CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 一、后托架零件的分析 . 2 托架的用途及作用 . 2 托架的工艺分析 . 2 定后托架零件的生产类型、及制造方法 . 2 二、 工艺规程设计 . 2 位基准的选择 . 2 定工艺路线 . 3 . 3 工阶段的划分 . 3 用工序的集中的原则 . 3 定工艺路线 . 4 工设备及工艺装备的选用 . 7 序基准、工序尺寸、加工余量的确定 . 8 序基准的选择 . 8 序尺寸的确定 . 8 工余量的确定 . 9 削用量和时间定额的计算 . 11 三 、专用夹具设计 . 20 铣平面夹具设计 . 20 位基准的选择 . 20 削力及夹紧分析计算 . 20 钻三杠孔夹具设计 . 21 位基准的选择 . 21 削力及夹紧力的计算 . 22 钻底孔夹具设计 . 23 位基准的选择 . 23 削力及夹紧力的计算 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、后托架零件的分析 托架的用途及作用 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。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 后托架在 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 40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。 托架的工艺分析 由零件图 1得： 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： 精加工孔 , , 要求达到的精度等级为 87 粗糙度为 ，且以底平面为基准，主要满足加工孔的位置精度。 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。 、 粗糙度为 50 为锥孔，且粗糙度为 。 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。 定后托架零件的生产类型、及制造方法 零件材料为 用铸造。由于零件年产量为 5000 件，已达大批量生产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造，生产率很高，可以免去每次造型。 二 工艺规程设计 位基准的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理，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，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）精基准的选择 从 床后托架零件图分析可知，底面 A 为设计基准，选其为精基准可以实现设计基准和工艺基准重合，遵循“基准统一”原则。 （ 2）粗基准的选择 因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择侧面孔 40 、底面作为粗基准加工底面 A，可以为后续工序准备好精基准。 定工艺路线 （ 1）平面的加工 由参考文献 1指导教程表 1面的加工方案：粗铣 精铣（ 97 ），粗糙度为 般不淬硬的平面加工，平面度为 足加工要求。 （ 2） 孔的加工方案 由于孔的表面粗糙度为 参考文献 1指导教程表 1侧面三孔（ 的加工顺序为：粗镗 半精镗 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 50所以我们采用一次钻孔的加工方法， 132 的孔选择的加工方法是钻，因为是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 132 的孔基础上再用锪孔钻锪到 202 ，而另一组 13 和 102 也是一组阶梯的孔，不同的是是锥孔，起表面粗糙度的要求是 a ，根据参考文献 1机械制造技术基础课程设计指导教程表 102 的孔选用钻 粗铰 精铰加工方法。 该后托架的加工质量要求较高，可将整个加工过程划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（后托架底面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗镗孔 40 、 、 。在半精加工阶段，完成孔 40 、 、 半精镗，阶梯孔的钻、锪和铰加工和加工螺纹孔、进油孔，在精加工阶段，进行后托架底面的精铣加工。 用工序的集中的原则 选用工 序集中原则安排后托架的加工工序。该后托架的生产类型为大批生产，可买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。 定工艺路线 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。 主要工序的加工工艺路线 根据孔 的技术要求，由资料 7公差与配合技术手册得： 25 0 根据公式 25 查资料 6互换性与技术测量表 1： 精度等级为 7 同理可得： 孔 精度等级为 7 孔 精度等级为 8 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 钻 粗铰 精铰 根据孔 、 粗糙度为 50查资料 7公差与配合技术手册得： 一定的线性关系： 即： a 查公差与配合技术手册表 33 ，取 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 钻孔 扩孔 孔 锥孔粗糙度为 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 粗铰 精铰 底平面 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查表 加工工艺路线为： 粗铣 精铣 细铣 加工工艺路线 方案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 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： 表 工工艺 路线 方案 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗刨底平面 A 侧面和外圆 粗、精铣底平面 A 侧 面和外圆 020 精铣底平 A 粗 侧面和外圆 钻、扩孔： 40 、 底面和侧面 030 细精铣底平 A 侧面和外圆 粗铰孔： 40 、 底面和侧面 040 钻、扩孔： 40 、 底面和侧面 粗铣油槽 底面和侧面 050 粗铰孔： 40 、 底面和侧面 精铰孔： 40 、 底面和侧面 060 精铰孔 ： 40 、 侧面和两孔 锪钻孔： 42 底面和侧面 070 粗铣油槽 底面和侧面 钻： 10 、 13 底面和侧面 080 锪钻孔： 42 底面和侧面 扩孔 13 底面和侧面 090 钻： 10 、 13 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 、13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 10 底面和侧面 去毛刺 130 锪钻孔： 10 、13 底面和侧面 钻： 6M 、 6 140 钻： 6M 、 6 攻螺纹 6M 150 攻螺纹 6M 细精铣底平面A 侧面和孔 160 倒角去毛刺 倒角去毛刺 170 检验 检验 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 加工工艺路线 方案的论证 的 010 和 150工序在铣床上加工底平面，主要考虑到被加工表面的不连续，并且加工表面积不是很大，工件受太大的切削力易变形，不能保证平面的平面度公差。方案比方案铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。 012 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。 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。 细精铣底平面 以免划伤而影响美观及装配质量。 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 工工艺路线 工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸 砂型铸造 铸件毛坯尺寸： 长： 宽： 高： 020 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 11式铣床 )52( 060 钻 钻、扩钻： 、 工件用专用夹具 21臂钻床 )3025(Z 070 铣 粗铣油槽 080 铰 粗、精铰孔： 、 工件用专用夹具 21臂钻床 )3025(Z 090 钻 将孔 132 、 102 、 202 钻到直径 0 110 扩孔钻 将 132 扩孔到要求尺寸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 120 锪孔钻 锪孔 、 到要求尺寸 工件用专用夹具 31臂钻床 )3025(Z 130 铰 精铰锥孔 102 140 钳 去毛刺 150 钻 钻孔 6M 、 6 160 攻丝 攻螺纹 6M 170 铣 细精铣底平面 A 工件用专用夹具 21式铣床 )52( 180 钳 倒角去毛刺 190 检验 210 入库 清洗，涂防锈油 工设备及工艺装备的选用 机床的选用 查资料 1机械加工工艺手册可得： 立式铣床 )52( 主要用于铣加工。 摇臂钻床 )3025(Z ，可用于钻、扩、铰及攻丝。 刀具的选用 查资料 1机械加工工艺手册可得： 高速钢端面铣刀，铣刀材料： 具的角度取： 15100 1280 85n 2515 3 8Z 钻头：直柄麻花钻 10 ) 直柄短麻花钻 ) 直柄长麻花钻 6 ) 铸铁群钻 34 24 20 直柄 扩孔钻 13 )19964256/( 锥柄 扩孔钻 )841141( )841141( 25 )841141( 锪钻：带导柱直柄平底锪钻 )19844261/ )19 8442 60/1020( )19 8442 60/1013( 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 40 )844252( 锥铰刀：公制 /莫氏 4号锥直柄铰刀， 刀具材料： 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其他设备的选用 夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具 量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺 辅助设备： 锉刀、钳子等 序基准、工序尺寸、加工余量的确定 序基准的选择 工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。 工序基准的选择应注意以下几点： 选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，有利于减少检验工作量。 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计基准重合。 对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设计尺寸一致。 序尺寸的确定 孔 、 、 中心轴线间的 尺寸链的计算 尺寸链图（如图 图 N 的基本尺寸 由公式： N =11： 26 N 环公差 1 1 m m a xm a x i 式（ 1 1 m a x1 m in i 式（ a 中间偏差 0110 式（ N 环极限偏差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 000 式（ 000 N 环极限尺寸 孔 、 、 的工序尺寸和公差 孔 ,粗糙度要求为 加工路线为 : 钻 粗铰 精铰 查表 钻 : 扩钻 : 粗铰 : 精铰 : 各工序的工序尺寸 : 精铰后 :由零件图可 知 ； 粗铰后 : ； 扩钻后 : ； 钻后： ； 各工序的公差按加工方法的经济精度确定，标注为： 精镗后 :由零件图可知 ； 粗铰后 :按 10查资料 6互换性与技术测量表 81 ； 可得 扩钻后 :按 11查资料 6互换性与技术测量表 81 ； 可得 钻后： 孔 ,粗糙度要求为 同理：精铰后 :由零件图可知 粗铰后 : 扩钻后 : 钻后： 孔 ,粗糙度要求为 同理：精铰后 :由零件图可知 粗铰后 : 扩钻后 : 钻后： 工余量的确定 加工余量、工序尺寸及偏差查资料 2机械加工工艺手册 表 6计算列表如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 工余量、工序尺寸及偏差确定 序号 加工表面 加工内容 加工余量 表面粗糟度尺寸及偏差 备注 1 底平面 A 粗铣 精铣 细精铣 2 钻 深深深 扩钻 粗铰 精铰 3 13 锪孔 ；13 202 ； 20 42 ；42 4 132 钻孔 12 扩孔 3 13 5 102 钻孔 深 粗铰锥孔 精铰锥孔 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 6M 钻螺纹孔 攻丝 7 6 钻 6 削用量和时间定额的计算 铣底平面 粗铣 由资料 1机械加工工艺手册表 取 p ， ；由铣刀直径 3 ，铣刀齿数 8Z ；则： 主轴转速 m 8/1000 ，则 取 0 式（ 实际铣削速度 0631000 式（ 式（ 铣刀切入时取： 1 式（ 0 铣刀切出时取： 2 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 6 根据资料 5机械制造工艺学表 401 可得： 157621 式（ 精铣 由资料 1机械加工工艺手册表 得： p ， ；由式 轴转速 m 0 0 0 ，则 取 00 由式 实际铣削速度 00 100631 0 00 由式 260/1 0 同理：由式 157621 细精铣 由资料 1机械 加工工艺手册表 得： p ， ；由式 轴转速 m 000 ，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则 取 20 由式 实际铣削速度 00 120631 0 00 由式 0 同理：由式 157621 钻、扩、铰、锪孔加工的切削用量及工时定额 钻、扩、铰孔 40 、 、 的切削用量及工时定额 钻孔加工 钻孔 40 ：由资料 1机械加工工艺手册表 得：进给量,切削速度 ， 5 ； 由式 机床主轴转速 m rd ，取 00 由式 实际切削速度 被切削层长度： 0 刀具切入长度： tg 22120235)21(21 式（ 刀具切出长度： 12 取 2 根据资料 5机械制造工艺学表 401 可得 0 126021 式（ 同理：钻孔 由资料 1机械加工工艺手册表 得： ， 5 ； 由式 m rd ，取 00 由式 00 00 0 ， 2120225)21(21 ， 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据式 860/96021 同理：钻孔 由资料 1机械加工工艺手册表 得： ， 0 ； 由式 m i n/rd ，取 80 由式 5 ， 2120220)21(21 ， 2 根据式 8 84521 扩孔加工 扩孔 40 ：由资料 1机械加工工艺手册表 取 ， ，切削深度 ， 9 ； 由式 m i n/ 0 01 0 0 0 rd vn c ，取 00 由式 0 由式 tg 11202 3539)21(21 刀具切出长度： 12 取 2 根据式 0 36021 同理：扩孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由资料 1机械加工工艺手册表 ， ； 由式 m i n/rd vn c ，取 50 由式 0 ， tg 11202 2529)21(21 ， 2 根据式 5 36021 同理：扩孔 由资料 1机械加工工艺手册表 ， ； 由式 m i n/rd vn c ，取 00 由式 0 ， tg 11202 2024)21(21 ， 2 根据式 160/3 0 34521 铰孔加工 铰孔 40 ：由资料 1机械加工工艺手册表 得：； 由式 m i n/rd vn c ，取 00 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由式 0 ， 21202 3940)21(21 铰圆柱孔时，由 资料 1机械加工工艺手册表 得： 82 根据式 866021 同理：铰孔 由资料 1机械加工工艺手册表 得： ， 由式 m i n/rd vn c ，取 50 由式 0 ， tg 21202 1(21 铰圆柱孔时， 由资料 1机械加工工艺手册表 得： 82 根据式 5 866021 同理：铰孔 由资料 1机械加工工艺手册表 得： ， 由式 m i n/rd vn c ，取 00 由式 0 ， tg 21202 1(21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铰圆柱孔时， 由资料 1机械加工工艺手册表 得： 82 根据式 0 866021 加工孔 102 、 132 、 202 、 13 、 6 的切削用量及工时定额 将 102 、 132 、 202 、 13 钻到直径 0 由资料 1机械加工工艺手册表 查得：进给量,切削速度 ， 切削深度 ； 由式 m rd ，取 00 由式 00 00 被切削层长度： 60 由式 72120210)21(21 刀具切出长度： 12 取 2 根据式 0 171 6 021 扩孔 132 扩孔 132 由资料 1机械加工工艺手册表 取 ， ，切削深度 p ； 由式 m i n/rd vn c ，取 200 由式 00 1 2 00 被切削层长度： 0 由式 013)21(21 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 刀具切出长度： 12 取 2 根据式 2 0 铰锥孔 102 铰锥孔 102 由资料 1机械加工工艺手册表 得：， ， 切削深度 p ； 由式 m i n/rd vn c ，取 50 由式 8 ， 取 1 ， r 2152 101122 式（ 根据式 23821 锪孔（ 13 、 202 、 42 ） 由资料 1机械加工工艺手册表 得：进给量 ,切削速度 则 孔 13 ： 2 ， 3 ；取 50 ， 1 2 ；则由式 ， 060/24221 孔 202 ： ， 6 ， 0 ；取 00 ， 1 2 ；则由式 ， 22621 孔 42 ： ， 2 ；取 50 ， 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 ；则由式 ， 660/2221 锪孔加工总的基本时间 ： 钻 6 由资料 1机械加工工艺手册表 得：进给量 ,切削速度 切削深度 ； 由式 m i n/rd vn c ，取 200 由式 00 1 2 00 被切削层长度： 由式 1212026)21(21 刀具切出长度： 12 取 2 根据式 2 0 加工螺纹孔 6M 的切削用量及工时定额 钻螺纹孔 6M 由资料 1机械加工工艺手册表 得：进给量 ,切削速度 切削深度 由式 m i n/rd vn c ，取 200 由式 被切削层长度： 7 由式 021202 1(21 刀具切出长度： 12 取 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据式 2 0 101721 攻丝 6M 根据查表： 螺距 ， 1 ， 由式 m i n/rd vn c ，取 00 由式 根据式 001 1101721 由以上计算可得总的基本时间 mi 技术时间定额除了基本时间以外，还包括辅助时间 服务时间 休息及自然需要时间 准备终结时间 组成。 辅助时间 辅助时间主要包括卸载工件，开停机床，改变切削用量和测量工件等所用的时间。 f 服务时间 休息及自然需要时间 准备终结时间 将上述所列的各项时间组合起来，可得到各种定额时间： 工序时间： mi 单件时间 : mi T x zT f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 单件计算时间：NT x zT f 其中： N 零件批量（件） 三、专用夹具设计 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个加工构成中，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中