CA6140车床后托架加工工艺及夹具设计Word下载.docx

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3.3.1定位基准的选择19

3.3.2切削力及夹紧力的计算19

一、后托架零件的分析

1.1后托架的用途及作用

机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。

在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。

因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。

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、转向开关，起加强固定作用；

在ø

40mm与ø

30.2mm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

由零件图1-1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：

①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。

②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。

③、粗糙度为；

为锥孔，且粗糙度为。

④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，采用铸造。

由于零件年产量为5000件，已达大批量生产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造，生产率很高，可以免去每次造型。

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

因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择侧面孔、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

由参考文献[1]《指导教程》表1-8和表1-19可以确定，底面的加工方案：

粗铣——精铣（），粗糙度为6.3~0.8，一般不淬硬的平面加工，平面度为0.02，满足加工要求。

（2）孔的加工方案

⑴．由于孔的表面粗糙度为1.6，查参考文献[1]《指导教程》表1-7选侧面三孔（，，）的加工顺序为：

粗镗——半精镗——精镗。

⑵．而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，起表面粗糙度的要求是，根据参考文献[1]《机械制造技术基础课程设计指导教程》表1-7对的孔选用钻—粗铰—精铰加工方法。

3.2.2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、半精加工和精加工三个阶段。

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；

然后粗镗孔、、。

在半精加工阶段，完成孔、、半精镗，阶梯孔的钻、锪和铰加工和加工螺纹孔、进油孔，在精加工阶段，进行后托架底面的精铣加工。

2.2.3采用工序的集中的原则

选用工序集中原则安排后托架的加工工序。

该后托架的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；

而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。

2.2.4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。

主要工序的加工工艺路线

①根据孔的技术要求，由资料[7]《公差与配合技术手册》得：

，；

根据公式；

查资料[6]《互换性与技术测量》表1-8得：

精度等级为。

同理可得：

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，查表1.3可得孔的加工工艺路线为：

钻——粗铰——精铰

②根据孔、粗糙度为，查资料[7]《公差与配合技术手册》得：

与有一定的线性关系：

即：

查《公差与配合技术手册》表，取

钻孔——扩孔

③孔锥孔粗糙度为

粗铰——精铰

④底平面A粗糙度为

粗铣——精铣——细铣

CA6140后托架加工工艺路线的确定

①加工工艺路线方案

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，拟订两个加工工艺路线方案。

见下表：

表1.4加工工艺路线方案

工序号

方案Ⅰ

方案Ⅱ

工序内容

定位基准

010

粗刨底平面

侧面和外圆

粗、精铣底平面

020

精铣底平粗

钻、扩孔：

、

底面和侧面

030

细精铣底平

粗铰孔：

、、

040

、

粗铣油槽

050

、、

精铰孔：

060

侧面和两孔

锪钻孔：

070

钻：

080

扩孔

090

精铰锥孔：

110

120

去毛刺

130

底面和孔

140

攻螺纹

150

细精铣底平面

侧面和孔

160

倒角去毛刺

170

检验

②加工工艺路线方案的论证

a.方案Ⅱ中的010和150工序在铣床上加工底平面，主要考虑到被加工表面的不连续，并且加工表面积不是很大，工件受太大的切削力易变形，不能保证平面的平面度公差。

方案Ⅰ比方案Ⅱ铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。

b.方案Ⅱ在012工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。

c.方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。

d.方案Ⅱ把细精铣底平面A安排在后工序中，是以免划伤而影响美观及装配质量。

e.方案Ⅱ符合粗精加工分开原则。

由以上分析：

方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。

具体的工艺过程如下表：

表1.5加工工艺路线

工种

工作内容

说明

铸

砂型铸造

铸件毛坯尺寸：

长：

宽：

高：

清砂

除去浇冒口，锋边及型砂

热处理

退火

石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工

检验毛坯

铣

粗铣、精铣底平面

工件用专用夹具装夹；

立式铣床

钻

钻、扩钻：

摇臂钻床

铰

粗、精铰孔：

将孔、、钻到直径

扩孔钻

将扩孔到要求尺寸

锪孔钻

锪孔、

到要求尺寸

精铰锥孔

钳

钻孔、

攻丝

180

190

210

入库

清洗，涂防锈油

2.3加工设备及工艺装备的选用

机床的选用

查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：

立式铣床，主要用于铣加工。

摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。

刀具的选用

查资料[1]《机械加工工艺手册》可得：

高速钢端面铣刀，铣刀材料：

，刀具的角度取：

钻头：

直柄麻花钻

直柄短麻花钻

直柄长麻花钻

铸铁群钻

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

锥铰刀：

公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：

其他设备的选用

夹具：

夹具采用专用的铣、钻夹具

量具选用：

锥柄双头塞规，多用游标卡尺

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

孔、、中心轴线间的尺寸链的计算

①尺寸链图（如图1.2）

图1.2尺寸链图

②的基本尺寸

由公式：

=得：

③环公差

式（1.1）

式（1.2）

④中间偏差

式（1.3）

⑤环极限偏差

式（1.4）

⑥环极限尺寸

孔、、的工序尺寸和公差

①孔,粗糙度要求为,加工路线为:

钻——粗铰——精铰

查表1.3确定各工序的基本余量为:

钻:

扩钻:

粗铰:

精铰:

各工序的