CA6140车床后托架及钻夹具设计说明书
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一、零件的分析(一)零件的作用:对于CA6140车床后托架零件。
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ø40mm 和ø30.2mm 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(二)零件的工艺分析:机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段。
在实际生产中,由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同,对于某一具体零件,往往不是单独在一种机床上,用某一种加工方法就能完成的,而是根据零件的具体要求, 经过一定合理的工艺过程才能将其加工出来。
对于某个具体零件,可采用几种不同的工艺方案进行加工。
虽然这些方案都可以加工出来合格的零件,但从生产效率和经济效益来看,可能其中有种方案比较合理且切实可行。
因此,必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等,拟订较为合理的工艺过程。
CA6140车床后托架有三组加工。
底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。
1.以底面为基准面进行精加工,有底面的铣加工,其底面的粗糙度要求是6.1=Ra ,平面度公差要求是0.03。
2.以侧面的三孔为中心的加工表面,分别为03.005.25φ,02.0030φ,025.0040φ,其表面粗糙度要求6.1=Ra 要求的精度等级分别是8=IT ,7=IT ,7=IT 。
3.以顶面四个孔为中心的加工表面,分别是以132φ-和202φ-为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是50Rz ,3.6=Ra ,以及以132φ-和102φ-的阶梯孔,其中102φ-是装配铰孔,132φ-孔的表面粗糙度要求是50Rz ,3.6=Ra ,102φ-是装配铰孔,其表面粗糙度的要求是3.6=Ra 。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式选零件材料为HT150,由资料[5]《机械加工工艺手册》表4-71,可得力学性能:灰铸铁(HT150)的性能参数该零件采用铸造的形式,由于零件年产量大,已达大批量生产水平,故采用铸造精度较高的金属型铸造,生产率很高,可以免去每次造型。
目录序言 (2)一、零件的分析 (2)(一)零件的功用 (2)(二)零件的工艺分析 (3)二、零件的工艺规程设计 (3)(一)确定零件生产类型 (3)(二)确定零件毛坯的制造形式 (3)(三)拟定零件的机械加工工艺路线 (3)(四)工序设计 (6)三、夹具设计 (15)(一)加工工艺孔Φ25夹具的设计 (15)(二)加工Φ8H7孔的夹具设计 (17)四、总结 (19)五、参考文献 (19)序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。
一、零件的分析(一)零件的功用题目所给的零件是CA6140车床上的杠杆(见零件图),它位于车床的自动机构中,与灵活器配合使用,起制动的作用。
(二)零件的工艺分析杠杆共有三组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下:1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:两个Φ8H7mm的孔,粗糙度为Ra1.6;尺寸为30mm 且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面,粗糙度为Ra6.3。
其中,主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔。
2、以Φ25H9mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个Φ25H9mm的孔及其倒角,粗糙度为Ra1.6;两个与Φ25H9mm孔垂直的平面,粗糙度一个为Ra3.2,另一个为Ra6.3。
其中,Φ25H9mm孔及两端面为主要加工面。
3、以Φ10H7mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个Φ10H7mm的孔,Ra3.2。
主要加工表面为Φ10H7mm 孔。
这三组加工表面之间有一定的位置要求,主要是:(1)Φ8H7mm孔与Φ25H9mm孔具有平行度,公差为0.15mm。
机械工艺夹具毕业设计1CA6140车床后托架设计一、设计背景与意义车床是机械制造中常用的加工设备之一,能够完成零件的粗加工和精加工工艺。
在车床加工过程中,工件需要固定在车床上才能进行加工操作。
夹具是用于尺寸稳定的工件固定和定位,使工件能够准确、稳定地加工的设备。
夹具的设计质量直接影响到零件加工的精度和效率。
本文将以1CA6140车床为例,设计一个能够满足车床加工工艺需求的夹具后托架。
二、夹具后托架设计要求1.加工精度要求高:夹具后托架的设计要满足加工零件的要求,保证加工精度。
2.安装方便:夹具后托架的装卸要方便快捷,以提高工作效率。
3.夹紧力大:夹具后托架要能够夹紧不同尺寸的工件,夹紧力要足够大,使工件能够稳定固定在车床上。
4.结构简单紧凑:夹具后托架的结构要简单紧凑,方便制造和维修。
三、设计思路与步骤1.确定夹具后托架类型:根据1CA6140车床的特点和加工需求,选择合适的夹具后托架类型。
常见的夹具后托架类型有平面夹具后托、方形夹具后托等。
2.定义夹具后托架的功能:夹具后托架的主要功能是固定工件和定位工件。
根据加工工艺需求,确定夹具后托架的具体功能及形式。
3.设计夹具后托架的结构:根据夹具后托架的功能要求和加工工艺需求,设计夹具后托架的结构。
结构设计包括夹紧机构、定位机构、固定机构等。
4.选择合适的材料:根据夹具后托架的设计要求和工作环境,选择合适的材料进行制作。
夹具后托架要具有足够的刚性和强度,以承受工件加工时的力和振动。
5.制造夹具后托架:根据夹具后托架的设计图纸和要求,制造夹具后托架。
制造包括材料加工、零件加工、组装等过程。
6.测试与修正:制造完成后,对夹具后托架进行测试,检查其满足加工要求和性能需求。
根据测试结果,对夹具后托架进行修正和改进。
四、设计实施方案1.夹具后托架类型选择:考虑到1CA6140车床的工艺需求和加工特点,选择平面夹具后托架。
2.确定功能和结构:夹具后托架的功能是固定和定位工件,结构设计包括夹紧机构和定位机构。
目录一、零件分析 (1)(一)零件的作用 (1)(二)零件的工艺分析 (1)二、工艺规程设计 (2)(一)确定毛坯的制造形式 (2)(二)基面的选择 (2)(三)制定工艺路线 (3)(四)机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)1 毛坯的结构工艺要求 (5)2 CA6140机床后托架的偏差计算 (6)(五)确定切削用量及基本工时 (10)1 工序1:粗、精铣底面 (10)2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔 (11)(三)专用夹具设计 (16)铣平面夹具设计 (16)1 研究原始质料 (16)2 定位基准的选择 (16)3 切削力及夹紧分析计算 (16)4误差分析与计算 (18)5 夹具设计及操作的简要说明 (18)参考文献 (19)一、零件分析(一)零件的作用机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段。
在实际生产中,由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上,用某一种加工方法就能完成的,而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。
因此,不仅要根据零件的具体要求,结合现场的具体条件,对零件的各组成表面选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,逐步地把零件加工出来。
对于CA6140车床后托架零件。
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ø40mm 与ø30.2mm 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。
(二)零件的工艺分析其加工有三组加工。
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6.1=Ra ,平面度公差要求是0.03。
⑵.另一组加工是侧面的三孔,分别为03.005.25φ,02.0030φ,025.0040φ,其表面粗糙度要求6.1=Ra 要求的精度等级分别是8=IT ,7=IT ,7=IT 。
河南工业职业技术学院河南工业职业技术学院毕业设计(论文)CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名:来晓光学生学号: 010*******院(系):机械工程系年级专业:机制1104指导教师:二〇一三年十一月河南工业职业技术学院摘要摘要在生产过程中,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,夹紧力目录摘要 (I)ABSTRACT................................................................................ 错误!未定义书签。
1 CA6140机床后托架加工工艺 (3)1.1CA6140机床后托架的工艺分析 (3)1.2CA6140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 (4)1.4.2 平面的加工 (4)1.4.3孔的加工方案 (4)1.5确定定位基准 (5)1.5.1 粗基准的选择 (5)1.5.2 精基准选择的原则 (6)1.6工艺路线的拟订 (6)1.6.1工序的合理组合 (6)1.6.2 工序的集中和分散 (7)1.6.3 加工阶段的划分 (8)1.6.4 加工工艺路线方案的比较 (9)1.7CA6140机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)1.7.1 毛坯的结构工艺要求 (12)1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算 (12)1.8确定切削用量及基本工时(机动时间) (16)1.8.1 工序1:粗、精铣底面 (16)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 (24)1.8.4 工序4:钻侧面两孔 (28)1.9时间定额计算及生产安排 (30)1.9.1 粗、精铣底面 (30)1.9.2 镗侧面三杠孔 (31)1.9.3 钻顶面四孔 (32)2 专用夹具设计 (34)2.1铣平面夹具设计 (34)2.1.1 研究原始质料 (34)2.1.2 定位基准的选择 (34)2.1.3 切削力及夹紧分析计算 (34)2.1.4 误差分析和计算 (35)2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 (36)2.2镗孔夹具设计 (36)2.2.1 研究原始质料 (36)2.2.2 定位基准的选择 (36)2.2.3 切削力及夹紧力的计算 (37)2.2.4 误差分析和计算 (39)2.3钻顶面四孔夹具设计 (39)2.3.1 研究原始质料 (39)2.3.2 定位基准的选择 (40)2.3.3 切削力及夹紧力的计算 (40)2.3.4 误差分析和计算 (41)2.3.5 夹具设计及操作的简要说明 (41)结论 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
机械制造技术课程设计说明书设计题目:设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备机械制造技术课程设计说明书题目设计“CA6140车床”拨叉零件的机械加工工艺规程及工艺装备(中批量生产)内容 1.零件图一张 2.毛坯图一张3.机械制造加工工艺过程综合卡片一套4.夹具总装配图一张5.夹具体零件图一张6.课程设计说明书一份前言通过机床工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《互换性与测量技术》、《机械制造基础》、《机械制造装备设计》、《机械制图》等)。
让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础!在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。
在此次课程设计过程中,我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。
在此期间查阅了大量的书籍,并且得到了有关老师的指点。
一.设计的目的:机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。
通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具(或量具)的训练,提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。
二.零件的分析(一)、零件的作用:题目给定的零件是CA6140拨叉(见附图1)它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
序言在学完大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课的基础上,我们进行了机械制造技术基础课程设计。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性总复习,汇总了所学的专业知识。
在理论与实践上有机结合,使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础!在些次课程设计中我主要是设计CA6140拨叉的机械加工工艺规程以及铣削加工时的夹具。
在此次课程设计期间查阅了大量的书籍,并且得到了有关老师的悉心指点。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。
一、零件的分析(一)零件的作用题目所给的零件时CA6140车床的拨叉(见附图1——零件图),它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。
(二)零件的工艺分析CA6140拨叉共有两组加工表面。
现分析如下:1.拨叉大端平面的加工2.以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括Ø25+0.0250 mm的六齿方花键孔、Ø22+0.210 mm花键底孔两端的150倒角、距花键孔轴线22mm的平面和拨叉下端的18+0.110 mm的槽。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
因为零件为大批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用铸造成型。
这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。
(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
1.粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
所以选择右端R20的端面为粗基准。
2.精基准的选择。
精基准的选择有利于保证加工精度,并使工件装夹方便。
在选择时,主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。
四川职业技术学院Sichuan Vocational and Technical College 毕业设计(论文)鉴定表题目CA6140后托架工艺规程及夹具设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级学号学生姓名EllisRay 指导教师鲜老师起讫日期2010年9月至2010年12月四川职业技术学院教务处制四川职业技术学院毕业设计(论文)任务书注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交所属系部毕业设计(论文)领导小组审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。
四川职业技术学院学生毕业设计(论文)答辩情况记载表四川职业技术学院毕业设计(论文)综合评定表引言毕业设计是学院了同学们巩固和熟练运用专业知识解决实际问题的一个教学环节。
这次设计使我们能综合运用了大学学习专业课中的基础理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计;也是熟悉和运用计算机辅助设计(CAD)软件、有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,为未来从事相关工作打下良好的基础。
由于设计水平有限难免有不足和错误之处,还望各位老师批评指正。
四川职业技术学院毕业设计目录1. 摘要及关键字 (8)2. 工艺规程设计 (9)2.1.确定生产类型 (9)2.2.零件的分析 (9)2.2.1. 零件的结构工艺性分析 (9)2.2.2. 零件的技术要求分析 (10)2.3.毛坯的选择 (11)2.4.确定余量及毛坯尺寸 (12)2.4.1. 确定机械加工余量 (12)2.4.2. 确定毛坯尺寸 (12)2.5.工艺过程设计 (13)2.5.1. 定位基准的选择 (13)2.5.2. 制定工艺方案 (14)2.5.3. 加工设备及工艺装备的初选 (17)2.6.确定切削用量及机动时间 (19)一、工序3粗、精铣A面 (19)二、工序4铣削R22圆弧面 (23)三、工序5粗镗孔 (26)四、工序6钻油孔螺孔 (27)五、工序8铣3mm油槽 (31)六、工序9扩、精铰孔 (33)七、工序10钻、扩、铰孔 (36)八、工序11钻锪四顶孔 (40)3. 夹具设计 (43)3.1.设计任务 (43)3.2.夹具类型的确定 (44)3.3.定位方案及定位元件设计 (44)3.3.1. 定位方案分析 (44)3.3.2. 定位元件设计 (45)3.4.夹紧方案及夹紧元件设计 (46)3.4.1. 夹紧方案分析 (46)3.4.2. 夹紧元件设计 (46)3.5.导向方案及导向元件设计 (48)3.5.1. 导向装置方案分析 (48)3.5.2. 导向装置的设计 (48)3.6.连接方案及连接元件设计 (49)3.7.夹具体总图数据及计算 (49)3.7.1. 配合要求 (49)3.7.2. 工序精度计算 (50)3.8.夹具装配图及非标准件的绘制 (50)4. 结论 (51)5. 参考文献 (52)6. 致谢 (54)1.摘要及关键字车床后托架的工艺及工艺装备设计。
序言工机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。
机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。
然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。
因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。
当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。
所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。
夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。
人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。
在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。
我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。
端面和定位外圆分为两体时无此问题,。
夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。
如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角R。
序 言大三下学期我们进行了《机械制造技术基础》课程的学习。
为了巩固所学知识,并且在我们进行毕业设计之前对所学各课程的进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,我们进行了本次课程设计。
通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,同时,在课程设计过程中,我们认真查阅资料,切实地锻炼了我们自我学习的能力。
另外,在设计过程中,经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助,我顺利完成了本次设计任务。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予批评指正。
一、零件的分析1.1 零件的作用题目所给的是CA6140车床后托架。
后托架在CA6140车床车身的尾部,三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关,其加强固定作用。
在025.0040φ与02.002.30φ之间的孔为毛线孔,用于导通油路;旁边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。
1.2 零件的工艺分析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6.1Ra ,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。
1.3零件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6.1=Ra ,平面度公差要求是0.03。
⑵.另一组加工是侧面的三孔,分别为03.005.25φ,02.0030φ,025.0040φ,其表面粗糙度要求6.1=Ra 要求的精度等级分别是8=IT ,7=IT ,7=IT 。
各类毕业设计课程定做Q号是1714879127 该论文含配套的图纸(需购买)攀枝花学院本科毕业设计(论文)CA6140车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:二〇〇六年六月摘要机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段。
本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程。
首先通过对零件图的分析,了解工件的结构形式,明确了具体的技术要求,从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。
再拟订较为合理的工艺规程,充分体现质量、生产率和经济性的统一。
机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,在整个机械加工过程中,夹具除了夹紧、固定被加工零件外,还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。
本课题在设计的过程当中,深入生产实际,进行调查研究,吸取国内外先进技术,制定出合理的设计方案,在进行具体设计。
关键词产品设计,后托架,加工工艺,夹具ABSTRACTHe machine-finishing craft realizes the product design, guaranteed the product quality, saves the energy, reduces the consumption the important method. After this topic studies the CA6140 lathe the bracket processing technological process. First through to the detail drawing analysis, understood the work piece the structural style, has been clear about the concrete specification, thus to work piece each composition surface choice appropriate processing method. Again drafts the more reasonable technological process, fully manifests the quality, the productivity and the efficient unification .Engine bed jig design is in a craft equipment design important constituent, in the entire machine-finishing process, the jig except clamps, fixes is processed outside the components, but also requests guarantee processing components position precision, enhancement processing productivity .This topic in the middle of the design process, penetrates the production reality, conducts the investigation and study, absorbs the domestic and foreign advanced technologies, formulates the reasonable design proposal, is carrying on the concrete design .Keywords shift the product design,latter bracket ,processing craft,jig目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第一章 CA6140车床后托架的加工工艺设计 (3)1.CA6140车床后托架的结构特点和技术要求 (3)2.CA6140车床后托架的材料、毛坯和热处理 (3)2.1 毛坯材料及热处理 (3)2.2 毛坯的结构确定 (4)3.工艺过程设计中应考虑的主要问题 (4)3.1 加工方法选择的原则 (4)3.2 加工阶段的划分 (4)3.3 工序的合理组合 (5)3.4 加工顺序的安排 (5)4.CA6140车床后托架的机械加工工艺过程分析 (6)4.1 CA6140车床后托架零件图分析 (6)4.2 CA6140车床后托架的加工工艺的路线 (7)5.CA6140车床后托架的工序设计 (12)5.1 工序基准的选择 (12)5.2 工序尺寸的确定 (12)5.3 加工余量的确定 (14)5.4 确定各工序的加工设备和工艺装备 (15)5.5 确定切削用量及工时定额 (16)第二章专用夹具设计 (26)1.铣平面夹具设计 (26)1.1 研究原始质料 (26)1.2 定位基准的选择 (26)1.3 切削力及夹紧分析计算 (26)1.4 误差分析与计算 (27)1.5 夹具设计及操作的简要说明 (28)2.钻三杠孔夹具设计 (28)2.1 研究原始质料 (28)2.2 定位基准的选择 (29)2.3 切削力及夹紧力的计算 (29)2.4 误差分析与计算 (30)2.5 夹具设计及操作的简要说明 (31)3. 钻底孔夹具设计 (31)3.1 研究原始质料 (31)3.2 定位基准的选择 (31)3.3 切削力及夹紧力的计算 (31)3.4 误差分析与计算 (32)3.5 夹具设计及操作的简要说明 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附件1附件2附件3第一章 CA6140车床后托架的加工工艺设计-机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,安全生产,技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种,上质量,上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。
设计说明设计要求:CA6140车床后托架,年产量为5000件(大批生产)。
设计任务:设计后托架加工工艺规程,并对指定工序进行夹具设计。
设计内容:1.对零件进行工艺分析;2.确定毛坯制造方式,绘制毛坯简图;3.制定零件的机械加工工艺路线,填写机械加工工艺过程卡;4.对指定工序,选择机床及夹、量、刀具,确定加工余量及工序间尺寸与公差,确定切削用量,填写工艺工程卡;5.对指定工序进行机床夹具设计计算和结构设计,画夹具装配图;6.对夹具的一个零件设计零件图;7.编写设计说明书。
课程设计题目制定CA6140车床后托架的加工工艺,设计后托架的2-Φ10锥孔底孔和2-Φ13孔及其2-Φ20 沉孔的钻床夹具设计说明书1 CA6140车床后托架的零件分析1.1后托架的结构和作用后托架在CA6140车床床身尾部,三个孔分别装丝杆、光杆、操作杆,起支撑作用和固定作用,是CA6140机床的一个重要零件。
其零件尺寸较小,结构形状不是很复杂,侧面三杆孔精度要求较高。
侧面三杆孔的粗糙度要求的Ra1.6,所以要求精加工。
其三杆孔的中心线和底平面有平面度的公差要求。
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后托架的技术要求主要有四组加工:底平面铣加工、三杆孔、固定螺钉孔和定位销底孔、以及6和M6孔的加工。
1.3 审查后托架的工艺性分析零件图知,底平面轴向方向铣削了一个低槽,减少了加工平面,又使底平面的加工精度更容易得到;底平面平面度要求可防止加工过程中钻头钻偏,保证了三杆孔的位置精度;同时三杆孔轴线相对平面A和轴线B的平行度要求也提高了孔系的装配精度和形位精度。
另外,该零件除主要定位和工作表面外,企业表面加工精度均较低,不需在机床上进行加工,铸造出来的工件精度已达到其要求;而主要工作表面虽然加工精度较高,也可在正常生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。
一、零件的分析(一)零件的作用:对于CA6140车床后托架零件。
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ø40mm 与ø30.2mm 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(二)零件的工艺分析:机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段。
在实际生产中,由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同,对于某一具体零件,往往不是单独在一种机床上,用某一种加工方法就能完成的,而是根据零件的具体要求, 经过一定合理的工艺过程才能将其加工出来。
对于某个具体零件,可采用几种不同的工艺方案进行加工。
虽然这些方案都可以加工出来合格的零件,但从生产效率和经济效益来看,可能其中有种方案比较合理且切实可行。
因此,必须根据零件的具体要求和可能的加工条件等,拟订较为合理的工艺过程。
CA6140车床后托架有三组加工。
底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。
1.以底面为基准面进行精加工,有底面的铣加工,其底面的粗糙度要求是6.1=Ra ,平面度公差要求是0.03。
2.以侧面的三孔为中心的加工表面,分别为03.005.25φ,02.0030φ,025.0040φ,其表面粗糙度要求6.1=Ra 要求的精度等级分别是8=IT ,7=IT ,7=IT 。
3.以顶面四个孔为中心的加工表面,分别是以132φ-和202φ-为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是50Rz ,3.6=Ra ,以及以132φ-和102φ-的阶梯孔,其中102φ-是装配铰孔,132φ-孔的表面粗糙度要求是50Rz ,3.6=Ra ,102φ-是装配铰孔,其表面粗糙度的要求是3.6=Ra 。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式选零件材料为HT150,由资料[5]《机械加工工艺手册》表4-71,可得力学性能:灰铸铁(HT150)的性能参数该零件采用铸造的形式,由于零件年产量大,已达大批量生产水平,故采用铸造精度较高的金属型铸造,生产率很高,可以免去每次造型。
(二)基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面的选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,甚至还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
1.粗基准的选择φ、因本零件毛坯是金属模铸造成型,铸件精度较高,所以选择侧面孔40φ底面作为粗基准加工底面A,为后面的工序准备好精基准。
302.2.精基准的选择对于精基准而言,主要应该考虑基准重合问题。
此零件以底面A为设计基准,选其为精基准可以实现设计基准和工艺基准重合,避免了基准重合误差。
(三)制订工艺路线制订工艺路线的出发点,是应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善的保证。
在成批生产的条件下可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量是工序集中来提高生产率。
除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
现拟定两套加工工艺路线方案:1.工艺路线方案一:工序 1.粗刨底平面A 2.粗、精铣底平面A3.钻、扩孔:40φ、2.30φ、5.25φ4.粗铰孔:40φ、2.30φ、5.25φ 5.精铰孔:40φ、2.30φ、5.25φ6.粗铣油槽7.锪钻孔:42φ8.钻:10φ、13φ9.扩孔13φ 10.精铰锥孔:10φ 11.锪钻孔:10φ、13φ 12.钻:6M 、6φ 13.攻螺纹6M 14.锪平面 15.倒角去毛刺 16.检验 2.工艺路线方案二: 工序 1.粗、精铣底平面A2.粗镗孔:40φ、2.30φ、 5.25φ3.半精镗孔:40φ、2.30φ、5.25φ4.精镗孔:40φ、2.30φ、5.25φ5.粗铣油槽6.钻:10φ、13φ7.扩孔13φ8.精铰锥孔:10φ 9.锪钻孔:10φ、13φ 10.去毛刺 11.钻:6M 、6φ 12.攻螺纹6M 13.锪平面 14.倒角去毛刺 15.检验3.工艺方案的比较与分析:(1)方案二在工序10中安排倒角去毛刺,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。
(2)方案二在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。
(3)方案二中的工序1在铣床上加工底平面,主要考虑到被加工表面的不连续,并且加工表面积不是很大,工件受太大的切削力易变形,不能保证平面的平面度公差。
方案二比方一铣平面生产效率高,采用铣较经济合理。
(3)方案二符合粗精加工分开原则。
由以上分析:方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。
具体的工艺过程如下表: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(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定孔mm 025.0040+φ、 mm 02.002.30+φ、mm 03.005.25+φ中心轴线间的尺寸链的计算 1.尺寸链图(如图1.2)图1.2尺寸链图2.N 的基本尺寸由公式:N =∑-=11n i Ai 得:mm N 126=3.N 环公差∑∑-+==-=11min1max max n m i i mi i AA N∑∑-+==-=11max1min min n m i i m i i AA Nmm N N T 2.0min max 0=-=4.中间偏差0110=∆=∆∑-=n i i5.N 环极限偏差mm T Es 1.02/1000=+∆=mm T Ei 1.02/1000-=-∆=6.N 环极限尺寸mm N 1.0126+-=正视图上的三视图mm 03.005.25+φ、mm 02.002.30+φ、mm 025.0040+φ的偏差及加工余量计算。
参照参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[4]《互换性与技术测量》表1-8,可以查得:孔03.005.25φ: 粗镗的精度等级:12=IT ,表面粗糙度um Ra 15=,尺寸偏差是mm 21.0 半精镗的精度等级:10=IT ,表面粗糙度um Ra 5.2=,尺寸偏差是mm 084.0 精镗的精度等级:7=IT ,表面粗糙度um Ra6.1=,尺寸偏差是mm 021.0孔02.002.30φ 粗镗的精度等级:12=IT ,表面粗糙度um Ra 15=,尺寸偏差是mm 21.0 半精镗的精度等级:10=IT ,表面粗糙度um Ra 5.2=,尺寸偏差是mm 084.0 精镗的精度等级:7=IT ,表面粗糙度um Ra 6.1=,尺寸偏差是mm 021.0孔025.002.40φ 粗镗的精度等级:12=IT ,表面粗糙度um Ra 15=,尺寸偏差是mm 25.0 半精镗的精度等级:10=IT ,表面粗糙度um Ra 5.2=,尺寸偏差是mm 1.0 精镗的精度等级:7=IT ,表面粗糙度um Ra 6.1=,尺寸偏差是025.0 根据工序要求,侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成,各工序余量如下:03.005.25φ 粗镗: 孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2;02.002.30φ孔,参照[5]《机械加工工艺手 册》表2.3-48,其余量值为mm 2;025.0040φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2。
半精镗: 03.005.25φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1;02.002.30φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1;025.0040φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1。
精镗: 03.005.25φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0; 02.002.30φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0; 025.0040φ孔,参照[5]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0。
铸件毛坯的基本尺寸分别为:03.005.25φ孔毛坯基本尺寸为φ:mm 5.218.02.125.25=---; 013.080+φ孔毛坯基本尺寸为φ:mm 2.268.02.122.30=---;035.0100+φ孔毛坯基本尺寸为φ:mm 368.02.1240=---。
根据参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7,再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为:。
、、mm mm mm 9.09.09.0 03.005.25φ孔毛坯名义尺寸为φ:mm 5.218.02.125.25=---; 毛坯最大尺寸为φ:mm 95.2145.05.21=+; 毛坯最小尺寸为φ:mm 05.2145.05.21=-;粗镗工序尺寸为φ:21.005.21φ 半精镗工序尺寸为φ:084.007.24φ 精镗后尺寸是021.005.25φ,已达到零件图尺寸要求025.005.25φ 02.002.30φ孔毛坯名义尺寸为φ:mm 2.268.02.122.30=---; 毛坯最大尺寸为φ:mm 65.2645.02.26=+; 毛坯最小尺寸为φ:mm 75.2545.02.26=-;粗镗工序尺寸为φ:21.002.28φ; 半精镗工序尺寸为φ:084.004.29φ 精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即φ:02.002.30φ025.0040φ孔毛坯名义尺寸为φ:mm 638.02.1240φ=---; 毛坯最大尺寸为φ:mm 45.3645.036=+; 毛坯最小尺寸为φ:mm 35.5545.036=-;粗镗工序尺寸为φ:25.0038φ 半精镗工序尺寸为φ:10.002.39φ 精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即025.0040φ 顶面两组孔132φ-和202φ-,以及另外一组102φ-的锥孔和132φ- 毛坯为实心,不冲孔。
两孔精度要求为1IT ,表面粗糙度要求为50Rz 。
参照参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.3-47,表2.3-48。
确定工序尺寸及加工余量为:第一组:132φ-和202φ-加工该组孔的工艺是:钻——扩——锪 钻孔: 10φ扩孔: 13φ mm Z 32= (Z 为单边余量) 锪孔: 20φ 7mm 2Z = (Z 为单边余量) 第二组:102φ-的锥孔和132φ-加工该组孔的工艺是:钻——锪——铰 钻孔: 10φ锪孔: 13φ mm Z 42= (Z 为单边余量) 铰孔: 10φ(五)确定切削用量及基本工时 工序1:粗、精铣底面机床:双立轴圆工作台铣床K X 52刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀)材料:V C W r 418 mm D 63= 齿数6=Z (1)粗铣铣削深度p a :mm a p 3=每齿进给量f a :根据参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.4-73,取Z mm a f /18.0=铣削速度V :参照参考文献[]《机械加工工艺手册》表2.4-81,取s m V /2.1=机床主轴转速n :min /97.3636314.3602.1100010000r d V n ≈⨯⨯⨯==π,min /370r n = 式(1.1) 实际铣削速度V ':s m nd V /22.16010003706314.310000≈⨯⨯⨯=='π 式(1.2)进给量f V :s mm Zn a V f f /66.660/370618.0≈⨯⨯== 式(1.3) 工作台每分进给量m f :min /6.399/66.6mm s mm V f f m ===εa :根据参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.4-81,mm a 60=ε被切削层长度l :由毛坯尺寸可知mm l 76= 刀具切入长度1l :)3~1()(5.0221+--=εa D D l 式(1.4)mm 98.24)3~1()606363(5.022=+--=取mm l 251=刀具切出长度2l :取mm l 22= 走刀次数为1 机动时间1j t :min 26.06.39922576211≈++=++=m j f l l l t 式(1.5) (2)精铣:铣削深度p a :mm a p 5.1=每齿进给量f a :根据参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.4-73,取Z mm a f /15.0=铣削速度V :参照参考文献[5]《机械加工工艺手册》表2.4-81,取s m V /5.1=机床主轴转速n ,由式(1.1)有:min /96.4546314.3605.1100010000r d V n ≈⨯⨯⨯==π,min /460r n = 实际铣削速度V ',由式(1.2)有:s m nd V /52.16010004606314.310000≈⨯⨯⨯=='π 进给量f V ,由式(1.3)有:s mm Zn a V f f /9.660/460615.0=⨯⨯== 工作台每分进给量m f : min /414/9mm s mm V f f m ===被切削层长度l :由毛坯尺寸可知mm l 76=刀具切入长度1l :精铣时mm D l 631==刀具切出长度2l :取mm l 22=走刀次数为1。