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1、CA6140 车床是普通精度级万能车床， 它运用加工各种轴类，套筒类和盘类零件上 的回转表面，以及车削端面等，是应用最广泛的车床。CA6140 车床床身是机床的基础构件， 机床的各个主要部件和零件都装在床身或床 身的导轨上作相对运动。在切削中，刀具与工件的相互作用力传递到床身上而使床身 变形 床身的变形和振动直影响到被加工零件的精度和表面粗糙度，因此，床身是车床上极 为重要的一个部件。而导轨，则是床身上极为重要的一个部分，床身上共有四条导轨，其中，有两条 导轨是拖板用的导轨，另外两条导轨为尾座导轨，其作用为导向和承载，所以，以导 轨要求有较高的的导向精度，结构简单，工艺好等特点。本次的设计主要
2、就是针对加工床身导轨而进行设计的，为了保证导轨的精度，降 低工人的劳动强度，床身导轨的加工基准选用导轨本身即“自为基准”原则。本次设 计的主要内容是设计一个调节装置，其作用就是在加工床身时对床身在空间的各个位 置进行调节，限于目前的水平有限，希望各位老师给予指正。第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是CA6140机床床身，它是机床的基础构件。机床的各个主要部件 和零件都装在床身上或在床身导轨上作相对运动。床身是机床的支承件，装左床腿和 右床腿并支承在地基上。床身上安装着机床的各部件，并保证它们之间具有要求的相 互准确位置。在床身上安装有刀架、尾座、床头箱等零件。 在切削中，刀
3、具与工件相互作用力 传递到床身上而床身变形，床身的变形和振动直接影响到被加工零件的精度和表面粗 糙度。因此，床身是机床上极为重要的构件。1.2 零件的工艺分析 该零件主要有四组加工表面，该三组加工表面都要求有较小的表面粗糙度值。现 述如下：1.2.1 床鞍与床身的结合面。该平面是床鞍与床身的结合面，负责纵向进给运动。 所以，要求该平面的表面粗糙度值不得超过 1.6，以保证纵向进给的精度。1.2.2 导轨面。床身上有四条导轨，其中有两条上安装拖板，另两条安装尾架， 导轨面是床身的的一个重要表面，刀架负责安装车刀，直接影响到工件的切削精度， 尾座可以安装钻头进行钻削等工作，因此，要求导轨面有较小的
4、表面粗糙度值和好的 直线度，以保证零件的加工精度。1.2.3 床头箱的安装定位面。该平面主要安装床头箱，所以，要求该平面要较小 的表面粗糙度和好的平面度。1.2.4 钻孔。该项加工主要包括钻床身的安装孔、齿条安装孔、床头箱安装孔。 要求加工这些孔的时候，保证良好的位置精度，以保证安装时的顺利。第 2 章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式 正确的选择毛坯，具有重大的经济技术意义，毛坯的材料、制造方法和制造精度 对工件的加工过程、加工劳动量、材料利用率和工件成本都有很大的影响。由于床身的结构较复杂，生产量又为大批量的生产，所在毛坯应选用铸件，为了 保证床身的铸造精度和提高其生产率，应选用精度
5、和生产率都经较高的毛坯制造方法， 所以，这里选用机器造型的砂型铸造，一是为了提高生产率，二是为了降低工人的劳 动强度。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择零件在加工时，考虑到粗基准的几个选择原则 , 以及更好的制订合理的加工工 艺路线，这里，零件的粗基准按预先划好的加工线来找正，这样，更有利于保证准确 的加工位置，对于划线的基准，由于床身上导轨面是一个重要面，所以这里先用导轨 面作为基准。2.2.2 精基准的选择 一般的零件在加工前，都应对基准进行的合理的选择，这样，才有利于保证零件 加工时的精度。但是对于床身来说，这就不一样了，因为床身是属于较大型的工件， 同时又比较重，在加工过程在只
6、要调节好了床身和刀具的相对位置，就相当于保证了 床身加工时的精度，因为床身较重，在加工过程中可以以自身的重量来限制某些自由 度。2.3 制定工艺路线由于生产类型为大批生产， 应尽量使工序集中来提高生产率，保证零件的各部份 精度，除此以外，还应降低生主成本。工序 1：铸造毛坯工序 2：清理、喷砂后上底漆工序 3：划线，划底面及导轨面的刨加工线及校正线工序 4：粗刨床身底面按划线找正，以导轨面为安装基准工序 5：粗铣各导轨面及结合面 按划线找正，以底面为安装基准工序 6：人工时效处理工序 7：半精刨底面以导轨面为基准工序8:半精铣导轨面、床身内侧面、结合面、外侧面找正导轨侧面，以底面为安装基准工序
7、9:热处理、导轨表面高频淬火工序10：精刨底面、压板面和齿条安装面以导轨面为安装基准工序11：钻齿条安装孔、进给箱安装孔及攻螺纹以底面为基准工序12：钻床身的安装孔以底面为基准工序13：精磨床头箱定位安装面及压板面找正导轨面，以底面为安装基准工序14：粗、精磨导轨面找正导轨面，以底面为安装基准工序15：终检2.4 机械加工余量及毛坯尺寸的确定241确定零件毛坯的尺寸公差等级查机械制造工艺简明手册表2.2 3可知铸件的尺寸公差为810级2.4.2 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定零件各加工表面的机械加工余量、毛坯尺寸如下：查机械制造工艺简明手册表2.2 1和机械加工工艺实用手册表684可知1
8、 、高度方向尺寸：毛坯的底面加工余量为2.8、顶面加工余量为2.8，所以该方向的毛坯尺寸 为 428 _ 2.62 、结合面尺寸：压板面宽度尺寸：该方向的加工余量为4，所以，毛坯尺寸为117_1.8和119 -1.8床头箱面宽度尺寸：该方向的加工余量为 4,所以，毛坯尺寸为283 2.2和54_1.4压板面高度尺寸：该方向的加工余量为2.6，所以，毛坯尺寸为28_1.3床关箱面高度尺寸：该方向的加工余量为2.6，所以，毛坯尺寸为37_1.33 、顶面槽尺寸：该方向的加工余量为1.5，所以，其槽深方向尺寸为1.54 、导轨的加工余量为1.5导轨尺寸为13 _ 1.145 _ 1.45、底面厚度尺
9、寸：53 _1.46 、底面宽度尺寸：该方向的加工余量是4,所以，毛坯尺寸的842.6第3章 确定切削用量及基本工时3.1 工序1、粗刨床身底面：工零件材料：HT150铸件机床选用：因床身是较大零件，故选用龙门刨床，型号为B2010A刀具选用：选用YG8刨刀，刀杆尺寸bx h为20 X 303.1.1 切削用量的选择：查机械制造工艺设计手册表 3H32可知，取相应的切削用量如下：切削深度ap =1.5 mm 进给量f=1.8 mm/r切削速度v=45 m/s3.1.2 计算切削时间查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表 1.4 1可知：L f .nL 二 B h I2 I3-1000vn双-L
10、a 1 KL纵-V r 2查表 1.4 10,取 l3 =5 K= 0.4 - 0.75所以有：L =692 n 双=140L 93T10.372mi nf .n 252Lf .n100250=0.4min刨削床身右底面切削时间丄=10 465f.n 153T“ = 1465f.n 153所以，总切削时间 T =T1 T2 I； T4 =0.372 0.4 0.65 0.65= 2.072min3.2 工序2、粗铣导轨面及结合面工零件材料：HT150铸件机床的选择：选择龙门铣床 X2010C P=13kw刀具：选用高速钢圆柱铣刀d=60 z=163.2.1 粗铣导轨面：3.2.1.1、切削用量
11、的确定：(1) 、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.1 27可知:粗铣：ae = 3 8 这里取3(2) 、铣削每齿进给量的选择3 28 3 29 可知:ap3 30可知:查机械制造工艺设计手册表af -0.1 0.3 这里取 0.2(3) 、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表V = 0.4 0.6 m/s 这时取 0.5m/s = 30m/min1000v1000 30n159r / minnd 3.14X60查机械制造工艺设计实用手册表1151取 n = 160r / min3.2.2、计算切削时间由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件查机械制造工艺、金属切削机床设计指
12、导表1.4 5可知:fmz =af. z.n = 0.2X16160=512L =l h l2 =15951广机 D -ap 1-3 =13l2 = 2 - -5L =1580所以，T =-L =3.1minfmz由于床身上共有二条导轨，所以，该项工序要加工四次，所以，总的切削时间为 4T =3.1 4 = 12.4 min3.2.3、计算铣削力查机械制造工艺设计手册表 3 25有：Fz =9.81CFzae0.83af0.65d0J).83apz式中：CFz =30ae = 3af = 0.2d0 =60z =16所以，F9.81CFzae0.83af0.65d0J.83apz= 9.81
13、30 30.83 0.20.65 60 83 1 16= 136.8N3.2.4、校核机床功率查切削用量简明手册表 3.28有p=旦二J=4.08kwmkw 1000 1000所以，机床的功率足够3.3工序3、粗铣结合面B工件材料：HT150铸件机床的选择：选择龙门铣床X2010C P=13kw刀具：选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀查机械制造工艺设计简明手册3.1 39,刀具数据如下：d =50 z=20 dw=2253.3.1切削用量的选择3.3.1.1、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表 3.1 27可知ae =3 8这里取3331.2、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表 3
14、28 3 29可知af =0.1 0.3这里取 0.2 ap =1.53.3.1.3、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表 3 30可知v =0.45m/s =27m/min所以：1000v1000 27.n143r/minnd3.14x603.3.2、计算切削时间由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.4 5可知:Lfmz= af.z.n = 0.3 20 143 =860L =丨 l1 l2 =1580h,ap D-ap1-3 =13丨2 = 25L =1565所以,= 1.84min3.3.3、计算铣削力查机械制造工艺设计手册表3 25有：0.830.65 . -0.83Fz =9.81CFzae af dapZ式中：CFz =30 ae = 3 af -0.2d0 -60z =20 ap =1.5仃匕、I l c c l 0.830.65 i 0.83所以，Fz =9.81CFzae af d0 apz0.830.65. .0.83= 9.81 30 30.2601.5 20= 250N334、校核机床功率查切削用量简明手册表 3.28有I F.v 250 30P6.7kw _ 13kw10
