设计“车床CA6140后托架”零件的机械加工工艺规程及工艺装备.doc
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1、机械制造工艺学课程设计任务书(1)零件图 1张(2)毛坯图 1张(3)机械加工工艺卡 1套 (4)夹具总装图 1张(5)夹具零件图 1张(6)课程设计说明书 1份 设计说明本次设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给与
2、请教。一、零件的分析1.零件的作用题目所给的是机床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。2.零件的工艺分析由零件图可得后托架主要加工底面,侧面三孔,顶面四孔,以及左视图上的螺纹孔。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,平面度公差要求是0.03。(2)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。以顶面为主加工面的四个孔,分别是以和为一组的阶梯空,这组孔的表面粗糙度要求是,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是,是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。
3、(4) 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。二、工艺规程设计1.确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,由于零件形状规范,可以直接用铸造,属于中批生产。2.基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。(一)粗基准的选择粗基准选择一般的原则1.保证相互位置要求的原则 2.保证加工表面加工余量合理分配的原则 3.便于装夹的原则 4.粗基准一般不得重复的原则。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
4、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。(二)精基准的选择原则选择精基准的原则1.基准重合原则 2.统一基准原则 3.互为基准原则 4.自为基准原则 5.便于装夹原则。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,适于做精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的
5、要求。至于两侧面,因为是非加工表面,所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹方便。3.制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理保证。(1)工艺路线方案一工序 1 粗铣,精铣后托架毛坯的A表面,并保证尺寸67 mm和表面粗糙度为1.6m,平面度为0.03m。工序 2 钻孔213 mm。工序 3 钻210 mm锥孔。工序 4 锪钻孔220 mm,和13 mm。工序 5 钻M6 mm的底孔,攻M6 mm螺纹,钻深孔6 mm。工序 6 铣油槽2 mm3 mm工序 7 钻-扩-铰孔40
6、mm,30.2 mm,25.5 mm,以44 mm的锪钻锪25.5mm孔的上端面。工序 8 终查(2)工艺路线方案二工序 1 粗铣,精铣后托架毛坯的A表面,并保证尺寸67 mm和表面粗糙度为1.6m,平面度为0.03m。工序 2 钻-扩-铰孔40 mm,30.2 mm,25.5 mm,以44 mm的锪钻锪25.5 mm孔的上端面。工序 3 钻孔213 mm。工序 4 钻210 mm锥孔。工序 5 锪钻孔220 mm,和13 mm。工序 6 钻M6 mm的底孔,攻M6 mm螺纹,钻深孔6 mm。工序 7 铣油槽2 mm3 mm。工序 8 终检(3)工艺方案的比较和分析上述两个方案的特点:两种方案
7、都是以毛坯的D面和C面为粗基准,先加工A面,然后以加工后A面为精基准加工孔,这样做满足零件加工先面后孔的加工要求;方案一,在这种情况下先加工的繁琐小而杂的孔,最后才加工有严格位置度,配合精度的40 mm,30.2 mm,25.5 mm孔;方案二:先加工有严格位置度,配合精度的40 mm,30.2 mm,25.5 mm孔,再加工其它细部的孔,两相比较而言,方案二更能保证350.07 mm,630.05 mm,以及40 mm,30.2 mm,25.5 mm孔与A面的平行度,更好的减小加工误差,更能保证位置精度和配合精度。综上所述将方案的加工工艺路线定制如下:工序 1 粗铣,精铣后托架毛坯的A表面,
8、并保证尺寸67 mm和表面粗糙度为1.6m,平面度公差为0.03m。以D面和C面为粗基准;工序 2 钻-扩-铰孔40 mm,30.2 mm,25.5 mm,以44 mm的锪钻锪25.5 mm孔的上端面。以A面和B面为精基准;工序 3 钻孔213 mm。以加工后的A面和40孔为精基准;工序 4 钻210 mm锥孔。以加工后的A面和13孔为精基准;工序 5 锪钻孔220 mm,和13 mm。以B面,A面和13孔为精基准工序 6 钻M6 mm的底孔,攻M6 mm螺纹,钻深孔6 mm。以加工后的A面和30.2孔为精基准;工序 7 铣油槽2 mm3 mm。以加工后的A面和30.2孔为精基准;工序8 检查
9、以上工艺过程详见附表“机械加工工艺过程综合卡片”。4.机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造,其材料是HT200,硬度为HB 150-200,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下: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。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:由参考文献机械加工工艺手册表3.2-23。其余量值规定为,现取。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取。精铣:由参考文献机械加工工艺手册表2.3-59,
10、其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为,又根据参考文献机械加工工艺手册表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7,再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为毛坯的名义尺寸为:毛坯最小尺寸为:毛坯最大尺寸为:粗铣后最大尺寸为:粗铣后最小尺寸为: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。正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献机械加工工艺手册表2.3-59和参考文献互换性与技术测量表1-8,可以查得:孔:粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔粗镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精镗的精度等
11、级:,表面粗糙度,尺寸偏差是精镗的精度等级:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。半精镗: 孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。精镗: 孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。铸件毛坯的基本尺寸分别为:孔毛坯基本尺寸为:;孔毛坯基本尺寸为:;孔毛坯基本尺寸为:。根
12、据参考文献机械加工工艺手册表2.3-11,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:孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为:;粗镗工序尺寸为:半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸是,已达到零件图尺寸要求孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为:;粗镗工序尺寸为:;半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即:孔毛坯名义尺寸为:;毛坯最大尺寸为:;毛坯最小尺寸为:;粗镗工序尺寸为:半精镗工序尺寸为:精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即顶面两组孔和,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,表面粗糙度要求为。参照参考文献机械加工工艺手册表2.
13、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: (Z为单边余量)锪孔: (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: (Z为单边余量)铰孔: 工艺课程设计说明书 河北联合大学轻工学院 CA6140车床后托架加工及夹具设计 表1 (参考参数)加工表面 加工方法表面粗糙度Ra表面光洁度公差等级公差等级加工余量说 明外圆粗 车半精车精 车细 车粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5I
14、T6IT5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量内孔钻 孔扩 孔粗 镗半精镗精 镗细 镗粗 铰精 铰粗 磨精 磨研 磨256.36.31.60.80.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.
15、20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d2L/d=210时,加工误差增加1.22倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣细刨,细铣粗 磨半精磨精 磨研 磨12.56.30.81.60.80.80.11346786779791014IT14IT11IT10IT9IT6IT9IT7IT6IT7IT6IT511910986867575520.92.30.20.30.160.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量5.确定切削用量及基本工时 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
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