CA6140車床后托架[831001]加工工藝和鉆螺釘孔及定位銷孔夾具設計[版本2]說明書資料

攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 摘 要 I 摘 要 在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞 工序，工藝，工步 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 摘 要 II 需要 CAD 圖紙，扣扣 414951605 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 摘 要 III 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） Abstract IV 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, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 目 錄 1 目 錄 摘 要 .I ABSTRACT . IV 1 CA6140 機床后托架加工工藝 . 3 1.1 CA6140 機床 后托架的工藝分析 . 3 1.2 CA6140 機床后托架的工藝要求及工藝分析 . 3 1.2.1 CA6140 機床 后托架的技術要求 . 4 1.3 加 工工藝過程 . 4 1.4 確定各表面加工方案 . 4 1.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素 . 4 1.4.2 平面的加工 . 4 1.4.3 孔的加工方案 . 4 1.5 確定定位基準 . 5 1.5.1 粗基準的選擇 . 5 1.5.2 精基準選擇的原則 . 6 1.6 工藝路線的擬訂 . 6 1.6.1 工序的合理組合 . 7 1.6.2 工序的集中與分散 . 7 1.6.3 加工階段的劃分 . 8 1.6.4 加工工藝路線方案的比較 . 9 1.7 CA6140 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 . 12 1.7.1 毛坯的結構工藝要求 . 12 1.7.2 CA6140 機床后托架的偏差計算 . 13 1.8 確定切削用量及基本工時（機動時間） . 16 1.8.1 工序 1：粗、精銑底面 . 16 1.8.2 工序 2 粗、半精、精鏜 CA6140 側面三杠孔 . 18 1.8.3 工序 3：鉆頂面四孔 . 24 1.8.4 工序 4：鉆側面兩孔 . 28 1.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排 . 30 1.9.1 粗、精銑底面 . 30 1.9.2 鏜側面三杠孔 . 31 1.9.3 鉆頂面四孔 . 32 2 專用夾具設計 . 34 2.1 銑平面夾具設計 . 34 2.1.1 研究原始質料 . 34 2.1.2 定位基準的選擇 . 34 2.1.3 切削力及夾緊分析計算 . 34 2.1.4 誤差分析與計算 . 35 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 目 錄 2 2.1.5 夾具設計及操作的簡要說明 . 36 2.2 鏜孔夾具設計 . 36 2.2.1 研究原始質料 . 36 2.2.2 定位基準的選擇 . 36 2.2.3 切削力及夾緊力的計算 . 37 2.2.4 誤差分析與計算 . 39 2.3 鉆頂面四孔夾具設計 . 39 2.3.1 研究原始質料 . 39 2.3.2 定位基準的選擇 . 40 2.3.3 切削力及夾緊力的計算 . 40 2.3.4 誤差分析與計算 . 41 2.3.5 夾具設計及操作的簡要說明 . 41 結 論 . 41 參考文獻 . 43 致 謝 . 44 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 3 1 CA6140 機床后托架加工工藝 1.1 CA6140 機床后托架的工藝分析 CA6140機床后托架的是 CA6140機床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都是 6.1Ra ，所 以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 1.2 CA6140 機床后托架的工藝要求及工藝分析 锪 平圖 1.1 CA6140 機床后托架零件圖 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質 量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 4 問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 1.2.1 CA6140 機床后托架的技術要求 其加工有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。 以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是6.1Ra ，平面度公差要求是 0.03。 另一組加工是側面的三孔，分別為 03.005.25， 02.0030， 025.0040，其表面粗糙度要求 6.1Ra 要求的精度等級分別是 8IT ， 7IT ， 7IT 。 以頂面為住加工面的四個孔，分別是以 132 和 202 為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是 50Rz ， 3.6Ra ，以及以 132 和 102 的階梯孔，其中 102 是裝配鉸孔，其中 132 孔的表面粗糙度要求是 50Rz ，3.6Ra ， 102 是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是 3.6Ra 。 CA6140 機床后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。 單邊余量一般在 mm31 ，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因為 CA6140 機床后托架的重量只有 3.05kg,而年產(chǎn)量是 5000 件，由 7機械加工工藝手冊表 2.1-3 可知是中批量生產(chǎn)。 1.3 加工工藝過程 由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精 度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于 CA6140 機床后托架來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由上面的一些技術條件分析得知： CA6140 后托架的尺寸精度，形狀機關度以及位置機精度要求都很高，就給加工帶來了困難，必須重視。 1.4 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 4 是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計 CA6140 機床后托架的加工工藝來說，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格較底的機床。 1.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴 、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙度為 Ra0.63 m， 并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車 半精車 淬火 粗磨。 1.4.2 平面的加工 由參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.1-12 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑 精銑（ 97 ITIT ），粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 1.4.3 孔的加工方案 由參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.1-11 確定，以為孔的表面粗糙度為 1.6，則選側孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040）的加工順序為：粗鏜 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 5 精鏜。 而頂面的四個孔采取的加工方法分別是： 因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是 50Rz ，所以我們采用一次鉆孔的加工方法， 132 的孔選擇的加工方法是鉆，因為 202 的孔和 132 是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了 132 的孔基礎上再锪孔鉆锪到 202 ，而另一組 132 和 102 也是一組階梯的孔，不同的是 102 的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是 6.1Ra ，所以全加工的方法是鉆 擴 鉸。 1.5 確定定位基準 1.5.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要 求： 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 應選擇加工余量最小的表面作為 粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機床攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 6 后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分析可知，選擇側面三孔作為 CA6140 機床后托架加工粗基準。 1.5.2 精基準選擇的原則 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工 面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機床后托架在整個加工過程 中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 1.6 工藝路線的擬訂 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。 CA6140 機床后托架的加工的 第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 7 1.6.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 工序集中原則 工序 數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c9080 的含 0.4% 1.1%蘇打及 0.25% 0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 mg200 。 1.6.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點 工序數(shù)目少，工件裝， 夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 工序分散的特點 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 8 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。 工序集中與工序分散 各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 1.6.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 粗加工階段 粗加工的目 的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為 Ra80100 m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精 加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25 m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面達到圖紙要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 9 度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25 m。 光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。一般 不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 IT5IT6,表面粗糙度為 Ra1.250.32 m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的 性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 1.6.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表： 表 1.1 加工工藝路線方案比較表 工序號 方案 方案 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 粗銑底平面 A 側面和外圓 粗、精銑底平面 A 側面和外圓 020 精銑底平 A 粗 側面和外圓 粗鏜孔：40 2.30 、 5.25 底面和側面 040 鉆、擴孔：40 2.30 、 5.25 底面和側面 半精鏜孔：40 、 2.30 、5.25 底面和側面 050 粗鉸孔：40 、2.30 、 5.25 底面和側面 精鏜孔：40 、2.30 、 5.25 底面和側面 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 10 060 精鉸孔：40 、2.30 、 5.25 側面和兩孔 粗銑油槽 底面和側面 070 粗銑油槽 底面和側面 鉆：10 、 13 底 面和側面 080 锪鉆孔：42 底面和側面 擴孔13 底面和側面 090 鉆：10 、 13 底面和側面 精鉸錐孔： 10 底面和側面 110 擴孔13 底面和側面 锪鉆孔：10 、13 底面和側面 120 精鉸錐孔： 10 底面和側面 去毛刺 130 锪鉆孔：10 、13 底面和側面 鉆：6M 、 6 底面和孔5.25 140 鉆：6M 、 6 底面和孔5.25 攻螺紋 6M 底面和孔5.25 150 攻螺紋 6M 底面和孔5.25 锪平面 160 锪平面 倒角去毛刺 160 倒角去毛刺 檢驗 170 檢驗 加工工藝路線方案的論證： 方案在 120 工序中按排 倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。 方案在 010 工序中先安排銑底平面，主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一，為提高定位精度。 方案符合粗精加工分開原則。 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 11 由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 表 1.2 加工工藝過程表 工序號 工 種 工作內容 說 明 010 鑄造 金屬型鑄造 鑄件毛坯尺寸： 長： mm220 寬： mm60 高：mm70 孔： 5.21 、 2.26 、 36 020 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 030 熱處理 退火 石墨化退火，來消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工 040 檢驗 檢驗毛坯 050 銑 粗銑、精銑底平面 A 工件用專用夾具裝夾；立式銑床 )52( KX 060 粗鏜 粗鏜鏜孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用專用夾 具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 070 銑 粗銑油槽 080 半精鏜 半精鏜鏜孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 090 精鏜 精 鏜鏜孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ 68T ） 100 鉆 將孔132 、 102 、 202 鉆到直徑 mmd 10 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z 110 擴孔鉆 將132 擴孔到要求尺寸 120 锪孔鉆 锪孔13 、 202 到要求尺寸 130 鉸 精鉸錐孔102 140 鉗 去毛刺 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 12 150 鉆 鉆孔6M 、 6 工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z 160 攻絲 攻螺紋6M 170 鉗 倒角去毛刺 180 檢驗 190 入庫 清洗，涂防銹油 1.7 CA6140 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140 機床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是 HT150，硬度 HB為 150-200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 1.7.1 毛坯的結構工藝要求 CA6140 車床后托架為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： 、鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。 、鑄造圓角要適當，不得有尖角 。 、鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 、加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。 、鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 毛坯形狀、尺寸確定的要求 設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： 、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 、工藝基準以設計基準相一致。 、便于裝夾、加工和檢查。 、結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本， 但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 13 1.7.2 CA6140 機床后托架的偏差計算 底平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余糧的計算，計算底平面與孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040）的中心線的尺寸為 07.035 。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻 5機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2-23。其余量值規(guī)定為 mm4.37.2 ，現(xiàn)取 mm0.3 。表 3.2-27 粗銑平面時厚度偏差取 mm28.0 。 精銑：由參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.3-59，其余量值規(guī)定為 mm5.1 。 鑄造毛坯的基本尺寸為 390.10.335 ，又根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 。mm1.1 毛坯的名義尺寸為： 390.10.335 毛坯最小尺寸為： mm45.3855.039 毛坯最大尺寸為： mm55.3955.039 粗銑后最大尺寸為： mm360.135 粗銑后最小尺寸為： mm72.3528.036 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側面三孔（ 03.005.25， 02.0030，025.0040 ）的中心線的尺寸為 07.035 。 正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.3-59 和參考文獻 15互換性與技術測量表 1-8，可以查得： 孔 03.005.25： 粗鏜的 精度等級： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm21.0 半精鏜的精度等級： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm084.0 精鏜的精度等級： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 mm021.0 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 14 孔 02.002.30 粗鏜的精度等級： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm21.0 半精鏜的精度等級： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm084.0 精鏜的精度等級： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 mm021.0 孔 025.002.40 粗鏜的精度等級： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm25.0 半精鏜的精度等級： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm1.0 精鏜的精度等級： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 025.0 根據(jù)工序要求，側面三孔的加工 分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜： 03.005.25孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2 ； 02.002.30 孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2 ；025.0040 孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2 。 半精鏜： 03.005.25孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2.1 ； 02.002.30 孔，參照 7機械加工工藝 手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2.1 ；025.0040 孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm2.1 。 精鏜： 03.005.25孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm8.0 ； 02.002.30 孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm8.0 ； 025.0040 孔，參照 7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為 mm8.0 。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 03.005.25 孔毛坯基本尺寸為 ： mm5.218.02.125.25 ； 013.080 孔毛坯基本尺寸為 ： mm2.268.02.122.30 ； 035.0100 孔毛坯基本尺寸為 ： mm368.02.1240 。 根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.3-11，鑄件尺寸公差等級選用攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 15 CT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差分別為： 。、 mmmmmm 9.09.09.0 03.005.25 孔毛坯名義尺寸為 ： mm5.218.02.125.25 ； 毛坯最大尺寸為 ： mm95.2145.05.21 ； 毛坯最小尺寸為 ： mm05.2145.05.21 ； 粗鏜工序尺寸為 ： 21.005.21 半精鏜工序尺寸為 ： 084.007.24 精鏜后尺寸是 021.005.25，已達到零件圖尺寸要求 025.005.25 02.002.30 孔毛坯名義尺寸為 ： mm2.268.02.122.30 ； 毛坯最大尺寸為 ： mm65.2645.02.26 ； 毛坯最小尺寸為 ： mm75.2545.02.26 ； 粗鏜工序尺寸為 ： 21.002.28； 半精鏜工序尺寸為 ： 084.004.29 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ： 02.002.30 025.0040 孔毛坯名義尺寸為 ： mm638.02.1240 ； 毛坯最大尺寸為 ： mm45.3645.036 ； 毛坯最小尺寸為 ： mm3 5 .5 545.036 ； 粗鏜工序尺寸為 ： 25.0038 半精鏜工序尺寸為 ： 10.002.39 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 025.0040 頂面兩組孔 132 和 202 ，以及另外一組 102 的錐孔和 132 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為 1IT ，表面粗糙度要求為 50Rz 。參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.3-47，表 2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 16 第一組： 132 和 202 加工該組孔的工藝是：鉆 擴 锪 鉆孔： 10 擴孔： 13 mmZ 32 （ Z 為單邊余量） 锪 孔： 20 7mm2Z （ Z 為單邊余量） 第二組： 102 的錐孔和 132 加工該組孔的工藝是：鉆 锪 鉸 鉆孔： 10 锪 孔： 13 mmZ 42 （ Z 為單邊余量） 鉸 孔： 10 1.8 確定切削用量及基本工時（機動時間） 1.8.1 工序 1：粗、精銑底面 機床：雙 立軸圓工作臺銑床 KX52 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： VCWr418 mmD 63 齒數(shù) 6Z 粗銑 銑削深度pa： mmap 3 每齒進給量fa：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取Zmma f /18.0 銑削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取 smV /2.1 機床主軸轉速 n ： m i n/97.3 6 36314.3 602.11 0 0 01 0 0 00rd Vn ， min/370 rn 式（ 1.1） 實際銑削速度 V ： smndV /22.1601000 3706314.31000 0 式（ 1.2） 進給量fV： smmZnaVff /66.660/370618.0 式（ 1.3） 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 17 工作臺每分進給量mf： m in/6.3 9 9/66.6 mmsmmVffm a：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-81, mma 60 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 76 刀具切入長度1l： )31()(5.0 221 aDDl 式（ 1.4） mm98.24)31()606363(5.0 22 取 mml 251 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 機動時間1jt： m in26.06.3 9 922576211 mj flllt 式（ 1.5） 精銑： 銑削深度pa： mmap 5.1 每齒進給量fa：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取Zmma f /15.0 銑削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-81，取 smV /5.1 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/96.4 5 46314.3 605.11 0 0 01 0 0 00rd Vn ， min/460 rn 實際銑削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /52.1601 0 0 0 4606314.31 0 0 00 進給量fV，由式（ 1.3）有： smmZnaVff /9.660/460615.0 工作臺每分進給量mf： m in/4 1 4/9 mmsmmVffm 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 76 刀具切入長度 1l ：精銑時 mmDl 631 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 18 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1。 機動時間2jt，由式（ 1.5）有： m in33.041426376212 mj flllt 本工序機動時間 m in59.033.026.021 jjj ttt 1.8.2 工序 2 粗、半精、精鏜 CA6140 側面三杠孔 機床：臥式鏜床 68T 刀具：硬質合金鏜刀， 鏜刀材料： 5YT 粗鏜 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔徑 mmd 5.210 。 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進 給量 rmmf /35.0 。 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66 取m in/21/35.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/06.3115.2114.3 211 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/300 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /34.0601 0 0 0 3 0 05.2114.31 0 0 00 工作臺每分鐘進給量mf： m in/1 0 53 0 035.0 mmfnfm 式（ 1.7） 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 式（ 1.6） 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m i n66.0110544.560211 mj flllt 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 19 粗鏜 mm02.02.30 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔徑 mmd 2.260 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /45.0 。 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/21/35.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/26.2 5 52.2614.3 211 0 0 01 0 0 0 0 rd Vn 取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /34.0601 0 0 0 2 5 02.2614.31 0 0 00 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.11225045.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m i n62.015.11244.560211 mj flllt 粗鏜 025.040 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔徑 mmd 360 。 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /5.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/24/4.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 20 m in/31.2 1 23614.3 241 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /47.0601000 2503614.31000 0 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/1 2 52 5 05.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m i n56.0112544.560211 mj flllt 半精鏜 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 2.1，粗鏜后孔徑 mmd 5.230 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /35.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，?。簃 in/8.19/33.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有 m in/33.2 6 85.2314.3 8.191 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /31.0601000 2505.2314.31000 0 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.872 5 035.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 21 刀具切出長度2l： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m in77.015.874460211 mj flllt 半精鏜 02.02.30 孔 切削深度pa：，粗鏜后孔徑 mmd 2.280 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機 械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /35.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，?。簃 in/4.20/34.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/38.2 3 02.2814.3 4.201 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /36.0601 0 0 0 2 5 02.2814.31 0 0 00 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.872 5 035.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m in77.015.874460211 mj flllt 半精鏜 025.040 孔 切削深度pa： mmap 2.1，粗鏜后孔徑 mmd 380 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長 度攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 22 取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /42.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/24/4.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/14.2013814.3 241 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/200 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /39.0601000 2003814.31000 0 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/842 0 042.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m in8.01844460211 mj flllt 精鏜 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 8.0，半精鏜后孔徑 mmd 7.240 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /28.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/18/3.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.2）有： m in/08.2 3 27.2414.3 181 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /32.0601000 2507.2414.31000 0 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 23 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/702 5 028.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度1l，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出長度2l： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m i n96.017045.360211 mj flllt 精鏜 02.02.30 孔 切削深度pa： mmap 8.0，半精鏜后孔徑 mmd 4.290 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ， 切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /3.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/4.20/34.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/98.2 2 04.2914.3 4.201 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /38.0601 0 0 0 2 5 04.2914.31 0 0 00 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/752 5 03.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.5）有： m i n9.017545.360211 mj flllt 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 24 精鏜 025.040 孔 切 削深度pa： mmap 8.0，半精鏜后孔徑 mmd 2.390 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長度取 mm200 ，切削深度為 mm2 。因此確定進給量 rmmf /35.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取m in/21/35.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.2）有： m in/6.1 7 02.3914.3 211 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/200 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /31.0601000 2002.2914.31000 0 工作臺每分鐘進給量mf，由式（ 1.7）有： m in/702 0 035.0 mmfnfm 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出長度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次數(shù) i ： 1i 機動時間1jt，由式（ 1.7）有： m i n96.017045.360211 mj flllt 本工序所用的機動時間jt： m i n796.09.096.08.077.077.056.062.066.0 jt 1.8.3 工序 3：鉆頂面四孔 鉆頂面四孔（其中包括鉆孔 132 ， 102 和擴孔 132 ，鉸孔 102 ，以及 锪孔 202 ， 13 ） 機床： 3025Z 刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭。型號： E211 和 E101 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 25 帶導柱直柄平底 锪 鉆（ GB4260-84） 公制 /莫式 4 號錐直柄鉸刀 刀具材料： VCrW 418 鉆孔 132 ，以及 102 的錐孔 鉆孔 132 時先采取的是鉆到 102 在擴到 132 ，所以 mmD 10 ，另外的兩個 102 錐孔也先鉆到 102 。 切削深度pa： mmap 5 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-52，取 rmmf /33.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-53，取 smV /36.0 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/9.6871014.3 6036.010001000 rd vn ，取 min/700 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /36.0601 0 0 0 7001014.31 0 0 00 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度 1l ： mmmmc tgc tgkDl r 58.42120210)21(21 式（ 1.8） 刀具切出長度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次數(shù)為 1 機動時間2jt： m i n87.07 0 033.0 3454676718182 fnLt j 式（ 1.9） 擴孔 132 鉆孔 132 時先采取的是鉆到 102 再擴到 132 ，所以 mmD 13 ，101 d 切削深度pa： mmap 5.1 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-52，取 rmmf /9.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-53，取 smV /37.0 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 26 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/85.5431314.3 6037.010001000 rD vn ，取 min/550 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /37.0601000 5501314.31000 0 被切削層長度 l ： mml 60 刀具切入長度1l，由式（ 1.8）有：mmmmc t gc t g kdDl r 386.221202 1013)21(2 11 刀具切出長度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次數(shù)為 1 機動時間2jt，由式（ 1.9）有： m i n5.05 5 039.0 323218672 fnLt j 锪孔 202 切削深度pa： mmap 5.3， mmD 20 根據(jù) 參考文獻 7機械加工工藝手冊表 674.2 查得：進給量rmmf /15.01.0 ,切削速度 smV /41.02.0 ；取 smV /3.0 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/62.2862014.3 603.010001000 rD Vn ，取 min/300 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /31.0601000 3002014.31000 被切削層長度 l ： mml 12 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 02.421202 1320)21(2 01 刀具切出長度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次數(shù)為 2 機動時間4jt，由式（ 1.5）有： 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 27 m i n69.030015.0 3202.426122 214 nf lllt j 锪孔 13 切削深度pa： mmap 3， mmD 13 根據(jù) 參考文獻 7機械加工工藝手冊表 674.2 查得：進給量rmmf /15.01.0 ,切削速度 smV /41.02.0 ；取 smV /35.0 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/45.5141314.3 6035.010001000 rD Vn ，取 min/500 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /34.0601000 5001314.31000 被切削層長度 l ： mml 40 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 87.221202 1013)21(2 01 刀具切出長度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次數(shù)為 1 機動時間4jt，由式（ 1.5）有： m in7.050015.0 387.247214 nf lllt j 鉸孔 102 切削深度pa： mmap 25.0， mmD 10 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-58，rmmf /0.20.1 取 rmmf /0.2 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-60，取 smV /32.0 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/46.6111014.3 6032.010001000 rD Vn ，取 min/600 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /31.0601 0 00 6001014.31 0 00 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 28 被切削層長度 l ： mml 20 刀具切入長度1l，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 14.221202 105.10)21(2 01 刀具切出長度2l： mml 412 取 mml 32 走刀次數(shù)為 1 機動時間4jt，由式（ 1.9）有： m i n03.06002 3214.226204 nfLt j 1.8.4 工序 4：鉆側面兩孔 鉆側面兩孔（其中包括鉆 6 的孔和 6M 的螺紋孔） 機床： 鉆 6 切削深度pa： mmap 3 根據(jù) 參考文獻 7機械加工工藝手冊表 394.2 查得：進給量rmmf /28.022.0 ,切削速度 smV /36.0 ， 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/1147614.3 6036.010001000 rd Vn ，取 min/1200 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /38.0601000 1200614.31000 被切削層長度 l ： mml 9.44 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.8）有： mmc tgc tgkDlr 11212026)21(21 刀具切出長度 2l ： mml 412 取 mml 32 加工基本時間 Tj ， 由式（ 1.5）有 ： m in22.01 2 0 022.0 3119.4421 nf llLTj 鉆 6M 螺孔 切削深度pa： mmap 6.2 進給量 f ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-39，攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 29 rmmf /28.022.0 ，取 rmmf /25.0 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-41，取 smV /36.0 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/1 3 2 22.514.3 6036.01 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/1300 rn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /35.0601 0 0 0 1 3 0 02.514.31 0 0 00 被切削層長度 l ： mml 17 刀具切入長度 1l ，由式（ 1.8）有： mmc tgc tg kDlr 5.121202 2.5)21(21 刀具切出長度 2l ： 02 l 走刀次數(shù)為 1 機動時間jt，由式（ 1.5）有： m in06.01 3 0 025.0 5.11721 fn lllt j 、攻 6M 螺紋孔 機床：組合攻絲機 刀具：高速鋼機動絲錐 進給量 f ：由于其螺距 mmp 1 ,因此進給量 rmmf /1 切削速度 V ：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.4-105，取m in/9.6/115.0 msmV 機床主軸轉速 n ，由式（ 1.1）有： m in/24.366614.3 9.61 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/350 rn 絲錐回轉轉速0n：取 min/350 rnn 實際切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /109.0601000 035614.31000 0 被切削層長度 l ： mml 25 刀具切入長度 1l ： mmfl 313)31(1 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 30 刀具切出長度2l： mmfl 313)32(2 走刀次數(shù)為 1 機動時間jt，由式（ 1.5）有：m i n08.03501 33253501 332502121 fn lllfn lllt j 鉆頂面四孔的機動時間jt：m i n22.308.006.022.003.07.076.05.087.0 jt 這些工序的加工機動時間的總和是jt： m in81.1022.3759.0 jt 1.9 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設計任務要求，該 CA6140 機床后托架的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應不低于 21 件。設每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應不大于 22.8min。 參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： Ntkttt zzfjd /%)1)( （大量生產(chǎn)時 0/ Ntzz ） 式（ 1.10） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： %)1)( ktttfjd 式（ 1.11） 其中： dt 單件時間定額 jt 基本時間（機動時間） ft 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 k 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 1.9.1 粗、精銑底面 機動時間jt： m in59.033.026.0 jt 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔助時間為 min41.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 31 min1 。則 m in41.1141.0 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-48， 13k 單間時間定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n26.2%)131)(41.159.0(%)1)( kttt fjd 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 1.9.2 鏜側面三杠孔 、粗鏜側面的三孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 機動時間jt： m in84.156.062.066.0 jt 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-37，取工步輔助時間為 min81.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min3 。則 m in81.3381.0 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-39， 83.14k 單間時間定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n48.6%)83.141)(81.384.1(%)1)( kttt fjd 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 、半精鏜側面的三孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 機動時間jt： m in34.28.077.077.0 jt 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-37， 取工步輔助時間為 min81.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min3 。則 m in81.3381.0 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-39， 83.14k 單間時間 定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n06.7%)83.141)(81.334.2(%)1)( kttt fjd 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 32 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 、精鏜側面的三孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 機動時間jt： m in82.296.09.096.0 jt 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-37，取工步輔助時間為 min81.0 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min3 。則 m in81.3381.0 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-39， 83.14k 單間時間定額 dt ，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n61.7%)83.141)(81.382.2(%)1)( kttt fjd 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 1.9.3 鉆頂面四孔 鉆頂面四孔（其中包括鉆 132 和 102 、擴鉆 132 ，鉸孔 102 以及锪孔 202 和 132 ） 機動時間jt： m i n86.203.07.076.05.087.0 jt 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔助時間為 min775.1 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min1 。則 m in775.11775.1 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-43， 14.12k 單間時間定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n2.5%)14.121)(775.186.2(%)1)( kttt fjd 因此應布置一臺機床即可完成本工序 的加工，達到生產(chǎn)要求 鉆左側面兩孔（其中包括鉆 6 的孔和 6M 的螺孔） 機動時間jt： m in28.006.022.0 jt 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） CA6140 機床后托架加工工藝 33 輔助時間ft：參照參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-41，取工 步輔助時間為 min775.1 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為min1 。則 m in775.11775.1 ft k ：根據(jù)參考文獻 7機械加工工藝手冊表 2.5-43， 14.12k 單間時間定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n3.2%)14.121)(7 7 5.128.0(%)1)( kttt fjd 因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求 6M 的螺紋孔攻絲 機動時間jt： min08.0jt 輔助時間ft：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為 min775.1 ，工步輔助時間為 min1 。則 m in775.21775.1 ft k ：參照鉆孔 k 值，取 14.12k 單間時間定額dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n01.4%)14.121)(775.208.0(%)1)( kttt fjd 因此布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 34 2 專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工 CA6140 機床后托架零件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，需要設計加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工側面的三孔的夾具 將用于 KX52 臥式鏜床，而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀以及 锪 鉆進行加工，側面兩個孔將用兩把麻花鉆對起進行加工。 2.1 銑平面夾具設計 2.1.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時，其他都是未加工表面。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 2.1.2 定位基準的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設計基準為孔的中心線。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，在此選用 V 形塊定心自動找到中心線，這種定位在結構上簡單易操作。 采用 V 形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術要求。同時，應加一側面定位支承來限制一個沿 Y 軸移動的自由度。 2.1.3 切削力及夾緊分析計算 刀具材料： VCWr418（高速鋼端面銑刀） 刀 具 有 關 幾 何 參 數(shù) ： 000 1510 000 128 00 85n 00 2515 mmD 63 8Z zmma f /25.0 mma p 0.2 由 參考文獻 16機床夾具設計手冊表 1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： PzppC zKBDfaCF 9.01.172.01.1 式（ 2.1） 查 參考文獻 16機床夾具設計手冊表 1021 得： 294pC 對于灰鑄鐵： 55.0)190( HBK p 式（ 2.2） 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 35 取 175HB ， 即 96.0pK 所以 )(69.64096.08606325.00.2294 9.01.172.01.1 NFC 由 參考文獻 17金屬切削刀具表 1-2 可得： 垂直切削力 ： )(62.5 7 69.0 NFFCCN （ 對稱銑削） 式（ 2.3） 背向力： )(38.3 5 255.0 NFFCP 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK 式（ 2.4） 安全系數(shù) K 可按下式計 算： 6543210 KKKKKKKK 式（ 2.5） 式中：60 KK為各種因素的安全系數(shù)，見機床夾具設計手冊表 121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 K 所以 )(55.1 4 4 125.269.6 4 0 NFKWCK 式（ 2.6） )(62.1 2 9 725.272.576 NFKWCNK 式（ 2.7） )(86.79225.238.352 NFKW PK 式（ 2.8） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： )( 210 tgtgQLW z 式（ 2.9） 式中參數(shù)由 參考文獻 16機床夾具設計手冊可查得： 0 912 0592 其中： )(60 mmL )(25 NQ 螺旋夾緊力： )(08.19230 NW 易得：KWW 0 經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 2.1.4 誤差分析與計算 該夾具以平面定位 V 形塊定心， V 形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 36 差為 07.037 。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 gwj 與機床夾具有關的加工誤差j，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj 式（ 2.10） 由 參考文獻 16機床夾具設計手冊可得： 、平面定 位 V 形塊定心的定位誤差 ： 0WD 、夾緊誤差 ： co s)(m inm a x yyjj 式（ 2.11） 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR a Zy 004.0)62.19)( 1 式（ 2.12） mmyjj 0 0 3 6.0co s 、磨損造成的加工誤差：Mj通常不超過 mm005.0 、夾具相對刀具位置誤差： AD 取 mm01.0 誤差總和： mmmmwj 07.00 5 2 2.0 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.1.5 夾具設計及操作的簡要說明 如前所 述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和 V 形塊采用可調節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調整。 2.2 鏜孔夾具設計 2.2.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來鏜加工孔 40 、 2.30 、 5.25 。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 2.2.2 定位基準的選擇 由零件圖可知：孔 40 、 2.30 、 5.25 的軸線與底平面有平行度公差要求，攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 37 在對孔進行加工前，底平面進行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準（設計基準）來滿足平行度公差要求。 孔 40 、 2.30 、 5.25 的軸線間有位置公 差，選擇左側面為定位基準來設計鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側面來限制六個自由度。 2.2.3 切削力及夾緊力的計算 鏜刀材料： 5YT （硬質合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 60粗K 90精K 10 0s 80 由 參考文獻 16機床夾具設計手冊查表 321 可得： 圓周切削分力公式：PpC KfaF 75.0902 式（ 2.13） 式中 mmap 8.1 rmmf /4.0 rpspoppkmpp KKKKKK 式（ 2.14） 查表 421 得： nmp HBK )150( 取 175HB 4.0n 由表 621 可得參數(shù)： 94.0pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(15.766 NFC 同理：徑向切削分力公式 ： PpP KfaF 75.09.0530 式（ 2.15） 式中參數(shù)： 77.0pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(71.347 NF P 軸向切削分力公式 ： Ppf KfaF 4.0451 式（ 2.16） 式中參數(shù)： 11.1pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(59.624 NFf 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK 安全系數(shù) K 可按下式計算，由式（ 2.5）有： 6543210 KKKKKKKK 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 38 式中：60 KK為各種因素的安全系數(shù)，見機床夾具設計手冊表 121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 CK 7.20.10.13.12.12.12.12.1 PK 81.20.10.13.12.125.12.12.1 fK 所以，由式（ 2.6）有： )(54.1 7 4 3 NFKWCCK 由式（ 2.7）有： )(31.937 NFKW PPK 由式（ 2.8）有： )(85.1753 NFKWffK 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算，由式（ 2.9）有： )( 210 tgtgQLW z 式中參數(shù)由 參考文獻 16機床夾具設計手冊可查得： 33.9 675.5zr 901 0592 631 其中： )(140 mmL )(80 NQ 螺旋夾緊力： )(58300 NW 該夾具采用螺旋夾緊機構，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下： 1 1 62 2 9 圖 2.1 弧形壓塊受力簡圖 由表 2621 得：原動力計算公式 001 LlWWK 即： )(04.1 1 2 7 91 1 698.02 2 95 8 3 000 NlLWWK 式（ 2.15） 由上述計算易得： KK WW 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 專用夾具設計 39 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 2.2.4 誤差分析與計算 該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔 40 軸線與左 側面為線性尺寸一般公