哈尔滨理工大学 哈 尔 滨 理 工 大 学课 程 设 计题 目：制定CA6140车床后托架的加工工艺、设计铣底面的铣床夹具。 班 级： 机设09-1班学 号： 姓 名： 指导教师： 2011年12月1日哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目:制定CA6140车床后托架的加工工艺，设计铣底面的铣床夹具。设计要求: 中批量生产 手动夹紧 选用通用设备设计时间2011.11.28-2011.12.16设计内容: 1、绘制加工工件图，计算机绘图2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工工艺过程卡一张和所有工序卡的工序卡3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸4、编写设计说明书一份，班 级：机设09-1班学 生： 指导教师：2011年12月1日目录任务书24第1章 CA6140车床后托架的零件分析41.1 后托架的作用和结构41.2 后托架的工艺分析5第2章 后托架的工艺规程设计62.1 确定毛坯的制造形式62.2 基面的选择62.3 制定工艺路线62.3.1 工艺路线方案62.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5 确定切削用量及基本工时7第3章 设计铣底面的铣床夹具223.1研究原始质料错误!未定义书签。3.2定位基准的选择错误!未定义书签。3.3切削力及夹紧分析计算错误!未定义书签。3.4误差分析与计算错误!未定义书签。3.5夹具设计及操作的简要说明错误!未定义书签。致谢25参考文献25第1章 后托架的零件分析1.1 后托架的作用和结构本零件为CA6140车床后托架，用于机床和光杠，丝杠的连接。零件具体结构见附件“后托架零件图”。 图2-1 零件大体结构1.2 后托架的工艺分析零件有两个主要的加工表面，分别零件底面和一个侧面，这两个主要的加工表面之间有一定的位置要求，现分析如下：1. 零件底面：这一加工表面主要是平面的铣削，它为后来的加工定位。2. 侧面：这一加工表面主要是40mm、30.2mm、25.5mm孔的加工，主要的加工表面为40mm、30.2mm、25.5mm的孔，它为后来的加工定位。这两个加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：零件底面与40mm、30.2mm、25.5mm的孔中心线连线的平行度公差为100：0.07、距离偏差为0.07mm。由以上分析可知，对这两个加工表面而言可以先粗加工零件底面，然后以次为基准加工侧面的40mm、30.2mm、25.5mm孔，在由加工完的40mm、30.2mm、25.5mm孔作为基准精加工底面并且保证它们之间的位置精度要求。在进行其他精度要求低的加工。第2章 后托架的工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，由于零件形状规范，可以直接通过砂型铸造而成。中批量生产。毛坯图见附件“后托架毛坯图”。2.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗加工时，加工精度与表面粗糙度要求不高，毛坯余量较大，因此，选择粗加工切削用量时，要尽量保证较高的单位时间金属切除量（金属切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、进给量F和切削深度p）中，提高任何一项，都能提高金属切削率。但是对刀具耐用度影响最大的是切削速度，其次是进给量，切削深度影响最小。所以，粗加工切削用量的选择原则是：首先考虑选择一个尽可能大的切削深度p，其次选择一个较大的进给量F，最后确定一个合适的切削速度V。 精加工时加工精度和表面质量要求比较高，加工余量要求小而均匀。因此，选取精加工切削用量时应着重考虑，如何保证加工质量，并在此前提下尽量提高生产率。所以，在精加工时，应选用较小的切削深度p和进给量F，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度V，以保证加工质量和表面质量。2.3 制定工艺路线2.3.1 工艺路线方案订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑尽量采用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。初步制定工艺路线如下：工序 铸造工序 时效处理工序 粗铣底面工序 钻、扩、铰40mm、30.2mm、25.5mm孔工序 检验工序 精铣底面工序 锪平R22mm平面工序 钻20mm、13mm孔工序 钻10mm锥孔工序 钻、铰2-20mm、2-13mm孔工序 钻、铰13mm孔、2-10mm锥孔工序 钻6mm孔工序 钻M6mm底孔并倒角工序 攻螺纹M6mm工序 最终检验2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定后托架零件材料为HT200。硬度HB190210，中批量生产，采用铸造毛坯。根据上述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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用计算尺寸、公式及表见参考文献“机械制造工艺设计实用手册”）1.铣底面（1）粗铣底面余量考虑粗糙度和缺陷层深度确定粗铣底面余量为2.5mm（2）精铣底面余量精铣底面余量为0.8mm 2.孔孔的余量在计算基本工时时查手册确定2.5 确定切削用量及基本工时工序 粗铣底面1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造加工要求：粗铣底面刀具：端面铣刀机床：X5032A立式铣床2. 计算切削用量及加工工时由参考文献1表15-53f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z由参考文献1表15-55v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/sn=1.19r/s=71.7r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=71 r/min=1.18r/s实际切削速度v=0.297m/s切削深度a=2.5mm（按加工余量分配）切削工时：L=120mm L为加工长度l1=80mm(刀具直径)由文献2表20取铣削入切量和超切量y+=18mm t=77s=1.3min工序 钻、扩、铰40mm、30.2mm、25.5mm孔1.加工条件：工件材料：HT200，=200MPa、铸造加工要求：钻、扩、铰40mm、30.2mm、25.5mm孔刀具：钻头、扩孔钻、铰刀机床：Z3040X16摇臂钻床2.计算切削用量及加工工时（1）钻38mm由参考文献1表15-33取f=1.1 mm/rL=60mm3dw取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/sn=2.93r/s=175.8r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=180 r/min=3r/s实际切削速度v=0.358m/s切削深度a=19mm切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=14mm t=23s=0.37min（2）扩孔至39.75mm由参考文献1表15-41取f=1.0mm/z v=0.43m/s n=3.4 r/s切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=15mm t=22s=0.37min （3）铰40mm孔由参考文献2表31取f=2.5 mm/r由参考文献2表33取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献1表15-36取Kv=0.9由参考文献2表32取后刀面最大磨损限度为0.8mm刀具耐用度T=7200sv=0.29m/sn=2.31r/s=138.5r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=140 r/min=2.33r/s实际切削速度v=0.293m/s切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=15mm t=13s=0.22min（4）钻28mm由参考文献1表15-33取f=1.0 mm/rL=60mm3dw取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/sn=3.98r/s=238.9r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=236 r/min=3.93r/s实际切削速度v=0.346m/s切削深度a=14mm切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=11mm t=18s=0.3min（5）扩孔至29.9mm由参考文献1表15-41取f=0.8mm/z v=0.46m/s n=4.9 r/s切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=12mm t=18s=0.31min （6）铰30.2mm孔由参考文献2表31取f=2.5 mm/r由参考文献2表33取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3由参考文献1表15-36取Kv=0.9由参考文献2表32取后刀面最大磨损限度为0.8mm刀具耐用度T=7200sv=0.265m/sn=2.79r/s=167.7r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=170 r/min=2.83r/s实际切削速度v=0.269m/s切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=12mm t=10s=0.17min（7）钻23mm由参考文献1表15-33取f=0.75 mm/rL=60mm3dw取K=1由参考文献1表15-37取v=0.35m/sn=4.85r/s=290.8r/min按机床参数和文献3表2-12选取n=300 r/min=5r/s实际切削速度v=0.359m/s切削深度a=11.5mm切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=9mm t=18.4s=0.31min（8）扩孔至25.2mm由参考文献1表15-41取f=0.8mm/z v=0.44m/s n=5.6 r/s切削工时：L=60mm L为加工长度由文献2表22取钻削入切量和超切量y+=10mm t=16s=0.26min （9）铰25