答辩稿-ca6140车床后托架零件机械加工工艺及精镗孔夹具设计

CA6140车床后托架零件机械加工工艺及精镗孔夹具设计毕业答辩,班级： 姓名： 学号：指导老师：,目录,毕业设计课题的要求、目的与意义毕业设计课题实现的总体方案毕业设计课题实现的技术路线（主要依据、主要方法、主要内容)所涉及的技术难题及解决方法毕业设计成果展示在设计中的体会和收获对毕业设计的工作的意见和建议致谢,毕业设计课题的要求、目的与意义,毕业设计课题的要求已知CA6140车床后托架零件（见附图1），该产品年产量为6000台，设其备用率为9%，机械加工废品率为1%，试进行该零件的机械加工工艺规程和精镗孔的夹具设计。主要内容：（1）计算生产纲领，确定生产类型（2）零件的分析（3）选择毛坯（4）工艺规程设计（5）机床夹具设计（6）编写说明书（7）夹具装配图的绘制、夹具体零件图及CA6140车床后托架零件图的绘制（三维和二维图均需绘制）。,毕业设计课题的目的和意义,本次的毕业设计是 CA6140车床后托架零件机械加工工艺及精镗孔 夹具设计，课 题 的 目 的 是让我们在对以前所学的机械的机械制造方面基础上熟悉机械加工工艺规程的设计和夹具的设计，同时也是对机械专业的知识的机械制造那一方面的知识的应用；它既是一次检阅，同时也是一次锻炼，使我们系统地掌握机械专业的基础的制造技术，并锻炼了我们的CAD制图能力和三维UG制图能力，同时提高了我们的机械电子工程专业机械方面的专业素质和水平。,毕业设计课题实现的总体方案,此毕业设计课题分为两大块，即为 CA6140车床后托架零件的机械加工工艺规程设计 和 精镗孔的夹具设计 两大块，我们先讲第一部分， CA6140车床后托架零件的机械加工工艺规程的设计方面。 首先，我们对零件进行全面的 分析，其中包括 零件的作用，零件的图纸技术要求 和零件的工艺分析等。1. CA6140车床后托架零件，它位于CA6140车床 床身的尾部，三杠孔分别装光杠、丝杠 和操纵杠，对它们起 加强固定作用，以提高车床加工的精度。 在与之间的孔为毛线孔，用于导通油路；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。CA6140 车床后托架的是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。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。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。,零件的三维UG 图形如下：,零件的三维UG 图形如下：,毕业设计课题实现的总体方案,接下来，我按照要求确定后托架的毛坯，CA6140车床后托架毛坯材料为灰铸铁HT200，重量为3.05Kg，硬度范围在150200HBS，承受中等载荷。因为是按要求是中批量的生产，所以我选择选择金属行浇铸，这样可以免去每次造型 。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。然后，我开始按照图纸要求的技术参数进行系统的分析各要求加工的面及孔的加工方法，（其中主要包括底平面，侧面三杠孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔）。对于底平面的加工，我选择的是粗铣精铣，侧面的三杠孔的加工，则选择的是粗镗半精镗精镗，(?) 对于顶面的四孔，我选择了先钻，对于不同的孔的要求，再进行扩，锪，以及铰等加工方法！再然后，确定粗精基准，接下来，我开始拟订加工路线，这其中要考虑到工序的合理组合，阶段的划分，以及方案的比较。其中 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。,毕业设计课题实现的总体方案,其中要从保证孔与孔、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。 精基准的选择：包括（1）基准重合原则 （2）基准统一原则 （3）互为基准的原则 （4）自为基准原则 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确。,CA6140车床后托架零件加工工艺规程设计,工艺路线的拟订 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、精加工底平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。工艺路线方案比较表.doc从两种工艺路线方案中 合理性和经济性、成本中去考虑选择一种相对较优的工艺路线方案，具体的见: 较优的工艺路线方案.doc接下来进行的就是CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺 寸的计算：然后进行切削用量及基本工时（机动时间）的计算和加工机床的参数选择； 工序1：粗、精铣底面机床：双立轴圆工作台铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）D=63mm,齿数Z=6,CA6140车床后托架零件加工工艺规程设计,然后选定其铣削深度 、进给量 、和机床主轴转速 n。工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔机床：卧式镗床 T68刀具：硬质合金镗刀。工序3：钻顶面四孔钻顶面四孔（其中包括钻孔，和扩孔，铰孔，以及锪孔，）机床：摇臂钻床 Z3025。刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211和E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式4号锥直柄铰刀 。工序4：钻侧面两孔钻侧面两孔（其中包括钻孔和攻螺纹孔）机床：摇臂钻床Z3025 攻螺纹孔 机床：组合攻丝机 刀具：高速钢机动丝锥,CA6140车床后托架零件加工工艺规程设计,然后是 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6000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于25件。设每天的产量为25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19.2min。其中 工时定额 包括基本时间、辅助时间和服务时间。 最后依据计算出的 切削深度、进给量、机床主轴转速、切削速度、以及 工时定额 来编制 机械加工工艺过程综合卡片，并用于 指导 车间 现场生产。,2. CA6140机床后托架夹具设计,下面我进行了我的整个毕业设计的第二个部分， 加工用的专用夹具的设计。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。机床夹具是零件在机床上加工时，用以装夹工件（和引导刀具）的一种工艺装备。其作用是正确确定工件与刀具之间的相对位置，并将工件牢固地夹紧。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度。因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺镗孔夹具一套。其中加工侧面的三孔的夹具将用于卧式镗床，并且保证镗孔时的加工质量和精度。需要设计的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。,2. CA6140机床后托架夹具设计,2.1定位基准的选择由零件图可知：三杠孔轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。三杠孔的轴线间有位置公差，选择左侧面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。（在此 看图纸并做一些说明）2.2 然后进行切削力及夹紧力的计算 所设计的精镗孔夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件， 其受力简图为：,2. CA6140机床后托架夹具设计,2. CA6140机床后托架夹具设计,2.3 然后 进行的是 夹具的 误差分析与计算：该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。,所涉及的技术难题及解决方法,零件上顶面是斜面的夹具 夹紧问题？,技术难题,零件三杠孔的加工精度问题？,技术难题与解决方法,1.零件三杠孔的加工精度问题？ 零件的加工质量主要由加工的尺寸和精度保证，如果零件的加工工序的精度保证不好，那么加工出来的零件品质必然不太好，三杠孔位于 CA6140车床 床身的尾部，起加强固定作用，对CA6140 车床加工的精度有重要影响。 所以由零件图分析可知，后托架的侧面三杠孔的精度要求较高，粗糙度要求是Ra1.6, 同时 三杠孔的中心线和底平面 有平面度的公差要求等。所以 侧面 三杠孔必须 要 精加工， 同时 要用专用夹具来保证 其 精度等。,技术难题与解决方法,2.零件上顶面是斜面的夹具 夹紧问题？ 夹具对提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度， 有十分重要的作用，在批量生产零件中 ，需要设计专用夹具，用来保证加工的质量。 由后托架零件图可知，零件的上顶面不是一个平面，而是一个斜面，所以其夹具的夹紧装置 就显得有点 棘手，在这种情况下就不能采用 普通的 压板或者 压块了，否则，用 夹紧机构 夹紧时就受有 间隙，受力不均匀，甚至达不到 夹紧的效果 或者 夹紧了但是把零件的上顶面 因受力不好而压坏了，所以我在设计夹具的时候采用 弧形压块 和 铰链压板来 夹紧，并采用螺旋夹紧机构来使之 固定，并解决这个问题。,毕业设计成果展示,根据毕业设计任务书的要求，得出的设计成果包括: CA6140车床后托架零件的机械加工工艺规程一份 （可用于指导 车间的现场 生产） CA6140车床后托架零件的精镗孔夹具一套 (可用于指导 夹具的生产、包括夹具的装配图的设计和 夹具体零件图的设计共 两套） 设计说明书一份。（包括详细的计算和说明过程。),毕业设计中的体会、收获,在这次毕业设计里，我的课题是CA6140车床后托架零件的加工工艺规程和精镗孔夹具设计, 对于这个课题，我相信大家都很熟悉，这个课题方向是机械行业中的最传统的机加那一部分，也是最基础的一部分。但我认为也是很重要的一部分，只有加工的工艺水平提高了，作为加工工具之一的夹具水平提高了，整个机械装备制造业水平才算是一个大大 的提高。只有重视基础领域的研究和创新，这个行业才可能有更大的可持续发展空间。此次设计中，从零件分析到工艺规程的制订，再到加工夹具的设计，在整个过程中，让我对机械加工领域有了一个整体的了解。在设计中虽然碰到很多难题与不足，我想这跟我对理论知识与实践经验还存在很多的不足，我相信，在我以后的工作里，随着工作经验和对这机械行业的机械加工这一方面的深入，会逐步的弥补我在设计中的不足。整体上说，我在这次设计中收获还是不少，让我很好的了解机械行业的机械加工的一些情况，相信对我以后的工作有很大的帮助。同时对提高我的机械 专业素质也是十分重要的！,致谢,本文的设计工作是在江桂云老师的悉心指导和殷切关怀下顺利完成的，在我学业和论文的研究工作中无不倾注着老师辛勤的汗水和心血。老师严谨的治学态度、渊博的学识、无私的奉献精神及高尚的人格魅力使我受益匪浅。从尊敬的老师身上，我不仅学到了