资源描述
精选优质文档-倾情为你奉上目录专心-专注-专业一、后托架零件的分析1.1后托架的用途及作用对于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、操纵杆，起加强固定作用；在40mm、30.2mm和25.5mm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。1.2后托架的工艺分析由设计要求可得：CA6140车床后托架是铸造件，从整体形状来看类似长方体。根据要求主要是加工孔和底平面。具体特点和技术要求如下： 精加工孔, , 要求达到的精度等级为。粗糙度为，且以底平面为基准，要求平行度公差为，主要满足加工孔的位置精度。 其他各个孔的加工都要以底平面为定位基准。所以，底平面的形位公差要达到设计要求。 、粗糙度为；为锥孔，且粗糙度为。 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。1.3确定后托架零件的生产类型、及制造方法零件材料为HT200，灰铸铁，达到中大批量生产水平，故采用砂型铸造。二、工艺规程设计2.1定位基准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）精基准的选择从CA6140机床后托架零件图分析可知，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，遵循“基准统一”原则。（2）粗基准的选择因本零件毛坯是砂型铸造，选择侧面孔以及的底面作为粗基准加工底面A，可以为后续工序准备好精基准。2.2 制定工艺路线2.2.1.表面加工方法的选择（1）平面的加工由底面粗糙度1.6可查参考文献1表3-8可以确定底面的加工方案为：粗铣精铣（），粗糙度为，平面度为0.03，满足加工要求。（2） 孔的加工方案由于孔的表面粗糙度为1.6，查参考文献1表3-6选侧面三孔中，的加工顺序为：钻扩粗铰精铰。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，所以我们采用一次钻孔的加工方法，的孔选择的加工方法是钻，因为是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了的孔基础上再用锪孔钻锪到，而另一组和也是一组阶梯的孔，不同的是是锥孔，其表面粗糙度的要求是，根据参考文献1表3-11对的孔选用钻粗铰精铰加工方法。2.2.2加工阶段的划分 该后托架的加工质量要求较高，可将整个加工过程划分为粗加工和精加工两个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（后托架底面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后钻扩孔、。在精加工阶段，完成孔、粗铰和精铰，阶梯孔的钻、锪和铰加工和加工螺纹孔、进油孔。2.2.3 确定工艺路线拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。（1）主要工序的加工工艺路线 根据孔的技术要求，得：，；根据公式；查资料1表14-29得精度等级为。同理可得：孔精度等级为。孔精度等级为。由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查资料1表3-6可得孔的加工工艺路线为：钻扩粗铰精铰 根据孔、粗糙度为，查资料1得：与有一定的线性关系：即：取由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查资料1表3-6得孔的加工工艺路线为：钻孔扩孔 孔锥孔粗糙度为由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查资料1表3-6可得孔的加工工艺路线为： 钻粗铰精铰 底平面A粗糙度为由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，查资料1表3-5得底平面的加工工艺路线为： 粗铣精铣（2）CA6140后托架加工工艺路线的确定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用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，制订加工工艺路线方案。见下表：表1加工工艺路线工序号工作内容定位基准说 明I粗铣下表面A至67.5以上顶面、后面与侧面为基准采用X6025A卧式升降台铣床，专用夹具II钻、扩、粗铰、精铰孔下表面A以及孔侧面为定位基准采用Z3050摇臂钻床，采用三杠孔加工钻床夹具III精铣下表面A至保证表面粗糙度Ra1.6以侧面孔和侧面为基准采用X6025A卧式升降台铣床，专用夹具IV锪平R22以孔、侧面与下底面A为基准采用Z3050摇臂钻床专用夹具V钻孔、。用平底锪钻加工、粗铰、精铰以底面A、侧面和顶端为定位基准采用Z3050摇臂钻床钻床夹具VI钻孔，再攻丝M6钻孔以、和侧面为定位基准采用Z3050摇臂钻床钻床夹具VII拉油沟钳工台VIII检查2.3加工设备及工艺装备的选用2.3.1机床的选用查资料1可得：卧式升降台铣床，型号：X6025A。主要用于铣加工。摇臂钻床，型号：Z3050。可用于钻、扩、铰及攻丝。2.3.2刀具的选用查资料1可得：硬质合金面铣刀，刀具材料：硬质合金，刀具的角度取：钻头：铸铁群钻：、 直柄麻花钻： 直柄短麻花钻： 直柄长麻花钻： 直柄扩孔钻 锥柄扩孔钻 锪钻：带导柱直柄平底锪钻 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 、 、 、 2.3.3其他设备的选用 夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具 量具选用：圆孔塞规，游标卡尺，高度游标卡尺辅助设备：锉刀、钳子等2.4 工序基准、工序尺寸、加工余量的确定2.4.1 工序基准的选择工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。工序基准的选择应注意以下几点：（1）选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，有利于减少检验工作量。（2） 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计基准重合。（3）对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设计尺寸一致。2.4.2工序尺寸的确定（1）孔 ,粗糙度要求为,加工路线为: 钻扩粗铰精铰查表1.3确定各工序的基本余量为:扩孔:1.75mm 粗铰:0.20mm 精铰:0.05mm各工序的工序尺寸:精铰后:由零件图可知；粗铰后:；扩钻后:；钻后：；各工序的公差按加工方法的经济精度确定，标注为：精铰后:由零件图可知； 粗铰后:按级查资料1实用机械加工工艺手册；可得扩钻后:按级查资料1实用机械加工工艺手册；可得钻后：（2） 孔,粗糙度要求为 由资料1可得精铰后尺寸公差必小于IT12，故不进行专门讨论。（3）孔,粗糙度要求为由资料1可得精铰后尺寸公差必小于IT12，故不进行专门讨论。2.4.3加工余量的确定加工余量、工序尺寸及偏差查资料2切削加工简明实用手册，并计算列表如下：表2 加工余量、工序尺寸及偏差确定序号加工表面加工内容加工余量表面粗糟度尺寸及偏差备注1底平面粗铣精铣2钻扩钻粗铰精铰3锪孔深，深，深4钻孔深5钻孔深粗铰锥孔精铰锥孔6钻螺纹孔深攻丝7钻深2.5切削用量和时间定额的计算（1）铣底平面A的切削用量及工时定额 粗铣 查资料2,取，；由铣刀直径，铣刀齿数 ；则：主轴转速 ，则取 实际铣削速度 铣刀行程：；式中l为切削长度，；为入切量及超切量。由参考资料2表8-102得。则基本时间为： 精铣 由资料1得：， ；铣刀直径，铣刀齿数。主轴转速 ，则取得，实际铣削速度得，同理：可得 （2）钻、扩、铰、锪孔加工的切削用量及工时定额 钻、扩、铰孔、的切削用量及工时定额钻孔加工钻孔：由资料2得：进给量,切削速度，；机床主轴转速，取实际切削速度 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 由资料3得： 钻孔：由资料2得： ，；得，取得，钻孔：由资料2得： ，；得，取得，扩孔加工扩孔：由资料2，取， ，切削深度，；得，取得， 得， 取得：扩孔：第一次扩孔：由资料2得： ，；得，取得，第二次扩孔：由资料2，取， ，得，取得，得：扩孔：由资料2，取， ，得，取得，得：铰孔加工铰孔：粗铰时，由资料2得：， 得，取得， ，铰圆柱孔时，由资料1得：得：精铰时，由资料2得：， 得，取得， ，得：铰孔：粗铰时，由资料2得：， 得，取得， ，可得：精铰时，由资料2得：， 得，取得， ，得：铰孔：粗铰时，由资料2得：， 得，取得， ， 得： 精铰时，由资料2得：， 得，取得， ，得： 加工孔、和的切削用量及工时定额钻由资料2得：进给量,切削速度，切削深度；得，取得， 被切削层长度：，得：刀具切出长度： 取 得： 钻铰锥孔钻孔由资料2得：，切削深度，得，取得，取， 得：，粗铰时，由资料2得：， 得，取得， ，取 得：， 精铰时，由资料2得：， 得，取得， ，取得：，锪孔（、）由资料2得：进给量,切削速度；则孔：，；取，；得，孔：，；取，；得，孔：，；取，；得，锪孔加工总的基本时间 ：钻由资料2得：进给量,切削速度，切削深度；得，取得， 被切削层长度：得：刀具切出长度： 取 得： 加工螺纹孔的切削用量及工时定额钻螺纹孔由资料2得：进给量,切削速度，切削深度；得，取得，被切削层长度：得：刀具切出长度： 取可得：攻丝根据查表：螺距，；得，取得，可得：由以上计算可得时间。假设拉油槽的时间为，所以总的基本时间为。技术时间定额除了基本时间以外，还包括辅助时间、服务时间、休息及自然需要时间、准备终结时间所组成。 辅助时间辅助时间主要包括卸载工件，开停机床，改变切削用量和测量工件等所用的时间。 服务时间 休息及自然需要时间 准备终结时间将上述所列的各项时间组合起来，可得到各种定额时间：工序时间：单件时间: 单件计算时间：其中：N零件批量（件）三、专用夹具设计机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个加工构成中，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。3.1 钻三杠孔夹具设计3.1.1定位基准的选择由零件图可知：孔、的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。孔、的轴线间有位置公差，选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。3.1.2 切削力及夹紧力的计算选择加工孔中的钻孔为例说明切削力、扭矩以及夹紧力的计算。刀具：高速钢钻头由资料4查表可得：切削力公式： 式中 假设时，得：切削扭矩公式 ： 得： 计算夹紧力时，通常将夹具和工件看做是一个刚性系统，根据资料4得式中 实际所需夹紧力 理论夹紧力 安全系数 式中 为基本安全系数1.2； 为加工性质系数1.2； 为刀具钝化系数1.0； 为连续切削系数1.0； 为夹紧力的稳定性系数1.0； 为夹紧时的手柄位置系数1.0； 为工件与支撑面的接触情况1.0； 所以，； 得，实际所需夹紧力为单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下式计算：式中参数由资料1可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.1.2 定位误差分析该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差 。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由资料6表2-16可知：取（中等级）即 ：尺寸偏差为由资料4表1-6得：定位误差（两个垂直面定位）：当；侧面定位支撑钉离底平面距离为，侧面高度为,且时，则：假设，则计算的取轴线之间的距离偏差为工件公差的四分之一，即0.0125，则由于，故所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。参考资料： 1陈宏钧.实用机械加工手册.机械工业出版社.2000.2黄如林.切削加工简明实用手册.化学工业出版社.2004.3吴拓.机械加工计算手册.化学工业出版社.2012.4曹岩，白瑀.机床夹具手册与三维图库.化学工业出版社.2010.5徐鸿本.机床夹具设计手册.辽宁科学技术出版社.2004.6马慧萍. 互换性与测量技术基础案例教程.机械工业出版社.2014.
展开阅读全文