机械制造及自动化CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计.doc

CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名： 苏 芮 鑫学生学号： ZJD02043 院（系）： 机电工程学院年级专业：12 机械制造及自动化 指导教师： 卢宗彪 副教授二◦一二年六月摘要在生产过程中，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ABSTRACTEn able produci ng the target in process of product ion (raw materials, the bla nk , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of cha nge ask craft course, if the bla nk is made, mach ining, heat treatme nt , 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 process ing , this process, and the en teri ng the giving amount of the lathe, cut depth , the rotati onal speed of the main shaft and speed of cutt ing, 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 work ing fin ally.Keywords : The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orie nt the scheme , clamp stre ngth目 录摘 要 I..ABSTRACT II1 CA6140机床后托架加工工艺 31.1 CA614 0机床后托架的工艺分析 31.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 31.2.1 CA6140机床 ' 后托架的技术要求 41.3加工工艺过程 41.4确定各表面加工方案 5在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 ..51.4.2 平面的加工 5孔的加工方案 61.5 确定定位基准 61.5.1 粗基准的选择 61.5.2 精基准选择的原则 71.6工艺路线的拟订 8工序的合理组合 81.6.2 工序的集中与分散 91.6.3 加工阶段的划分 91.6.4 加工工艺路线方案的比较 101.7 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 131.7.1 毛坯的结构工艺要求 131.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算 141.8确定切削用量及基本工时（机动时间） 191.8.1 工序1:粗、精铳底面 191.8.2 工序2 粗、半精、精镗 CA6140侧面三杠孔 211.8.3 工序3:钻顶面四孔 291.8.4 工序4:钻侧面两孔 331.9时间定额计算及生产安排 361.9.1 粗、精铳底面 371.9.2 镗侧面三杠孔 371.9.3 钻顶面四孔 382专用夹具设计 412.1铳平面夹具设计 412.1.1 研究原始质料 412.1.2 定位基准的选择 412.1.3 切削力及夹紧分析计算 41误差分析与计算 43夹具设计及操作的简要说明 442.2镗孔夹具设计 442.2.1 研究原始质料 442.2.2 定位基准的选择 442.2.3 切削力及夹紧力的计算 44误差分析与计算 462.3钻顶面四孔夹具设计 472.3.1 研究原始质料 472.3.2 定位基准的选择 47切削力及夹紧力的计算 48误差分析与计算 49夹具设计及操作的简要说明 49结论 49参考文献 51致谢 531 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Ra1.6，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I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机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⑴.以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是Ra 1.6，平面度公差要求是0.032).另一组加工是侧面的三孔，分别为 25.5003 , 300.02, 400.025，其表面粗糙度要求Ra 1.6 要求的精度等级分别是IT 8，IT 7，IT 7⑶.以顶面为住加工面的四个孔，分别是以 2 13和2 20为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 Rz50，Ra 6.3，以及以2 13和2 10的阶梯孔，其中2 10是装配铰孔，其中 2 13孔的表面粗糙度要求是 Rz50，Ra 6.3 ,2 10是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 Ra 6.3。

⑷.CA6140机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1~3m m,结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,而年产量是5000件，由[7] 《机械加工工艺手册》表2.1-3可知是中批量生产1.3加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 CA6140机床后托 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：CA6140后托架的尺寸精度，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1.4确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 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 CA6140机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在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素⑴.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⑵.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⑶.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⑷.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5).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 IT6，表面粗糙度为Ra0.63^ m，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工 序可为粗车一一半精车一一淬火一一粗磨平面的加工由参考文献［7］《机械加工工艺手册》表 2.1-12可以确定，底面的加工方案 为底平面：粗铣一一精铣(IT 7 IT 9)，粗糙度为6.3~0.8, —般不淬硬的平面， 精铣的粗糙度可以较小。

孔的加工方案⑴.由参考文献［7］《机械加工工艺手册》表 2.1-11确定，以为孔的表面粗 糙度为1.6,则选侧孔(25.5003, 30 0'02, 400'025 )的加工顺序为：粗镗一一 精镗2).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 RZ50，所以我们采用一次钻孔的加工方 法, 2 13的孔选择的加工方法是钻，因为2 20的孔和2 13是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 2 13的孔基础上再锪孔钻锪到2 20,而另一组2 13 和2 10也是一组阶梯的孔，不同的是 2 10的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是Ra 1.6，所以全加工的方法是钻一一扩一一铰1.5确定定位基准粗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：⑴.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⑵.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⑶.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⑷.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。