CA6140车床后托架[831001] 加工工艺和镗三杠孔夹具设计【Φ25.5,Φ30.2,Φ40】说明书资料

攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要 I 摘 要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 工序，工艺，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 需要 CAD 图纸，扣扣 414951605 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要 II 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘 要 III 攀枝花学院本科毕业设计（论文） Abstract IV ABSTRACT Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Keywords： The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目 录 1 目 录 摘 要 .I ABSTRACT . IV 1 CA6140 机床后托架加工工艺 . 3 1.1 CA6140 机床后托架的工艺分析 . 3 1.2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工艺分析 . 3 1.2.1 CA6140 机床 后托架的技术要求 . 4 1.3 加工工艺过程 . 4 1.4 确定各表面加工方案 . 4 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 . 4 1.4.2 平面的加工 . 4 1.4.3 孔的加工方案 . 4 1.5 确定定位基准 . 5 1.5.1 粗基准的选择 . 5 1.5.2 精基准选择的原则 . 6 1.6 工艺路线的拟订 . 6 1.6.1 工序的合理组合 . 7 1.6.2 工序的集中与分散 . 7 1.6.3 加工阶段的划分 . 8 1.6.4 加工工艺路线方案的比较 . 9 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 . 12 1.7.1 毛坯的结构工艺要求 . 12 1.7.2 CA6140 机床后托架的偏差计算 . 13 1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） . 16 1.8.1 工序 1：粗、精铣底面 . 16 1.8.2 工序 2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 . 18 1.8.3 工序 3：钻顶面四孔 . 24 1.8.4 工序 4：钻侧面两孔 . 28 1.9 时间定额计算及生产安排 . 30 1.9.1 粗、精铣底面 . 30 1.9.2 镗侧面三杠孔 . 31 1.9.3 钻顶面四孔 . 32 2 专用夹具设 计 . 34 2.1 铣平面夹具设计 . 34 2.1.1 研究原始质料 . 34 2.1.2 定位基准的选择 . 34 2.1.3 切削力及夹紧分析计算 . 34 2.1.4 误差分析与计算 . 35 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目 录 2 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 . 36 2.2 镗孔夹具设计 . 36 2.2.1 研究原始质料 . 36 2.2.2 定位基准的选择 . 36 2.2.3 切削力及夹紧力的计算 . 37 2.2.4 误差分析与计算 . 39 2.3 钻顶面四孔夹具设计 . 39 2.3.1 研究原始质料 . 39 2.3.2 定位基准的选择 . 40 2.3.3 切削力及夹紧力的计算 . 40 2.3.4 误差分析与计算 . 41 2.3.5 夹具设计及操作的简要说明 . 41 结 论 . 41 参考文献 . 43 致 谢 . 44 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 3 1 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 6.1Ra ，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 锪 平图 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攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 4 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6.1Ra ，平面度公差要求是 0.03。 另一组加工是侧面的三孔，分别为 03.005.25， 02.0030， 025.0040，其表面粗糙度要求 6.1Ra 要求的精度等级分别是 8IT ， 7IT ， 7IT 。 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 ， 3.6Ra ，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 ，3.6Ra ， 102 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 3.6Ra 。 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 mm31 ，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，也就攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 4 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，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为 IT6，表面粗糙度为 Ra0.63 m， 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（ 97 ITIT ），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（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040）的加工顺序为：粗镗 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 5 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 50Rz ，所以我们采用一次钻孔的加工方法， 132 的孔选择的加工方法是钻，因为 202 的孔和 132 是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 132 的孔基础上再锪孔钻锪到 202 ，而另一组 132 和 102 也是一组阶梯的孔，不同的是 102 的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是 6.1Ra ，所以全加工的方法是钻 扩 铰。 1.5 确定定位基准 1.5.1 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、位子符合图纸要求。 粗基 准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互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。 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。 应选择加 工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 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。 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。 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 机床攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 6 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。 1.5.2 精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基 准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。 自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。 此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 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，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。 选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 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。 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 7 1.6.1 工序的合理组合 确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 0.4% 1.1%苏打及 0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200 。 1.6.2 工序的集中与分散 制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点 工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 8 工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。 一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。 1.6.3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗 加工阶段 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。 粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为 Ra80100 m。 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证 合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25 m。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 ,主要目的是保证零件的形状位置几精度 ,尺寸精度及表面粗糙度 ,使各主要表面达到图纸要求 .另外精加工工序安排在最后 ,可防止或减少工件精加工表面损伤。 精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 9 度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25 m。 光整加工阶段 对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺 度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为 Ra1.250.32 m。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。 1.6.4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表： 表 1.1 加工工艺路线方案比较表 工序号 方案 方案 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣底平面 A 侧面和外圆 粗、精铣底平面 A 侧面和外圆 020 精铣底平 A 粗 侧面和外圆 粗镗孔：40 2.30 、 5.25 底面和侧面 040 钻、扩孔：40 2.30 、 5.25 底面和侧面 半精镗孔：40 、 2.30 、5.25 底面和侧面 050 粗铰孔：40 、2.30 、 5.25 底面和侧面 精镗孔：40 、2.30 、 5.25 底面和侧面 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 10 060 精铰 孔：40 、2.30 、 5.25 侧面和两孔 粗铣油槽 底面和侧面 070 粗铣油槽 底面和侧面 钻：10 、 13 底面和侧面 080 锪钻孔：42 底面和侧面 扩孔13 底面和侧面 090 钻：10 、 13 底面和侧面 精铰锥孔： 10 底面和侧面 110 扩孔13 底面和侧面 锪钻孔：10 、13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 10 底面和侧面 去毛刺 130 锪钻孔：10 、13 底面和侧面 钻：6M 、 6 底面和孔5.25 140 钻：6M 、 6 底面和孔5.25 攻螺纹 6M 底面和孔5.25 150 攻螺纹 6M 底面和孔5.25 锪平面 160 锪平面 倒角去毛刺 160 倒角去毛刺 检验 170 检验 加工工艺路线方案的论证： 方案 在 120 工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。 方案在 010 工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。 方案符合粗精加工分开原则。 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 11 由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表： 表 1.2 加工工艺过程表 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： mm220 宽： mm60 高：mm70 孔： 5.21 、 2.26 、 36 020 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 A 工件用专用夹具装夹；立式铣床 )52( KX 060 粗镗 粗镗镗孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 070 铣 粗铣油槽 080 半精镗 半精镗镗孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 090 精镗 精镗镗孔： 03.005.25 ， 02.0030 ， 025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ 68T ） 100 钻 将孔132 、 102 、 202 钻到直径 mmd 10 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z 110 扩孔钻 将132 扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻 锪孔13 、 202 到要求尺寸 130 铰 精铰锥孔102 140 钳 去毛刺 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 12 150 钻 钻孔6M 、 6 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z 160 攻丝 攻螺纹6M 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 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。 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 13 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（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040）的中心线的尺寸为 07.035 。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 mm4.37.2 ，现取 mm0.3 。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取 mm28.0 。 精铣：由参考文献 7机械加工工艺手册表 2.3-59，其余量值规定为 mm5.1 。 铸造毛坯的基本尺寸为 390.10.335 ，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 。mm1.1 毛坯的名义尺寸为： 390.10.335 毛坯最小尺寸为： mm45.3855.039 毛坯最大尺寸为： mm55.3955.039 粗铣后最大尺寸为： mm360.135 粗铣后最小尺寸为： mm72.3528.036 精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（ 03.005.25， 02.0030，025.0040 ）的中心线的尺寸为 07.035 。 正视图上的三孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献 15互换性与技术测量表 1-8，可以查得： 孔 03.005.25： 粗镗的精度等级： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm21.0 半精镗的精度等级： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm084.0 精镗的精度等级： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 mm021.0 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 14 孔 02.002.30 粗镗的精度等级： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm21.0 半精镗的精度等级： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm084.0 精镗的精度等级： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 mm021.0 孔 025.002.40 粗镗的精度等级： 12IT ，表面粗糙度 umRa 15 ，尺寸偏差是 mm25.0 半精镗的精度等级： 10IT ，表面粗糙度 umRa 5.2 ，尺寸偏差是 mm1.0 精镗的精度等级： 7IT ，表面粗糙度 umRa 6.1 ，尺寸偏差是 025.0 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： 03.005.25孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2 ； 02.002.30 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2 ；025.0040 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2 。 半精镗： 03.005.25孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2.1 ； 02.002.30 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2.1 ；025.0040 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm2.1 。 精镗： 03.005.25孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm8.0 ； 02.002.30 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm8.0 ； 025.0040 孔，参照 7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为 mm8.0 。 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 03.005.25 孔毛坯基本尺寸为 ： mm5.218.02.125.25 ； 013.080 孔毛坯基本尺寸为 ： mm2.268.02.122.30 ； 035.0100 孔毛坯基本尺寸为 ： mm368.02.1240 。 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攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 15 CT7，再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差分别为： 。、 mmmmmm 9.09.09.0 03.005.25 孔毛坯名义尺寸为 ： mm5.218.02.125.25 ； 毛坯最大尺寸为 ： mm95.2145.05.21 ； 毛坯最小尺寸为 ： mm05.2145.05.21 ； 粗镗工序尺寸为 ： 21.005.21 半精镗工序尺寸为 ： 084.007.24 精镗后尺寸是 021.005.25，已达到零件图尺寸要求 025.005.25 02.002.30 孔毛坯名义尺寸为 ： mm2.268.02.122.30 ； 毛坯最大尺寸为 ： mm65.2645.02.26 ； 毛坯最小尺寸为 ： mm75.2545.02.26 ； 粗镗工序尺寸为 ： 21.002.28； 半精镗工序尺寸为 ： 084.004.29 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 ： 02.002.30 025.0040 孔毛坯名义尺寸为 ： mm638.02.1240 ； 毛坯最大尺寸为 ： mm45.3645.036 ； 毛坯最小尺寸为 ： mm3 5 .5 545.036 ； 粗镗工序尺寸为 ： 25.0038 半精镗工序尺寸为 ： 10.002.39 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 025.0040 顶面两组孔 132 和 202 ，以及另外一组 102 的锥孔和 132 毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为 1IT ，表面粗糙度要求为 50Rz 。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： 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 16 第一组： 132 和 202 加工该组孔的工艺是：钻 扩 锪 钻孔： 10 扩孔： 13 mmZ 32 （ Z 为单边余量） 锪 孔： 20 7mm2Z （ Z 为单边余量） 第二组： 102 的锥孔和 132 加工该组孔的工艺是：钻 锪 铰 钻孔： 10 锪 孔： 13 mmZ 42 （ Z 为单边余量） 铰 孔： 10 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 KX52 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料： VCWr418 mmD 63 齿数 6Z 粗铣 铣削深度pa： mmap 3 每齿进给量fa：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-73，取Zmma f /18.0 铣削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-81，取 smV /2.1 机床主轴转速 n ： m i n/97.3 6 36314.3 602.11 0 0 01 0 0 00rd Vn ， min/370 rn 式（ 1.1） 实际铣削速度 V ： smndV /22.1601000 3706314.31000 0 式（ 1.2） 进给量fV： smmZnaVff /66.660/370618.0 式（ 1.3） 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 17 工作台每分进给量mf： m in/6.3 9 9/66.6 mmsmmVffm a：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-81, mma 60 被切削层长 度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 76 刀具切入长度1l： )31()(5.0 221 aDDl 式（ 1.4） mm98.24)31()606363(5.0 22 取 mml 251 刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in26.06.3 9 922576211 mj flllt 式（ 1.5） 精铣： 铣削深度pa： mmap 5.1 每齿进给量fa：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-73，取Zmma f /15.0 铣削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-81，取 smV /5.1 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/96.4 5 46314.3 605.11 0 0 01 0 0 00rd Vn ， min/460 rn 实际铣削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /52.1601 0 0 0 4606314.31 0 0 00 进给量fV，由式（ 1.3）有： smmZnaVff /9.660/460615.0 工作台每分进给量mf： m in/4 1 4/9 mmsmmVffm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 76 刀具切入长度 1l ：精铣时 mmDl 631 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 18 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1。 机动时间2jt，由式（ 1.5）有： m in33.041426376212 mj flllt 本工序机动时间 m in59.033.026.021 jjj ttt 1.8.2 工序 2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 机床：卧式镗床 68T 刀具：硬质合金镗刀， 镗刀材料： 5YT 粗镗 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔径 mmd 5.210 。 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /35.0 。 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66 取m in/21/35.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/06.3115.2114.3 211 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/300 rn 实际切 削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /34.0601 0 0 0 3 0 05.2114.31 0 0 00 工作台每分钟进给量mf： m in/1 0 53 0 035.0 mmfnfm 式（ 1.7） 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 式（ 1.6） 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m i n66.0110544.560211 mj flllt 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 19 粗镗 mm02.02.30 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔径 mmd 2.260 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /45.0 。 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/21/35.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/26.2 5 52.2614.3 211 0 0 01 0 0 0 0 rd Vn 取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /34.0601 0 0 0 2 5 02.2614.31 0 0 00 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.11225045.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切 入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m i n62.015.11244.560211 mj flllt 粗镗 025.040 孔 切削深度pa： mmap 2，毛坯孔径 mmd 360 。 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /5.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/24/4.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 20 m in/31.2 1 23614.3 241 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /47.0601000 2503614.31000 0 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/1 2 52 5 05.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 4.52302)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m i n56.0112544.560211 mj flllt 半精镗 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 2.1，粗镗后孔径 mmd 5.230 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /35.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取：m in/8.19/33.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有 m in/33.2 6 85.2314.3 8.191 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /31.0601000 2505.2314.31000 0 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.872 5 035.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ， 由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 21 刀具切出长度2l： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m in77.015.874460211 mj flllt 半精镗 02.02.30 孔 切削深度pa：，粗镗后孔径 mmd 2.280 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /35.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取：m in/4.20/34.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/38.2 3 02.2814.3 4.201 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /36.0601 0 0 0 2 5 02.2814.31 0 0 00 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/5.872 5 035.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m in77.015.874460211 mj flllt 半精镗 025.040 孔 切削深度pa： mmap 2.1，粗镗后孔径 mmd 380 进给量 f ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，刀杆伸出长度攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 22 取 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /42.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/24/4.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/14.2013814.3 241 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/200 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /39.0601000 2003814.31000 0 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/842 0 042.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 42302.1)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m in8.01844460211 mj flllt 精镗 03.05.25 孔 切削深度pa： mmap 8.0，半精镗后孔径 mmd 7.240 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /28.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/18/3.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.2）有： m in/08.2 3 27.2414.3 181 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /32.0601000 2507.2414.31000 0 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 23 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/702 5 028.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度1l，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出长度2l： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m i n96.017045.360211 mj flllt 精镗 02.02.30 孔 切削深度pa： mmap 8.0，半精镗后孔径 mmd 4.290 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /3.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/4.20/34.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/98.2 2 04.2914.3 4.201 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/250 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /38.0601 0 0 0 2 5 04.2914.31 0 0 00 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/752 5 03.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.5）有： m i n9.017545.360211 mj flllt 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 24 精镗 025.040 孔 切削深度pa： mmap 8.0，半精镗后孔径 mmd 2.390 进给量 f ：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 mm200 ，切削深度为 mm2 。因此确定进给量 rmmf /35.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-66，取m in/21/35.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.2）有： m in/6.1 7 02.3914.3 211 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/200 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /31.0601000 2002.2914.31000 0 工作台每分钟进给量mf，由式（ 1.7）有： m in/702 0 035.0 mmfnfm 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.6）有： mmtgtg kalrp 5.3230 8.0)32(1 刀具切出长度 2l ： mml 532 取 mml 42 行程次数 i ： 1i 机动时间1jt，由式（ 1.7）有： m i n96.017045.360211 mj flllt 本工序所用的机动时间jt： m i n796.09.096.08.077.077.056.062.066.0 jt 1.8.3 工序 3：钻顶面四孔 钻顶面四孔（其中包括钻孔 132 ， 102 和扩孔 132 ，铰孔 102 ，以及 锪孔 202 ， 13 ） 机床： 3025Z 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号： E211 和 E101 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 25 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： VCrW 418 钻孔 132 ，以及 102 的锥孔 钻孔 132 时先采取的是钻到 102 在扩到 132 ，所以 mmD 10 ，另外的两个 102 锥孔也先钻到 102 。 切削深度pa： mmap 5 进给量 f ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-52，取 rmmf /33.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-53，取 smV /36.0 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/9.6871014.3 6036.010001000 rd vn ，取 min/700 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /36.0601 0 0 0 7001014.31 0 0 00 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切入长度 1l ： mmmmc tgc tgkDl r 58.42120210)21(21 式（ 1.8） 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间2jt： m i n87.07 0 033.0 3454676718182 fnLt j 式（ 1.9） 扩孔 132 钻孔 132 时先采取的是钻到 102 再扩到 132 ，所以 mmD 13 ，101 d 切削深度pa： mmap 5.1 进给量 f ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-52，取 rmmf /9.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-53，取 smV /37.0 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 26 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1） 有： m in/85.5431314.3 6037.010001000 rD vn ，取 min/550 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /37.0601000 5501314.31000 0 被切削层长度 l ： mml 60 刀具切 入长度1l，由式（ 1.8）有：mmmmc t gc t g kdDl r 386.221202 1013)21(2 11 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间2jt，由式（ 1.9）有： m i n5.05 5 039.0 323218672 fnLt j 锪孔 202 切削深度pa： mmap 5.3， mmD 20 根据 参考文献 7机械加工工艺手册表 674.2 查得：进给量rmmf /15.01.0 ,切削速度 smV /41.02.0 ；取 smV /3.0 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/62.2862014.3 603.010001000 rD Vn ，取 min/300 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /31.0601000 3002014.31000 被切削层长度 l ： mml 12 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 02.421202 1320)21(2 01 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 2 机动时间4jt，由式（ 1.5）有： 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 27 m i n69.030015.0 3202.426122 214 nf lllt j 锪孔 13 切削深度pa： mmap 3， mmD 13 根据 参考文献 7机械加工工艺手册表 674.2 查得：进给量rmmf /15.01.0 ,切削速度 smV /41.02.0 ；取 smV /35.0 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/45.5141314.3 6035.010001000 rD Vn ，取 min/500 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2） 有： smDnV /34.0601000 5001314.31000 被切削层长度 l ： mml 40 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 87.221202 1013)21(2 01 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间4jt，由式（ 1.5）有： m in7.050015.0 387.247214 nf lllt j 铰孔 102 切削深度pa： mmap 25.0， mmD 10 进给量 f ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-58，rmmf /0.20.1 取 rmmf /0.2 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-60，取 smV /32.0 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/46.6111014.3 6032.010001000 rD Vn ，取 min/600 rn 实际切削速度 V ，由式 （ 1.2）有： smDnV /31.0601 0 00 6001014.31 0 00 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 28 被切削层长度 l ： mml 20 刀具切入长度1l，由式（ 1.8）有：mmc t gc t g kdDl r 14.221202 105.10)21(2 01 刀具切出长度2l： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间4jt，由式（ 1.9）有： m i n03.06002 3214.226204 nfLt j 1.8.4 工序 4：钻侧面两孔 钻侧面两孔（其中包括钻 6 的孔和 6M 的螺纹孔） 机床： 钻 6 切削深度pa： mmap 3 根据 参考文献 7机械加工工艺手册表 394.2 查得：进给量rmmf /28.022.0 ,切削速度 smV /36.0 ， 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/1147614.3 6036.010001000 rd Vn ，取 min/1200 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smDnV /38.0601000 1200614.31000 被切削层长度 l ： mml 9.44 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.8）有： mmc tgc tgkDlr 11212026)21(21 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 加工基本时间 Tj ， 由式（ 1.5）有 ： m in22.01 2 0 022.0 3119.4421 nf llLTj 钻 6M 螺孔 切削深度pa： mmap 6.2 进给量 f ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-39，攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 29 rmmf /28.022.0 ，取 rmmf /25.0 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-41，取 smV /36.0 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m i n/1 3 2 22.514.3 6036.01 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/1300 rn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /35.0601 0 0 0 1 3 0 02.514.31 0 0 00 被切削层长度 l ： mml 17 刀具切入长度 1l ，由式（ 1.8）有： mmc tgc tg kDlr 5.121202 2.5)21(21 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间jt，由式（ 1.5）有： m in06.01 3 0 025.0 5.11721 fn lllt j 、攻 6M 螺纹孔 机床：组合攻丝机 刀具：高速钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 mmp 1 ,因此进给量 rmmf /1 切削速度 V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.4-105，取m in/9.6/115.0 msmV 机床主轴转速 n ，由式（ 1.1）有： m in/24.366614.3 9.61 0 0 01 0 0 00rd Vn ，取 min/350 rn 丝锥回转转 速0n：取 min/350 rnn 实际切削速度 V ，由式（ 1.2）有： smndV /109.0601000 035614.31000 0 被切削层长度 l ： mml 25 刀具切入长 度 1l ： mmfl 313)31(1 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 30 刀具切出长度2l： mmfl 313)32(2 走刀次数为 1 机动时间jt，由式（ 1.5）有：m i n08.03501 33253501 332502121 fn lllfn lllt j 钻 顶面四孔的机动时间jt：m i n22.308.006.022.003.07.076.05.087.0 jt 这些工序的加工机动时间的总和是jt： m in81.1022.3759.0 jt 1.9 时间定额计算及生产安排 根据设计任务要求，该 CA6140 机床后托架的年产量为 5000 件。一年以 240个工作日计算，每天的产量应不低于 21 件。设每天的产量 为 21 件。再以每天 8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于 22.8min。 参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： Ntkttt zzfjd /%)1)( （大量生产时 0/ Ntzz ） 式（ 1.10） 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)( ktttfjd 式（ 1.11） 其中： dt 单件时间定额 jt 基本时间（机动时间） ft 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助 时间 k 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 1.9.1 粗、精铣底面 机动时间jt： m in59.033.026.0 jt 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为 min41.0 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 31 min1 。则 m in41.1141.0 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-48， 13k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n26.2%)131)(41.159.0(%)1)( kttt fjd 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 1.9.2 镗侧面三杠孔 、粗镗侧面的三孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 机动时间jt： m in84.156.062.066.0 jt 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-37，取工步辅助时间为 min81.0 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min3 。则 m in81.3381.0 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-39， 83.14k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n48.6%)83.141)(81.384.1(%)1)( kttt fjd 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 、半精镗侧面的三 孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 机动时间jt： m in34.28.077.077.0 jt 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手 册表 2.5-37，取工步辅助时间为 min81.0 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min3 。则 m in81.3381.0 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-39， 83.14k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n06.7%)83.141)(81.334.2(%)1)( kttt fjd 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 32 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。 、精镗侧面的三孔（ 03.005.25， 02.0030， 025.0040） 机动时 间jt： m in82.296.09.096.0 jt 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-37，取工步辅助时间为 min81.0 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min3 。 则 m in81.3381.0 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-39， 83.14k 单间时间定额 dt ，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n61.7%)83.141)(81.382.2(%)1)( kttt fjd 因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工， 达到生产要求。 1.9.3 钻顶面四孔 钻顶面四孔（其中包括钻 132 和 102 、扩钻 132 ，铰孔 102 以及锪孔 202 和 132 ） 机动时间jt： m i n86.203.07.076.05.087.0 jt 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为 min775.1 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min1 。则 m in775.11775.1 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-43， 14.12k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n2.5%)14.121)(775.186.2(%)1)( kttt fjd 因此应布置一 台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 钻左侧面两孔（其中包括钻 6 的孔和 6M 的螺孔） 机动时间jt： m in28.006.022.0 jt 攀枝花学院毕业设计（论文） CA6140 机床后托架加工工艺 33 辅助时间ft：参照参考文献 7机械加工工艺手册 表 2.5-41，取工步辅助时间为 min775.1 。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为min1 。则 m in775.11775.1 ft k ：根据参考文献 7机械加工工艺手册表 2.5-43， 14.12k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n3.2%)14.121)(7 7 5.128.0(%)1)( kttt fjd 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 6M 的螺纹孔攻丝 机动时间jt： min08.0jt 辅助时间ft：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为 min775.1 ，工步辅助时间为 min1 。则 m in775.21775.1 ft k ：参照钻孔 k 值， 取 14.12k 单间时间定额dt，由式（ 1.11）有： m i n8.22m i n01.4%)14.121)(775.208.0(%)1)( kttt fjd 因此布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求。攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 34 2 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工 CA6140 机床后托架零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔夹具及铣底面夹具一套。其中 加工侧面的三孔的夹具将用于 KX52 卧式镗床，而顶面的四孔用到的刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、铰刀以及 锪 钻进行加工，侧面两个孔将用两把麻花钻对起进行加工。 2.1 铣平面夹具设计 2.1.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来粗铣底平面，该底平面对孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心线要满足尺寸要求以及平行度要求。在粗铣此底平面时，其他都是未加工表面。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。 2.1.2 定位基准的选择 由零件图可知：粗铣平面对孔 40 、 2.30 、 5.25 的中心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，其设 计基准为孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用 V 形块定心自动找到中心线，这种定位在结构上简单易操作。 采用 V 形块定心平面定位的方式，保证平面加工的技术要求。同时，应加一侧面定位支承来限制一个沿 Y 轴移动的自由度。 2.1.3 切削力及夹紧分析计算 刀具材料： VCWr418（高速钢端面铣刀） 刀 具 有 关 几 何 参 数 ： 000 1510 000 128 00 85n 00 2515 mmD 63 8Z zmma f /25.0 mma p 0.2 由 参考文献 16机床夹具设计手册表 1-2-9 可得铣削切削力的计算公式： PzppC zKBDfaCF 9.01.172.01.1 式（ 2.1） 查 参考文献 16机床夹具设计手册表 1021 得： 294pC 对于灰铸铁： 55.0)190( HBK p 式（ 2.2） 攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 35 取 175HB ， 即 96.0pK 所以 )(69.64096.08606325.00.2294 9.01.172.01.1 NFC 由 参考文献 17金属切削刀具表 1-2 可得： 垂直切削力 ： )(62.5 7 69.0 NFFCCN （对称铣削） 式（ 2.3） 背向力： )(38.3 5 255.0 NFFCP 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： FKWK 式（ 2.4） 安全系数 K 可按下式计算： 6543210 KKKKKKKK 式（ 2.5） 式中：60 KK为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册表 121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 K 所以 )(55.1 4 4 125.269.6 4 0 NFKWCK 式（ 2.6） )(62.1 2 9 725.272.576 NFKWCNK 式（ 2.7） )(86.79225.238.352 NFKW PK 式（ 2.8） 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。 单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算： )( 210 tgtgQLW z 式（ 2.9） 式中参数由 参考文献 16机床夹具设计手册可查得： 0 912 0592 其中： )(60 mmL )(25 NQ 螺旋夹紧力： )(08.19230 NW 易得：KWW 0 经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 2.1.4 误差分析与计算 该夹具以平面定位 V 形块定心， V 形块定心元件中心线与平面规定的尺寸公攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 36 差为 07.037 。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。 gwj 与机床夹具有关的加工误差j，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj 式（ 2.10） 由 参考文献 16机床夹具设计手册 可得： 、平面定位 V 形块定心的定位误差 ： 0WD 、夹紧误差 ： co s)(m inm a x yyjj 式（ 2.11） 其中接触变形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR a Zy 004.0)62.19)( 1 式（ 2.12） mmyjj 0 0 3 6.0co s 、磨损造成的加工 误差：Mj通常不超过 mm005.0 、夹具相对刀具位置误差： AD 取 mm01.0 误差总和： mmmmwj 07.00 5 2 2.0 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。 2.1.5 夹具设计及操 作的简要说明 如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，支承钉和 V 形块采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。 2.2 镗孔夹具设计 2.2.1 研究原始质料 利用本夹具主要用 来镗加工孔 40 、 2.30 、 5.25 。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。 2.2.2 定位基准的选择 由零件图可知：孔 40 、 2.30 、 5.25 的轴线与底平面有平行度公差要求，攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 37 在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。 孔 40 、 2.30 、 5.25 的轴线间有位置公差，选择左侧面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。 2.2.3 切削力及夹紧力的计算 镗刀材料： 5YT （硬质合金镗刀） 刀具的几何参数： 60粗K 90精K 10 0s 80 由 参考文献 16机床夹具设计手册查表 321 可得： 圆周切削分力公式：PpC KfaF 75.0902 式（ 2.13） 式中 mmap 8.1 rmmf /4.0 rpspoppkmpp KKKKKK 式（ 2.14） 查表 421 得： nmp HBK )150( 取 175HB 4.0n 由表 621 可得参数： 94.0pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(15.766 NFC 同理：径向切削分力公式 ： PpP KfaF 75.09.0530 式（ 2.15） 式中参数： 77.0pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(71.347 NF P 轴向切削分力公式 ： Ppf KfaF 4.0451 式（ 2.16） 式中参数： 11.1pkK 0.1opK 0.1spK 0.1rpK 即： )(59.624 NFf 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： FKWK 安全系数 K 可按下式计算，由式（ 2.5）有： 6543210 KKKKKKKK 攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 38 式中：60 KK为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册表 121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 CK 7.20.10.13.12.12.12.12.1 PK 81.20.10.13.12.125.12.12.1 fK 所以，由式（ 2.6）有： )(54.1 7 4 3 NFKWCCK 由式（ 2.7）有： )(31.937 NFKW PPK 由式（ 2.8）有： )(85.1753 NFKWffK 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（ 2.9）有： )( 210 tgtgQLW z 式中参数由 参考文献 16机床夹具设计手册可查得： 33.9 675.5zr 901 0592 631 其中： )(140 mmL )(80 NQ 螺旋夹紧力： )(58300 NW 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下： 1 1 62 2 9 图 2.1 弧形压块受力简图 由表 2621 得：原动力计算公式 001 LlWWK 即： )(04.1 1 2 7 91 1 698.02 2 95 8 3 000 NlLWWK 式（ 2.15） 由上述计算易得： KK WW 攀枝花学院毕业设计（论文） 专用夹具设计 39 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。 2.2.4 误差分析与计算 该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。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 40 轴线与左侧面为线性尺寸