CA6140机床后托架课程设计指导书.docx
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CA6140机床后托架课程设计指导书
目录
一、零件简介...................................2
二、毛坯的选择.................................2
三、定位基准的确定.............................2
四、加工工艺过程...............................4
五、工序尺寸的计算，加工余量的确定.............4
六、确定切削用量...............................4
七、选择切削液.................................8
八、拟定相应的工艺过程卡.......................8
九、总结.......................................8
十、参考文献...................................8
十一、致谢.....................................9
一、零件简介
本次课程设计的题目是机床CA6140车床的后托架，是机床的附件，对加工零件超出车身长度的细长杆零件时，用来支撑工件，防止其偏移或松动。
CA6140型车床后托架在卧式车床上，当采用双向引刀具时，且有较高的精度要求时，刀具和主轴之间采用浮动卡头连接，在动力头退回原位，刀具又已退离夹具刀套的情况下，必须采用托架来支撑刀杆，以防止刀杆产生自然下垂，保证在下一次工作循环中，刀具能顺利得重新进入刀套，托架的结构形式同活动钻模版相似，但其作用仅在于支撑刀杆而不作为刀具的导向，托架不起直接保证加工精度的作用，但它却起直接保证机床能顺利正常工作的作用。
二、毛坯选择
后托架是车床CA6140的后托起部分，该零件材料为HT200，考虑到机床运行中要经常使主轴正转与反转，确定毛坯的制造形成根据生产批量，零件的力学性能，参考两种铸造方法熔模铸造，砂型铸造。
因生产方式为小批量的生产，故毛坯应该选择砂型铸造。
三、定位基准的确定
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，所以全加工的方法是钻——扩——铰。
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加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。
以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。
这样就能保证均匀地去掉较少的余量使表层保留而细致的组织以增加耐磨性。
⑶应选择加工余量最小的表面作为粗基准。
这样可以保证该面有足够的加工余量。
⑷应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准以保证定位准确夹紧可靠。
有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准必要时需经初加工。
⑸粗基准应避免重复使用因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。
多次使用难以保证表面间的位置精度。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置能保证 CA6140 机床江南大学课程设计 CA6140 机床后托架加工工艺
（6）后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。
从 CA6140 机床后托架零件图分析可知选择侧面三孔作为 CA6140 机床后托架加工粗基准。
2、精基准选择的原则
⑴基准重合原则。
即尽可能选择设计基准作为定位基准。
这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵基准统一原则应尽可能选用统一的定位基准。
基准的统一有利于保证各表面间的位置精度。
避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。
⑶互为基准的原则。
选择精基准时，有时两个被加工面可以互为基准反复加工。
例如：
对淬火后的齿轮磨齿是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面。
这样能保证齿面余量均匀。
（4）.自为基准原则。
有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀。
可以选择加工表面本身为基准。
此外，还应选择工件上精度高。
尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。
并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140 机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。
从 CA6140 机床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。
但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度。
4、加工工艺过程
见第10页，附表1，工艺过程卡
五、工序尺寸的计算，加工余量确定
采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量
工序
名称
工序间
余量/mm
工序间
工序间
尺寸/mm
工序间
经济精度
表面粗糙
尺寸公差/mm
表面粗糙/um
精铰
0.2
IT7
1.6
40
Φ
1.6
粗铰
0.7
IT8
3.2
39.8
Φ
3.2
扩孔
1.8
IT9
6.3
37
Φ
6.3
钻孔
0.3
IT12
25
37.7
Φ
25
毛坯
36±0.3
36±0.3
六、确定切削用量
工步1:
粗、精铣底面：
1、加工条件
工件材料：
HT200，σ
=200HBS，铸造；
加工需求：
粗、精铣底面，保证尺寸120×60mm和台阶高18mm；
机床：
X6132型铣床；
刀具：
高速钢圆柱形铣刀，根据《金属切削手册》表6-4取铣刀直径d=100mm，根据《金属切削手册》表6-7查得铣刀齿数Z=14；
2、确定铣削深度：
参考有《金属切削手册》确定粗加工的铣削深度a
=2.5mm；精加工的铣削深度a
=0.5mm；
3、确定每齿进给量：
参考《机械加工工艺手册》（软件版）取粗铣时的每齿进给量f
=0.15（mm/z）；精铣时的每转进给量f=0.8（mm/z）；
4、确定主轴转速：
参考《实用金属切削加工工艺手册》表8-4，取粗铣时的主轴转速为150r/min，精铣时的主轴转速为190r/min；
5、计算铣削速度：
前面已经确定铣刀直径d=100mm和主轴转速（粗铣刀时为300r/mm）。
所以，相应的铣削速度分别为：
粗铣时：
精铣时：
6、校核机床功率（只需校核粗加工即可）：
；
取Z=14，
，
，a
=2.5mm，
而
由手册查得
=1，
=1故
1，所以：
起所耗功率远小于机床功率，故可用。
工步2：
钻一个ø10mm孔
1、加工条件
工件材料：
HT200，σ
=200HBS，铸造；
加工需求：
钻锥度孔ø10mm，保证零件图上的精度要求；
机床：
Z5125A型钻床；
刀具：
高速钢麻花钻，钻头直径10mm；
2、确定切削进给量：
根据《实用金属切削加工工艺手册》中表5-6，取进给量f=0.2（mm/r）；
3、确定切削速度：
根据《实用金属切削加工工艺手册》中表5-6，取切削速度
；
4、计算转速：
，按机床实际转速取
；
工步3：
扩孔到ø38.7mm
工步1：
扩孔到ø38.7mm
1、加工条件：
工件材料：
HT200，σ
=200HBS，铸造；
加工需求：
扩孔ø39.5mm；
机床：
Z575型钻床；
刀具：
高速钢扩孔钻，扩孔钻直径38.7mm；
2、确定切削进给量：
根据《实用金属切削加工工艺手册》中表5-6，取进给量f=0.5（mm/r）；
3、确定切削速度：
根据《实用金属切削加工工艺手册》中表5-6，取切削速度
；
4、计算转速：
，按机床实际转速取
；
工步4：
半精镗到ø39.7mm；
1、加工条件：
工件材料：
HT200，σ
=200HBS，铸造；
加工需求：
半精镗到ø39.7mm；
机床：
T68镗床；
刀具：
硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
根据《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量f=0.37（mm/r）；
3、确定切削速度：
根据《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度
；
4、计算转速：
，按机床实际转速取
；
工步5：
精镗到ø40mm；
1、加工条件：
工件材料：
HT200，σ
=200HBS，铸造；
加工需求：
精镗到ø40mm；
机床：
T68镗床；
刀具：
硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
根据《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量f=0.37（mm/r）；
3、确定切削速度：
；
4、计算转速：
，按机床实际转速取
；
七、选择切削液
加工过程中选择的切削液应该选择乳化液。
八、拟定相应的工艺卡
见附表2，第11页
九、总结
通过这次课程设计，使自己的机械设计制造水平又上了一个新的台阶，让我们意识的一个团队的团结能力对整个团队的发展的重要性，通过我们团队的通力合作，夜以继日的设计，绘图，我们终于成功的完成了老师交给我们的种种设计任务。
同时，使我们对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查图表、资料、手册等工具书。
通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。
总之，通过这次课程设计使我受益匪浅，为我今后的学习与工作打下一个坚实而良好的基础。
在此，由衷的感谢多位老师的帮助和指导，有了他们的帮助才使我们的设计做的又快又好。
十、参考文献
[1]白成轩．机床夹具设计新原理．北京：
机械工业出版社，1997年；
[2]徐鸿本．机床夹具设计手册．沈阳：
辽宁科学出版社，2004年；
十一、致谢
我们非常荣幸的得到了张海英老师和段民弟老师的指导，两位老师为了我们能顺利的完成设计，不辞劳苦，甚至主动放弃了宝贵的休息时间，和我们一起并肩战斗在设计一线。
才保证我们完成设计任务，他们的这种敬业的无私奉献的蜡烛精神值得我们每位同学学习和敬重，再次向两位老师表示谢意，老师，您辛苦了。
机械加工工艺过程卡片
产品型号
产品型号
共页
产品名称
零件名称
后托架（CA6140车床）
第1页
材料牌号
HT200
毛坯种类
铸件
毛坯外型尺寸
220×60×67mm
每毛坯件数
1
每台件数
1
备注
工
序
号
工序
名称
工序内容
车间
基准
设备
工艺装备
工时
准终
单件
00
毛坯
10
铣
1、粗铣底面；
2、精铣底面，保证尺寸120×60mm；
机加
侧面
外圆
X6132
通用夹具，高速钢圆柱形铣刀，通用量具
1.49min
30
钻
1、钻孔到ø28mm；2、钻孔到ø23.5mm；
3、锪平孔ø25.5mm端面；
机加
底面
侧面
Z575
通用夹具，高速钢锥柄麻花钻、高速钢90度锪钻，通用量具
1.26min
40
扩
1、扩孔到ø38.7mm；2、扩孔到ø29.5mm；
3、扩孔到ø24.5mm；
机加
底面
侧面
Z575
通用夹具，高速钢直柄麻花钻，通用量具
1.41min
50
钻
1、钻螺纹孔ø5.1mm；2、钻深孔ø6mm；
机加
无基准
Z5125A
通用夹具，高速钢直柄麻花钻
0.43min
60
攻
1、攻螺纹孔M6；
机加
无基准
Z5125A
通用夹具，M6丝锥
0.10min
70
铰
1、粗铰到ø39.7mm；2、粗铰到ø30mm；
3、粗铰到ø25.3mm；
机加
底面
侧面
Z575
通用夹具，硬质合金铰刀，通用量具
2.26min
80
铰
1、精铰到ø40mm；2、精铰到ø30.2mm；
3、精铰到ø25.5mm；
机加
底面
侧面
Z575
通用夹具，硬质合金铰刀，通用量具
2.26min
90
钳
1、加工油槽；
2、去毛刺；
机加
底面
侧面
附表1
工厂名
机械加工工艺卡片
产品型号
CA6140
零件名称
后托架
零件图号
1
材料
名称
HT200
毛坯
种类
铸件
零件重量/kg
毛重
第1页
牌号
尺寸
净重
共1页
性能
良
每料件数
1
每台件数
1
每批件数
1
工序
工步
工序内容
同时加工零件数
切削用量
设备名称及编号
工艺装备名称及编号
技术等级
时间额定/min
背吃刀量
进给量（mm/min）
切削速度r/min
切削速度、m/min
夹具
刀具
量具
单件
准备--终结
2
2
钻孔
1
1.5mm
0.2
500
通用
夹具
钻头
通用
量具
2
3
扩孔
1
1.0mm
0.15
550
通用
夹具
扩孔钻
通用
量具
2
4
铰孔
1
0.5mm
0.1
600
通用
夹具
铰孔刀
通用
量具
更改内容
编制
抄写
校对
审核
批准
附表2
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