2022年说明书CA机床后托架加工工艺及夹具设计方案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 个人资料整理仅限学习使用第 1 页,共 39 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用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,由于其零件尺寸较小,结构外形也不是很复杂,但侧面三杠孔和底面的精度要求较高,此外仍有 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Ra 1 .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
2、求等;由于其尺寸精度、几何外形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,因此它的加工是特别关键和重要的;1.2 CA6140 机床后托架图1.1 CA6140 机床后托架零件图一个好的结构不但要应当达到设计要求,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;而设计和工艺是亲密相关的,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;1.2.1 CA6140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;以
3、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 0.03;另一组加工是侧面的三孔,分别为 25 . 5 00 . 03,30 00 . 02,40 .00 025,其表面粗糙度要求 Ra 1 . 6 2 20 为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是Rz 50,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 Rz 50,Ra 6 3.,2 10 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 Ra 6 . 3; CA6140 机床后托架毛坯的挑选金属行浇铸,由于生产率很高,所以可以免去每次
4、造型;名师归纳总结 单边余量一般在13mm,结构细密,能承担较大的压力,占用生产的面积第 2 页,共 39 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用较小;由于 CA6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简洁;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:CA614
5、0 后托架的尺寸精度,度以及位置机精度要求都很高,就给加工带来了困难,必需重视;1.4 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应当达到设计要求,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;设计和工艺是亲密相关的,又是相辅相成的;对于我们设计CA6140 机床后因素;在满意精度要求及生产率的条件下,应挑选价格较底的机 床;1.4.1 在挑选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,依据各加工表面的技术要 求,挑选加工方法及分几次加工;依据生产类型挑选,在大批量生产中可专用的高效率的设备;在单件
6、 小批量生产中就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,采纳钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采纳拉削 加工;要考虑被加工材料的性质,例如,淬火钢必需采纳磨削或电加工;而 有色金属由于磨削时简洁堵塞砂轮,一般都采纳精细车削,高速精铣等;要考虑工厂或车间的实际情形,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,仍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,工件外形和重量等;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用挑选加工
7、方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终圆面,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,前面预备工序可为粗车半精车淬火粗磨;1.4.2 平面的加工由参考文献 7机械加工工艺手册表 面,精铣的粗糙度可以较小;1.4.3 孔的加工方案2.1-12可 6.30.8,一般不淬硬的平由参考文献 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,就选侧孔 25 . 5 00 . 03,30 00 . 02,40 .00 025)的加工次序为:粗镗精镗;而顶面的四个孔实行的加工方法分别是:由于孔的表面粗糙度的要求都不高,是 Rz 50
8、,所以我们采纳一次钻孔的加工方法,2 13 的孔挑选的加工方法是钻,由于 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,起表面粗糙度的要挑选粗基准时,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;粗基准挑选应当满意以下要求:粗基准的挑选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;假如工件上表面上有好几个不需加工的表面,就应挑选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
9、;以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等;挑选加工余量要求匀称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匀称的重要表面;因而在加工时挑选导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面;这样就能保证匀称地去掉较少的余量应尽可能挑选平整、光滑、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用位精确夹紧牢靠;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;粗基准应防止重复使用,由于粗基准的表面大多数是粗糙不规章的;多次使用难以保证表面
10、间的位置精度;要从保证孔与孔、孔定位;从CA6140机床后托架零件图分析可知,挑选侧面三孔作为 CA6140机床后托架加工粗基准;1.5.2 精基准挑选的原就 基准重合原就;即尽可能挑选设计基准作为定位基准;这样可以防止 定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差;基准统一原就,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,防止基准转换所带来的误差,并且各工序所采纳的夹 具比较统一,从而可削减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
11、;互为基准的原就;挑选精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准 自为基准原就;有些精加工或光整加工工序要求余量小而匀称,可以挑选加工 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,仍应挑选工件上精度高;尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳 固牢靠;并考虑工件装夹和加工便利、夹具设计简洁等;CA6140机床 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证 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 CA6140机床后托架 零件图分析可知,它的底平面与侧面的基准定位的要求;至于两侧面,由于是 非加工表面,
12、所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准;挑选精基准的原就时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使详细支配是先以孔定位粗、精加工顶平面;后续工序支配应当遵循粗精分开和先面后孔的原就;1.6.1 工序的合理组合 确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用备等详细生产条件确定工艺便于采纳通用设备;简洁的机床工艺装备;生产准 备工作量少,产品更换简洁;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,生产治理复杂;
13、工序集中原就 工序数目少,工件装,夹次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,大量生产可采纳高效率的专用机床,以提高生产率;但 采纳复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整修理费事,生产预备工作 量大;一般情形下,单件小批生产中,为简化生产治理,多将工序适当集中;但 由于不采纳专用设备,工序集中程序受到限制;结构简洁的专用机床和工夹具 组织流水线生产;加工工序完成以后,将工件清洗洁净;清洗是在 80 90 c 的含 0.4%1.1%苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的;清洗后用压缩空气吹洁净;保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 200 mg;1.
14、6.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采纳工序集中或工序分散是其两个 不同的原就;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;,相应削减了操作工人数和生产面积,也简化了生产治理,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 生产可采纳高效率的专用机床,以提高生产率;但采纳复杂的专用设备和工艺 装备,使成本增高,调整修理费事,生产预备工作量大;工序分散的特点 工序内容简洁,有利挑选最合理的切削用量;便于采纳通用设备;简洁的 机床工艺装备;生产预备工作量少,产品更换简洁;对工人的技术要求水平不 高;但需要设备和工人数量多
15、,生产面积大,工艺路线长,生产治理复杂;工序集中与工序分散各有特点,必需依据生产类型;加工要求和工厂的具 体情形进行综合分析打算采纳那一种原就;一般情形 由于近代运算机掌握机床及加工中心的显现,使得工序集中的优点更为突名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用出,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预备工作 量,从而可取的良好的经济成效;1.6.3 加工阶段的划分粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工制造较好的条 件,并为半精加工,精加工供应定位基准,粗加工时能及早
16、发觉毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免铺张工时;粗加工可采纳功率大,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 IT11IT12;粗糙度为 Ra80100 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预备,保证合适的加工余量;半精加工的公差等级为 Ra101.25 m;精加工阶段 精加工阶段切要求 .另外精加工工序支配在最终 面损耗;IT9IT10 ;表面 粗糙度为,可防止或削减工件精加工表精加工应采纳高精度的机床小的切前用
17、量,工序变形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为IT6IT7 ,表面粗糙度为Ra101.25 m;光整加工阶段 对某些要求特殊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;一般不能订正各表面相互位置误差,其精度等级一般为 IT5IT6, 表面粗糙度为 Ra1.250.32 m;此外,加工阶段划分后,仍便于合理的支配热处理工序;由于热处理性质 的不同,有的需支配于粗加工之前,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肯定的;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言的,不 能以某一表面的加工或某一工序的性质区分
18、;例如工序的定位精基准面,小空 之类的粗加工;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 39 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.6.4 加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纳专用机床,以表 1.1 加工工艺路线方案比较表工序号方案方案定位基准工序内容定位基准工序内容010 粗铣底平面 A侧面和外圆粗、精铣底平侧面和外圆面 A020 精铣底平 A粗侧面和外圆粗镗孔:40底面和侧面底面和侧面30.2、底面和侧面040 钻 、 扩 孔 :25.5半 精 镗 孔 :050 40底面
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