基于普通机床的后托架的加工工艺及夹具设计

I基于普通机床的后托架的加工工艺及夹具设计摘要：后支架是机床尾部的支承件，通常与螺杆连接，起到固定尾端、减少抖动的功能。本文着重介绍了后车床的加工工艺和特殊的夹具设计，在工艺上比较了两种工艺路线，并综合了定位精度、装配简便、经济合理等因素，最后确定了一条铣-粗镗-铣-半精镗-精镗的工艺路线。在夹具的设计中，从下、侧三孔、上四孔三个角度分别设计了三种不同的夹具，并根据有关文献，得到了对应的计算结果。关键词：后支架；模具；定位；镗孔IITheprocessingtechnologyandfixturedesignoftherearbracketbasedonordinarymachinetoolsAbstract：Therearbracketisasupportcomponentattheendofamachinetool,usuallyconnectedtoascrewtofixtheendandreduceshaking.Thisarticlefocusesontheprocessingtechnologyandspecialfixturedesignoftherearlathe.Twoprocessrouteswerecomparedintermsoftechnology,andfactorssuchaspositioningaccuracy,easyassembly,andeconomicrationalityweretakenintoconsideration.Finally,aprocessrouteofmillingroughboringmillingsemiprecisionboringprecisionboringwasdetermined.Inthedesignoffixtures,threedifferentfixturesweredesignedfromthreeangles:bottom,sidethreeholes,andtopfourholes,andcorrespondingcalculationresultswereobtainedbasedonrelevantliterature.Keywords：Rearbracket;Mold;Positioning;BoringIII目录TOC\o"1-3"\h\u17464第１章绪论 绪论本课题主要的研究对象就是后托架（CA6140车床）的加工工艺规章及夹具设计，通过调查可以对一个设计进行初步的认识，并可以学会怎样或采用怎样的切削方法来对加工过程进行修改。通过对毛坯的尺寸，形状，以及材料的物理机械特性进行调整，从而获得某种精确度，粗糙度等。即，要使产品能够按时高效地加工出，能够准确地对产品进行加工中的技术要求，必须制定一系列的工艺规范来引导生产。所以，本论文以理解加工工艺的意义及作用作为结论性研究主题。我们将从这种设计中得到前所未有的启示：1)必须对各部件的结构有整体了解，由各部件的制图学中获得灵感，才能实现自己的思考与认知。制图技巧，加强了制图技巧，提高了制图技巧。绘图部分，我们还不知道怎么用该程序可以运用AutoCAD和Proe的Office.2)从结构设计到成品的整个过程，也就是从工艺规程的制订，工件的定位，工艺的制定，到工艺的制定，到工艺的制定，再到工艺的制定。确定加工余量，计算工艺规格尺寸，计算加工时间，计算切削力，计算夹具，分析定位误差，等等。优秀的成绩带来不断的研究，本学期的毕业设计不仅让我对机械加工的流程、精度、尺寸的设定有了更为充分的理解，也让我对机械加工流程有了更为清楚的理解。线材的选择，加工方法的选择，加工余量的设定。这个方案，是他根据之前的一些实验得出的结论。复习一下知识，就能为将来的工作打下基础。3)加工效果的改善程度与工艺参数的优化程度密切相关。该设计对工件的工件的加工精度有很大的影响，它与工件的安装、夹持以及组装的正确与否有很大的联系。在这个飞速发展的时代，有没有必要设置。是否便捷会对整个工序的工期以及产量有直接的影响。它是一种用于加工一个工件的而专门安装的装置，或者是为了实现某个具体的工艺，而将工件快速准确地组装起来的装置。这种装置在提高工精度、提高生产率、降低工人的工作能力方面有着重要的作用。这是一件非常困难的事情，也是一件非常困难的事情。这一点很重要。后托架零件的零件分析（车床CA6140）按照该工艺路线，确定了该托架年生产量2000片的设计方案。根据《机械加工工艺手册》[1]中所述的制造方法及使用方法，该设备属于轻量设备。按比例计算，确定出的品种属于中型批量。后座部分的作用：后座是CA6140机床的尾部，3个洞可供螺杆，光杆，转向器安装，起到加强固定作用；Φ40mm至Φ30.2mm的小孔为羊毛小孔，主要起到导流作用；所述的侧道上有一个与所述的油盖连接的螺口；前面的四个洞将后面的托架固定在车床的尾端上。后支架的构造特征与技术要求（CA6140）如下图1-1所示，CA6140车床的后支架为浇铸件，按需要主要处理孔和底平坦的。后支架的具体构造及技术要求是：①在具有开有f40+0.025毫米的孔的底面中央120×60毫米的加工表面还包含一个不确定的平面，对于f30.2+0.02毫米和f25.5+0.03毫米来说，需要通过修整使其具有Ra=1.6μm的粗糙率，该粗糙率是基于下面的表面。其精确度很高，与底板平行度达到100:0.07，以确保被切削的孔口位置的准确性。②下层表面的尺寸精度必须达到设计的标准，其余的孔眼必须以下层为参考。③2—f20毫米，2—f13毫米，Rz=50；2—f20mm为圆锥形，表面粗糙度Ra=1.6微米，M6为丝扣。④其它没有说明的被机加工过的曲面不必进行任何处理。首先对底部进行切削，再对底部进行切削，再对底部进行切削，再对底部进行切削。CA6140车床后托架的材料、毛坯和热处理确定毛坯的制造形式后托架是一种车床后托起的部件，它的材质是HT150，因为机床在运转过程中，是让主轴正转与反向，转向开关、丝杆、光杆也在正反向的连续或者瞬间运动，所以它的扭矩不大，强度也不高，所以可以采用铸造的方式。从构造、效率和加工精度等方面进行了选用。毛坯材料及热处理毛坯材质：根据《金属工艺学》中的资料，灰铸铁HT150的机械特性：表2.1下表铸铁的性能参数牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范围金相组织HT1502.5-10175H175150-200铁素体+珠光10-20145体20-3013030-50120灰铸铁适用于使用的基本情况：a、能承载中等负荷的部件；b）研磨表面间的单位表面压强小于490kPa。由于粗粒化处理的灰口铸铁具有很强的切削作用，造成了严重的应力集中，因此，HT150钢中全部或大部分碳元素均以片状的石墨形态出现；在此基础上，进一步细化和优化片层结构，使片层均匀化，从而获得更好的机械强度。为便于切割，可对铸件进行石墨化处理，使其在铸件表面及薄壁部位形成的白色（含较多的碳化物）消失。毛坯的结构确定板料的构造和技术要求CA6140车床后托架属于铸造类产品，其制造技术有较高的要求。①浇注时，要求浇注的壁厚合适、均一、无突然变化。②浇铸时应选用适当的边角，避免锋利的边角。③应尽量简化铸造结构，调整好模具倾角，减少分型面，减少芯子，方便起模。④在铸造时，加强筋的厚度和分配应适当，防止铸造时因降温而产生变形和裂纹。⑤选用适当的材质，使其具备较好的浇注效果。板料外形与大小的定义毛坯的形状，尺寸设计也应该考虑以下因素：①各机加工面应尽量简单。②流程参照，符合设计标准。③容易进行夹具、处理、检验。④尽量使用常用的、规范的、通用的、标准化的、有组织的、有秩序的、有规律的构件。在挑选原石的过程中，要看是否有经济价值。虽然，通过将毛坯与被加工零件的轮廓形状近似，可以减少加工余量，提升材料的利用率，降低制造费用，但也会导致制造困难，并且需要大量的昂贵的毛坯制造装备，导致制造费用较高。因此，在确定毛坯种类、外形及尺寸时，一定要把零件的造价计算在内，同时又要保证零件的使用效果。就原材料的种类而言只要有了轮廓、尺寸，就能按要求画出初稿。CA6140机床后托架加工艺规程及切削用量的制定CA6140机床后托架CA6140型机器的后托架为该机器的主体部分，其主体部分体积较小，外形较为单一，但其侧3个孔及底孔要求较高，且4个孔要求较低。后撑杆对于底面，侧面三杆孔洞的平整度有一定的要求，因此必须进行光整。一个孔的中心和它相对于它的底部的表面大小的误差。后支架的尺寸、外形、零件间的连接位置、零件表面的粗糙度等都会对机器的装配与工作产生直接的影响，进而对机器的工作效率与工作效率产生较大的影响。CA6140机床后托架工艺的要求和分析所设计的产品既要符合机械设计的需要，又要具有良好的技术特性，即能够进行加工，既要确保加工的品质，又要尽量减少工作的工作量。由于设计与生产两个环节之间存在着密切的联系，所以设计人员需要从技术层面来考虑这两个环节的问题。操作人员要确保操作环境符合要求。尤其是三组工艺：下端，三个侧面，四个顶部，两个左边。⑴.基础部分是被机械处理的基本面。需要研磨加工，其下表面应具有1.6的粗糙度和0.03的平整度。⑵.接下来要处理的是三个侧面的洞，分别是，，，它们在表面粗糙度上有的要求，满足这些要求的精度的等级分别是，，。⑶．顶面为主加工面的四个孔，、的一组阶梯孔，表面粗糙度，，和、的阶梯孔。其中为装配式铰孔，孔表面粗糙度，，的表面粗糙度。⑷．CA6140型机座的后座均采用金属铸造。由于它的生产效率很高，所以我们可以不做任何的形状。加工工艺过程从上述资料得到的结果可以看出。该产品的主要加工是平面和孔系。一般来说，前者的加工精度是第一位的。为了解决其加工中的关键技术问题，必须确保孔的尺寸精度、位置的精确，以及孔与孔的适当关系。确定各表面加工方案好的零件不仅要满足设计需要，还要有良好的制造技术，即零件制造简单、易于制造、并能确保产品的品质，又要减少人工。CA6140型数控加工设备的后部支撑件的制作，既要兼顾生产的质量和效率，又要兼顾生产的成本。在确保生产效率和准确度的情况下，选用价格较低的设备。在选择表面和孔的加工方法时，需要认真考虑以下几个方面：⑴.要注意所需要的原料质量，以及所要实现的精度，并按照生产过程中所要满足的生产需要，选择合适的生产过程。⑵.考虑到要加工的材料的性质。比如，硬化钢由于其硬度高，难以进行机械加工，所以一般都是通过磨削或电化学来进行。⑶.针对企业的实际情况，改进现有的处理工艺和设备，使其达到更好的处理效果。平面的处理参照《机械加工工艺手册》中的表格2.1~12可知，在粗铣-精铣条件下，粗糙度应在6.3~0.8之间选择。孔的加工方案⑴.对《机械加工工艺手册》中表2.1-11进行核对和检验。选侧孔（，，）的加工顺序为：粗镗——精镗。⑵．而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：表3.1孔的加工方法孔加工方式表面粗糙度钻Rz50扩Ra1.6铰Ra1.6确定定位基准粗基准的选择大致的引用选择应当满足以下要求：⑴.将未经加工的曲面作为基准。由此，可以保证定位关系（对未经处理的面）的精确度[4]。⑵.选取余量相等的重要表面，用作基础基准[4]。⑶.使用最小切削裕度做为一个大致的基准。因此，在此方向上，可以有较大的切削裕度。⑷.为确保精确的位置，通常选用表面光滑且尺寸较大的粗度参考。当没有毛刺和毛刺时，这个表面选取了一个粗糙的基准[5]。⑸、粗略的参考应该尽可能地避免与其他各种材料重复使用，因为粗略的参考表面往往是不平整的，使用寿命短，很难确保其位置的准确性。仔细看过之后，我选定了三个侧方开着的孔洞，做为后排座椅的大致参照。精基准选择的原则在选取精基准时，应当遵守①基准一致，⑵基准一致，⑶互相参照，⑷自主基准。在此基础上，选择了高精度、大面积曲面做为精加工的参考，确保了精密零件的精确位置。并考虑到对工件的夹紧和加工。如图所示，在其底部及两侧开有三个洞，可供精度参照。而四上四下四眼的工艺参照，则可为两个初始表面。精基准原理的选择，以保证零件精度和夹具精度为目的。工艺路线的拟订CA6140型机床的后部支撑件的制作第一步就是按照规范的要求进行了加工。首先通过钻孔来确定表面的平整度，然后对顶端进行精确的切削。其次，我们也要按照粗糙度的区别及在进行前处理的原理。工序的合理组合在制定出相应的制造流程之后，对每道工序进行定量的原则是：⑴过程分散原则操作过程简便，易于选取最佳切割参数。制造前的准备工作较少，更换新的产品也比较容易。这不需要太多的熟练工人。但是，这种方法所需的设备、人力、场地、工艺流程和生产管理等都十分庞大。⑵.过程的集中原则它可使工艺过程个数、零件拼装数量、工艺过程、人员及设备占用空间、制造及管理困难等方面得到很好的应用。如果有合适的机器，可以批量的制造一些特殊的机器，这样产量就会更高。但是，如果要使用专用的机器和机器，成本就会提高。为了方便对小批量产品的管理，通常将工艺过程适度的聚焦在小批量产品上。但是，目前还没有专门的装备，只能通过一些简易的机器和特殊的固定装置来实现，从而实现对纤维组织的在线加工。过程的集中式与分散式各有各的优势，在进行具体的操作时，应结合自己需要的原料与设备状况，来进行具体的选择。加工阶段的划分加工阶段的划分如下：表3.2加工阶段的划分加工阶段作用公差等级粗糙度Ra（μm）粗加工切除多余的毛坯金属，为接下来需要进行的精加工工作提供了一个条件，准确的发现一些缺陷，对它修补IT11~IT1280~100半精加工确保其适宜的剩余量IT9~IT1010~1.25精加工保证零件的外形、位置、尺寸准确和表面的粗糙度,使各主要表面能够符合图纸设计IT6~IT710~1.25光整加工减小工件的表面粗糙度IT5~IT61.25~0.32每道程序完成后，都要进行一系列的热加工。热处理的特点和特点各不相同，有的在粗加工前先进行，有的既在粗加工后又在精加工时同时进行。需要说明的是，这一进程并非固定不变，而是可以任意选取的。在生活中，对于刚性好，精度低，批量少，装配耗时长的部件，通常都不会将其划分为粗、精两种。甚至没有两个。我们需要理解的是，所谓“分段”就是指全部的工序，不能以一种曲面或一种工序的特点来区分。加工工艺路线方案的比较在确定了各个部件的尺寸公差，形位公差，表面粗糙度后，再采用专用设备，可以大大增加生产。但同时又要兼顾成本，于是就弄出了两种不同的制造方式。请参阅以下表格：表3.3加工工艺路线方案比较表工序号方案Ⅰ方案Ⅱ工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣底面侧面和外圆粗、精铣底平面侧面和外圆020精铣底平粗侧面和外圆粗镗孔：、底面和侧面040钻、扩孔：、底面和侧面半精镗孔：、、底面和侧面050粗铰孔：、、底面和侧面精镗孔：、、底面和侧面060精铰孔：、、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：、底面和侧面080锪钻孔：底面和侧面扩孔底面和侧面090钻：、底面和侧面精铰锥孔：底面和侧面110扩孔底面和侧面锪钻孔：、底面和侧面120精铰锥孔：底面和侧面去毛刺130锪钻孔：、底面和侧面钻：、底面和孔140钻：、底面和孔攻螺纹底面和孔150攻螺纹底面和孔锪平面160锪平面倒角去毛刺160倒角去毛刺检验170检验对工艺流程的论证：⑴.在120个步骤中，为了防止工作人员划伤双手，为以后的装配和位置做好准备，在120个步骤中，对120个步骤进行了倒角。⑵.在010工序中，第一步处理的是下表面，以提高定位的准确性。⑶.根据“粗”和“细”分开的原理，进行了试验研究。从上述分析可以看出，后者比较合理，经济。具体操作如下：表3.4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：宽：高：孔：、、020清砂除去浇冒口，锋边及型砂030热处理退火石墨化退火剔除铸铁、薄壁零件表面露出的白色结构，改善切削加工040检验检验毛坯050铣粗铣、精铣底平面工件用专门夹具进行装夹；立式铣床060粗镗粗镗镗孔：，，工件使用专用夹具装夹；立式铣镗床（）070铣粗铣油槽080半精镗半精镗镗孔：，，工件用特用夹具装夹；立式铣镗床（）090精镗精镗镗孔：，，工件用特用夹具装夹；立式铣镗床（）100钻将孔、、钻到直径工件用专用夹具装夹；摇臂钻床110扩孔钻将扩孔到要求尺寸120锪孔钻锪孔、到要求尺寸130铰精铰锥孔140钳去毛刺150钻钻孔、工件用专用夹具装夹；摇臂钻床160攻丝攻螺纹170钳倒角去毛刺180检验190入库清洗，涂防锈油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毛坯的结构工艺的要求毛坯结构工艺的要求及考虑因素如下：表1.5毛坯机构工艺的考虑因素工艺要求考虑因素厚度和分布适当，均匀且无突然变化每个加工表面的几何形状尽可能简单铸圆角适当，无尖角工艺基准与设计基准一致铸件结构简单，起模斜度合理，以减少分型面，并方便起模结构要素统一，使用一般设备和标准工具加工铸造材料应合理，并具有更好的铸造性便于装夹、加工和检查在确定板料尺寸时，经济性是影响板料尺寸的主要因素。尽管毛坯的大小和制品的外部形状差不多，但是如果把它减小到最小，就可以有效地减少材料的损耗，从而减少制造费用，但是这样做会使毛坯制造变得困难，需要更多的装备，并且极大地增加了毛坯制造费用。我们要依据产品的价格，来确定产品的种类，形状，大小，并保证产品的质量。在选定了板料类型、板料大小之后，按此图进行板料的勾画。CA6140机床后托架的偏差计算⑴.基面误差与加工裕度的计算下表面加工余量的计算，下表面及钻孔（，，）其中心线的尺寸为35+-0.07。根据设计的需要，其顶面的加工方法有粗磨和精铣两种。具体的裕度如下：粗铣：《机械加工工艺手册第1卷》（见附件3.2-23)，其剩余值为：，现取。粗铣平面厚度偏差取。精铣：由《机械加工工艺手册》的表2.3-59得，它的余量值规定。铸造毛坯的基本尺寸计算式为，并且根据《机械加工工艺手册》表2.3-11根据上述规定[10]，铸件的尺寸容限级别是CT7，通过再参考表2.3-9，可以看出，铸件的尺寸公差是：毛坯的名义尺寸为：毛坯最小尺寸为：毛坯最大尺寸为：粗铣后最大尺寸为：粗铣后最小尺寸为：精铣后与零部件图的大小一致，就是侧面三个圆孔（，，）的中心线大小为。⑵．正三孔的视图误差与加工裕度的计算《机械加工工艺手册》（见下文表2.3-59）、《互换性与技术测量》（附件1-8)，可查阅下列内容：孔：粗镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是半精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是孔粗镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是半精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是孔粗镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是半精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是精镗的精度等级为，表面的粗糙度，尺寸上的偏差是根据设计的需要，将三个侧面钻孔加工分为粗镗、半精镗和精镗三个阶段。各工序的裕度如下：《机械加工工艺手册》中的全部资料（见下表2.3-48）粗镗：孔，余量值为；孔，余量值为；孔，余量值为。半精镗：孔，余量值为；孔，余量值为；孔，余量值为。精镗：孔，余量值为；孔，余量值为；孔，余量值为。铸件毛坯的基本尺寸分别为：孔毛坯基本尺寸为：；孔毛坯基本尺寸为：；孔毛坯基本尺寸为：。根据《机械加工工艺手册》（附表2.3-11)，确定了铸件的尺寸公差级别为CT7。尺寸公差分别为：孔毛坯名义尺寸为：；毛坯最大尺寸为：；毛坯最小尺寸为：；粗镗工序尺寸为：半精镗工序尺寸为：精镗后尺寸是，已达到零件图尺寸要求孔毛坯名义尺寸为：；毛坯最大尺寸为：；毛坯最小尺寸为：；粗镗工序尺寸为：；半精镗工序尺寸为：精镗后尺寸和零件图尺寸一致，即：孔毛坯名义尺寸为：；毛坯最大尺寸为：；毛坯最小尺寸为：；粗镗工序尺寸为：半精镗工序尺寸为：精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即⑶．顶面两组孔和，另外一组的锥孔和实心毛坯，没冲孔。两孔的精度要求是，表面粗糙度的要求。确定尺寸和加工余量为：第一组：和加工该组孔的工艺是：钻——扩——锪钻孔：扩孔：（Z为单边余量）锪孔：（Z为单边余量）第二组：的锥孔和加工该组孔的工艺是：钻——锪——铰钻孔：锪孔：（Z为单边余量）铰孔：确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：粗、精铣底面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数⑴．粗铣铣削深度：每齿进给量：铣削速度：机床主轴转速：，式（1-1）实际铣削速度：式（1-2）进给量：式（1-3）工作台每分进给量：：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：式（1-4）取刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1-5）⑵．精铣：铣削深度：每齿进给量：铣削速度：机床主轴转速，由式（1-1）有：，实际铣削速度，由式（1-2）有：进给量，由式（1-3）有：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1。机动时间，由式（1-5）有：本工序机动时间工序2：粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：以下参照文献均为《机械加工工艺手册》中表2.4-66⑴．粗镗孔切削深度：，毛坯孔径。进给量：《机械加工工艺手册》（详细内容请参阅《机械加工工艺手册》）及附件2.4-66。刀杆横向长度是，切削的深度。确定进给量。切削速度：同上取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟工作台进给量：式（1-7）被切削层长度：刀具切入长度：式（1-6）刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑵．粗镗孔切削深度：，毛坯孔径进给量：，刀杆伸出长度取，切削深度。进给量。切削速度：和选取上孔切削速度参考书目相同，取机床主轴转速，由式（1-1）有：取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑶．粗镗孔切削深度：，毛坯孔径。进给量：同上，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上，机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑷．半精镗孔切削深度：，粗镗后孔径进给量：同上，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上取：机床主轴转速，由式（1-1）有，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑸．半精镗孔切削深度：，粗镗后孔径进给量：同上取刀杆伸出长度，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上取：机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑹．半精镗孔切削深度：，粗镗后孔径进给量：同上取刀杆伸出长度，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟工作台进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑺．精镗孔切削深度：，半精镗后孔径进给量：同上，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上，取机床主轴转速，由式（1-2）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑻．精镗孔切削深度：，半精镗后孔径进给量：同上，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上，取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-5）有：⑼．精镗孔切削深度：，半精镗后孔径进给量：同上，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：同上，取机床主轴转速，由式（1-2）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：每分钟的工作台的进给量，由式（1-7）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-6）有：刀具切出长度：取行程次数：机动时间，由式（1-7）有：本工序所用的机动时间：3.8.3工序3：钻顶面四孔钻顶面四个孔分别是钻孔和、扩孔，铰孔，以及锪孔，。机床：工具：圆锥形金刚石钻。E211、E101GB4260-84带导向柱直柄平底钻机米制/摩氏4型圆锥直柄铰刀物质：⑴．钻孔，以及的锥孔钻孔时先钻到再扩到，所以，另外两个锥孔同样先钻到。切削深度：进给量：由《机械加工工艺手册》可以见到的下文附表2.4-52，取切削速度：由《机械加工工艺手册》见附录2.4-53，取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度：式（1-8）刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1-9）⑵．扩孔钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以，切削深度：进给量：由《机械加工工艺手册》表2.4-52，取切削速度：由《机械加工工艺手册》表2.4-53，取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间，由式（1-9）有：⑶．锪孔切削深度：，由《机械加工工艺手册》表可以得到：进给量,切削速度；取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：取走刀次数为2机动时间，由式（1-5）有：⑷．锪孔切削深度：，根据《机械加工工艺手册》所示表得：进给量,切削速度；取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间，由式（1-5）有：⑸．铰孔切削深度：，进给量：请参见《机械加工工艺手册》（详见附录2.4-58），取切削速度：由《机械加工工艺手册》（附录2.4-60），取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间，由式（1-9）有：3.8.4工序4：钻侧面两孔钻侧面两孔（其中包括钻的孔和的螺纹孔）机床：⑴．钻切削深度：由《机械加工工艺手册》中表可以轻易查得：进给量,切削速度，机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：取加工基本时间，由式（1-5）有：⑵．钻螺孔切削深度：进给量：由《机械加工工艺手册》详见本书附录表2.4-39，，取切削速度：由《机械加工工艺手册》表2.4-41，取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1-8）有：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1-5）有：③、攻螺纹孔机床：组合攻丝机刀具：高速钢机动丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：由《机械加工工艺手册》附录2.4-105得，取机床主轴转速，由式（1-1）有：，取丝锥回转转速：取实际切削速度，由式（1-2）有：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1-5）有：钻顶面四孔的机动时间：这些工序的加工机动时间的总和是：时间定额计算及生产安排CA6140型机床后支架的设计，按照有关项目的需求，能达到年生产能力5000台。如果一年有240个工作天的话，那么一天的产量通常不会低于21个。假设一件产品的日平均产量是21件，按一天8个小时的极限来计算，那么在这个计划中，每一件产品的平均每一生产循环一般不会超出22.8分钟。一件机床的工时定额，其计算公式如下：（大量生产时）式（1-10）大批量生产中一件时间定额计算公式为：式（1-11）其中：—单件时间定额—基本时间—辅助时间。它用于处理工件执行辅助动作所费时间—安排工作场地、休闲需要时间应当占操作时间的百分之数3.9.1粗、精铣底面机动时间：辅助处理工作的进行时间：根据《机械加工工艺手册》附件2.5-45中的每一个机械工位的辅助加工时间为0.41分钟。因为在一个大的流水线中，零件的卸载和卸载都比较短，因此我们采取的处理方法一般为1分钟。则：单间时间定额，由式（1-11）有：因此，应安排一台机床以完成该过程的处理并满足生产要求。3.9.2镗侧面三杠孔⑴、粗镗侧面的三孔（，，）机动时间：辅助工作时间：见下面附件2.5-37，见《机械加工工艺手册》，取工位的主要辅助时间为0.8分钟。因为目前工厂内的全部流水线所需的搬运作业时间较短，所以只需3分钟即可完成装卸作业。则：单间时间定额，由式（1-11）有：所以，应该安排一台机器来完成工艺的加工，以达到产品的需求。⑵、半精镗三孔边（，，）机动时间：辅助工作时间：参见《机械加工工艺手册》，见以下附件2.5-37。取。因为目前工厂整体流水线上的装卸作业时间比较短，所以将装卸工件数取为。则：单间时间定额，由式（1-11）有：所以，应该安排一台机器来完成工艺的加工，以达到产品的需求。⑶、精镗三孔边（，，）机动时间：辅助工作时间：由《机械加工工艺手册》可以见到的下文附录2.5-37，取工步主要辅助工作时间为。取装卸工件同上，为3分钟。则：单间时间定额，由式（1-11）有：因此，应安排机床以完成该过程的处理并满足生产要求。3.9.3钻顶面四孔钻顶面四个孔有钻和、扩钻、铰孔以及锪孔和。机动时间：辅助工作时间：见下面附件2.5-41，见《机械加工工艺手册》。取。因为目前工厂整体流水线上的装卸作业时间比较短，因此，取装卸工件的时间是。则：单间时间定额，由式（1-11）有：因此，应安排机床以完成该过程的处理并满足生产要求。钻左侧面的两孔（其中包括钻的孔和的螺孔）机动时间：辅助时间：同上，取工步主要辅助工作时间为。由于现在厂房的整个生产线装卸工件工作时间相对较短，所以取装卸工件为。则：单间时间定额，由式（1-11）有：因此，应安排机床以完成该过程的处理并满足生产要求。的螺纹孔攻丝机动时间：辅助工作时长：根据钻孔的辅助工作时长，令装卸工件辅助时长为，工步辅助为。则：参照钻孔值，取单间时间定额，由式（1-11）有：因此，应安排机床以完成该过程的处理并满足生产要求。专用夹具设计提高劳动生产率，保证质量，降低工作强度。在CA6140加工后支架的加工中，应进行专用的卡具设计。针对该项目的技术需求，研制了一套加工工艺孔夹和铣底夹。加工三孔边的工装，采用卧式镗床，上面四个孔，我们可以用到两个麻花钻，一个扩孔钻，一个铰刀，一个凿子，两个侧面钻。铣平面夹具设计研究原始质料本夹具主要是用于粗铣底部平面，它对孔、、的中线的大小和平行度都要符合。在对其进行粗铣时，其它的基材均视为未处理的表面。首先要找出一个定位的标准，这样我们就可以确保技术上的需要。定位基准的选择由零部件图得知：粗铣平面对孔、、的中心线与轴线均有相应的尺寸与平行度，孔中心线为设计参考。采用V型块体对中和中心线进行自动寻心，使定位误差最小，易于实现[16]。采用V型块对中平面进行定位，达到了工艺要求。同时，在两侧增设定位支撑，来制约沿轴移动的一个自由度。切削力及夹紧分析计算刀具材料：（高速钢端面铣刀）刀具有关几何参数：铣削切削力的计算公式见《机床夹具设计手册》下面的附件1-2-9：式（2-1）查参考文献[16]《机床夹具设计手册》表得：对于灰铸铁：式（2-2）取，即所以由参考文献[17]《金属切削刀具》表1-2可得：垂直切削力：（对称铣削）式（2-3）背向力：通过对工件的测量，得到的夹持力和夹持力，可以得到最不利的夹持状态，并依据静态平衡的原理，对夹持力进行了准确的计算。为了保证工件的夹持可靠，在此基础上加一个安全系数，以求出实际需要的夹持力。即：式（2-4）安全系数K可按下式计算：式（2-5）式中：为各安全系数，看《机床夹具设计手册》（详见附录表）可得：所以式（2-6）式（2-7）式（2-8）计算结果显示，该夹持力是非常低的。为了便于操作，采用手工螺钉固定装置。按以下公式来计算夹持一个螺丝所需的夹持力：式（2-9）式中参数《机床夹具设计手册》得：其中：螺旋夹紧力：易得：通过对比，发现实际的夹持力要比要求的夹持力大得多，所以该夹具机构是可靠的。误差分析与计算该模型夹具采用了V型块的平面定位，其中心线和平面尺寸的公差是。为使工艺过程完全符合要求，工艺总误差应大于或小于预定工艺误差。和机床夹具相关的处理误差，可用下列公式表示：式（2-10）由《机床夹具设计手册》得：⑴、平面定位V形块定心的定位误差：⑵、夹紧误差：式（2-11）其中接触变形位移值：式（2-12）⑶、磨损造成的加工误差：通常不超过⑷、夹具相对刀具位置误差：取误差总和：由上面可得，设计的夹具须满足部件精度要求。夹具设计及操作的简要说明正如之前提到的，要增加产量，若采用手工的卡钳，则会耗费大量的时间。因为工件很小，很容易被切割，所以切削力很低。经过对比，选用了螺丝夹持装置。这个装置使用起来很方便，很实用。广泛应用于各种机械工装。在使用过程中，夹具会发生故障，部件尺寸会发生变化，从而影响到定位和夹持。因此，支持钉和V型块都使用了可调的连杆，以便可以在任何时候进行调整。研究原始质料此夹具通常用于镗加工孔、、。不仅要达到表面的粗糙度，还要保证孔轴与底部的平行度。只有找到了合适的坐标，才能达到这个标准。还要考虑如何才能让工人的工作效率更高，降低工人的成本。定位基准的选择从我们的零件图中可以看出：孔、、其轴向和底面都有一定的平行度，所以在加工时，必须先对下表面进行粗铣。以底部为基础，可以很好地满足平行度的容差要求。孔、、采用左侧作为定位基准进行钻孔模具的设计，以保证钻孔轴线之间的位置误差。工件的中底面和两侧边的位置都限定了6个自由度。切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数：由《机床夹具设计手册》查表得：圆周切削分力公式：式（2-13）式中式（2-14）查表得：取由表可得参数：即：同理：径向切削分力公式：式（2-15）式中参数：即：轴向切削分力公式：式（2-16）式中参数：即：通过对工件的测量，得到的夹持力和夹持力，可以得到最不利的夹持状态，并依据静态平衡的原理，对夹持力进行了准确的计算。为了保证工件的夹紧可靠，在此基础上加一个安全系数，以求出实际需要的夹持力。也就是说：安全系数K可按下式计算，由式（2-5）有：：式中：为各种安全系数，《机床夹具设计手册》附表中可以得到：所以，由式（2-6）有：由式（2-7）有：由式（2-8）有：螺旋夹紧力由下面公式计算，由式（2-9）有：式中参数由《机床夹具设计手册》得：其中：螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋式夹紧装置，通过圆弧压块夹持工件。受力的示意图显示在下面：图2.1弧形压块受力简图由表得：原动力计算公式即：式（2-15）由上述计算易得：计算表明，使用手动螺丝夹紧机构比较好。误差分析与计算孔轴线与左侧面的线性尺寸偏差一致。《互换性与技术测量》表可知：取（中等级）即：尺寸偏差为由[16]《机床夹具设计手册》可得：、定位误差：当时；侧面定位支承钉距离底部平面距离为，侧面的高度为；满足；则：、夹紧误差，由式（2-11）有：：其中接触变形位移值：式（2-16）⑶、磨损造成的加工误差：通常不超过⑷、夹具相对刀具位置误差：取误差总和：以上可知，设计的夹具能满足要求。钻顶面四孔夹具设计研究原始质料本次设计所需要的模具主要是利用钻、铰加工顶面上的4个小孔，既要满足加工表面的粗糙度，又要确保孔的轴线和底面的平行度公差。技术要求只能通过建立一个位置来保证。同时，我们还要想一想怎样更好的减少费用。定位基准的选择由对零件结构图的分析可知，四孔加工轴线、左、后侧面的加工要达到对应的尺寸要求，加工孔之前的下表面要进行铣削加工，后表面是未加工的表面。再选取左边及背面的精密基准，便于不同尺寸的需要进行定位。切削力及夹紧力的计算由资料《机床夹具设计手册》查表可得：切削力公式：式（2-17）式中查表得：即：实际所需夹紧力：由《机床夹具设计手册》表得：安全系数K可按下式计算，由式（2-5）有：：式中：为各种安全系数，由《机床夹具设计手册》表给出如下：所以计算表明，使用手动螺丝夹紧机构比较好。取，，螺旋夹紧力，由式（2-9）有：：式中参数《机床夹具设计手册》可得：其中：由上述计算易得：因此采用该夹紧机构工作是可靠的。误差分析与计算该夹具应以下、侧、上三面为基准，保证孔轴线与左侧面之间的尺寸公差。为使工艺精度达到要求，工艺所需要的容差等于或超过工艺的总体误差[20]。孔和左侧面是直线尺寸的通用容差。按照《互换性与技术测量》（见附件表格）可以得到：取（中等级）即：尺寸偏差为、由[16]《机床夹具设计手册》可得：⑴、定位误