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ca6140
后拖架
工艺
设计
夹具
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ca6140后拖架工艺设计及夹具设计
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目 录 中文摘要 . 英文摘要 . 第 1 章 床后托架加工工艺 . 1 床后托架的 作 用及简要分析 .床后托架的工艺要求及工艺分析 . . 确定毛坯的制造形式 .工工艺过程 .定各表面加工方案 . 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 .平面的加工 .孔的加工方案 .定定位基准 . 粗基准的选择 . . 精基准选择的原则 . . 工序的合理组合 . 工序的集中与分散 . 加工阶段的划分 . . 加工工艺路线方案的比较 . .床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 坯的结构工艺要求 . . .动时间） . 工序 1：粗、精铣底面 . 工序 2 粗、半精、精镗 . 工序 3：钻顶面四孔 . 工序 4：钻侧面两孔 .间定额计算及生产安排 . 粗、精铣底面 . 镗侧面三杠孔 .顶面四孔 .二章 专用夹具设计 .平面夹具设计 . 研究原始质料 . 定位基准的选择 . 切削力及夹紧分析计算 . 误差分析与计算 . 夹具设计及操作的简要 说明 .论 . 36 参考文献 .谢 . 38 附录 概要 在 加工步骤 中，原料 和 零件或组装等的过程中质量和数量的直接变化如粗加工，热处理，组装为过程。在开发过程中要确定过程的安装和过程所需的步骤，机车和机床 的进给和分割 深度，主轴 转动速度 和 分割 速度的 解决、 夹具的 步骤、 测量工具以及通过次数和刀具长度，最后计算过程的基本时间 、辅导 时间和 效劳 时间。 在本文中，对 床支架的结构和过程分析进行了确定，确定了加工过程路线，制定了零件 的制造过程和加工过程，并提出了一套专用铣床夹具 为 加工零件而设计。 关键词 ： 过程 、 步骤 、 加工余量 、 定位方案 、 夹紧力 of in as of in as In it is to of to of of is of at is a of of 一章 后支架加工技术 器支架的功能和简要分析 装在尾座底部的床侧，主要用于支撑灯杆，导螺杆和操作杆。 因为它的尺寸 小， 构造形状 不是很困难 ， 并且 三孔的 下面 的精度 条件 除了前四个孔 必须 加工， 但是它的 精度 条件 不高。后支架 的后侧和侧面三孔的粗糙度都是必需的，因此需要整理。三孔孔中心线和底平面具有平坦度公差要求。由于 它的 尺寸 精度、 几何精度和相互位置精度以及影响机器 的 组装质量 和 每个表面的质量，因此处理 的关键是 从而影响其性能和工作 期限。 图 床后托架的技术要求 部，侧面三孔，顶部四孔，左侧在视图上查看两个孔。他们在 条件 之间有 差不多 的 方位 。如下： 根据底部 为 关键 加工的 外表 ，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是 a m，平面度公差要求是 另一组加工是 边上 的三孔，分别为 表面粗糙度要求 a m 要求的精度等级分别是 8 7 7 以 上面 为 关键 生产 面的四个孔，分别是 按照 132 202 一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 50 m， a m，其中 102 装配铰孔，表面粗糙度的要求是 a m。 床后 框架原料 为 量 属于低 品质部 件 ，年产量为 十万 件，从“加工工艺手册”中，表 示了批量生产。考虑到机器后托架在机床上的使用部件和加工特性 以及 定位精度要求，所以选择金属铸件粗糙，可以去除每个形状。 部件面积 小，构造 形状不是很 困难 ，而且在批量生产中坯料的形状应尽可能靠近零件的形状，三孔的一侧应该铸造。 经过生产 余量 确认 坯料 大小 。 工技术方案的确定 从上面的分析可以看出。箱体主要加工面是平面和孔体系。 一般保证 平面的 生产密度 比 保证 孔 设备 的 生产密度 更 简单 。 所以 对于 器后 框架，生产步骤 中的 关键因素 是 保证 孔 大小密度 和位 置 密 度 ，解决 孔与平面之间的 联系 。 从 上面的 一些 技能要求 来看： 框架 的 大小密 度，形状和 方位密 度 条件 都很高，给 生产 带来了 阻碍 ， 所以 我们 必须 要 重视 。良好的结构不仅要符合设计要求，而且要有良好的机械加工技术 来 方便加工， 确保生产 质量，同时 生产最低 的 工作 力。设计和过程密切相关 并且 互补。对于我们设计的 床后的支架加工技术，应 该可以符合生产密度条件 的孔 生产方式 。除了 解决密度 和 速率 两方面 原因以 外，还要 特别的 考虑经济 条件，在符合精确 度和 加工 率的 要求 下，应 选取 机器的最低 价钱 。 面加工 按照部件 的 条件 ，可以从“加工工艺手册”的表 确 认 。加工方案的底部：粗铣 、 精加 工、 粗糙度 m，一般不硬化平整，精加 工的 粗糙度可以更小。 根据零件要求，由参考文献 7机械加工工艺手册表 定，因为孔的表面粗糙度为 a m，则选侧孔（ 的加工顺序为 ：粗镗 精镗。 而顶面的四个孔采取的加工方法分别是： 由于 孔的 外表毛躁 度的 条件 都不高， 为 50所以我们 选用 一次钻孔的 生产方式 ，132 的孔 选用 的 生产方式 是钻， 由于 202 的孔和 132 是一组阶梯孔，所以可以根据 已经钻了 132 的孔 条件 上再钻 孔 到 202 ， 然而 另 外 一组 132 和 102 也是一组阶梯的孔， 不一样 的是 102 的孔是锥孔， 并 且 外表毛躁 度的 条件 是 a m， 所以 整个生产 的 方式 是钻 扩 铰。 定定位基准 图 1 1 表面 的 选取 是 技术 设计的 主要 工作之一。 表面正确合格的选取 可以 确保生产 质量，可以 提高 生产速率 ; 不然 处理过程会有问题，甚至造成 更多的 零件 损坏导致 不能正常 生产 。 基的选择 根据 图 1 表 示， 根据 床后 框 架，应选择 D 和 C 面作为粗略参考 ; m 表面粗糙度，然后加工 A 面作为加工标准。 基准的选择原则 基 准 选择原则： 基准巧合原则也就是说，尽可能选择设计基础作为定位 标准 。这样可以避免定位参考与设计 标准 不 一样 引起的 参开不重叠 误差。 基准原则应尽可能选择统一的定位 标准 。 标准 的协调有助于确保表面之间位置的准确性，避免参考转换引起的错误，并且工艺中使用的夹具的均匀性是 平均 的，从而减少夹具的设计和制造工作。 比如 轴部 件 经常用 针孔作 固定参照 。车削 和 磨削 以 针孔固定 ，所以不仅在夹具中可以处理大部分的书表面，而且还要确保同轴的圆柱面和垂直 的 轴线。 相互标杆的原则 ， 选择精细参考，有时候可以 互相 重复两个处理的表面。 比如 齿轮 磨损 后的齿轮淬火是 鉴于 齿面磨孔， 其次 以孔为 基本 研磨齿， 来保证 齿面 均匀平衡 。 自参照原理一些精加工工艺需要均匀的边缘，这可以被选择作为加工表面本身的基础。例如磨床工具导向面是导向面的定位。另外像无心研磨机的圆孔等的拉丝孔一样是参照的例子。 此外工件也应高精度选择。大尺寸的表面为精细参考， 保证固位平稳靠谱 ,并 思 考 到工件 生产 的 方便 性 和 夹具设计 简便 等 优势 。 为了保证 孔和平面之间的 方位 ， 保证 后 框架 在 全部步骤 中 差不多 可以运用一致 的 标准 定位。从 底面和三面平行并占据较大面积适合精细参考使用。 可是 用平面 固定 只能 控制生产 的自由度， 假如运用普通的两孔 固定方式 ， 就 可以 符合 整个过程 差不多 是一个 标准 的定位 需求 。对于双面因为是非加工面，也可以用于四孔加工参考的顶面。 根据上面概述 床后拖架精 标准为 ： 根据 第一次 生产 后的后托架 A 面和 C 面为精 标准 ， 分配合适 的钻孔夹具， 就可以 加工 40 30.2 25.5 三个 关键 孔。 根据上面的要求 下，再 运用生产 后的孔为精 标准生产 诸如 20 13 10 锥孔， M6 螺纹孔等等 根据 大 量的加工 零件， 通常开始就 要 设定 统一的 标准 。 后第一个过程的支架是加工统一的基准。 主要分布 是 开始把 孔 固定 在孔中 做成 顶平面 ， 随后的处理安排应遵循粗细分离和第一面的原则。 艺术 路线的 出发点 应 鉴于 零件的几何 样式 ， 大小密度 和 方位密 度等 技能条件 可以合格确保 ， 在生产程序中被确定为批量生产条件，可以考虑使用的机具有专用的夹具，并尝试使过程专注于提高生产率。此外为了尽量减少生产成本，应考虑 实际经济 。根据图 2程序的以下讨论，选择正确的流程线 艺路线方案一 工序 铣后托架毛坯的 A 表面，并保证尺寸 67 表面粗糙度为 m，平面度为 m。 工序 13 工序 10 孔。 工序 20 13 工序 6 底孔，攻 M6 纹，钻深孔 6 工序 3 序 扩 0 30.2 25.5 44 锪钻锪 25.5 的上端面。 工序 艺路线方案二 工序 铣后托架毛坯的 A 表面，并保证尺寸 67 表面粗糙度为 m，平面度为 m。 工序 扩 0 30.2 25.5 44 锪钻锪 25.5 工序 13 工序 4. 钻 2 10 孔。 工序 20 13 工序 6 底孔，攻 M6 纹，钻深孔 6 工序 3 工序 艺方案的比较和分析 上述两个程序的特点：两个程序都是基于空白 D 和 C 表面粗略参考，首先处理A 表面，然后在 A 面处理后加工孔的精细基础，使零件到符合加工要求的第一加工孔 ; 程序一，在这种情况下首先处理繁琐的小杂点，最后处理严格的位置， 根据密度 的 41 30.3 ；方案二：先加工有严格位置度，配合精度的 41 25.6 ，再 生产 其它 细节 的孔 ，两组相比来说 ，方案二更 可以确保 34 62 及 41 30.3 面的 平衡 度，更好的减小加工误差，更能保证位置精度和配合精度。 综上所述将方案的加工工艺路线定制如下： 工序 1. 粗铣，精铣后托架毛坯的 A 表面，并保证尺寸 67 表面粗糙度为 面度公差为 m。以 D 面和 C 面为粗基准； 工序 2. 钻 铰孔 40 30.2 25.5 44 锪钻锪 25.5 A 面和 B 面为精基准； 工序 3. 钻孔 2 13 加工后的 A 面和 40 孔为精基准； 工序 4. 钻 2 10 孔。以加工后的 A 面和 13 孔为精基准； 工序 5. 锪钻孔 2 20 13 B 面， A 面和 13 孔为精基准 工序 6. 钻 M6 底孔，攻 M6 纹，钻深孔 6 加工后的 A 为精基准； 工序 7. 铣油槽 2 3 加工后的 A 面和 为精基准； 工序 8. 检查 第二章加工技术相关尺寸的确定 后托架偏差，加工余量，加工尺寸和粗大尺寸确定 后托架 选用 铸铁 材料 为 度为 加工 型为批量 加工 ，运用 铸件 毛躁 。 白的结构要求 粗加工结构有一定的要求： 会突然变化。 尖角。 且必须有合理的模具坡度，以减少分型面，芯体和模具。 免使铸件变形或破裂。 具有良好的浇铸性能。 小也应该考虑到： 工和检查。 一致 ，尽 可能运用 普通 配置 和标准工具 实行生产 。 在 确认毛躁 的时候 思考 经济。 尽管 坯料的 样式 和 大小接近 零件可以 降低生产 余量，提 升原料 的 使用 率， 减少生产 成本，但 是 这 应该会影响生产 难度 比较 大，需要昂贵的粗加工设备来增加费用 ， 因此必须确定坯件形状和尺寸 来 考虑部件的成本， 但是 要 保证 零件 功能 的 运用 。在确定空白的形状和尺寸之后，可以相应地绘制空白图。 床后托架的偏差计算 底平面偏差和加工余量计算 底平面上的边缘计算底平面和孔（ 的中心线的大小为 ， 根据工艺要求底部加工厚，细磨。每一步的平衡如下： 粗铣：参照“加工过程手册第 1 卷”表 剩余数值如下 现取 表 加工平面厚度偏差取 。 精铣：参照“加工工艺手册”的表 多余量数值设定为 按照“加工工艺手册”，表 造大小数值为 。 表 坯的基本数值 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 大小 与 部件 图 大小一致 ， 就是 与侧面三孔（ 的 核心线 的 大小 为 。 根据 机械加工工艺手册表 互换性与技术测量表 1以 得出 ： 孔 粗镗的精度等级： 12表面粗糙度 5 ，尺寸偏差是 半精镗的精度等级： 10表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精镗的精度等级： 7表面粗糙度 ，尺寸偏差是 孔 镗的精度等级： 12表面粗糙度 5 ，尺寸偏差是 半精镗的精度等级： 10表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精镗的精度等级： 7表面粗糙度 ，尺寸偏差是 孔 镗的精度等级： 12表面粗糙度 5 ，尺寸偏差是 半精镗的精度等级： 10表面粗糙度 ，尺寸偏差是 精镗的精度等级： 7表面粗糙度 ，尺寸偏差是 按照步骤条件 ，侧面三孔的 生产 分为粗镗、半精镗、精镗三个 步骤 完成 ，各个步骤余量如下： 粗镗 ： ， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数 值为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数 值为 半精镗： ， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 精镗： ， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 为 孔， 参考 机械加工工艺手册表 剩余数值 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 ： 。 按照 机械加工工艺手册表 件 大小数值 等级 采用 检查 表 小数值 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 ： 精镗工序尺寸为 ： 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 ： 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 ： 精镗工序尺寸为 ： 镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 顶面两组孔 132 和 202 ，以及另外一组 102 的锥孔和 132 毛坯为 核心 ，不冲孔。两孔 密度条件 为 1表面 毛躁 度 条件 为 50参照机械加工工艺手册表 表 定 步骤大小以 及 生产 余量为： 第一组： 132 和 202 加工该组孔的工艺是：钻 扩 锪 钻孔： 10 扩孔 ： 13 2 （ Z 为单边余量） 锪 孔： 20 7 （ Z 为单边余量） 第二组 ： 102 的锥孔和 132 加工该组孔的工艺是：钻 锪 铰 钻孔 ： 10 锪 孔： 13 2 （ Z 为单边余量） 铰 孔： 10 2 2 确定切削用量及基本工时（机动时间） 2 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： 3齿数 6Z 粗铣 铣削深度每齿 进取 量按照 机械加工工艺手册表 削 速率V ： 按照 机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/ 0 01 0 0 00n ， 70 式（ 实际铣削速度 V ： 式（ 进给量 式（ 工作台每分进给量 m 9/66.6 a： 按照 机械加工工艺手册表 0被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 6 刀具切入长度 1l ： )31()(21 式（ 1()606363(2 取 51 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m 922576211 mj 式（ 精铣： 铣削深度齿 进取 量按照 机械加工工艺手册表 削 速率V ： 按照 机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ，由式（ ： m i n/ 0 01 0 0 00n ， 60 实际铣削速度 V ，由式（ ： 0 0 4 6 0 00 进给量式（ ： 工作台每分进给量 m 14/9 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 6 刀具切入长度 1l ：精铣时 31 刀 具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1。 机动时间2式（ ： m 6376212 mj 本工序机动时间 m 序 2 粗、半精、精镗 机床：卧式镗床 68T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5粗镗 孔 切削深度，毛坯孔径 。 进取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆伸出长度取 切削深度为 所以确认 进 取 量 。 切削 速率 V ： 按照 机械加工工艺手册表 m 1/35.0 机床主轴 速度 n ，由式（ ： m 11 0 0 01 0 0 00n ，取 00 实际切削速度 V ，由式（ ： 0 0 3 0 0 00 工作台每分钟进给量 m 0 53 0 035.0 m 式（ 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ： 2(1 式（ 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1式（ ： m i mj 粗镗 孔 切削深度，毛坯孔径 进 取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆 伸展 长度取 切割 深度为 所以确认 进 取 量 。 切削 速率 V ： 按照 机械加工工艺手册表 m 1/35.0 机床主轴 速度 n ，由式（ ： m 11 0 0 01 0 0 00n 取 50 实际切削速度 V ，由式（ ： 0 0 2 5 0 00 工作台每分钟进给量式（ ： m m 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ，由式（ ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1式（ ： m i mj 粗镗 孔 切割 深度，毛坯孔径 60 。 进 取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆伸出长度取 切割 深度为 所以确认进取 量 切割速率 V ： 按照 机械加工工艺手册表 m 4/4.0 机床主轴 速度 n ，由式（ ： m 41 0 0 01 0 0 00n ，取 50 实际 切割速率 V ，由式（ ： 工作台每分钟进给量式（ ： m 2 52 5 05.0 m 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ，由式（ ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1式（ ： m i mj 半精镗 孔 切 削深度粗镗后孔径 进 取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆 伸展长度 取 切割 深度为 所以确认 进 取 量 切割速率 V ： 按照 机械加工工艺手册表 ： m 3.0 机床主轴转速 n ，由式（ m 0 01 0 0 00n ，取 50 实际切削速度 V ，由式（ ： 工作台每分钟进给量式（ ： m 035.0 m 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ，由式（ ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1由式（ ： m 460211 mj 半精镗 孔 切割 深度粗镗后孔径 进 取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆 伸展 长度取 切割 深度为 所以确认进取 量 切割 速率：按照 机械加工工艺手册表 ： m 4.0 机床主轴 速度 n ，由式（ ： m 0 01 0 0 00n ，取 50 实际切削速度 V ，由式（ ： 0 0 2 5 0 00 工作台每分钟进给量式（ ： m 035.0 m 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ，由式（ ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1式（ ： m 460211 mj 半精镗 孔 切割 深度粗镗后孔径 80 进 取 量 f ： 按照 机械加工工艺手册表 杆 伸展 长度取 切割 深度为 所以确认进取 量 切割速率 V ： 按照 机械加工工艺手册表 m 4/4.0 机床主轴转速 n ，由式（ ： m 41 0 0 01 0 0 00n ，取 00 实际切削速度 V ，由式（ ： 工作台每分钟进给量式（ ： m 42 0 042.0 m 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ，由式（ ： 2(1 刀具切出长度 2
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