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后托架【831001】零件的加工工艺及镗孔夹具设计【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】【优秀】【工艺装备夹具类】【带UG三维零件图】【3张CAD图纸全套】【HTJ009】

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ca6140机床 后托架 机械 加工工艺 夹具设计 工艺装备 工装 机械加工 831001
资源描述:

后托架的机械加工工艺及工艺装备设计

CA6140机床后托架的机械加工工艺及夹具设计

CA6140机床后托架的机械加工工艺及工艺装备设计

基于普通机床的后托架及【831001】的机械加工工艺规程及【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】夹具的设计开发

CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计

CA6140机床后托架【831001】的机械加工工艺及【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】夹具设计

CA6140机床后托架【831001】的机械加工工艺及夹具设计【铣底平面】【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】【钻顶面四孔】

CA6140机床后托架的加工工艺编制及夹具设计【铣底平面】【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】

后托架【831001】零件的加工工艺及镗孔夹具设计【镗孔Φ40、Φ30.2、Φ25.5孔】【优秀】【工艺装备夹具类】【带UG三维零件图】【3张CAD图纸全套】【HTJ009】

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两套夹具图ok.dwg

任务书.doc

实习总结.doc

工艺卡片.dwg

开题报告.doc

说明书.doc

镗孔夹具体.dwg

镗孔夹具装配图.dwg

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任务书

一、设计题目:    CA6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计              

二、设计的主要内容:说明书:总计1.5万字以上,包括后托架加工工艺的制定及相关工序专用夹具的设计等。图纸:包括相关工序专用夹具的装配图以及主要零部件图等,其中1张图必须徒手画,图纸合计2~2.5张零号图纸。                                                            

三、设计目标:根据后托架的加工要求,编制一套后托架的工艺规程及设计相关工序的专用夹具,并通过该设计培养学生独立设计的能力。                  

摘  要

机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。

关键词:  工艺规程;刀具;夹具

Abstract

The machining process is a regulation products or parts machining process and operation method, is guiding the production of important technical documents. It directly related to the quality of the products, productivity and its processing products economic benefits, the size of the production, process of level and process problems to solve all the methods and means of the machining technology to manifest, so the stand or fall of the procedure for the quality of its products is the important guarantee of the important basis. Compiling process should ensure that its rationality, scientific and perfect sex. And machine tool is to ensure that the product of the fixture the quality at the same time improve the production efficiency, improve the labor intensity, reduce production cost and in the machine tool used to clamping work-piece, a device, and its function is to make the work relative to the machine or knife has a correct position, and in the machining process keep this position unchanged. Their research of mechanical industry has a very important significance in mass production, therefore, often use special jig.

Keywords: Procedure; Cutting tool ; Fixture

目  录

摘  要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1  机械加工工艺规程1

1.2  工艺规程制订的原则1

1.3  制订工艺规程时的原始资料2

1.4  制订工艺规程的步骤2

1.5  工艺文件格式3

1.5.1  机械加工工艺过程卡3

1.5.2  机械加工工艺卡片3

1.5.3  机械加工工序卡片3

1.6  夹具设计的基本要求4

第2章  CA6140机床后托架加工工艺编制5

2.1  CA6140机床后托架的工艺性分析及毛坯的选择5

2.1.1  CA6140机床后托架结构的工艺性5

2.1.2  CA6140机床后托架的技术要求5

2.1.3  CA6140机床后托架毛坯的选择6

2.2  加工工艺过程的设计6

2.2.1  工艺过程的组成6

2.2.2  定位基准的选择7

2.2.3  加工阶段的划分8

2.2.4  各表面加工方案的确定10

2.2.5  工序的集中与分散11

2.2.6  加工工艺路线方案的比较12

2.3  加工的工序设计14

2.3.1  毛坯的结构工艺要求14

2.3.2  加工余量及工序尺寸的确定14

2.3.3  机床和工艺装备的选择17

2.3.4  确定切削用量及基本工时18

2.4  时间定额计算及生产安排32

2.4.1  粗、精铣底面32

2.4.2  镗侧面三杠孔32

2.4.3  钻顶面四孔33

第3章  专用夹具设计35

3.1  镗孔夹具设计35

3.1.1  研究原始资料35

3.1.2  定位基准的选择35

3.1.3  切削力及夹紧力的计算35

3.1.4  误差分析与计算37

结  论38

致  谢39

参考文献40

CONTENTS

AbstractII

Chapter 1 Introduction1

1.1  Machining process planning1

1.2  The principle of technicolgical regulations formulation1

1.3  The original data when formulation technicolgical regulations2

1.4  The steps of technicolgical regulations formulation2

1.5  Process file format3

1.5.1  Machining technology process card3

1.5.2  Machining process card3

1.5.3  Machining procedure card3

1.6  Basic requests of tongs design5

Chaper 2  CA6140 machining process planning of machine bracket5

2.1  Process analysis and the choice of rough of CA6140 machine after the         bracket5

2.1.1  Structure of the process for CA6140 machine bracket5

2.1.2  Technical requirements for CA6140 machine bracket5

2.1.3  Choice of rough for CA6140 machine bracket6

2.2  Machining process design6

2.2.1  The composition of the process6

2.2.2  The choice of locating datum7

2.2.3  Division of processing stages8

2.2.4  Definition of processing program9

2.2.5  Centralization and decentralization for process11

2.2.6  The camparation of processing line program11

2.3  The process design of the processing13

2.3.1  Process requirements of rough structure13

2.3.2  Definition of allowances and the process sizes14

2.3.3  The choice of machine tools and process equipment17

2.3.4  Determining the cutting parameters and basic working hours18

2.4  Time fixed terms and production arrangements31

2.4.1  Underside of roughing and finishing32

2.4.2  Three holes in the boring side32

2.4.3  Four holes of drill the top surface33

Chapter 3 three dedicated fixture design35

3.1  Boring fixture design35

3.1.1  The study of the original material35

3.1.2  Options of positioning benchmark35

3.1.3  The cutting force and analysis of clamping35

3.1.4  Error analysis and calculation37

Conclusions38

Acknowledgements39

References40

第1章  绪论

1.1  机械加工工艺规程

机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下。

工艺规程是指导生产的主要技术文件,是指挥现场生产的依据对于大批大量生产的活件,由于生产组织严密,分工细致,要求工艺规程比较详细,才能便于组织和指挥生产。对于单件小批生产的活件,工艺规程可以简单些。但无论生产规模大小,都必须有工艺规程,生产调度、技术准备都将以此为依据组织生产,否则生产将陷入混乱。同时,工艺规程也是处理生产问题的依据,如产品质量问题,可按工艺规程来明确各生产单位的责任。按照工艺规程进行生产,便于保证产品质量、获得较高的生产效率和经济效益。                            

工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据,首先,有了工艺规程,在新产品投入生产之前,就可以进行有关生产前的技术准备工作。例如选择机床,设计专用的工、夹、量具等。其次,工厂的设计和调度部门根据工艺规程,制定生产计划,安排各零件的投料时间和数量,调整设备负荷,各工作地按工时定额有节奏地进行生产等,使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合,保证均衡地完成生产计划。但是,工艺规程并不是固定不变的,它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结,它可以根据生产实际情况进行修改,使其不断改进和完善,但必须有严格的审批手续[1]。

1.2  工艺规程制订的原则

工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意下列问题:

1.  技术上的先进性

在制订工艺规程时,要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平,通过必要的工艺试验,积极采用先进的工艺和工艺装备。避免陈旧落后的工艺。

2.  经济上的合理性

在一定的生产条件下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,选择经济上最合理的方案,使产品的能源、材料消耗和生产成本最低。

3.  有良好的劳动条件

在制订工艺规程时,要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此,在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施,以减轻工人繁杂的体力劳动[1]。

1.3  制订工艺规程时的原始资料

制订工艺规程时的原始资料主要有:

1.  产品图样及技术条件:如产品的装配图及零件图。

2.  产品的工艺方案:如产品验收质量标准、毛坯资料等。

3.  产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。以了解产品及企业的管理情况。

4.  产品的生产纲领(年产量)。以便确定生产类型。

5.  本企业的生产条件。为了制订的工艺规程切实可行,一定要了解和熟悉本企业的生产条件。如毛坯的生产能力、工人的技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现有设备状况等。

6.  有关工艺标准。如各种工艺手册和图表,还应熟悉本企业的各种企业标准和行业标准。

7.  有关设备及工艺装备和资料。对于本工艺规程选用的设备和工艺装备应有深入地了解,如规格、性能、新旧程度和现有精度等。

8.  国内外同类产品的有关工艺资料。工艺规程的制订,要经常研究国内外有关工艺资料,积极引进适用的先进的工艺技术,不断提高工艺水平,以获得最大的经济效益[1]。

1.4  制订工艺规程的步骤

1.  计算零件的生产纲领、确定生产类型。

2.  分析产品装配图样和零件图样。主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求,了解零件在产品中的功用。

3.  确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等。

4.  拟订工艺路线。包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等。

5.  确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。

6.  选择设备及工艺装备。

7.  确定切削用量及计算时间定额。

8.  填写工艺文件[1]。

1.5  工艺文件格式

将工艺文件的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种。

1.5.1  机械加工工艺过程卡

这种卡片以工序为单位,简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线(包括毛坯制造、机械加工和热处理等)。它是制订其它工艺文件的基础,也是生产准备、编订

其它工艺文件的基础,也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中,由于各工序的说明不够具体,故一般不直接指导工人操作,而多作为生产管理方面使用。但在单件小批生产中。由于通常不编制其它较详细的工艺文件,而就以这种卡片指导生产。

1.5.2  机械加工工艺卡片

机械加工工艺卡片是以工序为单位,详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件,是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。机械加工工艺卡片内容包括零件的材料、重量、毛坯种类、工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。

1.5.3  机械加工工序卡片

机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它更详细地说明整个零件各个工序的要求,是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上要画工序简图,说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。一般用于大批大量生产的零件。因此,一个合格的适应市场的机械制造厂家必须要重视并完善工艺制度。先进的工艺文件是我们科学组织生产,保证高质量产品的重要依据。完善机械加工工艺规程及工艺文件势在必行[1]。

1.6  夹具设计的基本要求

1.  工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

2.  夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品外形、尺寸符合图样要求。即不能答应工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

3.  良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素,降低夹具制造成本。

4.  夹具体的确定。夹具体是夹具的基本件,它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体,而且还要考虑工件装卸的方便。因此,综合考虑结构合理性、工艺性、经济性、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时,根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置,夹具体的外形尺寸便已大体确定[2]。

第2章  CA6140机床后托架加工工艺编制

2.1  CA6140机床后托架的工艺性分析及毛坯的选择

2.1.1  CA6140机床后托架结构的工艺性

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。其中三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求。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。

2.1.2  CA6140机床后托架的技术要求

加工过程中分三组加工。底面加工、侧面三杠孔加工、顶面的四个孔以及左视图上的两个孔。

⑴  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0.03。

⑵  侧面的三孔加工,分别为,,,其表面粗糙度要求,要求的精度等级分别是,,。

⑶  以顶面为住加工面的四个孔,分别是以和为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是,,以及以和的阶梯孔,其中是装配铰孔,其中孔的表面粗糙度要求是,,是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。

第3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,需要设计加工工艺孔夹具及铣底面夹具一套。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  镗孔夹具设计

3.1.1  研究原始资料

利用本夹具主要用来镗加工孔、、。加工时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。

参考文献

1 王颖.机械加工工艺及工艺文件[J].科技资讯,2008,(30):44.

2 鲁野,王晶.钻床夹具设计[J].科技信息,2011,(3):35.

3 李洪.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,1990:407-729.

4 王启平.机械制造工艺学[M].哈尔滨工业大学出版社,2002:82-122.

5 廖念钊,莫雨松,李硕根.互换性与技术测量[M].中国计量出版社,2000:9-19.

6 王光斗,王春福.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社,2000:28-350.

7 乐兑谦.金属切削刀具[M].机械工业出版社,2001:26-95.

8 孙已德.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1984:53-63.

9 陈宏钧.实用机械加工工艺手册第3版[M].北京:机械工业出版社,2009,23-1046.

10 《金属机械加工工艺人员手册》修订组.金属机械加工工艺人员手册[M].上海:上海科学技术出版社,1982,248-646.

11 上海金属切削技术协会.金属切削手册[M].上海:上海科学技术出版社,1984,3.1-

6.34.

12 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学技术出版社,1980,6-258.

13 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京:冶金工业出版社,2002,9-46.

14 李伟,任家隆,杭华.基于CA6140型车床的车铣装置设计[J].机械设计与制造,2008,

(4):53.

15 于凤云,唐庆菊,胡金平.煤矿机械制造工艺与夹具[M].哈尔滨工程大学出社,2011,

93-99.


内容简介:
黑龙江科技学院毕业设计任务书学生姓名:齐 峰 任务下达日期:2011 年12 月 19 日设计开题日期:2012 年 4 月 13 日设计开始日期:2012 年 4 月 16 日中期检查日期:2012 年 5 月 18 日设计完成日期:2012 年 6 月 4 日一、设计题目: CA6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计 二、设计的主要内容:说明书:总计1.5万字以上,包括后托架加工工艺的制定及相关工序专用夹具的设计等。图纸:包括相关工序专用夹具的装配图以及主要零部件图等,其中1张图必须徒手画,图纸合计22.5张零号图纸。 三、设计目标:根据后托架的加工要求,编制一套后托架的工艺规程及设计相关工序的专用夹具,并通过该设计培养学生独立设计的能力。 指 导 教 师: 芦玉梅 院(系)主管领导: 2011 年 12 月 19 日实 习 总 结专 业: 机械设计制造及其自动化 性 质: 毕业实习 学 年: 2008-2012 班 级: 机制08-4班 姓 名: 齐峰 学 号: 080514020510 机械工程学院毕业实习总结在实习期间,我查阅了很多关于工艺编制及夹具设计方面的资料,同时也了解了CA6140机床后托架的基本用途,学到了很多知识。CA6140机床是一种机械结构比较复杂而电气系统简单的机电设备,是用来车削加工的机床。在加工时,通过主轴和刀架运动的相互配合来完成对工件的车削加工。车床的种类很多,按其用途和结构的不同,可分为卧式车床、落地车床、立式车床、仿形车床、转塔车床、多刀半自动车床、自动车床等。CA6140机床后托架在机床上,当采用双向引导刀具时,且有较高的精度要求时.刀具和主轴之间采用浮动卡头连接,在动力头退回原位,刀具又已退离夹具刀套的情况下,必须采用托架来支撑刀杆,以防止刀杆产生下垂,保证在下一次工作循环中,刀具能顺利得重新进入刀套,托架的结构形式同活动钻模版相似,但其作用仅在于支撑刀杆而不作为刀具的导向,托架不起直接保证加工精度的作用,但他却直接保证机床能顺利正常的工作。针对毕业设计题目我进行了分步查询资料,主要分两大步骤:一是关于加工工艺的设计;二是专用夹具的设计。我先了解的是机械加工工艺的相关知识,机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写成工艺文件,经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领,确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经济效益。在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况,如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善。通过相关的书籍,我了解了如何确定定位基准。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。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。夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程,应充分考虑夹具实现的可能性,而设计夹具时,如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具设计质量的高低,应以能否稳定地保证工件的加工质量,生产效率高,成本低,排屑方便,操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。一个优良的机床夹具必须满足下列基本要求:(1)保证工件的加工精度 保证加工精度的关键,首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件,必要时还需要进行定位误差分析,还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响,确保夹具能满足工件的加工精度要求。(2)提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应,应尽量采用各种快速高速的装夹机构,保证操作方便,缩短辅助时间,提高生产效率。(3)工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理,便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产,当最终精度由调整或修配保证时,夹具上应设置调整和修配结构。(4)使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下,应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置,以减轻操作者的劳动强度。装用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构,防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具,防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。(5)经济性好 专用夹具应尽可能采用标准元件和标准机构,力求结构简单、制造容易,以降低夹具的制造成本。因此,设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析,以提高夹具在生产中的经济效益。通过这三周的实习,我收获颇丰,我对整个毕业设计的大体方案有了初步的了解,这对我以后设计过程中将要遇到的问题有了充足的准备,让我拓展了自己的专业知识,为我接下来的设计奠定了良好的基础,我会更加勤奋、努力的完成毕业设计,同时也感谢老师在此期间对我的帮助和指导。本科毕业设计开题报告 题 目:CA6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计院 (系): 机械工程学院 班 级: 机制08-4班 姓 名: 齐峰 学 号: 080514020510 指导教师: 芦玉梅 教师职称: 讲 师 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目CA6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计来源工程实际1、研究目的和意义 本课题研究目的是学习研究制定CA6140车床后托架零件工艺规程和工艺装备的设计,制定复杂的机械加工工艺规程作为生产的指导性技术文件,使工件能按照零件图的技术要求加工出来。而后托架在机械加工过程中,也是要求保证较高精度的,因此为了保证加工后托架的工加工要求,需要设计各工序的专用夹具。该类专用夹具能保证后托架所要求的加工精度,这对于整个车床的质量和性能都有着十分重要的影响,同时对减轻工人的劳动强度,提高劳动生产率,降低加工成本也有着重要意义。2、国内外发展情况(文献综述)1)国外发展情况: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。2)国内发展情况: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。3、研究/设计的目标根据后托架的加工要求,编制一套后托架的工艺规程及设计相关工序的专用夹具,并通过该设计培养学生独立设计的能力。 4、设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等):CA6140车床后托架主要参数:如图图(1)1)CA6140机床后托架加工工艺(1)CA6140机床后托架的工艺分析(2)选择毛坯(3) 工艺路线的编制: 粗铣、精铣底平面A 粗镗孔:、半精镗孔:、精镗孔:、粗铣油槽钻: 、扩孔:精铰锥孔:锪钻孔:、去毛刺钻:、攻螺纹:锪平面倒角去毛刺2)专用夹具设计(1)铣平面夹具设计(2)镗孔夹具设计(3)钻顶面四孔夹具设计夹具设计具体步骤:根据工件的结构及定位原理,确定工件的定位方式,并需要计算定位误差使DTI。选取夹紧装置的组成及确定夹紧力,主要是正确确定夹紧力的方向、作用力和大小。协调各元件、装置的布局,确定夹具体的总体结构和尺寸。5、方案的可行性分析: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。该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,成批量生产还可以考虑采用专用机床,以便提高生产率,同时也考虑到经济效果,还要降低生产成本。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。安排倒角去毛刺,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。方案符合粗精加工分开原则。方案为合理、经济的加工工艺路线方案对夹具的方案进行精度分析和估算之后,我得知按此方案加工的工件完全符合应达到的技术要求,而且操作方便,自动化程度高,使用性和可靠性好。通过综合分析,方案可行。6、设计产品的主要用途和应用领域:CA6140车床后托架在机床上,当采用双向引导刀具时,且有较高的精度要求时.刀具和主轴之间采用浮动卡头连接,在动力头退回原位,刀具又已退离夹具刀套的情况下,必须采用托架来支撑刀杆,以防止刀杆产生下垂,保证在下一次工作循环中,刀具能顺利得重新进入刀套,托架的结构形式同活动钻模版相似,但其作用仅在于支撑刀杆而不作为刀具的导向,托架不起直接保证加工精度的作用,但他却直接保证机床能顺利正常的工作。本产品主要用于机床上。7、时间进程3月19日-3月23日 整理实习日记、撰写实习总结和开题报告3月26日-4月20日 零件工艺设计、夹具设计、总体结构草图设计4月23日-5月4日 工艺卡片的设计5月7日-5月18日 总体图和部件图设计5月21日-5月25日 零件图设计5月28日-6月1日 设计、论文整理及修改6月4日-6月10日 整理说明书和图纸,准备答辩8、参考文献1许晓旸.专用机床设备设计M.重庆:重庆大学出版社.2003.7.2 孙已德.机床夹具图册M.北京:机械工业出版社.1984:20-23.3 陈宏钧.实用机械加工工艺手册第3版.北京:机械工业出版社.2009.1.4金属机械加工工艺人员手册修订组.金属机械加工工艺人员手册M.上海:上海科学技术出版社.5李洪.机械加工工艺手册M.北京:机械工业出版社,1990.6上海金属切削技术协会.金属切削手册M.上海:上海科学技术出版社.1984.7东北重型机械学院.洛阳农业机械学院.长春汽车厂工人大学.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版社.1980.8 廖念钊.莫雨松.李硕根.互换性与技术测量M.中国计量出版社.2000:9-19.9 王光斗.王春福.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社.2000.10 乐兑谦.金属切削刀具.机械工业出版社.2001.6.11 Brost R C, Goldberg K Y.A Complete Algorithm For Designing Planar Fixtures Using Modular ComponentsJ.IEEE Transactions on Robotics and Automations,1996,12(1):31-4612 Brost R C,Peters R R. Automatic Design of 3-D Fixtures and Assembly PulletsC. Proceedings of the 1993 IEEE International Conference on Robotics and Automation,1996 13 谢晏.周定照.黄同林.陆英娜.科技信息.2011年2期.14 李伟.任家隆.杭华.机械设计与制造.2008年4期.指导教师意见:教师签字:年 月 日开题答辩小组意见:组长签字: 成员签字:年 月 日毕业设计领导小组意见: 组长签字:年 月 日本科毕业设计CA6140 车床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名: 齐峰学生学号: 080514020510 院 (系): 机械工程学院 年级专业: 机械设计制造及自动化指导教师: 芦玉梅二一二年六摘 要机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法,是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义,因此在大批量生产中,常采用专用夹具。 关键词: 工艺规程;刀具;夹具 I AbstractThe machining process is a regulation products or parts machining process and operation method, is guiding the production of important technical documents. It directly related to the quality of the products, productivity and its processing products economic benefits, the size of the production, process of level and process problems to solve all the methods and means of the machining technology to manifest, so the stand or fall of the procedure for the quality of its products is the important guarantee of the important basis. Compiling process should ensure that its rationality, scientific and perfect sex. And machine tool is to ensure that the product of the fixture the quality at the same time improve the production efficiency, improve the labor intensity, reduce production cost and in the machine tool used to clamping work-piece, a device, and its function is to make the work relative to the machine or knife has a correct position, and in the machining process keep this position unchanged. Their research of mechanical industry has a very important significance in mass production, therefore, often use special jig. Keywords: Procedure; Cutting tool ; Fixture II 目 录摘 要.IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 机械加工工艺规程.11.2 工艺规程制订的原则.11.3 制订工艺规程时的原始资料.21.4 制订工艺规程的步骤.21.5 工艺文件格式.31.5.1 机械加工工艺过程卡 .31.5.2 机械加工工艺卡片 .31.5.3 机械加工工序卡片 .31.6 夹具设计的基本要求.4第 2 章 CA6140 机床后托架加工工艺编制.52.1 CA6140 机床后托架的工艺性分析及毛坯的选择 .52.1.1 CA6140 机床后托架结构的工艺性.52.1.2 CA6140 机床后托架的技术要求.52.1.3 CA6140 机床后托架毛坯的选择.62.2 加工工艺过程的设计.62.2.1 工艺过程的组成 .62.2.2 定位基准的选择 .72.2.3 加工阶段的划分 .82.2.4 各表面加工方案的确定 .102.2.5 工序的集中与分散 .112.2.6 加工工艺路线方案的比较 .122.3 加工的工序设计.142.3.1 毛坯的结构工艺要求 .142.3.2 加工余量及工序尺寸的确定 .142.3.3 机床和工艺装备的选择 .17 III 2.3.4 确定切削用量及基本工时 .182.4 时间定额计算及生产安排.322.4.1 粗、精铣底面 .322.4.2 镗侧面三杠孔 .322.4.3 钻顶面四孔 .33第 3 章 专用夹具设计 .353.1 镗孔夹具设计.353.1.1 研究原始资料 .353.1.2 定位基准的选择 .353.1.3 切削力及夹紧力的计算 .353.1.4 误差分析与计算 .37结 论 .38致 谢 .39参考文献 .40 IV CONTENTSAbstract.IIChapter 1 Introduction .11.1 Machining process planning.11.2 The principle of technicolgical regulations formulation.11.3 The original data when formulation technicolgical regulations.21.4 The steps of technicolgical regulations formulation.21.5 Process file format.31.5.1 Machining technology process card .31.5.2 Machining process card.31.5.3 Machining procedure card.31.6 Basic requests of tongs design .5Chaper 2 CA6140 machining process planning of machine bracket.52.1 Process analysis and the choice of rough of CA6140 machine after the bracket .52.1.1 Structure of the process for CA6140 machine bracket.52.1.2 Technical requirements for CA6140 machine bracket .52.1.3 Choice of rough for CA6140 machine bracket.62.2 Machining process design.62.2.1 The composition of the process.62.2.2 The choice of locating datum.72.2.3 Division of processing stages .82.2.4 Definition of processing program.92.2.5 Centralization and decentralization for process.112.2.6 The camparation of processing line program .112.3 The process design of the processing.132.3.1 Process requirements of rough structure.132.3.2 Definition of allowances and the process sizes .142.3.3 The choice of machine tools and process equipment .17 V 2.3.4 Determining the cutting parameters and basic working hours .182.4 Time fixed terms and production arrangements.312.4.1 Underside of roughing and finishing.322.4.2 Three holes in the boring side.322.4.3 Four holes of drill the top surface.33Chapter 3 three dedicated fixture design .353.1 Boring fixture design.353.1.1 The study of the original material.353.1.2 Options of positioning benchmark.353.1.3 The cutting force and analysis of clamping.353.1.4 Error analysis and calculation.37Conclusions.38Acknowledgements .39References.40 0 第 1 章 绪论1.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下。工艺规程是指导生产的主要技术文件,是指挥现场生产的依据对于大批大量生产的活件,由于生产组织严密,分工细致,要求工艺规程比较详细,才能便于组织和指挥生产。对于单件小批生产的活件,工艺规程可以简单些。但无论生产规模大小,都必须有工艺规程,生产调度、技术准备都将以此为依据组织生产,否则生产将陷入混乱。同时,工艺规程也是处理生产问题的依据,如产品质量问题,可按工艺规程来明确各生产单位的责任。按照工艺规程进行生产,便于保证产品质量、获得较高的生产效率和经济效益。 工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据,首先,有了工艺规程,在新产品投入生产之前,就可以进行有关生产前的技术准备工作。例如选择机床,设计专用的工、夹、量具等。其次,工厂的设计和调度部门根据工艺规程,制定生产计划,安排各零件的投料时间和数量,调整设备负荷,各工作地按工时定额有节奏地进行生产等,使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合,保证均衡地完成生产计划。但是,工艺规程并不是固定不变的,它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结,它可以根据生产实际情况进行修改,使其不断改进和完善,但必须有严格的审批手续1。1.2 工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意下列问题:1. 技术上的先进性在制订工艺规程时,要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平,通过必要的工艺试验,积极采用先进的工艺和工艺装备。避免陈旧落后的工艺。2. 经济上的合理性在一定的生产条件下,可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案,此时应通过核算或相互对比,选择经济上最合理的方案,使产品的能源、材 1 料消耗和生产成本最低。3. 有良好的劳动条件在制订工艺规程时,要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此,在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施,以减轻工人繁杂的体力劳动1。1.3 制订工艺规程时的原始资料制订工艺规程时的原始资料主要有:1. 产品图样及技术条件:如产品的装配图及零件图。2. 产品的工艺方案:如产品验收质量标准、毛坯资料等。3. 产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。以了解产品及企业的管理情况。4. 产品的生产纲领(年产量)。以便确定生产类型。5. 本企业的生产条件。为了制订的工艺规程切实可行,一定要了解和熟悉本企业的生产条件。如毛坯的生产能力、工人的技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现有设备状况等。6. 有关工艺标准。如各种工艺手册和图表,还应熟悉本企业的各种企业标准和行业标准。7. 有关设备及工艺装备和资料。对于本工艺规程选用的设备和工艺装备应有深入地了解,如规格、性能、新旧程度和现有精度等。8. 国内外同类产品的有关工艺资料。工艺规程的制订,要经常研究国内外有关工艺资料,积极引进适用的先进的工艺技术,不断提高工艺水平,以获得最大的经济效益1。1.4 制订工艺规程的步骤1. 计算零件的生产纲领、确定生产类型。2. 分析产品装配图样和零件图样。主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求,了解零件在产品中的功用。3. 确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等。4. 拟订工艺路线。包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等。 2 5. 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。6. 选择设备及工艺装备。7. 确定切削用量及计算时间定额。8. 填写工艺文件1。1.5 工艺文件格式将工艺文件的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种。1.5.1 机械加工工艺过程卡这种卡片以工序为单位,简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线(包括毛坯制造、机械加工和热处理等)。它是制订其它工艺文件的基础,也是生产准备、编订其它工艺文件的基础,也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中,由于各工序的说明不够具体,故一般不直接指导工人操作,而多作为生产管理方面使用。但在单件小批生产中。由于通常不编制其它较详细的工艺文件,而就以这种卡片指导生产。1.5.2 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片是以工序为单位,详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件,是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。机械加工工艺卡片内容包括零件的材料、重量、毛坯种类、工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。1.5.3 机械加工工序卡片机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它更详细地说明整个零件各个工序的要求,是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上要画工序简图,说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。一般用于大批大量生产的零件。因此,一 3 个合格的适应市场的机械制造厂家必须要重视并完善工艺制度。先进的工艺文件是我们科学组织生产,保证高质量产品的重要依据。完善机械加工工艺规程及工艺文件势在必行1。1.6 夹具设计的基本要求1. 工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用,所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。2. 夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品外形、尺寸符合图样要求。即不能答应工件松动滑移,又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。3. 良好的工艺性。所设计的夹具应便于制造、安装和操作,便于检验、维修和更换易损零件。设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素,降低夹具制造成本。4. 夹具体的确定。夹具体是夹具的基本件,它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体,而且还要考虑工件装卸的方便。因此,综合考虑结构合理性、工艺性、经济性、标准化以及各种夹具体的优缺点等,选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体;夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时,根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置,夹具体的外形尺寸便已大体确定2。 4 第 2 章 CA6140 机床后托架加工工艺编制2.1 CA6140 机床后托架的工艺性分析及毛坯的选择2.1.1 CA6140 机床后托架结构的工艺性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。其中三杠孔的中6 . 1Ra心线和底平面有平面度的公差要求。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。2.1.2 CA6140 机床后托架的技术要求加工过程中分三组加工。底面加工、侧面三杠孔加工、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,平面度公差要求是 0.03。6 . 1Ra 侧面的三孔加工,分别为,其表面03. 005 .2502. 002 .30025. 0040粗糙度要求,要求的精度等级分别是,。6 . 1Ra8IT7IT7IT 以顶面为住加工面的四个孔,分别是以和为一组的132202阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是,以及以和50Rz3 . 6Ra132的阶梯孔,其中是装配铰孔,其中孔的表面粗糙度要求102102132是,是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。50Rz3 . 6Ra1023 . 6Ra 5 图 2-1 CA6140 机床后托架零件图2.1.3 CA6140 机床后托架毛坯的选择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。单边余量一般在,结构细密,能承受较大的压力,mm31占用生产的面积较小。因为 CA6140 机床后托架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000 件,由机械加工工艺手册3表 2.1-3 可知是中批量生产。2.2 加工工艺过程的设计2.2.1 工艺过程的组成机械加工工艺过程是按一定的顺序逐步进行的。为了便于组织生产,合理使用设备和劳力,以确保加工质量和提高生产效率,机械加工工艺过程由工序、安装、工位、和工步等组成。1. 工序一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。2. 安装 6 在某一工序中,有时需要对零件进行多次装夹加工,工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。3. 工位为了完成一定的工序部分,一次装夹工件后,工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占的每一个位置,称为工位。4. 工步一道工序(一次安装或一个工位)中,可能需要加工若干个表面只有一把刀具,也可能虽只加工一个表面,但却要用若干把不同的刀具。在加工表面和加工工具不变的情况下,所连续完成的那一部分工序,称为一个工步。5. 行程有些工步,由于余量较大或其他原因,需要用同一把刀具,对同以表面进行多次切削,这样,刀具对工件每切削一次就称为一次行程4。2.2.2 定位基准的选择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、位置符合图纸要求。选择粗基准时,一般应遵循的原则: 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求,则应以不加工表面为粗基准。如果工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工表面的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。 7 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4。2. 精基准的选择 用设计基准作为精基准,以便消除基准不重合误差,即所谓“基准重合”原则。 当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其它各表面时,应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位,即所谓“基准统一”原则。 选作统一基准的表面,一般都应是面积较大、精度较高的平面、孔以及其它距离较远的几个面得组合,例如:箱体零件用一个较大的平面和两个距离较远的孔作精基准;轴类零件用两个顶尖孔作精基准;圆盘类零件用其端面和内孔作精基准。 当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,而该加工表面与其它表面之间的位置精度则要求由先行工序保证,即遵循“自为基准”的原则。例如在最后磨削床身导轨面时,为了使加工余量小而均匀以提高导轨面的加工精度和磨削生产率,可在磨头上装百分表,在床身下装可调支承,以导轨面本身为精基准调整找正,其它都是以加工表面本身作为精基准的例子。 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度,在选择精基准时,可遵循“互为基准”的原则。例如加工精密齿轮,当高频淬火把齿面淬硬后,需再进行磨齿。因其淬硬层较薄,所以磨削余量应小而均匀,这样就得先以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,以保证齿面余量均匀。 精基准的选择应使定位准确,夹紧可靠。为此,精基准的面积与被加工表面相比,应有较大的长度和宽度,以提高其位置精度4。2.2.3 加工阶段的划分零件加工时,往往不是依次加工完各个表面,而是将各表面的粗、精加工分开进行,为此,一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段,这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的不 8 同,工艺过程可划分如下几个阶段:1. 粗加工阶段这个阶段的主要作用是切去大部分加工余量,为半精加工提供定位基准,因此主要是提高生产率问题。2. 半精加工阶段这个阶段的作用是为零件主要表面的精加工做好准备,并完成一些次要表面的加工,一般在热处理之前进行。3. 精加工阶段对于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面,还要安排精加工阶段。这阶段的任务主要是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。有时由于毛坯余量特别大,表面十分粗糙,在粗加工前还需要去黑皮的加工阶段,称为荒加工阶段。为了及时地发现毛坯的缺陷的减少运输工作量,通常把荒加工放在毛坯车间中进行。此外,对零件上精度和表面粗糙度要求特别高的表面还应在精加工后进行光整加工,称为光整加工阶段。划分加工阶段的原因: 粗加工时切去的余量较大,因此产生的切削力和切削热都较大,功率的消耗也较多,所需要的夹紧力也大,从而在加工过程中工艺系统的受力变形、受热变形和工件的残余应力变形也都大,不可能达到高的加工精度和表面质量,需要有后续的加工阶段逐步减小切削用量,逐步修正工件的原有误差。此外各加工阶段之间的时间间隔相当于自然时效,有利于使工件消除残余应力和充分变形,以便在后续加工阶段中得到修正。 粗加工阶段中可采用功率大而精度一般的高效率设备,而精加工阶段中则应采用相应的精密机床。这样,既发挥了机床设备的各自性能特点,又可延长高精密机床的使用寿命。 零件的工艺过程中插入了必要的热处理工序,这样也就使工艺过程以热处理为界,自然的划分为几个各具不同特点和目的的加工阶段。此外,划分加工阶段还有两个好处:一是粗加工后可及早发现毛坯的缺陷,及时修补或报废; 二是零件表面的精加工安排在最后,可防止或减少表面损伤。零件加工阶段的划分也不是绝对的,当加工质量要求不高、工件刚度足够、毛坯质量高和加工余量小,可以不划分加工阶段。工艺过程划分加工阶 9 段是指零件加工的整个过程而言,不能以某一表面的加工和某一工序的加工来判断4。2.2.4 各表面加工方案的确定零件表面的加工方法,首先取决于加工表面的技术要求。但应注意,这些技术要求不一定就是零件图所规定的要求,有时还可能由于工艺上的原因而在某些方面的加工要求,或由于被作为精基准而可能对其提出更高的加工要求。当明确了各加工表面的技术要求后,即可据此选择能保证该要求的最终加工方法,并确定需几个工步和各工步的加工方法。所选择的加工方法,应满足零件的质量、良好的加工经济性和高的生产效率的要求。为此,选择加工方法时应考虑下列各因素: 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4。1. 平面的加工方案由参考文献机械加工工艺手册3表 2.1-12 可以确定,底面的加工方案为底平面:粗铣精铣() ,粗糙度为,一般不淬97ITIT3 . 68 . 0Ra硬的平面,精铣的粗糙度可以较小。2. 孔的加工方案 由参考文献机械加工工艺手册3表 2.1-11 确定,以为孔的表面粗糙度为,则选侧孔(,)的加工顺序6 . 1Ra03. 005 .2502. 002 .30025. 0040 10 为:粗镗精镗。 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,所以我们采用一次钻孔50Rz的加工方法,的孔选择的加工方法是钻,因为的孔和132202是一组阶梯孔,所以可以在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到132132,而另一组和也是一组阶梯的孔,不同的是的202132102102孔是锥孔,起表面粗糙度的要求是,所以全加工的方法是钻扩3 . 6Ra铰。2.2.5 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。 1. 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。2. 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 11 作量,从而可取的良好的经济效果4。2.2.6 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。工艺路线方案一:工序 010:粗铣底平面 A工序 020:精洗底平面 A工序 030:钻、扩孔、5 .252 .3040工序 040:粗铰孔、5 .252 .3040工序 050:精铰孔、5 .252 .3040工序 060:粗铣油槽工序 070:锪钻孔20工序 080:钻、1013工序 090:扩孔 13工序 100:精铰锥孔 10工序 110:锪钻孔、1013工序 120:钻、6M6工序 130:攻螺纹6M工序 140:锪平面工序 150:倒角去毛刺工艺路线方案二:工序 010:粗精铣底平面 A工序 020:粗镗、5 .252 .3040工序 030:半精镗、5 .252 .3040工序 040:精镗、5 .252 .3040工序 050:粗铣油槽工序 060:钻、1013工序 070:扩孔 13工序 080:精铰锥孔 10 12 工序 090:锪钻孔、1013工序 100:去毛刺工序 110:钻、6M6工序 120:攻螺纹6M工序 130:锪平面工序 140:倒角去毛刺加工工艺路线方案的论证: 方案二在工序 010 中先安排铣底平面,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。 方案二在工序 100 中去毛刺,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。 方案二符合工序集中原则。由以上分析:方案二为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下:工序 010:金属型铸造工序 020:除去浇冒口,锋边及型砂工序 030:退火工序 040:检验毛坯工序 050:粗铣、精铣底平面 A工序 060:粗镗,03. 005 .2502. 002 .30025. 0040工序 070:粗铣油槽工序 080:半精镗,03. 005 .2502. 002 .30025. 0040工序 090:精镗,03. 005 .2502. 002 .30025. 0040工序 100:将、的孔钻到132102202mm10d工序 110:将的孔扩孔到要求尺寸132工序 120:锪孔、到要求尺寸13202工序 130:精铰锥空102工序 140:去毛刺工序 150:钻孔、6M6工序 160:攻螺纹6M工序 170:倒角去毛刺 13 工序 180:检验工序 190:清洗、涂防锈油2.3 加工的工序设计2.3.1 毛坯的结构工艺要求1. 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2. 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。2.3.2 加工余量及工序尺寸的确定1. 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(,03. 005 .2502. 002 .30)的中心线的尺寸为。根据工序要求,顶面加工分粗、精025. 004007. 035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3表 2.3-5,其加工余量规定为 14 ,现取由表 2.3-9 得,尺寸公差为。mm0 . 35 . 2mm0 . 3mm8 . 1精铣:由参考文献机械加工工艺手册3表 2.3-59,其余量值规定为。mm1铸造毛坯的基本尺寸为,又根据参考文献机械加工390 . 10 . 335工艺手册3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mm9 . 0毛坯的名义尺寸为:390 . 10 . 335毛坯最小尺寸为:45.3855. 039毛坯最大尺寸为:55.3955. 039粗铣后最大尺寸为:360 . 135粗铣后最小尺寸为: 72.3528. 036精铣后尺寸与零件图尺寸相同,即与侧面三孔(,03. 005 .2502. 002 .30)的中心线的尺寸为。025. 004007. 0352. 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3表 2.3-48 和参考文献互换性与技术测量5表 1-8,可以查得:孔:03. 005 .25粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是12IT15Ramm21. 0半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是10IT5 . 2Ramm084. 0精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是7IT6 . 1Ramm021. 0孔:02. 002 .30粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是12IT15Ramm21. 0半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是10IT5 . 2Ramm084. 0精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是7IT6 . 1Ramm021. 0孔:025. 0040粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是12IT15Ramm25. 0半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是10IT5 . 2Ramm1 . 0精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是7IT6 . 1Ramm025. 0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: 15 孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;03. 005 .25mm2孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;02. 002 .30mm2孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为。025. 0040mm2半精镗: 孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;03. 005 .25mm2 . 1孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;02. 002 .30mm2 . 1孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为。025. 0040mm2 . 1精镗: 孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;03. 005 .25mm8 . 0孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为;02. 002 .30mm8 . 0孔,参照机械加工工艺手册3表 2.3-48,其余量值为。025. 0040mm8 . 0铸件毛坯的基本尺寸分别为:孔毛坯基本尺寸为:;03. 005 .25mm5 .218 . 02 . 125 .25孔毛坯基本尺寸为:;02. 002 .30mm2 .268 . 02 . 122 .30孔毛坯基本尺寸为:。025. 0040mm368 . 02 . 1240根据参考文献机械加工工艺手册3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:mm9 . 0mm9 . 0mm82. 0、:03. 005 .25孔毛坯名义尺寸为:mm5 .218 . 02 . 125 .25毛坯最大尺寸为:mm95.2145. 05 .21毛坯最小尺寸为:mm05.2145. 05 .21粗镗工序尺寸为:21. 005 .21半精镗工序尺寸为:084. 007 .24精镗后尺寸是,已达到零件图尺寸要求21. 005 .2503. 005 .2502. 002 .30 16 孔毛坯名义尺寸为:mm2 .268 . 02 . 122 .30毛坯最大尺寸为:mm65.2645. 02 .26毛坯最小尺寸为:mm75.2545. 02 .26粗镗工序尺寸为:21. 002 .28半精镗工序尺寸为:084. 004 .29精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即:02. 002 .30025. 0040孔毛坯名义尺寸为:;mm368 . 02 . 1240毛坯最大尺寸为:;mm45.3645. 036毛坯最小尺寸为:;mm55.3545. 036粗镗工序尺寸为:25. 0038半精镗工序尺寸为:02. 002 .39精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即025. 00403. 顶面两组孔和,以及另外一组的锥孔和132202102132毛坯为实心,不冲孔。两孔精度要求为,表面粗糙度要求为。1IT50Rz参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.3-47,表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为:第一组:和132202加工该组孔的工艺是:钻扩锪钻孔: 10扩孔: (Z 为单边余量)13mm32Z锪孔: (Z 为单边余量)20mm72Z 第二组:的锥孔和102132加工该组孔的工艺是:钻锪铰钻孔: 10锪孔: (Z 为单边余量)13mm42Z铰孔: 202.3.3 机床和工艺装备的选择1. 铣底平面 A 17 机床:立式铣床(X52K) 刀具:硬质合金端铣刀,材料:,齿数VCW4r18mm63D6Z量具:游标卡尺2. 镗测面三杠孔 机床:卧式镗床(T68) 刀具:硬质合金镗刀,材料 YT5量具:游标卡尺3. 钻顶面四孔及左视图的两个孔机床:摇臂钻床(Z3025)刀具:硬质合金锥柄麻花钻,型号:E211 和 E101 硬质合金锥柄扩孔刀 带导柱直柄平底锪钻(GB4260-84) 公制/莫式 4 号锥直柄铰刀 高速钢机动丝锥刀具材料:VCW4r18量具:游标卡尺2.3.4 确定切削用量及基本工时1. 粗、精铣底面 A 粗铣铣削深度:pamm3pa每齿进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-73,取fa铣削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-z/mm18. 0faV81,取s /m2 . 1V机床主轴转速:n (2-min/ r97.3636314. 3602 . 1100010000dVn1)取min/ r370n实际铣削速度:V (2-s /m22. 16010003706314. 310000ndV 18 2)进给量:fV (2-s /mm66. 660/370618. 0ffZnaV3)工作台每分进给量:mf min/mm6 .399/mm66. 6fmsVf:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-81, amm60a被切削层长度 :由毛坯尺寸可知lmm76l刀具切入长度 :1l (2-)31 ()(5 . 0221aDDl4))31 ()606363(5 . 022mm98.24取mm251l刀具切出长度:取2lmm22l走刀次数为 1机动时间:1 jt (2-min26. 06 .39922576m211 jflllt5) 精铣:铣削深度:pamm5 . 1pa每齿进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-73,取fa铣削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-zmma/15. 0fV81,取smV/5 . 1机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r96.4546314. 3605 . 1100010000dVnmin/ r460n实际铣削速度,由式(2-2)有:V 19 s /m52. 16010004606314. 310000ndV进给量,由式(2-3)有:fV s /mm9 . 660/460615. 0ffZnaV工作台每分进给量:mf min/mm414s /mm9 . 6fmVf被切削层长度 :由毛坯尺寸可知lmm76l刀具切入长度 :精铣时1lmm631 Dl刀具切出长度:取2lmm22l走刀次数为 1机动时间:由式(2-5)有:2jt min33. 041426376m212jflllt本工序机动时间: min59. 033. 026. 02j1 jjttt2. 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 粗镗孔03. 005 .25切削深度:,毛坯孔径。pamm2pamm5 .210d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取,切削深度为。因此确定进给量。mm200mm2r /mm15. 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m18s /m3 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/ r62.2665 .2114. 318100010000dVnmin/ r300n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m34. 06010003005 .2114. 310000ndV工作台每分钟进给量:mf (2-min/mm4530015. 0mnff6)被切削层长度 :lmm60l 20 刀具切入长度 :1l (2-mm4 . 5230tan2)32(tanorp1kal7)刀具切出长度: 取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:1 jt min54. 14544 . 560m211 jflllt 粗镗孔02. 002 .30切削深度:,毛坯孔径pamm2pamm2 .260d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取,切削深度为。因此确定进给量。mm200mm2r /mm2 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m18s /m3 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/ r79.2182 .2614. 318100010000dVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m34. 06010002502 .2614. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm502502 . 0m fnf被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4 . 5230tan2)32(tanorp1kal刀具切出长度: 取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:2jt min39. 115044 . 560m21j2flllt 21 粗镗孔025. 0040切削深度:,毛坯孔径。pamm2pamm360d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取,切削深度为。因此确定进给量mm200mm2r /mm4 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m24s /m4 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/31.2123614. 324100010000rdVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m47. 06010002503614. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm602504 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4 . 5230tan2)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:3 jt min16. 116044 . 560m213 jflllt 半精镗孔03. 005 .25切削深度:,毛坯孔径。pamm2 . 1pamm5 .230d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取。因此确定进给量mm200r /mm3 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m18s /m3 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r94.2435 .2314. 318100010000dVnmin/ r250n 22 实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m31. 06010002505 .2314. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm752503 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4230tan2 . 1)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:4jt min91. 01754460m21j4flllt 半精镗孔02. 002 .30切削深度:,毛坯孔径。pamm2 . 1pamm2 .280d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取。因此确定进给量mm200r /mm3 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m21s /m35. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r15.2372 .2814. 321100010000dVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m36. 06010002502 .2814. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm752503 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4230tan2 . 1)32(tanorp1kal 23 刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:5 jtmin91. 01754460m215 jflllt 半精镗孔025. 0040切削深度:,毛坯孔径。pamm2 . 1pamm380d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取。因此确定进给量mm200r /mm4 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m24s /m4 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r14.2013814. 324100010000dVnmin/ r200n实际切削速度,由式(2-2)有:Vs /m39. 06010002503814. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mfmin/mm802004 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4230tan2 . 1)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:6 jt min85. 01804460m216 jflllt 精镗孔03. 005 .25切削深度:,毛坯孔径。pamm8 . 0pamm7 .240d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f 24 长度取。因此确定进给量mm200r /mm15. 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m12s /m2 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r72.1547 .2414. 312100010000dVnmin/ r200n实际切削速度,由式(2-2)有:Vs /m26. 06010002007 .2414. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mfmin/mm3020015. 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm5 . 3230tan8 . 0)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmml532mm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:7 jt min25. 213045 . 360m217 jflllt 精镗孔02. 002 .30切削深度:,毛坯孔径。pamm8 . 0pamm4 .290d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取。因此确定进给量mm200r /mm2 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m21s /m35. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/ r47.2274 .2914. 321100010000dVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m38. 06010002504 .2914. 310000ndV 25 工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm502502 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm5 . 3230tan2 . 0)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:8 jt min35. 115045 . 360m218 jflllt 精镗孔025. 0040切削深度:,毛坯孔径。pamm8 . 0pamm2 .390d进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,刀杆伸出f长度取。因此确定进给量mm200r /mm3 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-66,取Vmin/m24s /m4 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/ r98.1942 .3914. 324100010000dVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m38. 06010002502 .2914. 310000ndV工作台每分钟进给量,由式(2-6)有:mf min/mm752503 . 0mnff被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-7)有:1l mm4 . 5230tan2)32(tanorp1kal刀具切出长度:,取2lmm532lmm42l行程次数 :i1i机动时间,由式(2-5)有:9 jt 26 min9 . 017545 . 360m21j9flllt本工序所用的机动时间: min26.119 . 035. 125. 285. 091. 091. 016. 139. 154. 1jt3. 钻顶面四孔钻顶面四孔(其中包括钻孔,和扩孔,铰孔132102132,以及锪孔,)10213213 钻孔,以及的锥孔132102钻孔时先采取的是钻到在扩到,所以,132102132mm10D另外的两个锥孔也先钻到。102102切削深度:pamm5pa进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-52,取fr /mm5 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-53,V取s /m29. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有: n,取 min/ r 1 .5541014. 36036. 0100010000dVnmin/ r600n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m31. 06010006001014. 310000ndV被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-6)有:1l mm5mm8 . 42120cot210)21 (cot2or1kDl刀具切出长度:,取2lmm412lmm32l走刀次数 1机动时间:2jt (2-23. 06005 . 035602jnfLt8) 27 扩孔132钻孔时先采取的是钻到再扩到,所以,132102132mm13Dmm101d切削深度:pamm5 . 1pa进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-52,取fr /mm7 . 0f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-53,取Vs /m37. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/ r85.5431314. 36037. 0100010000dVnmin/ r550n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m37. 06010005501314. 310000ndV被切削层长度 :lmm60l刀具切入长度 ,由式(2-6)有: 1l mm3mm86. 22120cot21013)21 (cot2or11kdDl刀具切出长度: 取2lmm532lmm42l走刀次数 1 机动时间,由式(2-5)有:2jt min17. 05507 . 03360m212jflllt 锪孔202切削深度:,pamm5 . 1pamm20D根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-67 查得:进给量取,切削速度取,取r /mm15. 01 . 0fs /m41. 02 . 0Vs /m3 . 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r62.2862014. 3603 . 0100010000dVnmin/ r300n实际切削速度,由式(2-2)有:V 28 s /m31. 06010003002014. 310000ndV被切削层长度 :lmm12l刀具切入长度 ,由式(2-6)有: 1l mm02. 42120cot21320)21 (cot2or11kdDl刀具切出长度:,取2lmm412lmm32l走刀次数 2 机动时间,由式(2-5)有:3 jt min84. 030015. 0302. 4122m213 jflllt 锪孔 13切削深度:,pamm3pamm10D进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-58,取f切削速度:,取r /mm0 . 20 . 1fVs /m41. 02 . 0Vs /m35. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r45.5141314. 36035. 010001000DVnmin/ r500n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m34. 06010005001314. 310000ndV被切削层长度 :lmm40l刀具切入长度 : 1l (2-mm87. 22120cot21013)21 (cot2or11kdDl9)刀具切出长度:,取2lmm412lmm32l走刀次数 1 机动时间,由式(2-5)有:4jtmin61. 050015. 0387. 240m214jflllt 铰孔102切削深度:,pamm25. 0pamm10D 29 进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-58,f,取r /mm0 . 20 . 1fr /mm0 . 2f切削速度:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-60,取Vs /m11. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取min/ r2101014. 36011. 0100010000dVnmin/ r250n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m13. 06010002501014. 310000ndV被切削层长度 :lmm20l刀具切入长度 ,由式(2-9)有: 1l mm14. 22120cot2105 .10)21 (cot2or11kdDl刀具切出长度:,取2lmm412lmm32l走刀次数 1 机动时间,由式(2.5)有:5 jt min05. 02502314. 220m21j5flllt钻顶面四孔的机动时间:jt min9 . 105. 061. 084. 017. 023. 0jt4. 钻侧面两孔钻侧面两孔(其中包括钻的孔和的螺纹孔)66M 钻6 切削深度: pamm3pa进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-39,取f切削速度:取r /mm28. 022. 0fVs /m36. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/r1147614. 36036. 0100010000dVnmin/ r1200n实际切削速度,由式(2-2)有:V 30 s/m38. 06010001200614. 310000ndV被切削层长度 :lmm9 .44l刀具切入长度 ,由式(2-9)有: 1l mm112120cot26)21 (cot2or1kDl刀具切出长度:,取2lmm412lmm32l走刀次数 1 机动时间,由式(2-5)有:1 jt min22. 0120022. 03119 .44m21j1flllt 钻螺孔6M切削深度: pamm6 . 2pa进给量:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-39,f,取r /mm28. 022. 0fr /mm25. 0f切削速度:参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-41,取Vs/m36. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/r13222 . 514. 36036. 0100010000dVnmin/ r1300n实际切削速度,由式(2-2)有:V s /m35. 060100012002 . 514. 310000ndV被切削层长度 :lmm17l刀具切入长度 ,由式(2-9)有: 1l mm5 . 12120cot22 . 5)21 (cot2or1kDl刀具切出长度:2l02l走刀次数 1 机动时间,由式(2-5)有:2jt min06. 0130025. 05 . 117m21j2flllt 31 攻螺纹孔6M进给量:由于其螺距,因此进给量fmm1pr /mm1f切削速度:参考文献机械加工工艺手册3表 2.4-105,取Vmin/m9 . 6s/m12. 0V机床主轴转速,由式(2-1)有:n,取 min/24.366614. 39 . 6100010000rdVnmin/350rn 实际切削速度,由式(2-2)有:V s/m11. 0601000350614. 310000ndV被切削层长度 :lmm25l刀具切入长度 :1lmm313)31 (1fl刀具切出长度:2lmm313)32(2fl走刀次数 1 机动时间,由式(2-5)有:3 jt min08. 03501332521j3nflllt2.4 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。参照参考文献机械加工工艺手册3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) (2-Ntkttt/%)1)(zzfjd0/zzNt10)因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为: (2-%)1)(fjdkttt11)其中:单件时间定额 基本时间(机动时间)dtjt 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ft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 32 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k2.4.1 粗、精铣底面机动时间:jtmin59. 033. 026. 0jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-45,取工步ft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min37. 0时间为。则min1min37. 1137. 0ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-48,k13k单间时间定额,由式(1.10)有:dt min8 .22min21. 2%)131)(37. 159. 0(%)1)(fjdkttt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。2.4.2 镗侧面三杠孔 粗镗侧面的三孔(,)03. 005 .2502. 002 .30025. 0040机动时间: jtmin09. 416. 139. 154. 1jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-37,取工步ft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min81. 0时间为。则min3min81. 3381. 0ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-39,k83.14k单间时间定额,由式(2.10)有:dtmin8 .22min07. 9%)83.141)(81. 309. 4(%)1)(fjdkttt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。 半精镗侧面的三孔(,)03. 005 .2502. 002 .30025. 0040机动时间:jtmin67. 285. 091. 091. 0jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-37,取工步ft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min81. 0时间为。则min3min81. 3381. 0ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-39,k83.14k单间时间定额,由式(2-10)有:dt min8 .22min44. 7%)83.141)(81. 367. 2(%)1)(fjdkttt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。 33 精镗侧面的三孔(,)03. 005 .2502. 002 .30025. 0040机动时间: jtmin27. 412. 135. 18 . 1jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-45,取工步ft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min81. 0时间为。则min1min81. 3381. 0ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-39,k83.14k单间时间定额,由式(2-10)有:dt min8 .22min28. 9%)83.141)(81. 327. 4(%)1)(fjdkttt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。2.4.3 钻顶面四孔 钻顶面四孔(其中包括钻和、扩钻,铰孔132102132以及锪孔和)102202132机动时间:jt min9 . 105. 061. 084. 017. 023. 0jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-41,取工步ft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min78. 1时间为。则min1min78. 2178. 1ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-43,k14.12k单间时间定额,由式(2-10)有:dt min8 .22min12. 4%)14.121)(78. 19 . 1 (%)1)(fjdkttt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。 钻左侧面两孔(其中包括钻的孔和的螺孔)66M机动时间: jtmin28. 006. 022. 0jt辅助时间:参照参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-41,取工步ft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min78. 1时间为。则min1min78. 2178. 1ft:根据参考文献机械加工工艺手册3表 2.5-43,k14.12k单间时间定额,由式(2-10)有:dt min8 .22min3 . 2%)14.121)(78. 128. 0(%)1)(fjdkttt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。 34 的螺纹孔攻丝6M机动时间: jtmin08. 0jt辅助时间
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