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  • 论文编号: 010018
  • 论文字数: 20056 字
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  • 更新时间: 2020/1/9 7:00:00

设计介绍    


摘   要

在生产进程中,使生产对象(原资料,毛坯,零件或总成等)的质和量的状态发生直接转变的进程叫工艺进程,如毛坯制造,机械加工,热措置惩罚,装配等都称之为工艺进程。在制定工艺进程中,要确定各工序的装置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,另有走刀次数和走刀长度,最后计算该工序的基本时间,辅佐时间和事情地服务时间。
 
关头词  工序,工艺,工步,加工余量,定位方案,夹紧力

 

目    录

摘   要 I
ABSTRACT II

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 加工工艺进程 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,要综合思量以下因素 5
1.4.2 平面的加工 5
1.4.3孔的加工方案 5
1.5 确定定位基准 6
1.5.1 粗基准的选择 6
1.5.2 精基准选择的原则 7
1.6 工艺路线的拟订 7
1.6.1工序的合理组合 7
1.6.2 工序的集中与分散 8
1.6.3 加工阶段的划分 9
1.6.4 加工工艺路线方案的对照 10
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 13
1.7.1 毛坯的结构工艺要求 13
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(灵活时间) 17
1.8.1 工序1:粗、精铣底面 17
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 25
1.8.4 工序4:钻侧面两孔 29
1.9 时间定额计算及生产安排 31
1.9.1 粗、精铣底面 31
1.9.2 镗侧面三杠孔 32
1.9.3 钻顶面四孔 33
2  专用夹具设计 35
2.1 铣平面夹具设计 35
2.1.1 研讨原始质料 35
2.1.2 定位基准的选择 35
2.1.3 切削力及夹紧分析计算 35
2.1.4 误差分析与计算 36
2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 37
2.2 镗孔夹具设计 37
2.2.1 研讨原始质料 37
2.2.2 定位基准的选择 37
2.2.3 切削力及夹紧力的计算 38
2.2.4 误差分析与计算 40
2.3钻顶面四孔夹具设计 40
2.3.1 研讨原始质料 40
2.3.2 定位基准的选择 41
2.3.3 切削力及夹紧力的计算 41
2.3.4 误差分析与计算 42
2.3.5 夹具设计及操作的简要说明 42
结  论 43
参照文献 44
致  谢 45


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,由于其零件尺寸较小,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,此外另有顶面的四孔要求加工,然则对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗拙度要求都是 ,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。由于其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,和各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与事情寿命,因此它的加工是非常关头和重要的。
1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析
 图1.1 CA6140机床后托架零件图
一个好的结构不但要应该到达设计要求,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。设计者要思量加工工艺问题。工艺师要思量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、和左视图上的两个孔。
⑴.以底面为主要加工的表面,有底面的铣加工,其底面的粗拙度要求是 ,平面度公差要求是0.03。
⑵.另一组加工是侧面的三孔,分别为 , , ,其表面粗拙度要求   要求的精度等级分别是 , , 。
⑶.以顶面为住加工面的四个孔,分别是以 和 为一组的门路空,这组孔的表面粗拙度要求是 , ,和以 和 的门路孔,其中 是装配铰孔,其中 孔的表面粗拙度要求是 , , 是装配铰孔的表面粗拙度的要求是 。
⑷.CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸,由于生产率很高,所以能够免去每次外型。
单边余量一般在 ,结构细密,能蒙受较大的压力,占用生产的面积较小。由于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 加工工艺进程
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,加工进程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,措置惩罚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,形状机关度和位置机精度要求都很高,就给加工带来了困难,必需重视。
1.4 确定各表面加工方案
一个好的结构不但应该到达设计要求,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。对于咱们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说,应选择能够知足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除从加工精度和加功效率两方面思量以外,也要适当思量经济因素。在知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,要综合思量以下因素
⑴.要思量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。
⑵.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经常运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,采取钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采取拉削加工。
⑶.要思量被加工资料的性质,例如,淬火钢必需采取磨削或电加工;而有色金属由于磨削时容易梗塞砂轮,一般都采取精细车削,高速精铣等。
⑷.要思量工场或车间的实际情况,同时也应思量持续改善现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。
⑸.此外,还要思量一些其它因素,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,表面粗拙度为Ra0.63μm,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
由参照文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12能够确定,底面的加工方案为底平面:粗铣——精铣( ),粗拙度为 6.3~0.8,一般不淬硬的平面,精铣的粗拙度能够较小。
1.4.3孔的加工方案
⑴.由参照文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定,以为孔的表面粗拙度为1.6,则选侧孔( , , )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:
由于孔的表面粗拙度的要求都不高,是 ,所以咱们采取一次钻孔的加工方法, 的孔选择的加工方法是钻,由于 的孔和 是一组门路孔,所以能够在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到 ,而另一组 和 也是一组门路的孔,不同的是 的孔是锥孔,起表面粗拙度的要求是 ,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,思量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、位子合适图纸要求。
粗基准选择应该知足以下要求:
⑴.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。以求壁厚匀称、形状对称、少装夹等。
⑵.选择加工余量要求匀称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匀称的重要表面。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。这样就能保证匀称地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。
⑶.应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样能够保证该面有足够的加工余量。
⑷.应尽量选择平整、光亮、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,需要时需经初加工。
⑸.粗基准应防止重复运用,由于粗基准的表面大多数是粗拙不规则的。屡次运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进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
⑴.基准重合原则。即尽量选择设计基准作为定位基准。这样能够防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵.基准统一原则,应尽量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,防止基准转换所带来的误差,而且各工序所采取的夹具对照统一,进而可减少夹具设计和制造事情。例如:轴类零件经常运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。
⑶.互为基准的原则。选择精基准时,有时两个被加工面,能够互为基准反复加工。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匀称。
自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而匀称,能够选择加工表面自身为基准。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。并思量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进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,适于作精基准运用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果运用典型的一面两孔定位方法,则能够知足整个加工进程中基本上都采取统一的基准定位的要求。至于两侧面,由于是非加工表面,所以也能够用与顶平面的四孔的加工基准。
选择精基准的原则时,思量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。详细安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。
后续工序安排应该遵循粗精分开和先面后孔的原则。
1.6.1工序的合理组合
确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特色、技术要求和机床设备等详细生产条件确定工艺进程的工序数。确定工序数的基来源根基则:
⑴.工序分散原则
工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采取通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备事情量少,东西更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数目多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。
⑵.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,响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。运用设备少,大批生产可采取高效率的专用机床,以提高生产率。但采取复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备事情量大。
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。但由于不采取专用设备,工序集中程序遭到限制。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,将工件清洗清洁。清洗是在 的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中举行的。清洗后用压缩空气吹清洁。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。
1.6.2 工序的集中与分散
制订工艺路线时,应思量工序的数目,采取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。                 
⑴.工序集中的特色
工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,响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。运用设备少,大批生产可采取高效率的专用机床,以提高生产率。但采取复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备事情量大。
⑵.工序分散的特色
工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采取通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备事情量少,东西更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数目多,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色,必需根据生产类型。加工要求和工场的详细情况举行综合分析决意采取那一种原则。
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。但由于不采取专用设备,工序集中程序遭到限制。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量的生产准备事情量,进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,常把整个加工进程划分为几个阶段:
⑴.粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部份多雨的金属,为以后的精加工发明较好的条件,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。
粗加工可采取功率大,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,粗拙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗拙度为Ra80~100μm。
⑵.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IT9~IT10。表面粗拙度为Ra10~1.25μm。
⑶.精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少许加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗拙度,使各主要表面到达图纸要求.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。
精加工应采取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.精加工的加工精度通常是IT6~IT7,表面粗拙度为 Ra10~1.25μm。
⑷.光整加工阶段
对某些要求特别高的需举行光整加工,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,其精度等级通常是IT5~IT6,表面粗拙度为Ra1.25~0.32μm。
此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热措置惩罚工序。由于热措置惩罚性质的不同,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其实不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,和运输装夹费事的重型零件往往不严酷划分阶段,在知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。必需明确划分阶段是指整个加工进程而言的,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,而在精加工阶段能够安排钻小空之类的粗加工。
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