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1、河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 题目：C616-1普通车床方刀架的结构及工艺设计班 级：姓 名：专 业：指导教师：答辩日期：II河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 摘 要车床是指以工件旋转为主运动，车刀移动为进给运动加工回转表面的机床。它可用于加工各种回转成型面，普通车床是车床中应用最广泛的一种，约占车床类总数的65%，而车床上的车刀架是必不可少的一部分，它的位置及精度直接影响着加工工件是否能满足工作要求。 一个优质的车床，可以提高制造业的综合效益和竞争力。而一个好的刀架不但能够更精确的保证零件的要求，还能够省时省力，节省工时，所以研究和建立刀架对机
2、械制造行业来说很有必要，为生产企业提供好的服务，对于改进我国机械行业的加工技术也具有非常重要的意义。目前，国内的部分加工已经开始向数控方面靠近，但是数控机床同样需要刀架来装夹工件，也就是说，虽然技术得到了很大的提高但是他的本质要求并没有多大的变化，从反面来讲，由于他的技求精度要求很高，所以一个优质的刀架对数控机床来说是绝对必要的。众所周知，由于我国的技术在不断的发展，加工技术对刀架的要求也越来越高，以前一个普通车床刀架只是装夹四把车刀，而现在有很大一批都将不能满足工作要求，因而，一部分能够同时装夹多把车刀的刀架也有待我们工作人员去研制，开发，这不担可以防止一部分不必要资源的浪费，也可是明显的减
3、少换刀次数，多面性的提高工作效益。C616型普通车床是一种加工效率高，操作性能好，并且社会拥有量较大的普通型车床。本文的主要目标就是构建一个C616-1的普通车床的方刀架，将刀架的结构与车床的结构有机的结合起来，能够更加确切的了解刀架在车床中的作用以及它的加工方法。关键词：车床 刀架 数控加工 目 录摘 要I1 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义(1)1.2 课题背景(2)2 零件的工艺性分析2.1 生产纲领、生产类型的确定(4)2.2毛坯的选择(5)2.3单个表面及加工方法、步骤的确定(5)2.4加工顺序的确定(5)2.5定位基准的选择(6)2.6工艺路线的选择(7)2.7工序尺寸及加工
4、余量的确定(8)2.8切削参数的确定(8)2.9机床及工艺装备选择(11)3 夹具的设计3.1方案的分析(12)3.2确定夹具结构，设计定位装置(13)3.3 夹紧装置的设计(15)3.4对刀装置的设计(15)3.5夹具体的设计(15)3.6非标准件的设计(17)3.7夹具件的精度校核(19)3.8加工程序4 结论与展望4.1 本文总结(20)4.2 将来展望(21)致 谢(23)参考文献(24)毕业设计任务书(25)I1 绪 论1.1 本课题的来源、目的及意义在当前制造环境中，过高的加工精度要求已成为困扰零件加工的一个大问题。为此人们也做了大量的工作，由于种种原因至今效果并不明显。随着市场经
5、济逐步建立，我国加入WTO和市场竞争的日益加剧，社会的发展必须注入新的科技含量，产品结构必须要向精优方向发展，在我国的加工工业行业当中，特别是在数控高速发展的今天，车床刀架的设计以及工艺参数的选择对零件的加工精度有着十分重要的意义，因此研制一个结构优质的刀架及工艺参数对工业的发展有着重要的作用。就目前我国的加工行业的现状而言，刀架方面存在一些不足可大体分为以下几种情况：1）刀架加工精度不能满足工作要求。2）在数控发展如日中天的时代，刀架的样式及功能和工艺参数过于老化，不能适应发展的需要。3）刀架作为车床的主要部分，其旋转及加工不方便，耗时费力，给零件的加工还来许多不便。基于上述等等原因，我对车
6、床刀架的结构以及部分工艺参数做了一些优化和整理。我将针对C616-1普通车床的刀架以及加工过程和刀具、零件及其相配套的工艺参数等数据进行科学整理、归纳和完善。本课题的主要研究目的，一方面是通过对普通车床的研究对刀架及工艺参数采取一个优化策略，研制一个好的刀架一个好的车床和刀架不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，而且依据优化了的工艺及刀具参数，可以建立或完善高速切削工艺数据库，将切削工艺实践中积累的合理选择切削参数与刀具的经验和数据收集起来，为现场加工提供准确及优化的高速切削数据，从而更大程度上提高切削加工水平，获取更大的经济利益；另一方面是有了优质的切削工艺可以使我
7、国的工业在原有的基础上有进一步的提高为我国工业的发展做出一定的贡献，使我国的工业水平，也就是在切削加工方面能够向前进步，也使我国的工业水平能够在世界水平范围内更上一个台阶。1.2 课题背景发展优为重要，在保证加工质量的基础上，提高生产率、提高自动化是当今世我国是一个农业大国，但是工业的飞速发展给我国带来的进步却功不可没，要想一个国家真正的强大起来，必须要有发达的工业基础，在加工行业这个大领域当中，车床加工优为普遍，而一个优质的加工机床以及好的工艺参数对我国工业的界制造业发展的总目标。作为机床行业的主要用户群制造业的经营者为了更大的盈利目标，对机床行业不断地提出加工质量稳定、提高生产效率、降低生
8、产成本的要求。作为机床行业首先考虑到的是对现有机床的机种提高速度，减少加工时间，减少辅助时间，以提高生产率，因此机床行业已在高速化上不断提高。而做为车床上的主要辅助元件刀架，也必须要有相当完善的结构和性能。就目前的现状而言，我国与国外的工业悬殊在机床设备方面也占一大部分，我国的技术水平与国外相差并不很大，但是加工的产品却没有国外设备所生产的优质，这在设备的加工上存在着过多的误差，正因为如此，国内现在许多厂家都采用国外进口设备，只有这样才能满足加工需求，所以能够研制一个优质的车床及加工工艺参数是我国工业发展的当务之急，而车床刀架方面虽然目前已经相继出现了许多改进和发展，但是还有一部分未能得到满足
9、，例如现在的自动刀架以及同时装夹多把刀具的刀架等等，但是这些都只是暂时性的，也就是说，国外的技术也在不断的向前提升，我国只有付出更多的努力才能与国外相持恒，所以，我们一方面也要在技术方面向前探索，一方面我们也应花费相当的精力去投身于设备当中，只有这两项成果同时相前发展，我国的工业水平才能不断的相前，不致落后。2 零件的工艺性2.1零件的工艺性分析本次课程设计所给定的是C6161（320X750）普通车床的方刀架，该刀架与车床拖板面结合，并可以转动，以便加工零件时可以换刀，当顺时针方向转动时，方刀架可以沿螺孔自动锁紧，当逆时针方向转动时，方刀架底部可以支撑起刀架上身与拖板面保持距离，从而进行旋转
10、换刀，待确定刀号后，又会重新落下，并且顺时针方向锁定。1）该零件为车床用方刀架，中间周圈槽用于装夹车刀，其C面直接与车刀接触，所以要求具有一定的硬度，所以该表面庆进行淬火处理4050HRC。2）该零件左端面与车床拖板面结合，并可以单方向转动，mm孔用于方刀架定位时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。3）该零件在加工中多次装夹，均以孔及右端面定位，保证了加工基准的统一，从而保证了工件的加工精度，可采用铣床加工，其精度可以得到更好的保证。4）工序中安排了四个侧面和左右端面均进行磨削，其目的是保证定位时的精度要求。2.1.1加工平面及其组合孔的加工方案平面加工：上下两平面车床加工
11、 其余四侧面-铣 内孔-车 下座定位孔-钻，扩，铰夹紧车刀用的螺纹孔-钻、扩、铰 根据实际情况以及加工方便，工件加工时采用先车内孔，后铣平面，最后攻螺纹孔，加工小孔时用钻，加工大孔时用车。2.1.2零件的图样分析 图： 零件模型图1）孔对基准B的位置度公差为0.05。2）图中左端面（方刀架底面）平面度公差为0.008。3）图中左端面对基准B的垂直度公差为0.05。4）C表面热处理40-50HRC。5）材料为45号钢。2.1.3零件的尺寸分析1）零件的基本尺寸为一个四方体：。2）内孔直径分别为、。在加工、时优先选用车床加工，而在加工、时刚选用钻。3）螺纹孔均为M12-6H。2.1.4零件的技术要
12、求分析1) 平面尺寸粗糙度要求为1.6，装夹槽粗糙度要求为3.2，内孔粗糙度要求为3.2，定位销粗糙度要求为3.2，其余未注明平面以孔径粗糙度要求均按1.6计算。2) 位置精度要求：方刀架底面对内孔的垂直度要求为0.05，方刀架底面的平面度要求为0.008，底面定位孔对内孔的同轴度误差为0.05。2.2生产纲领、生产类型的确定提高毛坯的质量，可以减少机械加工余量、降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。毛坯的选择一般主要考虑以下因素：材料的工艺性能；毛坯的尺寸、形状和精度要求；零件的生产纲领以及现有生产条件。所谓生产纲领即某件商品（包括备品和废品在内）的年产量称为该零件的生产纲领，它的计
13、算公式由机械制造工艺设备与夹具可知：NQn（1+a%+b%）=1000X1(1+2%+5%)=1070件机械制造业的生产可分为三种类型：单件生产，中批生产，及大量生产，由机械制造工艺设备与夹具可知该类型属于中批生产。2.3毛坯的选择1）在制定工艺规程时，正确的选择毛坯有着重大的技术经济意义。毛坯的种类选择不仅影响毛坯制造的工艺设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额等都有很大的影响，毛坯的选择对机械加工有重要影响。零件的材料在产品设计时已经确定，在制定零件的机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选择毛坯的制造方法。2）在制定工艺规程时，正确的选择毛坯具有重大的技术经
14、济意义，在机械加工时常用的生产类型有（毛坯类型）：a 铸件 b 锻件 c 型材 d 焊接件生产类型属中批生产，为提高生产率和锻件精度，故采用自由锻方法制造毛坯。自由锻件对材料纤维组织分布比较有利，机械强度高，生产率高，其形状可复杂一些，机械加工余量小。由于车床上方刀架是加工零件时所放置刀具部分，因此在制造生产时，应考虑其受力情况，方刀架应具有一定的硬度，因此应选择锻件最合适。3）毛坯的余量及技术要求的确定：在编制工艺的过程当中，由于锻件加工时加工尺寸不好控制，所以留有较大的加工余量毛坯尺寸为135mmX135mmX82mm,单边分别留有5mm余量，在第一到工序粗车中一刀走完，为精加工留下1mm
15、余量，考虑到其受精度的影响，因此安排有磨削余量，因此余量设置为、等，毛坯不允许有裂痕，加工表面不允许有气孔，疏松，不允许有杂质和其它方面的缺陷。2.4单个表面及加工方法的确定加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面工序的加工方法。加工方法选择时主要考虑以下因素：所选的加工方法能达到加工表面的技术要求；零件材料的性质和热处理要求；零件的生产类型以及本厂的现有设备情况和技术条件。根据前面列举的技术要求，粗糙度及各种加工方法所能达到的精度要求，并参考有关资料，确定加工方案如下：表一加工表面加工方案上、下端面粗车半精车其余四侧面粗铣精铣磨削装夹槽粗铣热处理磨削内孔粗车精车底面定位孔粗车精车钻上表面螺纹孔钻扩铰2.5加工顺序的确定零件的加工质量要求较高或结构较为复杂时，一般
