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CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计【5张CAD图纸+毕业论文+开题报告+任务书】

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关键词：: ca6140 车床后托架加工工艺夹具设计 cad图纸毕业论文开题报告 CA6140车床后托架任务书

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CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计

48页 17000字数+论文说明书+5张CAD图纸【详情如下】

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摘要

在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

关键词工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力

ABSTRACT

Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.

Keywords： The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength

摘要 I

ABSTRACT II

1 CA6140机床后托架加工工艺 3

1.1 CA6140机床后托架的工艺分析 3

1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 3

1.2.1 CA6140机床`后托架的技术要求 4

1.3 加工工艺过程 4

1.4 确定各表面加工方案 4

1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 5

1.4.2 平面的加工 5

1.4.3孔的加工方案 5

1.5 确定定位基准 6

1.5.1 粗基准的选择 6

1.5.2 精基准选择的原则 7

1.6 工艺路线的拟订 7

1.6.1工序的合理组合 7

1.6.2 工序的集中与分散 8

1.6.3 加工阶段的划分 9

1.6.4 加工工艺路线方案的比较 10

1.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13

1.7.1 毛坯的结构工艺要求 13

1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算 13

1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 17

1.8.1 工序1：粗、精铣底面 17

1.8.2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔 18

1.8.3 工序3：钻顶面四孔 25

1.8.4 工序4：钻侧面两孔 29

1.9 时间定额计算及生产安排 31

1.9.1 粗、精铣底面 31

1.9.2 镗侧面三杠孔 32

1.9.3 钻顶面四孔 33

2 专用夹具设计 35

2.1 铣平面夹具设计 35

2.1.1 研究原始质料 35

2.1.2 定位基准的选择 35

2.1.3 切削力及夹紧分析计算 35

2.1.4 误差分析与计算 36

2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 37

2.2 镗孔夹具设计 37

2.2.1 研究原始质料 37

2.2.2 定位基准的选择 37

2.2.3 切削力及夹紧力的计算 38

2.2.4 误差分析与计算 40

2.3钻顶面四孔夹具设计 40

2.3.1 研究原始质料 40

2.3.2 定位基准的选择 41

2.3.3 切削力及夹紧力的计算 41

2.3.4 误差分析与计算 42

2.3.5 夹具设计及操作的简要说明 42

结论 43

参考文献 44

致谢 45

1 CA6140机床后托架加工工艺

1.1 CA6140机床后托架的工艺分析

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。

1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析

图1.1 CA6140机床后托架零件图

一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

由[16]《机床夹具设计手册》表得：原动力计算公式：

由上述计算易得：

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，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表可知：

取（中等级）即：尺寸偏差为、

由[16]《机床夹具设计手册》可得：

⑴、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

⑵、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即：

⑶、磨损造成的加工误差：通常不超过

⑷、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、铣镗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

[1] 许晓旸，专用机床设备设计[M]，重庆：重庆大学出版社，2003。

[2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。

[3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。

[4] 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。

[5] 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。

[6] 《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，1979。

[7] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。

[8] 马贤智，机械加工余量与公差手册[M]，北京：中国标准出版社，1994。

[9] 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。

[10] 周永强，高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002。

[11] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。

[12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995。

[13] 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。

[14] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，1991。

[15] 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。

[16] 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。

[17] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。

[18] Machine Tools N.chernor 1984.

[19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.

[20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .

致谢

首先，我要感谢我的毕业设计指导老师。在毕业设计中，他给予了我学术和指导性的意见。我万分的感谢他给我的宝贵的指导意见和鼓励。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，使我能全身心地投入到学习中。最后，很感谢阅读这篇毕业设计（论文）的人们。感谢您们抽出宝贵的时间来阅读这篇毕业设计（论文）。

内容简介：: 开题报告题目：床后托架加工工艺及夹具设计院（系）：专业： 2002 级机械设计制造及自动化学生姓名 : 指导教师 : 2006 年 04 月 12 日攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告 1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势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。在整个设计过程中 ,我们将学习到更多的知识。（ 1）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图 ,培养我们独立识图能力 ,增强我们对零件图的认识和了解 ,通过对零件图的绘制 ,不仅能增强我们的绘图能力和运用件的能力。（ 2）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的 ,通过这些设计 ,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定 ,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定 ,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习 ,也是以后工作的一个铺垫。（ 3）在这个设计过程中 ,我们还必须考虑工件的安装和夹紧安装是否方便和迅速 ,又会影响辅助时间的长短 ,从而影响生产率 ,夹具是加工工件时 ,为完成某道工序 ,用来正确迅速安装工件的装置高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点 ,也是一个难点近年来，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。虽然已有学者对其理开展了一些研究，并取得攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未有成熟的商品化的统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于型、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。目前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、通攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告用、经济的方向发展 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：床后托架加工工艺及夹具设计 1、床后托架加工工艺 1、制订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。在设计开始的过程中，我们必须要认真分析零件图，了解其箱体零件的结构特点和相关的技术要求，对箱体零件的每一个细节，都应仔细的分析，如箱体加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特别是要注意箱体零件各孔系自身精度（同轴度、圆度、粗糙度等）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），箱体零件的尺寸是整个零件加工的关键，必须弄清箱体零件的每一个尺寸。绘制零件图是一个重点，同时因为箱体零件比较复杂 ,所以也是一个难点。我们采用件绘制零件图，一方面增加我们对零件的了解认识，另一方面增加我们对件的熟悉。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：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。 2、夹具设计可能遇到的问题：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。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理 ,考虑夹具的定位误差和安装误差。我们将通过攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告对工件与夹具的认真分析 ,结合一些夹具的具体设计事例 ,查阅相关的夹具设计资料 ,联系在工厂看到的一些箱体零件加工的夹具来解决这些问题 . 上述即为遇到困难的解决措施 3、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），本课题包括两方面内容：床后托架加工工艺的设计和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。床后托架毛坯材料为灰铸铁（硬度范围在 150 200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，根本谈攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告不上数量；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，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：王中蔚 2006 年 4 月 10 日攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告 4、进度计划序号日期进度安排 1 3 月 27 号开始进行毕业设计、熟悉题目及要求 2 3 月 31 号设计资料的收集及借阅 3 4 月 4 号分析研究所得到的设计资料 4 4 月 10 号方案设计、比较 5 4 月 20 号设计方案实施（设计、计算等） 6 5 月 20 号设计、论文整理及修改 7 6 月 9 号毕业设计答辩 8 9 10 11 12 攀枝花学院本科毕业设计（论文）开题报告 5、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）王中蔚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： 2006 年月日 6、教研室主任意见教研室负责人： 2006 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，请加页攀枝花学院本科毕业设计（论文）床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名：学生学号：院（系）：机电工程学院年级专业：指导教师：二六年六月攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要 I 摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力攀枝花学院本科毕业设计（论文） I in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of s of 枝花学院本科毕业设计（论文）目录 1 目录摘要 . I . 床后托架加工工艺 . 3 床后托架的工艺分析 . 3 床后托架的工艺要求及工艺分析 . 3 床后托架的技术要求 . 4 工工艺过程 . 4 定各表面加工方案 . 4 选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 . 4 面的加工 . 4 的加工方案 . 4 定定位基准 . 5 基准的选择 . 5 基准选择的原则 . 6 艺路线的拟订 . 6 序的合理组合 . 7 序的集中与分散 . 7 工阶段的划分 . 8 工工艺路线方案的比较 . 9 床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 12 坯的结构工艺要求 . 12 床后托架的偏差计算 . 13 定切削用量及基本工时（机动时间） . 16 序 1：粗、精铣底面 . 16 序 2 粗、半精、精镗面三杠孔 . 18 序 3：钻顶面四孔 . 24 序 4：钻侧面两孔 . 28 间定额计算及生产安排 . 30 、精铣底面 . 31 侧面三杠孔 . 31 顶面四孔 . 32 2 专用夹具设计 . 34 平面夹具设计 . 34 究原始质料 . 34 位基准的选择 . 34 削力及夹紧分析计算 . 34 差分析与计算 . 35 攀枝花学院本科毕业设计（论文）目录 2 具设计及操作的简要说明 . 36 孔夹具设计 . 36 究原始质料 . 36 位基准的选择 . 36 削力及夹紧力的计算 . 37 差分析与计算 . 39 顶面四孔夹具设计 . 39 究原始质料 . 39 位基准的选择 . 40 削力及夹紧力的计算 . 40 差分析与计算 . 41 具设计及操作的简要说明 . 41 结论 . 41 参考文献 . 43 致谢 . 44 攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 3 1 床后托架加工工艺床后托架的工艺分析为其零件尺寸较小，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。床后托架的工艺要求及工艺分析锪平图床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 4 问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、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，a ，平面度公差要求是另一组加工是侧面的三孔，分别为其表面粗糙度要求 a 要求的精度等级分别是 8 7 7 以顶面为住加工面的四个孔，分别是以 132 和 202 为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 50 a ，以及以 132 和 102 的阶梯孔，其中 102 是装配铰孔，其中 132 孔的表面粗糙度要求是 50a ， 102 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 a 。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，占用生产的面积较小。因为床后托架的重量只有年产量是 5000 件，由 7机械加工工艺手册表知是中批量生产。工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于床后托架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知：托架的尺寸精度，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 4 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计床后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下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。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为面粗糙度为 m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。面的加工由参考文献 7机械加工工艺手册表以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（ 97 ），粗糙度为般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。的加工方案由参考文献 7机械加工工艺手册表定，以为孔的表面粗糙度为选侧孔（的加工顺序为：粗镗攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 5 精镗。而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 50所以我们采用一次钻孔的加工方法， 132 的孔选择的加工方法是钻，因为 202 的孔和 132 是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 132 的孔基础上再锪孔钻锪到 202 ，而另一组 132 和 102 也是一组阶梯的孔，不同的是 102 的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是 a ，所以全加工的方法是钻扩铰。定定位基准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，能保证床攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 6 后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为床后托架加工粗基准。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。艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。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。攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 7 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。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含打及硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于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。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。工序分散的特点攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 8 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作量，从而可取的良好的经济效果。工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：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糙度为 00 m。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面粗糙度为 m。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，有利于提高加工精攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 9 度精加工的加工精度一般为面粗糙度为 m。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，其精度等级一般为面粗糙度为 m。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。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。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。见下表：表工工艺路线方案比较表工序号方案方案工序内容定位基准工序内容定位基准 010 粗铣底平面 A 侧面和外圆粗、精铣底平面 A 侧面和外圆 020 精铣底平 A 粗侧面和外圆粗镗孔：40 、底面和侧面 040 钻、扩孔：40 、底面和侧面半精镗孔：40 、、底面和侧面 050 粗铰孔：40 、底面和侧面精镗孔：40 、底面和侧面攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 10 060 精铰孔：40 、侧面和两孔粗铣油槽底面和侧面 070 粗铣油槽底面和侧面钻：10 、 13 底面和侧面 080 锪钻孔：42 底面和侧面扩孔13 底面和侧面 090 钻：10 、 13 底面和侧面精铰锥孔： 10 底面和侧面 110 扩孔13 底面和侧面锪钻孔：10 、13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 10 底面和侧面去毛刺 130 锪钻孔：10 、13 底面和侧面钻：6M 、 6 140 钻：6M 、 6 攻螺纹 6M 150 攻螺纹 6M 锪平面 160 锪平面倒角去毛刺 160 倒角去毛刺检验 170 检验加工工艺路线方案的论证：方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，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。方案在 010 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。方案符合粗精加工分开原则。攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 11 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：表工工艺过程表工序号工种工作内容说明 010 铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸：长：宽：高：孔：、、 36 020 清砂除去浇冒口，锋边及型砂 030 热处理退火石墨化退火，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 040 检验检验毛坯 050 铣粗铣、精铣底平面 A 工件用专用夹具装夹；立式铣床 )52( 060 粗镗粗镗镗孔：，，工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 070 铣粗铣油槽 080 半精镗半精镗镗孔：，，工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 090 精镗精镗镗孔：，，工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 100 钻将孔132 、 102 、 202 钻到直径 0 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z 110 扩孔钻将132 扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻锪孔13 、 202 到要求尺寸 130 铰精铰锥孔102 140 钳去毛刺攀枝花学院毕业设计（论文）床后托架加工工艺 12 150 钻钻孔6M 、 6 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z 160 攻丝攻螺纹6M 170 钳倒角去毛刺 180 检验 190 入库清洗，涂防锈油床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是度 50产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。坯的结构工艺要求床后托架为铸造件，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。攀枝花学院毕业设计（论文）床后

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