夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---ca6140車床后托架

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　序言1</b></p><p><b>　　一、零件的分析1</b></p><p>　　1.1 零件的作用1</p><p>　　1.2 零件的工藝分析1</p><p

2、>　　1.3 零件的技術(shù)要求2</p><p>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式3</p><p>　　2.2基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇3</p><p>　　2.2.2精基準(zhǔn)的選擇4</p><p>　　三、制

3、定工藝路線4</p><p>　　四、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定8</p><p>　　五、確定切削用量及基本工時(shí)8</p><p>　　六、粗銑平面夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)9</p><p>　　6.1問(wèn)題的提出9</p><p>　　6.2定位基準(zhǔn)的選擇9</p><p>　　6

4、.3.切削力及夾緊力的計(jì)算9</p><p>　　6.4 誤差分析及計(jì)算10</p><p><b>　　七、總結(jié)11</b></p><p><b>　　參考資料12</b></p><p><b>　　序 言</b></p><p>　

5、　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化專業(yè)相關(guān)課程之后的一次具有總結(jié)意義的課程設(shè)計(jì)，是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前的一次較深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，就我個(gè)人而言，希望能通過(guò)此次設(shè)計(jì)來(lái)更好的鍛煉自己的能力，提升自己的綜合水平。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計(jì)中尚有一些不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。</p><p><b>　　一、零

6、件的分析</b></p><p><b>　　1.1 零件的作用</b></p><p>　　題目所給的是CA6140車床后托架。后托架在CA6140車床車身的尾部，三個(gè)孔分別裝絲杠、光杠、轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)，其加強(qiáng)固定作用。在與之間的孔為毛線孔，用于導(dǎo)通油路；旁邊的螺紋孔是連接油蓋的；正面的四個(gè)孔將后托架固定于車床尾部。</p><p>　

7、　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的是CA6140機(jī)床的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對(duì)精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或

8、部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的。</p><p>　　1.3零件的技術(shù)要求</p><p>　　其加工有三組加工。底面、側(cè)面三孔、頂面的四個(gè)孔、以及左視圖上的兩個(gè)孔。</p><p>　?、牛缘酌鏋橹饕庸さ谋砻妫械酌娴你娂庸?，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。</p><p>　　

9、⑵．另一組加工是側(cè)面的三孔，分別為，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等級(jí)分別是，，。</p><p>　　⑶．以底面為基準(zhǔn)加工面的四個(gè)孔，分別是以和為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是，，以及以和的階梯孔，其中是裝配鉸孔，其中孔的表面粗糙度要求是，</p><p>　　，是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。</p><p>　?、龋瓹A6140機(jī)床后托架毛坯的選擇

10、金屬鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。</p><p>　　單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因?yàn)镃A6140機(jī)床后托架的重量只有3.05kg,而年產(chǎn)量是5000件，由[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.1-3可知是中批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1

11、 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200，由于后托架主要用于在加工超出床身長(zhǎng)度的細(xì)長(zhǎng)桿零件時(shí)，用來(lái)支撐工作機(jī)床附件，主要起支撐和固定作用，承受靜載荷，因此選用鑄件，有零件年產(chǎn)量較大，屬大批生產(chǎn)的水平，且零件的輪廓尺寸不大，可采用金屬模機(jī)器造型鑄造，這可大量減少切削加工的勞動(dòng)量，提高材料的利用率，降低了機(jī)械加工成本。從加工精度方面考慮，這也是可行的。</p><p>&

12、lt;b>　　2.2 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機(jī)床后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面作為粗</p><p>　　基準(zhǔn)，若零件

13、有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的加工表面作為粗基準(zhǔn)）從CA6140機(jī)床后托架零件圖分析可知，選擇側(cè)面三孔作為CA6140機(jī)床后托架加工粗基準(zhǔn)。</p><p>　　2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證CA6140機(jī)床后托架在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從CA614

14、0機(jī)床后托架零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準(zhǔn)。</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。</p><p

15、><b>　　三、制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在用生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮用萬(wàn)能車床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率，同時(shí)也要保證質(zhì)量。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見(jiàn)下表：</p><p>　　表1.

16、1加工工藝路線方案比較表</p><p>　　加工工藝路線方案的論證：</p><p>　?、牛桨涪蛟?20工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。</p><p>　?、疲桨涪蛟?0工序中先安排銑底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度?lt;/p><p>　　⑶．方案

17、Ⅱ符合粗精加工分開(kāi)原則。</p><p>　　由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程如下表：</p><p>　　表1.2加工工藝過(guò)程表</p><p>　?。ㄟx工序10為工序及夾具設(shè)計(jì)對(duì)象）</p><p>　　四、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　CA6140機(jī)床

18、后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT200，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用金屬模機(jī)器造型鑄造毛坯。</p><p>　　此工序進(jìn)行底面的銑削，</p><p>　　查[16]表4-29，粗銑的加工余量為1.5-2.0；</p><p>　　查[16]表4-30，精銑的加工余量為0.6-0.8。</p><p>　　

19、所以，零件的總加工余量為2.1-2.8之間。</p><p>　　確定切削用量及基本工時(shí)</p><p><b>　　加工條件：</b></p><p>　　工序10粗銑托架底面</p><p>　　工件材料：HT200，鑄造</p><p>　　機(jī) 床：立式銑床X53K</p>

20、<p>　　刀 具：W6Mo5Cr4V2Al，刀型采用套式立銑刀，刀具尺寸D=80，z=10</p><p><b>　　確定切削用量</b></p><p>　　查[17]表4.2-32，取n=125r/min，實(shí)際切削速度為</p><p><b>　　，</b></p><p&

21、gt;　　此時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為</p><p><b>　　，</b></p><p>　　其中，查[18]表9-13，。</p><p><b>　?。ㄓ?jì)算基本工時(shí)</b></p><p>　　查[19]基本工時(shí)：</p><p>　　其中， ，查表3.25，入切量及

22、超切量</p><p>　　L=120+14=134mm</p><p><b>　　所以。</b></p><p><b>　　六、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　6.1問(wèn)題的提出</b></p><p>　　要用來(lái)粗銑托臺(tái)底面，因?yàn)槭堑?/p>

23、一道工序，為粗加工，對(duì)精度的要求并不是太高，主要考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　6.2定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　可知，托架底面在粗加工時(shí)，只能以鑄造面為基準(zhǔn)，此處選擇主視圖最右端的R21圓柱面和最左端的短平面為定位基準(zhǔn)，采用V形塊和固定支撐板定位，為了提高效率和減小勞動(dòng)強(qiáng)度，采用氣動(dòng)夾緊。</p><p>　　6.3切削力及夾緊力

24、的計(jì)算</p><p>　　刀具：高速鋼套式立銑刀，直徑80mm，z=10</p><p><b>　　查切削手冊(cè)知：</b></p><p><b>　　，其中</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　水平分力：Fh=1

25、.1F=3091N</p><p>　　垂直分力：Fv=0.3F=843N</p><p>　　計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K=K1K2K3K4</p><p>　　其中：K1為基本安全系數(shù)1.5</p><p>　　K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1</p><p>　　K3為刀具鈍化系數(shù)1.1</p><

26、;p>　　K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1</p><p>　　所以F'=KFh=1.5x1.1x1.1x1.1x3091=5610.2。</p><p>　　氣缸選用直徑125mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力為0.8MPa時(shí)，氣缸推力為9817.2N</p><p>　　故本夾具可安全工作。</p><p>　　6.4誤差分析與計(jì)算</

27、p><p>　　本夾具由于是第一步加工所用夾具，其本身的定位就是用粗基準(zhǔn)定位，所以在精度公差方面還不涉及去如何保證的問(wèn)題，只要能保證工件在加工完的基本尺寸即可。</p><p>　　通過(guò)分析可知，在保證了定位件的位置精度后，即可保證工件的基本尺寸。</p><p><b>　　七、總 結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本

28、次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過(guò)程的分析、銑鏜鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 許曉旸，專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，20

29、03。</p><p>　　[2] 孫已德，機(jī)床夾具圖冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984：20-23。</p><p>　　[3] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室，機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社，1983：42-50。</p><p>　　[4] 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。</p>

30、<p>　　[5] 孟少龍，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991。</p><p>　　[6] 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。</p><p>　　[7] 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。</p><p>　　[8] 馬賢智，機(jī)

31、械加工余量與公差手冊(cè)[M]，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994。</p><p>　　[9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。</p><p>　　[10] 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[11] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技

32、術(shù)出版社，1987。</p><p>　　[12] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。</p><p>　　[13] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。</p><p>　　[14] 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M]，銀川：寧夏人民出版

33、社，1991。</p><p>　　[15] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量[M]，中國(guó)計(jì)量出版社，2000：9-19。</p><p>　　[16] 陳宏鈞，機(jī)械加工工藝施工人員手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2008.3。</p><p>　　[17] 李益民，機(jī)械工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7。</p><p>　　[1