CA6140車床后托架夾具設計(831001Ф40孔)

1、設計題目： CA6140車床后托架零件機械加工工藝規(guī)程及夾具設計（83100140孔） 需要CAD圖紙 加QQ1043932429開始日期： 2010年6月21日 完成日期： 2010年7月1日 學生姓名： * 班級學號： 10000000 目 錄需要CAD圖紙 加QQ1043932429前言.1一、零件的分析(一)計算生產(chǎn)綱領,確定生產(chǎn)類型.1(二)零件的作用.1(三)零件的工藝分析.1二、工藝規(guī)程的設計(一)確定毛坯的制造形式.2(二)基準的選擇.2(三)工藝路線的擬訂.3(四)機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定.6(五)各工序的基本公時.7三、夾具設計(一)問題的提出.(二)夾具設計.四

2、、總結.五、主要參考文獻.前 言機械制造工藝與機床夾具課程設計是在學完了機械制造工藝與機床夾具和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的全面總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在幾年的學習中占有重要的地位。就我個人而言，希望通過這次課程設計，對今后將從事的工作，進行一次適應性訓練，通過設計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為回廠后的工作打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計中尚有許多不足之處，希望各位教師給予批評指教。一、零件的分析：(一)計算生產(chǎn)綱領,確定生產(chǎn)類型： 零件圖上為CA6140車床上的后托架,生產(chǎn)量為200

3、0件,該產(chǎn)品屬于輕型機械,根據(jù)表1-3生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領等的關系,可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。（二）零件的作用： 后托架在CA6140車床床身的尾部，三個孔分別裝絲杠、光杠、轉向開關，起加強固定作用；在ø40mm與ø30.2mm之間的孔為毛線孔，用于導通油路；旁路的螺紋孔是連接油蓋的；正面的四個孔將后托架固定于車床尾部。（三）零件的工藝分析： CA6140車床后托架共有兩組表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)敘述如下：1、以ø40mm孔為中心的加工表面：這一組加工表面包括：ø40mm，ø30.2mm及ø25.5mm的孔,兩沉頭孔為

4、48;20mm，兩裝配鉸孔ø13mm，深孔ø6mm，螺紋M6，兩銷孔。其中，主要加工表面為ø40mm ，ø30.2mm及ø25.5mm的三個孔。2、以底面120×60mm為中心的加工表面：這一組加工表面包括底面120×60mm和锪平面。這兩組加工表面之間有一定的位置要求，主要是： ø40mm孔的軸線與底面的平行度為100：0.07； ø30.2mm孔的軸線與底面的平行度為100：0.07； ø30.2mm孔的軸線與底面的平行度為100：0.07； 下底面的平面度誤差為0.03； 毛線孔的中心線與

5、底面的尺寸誤差為±0.07；由此可分析知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面，然后借助與專用夾具加工另一組表面，并且保證他們之間的位置精度要求。二、工藝規(guī)程的設計：（一）確定毛坯的制造形式： 后托架是車床CA6140的后托起部分，該零件材料為HT200，考慮到機床運行中要經(jīng)常使主軸正轉與反轉，此時，轉向開關、絲杠、光杠也進行正轉與反轉的連續(xù)或瞬時運動。因此，扭矩最大 ，強度不高使用鑄件，由于零件的年產(chǎn)量為2000件，已達到中批量生產(chǎn)水平，并且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是比較合理的。（二）基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設

6、計的重要工作之一，基準選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。 1、粗基準的選擇：對于一般的孔類零件，以孔作為粗基準完全合理，但對本零件來說，孔ø40mm為鑄造孔，不易作為精基準，故我們可以考慮以頂面加一個可調(diào)支撐作為粗基準，以此基準把底面120×60mm先加工出來，由于此頂面只限制了X、Y、Z的轉動和Z的移動4個自由度，故可以考慮選左端面為第二基準面，此二面可以限制6個自由度，達到完全定位。 2、精基準的選擇：主要應考慮到基準重合問題。當設計基準與工序基準不重合時，應盡

7、量進行尺寸計算。這在后面還要專門計算，此處不在重復。 (三) 制訂工藝路線： 制訂工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在用生產(chǎn)綱領確定為中批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，但同時也要保證質量。除此之外，還要考慮到經(jīng)濟效果，在實際生產(chǎn)中還要考慮加工的設備，以盡量使成本降到最低。 1、工藝方案一： 工序10：粗、精銑底面，保證尺寸120×60mm； 工序20：鉆兩個ø13mm的孔；鉆兩個銷孔ø10mm；锪兩個沉頭孔ø20mm； 工序30：鉆孔ø38mm

8、；鉆孔ø28mm；鉆孔ø23.5mm；锪平孔ø25.5mm端面； 工序40：擴孔ø39.5mm；擴孔ø29.5mm；擴孔ø29.5mm； 工序50：半精鏜ø40mm； ø30mm； ø25mm； 工序60：精鏜孔ø40mm； ø30.2mm； ø25.5mm； 工序70：鉆螺紋孔ø5.1mm；鉆深孔ø6mm； 工序80：攻螺紋孔M6； 工序90：加工油槽，去毛刺； 工序100：按圖紙要求檢驗； 2、工藝方案二： 工序10：鉆孔ø38mm；鉆孔&#

9、248;28mm；鉆孔ø23.5mm；锪平孔ø25.5mm端面； 工序20：擴孔ø39.5mm；擴孔ø29.5mm；擴孔ø29.5mm； 工序30：粗、精銑底面，保證尺寸120×60mm； 工序40：鉆兩個ø13mm的孔；鉆兩個銷孔ø10mm；锪兩個沉頭孔ø20mm 工序50：半精鏜ø40mm； ø30mm； ø25mm； 工序60：精鏜孔ø40mm； ø30.2mm； ø25.5mm； 工序70：鉆螺紋孔ø5.1mm；鉆深孔ø

10、;6mm； 工序80：攻螺紋孔M6； 工序90：加工油槽，去毛刺； 工序100：按圖紙要求檢驗； 3、工藝方案的比較分析： 以上兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工以底面為中心的表面，再以此為基準加工3個孔及其他相關的孔；方案二卻恰恰相反，先加工3個孔，再以孔定位加工底面。 根據(jù)后托架的作用和兩個方案的比較分析，由于ø40m, ø30.2mm, ø25.5mm這三個孔的軸線平行度要求較高。因此，選用底面為基準時，加工孔的精度一定的越高越好。因此，方案二的工序不太合適，我們采用方案一的大致順序。經(jīng)過分析，方案一的加工順序是先粗加工、精加工一組表面，再粗加工、精加工

11、另外一組平面。這看上去大致是合理的，但仔細推敲后，發(fā)現(xiàn)仍然有不太符合工藝原則，現(xiàn)將改進的工藝過程具體分析如下： 工序10：粗、精銑底面，保證尺寸120×60mm； 工序20：鉆兩個ø13mm的孔；鉆兩個銷孔ø10mm；锪兩個沉頭孔ø20mm； 工序30：鉆孔ø38mm；鉆孔ø28mm；鉆孔ø23.5mm；锪平孔ø25.5mm端面； 工序40：擴孔ø39.5mm；擴孔ø29.5mm；擴孔ø29.5mm； 工序50：鉆螺紋孔ø5.1mm；鉆深孔ø6mm； 工序60：攻螺

12、紋孔M6； 工序70：半精鏜ø40mm； ø30mm； ø25mm； 工序80：加工油槽； 工序90：精鏜孔ø40mm； ø30.2mm； ø25.5mm； 工序100：去毛刺； 工序110：按圖紙要求檢驗； （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定: CA6140車床后托架零件材料為HT200，硬度為200HBS，毛坯余量為3.05kg,生產(chǎn)類 型為中批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下： 1、底面（120×60mm） 考慮其表面粗糙度比較高，故需

13、粗、精銑底面，其加工余量Z=2mm。 2、其余各鑄造孔加工余量如下： 零件尺寸 單邊 毛坯 ø40mm 1.5mm ø37mm 3、其余各孔由于直徑較小，故只能為實心孔,其毛坯不能鑄造出孔,參照機械加工工藝手冊后確定： ø25.5mm孔鉆孔到ø23.5mm；擴孔到ø24.7mm；半精鏜到ø24.9；精鏜到ø25.5mm； ø30.2mm孔鉆孔到ø28mm；擴孔到ø29.3mm 半精鏜到ø29.8mm；精鏜到ø30.2mm； ø40mm孔擴孔到ø38.7mm

14、； 半精鏜到ø39.6mm；精鏜到ø40mm； （五)確定切削用量及基本工時 ： 工序10：粗、精銑底面：1、加工條件工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：粗、精銑底面，保證尺寸120×60mm和臺階高18mm； 機床：X6132型銑床； 刀具：高速鋼圓柱形銑刀，根據(jù)金屬切削手冊表6-4取銑刀直徑d=100mm，根據(jù)金屬切削手冊表6-7查得銑刀齒數(shù)Z=14； 2、確定銑削深度：參考有金屬切削手冊確定粗加工的銑削深度a=2.5mm；精加工的銑削深度a=0.5mm； 3、確定每齒進給量： 參考機械加工工藝手冊（軟件版）取粗銑時的每齒進給量f=0.15

15、(mm/z)；精銑時的每轉進給量f=0.8（mm/z）； 4、確定主軸轉速： 參考實用金屬切削加工工藝手冊表8-4，取粗銑時的主軸轉速為150r/min，精銑時的主軸轉速為190r/min； 5、計算銑削速度： 前面已經(jīng)確定銑刀直徑d=100mm和主軸轉速（粗銑刀時為300r/mm）。所以，相應的銑削速度分別為： 粗銑時： 精銑時： 6、校核機床功率（只需校核粗加工即可）： 關由手冊查得功率； 取Z=14，a=2.5mm， 而由手冊查得=1，=1故1，所以：起所耗功率遠小于機床功率，故可用。 7、計算基本工時： 參考機械加工工藝手冊（軟件版）確定切入和切出的行程長度，而工件的長度為，故銑刀的工

16、作行程為。所以，基本工時為： 0.41（m/min）（粗銑時）； 1.08（m/min）（精銑時）； 工序20：鉆四個定位孔（2-ø10mm和2- ø13mm）；锪兩個沉頭孔ø20mm，深2mm；工步1：鉆兩個ø13mm孔1、加工條件工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆錐度孔ø10mm，保證零件圖上的精度要求； 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：，鉆頭直徑13mm， 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.3（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取

17、切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步2：鉆兩個ø10mm孔1、加工條件工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆錐度孔ø10mm，保證零件圖上的精度要求； 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑10mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.2（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步3：锪兩個沉頭孔ø20mm，深12mm1、加工條件：工件材料

18、：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：锪孔ø20mm 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑20mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.3（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速取； 5、計算基本時間： 工序30：鉆孔到ø28mm；ø23.5mm；锪平ø25.5mm端面，深2mm； 工步1：鉆孔到ø28mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆孔ø

19、;28mm； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑28mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.4（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速取； 5、計算基本時間： 工步2：鉆孔到ø23.5mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆孔ø23.5mm； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑23.5mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.4（m

20、m/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步3：锪平ø25.5mm端面 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：锪平ø25.5mm端面； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼90度锪鉆，锪鉆直徑25.5mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.4（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工序40

21、：擴孔到ø38.7mm；ø29.5mm；ø24.5mm； 工步1：擴孔到ø38.7mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：擴孔ø39.5mm； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼擴孔鉆，擴孔鉆直徑38.7mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.5（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步2：擴孔到ø29.5mm 1、加工條件：工件材料：HT20

22、0，=200HBS，鑄造； 加工需求：擴孔ø29.5mm； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼擴孔鉆，擴孔鉆直徑29.5mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.6（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步3：擴孔到ø24.5mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：擴孔ø24.5mm； 機床：Z575型鉆床； 刀具：高速鋼擴孔鉆，擴孔鉆直徑24.5mm； 2、確定切削進給量：

23、 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.4（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工序50：鉆螺紋孔ø5.2mm；鉆深孔ø6mm； 工步1：鉆螺紋孔ø5.2mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆孔ø5.1mm； 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑5.2mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.15（mm/r）； 3、確定切削速

24、度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步2：鉆深孔ø6mm 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：鉆孔ø6mm； 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑6mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.2（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速?。?5、計算基本時間： 工序60：攻螺紋孔M6； 1、加工條件：工件材料：HT20

25、0，=200HBS，鑄造； 加工需求：攻螺紋孔M6； 機床：Z5125A型鉆床； 刀具：高速鋼麻花鉆，鉆頭直徑6mm； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取進給量f=0.2（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊中表5-6，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速?。?5、計算基本時間： 工序70：半精鏜到ø39.7mm； ø30mm； ø25.3mm； 工步1：半精鏜到ø39.7mm； 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：半精鏜到ø39.7mm； 機床

26、：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.37（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工步2：半精鏜到ø30mm； 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：半精鏜到ø30mm； 機床：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.13（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速：

27、，按機床實際轉速取； 5、計算基本時間： 工步3：半精鏜到ø25.3mm； 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：半精鏜到ø25.3mm； 機床：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.13（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 工序80：精鏜到ø40mm；ø30.2mm；ø25.5mm； 工步1：精鏜到ø40mm； 1、加工條件：工件材料：H

28、T200，=200HBS，鑄造； 加工需求：精鏜到ø40mm； 機床：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.37（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速取； 5、計算基本時間： 工步2：精鏜到ø30.2mm； 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：精鏜到ø30.2mm； 機床：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.13（mm/r）；

29、 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速?。?5、計算基本時間： 工步3：精鏜到ø25.3mm； 1、加工條件：工件材料：HT200，=200HBS，鑄造； 加工需求：精鏜到ø25.5mm； 機床：T68鏜床； 刀具：硬質合金鏜刀； 2、確定切削進給量： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取進給量f=0.13（mm/r）； 3、確定切削速度： 根據(jù)實用金屬切削加工工藝手冊，取切削速度； 4、計算轉速： ，按機床實際轉速??； 5、計算基本時間： 三、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，需要設計專用夾具。經(jīng)過指導老師的布置和協(xié)商，決定設計精鏜三杠孔（ø40mm，ø30.2mm及ø25.5mm）的專用夾具。此夾具將用于T68臥式鏜床。刀具采用硬質合金鏜刀，對工件的三杠孔分別進行鏜削加工。（一）問題的提出： 本夾具主要用來精鏜三杠孔（ø40mm，ø30.2mm及ø25.5mm）。這三個孔的軸線與底面的平行度、各個孔的軸線的平行度都有一定的技術要求。因在本次加工前所有要求表面均已加工完畢。因此，精度已經(jīng)不是主要問題。所以，在本次加工中主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動強度、改善勞動條件上。（二）夾具設計： 1、定位基準的選擇： 由