ca6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计毕业设计(编辑修改稿)

ca6140机床后托架加工工艺编制及夹具设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

准备工作。 例如选择机床，设计专用的工、夹、量具等。 其次，工厂的设计和调度部门根据工艺规程，制定生产计划，安排各零件的投料时间和数量，调整设备负荷，各工作地按工时定额有节奏地进行生产等，使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合，保证均衡地完成生产计划。 但是，工艺规程并不是固定不变的，它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结，它可以根据生产实际情况进行修改，使其不断改进和完善，但必须有严格的审批手续 [1]。 工艺规程制订的原则 工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质 量的前提下，争取最好的经济效益。 在制订工艺规程时应注意下列问题： 1. 技术上的先进性 在制订工艺规程时，要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用先进的工艺和工艺装备。 避免陈旧落后的工艺。 2. 经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术 要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、材 2 料消耗和生产成本最低。 3. 有良好的劳动条件 在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。 因此，在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施，以减轻工人繁杂的体力劳动 [1]。 制订工艺规程时的原始资料 制订工艺规程时的原始资料主要有： 1. 产品图样及技术条件：如产品的装配图及零件图。 2. 产品的工艺方案：如产品验收质量标准、毛坯资料等。 3. 产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。 以了解产 品及企业的管理情况。 4. 产品的生产纲领 (年产量 )。 以便确定生产类型。 5. 本企业的生产条件。 为了制订的工艺规程切实可行，一定要了解和熟悉本企业的生产条件。 如毛坯的生产能力、工人的技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现有设备状况等。 6. 有关工艺标准。 如各种工艺手册和图表，还应熟悉本企业的各种企业标准和行业标准。 7. 有关设备及工艺装备和资料。 对于本工艺规程选用的设备和工艺装备应有深入地了解，如规格、性能、新旧程度和现有精度等。 8. 国内外同类产品的有关工艺资料。 工艺规程的制订 ，要经常研究国内外有关工艺资料，积极引进适用的先进的工艺技术，不断提高工艺水平，以获得最大的经济效益 [1]。 制订工艺规程的步骤 1. 计算零件的生产纲领、确定生产类型。 2. 分析产品装配图样和零件图样。 主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，了解零件在产品中的功用。 3. 确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等。 4. 拟订工艺路线。 包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等。 3 5. 确定各工序的加工余量， 计算工序尺寸及公差。 6. 选择设备及工艺装备。 7. 确定切削用量及计算时间定额。 8. 填写工艺文件 [1]。 工艺文件格式 将工艺文件的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。 常用的工艺文件的格式有下列几种。 机械加工工艺过程卡 这种卡片以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线 (包括毛坯制造、机械加工和热处理等 )。 它是制订其它工艺文件的基础，也是生产准备、编订 其它工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。 在这种卡片中，由 于各工序的说明不够具体，故一般不直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。 但在单件小批生产中。 由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而就以这种卡片指导生产。 机械加工工艺卡片 机械加工工艺卡片是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。 它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。 机械加工工艺卡片内容包括零件的材料、重量、毛坯种类、工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工 艺装备等。 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。 它更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。 在这种卡片上要画工序简图，说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。 一般用于大批大量生产的零件。 因此，一 4 个合格的适应市场的机械制造厂家必须要重视并完善工艺制度。 先进的工艺文件是我们科学组织生产，保证高质量产品的重要依据。 完善机械加工工艺规程及工艺文件势在必行 [1]。 夹具设计 的基本要求 1. 工装夹 具应具备足够的强度和刚度。 夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。 2. 夹紧的可靠性。 夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品外形、尺寸符合图样要求。 即不能答应工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。 3. 良好的工艺性。 所设计的夹具应便于制造、安装和操作，便于检验、维修和更换易损零件。 设计时还要考虑车间现有的夹紧动力源、吊装能力及安装场地等因素，降低夹具制造成本。 4. 夹具体的确定。 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连 接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。 因此，综合考虑结构合理性、工艺性、经济性、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体。 夹具体的外形尺寸在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定 [2]。 5 第 2章 CA6140机床后托架加工工艺编制 CA6140机床后托架的工艺性分析 及毛坯的选择 CA6140机床后托架结构的工艺性 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 中三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求。 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。 CA6140机床后托架的技术要求 加工过程中分三组加工。 底 面 加工、侧面三杠孔加工、顶面的四个孔 以及左视图上的两个孔。 ⑴ 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。 ⑵ 侧面的三孔 加工 ，分别为  ，  ，  ，其表面粗糙度要求 ， 要求的精度等级分别是 8IT ， 7IT ， 7IT。 ⑶ 以顶面为住加工面的四个孔，分别是以 132 和 202  为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 50Rz ， ，以及以 132 和 102 的阶梯孔，其中 102 是装配铰孔，其中 132 孔的表面粗糙度要求是 50Rz ， ， 102 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是。 6 图 21 CA6140 机床后托架零件图 CA6140机床后托架毛坯的选择 CA6140 机床后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 mm3~1 ，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 ,而年产量是 5000 件，由《机械加工工艺手册》 [3]表 可知是中批量生产。 加工工艺过程的设计 工艺过程的组成 机械加工工艺过程是按一定的顺序逐步进行的。 为了便于组织生产，合理使用设备和劳力，以确保加工质量和提高生产效率，机械加工工艺过程由工序、安装、工位、和工步等组成。 1. 工序 一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时对几个工件所 连续完成的那一部分工艺过程称为工序。 2. 安装 7 在某一工序中，有时需要对零件进行多次装夹加工，工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。 3. 工位 为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占的每一个位置，称为工位。 4. 工步 一道工序（一次安装或一个工位）中，可能需要加工若干个表面只有一把刀具，也可能虽只加工一个表面，但却要用若干把不同的刀具。 在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序，称为一个工步。 5. 行程 有些 工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一把刀具，对同以表面进行多次切削，这样，刀具对工件每切削一次就称为一次行程 [4]。 定位基准的选择 1. 粗基准的选择 选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。 选择粗基准时，一般应遵循的原则： ⑴ 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面为粗基准。 如果工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表 面作为粗基准。 以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 ⑵ 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。 例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。 因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。 这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 ⑶ 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。 有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 ⑷ 粗基准应避免重复使用，因为粗 基准的表面大多数是粗糙不规则的。 多次使用难以保证表面间的位置精度。 8 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证 CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。 从 CA6140 机床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为 CA6140 机床后托架加工粗基准 [4]。 2. 精基准的选择 ⑴ 用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓 “基准重合 ”原则。 ⑵ 当工件以某一组精基准定位可以较方便的加工其它各表面时，应尽可 能在多数工序中采用此组精基准定位，即所谓 “基准统一 ”原则。 选作统一基准的表面，一般都应是面积较大、精度较高的平面、孔以及其它距离较远的几个面得组合，例如：箱体零件用一个较大的平面和两个距离较远的孔作精基准；轴类零件用两个顶尖孔作精基准；圆盘类零件用其端面和内孔作精基准。 ⑶ 当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其它表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循 “自为基准 ”的原则。 例如在最后磨削床身导轨面时，为了使 加工余量小而均匀以提高导轨面的加工精度和磨削生产率，可在磨头上装百分表，在床身下装可调支承，以导轨面本身为精基准调整找正，其它都是以加工表面本身作为精基准的例子。 ⑷ 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时，可遵循 “互为基准 ”的原则。 例如加工精密齿轮，当高频淬火把齿面淬硬后，需再进行磨齿。 因其淬硬层较薄，所以磨削余量应小而均匀，这样就得先以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，以保证齿面余量均匀。 ⑸ 精基准的选择应使定位准确， 夹紧可靠。 为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度 [4]。 加工阶段的划分 零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行，为此，一般都将整个工艺过程划分几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循的工艺过程划分阶段的原则。 按加工性质和作用的不同，工艺过程可划分如下几个阶段： 9 1. 粗加工阶段 这个阶段的主要作用是切去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准，因此主要是提高生产率问题。 2. 半精加工阶段 这个阶段的作用是为零件主要 表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工，一般在热处理之前进行。 3. 精加工阶段 对于零件上精度和表面粗糙度要求高的表面，还要安排精加工阶段。 这阶段的任务主要是提高加工表面的各项精度和降低表面粗糙度。 有时由于毛坯余量特别大，表面十分粗糙，在粗加工前还需要去黑皮的加工阶段，称为荒加工阶段。 为了及时地发现毛坯的缺陷的减少运输工作量，通常把荒加工放在毛坯车间中进行。 此外，对零件上精度和表面粗糙度要求特别高的表面还应在精加工后进行光整加工，称为光整加工阶段。 划分 加工阶段的原因： ⑴ 粗加工时切去的余量较大，因此产生的切削力和切削热都较大，功率的消耗也较多，所需要的夹紧力也大，从而在加工过程中工艺系统的受力变形、受热变形和工件的残余应力变形也都大，不可能达到高的加工精度和表面质量，需要有后续的加工阶段逐步减小切削用量，逐步修正工件的原有误差。 此。