《机械制造技术课程设计CA6140下部刀架的加工工艺及钻孔夹具设计【】》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计CA6140下部刀架的加工工艺及钻孔夹具设计【】（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、东北大学毕业设计（论文） 摘要摘 要此毕业设计的内容是：CA6140下部刀架的工艺工装的设计。在我的说明书中，包括工艺部分的设计和工装部分的设计两大部分。其主要功能是实现刀架的横、纵向进给。在安排工艺时,要确保各尺寸间的关系,分析零件的加工工艺性,拟定出合理的工艺路线；在设计专用夹具时，以保证加工质量为前提，提高生产效率。在这两部分中综合运用了我在大学期间学的各门课程，其中包括CAD制图、机械工艺、夹具设计、公差配合、材料选择等学科。通过这次毕业设计，我从中学到了很多知识，不但能把在大学期间所学的专业知识综合运用到一起，还能够提高我查阅有关的资料的能力，更加熟练了我运用计算机绘图的能力。关键词
2、：工艺路线；钻床夹具；车床夹具全套图纸，加153893706I目 录摘 要I1 前 言11 工艺规程设计（CA6140下部刀架）11.1 零件分析11.1.1 零件的功用、结构特点及技术要求11.1.2 零件的结构工艺性11.2 确定毛坯及其加工余量21.2.1 零件的材料、毛坯及热处理21.2.2 毛坯加工余量确定21.3 工艺规程的设计31.3.1 工艺路线的分析31.3.2 工艺路线的拟定31.3.3 确定机床设备、刀具、夹具、量具及工艺装备61.3.4确定主要表面的加工余量和工序尺寸71.3.5 确定典型工序切削用量、进给量、主轴转速、工时定额82 工艺装备的设计142.1 钻床夹具1
3、42.1.1 零件本工序加工要求及工艺分析142.1.2 确定定位方案和选择定位元件152.1.3 确定并设计导向元件162.1.4 确定夹紧方案与夹紧机构162.1.5 夹具体的确定17参 考 文 献18致 谢19前 言在我们走上工作岗位之前，为了检验我们在大学期间所学的专业课，同时也是在考核我们综合运用各科专业知识的能力，毕业设计是一个不可或缺的环节。机械制造工艺学和机床夹具设计是我们在大学期间所学的主要的专业课，且我们也曾分别做过课程设计，而此次毕业设计就是对我们在大学期间所学课程的一次综合性的复习。对我个人而言，我希望通过毕业设计对自己即将要从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中
4、能锻炼自己分析问题，解决问题的能力。由于个人能力和经验有限，设计中会出现很多不足之处，希望各位老师给予指教。编者2009年9月15日第1章 工艺规程设计（CA6140下部刀架）1.1 零件分析1.1.1 零件的功用、结构特点及技术要求1、CA6140下部刀架的作用下部刀架是CA6140机床的一个组成部分,它与车床导轨联接，燕尾槽与车床导轨面配合，形成刀架横向进给。2、下部刀架的结构特点及技术要求（1）燕尾槽燕尾槽下表面至底面的距离（宽度）为18.5+0.30，燕尾槽一面是平行的平面，到中心线距离为45mm，另一面是倾斜的平面，倾斜度为1：60，到中心线的距离分别44.5mm、51.5mm,燕尾
5、槽角度为55。（2）T型槽 T型槽下部分宽度为25+0.80，上部分宽度为14mm，下部分深度为6mm，上部分深度为10+0.20，表面粗糙度为6.3m，对70H7的同轴度为0.25。（3）孔70H7和3-10H7孔精度高，选这两个孔作为定位孔，还有3个阶梯孔和4个螺纹孔，这几个孔精度都不高。（4）油槽油槽宽度6mm,深度4mm，表面粗糙度为12.5m。（5）上下表面粗糙度为0.63m，两面的相互平行度，在全长上为0.05mm，下表面的不平度用塞尺检查，公差为0.03mm。1.1.2 零件的结构工艺性零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可靠性和经济性，它包括零件在制
6、造过程中的工艺性，如零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性。零件图上的尺寸和公差的标准对切削加工工艺性有较大的影响零件要素的工艺性，这是指零件的各加工面零件整体结构的工艺性，具体为：a、尽量采用标准件、通用件和相似件b、有便于装夹的基准c、有位置要求或同方向的表面尽量在一次装夹过程中加工出来d、有足够的刚度、强度e、节省材料、减轻质量。所以，在加工下部刀架的工艺过程中，必须尽量满足以上要求。1.2 确定毛坯及其加工余量1.2.1 零件的材料、毛坯及热处理零件的材料为HT15-33，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。在制定工艺规
7、程时，正确地选择毛坯有着重大的意义。毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯的制造工艺、设备及制造费用，而且影响着零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额。根据零件材料HT15-33，确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为5000件/年，可知其生产类型为大批量生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，又由于零件的35孔的孔及油槽及正方形需铸出，故还应放型芯。此外，为清除残余应力，铸造后应安排人工时效。1.2.2 毛坯加工余量确定机械加工中毛坯尺寸与完工零件尺寸之差，称为毛坯的加工余量（零件的表面如毋须机械加工，则该表面上即无加工余量），加工余量的大小取决于加工过程中各个工步应切除的金属层的总和，以及毛
8、坯尺寸与规定的公称尺寸之间的偏差数值，在机械加工中的各个工步中，所切除的金属层厚度用Zm来代表；如果不考虑所有其它因素，则总余量的大小将为Zm。如果用符号Z1、Z2、Zm来代表各个工步或工序间的余量大小，则 Zm=Z1+Z2+Z3+Zm+a式中a毛坯外尺寸的下差或内尺寸上差数值Z1、Z2、Zm取决于完成各个工步的条件，如安装零件的精确度和工具的特性等。但是，其中Z1的值亦即第一个粗切削工步的加工余量，还取决于毛坯需要加工处的表面层状况，因为表面层不平度差别较大，有时甚至会有相当大的表面凹陷。此零件为2级精度铸件，查金属机械加工工艺人员手册，得零件的顶面余量6.5mm，底面及侧面余量5mm，燕尾
9、槽余量为5mm，35孔的单面余量为3.5mm,油槽余量为23mm。所以毛坯的外形尺寸为430mm210mm51.5mm。1.3 工艺规程的设计1.3.1 工艺路线的分析从下部刀架零件图中可以看出，它的两组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1）、以上表面为基准加工表面，这一组加工表面包括：两端面及两侧面、下表面、燕尾槽、油槽、T型槽、35、70H7孔。其中，主要加工表面为70H7孔，在以后工序加工中会以它作为基准。2）、以70H7孔作为基准加工表面，这一组加工表面包括：3-10H7孔、三个阶梯孔、四个螺纹孔。这两组加工表面之间有一定的位置要求，主要是：70H7孔与一端面间
10、距离为105+0.40T型槽对70H7孔的同轴度为0.25mm上、下表面的相互平行度为0.05mm由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具，进行另一组表面的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。1.3.2 工艺路线的拟定工艺路线的拟定是制定工艺规程的重要环节，制定工艺路线的出发点，是应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善的保证，在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。其主要任务是：选择各个被加工表面的加工方法和加工
11、方案，确定各个被加工表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序数目的多少等，其具体做法如下：1、选择表面加工方法和加工方案表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的精度和粗糙度要求。该生产类型属于大批量生产，应尽可能采用高效率的先进加工方法，以取得最大的经济效益。表面加工方法和加工方案的选择，应同时满足加工质量、生产率和经济效益等方面的要求。2、确定加工顺序零件上各表面的加工顺序安排的不同，会得到不同的经济效益，有时甚至保证不了加工的质量要求。根据生产实践，在安排加工顺序时应遵循先粗加工、后精加工的“先粗后精”原则；先考虑主要加工表面的加工顺序，次要表面的加工可适当穿插在主要表面的加工工序之间，即“先
12、主后次”原则；零件加工一般多从精基准的加工开始，即“基面先行”原则。热处理工序的安排，则根据毛坯、零件材料、零件加工精度和表面质量等要求进行安排。为了保证产品质量，需在下列情况下安排检验工序：粗加工全部结束之后；零件从一个车间转到另一个车间时；重要工序之后；零件全部加工之后。3、确定工序的定位基面定位基面的选择，必须结合具体的生产条件和生产类型。根据加工要求，分析和应用有关定位基面的选择原则进行。该零件的定位基面为上表面。鉴于以上的要求，分析零件图，依据各个所要加工面的尺寸要求、加工精度、形位精度及配合关系和技术要求，现提出以下两种工艺路线方案：方案一：工序号工序内容1备料2铸造3时效4车T型
13、槽、车35孔、粗车70孔5精车70孔6铣上表面7铣两端面及两侧面8铣下表面9铣燕尾槽10铣油槽11孔加工及螺纹加工12加工长圆型细长轴13磨两侧面14磨上下两面15磨燕尾槽16滚字、倒角、去毛刺17检查表1-1方案二：工序号工序内容1备料2铸造3时效4铣上表面5铣端面及两侧面6铣下表面7铣燕尾槽8铣油槽9孔加工及螺纹加工10加工长圆型细长轴11车T型槽、车35孔、粗车70孔12精车70孔13磨两侧面14磨上下两面15磨燕尾槽16滚字、倒角、去毛刺17检查表1-2工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工以70孔为中心的一组表面，然后以此基面加工上表面；而方案二则与此相反，先
14、是加工上表面，再以此为基准加工70孔及其它的孔。两者相比较，可以看出，先加工上表面后，再以上表面定位加工70孔，这时位置精度较易保证，并且定位及装夹等都比较方便。但方案二中的工序9孔加工及螺纹加工应放在70孔加工之后，应先保证70孔与两端面位置，以此才能确定70孔与阶梯孔间的距离，因此，具体工艺过程如下：工序号工序内容1备料2铸造3时效4铣上表面5铣两端面及两侧面6铣下表面7铣燕尾槽8铣油槽9车T型槽、车35孔、粗车70孔10精车70孔11孔加工及螺纹加工12加工长圆型细长轴13磨两侧面14磨上下两面15磨燕尾槽16滚字、倒角、去毛刺17检查表1-31.3.3 确定机床设备、刀具、夹具、量具及工艺装备机床的选择，应根据加工零件的外廓尺寸、各工序的精度和生产类型，并结合实习中的调查资料和有关的资料、手册来确定。该工件的生产纲领为5000件/年, 除却休息日，一年中的工作时间约为200天。那么一天的产量为5000/200=25件,由此可知加工设备选用通用设备就可以。夹具的选择，主要应根据生产类
