2022年CA车床后托架机械加工工艺规程及夹具设计方案.docx
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1、精品学习资源封面欢迎下载精品学习资源作者: PanHongliang仅供个人学习“CA6140 一般车床后托架( 831001)”零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备设计欢迎下载精品学习资源目录前言 3一、零件的分析: 4(二)零件的作用: 4(三)零件的工艺分析: 4二、工艺规程的设计: 5(一)确定毛坯的制造形式: 5(二)基准的选择 5三 制订工艺路线: 6(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定: 8(五 确定切削用量及基本工时: 9三、夹具设计: 23(一)问题的提出: 23(二)夹具设计: 24四、总结: 25五、主要参考文献: 25前言机械制造工艺与机床夹具课程设计是在学完
2、了机械制造工艺与机床夹具和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教案环节;这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深化的全面总复习,也是一次理论联系实际的训练;因此,它在几年的学习中占有重要的位置;欢迎下载精品学习资源就我个人而言,期望通过这次课程设计,对今后将从事的工作,进行一次适应性训练,通过设计锤炼自己分析问题、解决问题的才能,为回厂后的工作打下一个良好的基础;由于才能所限,设计中尚有许多不足之处,期望各位老师赐予批判指教;一、零件的分析 :一运算生产纲领 ,确定生产类型:零件图上为 CA6140 车床上的后托架 ,生产量为 2000 件,该产品属于轻型机械,依据表 1-3
3、生产类型与生产纲领等的关系,可确定其生产类型为中批生产;(二)零件的作用:后托架在CA6140 车床床身的尾部,三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关,起加强固定作用;在 .40mm与 .30.2mm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;(三)零件的工艺分析:CA6140 车床后托架共有两组表面,他们之间有确定的位置要求;现表达如下:1、以 .40mm孔为中心的加工表面:这一组加工表面包括:.40mm,.30.2mm 及 .25.5mm 的孔 , 两沉头孔为 .20mm,两装配铰孔.13mm,深孔.6mm,螺纹 M6,两销孔;其中,主要加工表面
4、为.40mm,.30.2mm 及.25.5mm的三个孔;2、以底面 120 60mm为中心的加工表面:这一组加工表面包括底面120 60mm和锪平面;这两组加工表面之间有确定的位置要求,主要是:欢迎下载精品学习资源1 .40mm孔的轴线与底面的平行度为 100:0.07 ;2 .30.2mm孔的轴线与底面的平行度为 100: 0.07 ;3 .30.2mm孔的轴线与底面的平行度为 100: 0.07 ;4 下底面的平面度误差为0.03 ;5 毛线孔的中心线与底面的尺寸误差为0.07 ;由此可分析知 ,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面, 然后借助与专用夹具加工另一组表面,并且保证他
5、们之间的位置精度要求;二、工艺规程的设计 :(一)确定毛坯的制造形式:后托架是车床 CA6140 的后托起部分,该零件材料为HT200 ,考虑到机床运行中要经常使主轴正转与反转,此时,转向开关、丝杠、光杠也进行正转与反转的连续或瞬时运动;因此,扭矩最大,强度不高使用铸件,由于零件的年产量为2000 件,已达到中批量生产水平,并且零件的轮廓尺寸不大,故可以接受砂型铸造,这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是比较合理的;(二)基准的选择基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一,基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高;否就,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,仍会造成零件大批量
6、报废,使生产无法正常运行;1、粗基准的选择:对于一般的孔类零件,以孔作为粗基准完全合理,但对 本零件来说,孔 .40mm为铸造孔,不易作为精基准,故我们可以考虑以顶面加一个可调支撑作为粗基准,以此基准把底面12060mm先加工出来,欢迎下载精品学习资源由于此顶面只限制了X、Y、Z 的转动和 Z 的移动 4 个自由度,故可以考虑选左端面为其次基准面,此二面可以限制6 个自由度,达到完全定位;2、精基准的选择:主要应考虑到基准重合问题;当设计基准与工序基准不重合时,应尽量进行尺寸运算;这在后面仍要特地运算,此处不在重复;三 制订工艺路线:制订工艺路线的动身点 ,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置
7、精度等技术要求能得到合理的保证;在用生产纲领确定为中批量生产的条件下,可以考虑用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率,但同时也要保证质量;除此之外,仍要考虑到经济成效,在实际生产中仍要考虑加工的设备,以尽量使成本降到最低;1、工艺方案一:工序 10:粗、精铣底面,保证尺寸 12060mm;工序 20:钻两个 .13mm 的孔;钻两个销孔 .10mm;锪两个沉头孔 .20mm; 工序 30:钻孔 .38mm;钻孔 .28mm;钻孔 .23.5mm;锪平孔 .25.5mm端面; 工序 40:扩孔 .39.5mm;扩孔 .29.5mm;扩孔 .29.5mm;工序 50:半精镗 .40
8、mm; .30mm;.25mm;工序 60:精镗孔 .40mm; .30.2mm; .25.5mm;工序 70:钻螺纹孔 .5.1mm;钻深孔 .6mm;工序 80:攻螺纹孔 M6 ; 工序 90:加工油槽,去毛刺;工序 100:按图纸要求检验;欢迎下载精品学习资源2 、工艺方案二:工序 10:钻孔 .38mm;钻孔 .28mm;钻孔 .23.5mm;锪平孔 .25.5mm端面;工序 20:扩孔 .39.5mm;扩孔 .29.5mm;扩孔 .29.5mm;工序 30:粗、精铣底面,保证尺寸 120 60mm;工序 40:钻两个 .13mm 的孔;钻两个销孔 .10mm;锪两个沉头孔 .20mm
9、工序 50:半精镗 .40mm; .30mm;.25mm;工序 60:精镗孔 .40mm; .30.2mm; .25.5mm;工序 70:钻螺纹孔 .5.1mm;钻深孔 .6mm;工序 80:攻螺纹孔 M6 ; 工序 90:加工油槽,去毛刺; 工序 100:按图纸要求检验;3、工艺方案的比较分析:以上两个工艺方案的特点在于:方案一是先加工以底面为中心的表面,再以此为基准加工3 个孔及其他相关的孔;方案二却恰恰相反,先加工 3 个孔,再以孔定位加工底面;依据后托架的作用和两个方案的比较分析,由于.40m, .30.2mm,.25.5mm 这三个孔的轴线平行度要求较高;因此,选用底面为基准时,加工
10、孔的精度确定的越高越好;因此,方案二的工序不太合 适,我们接受方案一的大致次序;经过分析,方案一的加工次序是先粗加工、精加工一组表面,再粗加工、精加工另外一组平面;这看上去大致是合理的,但仔细推敲后,发觉仍然有不太符合工艺原就,现将改进的工艺过程具体分析如下:欢迎下载精品学习资源工序 10:粗、精铣底面,保证尺寸 12060mm;工序 20:钻两个 .13mm 的孔;钻两个销孔 .10mm;锪两个沉头孔 .20mm; 工序 30:钻孔 .38mm;钻孔 .28mm;钻孔 .23.5mm;锪平孔 .25.5mm端面; 工序 40:扩孔 .39.5mm;扩孔 .29.5mm;扩孔 .29.5mm;
11、工序 50:钻螺纹孔 .5.1mm;钻深孔 .6mm;工序 60:攻螺纹孔 M6 ;工序 70:半精镗 .40mm; .30mm;.25mm;工序 80:加工油槽;工序 90:精镗孔 .40mm; .30.2mm; .25.5mm;工序 100:去毛刺;工序 110:按图纸要求检验;(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定:CA6140车床后托架零件材料为HT200,硬度为 200HBS,毛坯余量为 3.05kg, 生产类型为中批生产 , 接受铸造毛坯;依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下:1、底面( 120 60mm)考虑其表面粗糙度比较高
12、,故需粗、精铣底面,其加工余量Z=2mm;2、其余各铸造孔加工余量如下:零件尺寸单边毛坯.40mm1.5mm.37mm欢迎下载精品学习资源3 、其余各孔由于直径较小,故只能为实心孔, 其毛坯不能铸造出孔 , 参照机械加工工艺手册后确定:.25.5mm孔钻孔到 .23.5mm;扩孔到 .24.7mm;半精镗到 .24.9 ;精镗到 .25.5mm;.30.2mm孔钻孔到 .28mm;扩孔到 .29.3mm半精镗到 .29.8mm;精镗到 .30.2mm;.40mm孔扩孔到 .38.7mm;半精镗到 .39.6mm;精镗到 .40mm;(五 确定切削用量及基本工时:工序 10:粗、精铣底面:1、加
13、工条件工件材料: HT200, =200HBS,铸造;加工需求:粗、精铣底面,保证尺寸12060mm和台阶高18mm;机床: X6132 型铣床;刀具:高速钢圆柱形铣刀,依据金属切削手册表6-4取铣刀直径 d=100mm,依据金属切削手册表 6-7查得铣刀齿数 Z=14;2、确定铣削深度:参考 有金 属 切削 手册 确定粗 加工的 铣削 深度a=2.5mm;精加工的铣削深度 a=0.5mm;3 、确定每齿进给量:欢迎下载精品学习资源参考机械加工工艺手册(软件版)取粗铣时的每 齿进给量 f=0.15mm/z ; 精铣时的每转进给量 f=0.8(mm/z);4 、确定主轴转速:参考有用金属切削加工
14、工艺手册表 8-4 ,取粗铣时 的 主 轴 转 速 为 150r/min , 精 铣 时 的 主 轴 转 速 为190r/min ;5 、运算铣削速度:前面已经确定铣刀直径d=100mm和主轴转速(粗铣刀时为 300r/mm);所以,相应的铣削速度分别为:粗铣时: 精铣时:6 、校核机床功率(只需校核粗加工即可):关由手册查得功率;取 Z=14, a=2.5mm, 而由手册查得 =1,=1 故 1,所以:起所耗功率远小于机床功率,故可用;7、运算基本工时:参考机械加工工艺手册(软件版)确定切入和切出的行程长度,而工件的长度为,故铣刀的工作行程为;所以,基本工时为:0.41( m/min)(粗铣
15、时);1.08( m/min)(精铣时);工序 20 : 钻四 个定 位孔 ( 2-.10mm 和 2-.13mm ) ; 锪两 个沉 头孔欢迎下载精品学习资源.20mm,深 2mm; 工步 1:钻两个 .13mm 孔1、加工条件工件材料: HT200,=200HBS,铸造;加工需求:钻锥度孔 .10mm,保证零件图上的精度要求; 机床: Z5125A型钻床;刀具:,钻头直径 13mm, 2、确定切削进给量:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量 f=0.3(mm/r);3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度; 4、运算转速:,按机床实际转速取;5、运算
16、基本时间:工步 2:钻两个 .10mm 孔1、加工条件工件材料: HT200,=200HBS,铸造;加工需求:钻锥度孔 .10mm,保证零件图上的精度要求; 机床: Z5125A型钻床;刀具:高速钢麻花钻,钻头直径10mm;欢迎下载精品学习资源2、确定切削进给量:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量f=0.2( mm/r);3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度; 4、运算转速:,按机床实际转速取;5、运算基本时间:工步 3:锪两个沉头孔 .20mm,深 12mm1、加工条件:工件材料: HT200,=200HBS,铸造;加工需求:锪孔 .20mm机床
17、: Z5125A型钻床; 刀具:高速钢麻花钻,钻头直径20mm;2、确定切削进给量:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量 f=0.3( mm/r); 3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度;4、运算转速:,按机床实际转速取;欢迎下载精品学习资源5、运算基本时间:工序 30:钻孔到 .28mm;.23.5mm;锪平 .25.5mm端面,深 2mm;工步 1:钻孔到 .28mm1、加工条件:工件材料: HT200,=200HBS,铸造;加工需求:钻孔 .28mm;机床: Z575 型钻床;刀具:高速钢麻花钻,钻头直径28mm; 2、确定切削进给量:依据有用
18、金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量 f=0.4(mm/r);3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度; 4、运算转速:,按机床实际转速取;5、运算基本时间:工步 2:钻孔到 .23.5mm 1、加工条件:工件材料: HT200, =200HBS,铸造;加工需求:钻孔 .23.5mm;欢迎下载精品学习资源机床: Z575 型钻床; 刀具:高速钢麻花钻,钻头直径23.5mm;2、确定切削进给量:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量 f=0.4( mm/r); 3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度; 4、运算转速:,按机床
19、实际转速取;5、运算基本时间:工步 3:锪平 .25.5mm端面1、加工条件:工件材料: HT200,=200HBS,铸造;加工需求:锪平 .25.5mm端面;机床: Z575 型钻床; 刀具:高速钢 90 度锪钻,锪钻直径 25.5mm;2、确定切削进给量:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取进给量 f=0.4(mm/r);3、确定切削速度:依据有用金属切削加工工艺手册中表5-6,取切削速度;欢迎下载精品学习资源4、运算转速:,按机床实际转速取;5、运算基本时间:工序 40:扩孔到 .38.7mm;.29.5mm;.24.5mm;工步 1:扩孔到 .38.7mm1、加工条件:工件材料:
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