1、 摘 要CA6140 机床后托架加工工艺及夹具设计在生产过程中，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，夹紧前 言CA6140 车床后托架的加工工艺及夹具设计是完成大学四年所有专业课及相关辅助课程后，要做的毕业设计。通过此次设计不仅
2、能再次熟悉和复习基础知识，也让我将所学的知识与实际生产相结合。在设计的过程中将以往的的问题和难点逐一解决。更加系统、全面、深入的复习所学过的知识并加以运用。因此，它在几年的学习中占有重要的地位，也将为我的大学学习生活划一个完美的句号。希望通此次毕业设计，能对我今后的工作有所帮助，通过设计锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为做好工作打下一个良好的基础。由于能力所限，设计中尚有许多不足之处，希望各位教师给予批评指教。目 录1 前言 I2 CA6140 机床后托架加工工艺 22 1 CA6140 机床后托架的工艺分析 22 2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工及分析 22 2 l C
3、A6140 机床后托架的技术要求 32 3 加工工艺过程 32 4 确定各表面加工方案 324 l 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 42 42 平面的加工 4243 孔的加工方案 42 j 确定定位基准 ， 52 51 粗基准的选择 52 j 2 精基准选择的原则 62 6 工艺路线的拟订 62 6 1_=序的合理组合 62 6 2 工序的集中与分散 72 6 3 加 1 二阶段的划分 82 6 4 加工工艺路线方案的比较 92 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 122 7 1 毛坯的结构 1=艺要求 122 7 2 CA6140 机床后
4、托架的偏差计算 l22 8 确定切削用量及基本工时(机动时恻) 162 8 1 工序 l：孝且、精铣底面 l62 8 2 工序 2 羊且、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 182 8 3 工序 3：钻顶面四孔 242 8 4 L 序 d：钻侧面两孔 282 9 时问定额计算及生产安排 302 9 1 粗、精铣底面 302 9 2 镗侧面三杠孔 312 9 3 钻顶面的孔 323 专用夹具设计 343 1 铣平面夹具设计 343 1 1 研究原始质料 343 1 2 定位基准的选择 343 1 3 切削力及夹紧分析计算 343 1 4 误差分析与计算 363 1 5 央具设计及操作的简要说明
5、 363 2 镗孔夹具设计 363 2 1 研究原始质料 363 2 2 定位基准的选择 373 2 3 切削力及央紧力的计算 373-2 4 误差分析与计算 303 3 钻顶而四孔央具设计 393 3 1 研究原始质料 393 3 2 定位基准的选择， 403 3 3 切削力及必紧力的计算 403 3 4 误差分析与计算 413 3 5 央具改计及操作的简要说明 414 结论 41参考文献 4l致 谢 41附 录 411.1CA6140 机床后托架的工艺分析1) 熟悉后托架的功能及结构2) 掌握后托架的工作性能及工作环境3) 确定后托架的材料、加工工艺等.CA6140 机床后托架的是机床的一
6、个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，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。因为后托架尺寸精度、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，进而影响其工作性能与工作寿命，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 机床后托架零件图后托架的选择和设计不但要在结构，机械加工性，可加工性等方面符合要求，而且要便于加工，保证加工质量，减小工时，减少工人劳动量。在各方面都考虑的同时还要尽量的减小加工成本。所以选择和设计时必须考虑加工工艺。工
7、艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 CA6140 机床后托架的工艺要求侧面三杠孔： ， ，03.5202.025.4表面粗糙度要求 61Ra要求的精度等级分别是 ， ， 。8IT7IIT底面：主要加工面，精度要求高，利用铣削加工表面粗糙度要求 6.1a平面度公差要求 0.03顶面： 、 （阶梯孔）3220表面粗糙度要求 （轮廓最大高度） ，5Rz 3.6Ra、 （阶梯孔） ， 是装配铰孔110表面粗糙度的要求是 。3.6a孔的表面粗糙度要求是 ， ，325Rz3.6a后托架材料选择：HT200，提高生产效率，减小工时。单边余量 ，结构m31紧凑，底面积和体积小，质量 3.05KG
8、,查机械制造工艺学表 1.5 知：年产量 5000 件为中批量生产。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 0.03。6.1Ra另一组加工是侧面的三孔，分别为 ， ， ，其表03.5202.025.4面粗糙度要求 要求的精度等级分别是 ， ， 。6.1a8IT7IIT以顶面为住加工面的四个孔，分别是以 和 为一组的阶梯1空，这组孔的表面粗糙度要求是 ， ，以及以 和 的阶50Rz3.6a3210梯孔，其中 是装配铰孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ，10225Rz， 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 。3.6Ra .6aCA6140 机床后托架毛坯的选择金属
9、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，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 加工工艺过程通过以上分析可知：后托架的加工主要分为平面和孔系。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。平面的加工一般比较容易保证加工精度和加工质量。但孔系的加工较难，不但要保证孔的形状、尺寸精度，还要保证孔与平面的位置精度。由以上分析知：后托架中孔的尺寸精度和表面质量要求高，平面的质量要求也很高，这就给加工带来很大困难，必
10、须认真，重视。也是加工中的难点。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后托架结构的选择和设计不但要符合设计要求，而且要有良好的机械加工性能和工作性能。还要考虑在符合以上条件的同时，必须尽最大的可能减小工人的劳动量，减小工时。在保证加工质量的同时，尽量选择成本比较低的加
11、工方法，价格比较低的机床。总之，在保证后托架设计要求、加工质量、工作性能的前提下全面考虑尽最大可能减小成本。1、工艺方案：A工序 10：粗、精铣底面，保证尺寸 12060mm；工序 20：钻两个 13mm 的孔；钻两个销孔 10mm；锪两个沉头孔20mm；工序 30：粗镗孔 38mm；粗镗孔 28.2mm；粗镗孔 23.5mm；锪平孔25.5mm 端面；工序 40：半精镗孔 39.2mm；半精镗孔 29.4mm；半精镗孔 24.7mm；工序 50：精镗孔 40mm； 30.2mm； 25.5mm； 工序 60：钻螺纹孔 5.1mm；钻深孔 6mm；工序 70：攻螺纹孔 M6；工序 80：加工油
12、槽，去毛刺；工序 90：按图纸要求检验；根据后托架的作用分析，先加工以底面为中心的表面，再以此为基准加工3 个孔及其他相关的孔。由于 40m, 30mm, 25.5mm 这三个孔的轴线平行度要求较高。因此，选用底面为基准时，加工孔的精度一定的越高越好。经过分析，先粗加工、精加工一组表面，再粗加工、精加工另外一组平面。这看上去大致是合理的，但仔细推敲后，发现仍然有不太符合工艺原则，现将改进的工艺过程具体分析如下：B工序 10：粗、精铣底面，保证尺寸 12060mm；工序 20：钻两个 13mm 的孔；钻两个销孔 10mm；锪两个沉头孔20mm；工序 30：钻孔 28mm；钻孔 23.5mm；锪平
13、孔 25.5mm 端面；工序 40：粗镗 38mm；半精镗孔 39.2mm；半精镗孔 29.4mm；半精镗孔 24.7mm；工序 50：钻螺纹孔 5.1mm；钻深孔 6mm；工序 60：攻螺纹孔 M6；工序 70：加工油槽； 工序 80：精镗孔 40mm； 30.2mm； 25.5mm；工序 90：去毛刺；工序 100：按图纸要求检验；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
14、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 加工过程中要综合考虑的因素表面加工是要考虑表面粗糙度和尺寸精度，粗精加工要合理分配。由于生产规模为中批量，在生产中要合理安排各种专用加工设备和普通加工设备，尽量减小成本。在加工时要考虑材料的硬度、强度、塑性、韧性以及热处理后的性能，以免加工中出现问题。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。要根据实际拥有的设备尽最大可能应用到加工中。同时为了达到工件的形状、尺寸、位
15、置精度，有时也要选择先进的制造加工技术，以提高加工效率，全面考虑以便降低生产成本。不断改进现有加工方法和设备，采用先进制造技术，提高教工效率和工艺水平。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。确定和选择加工方案是要以主要加工表面的技术要求为主，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。再考虑其他加工表面的加工方法。如加工轴的主要外圆面，要求公差为 IT6，表面粗糙度为Ra0.63，并要求淬硬时，其加工路线：下料正火（退火） 粗加工调质半精加工表面淬火精加工。1.4.2 平面的加工由参考文献5机械加工工艺学表 1.10 可以确定，底面
16、的加工方案为底平面：粗铣精铣（ ） ，粗糙度为 Ra6.30.8，一般不淬硬的平面，97IT端铣表面粗糙度较细。1.4.3 孔的加工方案由参考文献5机械加工工艺学表 1.9 确定，孔（ ， ， ）的加工顺序为：粗镗半精镗精镗（除淬火03.5202.025.4钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔） 。要求的精度等级分别是 ，8IT， 。孔的表面粗糙度为 Ra 1.6。7ITI顶面四孔加工方法：孔的表面粗糙度的要求： ， 的孔的加工方法是钻；50Rz132因为 和 是一组阶梯孔，可以在已经钻了 的孔基础上再锪2013 132孔钻锪到 。的孔是锥孔，表面粗糙度的要求是 ，方法是钻扩铰。1 6.Ra1.
17、5 确定定位基准基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。正确合理的选择基准，可以使零件的形状位置精度得到保证，提高加工质量，提高生产效率。否则，会给生产带来麻烦，还会造成零件大批量报废，使生产成本增高。1.5.1 粗基准的选择粗基准的选择：要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。粗基准的选择加工表面，该加工表面要加工余量要小，要均匀，若该加工表面有浇口、冒口、飞边、毛刺，必要时要经过初加工，要避免重复使用。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。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
18、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。对于一般的孔类零件，以孔作为粗基准完全合理，综合考虑：对后托架来说，孔 40 mm 为铸造孔，不易作为精基准。故025。以顶面加一个可调支撑作为粗基准，以此基准把底面 12060mm 先加工出来，由于此顶面只限制了 X、Y、Z 的转动和 Z 的移动 4 个自由度，故可以考虑选左端面为第二基准面，此二面可以限制 6 个自由度，达到完全定位。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
19、工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。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
20、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 精基准选择的原则精基准的选择选择精基准时，主要考虑如何减少加工误差、保证加工精度，并能使工件的装夹方便。基准重合原则。应尽量选择
21、零件的设计基准作为精基准，以便消除因基准不重合而引起的误差。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。精基准应选择同一基准定位来加工尽可能多的表面，以便保证各加工面的相互位置精度，避免产生因基准变换所造成的误差，并可简化夹具设计制造工作。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
22、心线的垂直度。互为基准的原则。相对位置要求高的零件，采用互为基准反复加工的原则。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。（4） 自为基准原则。在精加工或光整加工工序要求余量尽量小且均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。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。在考虑以上四个原则后，在选择是也要选择工件上加工精度要求高。尺寸较大的表面作为精基准，以保证定位稳固可靠。
23、后托架的加工主要有孔、平面等。要保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的形状位置精度，在 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。综上：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，底面和侧面表面积较大，可以作为精基准使用，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。两侧面，因为是非加工表面，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 工艺路线的拟订制订工艺路线的出发点,应当使零件的形
24、状、尺寸、位置精度等技术要求能得到合理的保证。对于生产纲领确定中批量的条件下，应首先加工出统一的基准。但在加工中应尽可能使用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，而且要保证加工质量。此外，还要考虑实际拥有的加工设备，使生产成本降低。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。到经济效果，在实际生产中还要考虑加工的设备，以尽量使成本降到最低。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。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.6.1 工序的合理组合加工方案和工艺路线确定后，就要按照图纸的要求确定工艺过程的工
25、序数。确定工序有以下原则：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：1 工序分散原则工序内容简单，零件装夹次数多，能最合理的选择切削量，能采用通用设备，生产中准备工作少，对工人的水平要求低。但多次装夹影响加工精度，且工序分散需要的工人多，工时长，生产设备多，生产面积大，管理难度较高。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。工序集中原则工序内容复杂，工件装夹次数少，缩短工时
26、，减少工人数，易于提高加工精度，生产面积小，生产管理简单，生产效率提高。一次装夹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。但生产中较多的使用复杂设备准备工作量大，调试维修难度大，生产成本较高。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。一般在单件或小批量生产中，多利用工序集中原则。但不采用专用设备，工序集中收到限制，然而数控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。一般情况下，单件小批生产中，为简化
27、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 的含 0.4%1.1%c908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 。mg21.6.2 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
28、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
29、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：1 粗加工阶段在粗加工阶段以高生产率去除加工表面多余的金属。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
30、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 Ra80100m。半精加工阶段在半精加工阶段减小粗加工中留下的误差，使加工面达到一定的精度，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。为精加工做好准备。公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25um。精加工阶段在精加工阶段，应确保尺寸形状和位置精度以及表面粗糙度达到或基本达到图样规定的要求。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
31、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，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般公差等级为 IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25um。光整加工阶段在光整加工阶段，对精度要求很高的零件，在工艺过程的最后安排研磨、超精加工、或其他特种加工方法，以达到零件最终的精度要求。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Ra1.250.32m。此外，零件在以上各加工阶段中加工后还要注意：留充足的时间消除热变形和残余
32、应力；在粗加工阶段发现毛胚缺陷时停止下一加工阶段；合理使用加工设备。降低精度机床用于粗加工，精密加床用于精加工。合理安排人力资源。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
33、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方案 方案工序号工序内容 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 粗A侧面和外圆 粗镗孔： 40、 2.35底面和侧面040 钻、扩孔： 40、 2.35.底面和侧面 半精镗孔： 、 、402.35底面和侧面050 粗铰孔： 、40、 2.35.底面和侧
34、面 精镗孔： 、2.30.底面和侧面060 精铰孔： 、 .0.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： 、103底面和侧面080 锪钻孔： 42底面和侧面 扩孔 底面和侧面090 钻： 、103底面和侧面 精铰锥孔： 10底面和侧面110 扩孔 底面和侧面 锪钻孔： 、3底面和侧面120 精铰锥孔： 10底面和侧面 去毛刺130 锪钻孔： 、3底面和侧面 钻： 、6M底面和孔 5.2140 钻： 、6M底面和孔 5.2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 检验加工工艺路线方案的论证：方案在 12
35、0 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。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： 宽： 高：m2067孔： 、 、5.1.3020 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
36、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(KX060 粗镗 粗镗镗孔：， ，03.5202.025.4工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ ）68T070 铣 粗铣油槽080 半精镗 半精镗镗孔：， ，03.02.025.工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ ）090 精镗 精镗镗孔： 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（ ）68T， ，03.5202.025.4100 钻 将孔 、 、1钻到直径20md0110 扩孔钻 将 扩孔到要求尺寸3120 锪孔钻 锪孔 、 到要求尺寸1130 铰 精铰锥孔 02工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z140 钳 去毛刺15
37、0 钻 钻孔 、6M160 攻丝 攻螺纹工件用专用夹具装夹；摇臂钻床 )3025(Z170 钳 倒角去毛刺180 检验190 入库 清洗，涂防锈油1.7 CA6140 机床后托架的加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定:CA6140 车床后托架零件材料为 HT200，硬度为（170220）HBS，毛坯余量为3.05kg,生产类型为中批生产,采用铸造毛坯。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸如下：1、底面（12060mm）通过粗、精铣底面，提高底面的表面粗糙度，加工余量 Z=2mm。2、其余各铸造孔加工余量如下：零件
38、尺寸 单边 毛坯40 mm 1.5mm 37mm025。3、其余各孔由于直径较小，均为实心。,参照机械加工工艺学表1.14 确定：25.5mm 孔钻孔到 23.5mm；半精镗到 24.7mm；精镗到 25.5mm；30.2mm 孔钻孔到 28mm；半精镗到 29.4mm；精镗到30.2mm；40mm 孔粗镗 38mm；半精镗 39.2mm；半精镗到39.2mm；精镗到 40mm；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1.7.1.1 后托架为铸造件，对其毛坯的工艺要求：
39、、 铸件的壁厚应均匀，不得有砂眼、疏松、裂纹。 。、铸造时要注意圆角，切要注意人工时效处理。、铸件结构要简化，注意起模斜度，减少分型面、芯子、并便于起模。、铸件的加强肋板的厚度和分布要合理，减少应力集中，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。另外在选材时要选择可铸性好的材料。1.7.1.2 毛坯形状、尺寸确定的要求：、零件上的加工面不宜复杂。、工艺基准要与设计基准一致。、要便于装夹，加工，测量。、尽量使用实际拥有的通用设备和标准刀进行加工，减小加工难度和加工成本。具结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛胚的尺寸形状是要考虑经济性。在确定毛坯时，要考虑经济性。毛胚尺寸过小，虽然减少了
40、材料的浪费和加工工时，但增加了加工难度，毛胚的制造也难度加大；毛胚尺寸过大，虽然加工较容易，制造毛胚简单，但是无形中浪费材料加大工时。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，在毛胚的尺寸确定中要综合考虑加工成本，铸造毛坯的难度。同时要比较加工中零件所用的材料和切削掉材料的多少。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。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
41、面加工余量的计算，计算底平面与孔（ ， ， ）03.5202.025.4的中心线的尺寸为 。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工07.35步余量如下：粗铣：由参考文献5机械加工工艺学表 1.8。其余量值规定为，现取 。粗铣平面时厚度偏差取 。m4.3720.3 m28.0精铣：由参考文献5机械加工工艺学表 2.1，其余量值规定为 。m5.1铸造毛坯的基本尺寸为 ，又根据参考文献5机械加工390.15工艺手学表 2.3,铸件尺寸公差等级选用 IT7，再查表 2.3-1 可得铸件尺寸公差为 。m1.毛坯的名义尺寸为： 390.135毛坯最小尺寸为： m48.9毛坯最大尺寸为： .粗铣后最大尺
42、寸为： 36015粗铣后最小尺寸为： m72.8.精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（ ， ，03.5202.）的中心线的尺寸为 。025.407.35正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献5机械加工工艺手册表 2.4 和参考文献15互换性与技术测量表 1-8，可以查得：孔 ：03.52粗镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITumRa15m21.0半精镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是10ITumRa5.2m084.精镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是7I 6.1m021.孔 02.3粗镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITumRa5.半精
43、镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是0.2m084.精镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是7I ua6.1m021.孔 025.粗镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITmR55.半精镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是0ua.210精镗的精度等级： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是7I 612.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： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为03.52；m孔，参照7 机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为02.； 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值5.0
44、4为 。2半精镗： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为03.；m.1孔，参照7 机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为02.； 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量.025.4值为 。1精镗： 孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为03.25；m8.0孔，参照7 机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为02.3；m8.0孔，参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为025.4。.铸件毛坯的基本尺寸分别为：孔毛坯基本尺寸为 ： ；03.52m5.218.025.孔毛坯基本尺寸为 ： ；1.8 630孔毛坯基本尺寸为 ： 。035
45、. 3.14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 可得铸件尺寸公差分别为： 。、 m9.0.9.0孔毛坯名义尺寸为 ： ；03.52521825.毛坯最大尺寸为 ： ；.4.1毛坯最小尺寸为 ： ；0粗镗工序尺寸为 ：21.05半精镗工序尺寸为 ： 84.07精镗后尺寸是 ，已达到零件图尺寸要求021. 025.孔毛坯名义尺寸为 ： ；02.3m.2683毛坯最大尺寸为 ： ；5.4.026毛坯最小尺寸为 ： ；7粗镗工序尺寸为 ： ；21.08半精镗工序尺寸为 ： 4.09精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 ：02.3孔毛坯名义尺寸为 ：
46、 ；025.4m68.214毛坯最大尺寸为 ： ；m45.36.0毛坯最小尺寸为 ： ；粗镗工序尺寸为 ： 25.08半精镗工序尺寸为 ：1.039精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 025.4顶面两组孔 和 ，以及另外一组 的锥孔和1221132毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为 ，表面粗糙度要求为 。参1IT50Rz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：第一组： 和13220加工该组孔的工艺是：钻扩锪钻孔： 扩孔： （Z 为单边余量）13m32锪孔： （Z 为单边余量）207第二组： 的锥孔和1加工该组孔的工艺是：钻锪铰钻孔： 10锪孔： （Z 为单边余量）3m42铰孔： 1.8 确定切削用量及基本工时1.8.1 工序 10：粗、精铣底面：1、加工条件材料：HT200， =200HBS，铸造；b要求及目标：粗、精铣底面，保证尺寸 12060mm 和台阶高18mm；机床：X6130 万能型铣床；刀具：YG8 高速钢圆柱形铣刀，根据机械加工工艺学10表 1.4刀直径 d=100mm，根据金属切削手册表 6-7 查得铣刀齿数Z=14；2、铣削深度：由金属切削工艺技术手册确定粗加工的铣削深度a =2.5mm；精加工的铣削深度 a =0.5mm；p p3、进给量：参考机械加工工艺学取粗铣时的每齿进给量f =0.15
