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CA6140车床后托架
加工工艺及夹具设计

学生姓名： 王 中 蔚
学生学号： ZJD02043
院 （系）： 机电工程学院
年级专业： 02机械制造及自动化
指导老师： 卢宗彪 副教授

二〇〇六年六月

摘 要

在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）质和量状态发生直接改变过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等全部称之为工艺过程。在制订工艺过程中，要确定各工序安装工位和该工序需要工步，加工该工序机车及机床进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最终计算该工序基础时间，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

ABSTRACT
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.

Keywords： The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength

目 录

摘 要 I
ABSTRACT II

1 CA6140机床后托架加工工艺 3
1.1 CA6140机床后托架工艺分析 3
1.2 CA6140机床后托架工艺要求及工艺分析 3
1.2.1 CA6140机床`后托架技术要求 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 在选择各表面及孔加工方法时，要综合考虑以下原因 5
1.4.2 平面加工 5
1.4.3孔加工方案 5
1.5 确定定位基准 6
1.5.1 粗基准选择 6
1.5.2 精基准选择标准 7
1.6 工艺路线拟订 7
1.6.1工序合理组合 7
1.6.2 工序集中和分散 8
1.6.3 加工阶段划分 9
1.6.4 加工工艺路线方案比较 10
1.7 CA6140机床后托架偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸确实定 13
1.7.1 毛坯结构工艺要求 13
1.7.2 CA6140机床后托架偏差计算 13
1.8 确定切削用量及基础工时（机动时间） 17
1.8.1 工序1：粗、精铣底面 17
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 25
1.8.4 工序4：钻侧面两孔 29
1.9 时间定额计算及生产安排 31
1.9.1 粗、精铣底面 31
1.9.2 镗侧面三杠孔 32
1.9.3 钻顶面四孔 33
2 专用夹具设计 35
2.1 铣平面夹具设计 35
2.1.1 研究原始质料 35
2.1.2 定位基准选择 35
2.1.3 切削力及夹紧分析计算 35
2.1.4 误差分析和计算 36
2.1.5 夹具设计及操作简明说明 37
2.2 镗孔夹具设计 37
2.2.1 研究原始质料 37
2.2.2 定位基准选择 37
2.2.3 切削力及夹紧力计算 38
2.2.4 误差分析和计算 40
2.3钻顶面四孔夹具设计 40
2.3.1 研究原始质料 40
2.3.2 定位基准选择 41
2.3.3 切削力及夹紧力计算 41
2.3.4 误差分析和计算 42
2.3.5 夹具设计及操作简明说明 42
结 论 43
参考文件 44
致 谢 45

1 CA6140机床后托架加工工艺
1.1 CA6140机床后托架工艺分析
CA6140机床后托架是CA6140机床一个关键零件，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精度要求较高，另外还有顶面四孔要求加工，不过对精度要求不是很高。后托架上底面和侧面三杠孔粗糙度要求全部是，所以全部要求精加工。其三杠孔中心线和底平面有平面度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，和各表面表面质量均影响机器或部件装配质量，进而影响其性能和工作寿命，所以它加工是很关键和关键。
1.2 CA6140机床后托架工艺要求及工艺分析
图1.1 CA6140机床后托架零件图
一个好结构不仅要应该达成设计要求，而且要有好机械加工工艺性，也就是要有加工可能性，要便于加工，要能够确保加工质量，同时使加工劳动量最小。而设计和工艺是亲密相关，又是相辅相成。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑怎样从工艺上确保设计要求。
1.2.1 CA6140机床后托架技术要求
其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面四个孔、和左视图上两个孔。
⑴．以底面为关键加工表面，有底面铣加工，其底面粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。
⑵．另一组加工是侧面三孔，分别为，，，其表面粗糙度要求 要求精度等级分别是，，。
⑶．以顶面为住加工面四个孔，分别是以和为一组阶梯空，这组孔表面粗糙度要求是，，和以和阶梯孔，其中是装配铰孔，其中孔表面粗糙度要求是，，是装配铰孔表面粗糙度要求是。
⑷．CA6140机床后托架毛坯选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以能够免去每次造型。
单边余量通常在，结构细密，能承受较大压力，占用生产面积较小。因为CA6140机床后托架重量只有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。该箱体零件关键加工表面是平面及孔系。通常来说，确保平面加工精度要比确保孔系加工精度轻易。所以，对于CA6140机床后托架来说，加工过程中关键问题是确保孔尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间相互关系。
由上面部分技术条件分析得悉：CA6140后托架尺寸精度，形状机关度和位置机精度要求全部很高，就给加工带来了困难，必需重视。
1.4 确定各表面加工方案
一个好结构不仅应该达成设计要求，而且要有好机械加工工艺性，也就是要有加工可能性，要便于加工，要能确保加工质量，同时是加工劳动量最小。设计和工艺是亲密相关，又是相辅相成。对于我们设计CA6140机床后托架加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要合适考虑经济原因。在满足精度要求及生产率条件下，应选择价格较底机床。
1.4.1 在选择各表面及孔加工方法时，要综合考虑以下原因
⑴．要考虑加工表面精度和表面质量要求，依据各加工表面技术要求，选择加工方法及分几次加工。
⑵．依据生产类型选择，在大批量生产中可专用高效率设备。在单件小批量生产中则常见通用设备和通常加工方法。如、柴油机连杆小头孔加工，在 小批量生产时，采取钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采取拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料性质，比如，淬火钢必需采取磨削或电加工；而有色金属因为磨削时轻易堵塞砂轮，通常全部采取精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间实际情况，同时也应考虑不停改善现有加工方法和设备，推广新技术，提升工艺水平。
⑸．另外，还要考虑部分其它原因，如加工表面物理机械性能特殊要求，工件形状和重量等。
选择加工方法通常先按这个零件关键表面技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序加工方法，如加工某一轴关键外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选择精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。
1.4.2 平面加工
由参考文件[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12能够确定，底面加工方案为底平面：粗铣——精铣（），粗糙度为6.3~0.8，通常不淬硬平面，精铣粗糙度能够较小。
1.4.3孔加工方案
此处省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和CAD图纸等.请联络 扣扣 二五一一三三四零八 另提供全套机械设计地址。 

式中：为多种原因安全系数，见参考文件[16]《机床夹具设计手册》表 可得：

所以
由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选择手动螺旋夹紧机构。
取，，
螺旋夹紧时产生夹紧力，由式（2.9）有：：

式中参数由[16]《机床夹具设计手册》可查得：

其中：
由[16]《机床夹具设计手册》表得：原动力计算公式：
由上述计算易得：
所以采取该夹紧机构工作是可靠。
2.3.4 误差分析和计算
该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求确保孔轴线和左侧面间尺寸公差。为了满足工序加工要求，必需使工序中误差总和等于或小于该工序所要求工序公差。
孔和左侧面为线性尺寸通常公差。依据国家标准要求，由参考文件[15]《交换性和技术测量》表可知：
取（中等级）即 ：尺寸偏差为、
由[16]《机床夹具设计手册》可得：
⑴、定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上投影，这里方向和加工方向一致。即：故
⑵、夹紧安装误差，对工序尺寸影响均小。即：
⑶、磨损造成加工误差：通常不超出
⑷、夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间距离公差，按工件对应尺寸公差五分之一取。即
误差总和：
从以上分析可见，所设计夹具能满足零件加工精度要求。
2.3.5 夹具设计及操作简明说明
本夹具用于在钻床上加工后托架底孔、锥孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准，在支承钉和支承板上实现完全定位。采取手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。

结 论

经过此次毕业设计，使我能够对书本知识做深入了解和学习，对资料查询和合理应用做了更深入了解，此次进行工件工艺路线分析、工艺卡制订、工艺过程分析、铣镗钻夹具设计和分析，对我们在大学期间所学课程进行了实际应用和综合学习。

参考文件

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[2] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。
[3] 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册[M]，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。
[4] 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。
[5] 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991。
[6] 《金属机械加工工艺人员手册》修订组，金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。
[7] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。
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[9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984。
[10] 周永强，高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，。
[11] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。
[12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995。
[13] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1980。
[14] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，1991。
[15] 廖念钊，莫雨松，李硕根，交换性和技术测量[M]，中国计量出版社，：9-19。
[16] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，。
[17] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，：4-17。
[18] Machine Tools N.chernor 1984.
[19] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.
[20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .

致 谢

首先，我要感谢我毕业设计指导老师卢宗彪老师。在毕业设计中，她给了我学术和指导性意见。我万分感谢她给我宝贵指导意见和激励。
同时，我深深感谢姚必强老师、谢永春老师、李泽容老师、文广老师、周汝忠老师、党玉春老师、乔水明老师、卢宗彪老师、张勇老师、唐锐老师、翟秀云老师、周丹老师、莫文辉老师等。在她们课堂上，我受益匪浅，得到了不少对我论文有帮助知识和想法。
我也很感谢我父母。在学习和生活上，她们一直全部很支持我，使我能全身心地投入到学习中。
最终，很感谢阅读这篇毕业设计（论文）大家。感谢您们抽出宝贵时间来阅读这篇毕业设计（论文）。