CA6140機床后托架零件的機械加工工藝規(guī)程設計【含CAD圖紙+說明書文檔】

CA6140機床后托架零件的機械加工工藝規(guī)程設計【含CAD圖紙+說明書文檔】,含CAD圖紙+說明書文檔,ca6140,機床,托架,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,設計,cad,圖紙,說明書,仿單,文檔 畢業(yè)設計（論文）課題任務書 學院（部）： 機械工程學院 專業(yè)： 機械設計 指導教師 學生姓名 課題名稱 CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程設計 內 容 及 任 務 設計工作的主要內容及任務 1. CA6140車床后托架的結構特點和技術要求 2. CA6140車床后托架的材料、毛坯和熱處理 3. 工藝過程設計中應考慮的主要問題 4. CA6140車床后托架的機械加工工藝過程分析 5. CA6140車床后托架的工序設計 擬 達 到 的 要 求 或 技 術 指 標 主要技術指標要求 1、以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是0.03。 2、另一組加工是側面的三孔，分別為，，，其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是，，。 3、以頂面為住加工面的四個孔，分別是以和為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是，，以及以和的階梯孔，其中是裝配鉸孔，其中孔的表面粗糙度要求是，，是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。 設計工作量要求： 1、繪制加工工工藝卡片 2、繪制主要零件的零件圖 及裝配圖 3、圖量要求不少于3A0，說明書不少于12000字 4、設計格式應符合學院要求 進 度 安 排 起止日期 工作內容 第7學期末-寒假 查閱資料，寫開題報告 第8學期1-4周 畢業(yè)實習 第8學期5-6周 查閱資料及總體方案設計 第8學期7-10周 畫圖及編寫說明書 第8學期9周 中期檢查 第8學期11-13周 修改、完善設計及準備答辯 第8學期14周 畢業(yè)答辯 主 要 參 考 資 料 主要參考文獻（或資料） [1] 許曉旸，專用機床設備設計[M]，重慶：重慶大學出版社，2003。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1979。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 系（教研室） 意見 簽名： 年 月 日 學院（部）主管領導意見 簽名： 年 月 日 I 摘 要 機械加工工藝是實現產品設計，保證產品質量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。 本課題研究 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程。首先通過對零件圖的分析，了解工件 的結構形式，明確了具體的技術要求，從而對工件各組成表面選擇合適的加工方法。 再擬訂較為合理的工藝規(guī)程，充分體現質量、生產率和經濟性的統(tǒng)一。 機床夾具設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，在整個機械加工過程中， 夾具除了夾緊、固定被加工零件外，還要求保證加工零件的位置精度、提高加工生產 率。 本課題在設計的過程當中，深入生產實際，進行調查研究，吸取國內外先進技術， 制定出合理的設計方案，在進行具體設計。 關鍵詞：產品設計，后托架，加工工藝，夾具 II ABSTRACT He machine-finishing craft realizes the product design, guaranteed the product quality, saves the energy, reduces the consumption the important method. After this topic studies the CA6140 lathe the bracket processing technological process. First through to the detail drawing analysis, understood the work piece the structural style, has been clear about the concrete specification, thus to work piece each composition surface choice appropriate processing method. Again drafts the more reasonable technological process, fully manifests the quality, the productivity and the efficient unification . Engine bed jig design is in a craft equipment design important constituent, in the entire machine-finishing process, the jig except clamps, fixes is processed outside the components, but also requests guarantee processing components position precision, enhancement processing productivity . This topic in the middle of the design process, penetrates the production reality, conducts the investigation and study, absorbs the domestic and foreign advanced technologies, formulates the reasonable design proposal, is carrying on the concrete design . Keywords: shift the product design，latter bracket ，processing craft，jig 1 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................I ABSTRACT ............................................................................................................................II 目 錄 ......................................................................................................................................2 第 1 章 緒論 ..........................................................................................................................4 1.1 機械加工工藝的現狀和發(fā)展趨勢 ................................................................................4 1.2 設計的目的、內容和要求 ............................................................................................5 1.2.1 設計的目的 .............................................................................................................5 1.2.2 設計的內容 .............................................................................................................5 1.2.3 設計目的 .................................................................................................................6 第 2 章 加工工藝的整體設計 ................................................................................................1 2.1 工藝分析 ........................................................................................................................1 2.2 工藝要求及分析 ............................................................................................................1 2.2.1 技術要求 .................................................................................................................1 2.2.2 加工工藝過程 .........................................................................................................2 2.3 確定各表面加工方案 ....................................................................................................2 2.4 確定各加工部位的定位基準 ........................................................................................3 2.4.1 粗基準的選擇 .........................................................................................................3 2.4.2 精基準選擇的原則 .................................................................................................4 2.5 制訂工藝路線 ................................................................................................................5 2.5.1 工序的合理組合 .....................................................................................................5 2.5.2 工序的集中與分散 .................................................................................................6 2.5.3 加工階段的劃分 .....................................................................................................6 2.5.4 加工工藝路線方案的比較 .....................................................................................8 2.5.5 設計加工工藝卡片 ...............................................................................................10 2.6 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..............................15 2.6.1 毛坯的結構工藝要求 ...........................................................................................15 2.6.2 機床后托架的偏差計算 .......................................................................................15 2.7 確定切削用量及基本工時 ..........................................................................................18 2.7.1 工序一 粗、精銑底面 .......................................................................................18 2.7.2 工序二 粗、半精、精鏜 CA6140 側面三杠孔 .............................................19 2.7.3 工序三 鉆頂面四孔 ...........................................................................................26 2.7.4 工序四 鉆側面兩孔 ...........................................................................................29 2.8 時間定額計算及生產安排 ..........................................................................................31 2.8.1 粗、精銑底面 .......................................................................................................31 2.8.2 鏜側面三個杠孔 ...................................................................................................32 2.8.3 鉆頂面四孔 ...........................................................................................................33 第 3 章 專用夾具設計 ..........................................................................................................34 2 3.1 銑平面夾具的設計 ......................................................................................................34 3.1.1 檢查原始材料 .......................................................................................................34 3.1.2 選擇定位基準 .......................................................................................................34 3.1.3 切削力及夾緊分析計算 .......................................................................................34 3.1.4 誤差分析與計算 ...................................................................................................35 3.1.5 夾具設計和操作的簡要說明 ...............................................................................36 3.2 鏜孔夾具的設計 ..........................................................................................................36 3.2.1 研究原始質料 .......................................................................................................36 3.2.2 定位基準的選擇 ...................................................................................................36 3.2.3 切削力及夾緊力的計算 .......................................................................................37 3.2.4 誤差分析與計算 ...................................................................................................38 3.3 鉆頂面四孔夾具的設計 ..............................................................................................39 3.3.1 研究原始質料 .......................................................................................................39 3.3.2 定位基準的選擇 ...................................................................................................39 3.3.3 切削力及夾緊力的計算 .......................................................................................40 3.3.4 誤差分析和計算 ...................................................................................................40 3.3.5 夾具設計及操作的簡要說明 ...............................................................................41 結 論 ......................................................................................................................................42 參考文獻 ................................................................................................................................44 致 謝 ...............................................................................................................................- 44 - 3 第 1 章 緒論 1.1 機械加工工藝的現狀和發(fā)展趨勢 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī) 程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、 電化學等諸多領域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表 達。近年來，雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術進行了深入的研究， 并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應用尚有一定的距離。然而采用每一種特 種加工方法所獲得的加工精度和表面 質量與加工條件參數間都有其規(guī)律。因此，目 前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便 實際應用，但還缺乏系統(tǒng)性。 為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制 定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工 藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個設計過程中,我們將學習到更多的知識。 （1）我們必須仔細了解零件結構，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增 強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運 用 AutoCAD 軟件的能力。 （2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差 分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零 件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與 工廠實際的機床相適應。 這對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 （3）在這個設計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直 接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產 率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工 精度、提高生產率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設計的重點,也是一個難 點。 這是整個設計的重點,也是一個難點。受其限制，目前特種加工的工藝參數只能 憑經驗選取，還難以實現最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工 藝，它在占電火花成形機床總數 95%以上的非數控電火花成形加工機床和較大尺寸的 4 模具型腔加工中得到廣泛應用。雖然已有學者對其 CAD、CAPP 和 CAM 原理開展了一些 研究，并取得了一些成果，但由于工藝數據的缺乏，仍未有成熟的商品化的 CAD/CAM 系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復雜電極的 三維型面數據。隨著模糊 數學、神經元網絡及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術的成熟 發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、 效率、經濟性等實驗模型，并得到了初步 的成果。因此，通過實驗建模，將典型加 工實例和加工經驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放 系統(tǒng)的條件已經成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應用人 工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎。 1.2 設計的目的、內容和要求 1.2.1 設計的目的 CA6140 機床后托架的是 CA6140 機床上的一個重要零件，因為其零件尺寸較小， 結構形狀也不是很復雜復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有對精度 要求不是很高的頂面的四孔要求加工，后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都 是 Ra1.6，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面，有平面度的公差要求等。 因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器 或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 機床設計畢業(yè)設計，其目的在于通過對 CA6140 機床后托架加工工藝的設計，使 我們在擬定加工工藝方案的過程中，得到設計構思、方案的分析、結構工藝性、機械 制圖、零件計算、編寫技術文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想， 掌握基本的設計方法，培養(yǎng)基本的設計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結構分析、結 構設計和計算能力。 1.2.2 設計的內容 （1）工序的劃分 確定加工順序和工序內容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工 作與生產綱領有密切關系，具體可以根據生產類型、零件的結構特點、技術要求和機 床設備等。生產條件確定工藝過程的工序次數；如批量小時可采用在通用機床上工序 集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產，也可利用高生產率的通 用設備，按工序集中原則組織生產。 5 （2）定位基準的選擇 根據粗基準，精基準的選擇原則；遵循基準統(tǒng)一、基準重合。由零件圖具體分析 可得：CA6140 車床后托架首先以一個側面和一個孔為粗基準，對底平面 A 進行粗加 工，再以底平面 A 為基準加工孔。 （3）毛坯的選擇： 根據生產綱領和零件結構選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于 鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算 加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每 批加工件數。 （4）工藝路線的擬訂 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工 序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯系實 際和工人結合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。 1.2.3 設計目的 對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結為質量、生產率和經濟性。雖然有時互相矛 盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質量是首要的。質 量表現在機械產品的各項技術性能指標，質量不能保證，根本談不上數量；質量和生 產率之間是密切聯系的，在保證質量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產率， 滿足生產量的要求。如果兩者矛盾，則生產率要服從于質量，應在保證質量的前提下 解決生產率問題。在保證質量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造 成本，這就是經濟性。 因此，CA6140 車床后托架的工藝規(guī)程設計應該體現質量、生產率和經濟性的統(tǒng) 一，達到經濟合理及可行的目的。 1 第 2 章 加工工藝的整體設計 2.1 工藝分析 （1） 制訂 CA6140 車床后托架加工工藝規(guī)程，關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。 在設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其零件的結構特點和相關的技術要 求，對零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如零件加工表面的平行度、粗糙度、垂直度， 特別是要注意后托架零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精 度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求） ，后托架零 件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清箱體零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點， 同時因為零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用 AutoCAD 軟件繪制零件圖，一方面增 加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對 AutoCAD 軟件的熟悉。 （2） CA6140 機床后托架的是機床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀 不是很復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對 精度要求不是很高。后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。 其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互 位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽 命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 2.2 工藝要求及分析 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加 工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝 是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上 保證設計的要求 2.2.1 技術要求 設計要求加工的有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。 (1) 以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是 ，平6.1Ra 面度公差要求是 0.03。 (2) 另一組加工是側面的三孔，分別為 ， ， ，其表面粗糙度要求03.5202.025.4 要求的精度等級分別是 ， ， 。6.1Ra8IT7IIT (3) 以頂面為住加工面的四個孔，分別是以 和 為一組的階梯空，這組孔1 的表面粗糙度要求是 ， ，以及以 和 的階梯孔，其中 是裝50Rz3.6a320102 配鉸孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ， ， 是裝配鉸孔的表面粗13250Rz.6a12 糙度的要求是 。.6a (4) CA6140 機床后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄，因為生產率很高，所以可以免去每次造 2 型。單邊余量一般在 ，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積較小。因為m31 CA6140 機床后托架的重量只有 3.05kg,而年產量是 5000 件，由7中表 2.1-3 可知是中批量 生產。 2.2.2 加工工藝過程 由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加 工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于 CA6140 機床后托架來說，加工過程中的 主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由上面的一些技術條件分析得知：CA6140 機床后托架的是機床的一個重要零件，因為 其零件尺寸較小，結構形狀不是很復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂 面的四孔要求加工，CA6140 后托架的尺寸精度，形狀機關度以及位置機精度要求都很高， 就給加工帶來了困難，必須重視。 2.3 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工 的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密 切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計 CA6140 機床后托架的加工工藝來說，應選擇能 夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外， 也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素： (1) 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方 法及分幾次加工。 (2) 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中 則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在 小批量生產時，采 用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 (3) 要考慮被加工材料的性質，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于 磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 3 (4) 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設 備，推廣新技術，提高工藝水平。 (5) 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件 形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。再選擇 前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙 度為 Ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車 半精車淬火粗磨。 平面的加工 由參考文獻7中表 2.1-12 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑精銑 （ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。97IT 孔的加工方案 (1) 由參考文獻7 中表 2.1-11 確定，以為孔的表面粗糙度為 1.6，則選側孔（ ， ， ）的加工順序為：粗鏜精鏜。03.5202.025.4 (2) 為孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，所以我們采用一次鉆孔的加工方50Rz 法， 的孔選擇的加工方法是鉆，因為 的孔和 是一組階梯孔，所1 213 以可以在已經鉆了 的孔基礎上再锪孔鉆锪到 ，而另一組 和132 2 也是一組階梯的孔，不同的是 的孔是錐孔，起表面粗糙度的要求是0210 ，所以全加工的方法是鉆擴鉸。6.1Ra 2.4 確定各加工部位的定位基準 2.4.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面 與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： (1) 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的 相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加 工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝 4 夾等。 (2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其 余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面， 再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留 而細致的組織，以增加耐磨性。 (3) 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余 量。 (4) 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確 夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 (5) 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使 用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機床后托 架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分 析可知，選擇側面三孔作為 CA6140 機床后托架加工粗基準。 2.4.2 精基準選擇的原則 (1) 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基 準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 (2) 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表 面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一， 從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、 磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓 表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 (3) 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加 工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這 樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表 面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在 無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 5 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。 并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6140 機床后托 架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分 析可知，它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用 一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則 可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面，因為是 非加工表面，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 2.5 制訂工藝路線 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。CA6140 機床后托架 的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平 面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.5.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具 體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則： (1) 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工 藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設 備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 (2) 工序集中原則 工序數目少，工件裝、夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生 產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的 相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但 采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不 6 采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生 產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%1.1%蘇打c908 及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜 質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20 2.5.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的 原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 (1) 工序集中的特點 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生 產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的 相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但 采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 (2) 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工 藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設 備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況 進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不 采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生 產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即 使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的 良好的經濟效果。 2.5.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： 7 (1) 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并 為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷，予以報廢或修 補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產 率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變 形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗糙度 為 Ra80100m。 (2) 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合 適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m 。 (3) 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止 或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。 (4) 光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善 很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為 IT5IT6,表面粗糙度為 Ra1.250.32m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同， 有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求 不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加 工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必 須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質 區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段 可以安排鉆小空之類的粗加工。 8 2.5.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產可以考 慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本，擬訂兩 個加工工藝路線方案。 見下表 2-1： 表 2-1 加工工藝路線方案比較表 方案 方案工序號 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 粗銑底平面 A側面和外圓 粗、精銑底平 面 A 側面和外圓 020 精銑底平 粗 側面和外圓 粗鏜孔： 40 、 2.35 底面和側面 040 鉆、擴孔： 40 、 2.35. 底面和側面 半精鏜孔： 、 、402.35. 底面和側面 050 粗鉸孔： 、 、40. 5.2 底面和側面 精鏜孔： 、 、402.35. 底面和側面 060 精鉸孔： 、 、.30 52 側面和兩孔 粗銑油槽 底面和側面 070 粗銑油槽 底面和側面 鉆： 、103底面和側面 080 锪鉆孔： 42底面和側面 擴孔 底面和側面 090 鉆： 、103底面和側面 精鉸錐孔： 10底面和側面 110 擴孔 底面和側面 锪鉆孔： 底面和側面 9 、103 120 精鉸錐孔： 10底面和側面 去毛刺 底面和側面 130 锪鉆孔： 、 3 底面和側面 鉆： 、6M底面和孔 5.2 140 鉆： 、6M底面和孔 5.2攻螺紋 底面和孔 . 150 攻螺紋 底面和孔 .锪平面 底面和孔 5.2 160 锪平面 倒角去毛刺 底面和孔 . 160 倒角去毛刺 檢驗 170 檢驗 加工工藝路線方案的論證： (1) 方案在 120 工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以 后的定位及裝配得到可靠的保證。 (2) 方案在 010 工序中先安排銑底平面，主要是因為底平面是以后工序的主要 定位面之一，為提高定位精度。 (3) 方案符合粗精加工分開原則。 由以上分析：方案為合理、經濟的加工工藝路線方案。 具體的工藝過程如下表 2-2： 表 2-2 加工工藝過程表 工序號 工 種 工作內容 說 明 010 鑄造 金屬型鑄造 鑄件毛坯尺寸：長： 寬： 高：m20607 孔： 、 、5.12.3 020 清砂 除去澆冒口，鋒邊及型砂 10 030 熱處理 退火 石墨化退火，來消除鑄鐵 表層和壁厚較薄的部位可 能出現的白口組織（有大 量的滲碳體出現） ，以便于 切削加工 040 檢驗 檢驗毛坯 050 銑 粗銑、精銑底平面 A工件用專用夾具裝夾；立 式銑床 )52(KX 060 粗鏜 粗鏜鏜孔： ， ，03.5202.025.4 工件用專用夾具裝夾；立 式銑鏜床（ ）68T 070 銑 粗銑油槽 080 半精鏜 半精鏜鏜孔： ，03. ，02.325.04 工件用專用夾具裝夾；立 式銑鏜床（ ）68 090 精鏜 精鏜鏜孔： ， ，03.502.025. 工件用專用夾具裝夾；立 式銑鏜床（ ）T 100 鉆 將孔 、 、1 鉆到直徑2md 110 擴孔鉆 將 擴孔到要求尺寸3 120 锪孔鉆 锪孔 、 到要求尺120 寸 130 鉸 精鉸錐孔 工件用專用夾具裝夾；搖 臂鉆床 )3025(Z 140 鉗 去毛刺 150 鉆 鉆孔 、6M 160 攻絲 攻螺紋 工件用專用夾具裝夾；搖 臂鉆床 )3025(Z 170 鉗 倒角去毛刺 180 檢驗 190 入庫 清洗，涂防銹油 11 2.5.5 設計加工工藝卡片 在加工過程中，加工人員需要參照工藝卡片進行加工，所以要求工藝卡片的內容 要簡明扼要，用最少的文字說明加工的主要技術要求。 （1） 如下圖為工藝卡片 2-1， 工藝卡片 2- 1 12 加工工藝卡片 2-1，具體而清晰的將 05、06 兩道工序及其所需要的加工工具描述 出來，省去了文字敘述，簡潔而方便。便于加工人員在加工的過程中隨時查閱。 （2） 如下圖為工藝卡片 2-2， 工藝卡片 2- 2 在加工工藝卡片 2-2 中，主要加工 CA6140 機床后托架側面的 3 個孔，它們的半 13 徑分別為：25.5，30.2，40，在 080 步工序中先分別對 3 個孔進行半精鏜，有 利于下一步的加工；在 090 步工序中，分別對 3 個杠孔進行了精鏜，進一步細化的加 工使孔的尺寸更精確、表面粗糙度達到各方面的技術要求。 （3） 如下圖為工藝卡片 2-3， 14 工藝卡片 2- 3 在工藝卡片 2-3 中包含了 100 和 110 兩步工序，其中第 100 步工序進行的是使用 鉆床加工 4 個大小及工藝要求都相同的直徑為 10的孔，因為其他表面粗糙度等技 術要求已經在上面的步驟中完成，所以可以直接進行加工。在第 110 步工序中，進行 的是擴孔，2 個孔的直徑都為 13，各方面的技術要求也相同，而且孔直徑大小在 6.3-12.5的范圍內，因此采取“鉆-擴”的加工順序。 （4） 如下圖為工藝卡片 2-4， 15 工藝卡片 2- 4 工藝卡片 2-4 包括 120 和 130 兩步工序，其中 120 步工序中又包含了 2 個工步， 首先是锪直徑為 20的 2 個相同的孔，然后進行的是锪直徑為 13的孔；第 130 步 工序可分為 3 個工步：鉆直徑為 6的孔，組那直徑為 6的螺紋孔，對 M6 的螺紋孔 進行攻絲。 16 2.6 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140 機床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是 HT150，硬度 HB 為 150-200，生產類型為中批量生產，采用鑄造毛坯。 2.6.1 毛坯的結構工藝要求 (1) CA6140 車床后托架為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： 鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。 鑄造圓角要適當，不得有尖角。 鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并 便于起模。 加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 毛坯形狀、尺寸確定的要求 (2) 設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： 各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工 余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用 昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一 定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后， 必要時可據此繪出毛坯圖。 2.6.2 機床后托架的偏差計算 (1) 底平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余糧的計算，計算底平面與孔（ ， ， ）的中心03.5202.025.4 線的尺寸為 。根據工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：07.35 粗銑：由參考文獻5中表 3.2-23。其余量值規(guī)定為 ，現取 。m.7.3 表 3.2-27 粗銑平面時厚度偏差取 。m28.0 精銑：由參考文獻7中表 2.3-59，其余量值規(guī)定為 。5.1 17 鑄造毛坯的基本尺寸為 ，又根據參考文獻7中表 2.3-11,鑄件390.135 尺寸公差等級選用 CT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 。m1. 毛坯的名義尺寸為： . 毛坯最小尺寸為： m48.9 毛坯最大尺寸為： 5.30 粗銑后最大尺寸為： 61 粗銑后最小尺寸為： 72.. 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側面三孔（ ， ， ）的03.5202.025.4 中心線的尺寸為 。07.35 (2) 正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻7中表 2.3-59 和參考文獻15中表 1-8，可以查得： 孔 ：03.2 粗鏜的精度等級： ，表面粗糙