毕业设计论文CA6140车床后托架的机械加工工艺及夹具设计（含全套CAD图纸） .pdf

本科毕业设计（论文） ca6140 车床后托架 加工工艺及夹具设计 学生姓名: 学生学号: 院（系）: 年级专业: 指导教师: 二*年六月 毕业设计毕业设计( (论文论文) )任务书任务书 专业年级 年月日批准 专业负责人: 发给学生: 1.毕业设计(论文)题目:ca6140 车床后托架加工工艺及夹具 设计 2.学生完成全部任务期限: 20* 年 6 月 9 日 3.任务要求： （1） 、设计内容：制订年产 5000 台 ca6140 机床 后托架的加工工艺； （2） 、设计主视图中的三孔的加工夹具； （3） 、设计铣底面的夹具； （4） 、设计俯视图中 4 孔的加工夹具； （5） 、提交夹具装配图、零件图、加工工艺卡片、设计说明书 及精度分析等相关设计分析结果。 注意：多人做一题时，设计方案、内容不能相同 4.实验(调验)部分内容要求: （1） 、查阅相关资料，分析所给题目的零件结构工艺性，编排 出该零件的合理的加工工艺过程， 选择各加工工序的合理的切 削用量，计算各工序的定额，填写零件的加工工艺卡片； （2） 、 完成给定加工面的夹具设计 （须有方案分析比较、 优选）， 每套夹具须完成装配图 1 张，夹具主要零、部件 2-3 张； （3） 、编写夹具的设计说明书，字数在 15000 字以上。 5.文献查阅及翻译要求: （1） 、机械加工工艺人员手册； （2） 、机床家具设计手册； （3） 、机床夹具图册； （4） 、翻译有关机械制造方面 10000 个字符以上的外文资料， 字数不得少于三千。 6.发出日期:20*年2月18日 指导教师:(签名) 完成任务日期: 20* 年 6 月 9 日 本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文） 开开开开 题题题题 报报报报 告告告告 题目：ca6140 车床后托架的加工工艺及夹具设计 院 （系） ： 专业： 学生姓名:学号: 指导教师:职称： 助理指导教师：职称 ： 20*年 04 月 12 日 1 1 1 1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 ca6140 车床后托架的加工工艺及夹具设计为本课题的研究内容。对此研 究查阅的大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛 坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度 等的零件。 为了能具体确切的说明工艺过程，使工件能按照零件图的技术要求加工 出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件，学 习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。 工艺规程是指导生产的技术文件， 是指挥现场生产的根据。 对于 ca6140 车床后托架大批量生产，要求在给定的生产条件下，明确生产调度、技术准 备、器材配置等安排。为该工件具体的每步工序制定详细的加工工艺，并且 在保证质量的基础上，要求此工艺过程最经济合理。 工艺规程是进行组织生产，做好生产技术准备的文件。 在工艺规程付诸实现的过程中，根据实践结果，便于总结和积累生产 经验。 同时，在机械加工过程中，夹具占有重要的地位。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） ，进行调查研究， 吸取国内外的先进技术，制订出合理的设计方案。 从国内外机械制造工艺的技术水平来看发展较迅速，出现了很多新型的 加工工艺技术。 如制造自动化：在形式方面， 制造自动化有三个方面的含义： 代替人的体力劳动；代替或辅助人的脑力劳动；制造系统中人、机及整个系统 的协调、管理、控制和优化。在功能方面，制造自动化代替人的体力劳动或 脑力劳动仅仅是制造自动化功能目标体系的一部分。制造自动化的功能目标是 多方面的，已形成一个有机体系。在范围方面，制造自动化不仅涉及到具体 生产制造过程，而是涉及产品生命周期所有过程。 制造自动化技术的研究现状和发展趋势 采用模拟技术，优化工艺设计 成形、改性与加工是机械制造工艺的主要工序，是将原材料（主要是金属 材料）制造加工成毛坯或零部件的过程。这些工艺过程特别是热加工过程是极 其复杂的高温、动态、瞬时过程，其间发生一系列复杂的物理、化学、冶金变 化，这些变化不仅不能直接观察，间接测试也十分困难，因而多年来，热加工 工艺设计只能凭“经验”。近年来，应用计算机技术及现代测试技术形成的热 加工工艺模拟及优化设计技术风靡全球，成为热加工各个学科最为热门的研究 热点和跨世纪的技术前沿。 成形精度向近无余量方向发展 毛坯和零件的成形是机械制造的第一道工序。金属毛坯和零件的成形一般 有铸造、锻造、冲压、焊接和轧材下料五类方法。随着毛坯精密成形工艺的发 展，零件成形的形状尺寸精度正从近净成形向净成形即近无余量成形方向发展。 “毛坯”与“零件”的界限越来越小。有的毛坯成形后，已接近或达到零件的 最终形状和尺寸，磨削后即可装配。 成形质量向近无“缺陷”方向发展 毛坯和零件成形质量高低的一另一指标是缺陷的多少、大小和危害程度。 由于热加工过程十分复杂，因素多变，所以很难避免缺陷的产生。近年来热加 工界提出了“向近无“缺陷”方向发展”的目标，这个“缺陷”是指不致引起 早期失效的临界缺陷概念。采取的主要措施有：采用先进工艺，净化熔融金属 薄板，增大合金组织的致密度，为得到健全的铸件、锻件奠定基础；采用模拟 技术，优化工艺设计，实现一次成形及试模成功；加强工艺过程监控及无损检 测，及时发现超标零件；通过零件安全可靠性能研究及评估，确定临界缺陷量 值等。 机械加工向超精密、超高速方向发展 超精密加工技术目前已进入纳米加工时代，加工精度达 0.025m，表面粗 糙度达 0.0045m。 精切削加工技术由目前的红处波段向加工可见光波段或不可 见紫外线和 x 射线波段趋近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加 工材料由金属扩大到非金属。 目前起高速切削铝合金的切削已超过 1600m/min；铸铁为 1500m/min；超高 速切削已成为解决一些难加工材料加工问题的一条途径。 采用新型能源及复合加工 激光、电子束、离子束、分子束、等离子体、微波、超声波、电液、电磁、 高压水射流等新型能源或能源载体的引入，形成了多咱崭新的特种加工及高密 度能切割、焊接、熔炼、锻压、热处理、表面保护等加工工艺或复合工艺。其 中以多种形式的激光加工发展最为迅速。 采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制 微电子、计算机、自动化技术与工艺设备相结合，形成了从单机到系统， 从刚性到柔性，从简单到复杂等不同档次的多种自动化成形加工技术，使工艺 过程控制方式发生质的变化。 采用清洁能源及原材料、实现清洁生产 机械加工过程产生大量废水、废渣、废气、噪声、振动、热辐射等，劳动 条件繁重危险，已不适应当代清洁生产的要求。其途径：一是采用清洁能源， 如用电加热代替燃煤加热锻坯；二是采用清洁的工艺材料开发新的工艺方法， 如在锻造生产中采用非石墨型润滑材料；三是采用新结构，减少设备的噪声和 振动。如在铸造生产中，噪声极大的震击式造型机已被射压、静压造型机所取 代。在清洁生产基础上，满足产品从设计、生产到使用乃至回收和废弃处理的 整个周期都符合特定的环境要求的“绿色制造”将成为21世纪制造业的重要特 征。 加工与设计之间的界限逐渐淡化，并趋向集成及一体化 cad/cam、fms、cims、并行工程、快速原型等先进制造技术及哲理的出现， 使加工与设计之间的界限逐渐淡化，并走向一体化。同时冷热加工之间，加工 过程、检测过程、物流过程、装配过程之间的界限亦趋向谈化， 、消失，而集成 于统一的制造系统之中。 工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断 发展 先进制造技术系统是一个由技术、人和组织构成的集成体系，三者有效集 成才能取得满意的效果。因而先进制造工艺只有通过和信息、管理技术紧密结 合，不断探索适应需求的新型生产模式，才能提高先进制造工艺的使用效果。 先进制造生产模式主要有：柔性生产、准时生产、精益生产、敏捷制造、并行 工程、分散网络化制造等。这些先进制造模式是制造工艺与信息、管理技术紧 密结合的结果，反过来它也影响并促进制造工艺的不断革新与发展。 2 2 2 2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 本课题的基本内容：ca6140 车床后托架加工工艺及夹具设计 ca6140 车床后托架加工工艺设计可能遇到的困难： 制订 ca6140 车床后托架加工工艺规程，关键是工序的划分和定位基准的选 择。 工序的划分确定加工顺序和工序内容，安排工序的集中和分散程度，划 分 工序阶段，这项工作与生产纲领有密切关系，具体可以根据生产类型、零 件的结构特点、技术要求和机床设备等。生产条件确定工艺过程的工序次数； 如批量小时可采用在通用机床上工序集中原则，批量大时即可按工序分散原 则，组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备，按工序集中原则组织生 产。 定位基准的选择根据粗基准，精基准的选择原则；遵循基准统一、基准 重合。由零件图具体分析可得：ca6140 车床后托架首先以一个侧面和一个孔为 粗基准，对底平面 a 进行粗加工，再以底平面 a 为基准加工孔。 夹具设计可能遇到的困难： 工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工件夹紧牢固是否可靠等等。 工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基 准与定位元件的配合状况等因素有关， 可提高夹具的制造精度， 减少配合间隙， 就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤消多余定 位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位 基准的配合间隙等办法来解决。 夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采 用多点夹紧或在工件钢性薄弱部位安放适当的辅助支撑。 上述即为遇到困难的解决措施。 3 3 3 3、 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径） ，本课题包括两方面的 内容：ca6140 车床后托架加工工艺的设计夹具设计 制定工艺规程的研究途径和可行性分析 毛坯的选择根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件 图上已有规定。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率， 以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则 按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。 毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生 产率、节约材料、降低成本有很大的影响。ca6140 车床后托架毛坯材料为灰铸 铁（ht150） ，硬度范围在 150200hbs，承受中等载荷。采用砂型铸造方法， 由于大批量生产故宜采用实体模样（金属模）进行两箱造型，这不仅简化了造 型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。在切削 加工前进行石墨化退火处理，消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口 组织（大量渗碳体出现）以便进行切削加工。 拟订工艺路线表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位 及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺 路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进 行分析比较后再确定。 计算切削用量、加工余量及工时定额查阅切削用量手册等资料并进 行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据 经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用 量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工 质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计 资料来估算。随着生产的发展，工艺的改进，新工艺，新技术的不断出现，工 时定额应进行相应的修改。 对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时 互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量 是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈 不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断 地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服 从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应 尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。 因此，ca6140 车床后托架的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经 济性的统一，达到经济合理及可行的最优方案。 夹具设计的研究途径和可行性分析 ca6140 车床后托架镗、铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是 针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。 夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决 此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如 定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精 度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。 除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应， 夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可 靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 报告人签名：* 2006 年 4 月 10 日 4 4 4 4、进度计划、进度计划 序号日期进度安排 13 月 27 号开始进行毕业设计、熟悉题目及要求 23 月 31 号设计资料的收集及借阅 34 月 4 号分析研究所得到的设计资料 44 月 10 号方案设计、比较 54 月 20 号设计方案实施（设计、计算等） 65 月 20 号设计、论文整理及修改 76 月 9 号毕业设计答辩 8 9 4 4 4 4、 指导教师意见指导教师意见 （对对本课题的深度本课题的深度、 广度及工作量的意见和对设计结果的预测广度及工作量的意见和对设计结果的预测） 贺兵同学在毕业设计选题后，能综合运用所学的专业知识研究、分析设计 内容，明确所要完成的设计任务和要求。对该设计课题即“机械加工工艺与夹 具设计”以及与之相关的机械制造技术当今的发展方向、发展水平的认识基本 正确，对该毕业设计的初步解决方法，思路基本正确。有关设计所需要的参考 资料、手册等的查阅、收集基本就绪，根据已具备的条件，可以进行零件的机 械加工艺工规程设计、并依据所优选的零件机械加工规程进行夹具的方案设计 等工作。在进行过程中，希望该同学注意保留有关方案构思、计算等有关材料， 以便后续工艺卡填写及设计说明书的整理。 指导教师： 年月日 6 6 6 6、教研室主任意见、教研室主任意见 教研室负责人： 年月日 说明： 1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写， 在毕业设计开始后两周内完成。 2、 “课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于 1200 字， “课题的基本内容及研究手段和 可行性分析”应不少于 1000 字。 3、本页不够，请加页 摘要 i 摘要 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。本课题研究 ca6140 车床后托架加工工艺规程。首先通过对零件图的分 析，了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择 合适的加工方法。再拟订较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性 的统一。 机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分， 在整个机械加工过程 中，夹具除了夹紧、固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度、提高 加工生产率。 本课题在设计的过程当中，深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进 技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。 关键词产品设计，后托架，加工工艺，夹具 abstract ii a a a abstractbstractbstractbstract he machine-finishing craft realizes the product design, guaranteed the product quality, saves the energy, reduces the consumption the important method. after this topic studies the ca6140 lathe the bracket processing technological process. first through to the detail drawing analysis, understood the work piece the structural style, has been clear about the concrete specification, thus to work piece each composition surface choice appropriate processing method. again drafts the more reasonable technological process, fully manifests the quality, the productivity and the efficient unification . engine bed jig design is in a craft equipment design important constituent, in the entire machine-finishing process, the jig except clamps, fixes is processed outside the components, but also requests guarantee processing components position precision, enhancement processing productivity . this topic in the middle of the design process, penetrates the production reality, conducts the investigation and study, absorbs the domestic and foreign advanced technologies, formulates the reasonable design proposal, is carrying on the concrete design . keywordskeywordskeywordskeywordsshift the product design，latter bracket ，processing craft，jig 1 目目目目录录录录 摘摘要要 abstractabstractabstractabstract 1 1 1 1ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计.3 1.11.11.11.1 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的结构特点和技术要求车床后托架的结构特点和技术要求.3 1.21.21.21.2 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的材料、毛坯和热处理车床后托架的材料、毛坯和热处理.3 1.2.1 毛坯材料及热处理.3 1.2.2 毛坯的结构确定.4 1.31.31.31.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题工艺过程设计中应考虑的主要问题.4 1.3.1 加工方法选择的原则.4 1.3.2 加工阶段的划分.4 1.3.3 工序的合理组合.5 1.3.4 加工顺序的安排.5 1.41.41.41.4 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的机械加工工艺过程分析车床后托架的机械加工工艺过程分析.5 1.4.1 ca6140 车床后托架零件图分析.5 1.4.2 ca6140 车床后托架的加工工艺的路线.7 1.51.51.51.5 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的工序设计车床后托架的工序设计.12 1.5.1 工序基准的选择.12 1.5.2 工序尺寸的确定.12 1.5.3 加工余量的确定.14 1.5.4 确定各工序的加工设备和工艺装备.15 1.5.5 确定切削用量及工时定额.16 2 2 2 2专用夹具设计专用夹具设计专用夹具设计专用夹具设计.26 2.12.12.12.1 铣平面夹具设计铣平面夹具设计.26 2.1.1 研究原始质料.26 2.1.2 定位基准的选择.26 2.1.3 切削力及夹紧分析计算.26 2.1.4 误差分析与计算.27 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明.28 2.22.22.22.2 钻三杠孔夹具设计钻三杠孔夹具设计.28 2.2.1 研究原始质料.28 2.2.2 定位基准的选择.29 2.2.3 切削力及夹紧力的计算.29 2.2.4 误差分析与计算.30 2.2.5 夹具设计及操作的简要说明.31 2.32.32.32.3 钻底孔夹具设计钻底孔夹具设计.31 2.3.1 研究原始质料.31 2.3.2 定位基准的选择.31 2.3.3 切削力及夹紧力的计算.31 2.3.4 误差分析与计算.32 2.3.5 夹具设计及操作的简要说明.33 2 结结结结论论论论.34 参考文献参考文献参考文献参考文献.35 致致致致谢谢谢谢.36 3 1 1 1 1ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计车床后托架的加工工艺设计 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，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全 劳动组织的重要依据，也是企业上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高 经济效益的技术保证。 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。 对于某个具体零件，可采用几种不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案 都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益来看，可能其中有种方案 比较合理且切实可行。因此，必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等， 拟 订较为合理的工艺过程。 1.11.11.11.1 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的结构特点和技术要求车床后托架的结构特点和技术要求车床后托架的结构特点和技术要求车床后托架的结构特点和技术要求 由零件图 1-1 可得：ca6140 车床后托架是铸造件，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mm 025 . 0 0 40+,mm 02 . 0 0 2 . 30 + ,mm 03. 0 0 5 . 25 + 要求达到的精度等 级为87itit。粗糙度为umra6 . 1=，且以底平面为基准，要求平行度公差为 07. 0，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。 mm202、mm132粗糙度为50=rz；mm202为锥孔，且粗糙度 为umra6 . 1=。 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。 1.21.21.21.2ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的材料、毛坯和热处理车床后托架的材料、毛坯和热处理车床后托架的材料、毛坯和热处理车床后托架的材料、毛坯和热处理 1.2.11.2.11.2.11.2.1 毛坯材料及热处理毛坯材料及热处理毛坯材料及热处理毛坯材料及热处理 毛坯材料 灰铸铁（ht150） ，由资料2机械加工工艺手册表 4-71，可得力学性能： 表 1.1 灰铸铁（ht150）的性能参数 牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范围金相组织 ht1502.5-10 10-20 20-30 30-50 175 145 130 120 h175150-200铁素体+珠 光体 4 灰铸体一般的工作条件： 承受中等载荷的零件。 磨檫面间的单位面积压力不大于 490kpa。 毛坯的热处理 灰铸铁（ht150）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片 状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化， 并 改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，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。 1.2.21.2.21.2.21.2.2 毛坯的结构确定毛坯的结构确定毛坯的结构确定毛坯的结构确定 毛坯的结构工艺要求 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 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。 1.31.31.31.3工艺过程设计中应考虑的主要问题工艺过程设计中应考虑的主要问题工艺过程设计中应考虑的主要问题工艺过程设计中应考虑的主要问题 1.3.11.3.11.3.11.3.1 加工方法选择的原则加工方法选择的原则加工方法选择的原则加工方法选择的原则 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，表面相互位置精度要求。 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 加工方法要与生产类型相适应。 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 1.3.21.3.21.3.21.3.2 加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段的划分 按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条 件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷， 予 5 以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床， 选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹 紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般 粗加工的公差等级为1211itit，粗糙度为umra10080。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备， 保 证合适的加工余量。半精加工的公差等级为109itit。表面粗糙度为 umra25. 110。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几 精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排 在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般为76itit，表面粗糙度为umra25. 110。 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度 改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为65itit, 表面粗糙度为umra32. 025. 1。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的 不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 1.3.31.3.31.3.31.3.3 工序的合理组合工序的合理组合工序的合理组合工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备 等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 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。 工序集中原则 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。 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。 1.3.41.3.41.3.41.3.4 加工顺序的安排加工顺序的安排加工顺序的安排加工顺序的安排 零件的加工过程通常包括机械加工工序，热处理工序，以及辅助工序。在安 排加工顺序时常遵循以下原则：见下表 表 1.2 加工工序安排原则 6 工序类别工序安排原则 机械加工1）对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线 工序，为精基准加工提供找正基准 2）按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准 面 3）在重要表面加工前应对精基准进行修正 4）按“先主后次，先粗后精”的顺序 5）对于与主要表面有位置精度要求的次要表面 应安排在主要表面加工之后加工 热处理退火与正火毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行 时效为消除残余应力，对于尺寸大结构复杂的铸件， 需在粗加工前、后各安排时效处理；对于一般铸 件在铸造后或则粗加工后安排时效处理；对于精 度高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效 处理 淬火淬火后工件硬度提高，应安排在精加工阶段的磨 削加工前进行 渗碳渗碳易产生变形，应安排在精加工前 渗氮一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工 之前 辅助工序中间检验一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前； 花费工时较多和重要工序的前后 特种检验荧光检验、磁力探伤主要用于表面质量的检验， 通常安排在精加工阶段。荧光如用于检验毛坯的 裂纹，则安排在加工前 表面处理电镀、涂层、发蓝等表面处理工序一般安排在工 序的最后进行 1.41.41.41.4ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的机械加工工艺过程分析车床后托架的机械加工工艺过程分析车床后托架的机械加工工艺过程分析车床后托架的机械加工工艺过程分析 1.4.11.4.11.4.11.4.1 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架零件图分析车床后托架零件图分析车床后托架零件图分析车床后托架零件图分析 7 图 1.1 ca6140 车床后托架零件图 由图 1-1 可知： 该零件为铸件，材料为灰铸铁)150(ht，重量为kg05 . 3 。 要求加工mm 025. 0 0 40+、mm 02 . 0 0 2 . 30 + 、mm 03. 0 0 5 . 25 + 的精度等级为7it， 粗糙度umra6 . 1=，且要求与底平面的平行度公差为07. 0。 要求精加工底平面粗糙度umra6 . 1=，平面度公差为03. 0。 要求加工mm202、mm132粗糙度为50rz。 mm102是锥孔，要求精铰加工，粗糙度umra6 . 1=。 对于mm 03. 0 0 5 . 25 + 孔口进行锪平加工。 加工螺纹孔6m。 1.4.21.4.21.4.21.4.2 ca6140ca6140ca6140ca6140 车床后托架的加工工艺的路线车床后托架的加工工艺的路线车床后托架的加工工艺的路线车床后托架的加工工艺的路线 拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究， 多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。 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 1.3 (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 8 外 圆 粗车 半 精 车 精车 细车 粗磨 精磨 研磨 12.5 6.3 1.6 0.8 1.0 0.4 0.1 13 45 67 78 67 89 1014 it12it11 it10it9 it8it7 it6it5 it8it7 it6it5 it6it5 1110 108 87 76 7 6 45 15 0.501.60 0.20.5 0.10.25 0.250.85 0.06 0.100.03 指 尺 寸 在 直径180 以 下,长度在 500以下,铸 件 的 直 径 余量 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 25 6.3 6.3 1.6 0.8 0.2 3.2 1.6 1.6 0.2 0.1 13 45 24 56 67 910 56 67 67 910 1014 it13it11 it10it9 it10it9 it9it8 it8it7 it7it6 it8 it7 it8 it7it6 it7it6 10 8 98 8 7 6 87 76 7 6 54 0.30.5 1.8 1.01.8 0.50.8 0.10.3 0.10.55 0.40.2 0.20.3 0.20.5