制造工艺与机床夹具和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的学习中占有重要的地位。就我个人而言，希望通过这次课程设计，对今后将从事的工作，进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为回厂后的工作打下一个良好的基础。由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望各位教师给予批评指教。一、零件的分析一计算生产纲领,确定生产类型零件图上为CA6140车床上的后托架,生产量为2000件,该产品属于轻型机械,根据表13生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产。（二）零件的作用后托架在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302MM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。（三）零件的工艺分析CA6140车床后托架共有两组表面，他们之间有一定的位置要求。现叙述如下0。0250。20。031、以40MM孔为中心的加工表面这一组加工表面包括400MM，3020MM及2550MM的孔,两沉头孔为20MM，两装配铰孔13MM，深孔6MM，螺纹M6，两销孔。其中，主要加工表面为4000。23020MM0。025MM，及25500。3MM的三个孔。2、以底面12060MM为中心的加工表面这一组加工表面包括底面12060MM和锪平面。这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是共22页0。025140MM孔的轴线与底面的平行度为100007；00。22302MM孔的轴线与底面的平行度为100007；00。23302MM孔的轴线与底面的平行度为100007；04下底面的平面度误差为003；5毛线孔的中心线与底面的尺寸误差为007；由此可分析知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面，然后借助与专用夹具加工另一组表面，并且保证他们之间的位置精度要求。二、工艺规程的设计（一）确定毛坯的制造形式后托架是车床CA6140的后托起部分，该零件材料为HT200，考虑到机床运行中要经常使主轴正转与反转，此时，转向开关、丝杠、光杠也进行正转与反转的连续或瞬时运动。因此，扭矩最大，强度不高使用铸件，由于零件的年产量为2000件，已达到中批量生产水平，并且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用砂型铸造，这从提高生产率，保证加工精度上考虑，也是比较合理的。（二）基准的选择基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一，基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批量报废，使生产无法正常运行。1、粗基准的选择对于一般的孔类零件，以孔作为粗基准完全合理，但对本零件来说，孔4000。025MM为铸造孔，不易作为精基准，故我们可以考虑以顶面加一个可调支撑作为粗基准，以此基准把底面12060MM先加工出来，由于此顶面只限制了X、Y、Z的转动和Z的移动4个自由度，故可以考虑选左端面为第二基准面，此二面可以限制6个自由度，达到完全定位。2、精基准的选择主要应考虑到基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应尽量进行共22页尺寸计算。这在后面还要专门计算，此处不在重复。三制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在用生产纲领确定为中批量生产的条件下,可以考虑用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，但同时也要保证质量。除此之外，还要考虑到经济效果，在实际生产中还要考虑加工的设备，以尽量使成本降到最低。1、工艺方案一工序10粗、精铣底面，保证尺寸12060MM；工序20钻两个13MM的孔；钻两个销孔10MM；锪两个沉头孔20MM；工序30钻孔38MM；钻孔28MM；钻孔235MM；锪平孔255MM端面；工序40扩孔395MM；扩孔295MM；扩孔295MM；工序50半精镗40MM；30MM；25MM；工序60精镗孔40MM；302MM；255MM；工序70钻螺纹孔51MM；钻深孔6MM；工序80攻螺纹孔M6；工序90加工油槽，去毛刺；工序100按图纸要求检验；2、工艺方案二工序10钻孔38MM；钻孔28MM；钻孔235MM；锪平孔255MM端面；工序20扩孔395MM；扩孔295MM；扩孔295MM；工序30粗、精铣底面，保证尺寸12060MM；工序40钻两个13MM的孔；钻两个销孔10MM；锪两个沉头孔20MM共22页工序50半精镗40MM；30MM；25MM；工序60精镗孔40MM；302MM；255MM；工序70钻螺纹孔51MM；钻深孔6MM；工序80攻螺纹孔M6；工序90加工油槽，去毛刺；工序100按图纸要求检验；3、工艺方案的比较分析以上两个工艺方案的特点在于方案一是先加工以底面为中心的表面，再以此为基准加工3个孔及其他相关的孔；方案二却恰恰相反，先加工3个孔，再以孔定位加工底面。根据后托架的作用和两个方案的比较分析，由于40M,302MM,255MM这三个孔的轴线平行度要求较高。因此，选用底面为基准时，加工孔的精度一定的越高越好。因此，方案二的工序不太合适，我们采用方案一的大致顺序。经过分析，方案一的加工顺序是先粗加工、精加工一组表面，再粗加工、精加工另外一组平面。这看上去大致是合理的，但仔细推敲后，发现仍然有不太符合工艺原则，现将改进的工艺过程具体分析如下工序10粗、精铣底面，保证尺寸12060MM；工序20钻两个13MM的孔；钻两个销孔10MM；锪两个沉头孔20MM；工序30钻孔38MM；钻孔28MM；钻孔235MM；锪平孔255MM端面；工序40扩孔395MM；扩孔295MM；扩孔295MM；工序50钻螺纹孔51MM；钻深孔6MM；工序60攻螺纹孔M6；工序70半精镗40MM；30MM；25MM；工序80加工油槽；共22页工序90精镗孔40MM；302MM；255MM；工序100去毛刺；工序110按图纸要求检验；（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140车床后托架零件材料为HT200，硬度为200HBS，毛坯余量为305KG,生产类型为中批生产,采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下1、底面（12060MM）考虑其表面粗糙度比较高，故需粗、精铣底面，其加工余量Z2MM。2、其余各铸造孔加工余量如下零件尺寸单边毛坯0。025400MM15MM37MM3、其余各孔由于直径较小，故只能为实心孔,其毛坯不能铸造出孔,参照机械加工工艺手册后确定255MM孔钻孔到235MM；扩孔到247MM；半精镗到249；精镗到255MM；302MM孔钻孔到28MM；扩孔到293MM半精镗到298MM；精镗到302MM；40MM孔扩孔到387MM；半精镗到396MM；精镗到40MM；（五确定切削用量及基本工时共22页工序10粗、精铣底面1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求粗、精铣底面，保证尺寸12060MM和台阶高18MM；机床X6132型铣床；刀具高速钢圆柱形铣刀，根据金属切削手册表64取铣刀直径D100MM，根据金属切削手册表67查得铣刀齿数Z14；2、确定铣削深度参考有金属切削手册确定粗加工的铣削深度AP25MM；精加工的铣削深度AP05MM；3、确定每齿进给量参考机械加工工艺手册（软件版）取粗铣时的每齿进给量FZ015MM/Z；精铣时的每转进给量F08（MM/Z）；4、确定主轴转速参考实用金属切削加工工艺手册表84，取粗铣时的主轴转速为150R/MIN，精铣时的主轴转速为190R/MIN；5、计算铣削速度前面已经确定铣刀直径D100MM和主轴转速（粗铣刀时为300R/MM）。所以，相应的铣削速度分别为粗铣时V精铣时VDN31410015047（1M/MIN）10001000DN31410019060（M/MIN）100010006、校核机床功率（只需校核粗加工即可）关由手册查得功率PM92410D5014086072AEFZAPZNKPM；共22页取Z14，N15025R/S，AE60，A60P25MM，FZ015MM/Z而KPMKVKFZ由手册查得KV1，KFZ1故KPM1，所以PM924105100014600860150722514251132KW起所耗功率远小于机床功率，故可用。7、计算基本工时参考机械加工工艺手册（软件版）确定切入和切出的行程长度（MM）L1L210（MM）（MM），而工件的长度为LM120，故铣刀的工作行程为L10120130。所以，基本工时为T基本LL1L2130（粗铣时）；041（M/MIN）NF01514150LLL130（精铣时）；108（M/MIN）NF08150T基本工序20钻四个定位孔（210MM和213MM）；锪两个沉头孔20MM，深2MM；工步1钻两个13MM孔1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求钻锥度孔10MM，保证零件图上的精度要求；机床Z5125A型钻床；刀具，钻头直径13MM，2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F03（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC30M/MIN；共22页4、计算转速N1000V1000307959（R/MIN），按机床实际转速取D31413N750（R/MI）N；5、计算基本时间T基本LLL2074014（MIN）NF75003工步2钻两个10MM孔1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求钻锥度孔10MM，保证零件图上的精度要求；机床Z5125A型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径10MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F02（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC30M/MIN；4、计算转速N1000V1000309554（R/MIN），按机床实际转速取D31410N1000（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L2506403（MIN）100002NF共22页工步3锪两个沉头孔20MM，深12MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求锪孔20MM机床Z5125A型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径20MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F03（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC30M/MIN；4、计算转速N1000V100030477（R/MIN），按机床实际转速取D31420N500（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LLL121150016（MIN）50003NF工序30钻孔到28MM；235MM；锪平255MM端面，深2MM；工步1钻孔到28MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求钻孔28MM；机床Z575型钻床；共22页刀具高速钢麻花钻，钻头直径28MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F04（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC28M/MIN；4、计算转速N1000V1000283185（R/MIN），按机床实际转速取D31428N320（R/MI）N；5、计算基本时间T基本工步2钻孔到235MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；LLL60154062（MIN）32004NFB加工需求钻孔235MM；机床Z575型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径235MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F04（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC28M/MIN；4、计算转速共22页N1000V1000283795（R/MIN），按机床实际转速取D314235N380（R/MIN）；5、计算基本时间T基本工步3锪平255MM端面1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；LL1L260184054（MIN）38004NFB加工需求锪平255MM端面；机床Z575型钻床；刀具高速钢90度锪钻，锪钻直径255MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F04（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC28M/MIN；4、计算转速N1000V1000283497（R/MIN），按机床实际转速取D314255N350（R/MI）N；5、计算基本时间T基本LLL122500（1MIN）35004NF工序40扩孔到387MM；295MM；245MM；共22页工步1扩孔到387MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求扩孔395MM；机床Z575型钻床；刀具高速钢扩孔钻，扩孔钻直径387MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F05（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC26M/MIN；4、计算转速N1000V10002620963（R/MIN），按机床实际转速取D314387N210（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LLL60254063（MI）N21005NF工步2扩孔到295MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求扩孔295MM；机床Z575型钻床；刀具高速钢扩孔钻，扩孔钻直径295MM；共22页2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F06（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC32M/MIN；4、计算转速N1000V1000323455（R/MIN），按机床实际转速取D314295N350（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L260254032（MI）N35006NF工步3扩孔到245MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求扩孔245MM；机床Z575型钻床；刀具高速钢扩孔钻，扩孔钻直径245MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F04（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC28M/MIN；4、计算转速N1000V10002836397（R/MIN），按机床实际转速取D314245共22页N360（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LLL60254046（MI）N36004NF工序50钻螺纹孔52MM；钻深孔6MM；工步1钻螺纹孔52MM1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求钻孔51MM；机床Z5125A型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径52MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F015（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC30M/MIN；4、计算转速N1000V1000301861（R/MIN），按机床实际转速取D31452N1600（R/MIN）；5、计算基本时间T基本2544LL1L2014（MI）N1600015NF工步2钻深孔6MM1、加工条件共22页工件材料HT200，B200HBS，铸造；加工需求钻孔6MM；机床Z5125A型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径6MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F02（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC38M/MIN；4、计算转速N1000V100038201698（R/MIN），按机床实际转速取D3146N1800（R/MI）N；5、计算基本时间T基本LL1L295454029（MI）N180002NF工序60攻螺纹孔M6；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求攻螺纹孔M6；机床Z5125A型钻床；刀具高速钢麻花钻，钻头直径6MM；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取进给量F02（MM/R）；共22页3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册中表56，取切削速度VC38M/MIN；4、计算转速N1000V100038201698（R/MIN），按机床实际转速取D3146N1800（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L22544010（MI）N180002NF工序70半精镗到397MM；30MM；253MM；工步1半精镗到397MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求半精镗到397MM；机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F037（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC48M/MIN；4、计算转速N1000V100048385（R/MIN），按机床实际转速取D314397N4（0R0/MI）N；共22页5、计算基本时间T基本LL1L26024045（MI）N400037NF工步2半精镗到30MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求半精镗到30MM；机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F013（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC48M/MIN；4、计算转速N1000V1000485096（R/MIN），按机床实际转速取D31430N500（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LLL602410（MIN）500013NF工步3半精镗到253MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求半精镗到253MM；共22页机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F013（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC50M/MIN；4、计算转速N1000V1000506294（R/MIN），按机床实际转速取D314253N630（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L26024081（MI）N630013NF工序80精镗到40MM；302MM；255MM；工步1精镗到40MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求精镗到40MM；机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F037（MM/R）；3、确定切削速度共22页根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC48M/MIN；4、计算转速N1000V1000483822（R/MIN），按机床实际转速取D31440N400（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L26024045（MI）N400037NF工步2精镗到302MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求精镗到302MM；机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F013（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC48M/MIN；4、计算转速N1000V1000485062（R/MIN），按机床实际转速取D314302N500（R/MIN）；5、计算基本时间共22页T基本LL1L2602410（MIN）500013NF工步3精镗到253MM；1、加工条件工件材料HT200，200HBS，铸造；B加工需求精镗到255MM；机床T68镗床；刀具硬质合金镗刀；2、确定切削进给量根据实用金属切削加工工艺手册，取进给量F013（MM/R）；3、确定切削速度根据实用金属切削加工工艺手册，取切削速度VC50M/MIN；4、计算转速N1000V1000506245（R/MIN），按机床实际转速取D314255N630（R/MIN）；5、计算基本时间T基本LL1L26024081（MI）N630013NF六专用夹具设计为了提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动强度和生产成本通常需要设计专用夹具，我设计的是该道工序的专用夹具设计钻M6底孔及攻螺纹和钻6油池孔的钻床夹具，本夹具将用于Z525钻床。刀具为直柄麻花钻。（一）问题的提出此夹具主要来加工油孔及螺纹孔，主要技术要求为6孔深120MM,5孔深25MM,其垂直度与其平行度均为自由公差，要求不变。共22页（二）夹具设计1定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，工件以40和30两孔和侧面作为定位基准，即用带台肩定位销和削边销实现工件完全定位。再通过汽缸带动压板卡紧工件。2切