CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计【含CAD图纸、三维夹具模型、说明书、工艺工序卡片】

压缩包内含有CAD图纸和说明书,均可直接下载获得文件，所见所得，电脑查看更方便。咨询Q 197216396 或 11970985 编号： 毕业设计(论文)任务书题 目：CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计学院：专 业：学生姓名：学 号： 指导教师单位： 姓 名：职 称：题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 注：1、本任务书一式两份，一份院办留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。2、任务书均要求打印，打印字体和字号按照本科生毕业设计（论文）统一格式的规定执行。3、以下标题为四号仿宋体、加粗，正文中文用小四宋体，英文用小四Times New Roman，日期采用阿拉伯数字。4、“一、毕业设计（论文）的内容、要求”位于页面最顶端，“任务下达时间”位于新页面最顶端。 5、请不要修改最后一页（即“任务下达时间”所在页的内容）一、毕业设计（论文）的内容在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。1、查阅相关资料，了解零件加工工艺的制定方法和夹具设计原理、方法等，2、分析所给题目的零件结构工艺性，编排出该零件的合理的加工工艺过程，选择各加工工序的合理的切削用量，计算各工序的定额，填写零件的加工工艺卡片；3、制订年产5000台CA6140机床后托架的加工工艺，设计零件主视图中的三孔的加工夹具、设计铣底面的夹具；4、绘制装配图、零件图，编制工艺卡及夹具设计计算说明书。二、毕业设计（论文）的要求与数据1、设计思路清晰，结构合理；2、按给出零件图完成上述设计任务；3、毕业设计说明书应包含中英文摘要、零件结构的工艺分析，各工序切削用量与定额的制定，工艺卡的编制，夹具设计应能满足工艺要求；4、提交夹具装配图、主要零件图、加工工艺卡、设计说明书等三、毕业设计（论文）应完成的工作1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括300-500个单词的英文摘要；2、独立完成与课题相关，不少于四万字符的英文资料翻译（附英文原文）；3、完成折合三张A0幅面的绘图工作量，其中包含两张A3以上的计算机绘图量。4、完成零件结构的工艺分析，各工序切削用量与定额的制定，工艺卡的编制，夹具设计等。四、应收集的资料及主要参考文献1 符炜等.机构设计学. 长沙：湖南大学出版社，2001.2 徐耀信. 机械加工工艺及现代制造技术M. 西安交通大学出版社，2005.2. 3 吴宗泽.机械设计实用手册M. 北京：机械工业出版社，2002.4 许晓旸.专用机床设备设计M.重庆：重庆大学出版社.2003 .5 孟少龙.机械加工工艺手册第1卷M.北京：机械工业出版社.1991.6 朱启明.机械加工工艺手册 第2卷 第10章 钻削、扩削、铰削、挤光加工.M.北京：机械工业出版社.1991.9.7 王靖东. 金属切削加工方法与设备M.高等教育出版社.2006.78 王晓霞等.机床夹具设计M.黑龙江科技出版社，2006.2.9 徐鸿本.机床夹具设计手册M.辽宁科学技术出版社.2004.3.10 J.Lal. Theory of mechanisms & machinesM.Metroplitan Book Co., 1993.五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机、CAD软件任务下达时间：2012年01月09日毕业设计开始与完成时间：2012年01月09日至 2012年 06 月03日组织实施单位：教研室主任意见：签字： 2011 年12月30日院领导小组意见：签字： 2012 年01月 05日编号： 毕业设计(论文)开题报告题 目：CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计 院 （系）：专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师单位 姓 名： 职 称：题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 1毕业设计的主要内容、重点和难点等1.毕业设计的主要内容：（1）根据要求编排出零件的合理的加工工艺过程；（2）选用各加工工序的合理的切削用量，计算各工序的定额，填写工艺卡片；（3）制订CA6140机床后托架的加工工艺，并设计零件主视图中的三孔的加工夹具、设计铣底面的夹具。（4）绘制装配图、零件图和设计说明书。2.毕业设计的重点及难点：重点：（1）了解零件加工工艺的制定方法和夹具设计的基本原理、方法等。（2）合理设计各工序的切削用量和定额并制订相关工艺。（3）合理设计零件主视图中的三孔的加工夹具和铣底面的夹具。难点：（1） 各工序切削用量与定额的制定（2） 工艺卡的编制（3） 夹具设计 2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）查阅过的文献资料有：1 符炜等.机构设计学. 长沙：湖南大学出版社，20012 徐耀信.机械加工工艺及现代制造技术M.西安交通大学出版社，2005.2-装 - 订 - 线-3 吴宗泽. 机械设计实用手册M. 北京：机械工业出版社. 20024 许晓旸，专用机床设备技术M，重庆：重庆大学出版社， 20035 孟少龙. 机械加工工艺手册第1卷M. 北京：机械工业出版社. 19916 朱启明. 机械加工工艺手册第2卷 第10章 钻削、扩削、绞削、挤光加工.M.北京：机械工业出版社.1991.97 王靖冬，金属切削加工方法与设备M，高等教育出版社，2006.78 王晓霞等. 机床夹具设计M. 黑龙江科技出版社. 2006.29 徐鸿本，机床夹具设计手册M. 辽宁科学技术出版社.2004.310 J.Lal. Theory of mechanisms & machinesM.Metroplitan Book Co.，1993所需设备：一台计算机、CAD软件和 SolidWorks三维绘图软件。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案：根据目前所掌握的资料，以制订CA6140机床后托架加工工艺为主线，设计合理的夹具和切削用量以生产出相应的零件，最后通过装配后来实现指定的功能。进度实施计划：3.15-3.21 查找相关资料，并把各种资料汇总3.22-3.28 对比各个资料，筛选出结构最简单，实用，易于实现的一种结构3.29-4.11 计算各个参数值并绘制草图4.12-4.19 初步绘制其机械图4.19-4.25 进行详细的机械设计，并校验各个参数。4.25-5.17 绘制三维图形5.17-5.24 撰写设计说明书预期提交的毕业设计资料：毕业设计说明书（论文）及设计图等。指导教师意见指导教师（签字）： 2012年 月 日开题小组意见开题小组组长（签字）：2012年 月日 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： 2012年 月日- 4 -摘 要 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，本课题研究CA6140车床后托架加工工艺规程。首先通过对零件图的分析，了解工件的结构形式，明确具体的技术要求，从而对工件各组成表面选择合适的加工方法，再拟定较为合理的工艺规程，在制订工艺过程中，需要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间，以验证达到生产要求。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中，夹具除了夹紧固定被加工零件，所以需要选择相应的零部件来实现定位；还要求保证加工零件的位置精度，提高加工生产率，所以需要计算夹紧装置夹紧力，并按要求加工出零件的部分。关键词: 工艺过程的制订；工序；工步；加工余量；时间配额；夹具；定位方案； 夹紧力ABSTRACT The machining process is to realize the product design, ensure the quality of products, save energy and reduce consumption of important means, and this subject research CA6140 lathe processing procedure after bracket. Based on the analysis of the drawing, understand the structure form, to specific technical requirements, which on the surface of each component to choose the appropriate processing method, and then develop reasonable technical process, in the formulation of the technological process, you need to make sure the process of installation location and the process need to work step, processing the process of locomotive and feed of the machine tool, cutting depth, spindle speed and cutting speed, this process of fixture, cutting tools and measuring tools, and go knife times and walk the length of the sword, finally calculated the process of basic time, auxiliary time and locate service time to verify achieve production requirements. Machine tool clamp design process equipment design is an important part of in the whole process of mechanical processing, clamping fixture in addition, fixed by processing parts, so need to choose corresponding parts to realize positioning; Also requires that the position precision processing parts, increase the processing productivity, so need to calculate the clamping device clamping force, and according to the requirements of the parts processing part.Keywords: process formulation；process；work step；machining allowance；time quotas；fixture；positioning scheme；clamping force目 录一 CA6140 机床后托架加工工艺61.1 CA6140 机床后托架的作用61.2 CA6140 机床后托架的工艺分析61.3 CA6140 机床后托架的工艺要求及技术要求71.4 确定后托架零件的生产类型及制造方法71.5 确定各表面加工方案71.5.1在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素71.5.2平面的加工81.5.3 孔的加工方案81.6 工艺路线的拟订81.6.1粗基准的选择81.6.2精基准选择的原则81.6.3加工经济精度与加工方法的选择91.6.4工艺顺序的安排91.6.5工序的集中与分散101.6.6加工阶段的划分101.7 加工工艺路线方案的比较111.8 CA6140 机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定131.8.1毛坯的结构工艺要求131.8.2 CA6140 机床后托架的偏差计算141.9 确定切削用量及基本工时（机动时间）161.9.1工序1 粗、精铣底面161.9.2工序2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔171.9.3工序3 钻顶面四孔241.9.4工序4 钻侧面两孔282.0 时间定额计算及生产安排302.0.1粗、精铣底面302.0.2镗侧面三杠孔302.0.3钻顶面四孔312.0.4钻左侧面两孔312.0.5 M 6的螺纹孔攻丝32二 机床夹具设计322.1夹具的功能322.2 机床夹具的分类322.3 机床夹具的组成332.4 常用定位方法与定位元件332.4.1六点定位原理332.4.2工件以平面定位，主要形式是支承定位。342.4.3工件以圆柱孔定位342.4.4工件以外圆表面定位342.5铣平面夹具设计342.5.1研究原始材料342.5.2定位基准的选择342.5.3切削力及夹紧分析计算352.5.4误差分析与计算362.6 镗孔夹具设计372.6.1研究原始质料372.6.2定位基准的选择372.6.3切削力及夹紧力的计算382.6.4误差分析与计算39结论39致 谢41参考文献421 CA6140 机床后托架加工工艺1.1 CA6140 机床后托架的作用 对于CA6140 车床后托架零件。后托架在CA6140 车床床身的尾部，三个孔分别装丝杆、光杆、转向开关，起加强固定作用；在与之间的孔为毛线孔，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。CA6140 车床后托架在卧式机床上，当采用双向引导刀具时，且有较高的精度要求时，刀具和主轴之间需采用浮动卡头连接，在动刀头退回原位，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，以防止刀杆产生下垂，保证在下一次工作循环中，刀具能顺利的重新进入刀套，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，但它却直接保证机床能顺利正常的工作。1.2 CA6140 机床后托架的工艺分析CA6140 机床后托架是 CA6140 机床的一个重要零件， 因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是 Ra1.6 ，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。1.3 CA6140 机床后托架的工艺要求及技术要求 由零件图1-1可知：CA6140 车床后托架是铸造件，从整体形状来看类似长方体，其加工主要有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。具体特点和技术要求如下：(1).以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是Ra =1.6 um， 平面度公差要求是 0.03。(2).另一组加工是侧面的三孔，分别为 ， ，其表面粗糙度要求 Ra = 1.6，查互换性与技术测量其要求的精度等级分别是IT = 8 ，IT = 7 ，IT = 7 。且，中心线与零件底面的平行度公差为 100：0.07；的中心线与零件底面的平行度公差为100:0.08；三孔中心线与零件底面位置偏差为0.07mm。(3).以顶面为住加工面的四个孔，分别是以和为一组的阶梯孔，这组孔的表面粗糙度要求是 =50 ，Ra = 6.3 um，以及以和的阶梯孔，其中是装配铰孔，其中孔的表面粗糙度要求 =50 ，Ra = 6.3 um，是装配铰孔的表面粗糙度的要求是Ra = 6.3 um。1.4 确定后托架零件的生产类型及制造方法因为零件材料为HT200，采用铸造，CA6140机床后托架设计单边余量一般在 1 3mm ，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小，且零件的年产量是 5000件，由机械制造工艺学表 1-5 可知是大批量生产。故CA6140机床后托架毛坯的选择金属型铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。1.5 确定各表面加工方案 由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于CA6140机床后托架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。1.5.1在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素(1).要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方 法及分几次加工。 (2).根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时,采用拉削加工。(3).要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于 磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 (4).要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广 新技术，提高工艺水平。(5).此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法，再选择前面各工序的加工方法。1.5.2平面的加工 由参考文献机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣精铣（ IT=7 IT= 9 ） ，粗糙度为 6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。1.5.3 孔的加工方案(1) .侧面三杠孔的加工方法：由参考文献机械加工工艺手册表 2.1-11 确定，因为孔的表面粗糙度为Ra = 1.6，则选侧孔（ ，）的加工顺序为：粗镗 精镗。(2) .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不高，=50，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，因为的孔和是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到，所以是钻锪。而另一组和也是一组阶梯的孔，不同的是 的孔是锥孔，且表面粗糙度的要求是 Ra = 1.6 ，所以全加工的方法是钻扩铰精绞。2 工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140 机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.1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，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求： (1) .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。(2).选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。(3).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。 (4).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。 (5) .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。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知：零件毛坯是金属型铸件，且精度较高，所以选择侧面三孔作为粗基准加工表面，可以为后续工序准备好精基准。2.2精基准选择的原则(1) .基准重合原则。即尽可能选择被加工表面的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。 (2) .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。 (3).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。 (4).自为基准的原则。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。(5) .便于装夹原则。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。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知：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。所以选用底面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。2.3加工经济精度与加工方法的选择(1) .加工经济精度。在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度，生产上加工精度的高低是用其可以控制的加工误差的大小来表示的。各种加工方法所能达到的加工精度和表面粗糙度都是一定范围的。任何一种加工方法，只要精心操作、细心调整、选择合适的切削用量，其加工精度就可以得到提高，其加工表面粗糙度就可以减小。但是，加工精度提的越高，表面粗糙度减小得越小，则所耗费的时间与成本也会越大。其中加工误差与加工成本之间成反比关系。(2) .加工方法的选择。根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率的要求，考虑本 厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素来选择加工方法。(3) .机床的选择。根据产品变换周期的长短和生产批量的大小以及零件表面的复杂程度和零件的精度等因素，决定选择数控机床还是普通机床，一般来说，产品变换周期短生产批量大，易选数控机床；普通机床加工有困难或无法加工的复杂曲线、曲面应选数控机床；产品基本不变的大批量生产，易选专用组合机床。2.4工艺顺序的安排 零件上的全部加工表面应该安排在一个合理的加工顺序中加工，这对保证零件质量、提高生产率、降低加工成本都至关重要。确定工艺顺序的安排原则： (1).一般情况下，先加工平面，后加工孔。这条原则的含义是： 、当零件上有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来作定位面，以面定位， 、加工孔。这样可以保证定位稳定、准确，装夹工件往往也比较方便。 、在毛坯面上钻孔，容易使钻头引偏，若该平面需要加工，则应在钻孔之前先加工 平面。(2).先加工基准面，再加工其他表面。这条原则有两个含义： 、工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定 位，加工其他表面。 、为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时，精加工前一半应该先精修 一下精基准。(3) .先加工主要表面，后加工次要表面。这里说的主要表面是指：设计基准面，主要加工面。而次要表面是指键槽、螺孔等其他表面。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求。因此，一般要在主要表面达到一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面，要注意的是“后加工”的含义并不一定是整个工艺过程的最后。(4) .先安排粗加工工序，后安排精加工工序。对于精度和表面质量要求较高的零件，其 粗精加工应该分开。2.5工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。(1) .工序集中的特点：工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面 间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生 产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 (2) .工序分散的特点：工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长， 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型、加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。该后托架的生产类型为大批量生产，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减少，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阿金的相对位置精度。2.6加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分下列为四个阶段：(1) .粗加工阶段：粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 (2) .半精加工阶段：半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25 m。 (3) .精加工阶段：精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25m。(4) .光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度 改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6,表面 粗糙度为 Ra1.250.32m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。2.7 加工工艺路线方案的比较 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1：工序号方案I方案II工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣底面A侧面与外圆粗、精铣底面A侧面与外圆020精铣底面A侧面与外圆粗镗孔 ， 底面与侧面030钻、扩孔 ， 底面与侧面半精镗孔 ， 底面与侧面040粗绞孔 ， 底面与侧面精镗孔 ， 底面与侧面050精绞孔 ， 侧面与两孔粗铣油槽底面与侧面060粗铣油槽底面与侧面钻和底面与侧面070钻孔底面与侧面扩孔底面与侧面080钻、底面与侧面精绞锥孔底面与侧面090扩孔底面与侧面钻孔、底面与侧面100精绞锥孔底面与侧面去毛刺110钻孔、底面与侧面钻 、底面与孔120钻 、底面与孔攻螺纹底面与孔130攻螺纹底面与孔平面140平面倒角去毛刺150倒角去毛刺检验160检验加工工艺路线方案的论证：方案在 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。 方案在 120 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。 方案符合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：表 1.2 加工工艺过程表工序号工 种 工作内容说明010铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸：长：220 mm ，宽：60 mm ，高：70 mm 孔：020清砂除去浇冒口，锋边及型砂 030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 工件用专用夹具装夹； 立式 铣床 ( X 52 K )040检验 检验毛坯050铣粗铣、精铣底平面 A双立轴圆工作台铣床060铣粗铣油槽双立轴圆工作台铣床070粗镗粗镗镗孔：， 工件用专用夹具装夹； 卧式镗床080半精镗半精镗镗孔： ， 工件用专用夹具装夹；卧式镗床 090精镗精镗镗孔：， 工件用专用夹具装夹；卧式镗床 100钻将孔 和钻到直径 工件用专用夹具装夹； 摇臂 钻床 (Z 3025)110扩孔钻 将 扩孔到要求尺寸120锪孔钻 锪孔 、到要求尺寸130铰精铰锥孔 140钳去毛刺锉刀150钻 钻孔 、 工件用专用夹具装夹； 摇臂 钻床 (Z 3025)160攻丝攻螺纹 170钳倒角去毛刺锉刀180检验190入库清洗，涂防锈油2.8 CA6140 机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140 机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是 HT200，硬度HB为190-200，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。2.8.1毛坯的结构工艺要求CA6140 车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 、铸造圆角要适当，不得有尖角。 、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子便于起模。 、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求 。设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 、各加工面的几何形状应尽量简单。 、工艺基准以设计基准相一致。 、便于装夹、加工和检查。 、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难， 需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。 在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。2.8.2 CA6140 机床后托架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算，计算底平面与孔（ ，）的中心线的尺寸为350.07。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规定为 2.7 3.5mm ，现取 3.0mm 。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差其余量值规定为 -0.21-0.33mm，现取 0.28mm 。 精铣：由参考文献7 机械加工工艺手册 2.3-59， 表其余量值规定为 1.5mm 。 铸 造毛坯的基本尺寸为 35 + 3.0 + 1.0 = 39 ，又根据参考文献5机械加工工 艺手册第 1 卷表 3.1-21,铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 3.1-21 可得 铸件尺寸公差为 1.1mm。 毛坯的名义尺寸为： 35 + 3.0 + 1.0 = 39 毛坯最小尺寸为： 39 0.55 = 38.45mm 毛坯最大尺寸为： 39 + 0.55 = 39.55mm粗铣后最大尺寸为： 35 + 1.0 = 36mm 粗铣后最小尺寸为： 36 0.28 = 35.72mm精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（ ， ）的中心线的尺寸为 35 0.07 。正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性与技术测量表 1-8，可以查得： 孔 ： 粗镗的精度等级： IT = 12 ，表面粗糙度 Ra = 15um ，尺寸偏差是 0.21mm ；半精镗的精度等级：IT = 10 ，表面粗糙度 Ra = 2.5um ，尺寸偏差是 0.084mm ；精镗的精度等级： IT = 7 ，表面粗糙度 Ra = 1.6um ，尺寸偏差是 0.021mm 。孔 粗镗的精度等级： IT = 12 ，表面粗糙度 Ra = 15um ，尺寸偏差是 0.21mm ；半精镗的精度等级：IT = 10 ，表面粗糙度 Ra = 2.5um ，尺寸偏差是 0.084mm ；精镗的精度等级： IT = 7 ，表面粗糙度 Ra = 1.6um ，尺寸偏差是 0.021mm 。孔 粗镗的精度等级： IT = 12 ，表面粗糙度 Ra = 15um ，尺寸偏差是 0.25mm； 半精镗的精度等级： IT = 10 ，表面粗糙度 Ra = 2.5um ，尺寸偏差是 0.1mm ；精镗的精度等级： IT = 7 ，表面粗糙度 Ra = 1.6um ，尺寸偏差是 0.025 。根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工序余量如下： 参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,粗镗: 孔,其余量值为 2mm ；孔,其余量值为 2mm ； 孔,其余量值为 2mm 。半精镗:孔，其余量值为 1.2mm ；孔，其余量值为 1.2mm ； 孔,其余量值为 1.2mm 。精镗: 孔，其余量值为 0.8mm ；孔，其余量值为 0.8mm ； 孔，其余量值为 0.8mm 。 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 孔毛坯基本尺寸为 ： 25.5 2 1.2 0.8 = 21.5mm ； 孔毛坯基本尺寸为 ： 30.2 2 1.2 0.8 = 26.2mm ； 孔毛坯基本尺寸为 ： 40 2 1.2 0.8 = 36mm 。根据参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.1-21，铸件尺寸公差等级选用 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差分别为： 0.9mm、0.9mm、0.9mm。 表3：各孔的加工尺寸：孔 孔孔毛坯名义尺寸为： 25.5 2 1.2 0.8 = 21.5mm ；毛坯最大尺寸为： 21.5 + 0.45 = 21.95mm ；毛坯最小尺寸为： 21.5 0.45 = 21.05mm ；粗镗工序尺寸为： 半精镗工序尺寸为：精镗后尺寸是为： ，已达到零件图尺寸要求： 毛坯名义尺寸为：30.2 2 1.2 0.8 = 26.2mm ；毛坯最大尺寸为： 26.2 + 0.45 = 26.65mm ； 毛坯最小尺寸为： 26.2 0.45 = 25.75mm ；粗镗工序尺寸为 ： ；半精镗工序尺寸为 ：精镗后尺寸满足： 毛坯名义尺寸为 ： 40 2 1.2 0.8 = 36mm ； 毛坯最大尺寸为 ： 36 + 0.45 = 36.45mm ； 毛坯最小尺寸为 ： 36 0.45 = 35.55mm ；粗镗工序尺寸为 ： 半精镗工序尺寸为 ：精镗后尺寸满足 ： 顶面两组孔和，以及另外一组的锥孔和毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为 IT 1 ，表面粗糙度要求为 = 50 。参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为： 第一组： 和 ；加工该组孔的工艺是：钻扩锪 钻孔： 扩孔： 2Z = 3mm （Z 为单边余量）锪孔： 2Z = 7mm （Z 为单边余量）第二组： 的锥孔和 ；加工该组孔的工艺是：钻锪铰 钻孔： 锪孔： 2Z = 4mm （Z 为单边余量）铰孔： 2.9 确定切削用量及基本工时（机动时间）2.9.1工序1 粗、精铣底面机床：双立轴圆工作台铣床刀具： 硬质合金端铣刀 （面铣刀）。 材料： 齿数 （1） 粗铣：铣削深度 ： ,毛坯孔径 每齿进给量：根据参考文献5机械加工工艺手册第1卷表9.4-5，取 工作台每分进给量 ： 铣销宽度：参照参考文献5机械加工工艺手册第1卷表 9.4-13，取铣削速度 ：参照参考文献5机械加工工艺手册第1卷表 9.4-13，取 机床主轴转速 ： = （1.9.11） = ,取 实际铣削速度 ： = （1.9.12） = 进给速度 ： = （1.9.13） =6370/60被切削部分长度 ：由毛坯尺寸可知 刀具切入行程长度： （1.9.14） = ，取=刀具切出行程长度 ： 取= 走刀次数为 ：=1机动时间 ： = （1.9.15） =精铣：铣削深度 ： ,毛坯孔径 铣销宽度：参照参考文献5机械加工工艺手册第1卷表 9.4-13，取每齿进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73，取 工作台每分进给量 ： = =铣削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81，取 机床主轴转速 ： = （1.9.16） =，取=实际铣削速度 ： = （1.9.17） =进给速度 ： = （1.9.18） =被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 = 刀具切入行程长度 ：刀具切出行程长度 ：走刀次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.19） =本工序机动时间=+2.9.2工序2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔机床：卧式镗床 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 粗镗 孔切削深度 ： ，毛坯孔径 。 进给量 ：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 =切削速度：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取机床主轴转速 ，有： = （1.9.21） = 311.06 r/min ，取 =320 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.22） =工作台每分进给量 ： （1.9.23） 被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.24） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.25） =（2）粗镗 孔切削深度 ： ，毛坯孔径 = 。 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66取进给量 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取机床主轴转速 ，有： = （1.9.26） = 255.3 r/min，取=260 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.27） =0.36 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.28） 被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.29） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.210） =粗镗 孔切削深度 ： ，毛坯孔径 。 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取 机床主轴转速 ，有： = （1.9.211） = 212.3r/min，取=220 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.212） =0.41 m/s工作台每分进给量： （1.9.213） 被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （ 1.9.214） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.215） =半精镗 孔 切削深度 ： ，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 = 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取： 机床主轴转速 ，有 = （1.9.216） = 268.3 r/min ，取=270 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.217） =0.33 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.218） 被切削层长度 ：刀具切入行程长度 ： = （1.9.219） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.220） =半精镗 孔 切削深度 ： ，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取： 机床主轴转速 ，有 = （1.9.221） = 230.4 r/min，取 =250 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.222） =0.36 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.223） =0.35250=87.5 mm/min被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.224） =刀具切出行程长度 ： ，取= 行程次数为 ：=1 机动时间 ： = （1.9.225） =半精镗 孔 切削深度 ： ，粗镗后孔径 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 机床主轴转速 ，有： = （1.9.226） = 201.4 r/min，取 n=200 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.227） =0.39 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.228） =0.42200=84 mm/min被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.229） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1机动时间 ： = （1.9.230） =精镗 孔 切削深度 ： ，半精镗后孔径 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 =机床主轴转速 ，有： = （1.9.231） = 232.1 r/min，取 =250 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.232） =0.32 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.233） =0.28250=70 mm/min被切削层长度： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.234） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1机动时间 ： = （1.9.235） =精镗 孔 切削深度 ： ，半精镗后孔径 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量= 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取 = 机床主轴转速 ，有： = （1.9.236） = 220.98r/min，取 =250 r/min实际铣削速度 ： = （1.9.237） =0.38 m/s工作台每分进给量 ： = （1.9.238） =0.3250=75 mm/min被切削层长度 ： 刀具切入行程长度 ： = （1.9.239） =刀具切出行程长度 ：，取= 行程次数为 ：=1机动时间 ： = （1.9.240） =精镗 孔 切削深度 ： ，半精镗后孔径 = 进给量：根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-66，取进给量= 切削速度 ：参照参考文献7机械加工工艺