毕业设计(论文)-CQ6232E车床尾架的结构分析与工艺设计.doc
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1、本科生毕业设计(论文)题 目CQ6232E车床尾架的结构分析与工艺设计 高职院 院(系) 机械设计制造及其自动化 专业学 号 G085152003 学生姓名 指导教师 起讫日期 2011.122012.3 设计地点 S307 摘 要机械加工工艺是机械产品生产过程的一部分,其原意是指采用金属切削刀具或模具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程。机械加工工艺规程是指导生产的重要的技术性文件,它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,因此工艺规程的编制好坏是生产该产品的质量的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 本文介绍
2、了CQ6232E车床尾架的结构,并对其进行工艺分析。针对其尾架体进行了具体的工艺分析,介绍了其特点及其作用,本文从尾架体的毛坯制造形式,基面的选择,制定工艺路线,机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定,确定切削用量及基本工时等方面进行工艺分析。 关键词:加工工艺;CQ6232E;车床尾架;尾架体 ABSTRACTThe machining process is part of the process of mechanical products production, its original intention is refers to using metal cutting tool or t
3、he mold to machining, make to the required shape, size, surface roughness and mechanical physical properties and become qualified parts production processes. The machining process and procedures are the important instruction production technical document, its directly related to product quality, pro
4、ductivity and its processing products economic efficiency, therefore the compilation of technological procedures whether is the quality of the products are produced the important basis. In compiling process should ensure that its rationality, scientific and perfect sex.This paper introduces the stru
5、cture of CQ6232E lathe tail frame, and carries on the analysis of the technology. In view of its tail frame body the concrete process analysis, this paper introduces the characteristics and function, this paper the tail frame body blank manufacturing form, and formulated the process route choice, me
6、chanical machining allowance, determination of procedure sizes and blank, cutting dosages and basic man-hour to determine process analysis, etc. Key words:Processing craft; CQ6232E; Lathe tail frame; Tail frame body 目 录 第一章 绪论 . 1 1.1国外机床的发展简史 . 1第二章 CQ6232E车床尾架的结构分析 . 4 2.1研究尾架的意义 . 4 2.2尾架的组成 . 4
7、2.3尾架的夹紧机构原理 . 6第三章 CQ6232E车床尾架的工艺分析 . 9 3.1工艺分析的意义 . 9 3.2套筒的工艺 . 9 3.3底座的工艺 . 11 3.4尾架体的工艺 . 13 3.4.1尾架体的零件图 . 13 3.4.2零件加工的分析 . 14 3.4.3确定毛坯的制造形成 . 14 3.4.4铸件结构工艺性分析 . 14 3.4.5铸造工艺方案的确定 . 14 3.4.6基准的选择 . 14 3.4.7制定工艺路线 . 15 3.4.8机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 . 18 3.4.9确定切削用量及基本工时 . 19结束语 . 29致 谢 . 30参考文献 . 3
8、1附录 . 32 第一章 绪论1.1 机床的发展简史公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。工作时,脚踏绳索下端的套圈,利用树枝的弹性使工件由绳索带动旋转,手拿贝壳或石片等作为刀具,沿板条移动工具切削工件。中世纪的弹性杆棒车床运用的仍是这一原理。 十五世纪由于制造钟表和武器的需要,出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床,以及水力驱动的炮筒镗床。1500 年左右,意大利人列奥纳多达芬奇曾绘制过车床、镗床、螺纹加工机床和内圆磨床的构想草图,其中已有曲柄、飞轮、项尖和轴承等新机构。 十八世纪的工业革命推动了机床的发展。1774 年,英国人威尔金森发明了较精密的炮筒镗床。次年,他用这台炮筒镗床镗
9、出的汽缸,满足了瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸,他又于 1776 年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床,促进了蒸汽机的发展。从此,机床开始用蒸汽机通过天轴驱动。 1797 年,英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架,能实现机动进给和车削螺纹,这是机床结构的一次重大变革。莫 兹利也因此被称为“英国机床工业之父”。 19 世纪,由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动,各种类型的机床相继出现。1817 年,英国人罗伯茨创制龙门刨床;1818 年美国人惠特尼制成卧式铣床;1876 年,美国制成万能外圆磨床;1835 和 1897 年又先后发明滚齿机和插齿机。 随着电动机的发明,机床开始先采用电动
10、机集中驱动,后又广泛使用单独电动机驱动。二十世纪初,为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具,相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要,又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。 随着电子技术的发展,美国于 1952 年研制成第 一台数字控制机床;1958 年研制成能自动更换刀具,以进行多工序加工的加工中心。从此,随着电子技术和计算机技术的发展和应用,使机床在驱动方式、控制系统和结构功能等方面都发生显著的变革。 德国政府一贯重视机床工业的重要战略地位,在多方面大力扶植。,于 1956年研制出第一台数控机床后,德国特别注重科学试验,理论与实际相结合,
11、基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作,对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究,在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好先进实用、货真价实,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国32特别重视数控机床主机及配套件之先进实用,其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件,在质量、性能 上居世界前列。如西门子公司之数控系统,均为世界闻名,竞相采用。 日本政府对机床 工业的发展异常重视,通过规划、法规(如“ 机振法”、“机电法”、“机信法 ”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国 ,在质量管理及数控机床技术上学习美国,甚至青出于蓝而胜于蓝。自
12、 1958 年研制出第一台数控机床后,1978 年产量(7,342 台)超过美国(5,688 台),至今产量、出口量一直居世界首位(2001 年产量 46,604 台,出口 27,409 台,占 59%)。战略上先仿后创,先生产量大而广的中档数控机床,大量出口,占去世界广大市场。在上世纪 80 年代开始进一步加强科研,向高性能数控机床发展。日本 FANUC 公司战略正确,仿创结合,针对性地发展市场所需各种低中高档数控系统,在技术上领先,在产量上居世界第一。该公司现有职工 3,674 人,科研人员超过 600 人,月产能力 7,000 套,销售额在世界市场上占 50%,在国内约占 70%,对加速
13、日本和世界数控机床的发展起了重大促进作用。 机 床是人类 进行生产劳 动的重要 工具,也 是社会生 产力发展 水平的重 要标志。普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化,精密机械与测量等技术的发展与综合应用,生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力,使原来不能解决的许多问题,找到了科学解决的途径。数控机床是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业 中,数控机床的应用也越来越 广泛,是一个企业综合实力的体现。 数控
14、车 床是数字程序控制车床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床。要学好数控车床理论和操作,就必须勤学苦练,从平面几何,三角函数,机械制图,普通车床的 工艺和操作等方面打好基础。 因此,必须首 先具有普通车工工艺学知识,然后才能从掌握人工控制转移到数字控制方面来,另一方面,若没有学好有关数学、电工学、公差与配合及机械制造等内容,要学好数控原理和程序编制等,也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求,正确处理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性,要求数控机床加工工人既是操作者,又是程序员,同时具备初级技术人员的
15、某些素质,因此,操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺(技术)要求,如加工路线,刀具及其几何参数,切削 用量,尺寸及形状位置公差。只有熟悉了各项工艺要求,并对出现的问题正确进行处理后,才能减少工作盲目性,保证整个加工工作圆满完成。 本文的 CQ6232E 车床是普通车床,普通车床的加工对象广,主轴转速和进给量的调整范围大,能加工工件的内外表面、端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作,生产效率低,适用于单件、小批生产和修配车间。 第二章 CQ6232E 车床尾架的结构分析2.1 研究尾架的意义 机械制造业是国民经济的基础产业,它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国防力量的加强,因此,
16、各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要段。 制造业中的车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机。主要分为:主轴箱(床 头 箱 )、尾架、光杠、丝杠、溜板箱、床身、进给箱(走 刀 箱 )、刀架。 尾架是车床上的重要的部件之一,它在机床上起到了关键作用。尾架体安装在机床的右端导轨上,尾架上的套筒可以安装顶尖,以支承较长的工件的右端、安装钻头、绞刀,进行空加工,也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆柱牙套螺纹工具加工内
17、、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动,然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置,摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。 尾架是车床、铣床、磨床等机床的重要部件,他的功用主要有以下几种: 1、装卡工件,例如长轴在顶尖安装; 2、安装孔加工刀具:安装钻头、铰刀等; 3、扩大车床的使用范围,如偏移尾架法加工圆锥面; 4、对刀,调节车刀高度。 2.2 尾架的组成 CQ6232E 车床尾架结构如图 2-1: 图 2-1 CQ6232E 车床尾架结构图 1-手轮手柄 2-手轮 3-丝杠 4-刻度圈 5-尾架座体 6-端盖 7-套筒 8-紧固挡块 9-尾架底座 10-紧固
18、螺栓凸轮 11-紧固螺栓 12-拧紧螺钉 13-紧固螺栓手柄 表 2-1 尾架主要零部件的工作条件、性能要求、材料和毛坯生产方法 名 称工作条件及性能要求选择材料毛坯生产方法热处理方法顶尖尖部与工件顶尖孔有强烈摩擦,但冲击力不大;顶尖尾部与套筒配合精度很高,并需经常装卸。要求硬度5762HRC9SiW18Cr4V45铸造淬火、低温回火套筒在其内孔安装顶尖尾部,配合精度很高,并经常因装卸顶尖而产生摩擦,要求硬度4548HRC,外圆及槽部也有一定的摩擦铸造调制、表面感应淬火手柄承受一般应力Q235型材螺杆受较大的轴向力,并有相互摩擦,要求耐磨45铸造淬火、低温回火螺母有相对摩擦,要求有减摩性Zcu
19、Sn10P1铸造尾架体起支撑作用,主要承受压应力和切削力HT200铸造去应力退火平键承受一般应力45型材调制滑键与套简槽相对滑动,有摩擦45型材调制手轮承受一般应力HT200铸造去应力退火2.3 尾架的夹紧机构原理 夹紧装置是尾架的一个很重要的组成部分。夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置,以便在机械加工过程中受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用下,不发生振动和位移,确保加工质量的生产安全。夹紧装置的设计和选用是否正确合理,对于保证加工质量、提高生产率、减轻工人劳动强度有很大影响。为此,夹紧装置的设计应满足以下基本要求: (1)在夹紧过程中应能保持工件定位时所获得的正确位置
20、; (2)夹紧应可靠和适当; (3)夹紧装置应操作方便、省力、安全; (4)夹紧 装置的复杂程 度和自动化程度应 与工件的生 产批量和生产 方式相适应。 一般夹紧装置有两个基本部分组成: (1)力源装置。即产生原始作用力的部分; (2)夹紧 机构,即接收 和传递原始作用力 ,使之变为 夹紧力,并执 行夹紧任务的部分。夹紧机构包括中间递力机构和夹紧元件。中间递力机构把力源传递给夹紧元件,再由夹紧元件直接与工件接触,最终完成夹霸任务。一般递力机构可以在传递夹紧作用力过程中,改变夹紧作用力方向和大小,并具有一定的自锁性能,以保证夹紧可靠。 该尾架采用偏心夹紧机构和螺旋夹紧机构。 1)偏心夹紧机构 偏
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