kCA6140车床后托架加工工艺及夹具三维设计.doc
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1、 2013届毕业设计说明书 CA6140车床后托架加工工艺及夹具三维设计 院 、 部: 机械工程学院 学生姓名: 邓璜 指导教师: 刘春林 职称 副教授 杨国辉 职称 教授 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机本0905班 完成时间: 2013年6月 摘 要 机械加工工艺是用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,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,是工人进行加工的一个依据。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,明确了具体的技术要求,从而对工件各组成表面选择合适的加工方法。
2、再拟订较为合理的工艺规程,充分体现质量、生产率和经济性的统一。机床夹具是在金属切削机床上使用的夹具统称。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着机械制造加工工艺精度、劳动生产率和产品的制造成本等,故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作,是工艺装备设计中的一个重要组成部分。本课题在设计的过程当中,遵循创新原则、安全原则、技术经济原则、工艺性原则、维护性原则的基本要求,并通过多方面进行调查研究以及吸取各方面经验,所制定出来的合理的、具体的设计方案。关键词: 产品设计;后托架;机械加工工艺;机床夹具 a fine
3、 of 100 Yuan. 7.5.3 accident penalties (1) injuries fatalities directly punished 12 million. Direct responsibility for the accident and have the corresponding responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions, should be brought to the company or the relevant Department. (2) p
4、ersonal injury accident occurred, the direct punishment 0.5-10,000 yuan, responsible for the direct responsibility for the accident and the responsibility of leadership, such as concerning administrative sanctions should be dealt with by the personnel Department of the company. (3) personal injury a
5、ccident occurs, the direct punishment 500-1000, who is directly responsible for the accident responsibility, give notice of criticism and 50-100 economic sanctions against them. (4) to conceal the accident, reported without undue delay or false, to inform the administrative leadership of the critici
6、sm, resulting in serious consequences, the pursuit of leadership, along with 500-1000 punishment. (5) significant near miss should be attempted as the case of responsible for the accident and construction team injuries accident penalty provisions, mutatis mutandis. Eight, should perform in the const
7、ruction standards and specifications, serial number a 1 GB3323-2005 steel fusion welded butt joints, welding engineering-Ray lighting and quality rating of 2 GB11345-89 steel welds manual methods of ultrasonic inspection and testing results for grade 3 GB50236-2002 industrial pipe welding engineerin
8、g code for construction and acceptance of field equipment 4 HGJ222-92 technical specification for welding of aluminium and its alloys 5 low temperature steel welding procedure 6 SH3525-2004 petrochemical JB/ T4708-2000 of welding procedure qualification for steel pressure vessels 7 JB/4709-2000 8 JB
9、4730-2005 pressure vesselABSTRACTThe machining process is blank machining method to change the shape, size, relative position and the nature of the whole process of making it a good part, is an important means to achieve product design, to ensure product quality, save energy and reduce consumption,
10、workers a basis for processing. The subject CA6140 lathe bracket process planning, first through the analysis of the parts diagram to understand the structure of the workpiece, defined the specific technical requirements, which the various components of the workpiece surface to select the appropriat
11、e processing methods. The formulation of a more reasonable process of order, fully embodies the unity of quality, productivity and economy.Jigs and fixtures fixture collectively referred to as metal cutting machine tools. Modern production jigs and fixtures are an indispensable technology and equipm
12、ent, which directly affects the accuracy of the machinery manufacturing process, labor productivity and product manufacturing costs, jigs and fixtures design in the product design and manufacturing, and production technical preparations occupies an extremely important position. Fixture design is an
13、important technical work is an important part of the process of design and equipment.The topics in the design process, which is to follow the principles of innovation, safety principles, technical and economic principles, the principle of technology, maintenance of the principle of basic principles,
14、 strictly investigate and study as well as learn from the experience of aspects, are worked out reasonable, the specific design programs.Key words: product design; rear bracket; machining process; jigs and fixtures目 录1 CA6140机床后托架加工工艺设计11.1 CA6140车床后托架的工艺分析11.2 CA6140车床后托架的结构特点和技术要求11.3 CA6140车床后托架的
15、毛坯材料和热处理21.3.1 毛坯材料21.3.2 毛坯的热处理21.3.3 毛坯的结构工艺要求21.3.4 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到31.4 工艺过程设计31.4.1 定位基准的选择31.4.2 加工阶段的划分41.4.3 工序的合理组合51.4.4 加工顺序的安排71.4.5 工艺过程设计中应考虑的主要问题81.4.6 制定工艺路线81.5 确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图121.5.1 CA6140机床后托架的加工余量及毛坯尺寸121.5.2 CA6140车床后托架毛坯图141.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)151.6.1 工序1:粗、精铣底面151.6.2 工序2:
16、粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔161.6.3 工序3:钻顶面四孔201.6.4 工序4:钻侧面两孔221.7 时间定额计算及生产安排241.7.1 粗、精铣底面241.7.2 镗侧面三杠孔241.7.3 钻顶面四孔252 专用夹具设计272.1 铣平面夹具设计272.1.1 原始质料分析272.1.2 定位基准的选择272.1.3 切削力及夹紧分析计算272.1.4 误差分析与计算282.1.5 夹具设计及操作的简要说明292.1.6 铣平面夹具三维装配图302.2 镗孔夹具设计312.2.1 原始质料分析322.2.2 定位基准的选择322.2.3 切削力及夹紧力的计算322.2.4
17、误差分析与计算332.2.5 夹具设计及操作的简要说明342.2.6 镗孔夹具三维装配图352.3钻顶面四孔夹具设计372.3.1 原始质料分析372.3.2 定位基准的选择372.3.3 切削力及夹紧力的计算372.3.4 误差分析与计算382.3.5 夹具设计及操作的简要说明382.3.6 钻床夹具三维装配图39参考文献41致 谢42附 录431 CA6140机床后托架加工工艺设计1.1 CA6140车床后托架的工艺分析机械加工工艺是用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质,使其成为合格零件的全过程,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,是工人进行加工的一
18、个依据。在实际生产中,由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上,用某一种加工方法就能完成的,而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此,不仅要根据零件的具体要求,结合现场的具体条件,对零件的各组成表面选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,逐步地把零件加工出来。后托架是CA6140机床的一个重要零部件,在生产加工细长杆件时,用后托架来固定尾部,起到减小颤动和保持中心的作用。其加工工艺规程关键是工序的划分和定位基准的选择。在设计初始,通过认真分析零件图,了解其零件的结构特点和相关的技术要求,初步掌握各部位零件细节,如零件加工表面的平
19、行度、粗糙度等几何公差的数值,特别是要注意后托架零件各孔系自身精度和它们的相互位置精度。其侧面三杠孔和底面的精度要求较高且中心线和底平面有平面度的公差要求,但是对顶面的四孔精度要求不是很高。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,在设计以及加工时得特别注意。1.2 CA6140车床后托架的结构特点和技术要求由零件图1可得:CA6140车床后托架是铸造件,从整体形状来看类似长方体。其加工序主要有三组,底面、侧面三孔、顶面的四个孔。具体特点和技术要求如下: 加工后托架底面,采用铣削加工,其粗糙度要求是,平面度公差要求是0.03。 加工后托架侧面的
20、三孔,其尺寸分别为,表面粗糙度要求 ,要求的精度等级分别是,与地面平行度公差要求为0.07。 加工以顶面为主加工面的四个孔,分别是以和为一组的阶梯孔,这组孔的表面粗糙度要求是,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,装配铰孔的表面粗糙度的要求是。(4) 其余未注要求的加工表面为不去除材料加工。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。因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,而年产量是1000件,由9机械加工工艺手册表2.1-3可知是中批量生产。1.3 CA6140车床后托架的毛坯材料和热处理1.3.1 毛坯材料灰铸铁(HT150),
21、由资料2机械加工工艺手册表2.2-21,可得力学性能:表1 灰铸铁(HT150)的性能参数牌号密度铸件壁厚最小抗拉强度硬度常温熔点J /(g)铸件硬度范围铸铁级别主要特点HT1507.0-7.22.5-1010-2020-3030-50175145130120H1750.92-0.96150-200高强度铸铁,基本组织为铁素体+珠光体铸造性能好,工艺简单,铸造应力小,不用人工时效处理,减振性能好,有一定的机械强度HT150的工作条件:1.承受中等应力的零件。2.磨檫面间的单位压力0.49MPa下磨损的零件3.在弱腐蚀介质中工作的零件1.3.2 毛坯的热处理灰铸铁(HT150)中的碳大部分以片状
22、石墨方式存在铸铁中,由于片状石墨对基体的割裂作用大,引起应力集中也大;因此,使石墨片得到细化,并改善石墨片的分布,可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火,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。在热处理前后要对工件进行清洗,对表面、中心孔进行清理。并且要确定表面硬化层深度,检验定位基准的前后一致性,检测硬度。热处理与机加工工艺人员在确定半成品的中间交接尺寸时,要注意对热处理后的最大允差,使之留有足够的加工余量。1.3.3 毛坯的结构工艺要求 1.铸件形状尽量简单,避免不规则分型面 2.铸件的垂直壁或筋否应有拔摸斜度,内表面斜度大于外表面 3.应防止浇
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