CA6140车床后托架的加工工艺及夹具设计【5套夹具】
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CA6140机床后托架零件图.dwg
CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计开题报告.doc
CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计论文.doc
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加工三杠孔钻床夹具装配图.dwg
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夹具角铁.dwg
工艺卡片.dwg
底面夹具装配图.dwg
底面夹具角铁.dwg
钻Φ14孔夹具体.dwg
钻Φ14孔夹具装配图.dwg
钻Φ17孔夹具装配图.dwg
钻三杠孔夹具体.dwg
钻孔夹具装配图.dwg
钻底孔夹具体.dwg
铣底面夹具体.dwg
铣底面夹具装配图.dwg
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
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 .
Keywords shift the product design,latter bracket ,processing craft,jig
目 录
摘 要 ……………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………Ⅱ
1 CA6140车床后托架的加工工艺设计 3
1.1 CA6140车床后托架的结构特点和技术要求 3
1.2 CA6140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
1.3 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
1.4 CA6140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
1.5 CA6140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 专用夹具设计 26
2.1 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
2.2 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
2.3 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
结 论 34
参考文献 35
致 谢 36
1 CA6140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。
1.1 CA6140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:
① 精加工孔 , , 要求达到的精度等级为 。粗糙度为 ,且以底平面为基准,要求平行度公差为 ,主要满足加工孔的位置精度。
② 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。
③ 、 粗糙度为 ; 为锥孔,且粗糙度为 。
④ 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。
1.2 CA6140车床后托架的材料、毛坯和热处理
1.2.1 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
灰铸体一般的工作条件:
① 承受中等载荷的零件。
② 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。
1.2.2 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:
① 铸件的壁厚应和合适,均匀,不得有突然变化。
② 铸造圆角要适当,不得有尖角。
③ 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。
④ 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。
⑤ 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:
① 各加工面的几何形状应尽量简单。
② 工艺基准以设计基准相一致。
③ 便于装夹、加工和检查。
④ 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。
1.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题
1.3.1 加工方法选择的原则
① 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。
② 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。
③ 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。
④ 加工方法要与生产类型相适应。
⑤ 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。
1.3.2 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:
① 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,所需夹因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
2.3.4 误差分析与计算
该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准,要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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。
孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定,由资料[6]《互换性与技术测量》表 可知:
取 (中等级)即 :尺寸偏差为 、
由资料[10]《机床夹具设计手册》可得:
① 定位误差:定位尺寸公差 ,在加工尺寸方向上的投影,这里的方向与加工方向一致。即:故
② 夹紧安装误差,对工序尺寸的影响均小。即:
③ 磨损造成的加工误差: 通常不超过
④ 夹具相对刀具位置误差:钻套孔之间的距离公差,按工件相应尺寸公差的五分之一取。即
误差总和:
从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
2.3.5 夹具设计及操作的简要说明
本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的底孔、锥孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准,在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。
结 论
通过本次的毕业设计,使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习,对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解,本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣钻夹具的设计与分析,对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。
参考文献
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致 谢
本毕业设计是在指导老师副教授的指导下完成的,衷心感谢卢老师的悉心指导以及在生活上给予的关心和帮助。卢老师以渊博的学识、高度的责任感使我不仅在学术上受益匪浅,而且言传身教,以其高尚的人格教导了我做人的道理。在此毕业设计完成之际,瑾向卢老师表示最衷心的感谢!同时,我深深感谢我们机电工程学院的领导和老师,我在思维方法、学习态度和工作作风方面得到的进步都受益于您们的指导和影响;对我能顺利完成毕业设计给予了很大的帮助。
在课题的研究和设计过程中,得到了师兄的无私帮助,在此对他们表示衷
的感谢。最后,深深地感谢父母和家人多年来的支持、理解和关心。