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1、目 录1 CA6140机床后托架加工工艺21.1 CA6140机床后托架的工艺分析21.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析21.2.1 CA6140机床后托架的技术要求31.3 加工工艺过程31.4 确定各表面加工方案41.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时,要综合考虑以下因素41.4.2 平面的加工41.4.3孔的加工方案41.5 确定定位基准51.6 工艺路线的拟订51.7 CA6140机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定及毛坯材料的热处理61.7.1 毛坯的结构工艺要求71.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算7 1.7. 3毛坯材料的热处理.121.8
2、 确定切削用量及基本工时(机动时间)121.8.1 工序1:粗、精铣底面121.8.2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔131.8.3 工序3:钻顶面四孔20 1 .8. 4 工序4:钻侧面两孔.202 专用夹具设计272.1钻顶面四孔夹具设计272.1.1 研究原始质料272.1.2 定位基准的选择272.1.3 切削力及夹紧力的计算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29结 论29参考文献301 CA6140机床后托架加工工艺1.1 CA6140机床后托架的工艺分析CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件,因为其零件尺寸较小,结
3、构形状也不是很复杂,但侧面三杠孔和底面的精度要求较高,此外还有顶面的四孔要求加工,但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是,所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。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,进而影响其性能与工作寿命,因此它的加工是非常关键和重要的。1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析图1.1 CA6140机床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的劳动量最小。而设
4、计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺 32福建农林大学机电工程学院 问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 CA6140机床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。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。另一组加工是侧面的三孔,分别为,其表面粗糙度要求 要求的精度等级分别是,。以顶面为住加工面的四个孔,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。CA6140机床后
5、托架毛坯的选择金属行浇铸,因为生产率很高,所以可以免去每次造型。单边余量一般在,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5000件,由7机械加工工艺手册表2.1-3可知是中批量生产。1.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于CA6140机床后托架来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知:CA6140后托架的尺寸精度,形状机关度以及位置机精度要求都很高,就给加
6、工带来了困难,必须重视。1.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较底的机床。1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时,要综合考虑以下因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。根据生
7、产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工,在 小批量生产时,采用钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质,例如,淬火钢必须采用磨削或电加工;而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮,一般都采用精细车削,高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法,如加工某一轴
8、的主要外圆面,要求公差为IT6,表面粗糙度为Ra0.63m,并要求淬硬时,其最终工序选用精度,前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。1.4.2 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-12可以确定,底面的加工方案为底平面:粗铣精铣(),粗糙度为6.30.8,一般不淬硬的平面,精铣的粗糙度可以较小。1.4.3孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表2.1-11确定,以为孔的表面粗糙度为1.6,则选侧孔(,)的加工顺序为:粗镗精镗。而顶面的四个孔采取的加工方法分别是:因为孔的表面粗糙度的要求都不高,是,所以我们采用一次钻孔的加工方法,的孔选择的加工方法是钻,因为的孔和是一组阶梯孔,所以可以
9、在已经钻了的孔基础上再锪孔钻锪到,而另一组和也是一组阶梯的孔,不同的是的孔是锥孔,起表面粗糙度的要求是,所以全加工的方法是钻扩铰。1.5 确定定位基准工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求,工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量,测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。工序基准的选择应注意以下几点: 选设计基准为工序基准时,对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验,有利于减少检验工作量。 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切,应使工序基准与设计基准重合。 对一次安装下所加工出来的各个表面
10、,各加工面之间的工序尺寸应与设计尺寸一致。1.6 工艺路线的拟订对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。具体的工艺过程如下表:工序号工 种工作内容说 明010铸造金属型铸造铸件毛坯尺寸:长: 宽: 高:孔:、020清砂除去浇冒口,锋边及型砂030热处理退火石墨化退火,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040检验检验毛坯050铣粗铣、精铣底平面工件用专用夹具装夹;立式铣床060粗镗粗镗镗孔
11、:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()070铣粗铣油槽080半精镗半精镗镗孔:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()090精镗精镗镗孔:,工件用专用夹具装夹;立式铣镗床()100钻将孔、钻到直径工件用专用夹具装夹;摇臂钻床110扩孔钻将扩孔到要求尺寸120锪孔钻锪孔、到要求尺寸130铰精铰锥孔140钳去毛刺150钻钻孔、工件用专用夹具装夹;摇臂钻床160攻丝攻螺纹170钳倒角去毛刺180检验190入库清洗,涂防锈油1.7 CA6140机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定及毛坯材料的热处理CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造,其材料是HT150,硬度HB为150-200,生
12、产类型为中批量生产,采用铸造毛坯。1.7.1 毛坯的结构工艺要求CA6140车床后托架为铸造件,对毛坯的结构工艺有一定要求:、铸件的壁厚应和合适,均匀,不得有突然变化。、铸造圆角要适当,不得有尖角。、铸件结构要尽量简化,并要有和合理的起模斜度,以减少分型面、芯子、并便于起模。、加强肋的厚度和分布要合理,以免冷却时铸件变形或产生裂纹。、铸件的选材要合理,应有较好的可铸性。毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到:、各加工面的几何形状应尽量简单。、工艺基准以设计基准相一致。、便于装夹、加工和检查。、结构要素统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的
13、形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余粮的计算,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5机械加工工艺手册第1卷表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7机械
14、加工工艺手册表2.3-59,其余量值规定为。铸造毛坯的基本尺寸为,又根据参考文献7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 孔、 、中心轴线间的尺寸链的计算 尺寸链图(如图1.2) 图1.2尺寸链图 的基本尺寸由公式:=得: 环公差 式(1.1) 式(1.2) 中间偏差 式(1.3) 环极限偏差 式(1.4) 环极限尺寸 孔、 、的工序尺寸和公差孔粗镗的精度等
15、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,尺寸偏差是根据工序要求,侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成,各工序余量如下:粗镗: 孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余
16、量值为。半精镗: 孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为。精镗: 孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7机械加工工艺手册表2.3-48,其余量值为;孔,参照7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:。根据参考文献7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
17、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7机械加工工艺手册表2.3-47,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
18、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: 1.7.3毛坯材料及热处理毛坯材料灰铸铁(HT150),由资料2机械加工工艺手册表4-71,可得力学性能:表1.1灰铸铁(HT150)的性能参数牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范围金相组织HT1502.5-1010-2020-3030-50175145130120H175150-200铁素体+珠光体灰铸体一般的工作条件: 承受中等载荷的零件。 磨檫面间的单位面积压力不大于490KPa。毛坯的热处理灰铸铁(HT150)中的碳全部或大部分以片状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
19、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。1.8 确定切削用量及基本工时(机动时间)1.8.1 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: 齿数粗铣铣削深度:每齿进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-73,取铣削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-81,取机床主轴转速:, 式(1.1)实际铣削速度: 式(1.2)进给量: 式(1.3)工作台每分进给量: :根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-81,被切削层长度:由毛坯尺寸
20、可知刀具切入长度: 式(1.4)取刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 式(1.5)精铣:铣削深度:每齿进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-73,取铣削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-81,取机床主轴转速,由式(1.1)有:, 实际铣削速度,由式(1.2)有:进给量,由式(1.3)有:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1。机动时间,由式(1.5)有:本工序机动时间1.8.2 工序2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文
21、献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:工作台每分钟进给量: 式(1.7)被切削层长度:刀具切入长度: 式(1.6)刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.1)有:取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进
22、给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:粗镗孔切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:半精镗孔切削深度:,粗镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66
23、,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取:机床主轴转速,由式(1.1)有,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:半精镗孔切削深度:,粗镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取:机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:工作台每分钟进给量,由式(1.7)
24、有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:半精镗孔切削深度:,粗镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:精镗孔切削深度:,半精镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,
25、切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.2)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:精镗孔切削深度:,半精镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:
26、刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:精镗孔切削深度:,半精镗后孔径进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取机床主轴转速,由式(1.2)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.7)有:本工序所用的机动时间:1.8.3 工序3:钻顶面四孔钻顶面四孔(其中包括钻孔,和扩孔,铰孔,以及锪孔,)机床:刀具:硬
27、质合金锥柄麻花钻头。型号:E211和E101 带导柱直柄平底锪钻(GB4260-84) 公制/莫式4号锥直柄铰刀 刀具材料:钻孔,以及的锥孔钻孔时先采取的是钻到在扩到,所以,另外的两个锥孔也先钻到。切削深度:进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-52,取切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-53,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度: 式(1.8)刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间: 式(1.9)扩孔钻孔时先采取的是钻到再扩到,所以,切削深度:进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-52,取切削速度:
28、参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-53,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间,由式(1.9)有:锪孔切削深度:,根据参考文献7机械加工工艺手册表查得:进给量,切削速度;取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有: 被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取走刀次数为2机动时间,由式(1.5)有:锪孔切削深度:,根据参考文献7机械加工工艺手册表查得:进给量,切削速度;取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1
29、.2)有: 被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间,由式(1.5)有:铰孔切削深度:,进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-58,取切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-60,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取走刀次数为1机动时间,由式(1.9)有:1.8.4 工序4:钻侧面两孔钻侧面两孔(其中包括钻的孔和的螺纹孔)机床:钻 切削深度:根据参考文献7机械加工工艺手册表查得:进给量,切削速度,机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实
30、际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度: 取加工基本时间,由式(1.5)有: 钻螺孔切削深度:进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-39,取切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-41,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.8)有:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间,由式(1.5)有:、攻螺纹孔机床:组合攻丝机刀具:高速钢机动丝锥进给量:由于其螺距,因此进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-105,取机床主轴转速,由式(1.1)有:,取丝
31、锥回转转速:取实际切削速度,由式(1.2)有:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间,由式(1.5)有:钻顶面四孔的机动时间:这些工序的加工机动时间的总和是:福建农林大学机电工程学院 2 专用夹具设计机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,在整个加工构成中,夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件,设计合理的夹具,还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量,将直接影响被加工零件的精度要求,在机械加工工艺过程中起到重要的作用。在设计的过程当中,应深入生产实际,进行调查研究,吸取国内外先进技术,制定出合理的设计方案,在进行具体设计。钻顶面四孔夹
32、具设计研究原始质料利用本夹具主要用来钻、铰加工顶面的四孔,其中包括钻顶面四孔(其中包括钻孔和扩孔,铰孔,以及锪孔,)。加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。定位基准的选择由零件图可知:顶面四孔的轴线与左侧面和后侧面的尺寸要求要求,在对孔进行加工前,底平面进行了铣加工,后侧面也是一直都不加工的侧面,因此,选后侧面和做侧面面为定位精基准(设计基准)来满足CA6140机床后托架顶面四孔加工的尺寸要求。由零件图可以知道,图中对孔的的加工没有位置公差要求,所以我们选择左侧面和后侧面为定位
33、基准来设计钻模,从而满足孔轴线和两个侧面的尺寸要求。工件定位用底面和两个侧面来限制5个自由度。切削力及夹紧力的计算由资料机床夹具设计手册查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 安全系数K可按下式计算,由式(2.5)有:式中:为各种因素的安全系数,见参考文献16机床夹具设计手册表 可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。取,螺旋夹紧时产生的夹紧力,由式(2.9)有:式中参数由16机床夹具设计手册可查得: 其中: 由16机床夹具设计手册表得:原动力计算公式:由上
34、述计算易得: 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。误差分析与计算该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准,要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定,由参考文献15互换性与技术测量表可知:取(中等级)即 :尺寸偏差为、由16机床夹具设计手册可得:、定位误差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,这里的方向与加工方向一致。即:故、夹紧安装误差,对工序尺寸的影响均小。即: 、磨损造成的加工误差:通常不超过、夹具相对刀具位置误差:钻套孔之间的距离公差,按工件相应尺寸公差的五分之一取。即误差总
35、和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在钻床上加工后托架的底孔、锥孔。工件以底平面、侧面和顶端为定位基准,在支承钉和支承板上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。结 论通过本次的课程设计,使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习,对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解,本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣镗钻夹具的设计与分析,对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。 参考文献1 机械制造工艺学,王先逵主编2 孙已德,机床夹具图册M,北京:机械工业出版社,1984:20-23。3 机械设计 ,主编:濮良贵、纪名刚4 机械设计课程设计手册,主编:罗圣国、吴宗泽5 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。7 李洪,机械加工工艺手册M,北京:机械工业出版社,1990。8 机械工艺生产手册,机械工艺出版社 福建农林大学机电工程学院 福建农林大学机电工程学院 44福建农林大学机电工程学院 45
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