《CA6140后托架設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CA6140后托架設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、設(shè)計(jì)說(shuō)明設(shè)計(jì)要求：CA6140車(chē)床后托架，年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)）。設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)后托架加工工藝規(guī)程，并對(duì)指定工序進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1.對(duì)零件進(jìn)行工藝分析；2.確定毛坯制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖；3.制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡；4.對(duì)指定工序，選擇機(jī)床及夾、量、刀具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫(xiě)工藝工程卡；5.對(duì)指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)夾具裝配圖；6.對(duì)夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖；7.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。課程設(shè)計(jì)題目制定CA6140車(chē)床后托架的加工工藝，設(shè)計(jì)后托架的2-10錐孔底孔和2-13孔及其2-20 沉孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明
2、書(shū)1 CA6140車(chē)床后托架的零件分析1.1后托架的結(jié)構(gòu)和作用 后托架在CA6140車(chē)床床身尾部，三個(gè)孔分別裝絲桿、光桿、操作桿，起支撐作用和固定作用，是CA6140機(jī)床的一個(gè)重要零件。其零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)形狀不是很復(fù)雜，側(cè)面三桿孔精度要求較高。側(cè)面三桿孔的粗糙度要求的Ra1.6，所以要求精加工。其三桿孔的中心線和底平面有平面度的公差要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(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。1.2后托架的技術(shù)要求表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ra（m） 形位公差后托架底面120x600.1
3、4IT111.640孔4000.0250.025IT71.630.2孔30.20+0.20.2IT121.625.5孔25.50+0.30.3IT131.640孔中的油槽3Rz50三桿孔相鄰兩孔中心距離630.05IT10三桿孔圓心與底平面的距離350.07IT116和M6孔6Rz5013、220階梯孔132-206.3Rz50210裝配錐孔2-101.62132136.3锪平426.3主要有四組加工：底平面銑加工、三桿孔、固定螺釘孔和定位銷(xiāo)底孔、以及6和M6孔的加工。1.3 審查后托架的工藝性分析零件圖知，底平面軸向方向銑削了一個(gè)低槽，減少了加工平面，又使底平面的加工精度更容易得到；底平面平
4、面度要求可防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，保證了三桿孔的位置精度；同時(shí)三桿孔軸線相對(duì)平面A和軸線B的平行度要求也提高了孔系的裝配精度和形位精度。另外，該零件除主要定位和工作表面外，企業(yè)表面加工精度均較低，不需在機(jī)床上進(jìn)行加工，鑄造出來(lái)的工件精度已達(dá)到其要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，也可在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。1.4確定后托架的生產(chǎn)類(lèi)型Q=5000臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)，a%=3%和b%=0.5%N=Qm（1+a%）（1+b%）=5175.75件后托架重量為3.05kg，屬于輕型零件，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。2 CA6140車(chē)床后托架的工藝規(guī)
5、程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1.1選擇毛坯零件材料為灰鑄鐵，硬度為HT200，考慮到機(jī)床在工作過(guò)程中不經(jīng)常加速，承受交變載荷以及沖擊載荷較小，因此應(yīng)該選用金屬模機(jī)械砂型鑄造，又因?yàn)槭桥可a(chǎn)，而且零件的尺寸不大，故可以用鑄造，這樣既可以保證工作的可靠性又提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。2.1.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由參考文獻(xiàn)1表2-12-5可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。1、 公差等級(jí)由后托架的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)CT為810,選10級(jí)。2、 鑄件重量已知機(jī)械加工后托架的重量為3.05kg,由此可初估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為4.5k
6、g。3、 零件表面粗糙度由零件圖可知，該后托架各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6um。根據(jù)上述因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于下表中。表2-1 后托架毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量鑄件重量/kg公差等級(jí)CT4.510項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm備注底面A與三孔中心 距離3521.3表2-3、2-42.1.3繪制后托架鑄造毛坯圖由確定后的毛坯基本尺寸和尺寸公差畫(huà)出毛坯簡(jiǎn)圖，所有孔系都為不鑄出孔。如文件袋附圖所示。2.2擬定后托架的工藝路線2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。（1） 精基準(zhǔn)的選擇 從CA
7、6140機(jī)床后托架零件圖分析可知，底面A為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選其為精基準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。（2） 粗基準(zhǔn)的選擇因?yàn)榱慵魇墙饘倌ｈT造成型，鑄造精度較高，所以選擇側(cè)面孔40、30.2底面作為粗基準(zhǔn)加工底面A，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。2.2.2 表面加工方法的確定根據(jù)后托架零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定工件各表面的加工方法，如下表所示。表3-1加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra加工方案?jìng)渥端面IT111.6粗銑-精銑參考文獻(xiàn)1 查表 1-7 1-8 2-13Rz50、6.3鉆-锪2-101.6鉆-鉸40mmIT71.6鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸30.2IT121
8、.6鉆、粗鉸、精鉸25.5IT131.6鉆、粗鉸、精鉸2-20沉孔R(shí)z50、6.3鉆、锪鉆13沉孔R(shí)z50鉆、锪鉆R22端面6.3锪6長(zhǎng)孔IT12Rz50鉆6螺紋孔鉆-攻螺紋2.2.3加工階段的劃分該后托架加工工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。在粗加工階段，先將精基準(zhǔn)加工好，使后續(xù)工序可采用其作精基準(zhǔn)定位加工，保證加工精度。在半精加工階段，完成孔的鉆、擴(kuò)和鉸加工。在精加工階段，保證各加工表面的加工精度和表面粗糙度。2.2.4工序原則的選擇選用工序集中原則安排后托架的加工工序，該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且可
9、使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔肋時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置度要求。2.2.5工序順序的安排機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，先加工精基準(zhǔn)后托架的底面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面三個(gè)孔，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工后托架底面，后加工孔。2.2.6確定工藝路線工序1：粗、精銑底面A工序2：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸三桿孔工序3：銑40油槽工序4：锪R22端面工序5：鉆孔2-13、10工序6：锪孔13、2-20工序7：鉆6、M6螺孔工序8：攻M6螺
10、紋工序9：倒角、去毛刺工序10：檢驗(yàn)2.3機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選擇2.3.1機(jī)床設(shè)備的選擇查閱參考文獻(xiàn)2機(jī)械加工工藝手冊(cè)可得：立式銑床，主要用于銑削加工；搖臂鉆床Z35，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。2.3.2工藝裝備的選擇查資料2機(jī)械加工工藝手冊(cè)可得：1. 刀具：高速鋼套式面銑刀，直柄麻花鉆、直柄短麻花鉆、直柄長(zhǎng)麻花鉆、帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆2. 其他設(shè)備的選用夾具：夾具采用專(zhuān)用的銑、鉆、夾具量具選用：塞規(guī)，螺紋塞規(guī)、多用游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺輔助設(shè)備：銼刀、鉗子等2.4加工余量、工序尺寸和公差的確定1 、210的加工余量、工序尺寸和公差的確定查參考文獻(xiàn)1表2-28可得，10孔的精鉸余量Z=0.04mm
11、；粗鉸余量Z=0.08mm；鉆孔余量Z=9.8mm。查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，精鉸：IT7；粗鉸：IT9；鉆孔：IT12。根據(jù)結(jié)果，再查表知每個(gè)工步的公差值分別為，精鉸：0.015mm；粗鉸：0.036；鉆：0.15mm。綜上所述，加工10孔的工序尺寸及公差分別為，精鉸：100+0.015mm；粗鉸：9.960+0.036mm；鉆孔：9.80+0.15mm2.5后托架切削用量和時(shí)間定額的計(jì)算一、切削用量的計(jì)算2.5.1粗、精銑A底面的切削用量計(jì)算工步1：粗銑底面A1) 背吃刀量的確定 取2) 進(jìn)給量的確定 由由參考文獻(xiàn)1表5-7，按機(jī)床功率為=5kw,工件-夾具系統(tǒng)剛度為中
12、等條件選取，該工步的每齒進(jìn)給量取為0.15mm/z3) 銑削速度的計(jì)算 由表5-9按鑲齒銑刀、的條件選取，銑削速度可取為40m/min，由公式可求得該工步銑刀轉(zhuǎn)速n=159.15r/min，參照由參考文獻(xiàn)1表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=160r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=40.21m/min。工步2：精銑底面A1) 背吃刀量的確定 取2) 進(jìn)給量的確定 參考由參考文獻(xiàn)1表5-8表面粗糙度的條件選取，該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量取為0.3mm/r銑削速度的計(jì)算 由參考文獻(xiàn)1表5-9按鑲齒銑刀、，的條件選取，銑削速度可取為，由公式可求得該工步銑刀轉(zhuǎn)速n=
13、279.32r/min，參照參考文獻(xiàn)1表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速。再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度2.5.2鉆孔9.8、2-13的切削用量計(jì)算工步1：鉆孔9.81）背吃刀量的確定 取ap=4.9mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.15mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 由表5-22按工件材料為鑄鐵HT200，取20m/min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=649.61r/min。由表4-6所列搖臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=670r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=20.63m/min工步2：鉆孔131） 背吃刀量
14、的確定 取ap=6.5mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.25mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 由表5-22按工件材料為鑄鐵HT200，取20m/min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=489.71r/min。由表4-6所列搖臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=530r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=21.65m/min2.5.3锪13、2-20孔工步一：锪13孔1）背吃刀量的確定 取ap=1.6mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.32mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 由表5-22按工件材料為鑄鐵HT200，取20m/
15、min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=489.70r/min。由表4-6所列搖臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=420r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=17.15m/min工步二：锪2-20孔1）背吃刀量的確定 取ap=3.5mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.4mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 由表5-22按工件材料為鑄鐵HT200，取20m/min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=318.47r/min。由表4-6所列搖臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=335r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=21.05m/min2.5.4鉸2-10裝配孔工
16、步一：粗鉸2-101）背吃刀量的確定 取ap=0.08mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.4mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 取5m/min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=159.79r/min。由表4-6所列搖臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=170r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=5.32m/min工步二：精鉸2-101）背吃刀量的確定 取ap=0.02mm。2）進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)1表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.32mm/r。3）切削速度的的計(jì)算 取5m/min，由公式可求得該工步鉆頭轉(zhuǎn)速n=159.15r/min。由表4-6所列搖
17、臂鉆床Z35主軸轉(zhuǎn)速范圍，取轉(zhuǎn)速n=170r/min，再由公式，可求出實(shí)際速度v=5.34m/min二、時(shí)間定額的計(jì)算2.5.5鉆2-10、2-13的基本時(shí)間計(jì)算對(duì)10孔，由參考文獻(xiàn)1表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式求得，其中l(wèi)=65mm， l2取2mm， =4.94mm。由公式可求得tj1=42.95s，另一10孔，tj2=14.89s對(duì)13孔，由參考文獻(xiàn)1表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式求得，其中l(wèi)=65mm， l2取2mm， =5.91mm。由公式可求得tj3=33.02s，另一13孔，tj4=11.73s。該工序tj=tj1+tj2+tj3+tj4=42.95s+33.02s+14
18、.89s+11.73s=102.59s2.5.6锪13、2-20孔锪13孔：tj=l+l1fn=18.75s锪2-20孔，tj=l+l1fn=6.27s 6.27sX2=12.54s該工序tj=18.75s+12.54s=31.29s2.5.7 鉸錐孔2-10粗鉸2-10 查表5-42，取l1=0.19mm，l2=13mm；l=20，f=0.4mm/r，n=170r/min，求得tj1=29.29s tj=2tj1=58.57s。精鉸2-10 查表5-42，取l1=0.19mm，l2=13mm；l=20，f=0.32mm/r，n=170r/min，求得tj1=36.61s tj=2tj1=73
19、.21s。2.5.8輔助時(shí)間的計(jì)算輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為，本設(shè)計(jì)取，則各工序的輔助時(shí)間分別為：工序1的輔助時(shí)間：tf=0.15tj=0.15102.59s=15.39s工序2的輔助時(shí)間：tf=0.15tj=0.1531.29s=4.69s工序3的輔助時(shí)間：粗鉸：tf=0.15tj=0.1558.57s=8.79s精鉸：tf=0.15tj=0.1573.21s=10.98s2.5.9其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作場(chǎng)地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本設(shè)計(jì)中后托架的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工
20、作場(chǎng)地時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，休息與生理需要時(shí)間是作業(yè)時(shí)間的，本設(shè)計(jì)中均取為則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式計(jì)算，它們分別為：工序1的其他時(shí)間：tb+tx=6%15.39s+10.59s=7.08s工序2的其他時(shí)間：tb+tx=6%4.69s+31.29s=2.16stb+tx=6%8.79s+58.57s=4.04stb+tx=6%10.98s+73.21s=5.05s2.5.10 單件時(shí)間tdj的計(jì)算工序1:tdj=102.59s+15.39s+7.08s=125.06s工序2：tdj=:31.29s+4.69s+2.16s=38.14s工序3：粗鉸：tdj1=58.57s+8.79s+4.04s=
21、71.4s精鉸：tdj2=73.21s+10.98s+5.05s=89.24stdj=71.4s+89.24s=160.64s3.專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)3.1夾具設(shè)計(jì)任務(wù)已知：工件材料為HT200，毛胚為金屬模鑄件，所用機(jī)床為Z35搖臂鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。要求為該工序設(shè)計(jì)一鉆床夾具。3.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案（1）確定定位元件 本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的2-10錐孔底孔和2-13孔及其2-20 沉孔。工件以底面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承扳和支承釘上實(shí)現(xiàn)完全定位（2）確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對(duì)213mm、210mm孔進(jìn)行鉆孔加工。為了保證孔的位置精度，提高剛度，減少刀具的變形，確保孔的加工精度，
22、故采用鉆孔的導(dǎo)向裝置。又屬大批量生產(chǎn)，則選用可換鉆套作為鉆孔的導(dǎo)向裝置。（3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對(duì)工件特征，選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，如圖7-4。該螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中螺桿頭部通過(guò)活動(dòng)壓塊與工件表面接觸，擰緊螺桿時(shí)，壓塊不隨螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，故不會(huì)帶動(dòng)工件。用壓塊壓工，由于承壓面積大，故不會(huì)壓壞工件?？偨Y(jié)此次課程設(shè)計(jì)，使自己扎實(shí)的掌握了有關(guān)本專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但通過(guò)思考、詢(xún)問(wèn)，終于做完了課程設(shè)計(jì)，也暴露出了自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。同時(shí)，也感謝輔導(dǎo)老師對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 2于俊一、鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.23關(guān)慧貞、馮辛安主編.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.11- 17 -
CA6140后托架設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
