1、CA6140車床后托架加工工藝及夾具三維畢業(yè)設(shè)計 7>2013屆畢業(yè)設(shè)計說明書 CA6140車床后托架加工工藝及夾具三維設(shè)計 院 部 機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 職稱 副教授 職稱 教授 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機(jī)本09班 完成時間 2013年6月 摘 要 機(jī)械加工工藝是用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀尺寸相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約能源降低消耗的重要手段是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)本課題研究CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程首先通過對零件圖的分析了解工件的結(jié)構(gòu)形式明確了具體的技術(shù)要求從而對工件各組成表面選擇合適的加工方法再擬訂較為

2、合理的工藝規(guī)程充分體現(xiàn)質(zhì)量生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一機(jī)床夾具是在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱在現(xiàn)代生產(chǎn)中機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備它直接影響著機(jī)械制造加工工藝精度勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等故機(jī)床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位機(jī)床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分本課題在設(shè)計的過程當(dāng)中遵循創(chuàng)新原則安全原則技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則工藝性原則維護(hù)性原則的基本要求并通過多方面進(jìn)行調(diào)查研究以及吸取各方面經(jīng)驗所制定出來的合理的具體的設(shè)計方案關(guān)鍵詞 產(chǎn)品設(shè)計后托架機(jī)械加工工藝機(jī)床夾具 ABSTRACTThe machining process is bl

3、ank machining method to change the shape size relative position and the nature of the whole process of making it a good part is an important means to achieve product design to ensure product quality save energy and reduce consumption workers a basis for processing The subject CA6140 lathe bracket pr

4、ocess planning first through the analysis of the parts diagram to understand the structure of the workpiece defined the specific technical requirements which the various components of the workpiece surface to select the appropriate processing methods The formulation of a more reasonable process of o

5、rder fully embodies the unity of quality productivity and economyJigs and fixtures fixture collectively referred to as metal cutting machine tools Modern production jigs and fixtures are an indispensable technology and equipment which directly affects the accuracy of the machinery manufacturing proc

6、ess labor productivity and product manufacturing costs jigs and fixtures design in the product design and manufacturing and production technical preparations occupies an extremely important position Fixture design is an important technical work is an important part of the process of design and equip

7、mentThe topics in the design process which is to follow the principles of innovation safety principles technical and economic principles the principle of technology maintenance of the principle of basic principles strictly investigate and study as well as learn from the experience of aspects are wor

8、ked out reasonable the specific design programsKey words product design rear bracket machining process jigs and fixtures目 錄1 CA6140機(jī)床后托架加工工藝設(shè)計111 CA6140車床后托架的工藝分析112 CA6140車床后托架的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求113 CA6140車床后托架的毛坯材料和熱處理2com 毛坯材料2com 毛坯的熱處理2com 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求2com 設(shè)計毛坯形狀尺寸還應(yīng)考慮到314 工藝過程設(shè)計3com 定位基準(zhǔn)的選擇3com 加工階段的劃分4co

9、m 工序的合理組合5com 加工順序的安排7com 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題8com 制定工藝路線815 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸設(shè)計毛坯圖12com CA6140機(jī)床后托架的加工余量及毛坯尺寸12com CA6140車床后托架毛坯圖1416 確定切削用量及基本工時機(jī)動時間15com 工序1粗精銑底面15com 工序2 粗半精精鏜CA6140側(cè)面三杠孔16com 工序3鉆頂面四孔20com 工序4鉆側(cè)面兩孔2217 時間定額計算及生產(chǎn)安排24com 粗精銑底面24com 鏜側(cè)面三杠孔24com 鉆頂面四孔252 專用夾具設(shè)計2721 銑平面夾具設(shè)計27com 原始質(zhì)料分析27com 定

10、位基準(zhǔn)的選擇27com 切削力及夾緊分析計算27com 誤差分析與計算28com 夾具設(shè)計及操作的簡要說明29com 銑平面夾具三維裝配圖3022 鏜孔夾具設(shè)計31com 原始質(zhì)料分析32com 定位基準(zhǔn)的選擇32com 切削力及夾緊力的計算32com 誤差分析與計算33com 夾具設(shè)計及操作的簡要說明34com 鏜孔夾具三維裝配圖3523鉆頂面四孔夾具設(shè)計37com 原始質(zhì)料分析37com 定位基準(zhǔn)的選擇37com 切削力及夾緊力的計算37com 誤差分析與計算38com 夾具設(shè)計及操作的簡要說明38com 鉆床夾具三維裝配圖39參考文獻(xiàn)41致 謝42附 錄431 CA6140機(jī)床后托架加工

11、工藝設(shè)計11 CA6140車床后托架的工藝分析機(jī)械加工工藝是用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀尺寸相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約能源降低消耗的重要手段是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)在實際生產(chǎn)中由于零件的生產(chǎn)類型材料結(jié)構(gòu)形狀尺寸和技術(shù)要求等不同針對某一零件往往不是單獨在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工因此不僅要根據(jù)零件的具體要求結(jié)合現(xiàn)場的具體條件對零件的各組成表面選擇合適的加工方法還要合理地安排加工順序逐步地把零件加工出來后托架是CA6140機(jī)床的一個重要零部件在生產(chǎn)加工細(xì)長桿件時用后托架來固定尾部起到減小顫動和保持中心的作用

12、其加工工藝規(guī)程關(guān)鍵是工序的劃分和定位基準(zhǔn)的選擇在設(shè)計初始通過認(rèn)真分析零件圖了解其零件的結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)的技術(shù)要求初步掌握各部位零件細(xì)節(jié)如零件加工表面的平行度粗糙度等幾何公差的數(shù)值特別是要注意后托架零件各孔系自身精度和它們的相互位置精度其側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高且中心線和底平面有平面度的公差要求但是對頂面的四孔精度要求不是很高因為其尺寸精度幾何形狀精度和相互位置精度以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量在設(shè)計以及加工時得特別注意12 CA6140車床后托架的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求由零件圖1可得CA6140車床后托架是鑄造件從整體形狀來看類似長方體其加工序主要有三組底面?zhèn)让嫒醉斆娴乃膫€孔

13、具體特點和技術(shù)要求如下 加工后托架底面采用銑削加工其粗糙度要求是平面度公差要求是003 加工后托架側(cè)面的三孔其尺寸分別為表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是與地面平行度公差要求為007 加工以頂面為主加工面的四個孔分別是以和為一組的階梯孔這組孔的表面粗糙度要求是以及以和的階梯孔其中是裝配鉸孔其中孔的表面粗糙度要求是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是 4 其余未注要求的加工表面為不去除材料加工單邊余量一般在1-3mm結(jié)構(gòu)細(xì)密能承受較大的壓力占用生產(chǎn)的面積較小因為CA6140機(jī)床后托架的重量只有305kg而年產(chǎn)量是1000件由9機(jī)械加工工藝手冊表21-3可知是中批量生產(chǎn)13 CA6140車床后托架的毛坯

14、材料和熱處理com 毛坯材料灰鑄鐵HT150由資料2機(jī)械加工工藝手冊表22-21可得力學(xué)性能表1 灰鑄鐵HT150的性能參數(shù)牌號密度鑄件壁厚最小抗拉強度硬度常溫熔點J g· 鑄件硬度范圍鑄鐵級別主要特點HT15070-7225-1010-2020-3030-50175145130120H175092-096150-200高強度鑄鐵基本組織為鐵素體珠光體鑄造性能好工藝簡單鑄造應(yīng)力小不用人工時效處理減振性能好有一定的機(jī)械強度HT150的工作條件1承受中等應(yīng)力的零件2磨檫面間的單位壓力 049MPa下磨損的零件3在弱腐蝕介質(zhì)中工作的零件com 毛坯的熱處理灰鑄鐵HT150中的碳大部分以片狀

15、石墨方式存在鑄鐵中由于片狀石墨對基體的割裂作用大引起應(yīng)力集中也大因此使石墨片得到細(xì)化并改善石墨片的分布可提高鑄鐵的性能可采用石墨化退火來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織有大量的滲碳體出現(xiàn)以便于切削加工在熱處理前后要對工件進(jìn)行清洗對表面中心孔進(jìn)行清理并且要確定表面硬化層深度檢驗定位基準(zhǔn)的前后一致性檢測硬度熱處理與機(jī)加工工藝人員在確定半成品的中間交接尺寸時要注意對熱處理后的最大允差使之留有足夠的加工余量com 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 1鑄件形狀盡量簡單避免不規(guī)則分型面 2鑄件的垂直壁或筋否應(yīng)有拔摸斜度內(nèi)表面斜度大于外表面 3應(yīng)防止?jié)沧⒉蛔汨T件壁厚過度不能太大 4防止撓曲變形盡量采用對稱截

16、面布置com 設(shè)計毛坯形狀尺寸還應(yīng)考慮到1各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單要考慮到經(jīng)濟(jì)性降低加工成本2工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致3要便于裝夾加工和檢查4結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工14 工藝過程設(shè)計com 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在最初的工序中是鑄造鍛造或軋制等得到的表面這種未經(jīng)加工的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)用粗基準(zhǔn)定位加工出光潔的表面以后就應(yīng)該用加工過的表面做以后工序的定位表面加工過的基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)為了便于裝夾和易于獲得所需的加工精度在工件上特意作出的定位表面稱為輔助基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇1保證相互位置要求原則 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求應(yīng)以不加工表面作為粗基

17、準(zhǔn)如果在工件上有很多不需加工的表面則應(yīng)以其中與加工面的位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)2 保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)3便于工件裝夾的原則 選作粗基準(zhǔn)時必須考慮定位準(zhǔn)確夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便等問題為了保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠要求選用粗基準(zhǔn)盡可能平整光潔和有足夠大的尺寸不允許有鍛造飛邊鑄造澆冒口或其他缺陷4基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 如果能使用精基準(zhǔn)定位則粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)使用這是因為若毛坯的定位面很粗糙在兩次裝夾中使用同一粗基準(zhǔn)就會造成相當(dāng)大的定位誤差選擇粗基準(zhǔn)時考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量使不加工表面

18、與加工表面間的尺寸位置符合圖紙要求要從保證孔與孔孔與平面平面與平面之間的位置能保證CA6140機(jī)床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位從CA6140機(jī)床后托架零件圖分析可知選擇側(cè)面三孔作為CA6140機(jī)床后托架加工粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)的選擇原則1基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差增大加工難度2同一基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工大多數(shù)其他表面則應(yīng)盡早地把這個基準(zhǔn)面加工出來并達(dá)到一定精度以后工序以它為精基準(zhǔn)加工其他表面采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)在自動化生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用3自為基準(zhǔn)原則 旨在減小表面粗糙度減小加工余量和保

19、證加工余量均勻的工序常以加工面本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工4互為基準(zhǔn)原則 某些位置度要求很高的表面常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法來達(dá)到位置度要求5便于裝夾原則 所選的精度基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確可靠夾緊機(jī)構(gòu)簡單操作方便選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確可靠方便從CA6140機(jī)床后托架零件圖分析可知它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大適于作精基準(zhǔn)使用但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度如果使用典型的一面兩孔定位方法則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求至于兩側(cè)面因為是非加工表面所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準(zhǔn)com 加工階段的劃分當(dāng)零件的精度要

20、求比較高時若將加工面從毛坯面開始到最終的精加工或精密加工都集中在一個工序中連續(xù)完成則難以保證零件的精度要求或浪費人力物理資源這是因為1粗加工時切削層厚切削熱量大無法消除因熱變形帶來的加工誤差也無法消除粗加工留在工件表層的殘余應(yīng)力產(chǎn)生的加工誤差2后續(xù)加工容易把已加工好的加工面劃傷3不利于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷若在加工最后一個表面時才發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷則前面的加工就白白浪費了4 不利于合理地使用設(shè)備把精密機(jī)床用于粗加工使精密機(jī)床過早的喪失精度5不利于合理地使用技術(shù)工人讓高技術(shù)工人完成粗加工任務(wù)是人力資源的一種浪費因此通常可將高精度零件的工藝過程劃分為幾個加工階段根據(jù)精度要求的不同可以劃分為 粗加工階段在粗

21、加工階段以高生產(chǎn)率去除加工面多余的金屬為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件并為半精加工精加工提供定位基準(zhǔn)粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷予以報廢或修補以免浪費工時粗加工可采用功率大剛性好精度低的機(jī)床選用大的切削用量以提高生產(chǎn)率粗加工時切削力大切削熱量多所需夾緊力大使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大所以加工精度低粗糙度值大一般粗加工的公差等級為粗糙度為 半精加工階段在半精加工階段減小粗加工中留下的誤差使加工達(dá)到一定的精度為精加工做好準(zhǔn)備半精加工的公差等級為表面粗糙度為 精加工階段在精加工階段應(yīng)確保尺寸形狀和位置精度達(dá)到或基本達(dá)到精密件圖樣規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求另外精加工工序安排在最后可防止或減少工件精加

22、工表面損傷精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床選用小的切前用量工序變形小有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為表面粗糙度為 精密光整加工階段對那些精度要求很高的零件在工藝過程的最后安排珩磨或研磨精密磨超精加工金剛石車金剛鏜或其他特種加工方法加工以達(dá)到零件最終的精度要求一般不能糾正各表面相互位置誤差其精度等級一般為表面粗糙度為此外加工階段劃分后還便于合理的安排熱處理工序由于熱處理性質(zhì)的不同有的需安排于粗加工之前有的需插入粗精加工之間但須指出加工階段的劃分并不是絕對的在實際生活中對于剛性好精度要求不高或批量小的工件以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段在滿足加工質(zhì)量要求的前提下通常只分為粗精加工兩個階

23、段甚至不把粗精加工分開必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分例如工序的定位精基準(zhǔn)面在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工com 工序的合理組合確定加工方法以后就按生產(chǎn)類型零件的結(jié)構(gòu)特點技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)確定工序數(shù)的基本原則 工序分散原則所謂工序分散是將工藝路線中的工步內(nèi)容分散在更多的工序中去完成因而每道工序的工步少工藝路線長工序分散可使每個工序使用的設(shè)備和夾具比較簡單調(diào)整對刀也比較容易對操作工人的技術(shù)水平要求較低但生產(chǎn)管理復(fù)雜 工序集中原則所謂工序集中是使每個工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容因而

24、使總工序數(shù)目減少夾具的數(shù)目和工件的安裝次數(shù)也相應(yīng)地減少工序集中有利于保證各加工面間的相互位置精度要求有利于采用高生率機(jī)床節(jié)省裝夾工件的時間減少工件的搬動次數(shù)一般情況下單件小批生產(chǎn)中為簡化生產(chǎn)管理多將工序適當(dāng)集中但由于不采用專用設(shè)備工序集中程序受到限制結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)當(dāng)零件的加工精度要求比較高時常需要把工藝過程劃分為不同的加工階段在這種情況下工序必然相對比較分散加工工序完成以后將工件清洗干凈清洗是在的含蘇打及亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的清洗后用壓縮空氣吹干凈保證零件內(nèi)部雜質(zhì)鐵屑毛刺砂粒等的殘留量不大于由于近代計算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)使得工序集中的優(yōu)點更為突出即使在單件小批生

25、產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果com 加工順序的安排零件的加工過程通常包括機(jī)械加工工序熱處理工序以及輔助工序在安排加工順序時常遵循以下原則見下表表2 加工工序安排原則工序類別工序安排原則機(jī)械加工對于形狀復(fù)雜尺寸較大的毛坯或尺寸偏差較大的毛坯 首先安排劃線工序為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)按先基準(zhǔn)后其他的順序首先加工精基準(zhǔn)面在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正按先主后次先粗后精的順序?qū)纫筝^高的各主要表面進(jìn)行粗加工半精加工和精加工對于與主要表面有位置精度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工對于易出現(xiàn)廢品的工序精加工和光整加工可適當(dāng)提前一般情況主要表面的

26、精加工和光整加工應(yīng)放在最后階段進(jìn)行熱處理退火與正火消除鑄鍛件內(nèi)應(yīng)力細(xì)化均勻組織降低硬度改善切削加工性能應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行淬火淬火后工件硬度提高增加耐磨性應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行回火消除淬火后的內(nèi)應(yīng)力和脆性提高塑性和韌性安排在淬火后滲碳使工件表面具有高硬度和耐磨性而心部仍保持一定的強度和韌性滲碳易產(chǎn)生變形應(yīng)安排在精加工前滲氮提高工件表面硬度和耐磨性抗疲勞性及抗腐蝕性能一般安排在工藝過程的后部該表面的最終加工之前輔助工序中間檢驗一般安排在粗加工全部結(jié)束之后精加工之前花費工時較多和重要工序的前后特種檢驗熒光檢驗磁力探傷主要用于表面質(zhì)量的檢驗通常安排在精加工階段熒光如用于檢驗毛坯的裂紋

27、則安排在加工前表面處理電鍍涂層發(fā)藍(lán)等表面處理工序一般安排在工序的最后進(jìn)行com 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題由以上分析可知該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系一般來說保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易因此對于CA6140機(jī)床后托架來說加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度處理好孔和平面之間的相互關(guān)系設(shè)計當(dāng)中應(yīng)考慮的主要問題有以下幾個方面 1 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求選擇加工方法及分幾次加工 2 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇合適經(jīng)濟(jì)的設(shè)備在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法例如柴油機(jī)連桿小頭孔的加工在 小批

28、量生產(chǎn)時采用鉆擴(kuò)鉸加工方法而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工 3 要考慮被加工材料的性質(zhì)例如淬火鋼必須采用磨削或電加工而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪一般都采用精細(xì)車削高速精銑等 4要考慮工廠或車間的實際情況同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備推廣新技術(shù)提高工藝水平 5 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法再選擇前面各工序的加工方法例如加工某一軸的主要外圓面要求公差為IT6表面粗糙度為Ra063m并要求淬硬時其最終工序選用精度前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨 6 其它因素例如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求工件形狀和重量等一個好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求而且要有好的機(jī)械加

29、工工藝性也就是要有加工的可能性要便于加工要能保證加工的質(zhì)量同時是加工的勞動量最小設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的又是相輔相成的對于我們設(shè)計CA6140機(jī)床后托架的加工工藝來說應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下應(yīng)選擇價格較底的機(jī)床com 制定工藝路線平面的加工由參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表21-12可以確定底面的加工方案為底平面粗銑精銑粗糙度為一般不淬硬的平面精銑的粗糙度可以較小孔的加工方案 1 由參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表21-11確定以為孔的表面粗糙度為16則選側(cè)孔的加工順序為粗鏜精鏜 2 而頂面的四

30、個孔采取的加工方法分別是因為孔的表面粗糙度的要求都不高是所以我們采用一次鉆孔的加工方法的孔選擇的加工方法是鉆因為的孔和是一組階梯孔所以可以在已經(jīng)鉆了的孔基礎(chǔ)上再锪孔鉆锪到而另一組和也是一組階梯的孔不同的是的孔是錐孔起表面粗糙度的要求是所以全加工的方法是鉆擴(kuò)鉸圖1 CA6140車床后托架零件圖對于大批量生產(chǎn)的零件一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)CA6140機(jī)床后托架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)具體安排是先以孔定位粗精加工頂平面后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則在保證零件尺寸公差形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床以便提高生產(chǎn)率但同時考慮到經(jīng)濟(jì)效果降低生產(chǎn)

31、成本擬訂兩個加工工藝路線方案見下表表3加工工藝路線方案比較表工序號方案方案工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A粗精銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A020精銑底平粗側(cè)面和外圓粗鏜孔底面和側(cè)面040鉆擴(kuò)孔 底面和側(cè)面半精鏜孔底面和側(cè)面050粗鉸孔 底面和側(cè)面精鏜孔底面和側(cè)面060精鉸孔 側(cè)面和兩孔粗銑油槽底面和側(cè)面070粗銑油槽底面和側(cè)面鉆底面和側(cè)面080锪鉆孔底面和側(cè)面擴(kuò)孔底面和側(cè)面090鉆底面和側(cè)面精鉸錐孔底面和側(cè)面110擴(kuò)孔底面和側(cè)面锪鉆孔底面和側(cè)面120精鉸錐孔底面和側(cè)面去毛刺130锪鉆孔底面和側(cè)面鉆 底面和孔140鉆底面和孔攻螺紋底面和孔150攻螺紋底面和孔锪平面?zhèn)让婧涂?60锪

32、平面倒角去毛刺160倒角去毛刺檢驗170檢驗加工工藝路線方案的論證1方案在010工序中先安排銑底平面是因為底平面是以后工序的主要定位面之一可以提高定位精度便面以后加工出現(xiàn)誤差2方案在120工序中按排倒角去毛刺減少刀具磨損并且避免誤傷工人而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證3方案符合粗精加工分開原則由以上分析方案為合理經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案具體的工藝過程如下表表4加工工藝過程表工序號工 種工作內(nèi)容說 明010鑄造金屬型鑄造鑄件毛坯尺寸長寬 高孔020清砂除去澆冒口鋒邊及型砂030熱處理退火石墨化退火來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織有大量的滲碳體出現(xiàn)以便于切削加工040檢驗檢驗毛坯

33、是否適合加工尺寸能否提高加工效率050銑粗銑精銑底平面工件用專用夾具裝夾立式銑床060銑粗銑油槽工件用專用夾具裝夾立式銑床070粗鏜粗鏜鏜孔工件用專用夾具裝夾臥式銑鏜床080半精鏜半精鏜鏜孔工件用專用夾具裝夾臥式銑鏜床090精鏜精鏜鏜孔工件用專用夾具裝夾臥式銑鏜床100鉆將孔鉆到直徑工件用專用夾具裝夾搖臂鉆床110擴(kuò)孔鉆將擴(kuò)孔到要求尺寸120锪孔鉆锪孔到要求尺寸130鉸精鉸錐孔140鉗去毛刺150鉆鉆孔工件用專用夾具裝夾搖臂鉆床160攻絲攻螺紋170鉗倒角去毛刺180檢驗190入庫清洗涂防銹油15 確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸設(shè)計毛坯圖com CA6140機(jī)床后托架的加工余量及毛坯尺寸 底平面的

34、偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算計算底平面與孔的中心線的尺寸為根據(jù)工序要求頂面加工分粗精銑加工各工步余量如下粗銑由參考文獻(xiàn)2機(jī)械加工工藝手冊第1卷表32-23其余量值規(guī)定為現(xiàn)取表32-27粗銑平面時厚度偏差取精銑由參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表23-59其余量值規(guī)定為鑄造毛坯的基本尺寸為又根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表23-11鑄件尺寸公差等級選用CT7再查表23-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為 毛坯最小尺寸為 毛坯最大尺寸為 粗銑后最大尺寸為 粗銑后最小尺寸為 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同即與側(cè)面三孔的中心線的尺寸為 正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝

35、手冊表23-59和參考文獻(xiàn)8互換性與技術(shù)測量表1-8可以查得 孔 粗鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是 半精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是 精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是半精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是半精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是精鏜的精度等級表面粗糙度尺寸偏差是根據(jù)工序要求側(cè)面三孔的加工分為粗鏜半精鏜精鏜三個工序完成各工序余量如下粗鏜 孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為

36、半精鏜 孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為精鏜 孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為孔參照9機(jī)械加工工藝手冊表23-48其余量值為鑄件毛坯的基本尺寸分別為孔毛坯基本尺寸為孔毛坯基本尺寸為孔毛坯基本尺寸為根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表23-11鑄件尺寸公差等級選用CT7再查表23-9可得鑄件尺寸公差分別為孔毛坯名義尺寸為毛坯最大尺寸為毛坯最小尺寸為粗鏜工序尺寸為半精鏜工序尺寸為精鏜后尺寸是已達(dá)到零件圖尺寸要求孔毛坯名義尺寸為毛坯最大尺寸

37、為毛坯最小尺寸為粗鏜工序尺寸為半精鏜工序尺寸為精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同即孔毛坯名義尺寸為毛坯最大尺寸為毛坯最小尺寸為粗鏜工序尺寸為半精鏜工序尺寸為精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同即 頂面兩組孔和以及另外一組的錐孔和毛坯為實心不沖孔兩孔精度要求為表面粗糙度要求為參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表23-47表23-48確定工序尺寸及加工余量為 第一組和加工該組孔的工藝是鉆擴(kuò)锪鉆孔 擴(kuò)孔 Z為單邊余量锪孔 Z為單邊余量 第二組的錐孔和加工該組孔的工藝是鉆锪鉸鉆孔 锪孔 Z為單邊余量鉸孔 com CA6140車床后托架毛坯圖 圖2 CA6140后托架毛坯圖16 確定切削用量及基本工時機(jī)動時間com 工序1粗

38、精銑底面機(jī)床雙立軸圓工作臺銑床刀具硬質(zhì)合金端銑刀面銑刀材料 齒數(shù) 粗銑銑削深度每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-73取銑削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-81取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 式1實際銑削速度 式2進(jìn)給量 式3工作臺每分進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-81被切削層長度由毛坯尺寸可知刀具切入長度 式4取刀具切出長度取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間 式5 精銑銑削深度每齒進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-73取銑削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-81取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 實際銑削速度由式2有進(jìn)給量由式3有工作臺每分進(jìn)給量 被切削層長度由毛坯尺寸可知刀

39、具切入長度精銑時刀具切出長度取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式5有本工序機(jī)動時間com 工序2 粗半精精鏜CA6140側(cè)面三杠孔機(jī)床臥式鏜床刀具硬質(zhì)合金鏜刀鏜刀材料 粗鏜孔切削深度毛坯孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有工作臺每分鐘進(jìn)給量 式6被切削層長度刀具切入長度 式7刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 粗鏜孔切削深度毛坯孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量 切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工

40、藝手冊表24-66取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 粗鏜孔切削深度毛坯孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù) 機(jī)動時間由式5有 半精鏜孔切削深度粗鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參

41、考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 半精鏜孔切削深度粗鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 半精鏜孔切削深度粗鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)

42、給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 精鏜孔切削深度半精鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式2有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 精鏜孔切削深度半精鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取

43、切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式5有 精鏜孔切削深度半精鏜后孔徑進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66刀桿伸出長度取切削深度為因此確定進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-66取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式2有 取實際切削速度由式2有 工作臺每分鐘進(jìn)給量由式7有被切削層長度刀具切入長度由式6有刀具切出長度 取行程次數(shù)機(jī)動時間由式7有本工序所用的機(jī)動時間com 工序3鉆頂面四孔鉆頂面四孔其中包括鉆孔和擴(kuò)

44、孔鉸孔以及锪孔機(jī)床刀具硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭型號E211和E101 帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆GB4260-84 公制莫式4號錐直柄鉸刀 刀具材料 鉆孔以及的錐孔鉆孔時先采取的是鉆到在擴(kuò)到所以另外的兩個錐孔也先鉆到切削深度進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-52取切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-53取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有被切削層長度刀具切入長度 式8刀具切出長度 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間 式9 擴(kuò)孔鉆孔時先采取的是鉆到再擴(kuò)到所以切削深度進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-52取切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-53取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取

45、實際切削速度由式2有被切削層長度 刀具切入長度由式8有刀具切出長度 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式9有 锪孔切削深度根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表查得進(jìn)給量切削速度取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 被切削層長度刀具切入長度由式8有刀具切出長度 取走刀次數(shù)為2機(jī)動時間由式5有 锪孔切削深度根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表查得進(jìn)給量切削速度取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有 被切削層長度刀具切入長度由式8有刀具切出長度 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式5有 鉸孔切削深度進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-58取切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-60取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)

46、速由式1有 取實際切削速度由式2有被切削層長度刀具切入長度由式8有刀具切出長度 取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式9有com 工序4鉆側(cè)面兩孔鉆側(cè)面兩孔其中包括鉆的孔和的螺紋孔機(jī)床 鉆 切削深度根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表查得進(jìn)給量切削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有被切削層長度刀具切入長度由式8有刀具切出長度 取加工基本時間由式5有 鉆螺孔切削深度進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-39取切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-41取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取實際切削速度由式2有被切削層長度刀具切入長度由式8有刀具切出長度走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式5有3攻螺紋孔機(jī)床組合

47、攻絲機(jī) 刀具高速鋼機(jī)動絲錐進(jìn)給量由于其螺距因此進(jìn)給量切削速度參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表24-105取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由式1有 取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速取實際切削速度由式2有被切削層長度刀具切入長度刀具切出長度走刀次數(shù)為1機(jī)動時間由式5有鉆頂面四孔的機(jī)動時間 這些工序的加工機(jī)動時間的總和是17 時間定額計算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求該CA6140機(jī)床后托架的年產(chǎn)量為5000件一年以240個工作日計算每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于21件設(shè)每天的產(chǎn)量為21件再以每天8小時工作時間計算則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于228min參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-2機(jī)械加工單件生產(chǎn)類型中批以上時間定額的計算公式為 大量生產(chǎn)

48、時 式10因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為 式11其中 單件時間定額 基本時間機(jī)動時間 輔助時間用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 布置工作地休息和生理需要時間占操作時間的百分比值com 粗精銑底面機(jī)動時間輔助時間參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-45取工步輔助時間為由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短所以取裝卸工件時間為則根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-48單間時間定額由式11有因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工達(dá)到生產(chǎn)要求com 鏜側(cè)面三杠孔 粗鏜側(cè)面的三孔機(jī)動時間輔助時間參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-37取工步輔助時間為由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短所以取裝卸工件時間為則根據(jù)參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-39單間時間定額由式11有因此應(yīng)布置一臺機(jī)床即可以完成本工序的加工達(dá)到生產(chǎn)要求 半精鏜側(cè)面的三孔機(jī)動時間輔助時間參照參考文獻(xiàn)9機(jī)械加工工藝手冊表25-37取工步輔助時間為由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短所以