机械制造及自动化CA机床后托架.docx
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机械制造及自动化CA机床后托架
武汉科技大学毕业设计(论文)
CA6140车床后托架
学生姓名:
胥启才
学生学号:
014908200490
院(系):
机电学院
年级专业:
02机械制图
指导教师:
肖老师
二〇一一年12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
I
ABSTRACT
Enableproducingthetargetinprocessofproduction(rawmaterials,theblank,stateofqualityandquantityonpartbecomealways)takeplacedirectcourseofchangeaskcraftcourse,iftheblankismade,machining,heattreatment,assembleetc.andcallitthecraftcourse.Inthecourseofmakingthecraft,isitconfirmeveryerectorlocationandworkerstepthatprocessneedthisofprocesstowant,thelocomotiveofprocessing,thisprocess,andtheenteringthegivingamountofthelathe,cutdepth,therotationalspeedofthemainshaftandspeedofcutting,thejigofthisprocess,thecutterandmeasuringtool,aonehundredsheetsofnumberoftimesstillleavesandaonehundredsheetsoflengthleaves,calculatebasictimeofthisprocess,auxiliarytimeandservicetimeofplaceofworkingfinally.
Keywords:
Theprocess,workerone,worker'sstep,thesurplusofprocessing,orientthescheme,clampstrength
II
摘要.........................................................................................................................I
ABSTRACT.................................................................................................................II
1
CA6140机床后托架加工工艺...............................................................................
3
1.1
CA6140机床后托架的工艺分析...............................................................................
3
1.2
CA6140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..............................................................................................
7
1.6.2
工序的集中与分散..........................................................................................
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
1.7
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....................
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......................................................................
13
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...............................................................................................
31
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
误差分析与计算............................................................................................
35
1
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
误差分析与计算............................................................................................
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
误差分析与计算............................................................................................
41
2.3.5
夹具设计及操作的简要说明
..........................................................................41
结
论.........................................................................................................................
41
参考文献.....................................................................................................................
43
致
谢.........................................................................................................................
44
2
1CA6140机床后托架加工工艺
1.1CA6140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。
1.2CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析
锪平
图1.1CA6140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
3
问题。
工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
1.2.1CA6140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Ra1.6,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
25.500.03,3000.02
,4000.025
,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
7。
⑶.以顶面为住加工面的四个孔,分别是以
213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,
Ra6.3,2
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1~3mm,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
4
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。
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
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。
⑸.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Ra0.63μm,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——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
2.1-12可以确定,底面的加工方案
为底平面:
粗铣——精铣(IT7IT9
),粗糙度为
6.3~0.8,一般不淬硬的平面,
精铣的粗糙度可以较小。
1.4.3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(25.500.03,
3000.02,
4000.025)的加工顺序为:
粗镗——
4
精镗。
⑵.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220
,而另一组213
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Ra1.6,所以全加工的方法是钻——扩——铰。
1.5确定定位基准
1.5.1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
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