CA6140车床后托架零件的加工工艺及工装毕业设计

毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 CA6140 车床后托架零件的加工工艺车床后托架零件的加工工艺 及工装及工装 英文题目英文题目 After the CA6140 lathe process and tooling bracket 学生姓名 学生姓名 申请学位门类 申请学位门类 学学 号 号 专专 业 业 学学 院 院 指导教师 指导教师 职称职称 二二 0 一一 六六 年年 六六 月月 摘摘 要要 本次毕业设计是 CA6140 车床后托架加工工艺及工装夹具设计 本次设计 首先需要通过对 CA6140 车床后托架零件图进行分析 了解工件基本的结构形式 确定工件具体的技术要求 然后对工件各个组成表面选择较好的加工方法 制 定出较为合理的工艺规程 同时 夹具设计在机械加工工艺设计过程中的起到非常重要的作用 在整 个机械加工工艺过程中 夹具除了起到夹紧和固定作用外 还保证了加工工件 的加工精度 提高了加工效率 因此 夹具设计在整个设计过程中是必不可少 的 在工艺设计的过程当中 要根据实际的生产要求 进行研究 分析 制定 出合理的设计方案 在进行具体工艺规程的方案设计 关键词 关键词 后托架 夹具 定位方案 夹紧力 夹具 ABSTRACT This graduation design is the bracket after the CA6140 lathe processing technology and fixture design Bracket after the design need to first through to the CA6140 lathe parts diagram analysis understand the basic structure of workpiece determine the specific technical requirements of workpiece and then the component surface of workpiece choose better processing method the reasonable process procedures At the same time the fixture design in mechanical processing technology play a very important role in the process of design in the process of the whole machining process fixture in addition to the clamping and fixed effect also ensure the machining accuracy of workpiece improves the processing efficiency Therefore the fixture design throughout the design process is indispensable In the process of technological design according to the actual production requirement to conduct research analysis to develop a reasonable design scheme in the concrete procedure of program design Keywords after bracket process fixture positioning clamping force clamping apparatus 目目 录录 绪论 1 1 零件分析 2 1 1 确定生产类型 2 1 2 零件的作用 2 1 3 零件的工艺分析 2 2 工序设计 3 2 1 确定毛胚的制造形式 4 2 2 选择基准 4 2 3 制定工艺路线 4 2 4 确定加工余量及毛胚尺寸 7 2 5 确定切削用量及基本工时 8 3 钻三杠孔夹具设计 24 3 1 原始材料分析 24 3 2 选择定位基准 24 3 3 选择定位元件 25 3 4 选择导向元件 25 3 5 计算切削力及夹紧力 26 3 6 定位误差分析及计算 27 3 7 夹具设计及操作的简要说明 27 小结 29 致谢 30 参考文献 31 东华理工大学毕业设计绪论 第 0 页 绪 论 这次毕业设计不仅是对我们在整个大学四年学习成果的一次综合考察 同时 也是对自己的一种了解 了解自己在这大学四年当中都学到了什么东西 掌握 了多少专业知识多少 能不能将所学到的知识熟练的运用到实际的生产工作当 中 所以 我们要努力地做好这次的毕业设计给自己的大学四年画上一个完美 的句号 机械加工工艺的设计是工件加工的的重要部分 它决定所生产的工件的机械 性能的好坏 根据工件机械的性能要求的不同进行合理的工艺设计 在实际的 生产过程中还需要借助专用夹具来对零件进行加工 机床夹具不仅可以保证零 件的加工精度 提高生产效率还能减少劳动强度降低生产成本等 当下 我国的装备制造业虽然取得了一点成果 也有了一定的基础 但是实 力较其它发展中国家来说 毕竟技术基础薄弱 对于如今飞速发展的制造业还 是有点跟不上时代的步伐 因此我们要努力学习 勇于创新 克服设计制造中 遇到的问题 利用我们在学校学到的知识 要把我国从一个制造业大国建设成 为一个世界制造强国 在世界制造业占有一席之地 东华理工大学毕业设计1 零件分析 第 1 页 1 零件分析 后托架零件图如下 1 1 确定生产类型 分析 CA6140 车床上的后托架的零件图 可知该产品是属于轻型机械 根据生产 类型与生产纲领及其他技术要求之间的关系 可知该零件的生产类型为中批生产 1 2 零件的作用 CA6140 车床后托架的工作位置是在车床床身的尾部 当处理超出床长度细杆 部分 支持工件机配件 加强固定工件和机床部件刚度的影响 为了提高车床加 工的准确性 后托架零件的三杠孔 分别用来安装光杠 丝杠和操纵杠 对于 零件上的毛线孔 主要是起到了导通油路的作用 对于旁路的螺纹孔 是用来 连接油盖的 对于正面的四个孔 是为了更好的将后托架零件固定在车床的尾 部 后托架零件的主要工作面为底面和侧面的三孔 这两个工作面也是我们这 次设计加工过程中需要重点加工工对象 1 3 零件的工艺分析 CA6140 车床后托架两组表面的位置精度要求分别如下 1 以孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括 mm40 mm 025 0 0 40 及的孔 两个的沉头孔 两个的装配铰孔 mm 2 0 0 2 30 mm 3 0 0 5 25 mm20 mm13 的深孔 螺纹 两销孔 其中 主要加工表面为 mm6 6Mmm 025 0 0 40 东华理工大学毕业设计1 零件分析 第 2 页 及的三个孔 mm 2 0 0 2 30 mm 3 0 0 5 25 2 以的底面为中心的加工表面 这一组加工表面包括的mm60120 mm60120 底面和锪平面 其中两组加工表面之间具有一定的位置精度的要求 主要是 1 孔的轴线与底面的平行度为 mm 025 0 0 40 07 0 100 2 孔的轴线与底面的平行度为 mm 2 0 0 2 30 07 0 100 3 孔的轴线与底面的平行度为 mm 3 0 0 5 25 08 0 100 4 下底面的平面度误差为 03 0 5 毛线孔的中心线与底面尺寸误差为 07 0 可知 在保证位置精度要求的情况下 可以先加工以上两组平面其中一组 再通过专用夹具对另外一组平面进行加工即可 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 3 页 2 工序设计 毛胚图如下 2 1 确定毛坯制造形式 后托架作为 CA6140 车床的后托起结构部分 材料为 HT200 由于机床在运行 过程中经常需要使主轴进行正转与反转的运动 同时 转向开关 丝杠以及光 杠也会进行正转与反转的连续或瞬时运动 并且 该零件的轮廓尺寸不大 所 以可以采用砂型铸造的方式 这也可以满足提高生产率和加工精度的要求 较 为合理 2 2 选择基准 选择合理的基准在工艺设计过程中非常重要 基准选择的合理 可以保证产 品的质量 提高生产效率 反之 加工工艺过程中会问题不断 甚至还会造成 生产出来的零件大批量不合格或者直接报废 使的生产无法正常的运行 1 选择粗基准 对于大部分的孔类零件 通常会选择以孔来作为粗基准 但 对本次设计的零件来说 孔是铸造孔 不适合作精基准 因此 我mm 025 0 0 40 们可以选择以顶面加一个可调支撑作为粗基准 以此基准把的底面mm60120 先加工出来 由于顶面只限制了 X Y Z 的转动和 Z 的移动 4 个自由度 因此 可以选择左端面来作为第二基准面 这样此二面就可以限制 6 个自由度 达到 完全定位 2 精基准的选择 主要考虑基准重合的问题 当设计的基准与工序的基准不 重合时 应尽量对尺寸进行计算 2 3 制订工艺路线 工艺路线的制定是为了使工件能够达到所要求的形状 尺寸精度以及位置精 度等技术要求 本次设计的零件在生产的时候应该要考虑用万能性机床并配合 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 4 页 专用夹具 尽量使加工工序集中 提高产品的生产效率 同时也要考虑到保证 产品的质量 此外 还应该考虑到经济方面 在实际的生产过程当中 还需要 考虑加工的设备 尽量降低成本 节约资源 使效益最大化 1 方案一 工序 10 粗铣底面 并保证底面尺寸为 mm60120 定位基准 侧面和外圆 工序 20 精铣底面 并保证底面尺寸为 mm60120 定位基准 侧面和外圆 工序 30 钻两个的孔 钻两个销孔 锪一个沉头孔 深mm13 mm10 mm13 锪两个沉头孔 深 mm40mm20 mm12 定位基准 底面和侧面 工序 40 钻孔 钻孔 钻孔 锪平孔端面 mm38 mm28 mm 5 23 mm5 23 尺寸深 mm44 mm2 定位基准 底面和侧面 工序 50 扩孔 扩孔 扩孔 mm39 mm 5 29 mm5 24 定位基准 底面和侧面 工序 60 半精镗孔 mm 5 39 mm30 mm 3 25 定位基准 底面和侧面 工序 70 精镗孔 mm40 mm 2 30 mm 5 25 定位基准 底面和侧面 工序 80 钻螺纹孔 钻深孔 mm1 5 mm6 定位基准 底面和孔 5 25 工序 900 攻螺纹孔 6M 底面和孔 5 25 工序 100 拉油槽 去毛刺 定位基准 底面和孔 5 25 工序 110 按照图纸的要求进行检验 2 方案二 工序 10 钻孔 钻孔 钻孔 锪平孔端面 mm38 mm28 mm 5 23 mm5 23 尺寸深 mm44 mm2 定位基准 侧面和外圆 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 5 页 工序 20 扩孔 扩孔 扩孔 mm39 mm 5 29 mm5 24 定位基准 侧面和外圆 工序 30 粗铣底面 保证底面尺寸 mm60120 定位基准 侧面和两孔 工序 40 粗铣底面 保证底面尺寸 mm60120 定位基准 侧面和两孔 工序 50 钻两个的孔 钻两个销孔 锪一个沉头孔 深mm13 mm10 mm13 锪两个沉头孔 深 mm40mm20 mm12 定位基准 底面和侧面 工序 60 半精镗 mm 7 39 mm30 mm 3 25 定位基准 底面和侧面 工序 70 精镗孔 mm40 mm 2 30 mm 5 25 定位基准 底面和侧面 工序 80 钻螺纹孔 钻深孔 mm1 5 mm6 定位基准 底面和孔 5 25 工序 90 攻螺纹孔 6M 定位基准 底面和孔 5 25 工序 100 拉油槽 去毛刺 定位基准 底面和孔 5 25 工序 110 按照图纸的要求进行检验 3 工艺方案的比较分析 比较方案一和方案二 各自特点为 方案一是先对以底面为中心的表面进行 加工 再以此表面为基准来对三个孔以及其他的孔进行加工 而方案二是先对 三个孔进行加工 再以孔作为定位基准来对底面进行加工 根据对方案一和方案二的比较分析以及后托架零件的作用 考虑到孔 mm40 之间的轴线平行度要求都比较高 因此 在选用底面作为 mm 2 30 mm 5 25 基准的时候 需要加工的孔的精度越高越好 这样看来 方案二的工序就不太 合适 我们采用方案一的大致顺序 方案一的加工顺序是选择先粗 精加工好 一组表面 然后再以此表面为基准来加工另外一组平面 根据工艺原则的具体 要求 对方案一进行改进 改进的工艺过程具体如下 工序 10 粗铣底面 保证尺寸 mm60120 定位基准 侧面和外圆 工序 20 精铣底面 保证尺寸 mm60120 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 6 页 定位基准 侧面和外圆 工序 30 钻两个的孔 钻两个销孔 锪一个沉头孔 深mm13 mm10 mm13 锪两个沉头孔 深 mm40mm20 mm12 定位基准 底面和底面 工序 40 钻孔 钻孔 钻孔 锪平孔端面 mm38 mm28 mm 5 23 mm 5 23 尺寸 深 mm44 mm2 定位基准 底面和底面 工序 50 扩孔 扩孔 扩孔 mm39 mm 5 29 mm 5 24 定位基准 底面和底面 工序 60 钻螺纹孔 钻深孔 mm1 5 mm6 定位基准 底面和底面 工序 70 攻螺纹孔 6M 定位基准 底面和底面 工序 80 半精镗 mm 5 39 mm30 mm3 25 定位基准 底面和底面 工序 90 加工油槽 定位基准 底面和底面 工序 100 精镗孔 mm40 mm 2 30 mm 5 25 定位基准 底面和侧面 工序 110 去毛刺 清洗 工序 120 按照图纸要求进行检验 2 4 确定加工余量及毛胚尺寸 CA6140 车床后托架选用的的材料为 HT200 该材料的硬度为 HBS b 200 毛坯余量为 3 05kg 生产类型属于中批量生产 采用了铸造毛坯的方案 根据以上的一些资料的分析以及所选择的加工工艺路线 可以确定各加工表 面的机械加工余量 工序尺寸以及毛坯尺寸 如下 1 底面 考虑到其底面额度粗糙度比较高 所以需粗 精铣底面 其加工余量 mmZ2 2 其余各铸造孔的加工余量为 零件尺寸 单边 毛坯 mm 025 0 0 40 mm5 1mm37 3 考虑到其余各孔的直径比较小 只能是实心孔 所以其毛坯不能铸造出孔 参 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 7 页 考资料 机械加工工艺手册 后确定 孔 钻孔到 扩孔到 半精镗到 mm 5 25 mm 5 23 mm 5 24 mm 3 25 精镗到 mm 5 25 孔 钻孔到 扩孔到 半精镗到 精mm 2 30 mm28 mm 5 29 mm30 镗到 mm 2 30 孔 扩孔到 半精镗到 精镗到 mm40 mm39 mm6 39 mm40 2 5 确定切削用量及基本工时 工序 10 粗铣底面 如图 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 粗铣底面 保证尺寸和台阶高 mm60120 mm18 选用机床 X6132 型铣床 刀具 高速钢圆柱形铣刀 参考资料 金属切削手册 取铣刀直径 查得铣刀齿数 mmd100 14 Z 2 确定铣削的深度 参考资料 金属切削手册 确定粗加工的铣削深度 mmap5 2 3 确定每齿的进给量 参考资料 机械加工工艺手册 取粗铣时的每齿进给量 rmmf 15 0 4 确定主轴的转速 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取粗铣时的主轴转速为 150r min 5 计算铣削速度 由于我们之前已经确定了铣刀直径和主轴转速 粗铣刀时为mmd100 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 8 页 所以 相应的铣削速度分别为 300r min 粗铣时 min 1 47 1000 15010014 3 1000 m dn v 6 校核机床的功率 由手册查得功率 pmpzem ZnKafadp 72 0 86 0 14 0 5 104 92 取 而14 Zsrn 5 2 60 150 60 e ammap5 2 zmmfz 15 0 参考资料 机械加工工艺手册 查得 故 FZvpm KKK 1 v K1 FZ K 所以 1 pm K 可知 其所KWpm32 1 15 2145 215 0 6010010 4 92 72 0 86 014 05 耗功率远小于机床功率 故方案可行 7 基本工时的计算 参考资料 机械加工工艺手册 可以确定切入和切出的行程长度为 而工件的长度为 可计算出铣刀的工作行程为mmll10 21 mml120 所以 基本工时为 mml13012010 粗铣时 min 41 0 1501415 0 130 21 基本 nf lll T 工序 20 精铣底面 如图 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 精铣底面 保证底面尺寸 台阶高 mm60120 mm18 选用机床 X5032 立式铣床 刀具 高速钢端面铣刀 参考资料 金属切削手册 取铣刀直径 mmd100 参考资料 金属切削手册 查得铣刀齿数 14 Z 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 9 页 2 确定铣削的深度 参考资料 金属切削手册 确定精加工的铣削深度 mmap5 0 3 确定每齿的进给量 参考资料 机械加工工艺手册 取精铣时的每转进给量 0 8mm rf 4 确定主轴的转速 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取精铣时的主轴转速为 190r min 5 计算铣削速度 由于之前已确定铣刀直径和主轴转速 所以 相应的铣削速度分别mmd100 为 精铣时 min 60 1000 19010014 3 1000 m dn v 7 校核机床的功率 由手册查得功率 pmpzem ZnKafadp 72 0 86 0 14 0 5 104 92 取 而14 Zsrn 5 2 60 150 60 e ammap5 2 zmmfz 15 0 参考资料 机械加工工艺手册 查得 故 FZvpm KKK 1 v K1 FZ K 所以 1 pm K 起所耗功率远KWpm32 1 15 2145 215 0 6010010 4 92 72 0 86 014 05 小于机床功率 故方案可行 7 基本工时的计算 参考资料 机械加工工艺手册 确定切入和切出的行程长度 mmll10 21 而工件的长度为 故铣刀的工作行程为 所以 mml120 mml13012010 基本工时为 精铣时 min08 1 1508 0 130 21 nf lll T基本 工序 30 钻两个的孔 锪一个的沉头孔 深 钻两个销孔mm13 mm13 mm40 锪两个沉头孔 深 mm10 mm20 mm2 如图 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 10 页 工步 1 钻两个孔mm13 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻锥度孔 mm10 选用机床 Z5125A 型钻床 刀具 钻头直径 mm13 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 3 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 30mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 9 795 1314 3 3010001000 r D v n min 750rn 5 计算基本时间 min14 0 3 0750 4720 21 nf lll T基本 工步 2 钻两个孔mm10 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻锥度孔 mm10 机床 Z5125A 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm10 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 2 0 3 确定切削速度 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 11 页 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 30mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 4 955 1014 3 3010001000 r D v n min 1000rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min3 0 2 01000 4650 工步 3 锪一个的沉头孔 深mm13 mm40 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 锪孔 mm13 机床 Z5125A 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm13 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 3 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 30mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 487 1314 3 3010001000 r D v n min 500rn 5 计算基本时间 nf l T基本min27 0 3 0500 40 工步 4 锪两个沉头孔 深mm20 mm12 6 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 锪孔 mm20 机床 Z5125A 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm20 7 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 3 0 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 12 页 8 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 30mvc 9 计算转速 按机床实际转速取 min 477 2014 3 3010001000 r D v n min 500rn 10 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min16 0 3 0500 0 5 1112 工序 40 钻孔到 锪平端面 尺寸 深mm28 mm 5 23 mm5 23 mm44 mm2 如图 工步 1 钻孔到mm28 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻孔 mm28 选用机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm28 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 4 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 28mvc 4 计算转速 按机床实际转速取min 5 318 2814 3 2810001000 r D v n min 320rn 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 13 页 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min62 0 4 0320 41560 工步 2 钻孔到 mm 5 23 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻孔 mm 5 23 机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm 5 23 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 4 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 28mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 5 379 5 2314 3 2810001000 r D v n min 380rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min54 0 4 0380 41860 工步 3 锪平端面 尺寸 mm 5 23 mm44 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 锪平端面 mm5 25 机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢 90 度锪钻 锪钻直径 mm5 23 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 4 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 28mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 7 349 5 2314 3 2810001000 r D v n min 350rn 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 14 页 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min1 0 4 0350 05 212 工序 50 扩孔到 mm 7 38 mm 5 29 mm 5 24 如图 工步 1 扩孔到mm39 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 扩孔 mm39 机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢扩孔钻 扩孔钻直径 mm39 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 3 确定切rmmf 5 0 削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 26mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 63 209 3914 3 2610001000 r D v n min 210rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基基 min63 0 5 0210 45 260 工步 2 扩孔到 mm5 29 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 15 页 加工需求 扩孔 mm 5 29 机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢扩孔钻 扩孔钻直径 mm 5 29 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 6 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 32mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 5 345 5 2914 3 3210001000 r D v n min 350rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min32 0 6 0350 45 260 工步 3 扩孔到mm 5 24 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 扩孔 mm 5 29 机床 Z575 型钻床 刀具 高速钢扩孔钻 扩孔钻直径 mm5 24 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 4 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速 min 28mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 97 363 5 2414 3 2810001000 r D v n min 360rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min46 0 4 0360 45 260 工序 60 钻螺纹孔 钻深孔 6Mmm6 如图 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 16 页 工步 1 钻螺纹孔6M 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻孔 mm1 5 机床 Z5125A 型钻床 刀具 选用高速钢麻花钻 钻头直径 mm2 5 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 15 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速 min 30mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 1861 2 514 3 3010001000 r D v n min 1600rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min14 0 15 0 1600 4425 工步 2 钻深孔 mm6 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 钻孔 mm6 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 17 页 机床 Z5125A 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm6 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 2 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 38mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 98 2016 614 3 3810001000 r D v n min 1800rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min29 0 2 01800 45 495 工序 70 攻螺纹孔 6M 如图 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 攻螺纹孔 6M 机床 Z5125A 型钻床 刀具 高速钢麻花钻 钻头直径 mm6 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 2 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 38mvc 4 计算转速 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 18 页 按机床实际转速取 min 98 2016 614 3 3810001000 r D v n min 1800rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min10 0 2 01800 4425 工序 80 半精镗到 mm 7 39 mm30 mm 3 25 如图 工步 1 半精镗到 mm 7 39 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 半精镗到 mm 7 39 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 37 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 48mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 385 7 3914 3 4810001000 r D v n min 400rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min45 0 37 0400 4260 工步 2 半精镗到 mm30 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 19 页 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 半精镗到 mm30 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 3 确定rmmf 13 0 切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 48mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 6 509 3014 3 4810001000 r D v n min 500rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min0 1 13 0 500 4260 工步 3 半精镗到 mm 3 25 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 半精镗到 mm 3 25 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 13 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 50mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 4 629 3 2514 3 5010001000 r D v n min 630rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min81 0 13 0630 4260 工序 90 加工油槽 如图 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 20 页 拉油槽 此处加工在 CA6140 车床上使用 YG6 切槽刀加工油槽 1 5mm 查阅机械制造工艺学课程设计指导书 表 5 42 可得纵向进给 p a f 0 2mm r 查表 5 43 可得 车削速度 其中 v y p m faT v C V 54 8 0 40 m 0 20 T 60min 所以切削速度 V 30 67mm min 由公式 v C v y 3253 7r min 选用 n 1400r min 所以实际切削速度为 d v 1000 n V 13 2mm min 查阅 金属加工工艺人员手册 表 15 1 可知 机动时间 其中 L 为切刀行程长度 f 为主轴每转切刀进给量 i 为进给次数 n 为i fn L t 主轴转速 L 46mm f 0 2mm r i 3 所以机动时间 t 0 493min 则辅助时间 0 089min m t18 0 t 工序 100 精镗到 mm40 mm2 30 mm5 25 如图 工步 1 精镗到 mm40 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 21 页 加工需求 精镗到 mm40 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 37 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 48mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 2 382 4014 3 4810001000 r D v n min 400rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min45 0 37 0400 4260 工步 2 精镗到 mm 2 30 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 加工需求 精镗到 mm 2 30 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 13 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 48mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 2 506 2 3014 3 4810001000 r D v n min 500rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min0 1 13 0 500 4260 工步 3 精镗到 mm 5 25 1 加工条件 工件材料 HT200 铸造 HBS b 200 东华理工大学毕业设计2 工序设计 第 22 页 加工需求 精镗到 mm 5 25 机床 T68 镗床 刀具 硬质合金镗刀 2 确定切削进给量 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取进给量 rmmf 13 0 3 确定切削速度 参考资料 实用金属切削加工工艺手册 取切削速度 min 50mvc 4 计算转速 按机床实际转速取 min 5 624 5 2514 3 5010001000 r D v n min 630rn 5 计算基本时间 nf lll T 21 基本 min81 0 13 0 630 4260 东华理工大学毕业设计3 钻三杠孔夹具设计 第 23 页 3 钻三杠孔夹具设计 夹具设计是工装设计中的一个重要的部分 在整个零件加工过程当中 夹具 不仅仅是用来夹紧 固定被加工零件 夹具的设计还要求保证加工零件的位置 精度 提高加工效率等 各种专用夹具的设计是否合理 将直接影响到被加工 零件的精度要求 生产制造 因所以 机床夹具的设计在整个机械加工工艺过 程中非常的重要 钻三杠孔夹具图如图 3 1 原始质料分析 本夹具主要是用于摇臂钻床上加工后托架的三杠孔 分别为的孔 mm40 的孔以及的孔 工件是以底面 侧面和盖板平面来作为定位 mm 2 30 mm 5 25 基准 然后在支撑钉和止推板上实现完全定位 加工时应满足粗糙度的要求以 及孔轴线对底平面的平行度公差的要求 同时 要找准定位基准 保证技术要 求 并且要考虑如何提高生产效率和降低劳动强度等问题 3 2 选择定位基准 由零件图可知 孔 的轴线与底平面有平行度 mm40 mm 2 30 mm 5 25 公差的要求 所以在对孔进行加工之前 需要粗铣加工底平面 然后在以底平 面为定位精基准今夕下一步的加工 这样就可以满足平行度公差的要求 东华理工大学毕业设计3 钻三杠孔夹具设计 第 24 页 由于三孔 之间的轴线有位置公差要求 因此选 mm40 mm 2 30 mm 5 25 择左端面为定位基准来设计钻模可以满足孔轴线间的位置公差要求 3 3 选择定位元件 工件在夹具中进行定位时 根据工件的结构特点和工序的加工要求来选择的 定位基准有各种形式 根据其形状的不同 选择不同的定位元件 由于钻三杆 孔夹具设计选择的是平面 参考资料 机械制造技术基础课程设计 底面的 定位元件可以选用两个球头支承钉和一个辅助支承 两个侧面分别用四个平头 支承钉和一个止推板来对工件进行定位夹紧 3 4 选择导向元件 钻床夹具的刀具导向元件为钻套 在钻模中 钻套作为刀具导向元件 钻套 是用来确定刀具相对定位元件的位置 并对钻头等孔加工刀具在加工的过程中 进行引导 以防止刀具在加工过程中发生偏斜 根据钻套的结构和使用情况 可分为固定式 可换式 快换式和特殊钻套 因为本夹具是钻三杆孔夹具 工 序要求对被加工的工件进行钻 扩 铰等三个工步的加工 最后要求达到工序 简图上所规定的加工要求 因此快换钻套适合作为本次设计的刀具导向元件 该钻套已标准化 参考资料 机械制造技术基础课程设计 对三杆孔的快换 钻套进行选择 孔可选择 孔可选择 mm 5 25 mmd26 mmD35 mm 2 30 孔可选择 mmd31 mmD48 mm40 mmd40 mmD70 这里以孔的钻套为例 对钻套的排屑间隙也做一下简单的分析 mm40 由于本零件材料为灰铸铁 加工灰铸铁时排屑间隙 所以 dh 7 03 0 mmd287 0h 如图 东华理工大学毕业设计3 钻三杠孔夹具设计 第 25 页 3 5 计算切削力及夹紧力 参考资料 机械加工工艺师手册 可得 切削力公式 式 2 11 Ppf KfaF 4 0 2 1 231 式中 mmap75 1 rmmf 55 1 参考资料 机械加工工艺师手册 得 95 0 190 S 6 0 HB Kp 即由式 2 11 得 23 509NFf 切削扭矩公式 式 2 12 Pp KfadM 8 0 75 0 2 83 0 即 69 2 mNM 根据对工件切削力和夹紧力的受力分析 在加工过程中对工件夹紧最不利的 瞬间状态时 根据静力平衡原理计算出理论的夹紧力 最后再乘以安全系数作 为实际所需夹紧力的数值 这样就保证了工件夹紧可靠 参考资料 机械加工工艺师手册 得 式 2 13 21 KF W f K 取 即 5 2 K 16 0 1 2 0 2 4 3536NWK 螺旋夹紧时的夹紧力计算公式 21 0 tgtg QL W z 式中参数参考资料 机械加工工艺师手册 可查得 33 9 675 5 z r 30 1 059 2 631 其中 140 mmL 80 NQ 螺旋夹紧力 5690 0 NW 受力图如图 东华理工大学毕业设计3 钻三杠孔夹具设计 第 26 页 通过上面的分析可知 实际所需要的夹紧力大于理论所需要的夹紧力 因此 该夹紧机构工作是可靠的 3 6 定位误差分析与计算 定位误差是由基准不重合误差和定位副制造部准确误差两部分组成 jb db 定位误差的大小是两项误