畢業(yè)設計論文- CA6140機床后托架加工工藝及夾具設計

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1、 第一章 CA6140機床后托架加工工藝 1.1 CA6140機床后托架的作用及簡要分析 1.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析 1.2.1 CA6140機床后托架的技術(shù)要求 1.2.2確定毛坯的制造形式 1.3 加工工藝方案的確定 1.3.2 平面的加工 1.3.3孔的加工方案 1.4.1 粗基準的選擇 1.4.2 精基準的選擇原則 第二章 加工工藝相關(guān)尺寸的確定 2．1.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 2．1．2 CA6140機床后托架的偏差計算 2．2 確定切削用量及基本工時（機動時間） 2．2.1 工序1：粗、精銑底面 2．2．2 工序2

2、 粗、半精、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔 2．2．3 工序3：鉆頂面四孔 第三章 銑平面專用夾具設計 3.1研究原始質(zhì)料 3.2 定位基準的選擇 3.3 切削力及夾緊分析計算 3.4 氣壓夾緊裝置設計 3.5 誤差分析與計算 3.6 具設計及操作的簡要說明 結(jié)論 第一章 CA6140機床后托架加工工藝 1.1 CA6140機床后托架的作用及簡要分析 CA6140機床后托架是CA6140機床的一個重要零件，它是在尾座下面安裝在床身側(cè)面的支承支架，主要用于支撐光杠、絲杠和操作杠。因為其零件尺寸

3、較小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復雜，但側(cè)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(cè)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(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的 1.2 CA6140機床后托架的工藝要求及工藝分析 圖1.1 CA6140機床后托架零件圖 1.2.1 CA6140機床后托架的技術(shù)要求 CA6140車床的后托架共有兩組加工表面，底面、側(cè)面三孔、頂面的四個孔、以及左

4、 第一章 CA6140機床后拖架加工工藝 視圖上的兩個孔。它們之間又有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： ⑴．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μm，平面度公差要求是0.03mm。 ⑵．另一組加工是側(cè)面的三孔，分別為 mm， mm， mm，其表面粗糙度要求μm 要求的精度等級分別是，，。 ⑶．以頂面為主要加工面的四個孔，分別是以 mm和 mm為一組的階梯空，這組孔的表面粗糙度要求是μm，μm，其中mm是裝配鉸孔，表面粗糙度的要求是μm。 1.2.2確定毛坯的制造形式 該CA6140車床后托架的材料是HT200，重量是，屬于中低等質(zhì)量的零件，且年產(chǎn)量

5、為10000件，由[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-3可知是大批量生產(chǎn)?？紤]到機床后托架在機床工作中的用途，以及零件的加工特點，位置精度要求等，因此選用金屬鑄造毛坯，可以免去每次造型。零件尺寸較小，形狀結(jié)構(gòu)也不是很復雜，又屬于大批量生產(chǎn)，因此毛坯形狀應盡量與零件形狀靠近，側(cè)面三孔均應鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后確定。 1.3 加工工藝方案的確定 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(guān)系。 由上面的一

6、些技術(shù)條件分析得知：CA6140后托架的尺寸精度，形狀以及位置精度要求都很高，就給加工帶來了困難，必須重視。 一個好的結(jié)構(gòu)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(zhì)量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關(guān)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(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格較底的機床。 1.3.2 平面的加工 根據(jù)零件要求，由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-1

7、2可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑——精銑（），粗糙度為Ra:6.3~0.8μm，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 1.3.3孔的加工方案 ⑴．根據(jù)零件要求，由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.1-11確定，因為孔的表面粗糙度為μm，則選側(cè)孔（，，）的加工順序為：粗鏜——精鏜。 ⑵．而頂面的四個孔采取的加工方法分別是： 因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法，的孔選擇的加工方法是鉆，因為的孔和是一組階梯孔，所以可以在已經(jīng)鉆了的孔基礎上再锪孔鉆锪到，而另一組和也是一組階梯的孔，不同的是的孔是錐孔，且表面粗糙度的要求是μm，所以全加工的方法是

8、鉆——擴——鉸。 1.4 確定定位基準 圖1—1 基面的選擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)得以提高；否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚，還會造成 零件的大批報廢使生產(chǎn)無法正常進行。 1.4.1 粗基準的選擇 如圖1—1所示，對于本題目的CA6140車床后托架而言，就應該選擇D面和C面為粗基準；先銑削出A面并達到要求的1.6μm表面粗糙度，然后再用加工后的A面作為后面工序加工的精基準。 1.4.2 精基準的選擇原則 根據(jù)精基準的選擇原則： ⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基

9、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。 ⑵．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(zhuǎn)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。 ⑶．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(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 ⑷．自為基準原則。有些精加工或

10、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。 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(cè)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

11、中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側(cè)面，因為是非加工表面，所以也可以用于頂平面的四孔的加工基準。 綜上所述CA6140車床后拖架精基準： 以第一次加工后的后托架A面和C面為精基準，配合適當?shù)你@孔夾具，即可加工Ф40 mm，Ф30.2 mm和Ф25.5 mm這三個主要孔。 在以上基礎下，再利用加工后的孔為精基準加工諸如Ф20 mm，Ф13 mm，Ф10 mm的錐孔，M6 mm的螺紋孔等等 1.4工藝路線的擬訂 對于大批量生產(chǎn)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

12、當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 1.4.1制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是以零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。同樣根據(jù)圖2—1，進行如下方案的比較討論，選擇一個正確的工藝路線 1.4.1.1工藝路線方案一 工序 Ⅰ 粗銑，精銑后托架毛坯的A表面，并保證尺寸67 mm和表面粗糙度為1.6μm，平面度為0.03μm。 工序 Ⅱ 鉆孔2—Ф13 mm。 工序 Ⅲ 鉆2—Ф10

13、 mm錐孔。 工序 Ⅳ 锪鉆孔2—Ф20 mm，和Ф13 mm。 工序 Ⅴ 鉆M6 mm的底孔，攻M6 mm螺紋，鉆深孔Ф6 mm。 工序 Ⅵ 銑油槽2 mm×3 mm 工序 Ⅶ 鉆-擴-鉸孔Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm，以Ф44 mm的锪鉆锪Ф25.5 mm孔的上端面。 工序 Ⅷ 檢查 1.5.1.2工藝路線方案二 工序 Ⅰ 粗銑，精銑后托架毛坯的A表面，并保證尺寸67 mm和表面粗糙度為1.6μm，平面度為0.03μm。 工序 Ⅱ 鉆-擴-鉸孔Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm，以Ф44 mm的锪鉆锪Ф25.5 m

14、m孔的上端面。 工序 Ⅲ 鉆孔2—Ф13 mm。 工序 Ⅳ 鉆2—Ф10 mm錐孔。 工序 Ⅴ 锪鉆孔2—Ф20 mm，和Ф13 mm。 工序 Ⅵ 鉆M6 mm的底孔，攻M6 mm螺紋，鉆深孔Ф6 mm。 工序 Ⅶ 銑油槽2 mm×3 mm。 工序 Ⅷ 檢查 1.4.1.3 工藝方案的比較和分析 上述兩個方案的特點：兩種方案都是以毛坯的D面和C面為粗基準，先加工A面，然后以加工后A面為精基準加工孔，這樣做滿足零件加工先面后孔的加工要求；方案一，在這種情況下先加工的繁瑣小而雜的孔，最后才加工有嚴格位置度，配合精度的Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm孔

15、；方案二：先加工有嚴格位置度，配合精度的Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm孔，再加工其它細部的孔，兩相比較而言，方案二更能保證35±0.07 mm，63±0.05 mm，以及Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm孔與A面的平行度，更好的減小加工誤差，更能保證位置精度和配合精度。 綜上所述將方案的加工工藝路線定制如下： 工序 Ⅰ 粗銑，精銑后托架毛坯的A表面，并保證尺寸67 mm和表面粗糙度為1.6μm，平面度公差為0.03μm。以D面和C面為粗基準； 工序 Ⅱ 鉆-擴-鉸孔Ф40 mm，Ф30.2 mm，Ф25.5 mm，以Ф44 mm的锪鉆锪Ф25.5 mm

16、孔的上端面。以A面和B面為精基準； 工序 Ⅲ 鉆孔2—Ф13 mm。以加工后的A面和Ф40孔為精基準； 工序 Ⅳ 鉆2—Ф10 mm錐孔。以加工后的A面和Ф13孔為精基準； 工序 Ⅴ 锪鉆孔2—Ф20 mm，和Ф13 mm。以B面，A面和Ф13孔為精基準 工序 Ⅵ ；鉆M6 mm的底孔，攻M6 mm螺紋，鉆深孔Ф6 mm。以加工后的A面和Ф30.2孔為精基準； 工序 Ⅶ 銑油槽2 mm×3 mm。以加工后的A面和Ф30.2孔為精基準； 工序 Ⅷ 檢查 以上工藝過程詳見附表“機械加工工藝過程綜合卡片”！

17、 四川理工學院畢業(yè)設計(論文) 1 第二章 加工工藝相關(guān)尺寸的確定 2．1 CA6140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HT200，硬度為HB 150-200，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 2．1.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 ⑴．CA6140車床后托架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求： ①、鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。 ②、鑄造圓角要適當，不得有尖角。 ③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并

18、要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 ④、加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。 ⑤、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 ⑵．設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： ①、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 ②、工藝基準以設計基準相一致。 ③、便于裝夾、加工和檢查。 ④、結(jié)構(gòu)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(jīng)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

19、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，可據(jù)此繪出毛坯圖。 2．1．2 CA6140機床后托架的偏差計算 ⑴．底平面的偏差及加工余量計算 底平面加工余量的計算，計算底平面與孔（，，）的中心線的尺寸為。根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻[5]《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：由參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59，其余量值規(guī)定為。 鑄造毛坯的基本尺寸為，又根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-11,鑄件尺

20、寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為 毛坯的名義尺寸為： 毛坯最小尺寸為： 毛坯最大尺寸為： 粗銑后最大尺寸為： 粗銑后最小尺寸為： 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側(cè)面三孔（，，）的中心線的尺寸為。 ⑵．正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻[15]《互換性與技術(shù)測量》表1-8，可以查得： 孔： 粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級

21、：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 孔 粗鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 半精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 精鏜的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜： 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。 半精鏜： 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7

22、]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。 精鏜： 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為； 孔，參照[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-48,其余量值為。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 孔毛坯基本尺寸為：； 孔毛坯基本尺寸為：； 孔毛坯基本尺寸為：。 根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-11，鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差分別為： 孔毛坯名義尺寸為：； 毛坯最大尺寸為：；

23、 毛坯最小尺寸為：； 第二章 加工工藝相關(guān)尺寸的確定 粗鏜工序尺寸為： 半精鏜工序尺寸為： 精鏜后尺寸是，已達到零件圖尺寸要求 孔毛坯名義尺寸為：； 毛坯最大尺寸為：； 毛坯最小尺寸為：； 粗鏜工序尺寸為：； 半精鏜工序尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即： 孔毛坯名義尺寸為：； 毛坯最大尺寸為：； 毛坯最小尺寸為：； 粗鏜工序尺寸為： 半精鏜工序尺寸為： 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ⑶．頂面兩組孔和，以及另外一組的錐孔和 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為，表面粗糙度要求為。參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48

24、。確定工序尺寸及加工余量為： 第一組：和 加工該組孔的工藝是：鉆——擴——锪 鉆孔： 擴孔： （Z為單邊余量） 锪孔： （Z為單邊余量） 第二組：的錐孔和 加工該組孔的工藝是：鉆——锪——鉸 鉆孔： 锪孔： （Z為單邊余量） 鉸孔： 2．2 確定切削用量及基本工時（機動時間） 2．2.1 工序1：粗、精銑底面 機床：雙立軸圓工作臺銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù) ⑴．粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根

25、據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 式（2.1） 實際銑削速度： 式（2.2） 進給量： 式（2.3） 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 式（2.4） 取 刀具切出長度：取

26、 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（2.5） ⑵．精銑： 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ， 實際銑削速度，由式（2.2）有： 進給量，由式（2.3）有： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1。 機動時間，由式（2.5）有： 本工序機動時間 2．2．2 工序2 粗、半精、

27、精鏜CA6140側(cè)面三杠孔 機床：臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： ⑴．粗鏜孔 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量： 式（2.7） 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（2.6） 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)：

28、機動時間，由式（2.5）有： ⑵．粗鏜孔 切削深度：，毛坯孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： 取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑶．粗鏜孔 切削深度：，毛坯孔徑。 進給量：根

29、據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑷．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速

30、度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有 ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑸．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取

31、 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑹．半精鏜孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度：

32、 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑺．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.2）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有

33、： ⑻．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.5）有： ⑼．精鏜孔 切削深度：，半精鏜后孔徑 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-6

34、6，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.2）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（2.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數(shù)： 機動時間，由式（2.7）有： 本工序所用的機動時間： 2．2．3 工序3：鉆頂面四孔 鉆頂面四孔（其中包括鉆孔，和擴孔，鉸孔，以及锪孔，） 機床： 刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。型號：E211和E101 帶導柱直柄平

35、底锪鉆（GB4260-84） 公制/莫式4號錐直柄鉸刀 刀具材料： ⑴．鉆孔，以及的錐孔 鉆孔時先采取的是鉆到在擴到，所以，另外的兩個錐孔也先鉆到。 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（2.8） 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 式（2.9） ⑵．擴孔 鉆孔時

36、先采取的是鉆到再擴到，所以， 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（2.9）有： ⑶．锪孔 切削深度：， 根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度；取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度

37、： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為2 機動時間，由式（2.5）有： ⑷．锪孔 切削深度：， 根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度；取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（2.5）有： ⑸．鉸孔 切削深度：， 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-58，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-60

38、，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（2.9）有： 2．2．4 工序4：鉆側(cè)面兩孔 鉆側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺紋孔） 機床： ⑴．鉆 切削深度： 根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,切削速度， 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 取 加工基本時間，由式（2.

39、5）有： ⑵．鉆螺孔 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39，，取 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（2.8）有： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（2.5）有： ③、攻螺紋孔 機床：組合攻絲機 刀具：高速鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： ，取

40、 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實際切削速度，由式（2.2）有： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機動時間，由式（2.5）有： 鉆頂面四孔的機動時間： 這些工序的加工機動時間的總和是： 2．3 時間定額計算及生產(chǎn)安排 根據(jù)設計任務要求，該CA6140機床后托架的年產(chǎn)量為10000件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應不低于21件。設每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應不大于22.8min。 參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：大批）時間定額的計算公式為： （大量

41、生產(chǎn)時） 式（2.10） 因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為： 式（2.11） 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間 —布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值 2．3．1 粗、精銑底面 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸

42、工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-48， 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 2．3．2 鏜側(cè)面三杠孔 ⑴、粗鏜側(cè)面的三孔（，，） 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39， 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 ⑵、半精鏜側(cè)面的三孔

43、（，，） 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39， 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 ⑶、精鏜側(cè)面的三孔（，，） 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39， 單間時間定額，由式（2.

44、11）有： 因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 2．3．3 鉆頂面四孔 鉆頂面四孔（其中包括鉆和、擴鉆，鉸孔以及锪孔和） 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43， 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求 鉆左側(cè)面兩孔（其中包括鉆的孔和的螺孔） 機動時間： 輔助時間：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41，取工步輔

45、助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43， 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求 的螺紋孔攻絲 機動時間： 輔助時間：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為，工步輔助時間為。則 ：參照鉆孔值，取 單間時間定額，由式（2.11）有： 因此布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產(chǎn)要求。 第三章 銑平面專用夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工CA6140機床后托架零件時，需要設計專用夾具。

46、 根據(jù)任務要求中的設計內(nèi)容，需要設計銑底面夾具一套。。 3.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對孔、、的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.2 定位基準的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對孔、、的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設計基準為孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊定心自動找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 采用V形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時，應加一側(cè)面定位支承來限制一個

47、沿軸移動的自由度。 3.3 切削力及夾緊分析計算 刀具材料：（高速鋼端面銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 式（3.1） 查參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 式（3.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（對稱銑削） 式（3.3）

48、 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.4） 安全系數(shù)K可按下式計算： 式（3.5） 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表可得： 所以 式（3.6）

49、式（3.7） 式（3.8） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用氣動夾緊機構(gòu)。 3.4 氣壓夾緊裝置設計 為了快速夾緊工件，本設計采用氣壓夾緊裝置來夾緊工件。本設計參照《金屬切削機床夾具設計手冊》（浦林祥主編，機械工業(yè)出版社，1995年）第六章進行設計計算。 根據(jù)前面第二章的計算結(jié)果有：最大夾緊力為F=1441.55 N。 3.4.1 氣壓夾緊裝置的尺寸設計 圖3-1氣壓夾緊裝置的尺寸設計簡圖 計算方法一： 取氣缸工作壓力P=0.4MPa,由最大夾緊力為F=1441.55

50、N ，缸體內(nèi)徑可分別按下列兩式計算 = （mm） 式（3.9） = （mm） 式（3.10） 式中 F1、F2—— 分別為無桿腔與有桿腔的總機械負荷（N）； P—— 供油壓力（MPa）； —— 活塞桿直徑（mm）。 按照公式進行計算后將D與d圓整為《金屬切削機床夾具設計手冊》（浦林祥主編，機械工業(yè)出版社，1

51、995年）<表6-12 活塞桿推力、拉力與氣壓的關(guān)系>中的數(shù)據(jù)。 該方法需要校核，方法較繁瑣。 計算方法二： 取氣缸工作壓力P=0.4MPa,由最大夾緊力為F=1441.55 N ，參照《金屬切削機床夾具設計手冊》（浦林祥主編，機械工業(yè)出版社，1995年），查P916<表6-12 活塞桿推力、拉力與氣壓的關(guān)系>，得到 D=30mm，d=10mm。 圖3-2氣壓夾緊裝置的尺寸結(jié)果示意圖 3.4.2氣壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)設計 圖3-3 氣壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)設計 3.5 誤差分析與計算 該夾具以平面定位V形塊定心，V形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為。為了滿足工

52、序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 式（3.11） 由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可得： ⑴、平面定位V形塊定心的定位誤差 ： ⑵、夾緊誤差 ： 式（3.12） 其中接觸變形位移值： 式（3.13） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.6 具設計及操

53、作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，因該夾具設計采用了氣動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較省時省力。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。 結(jié)論

54、 結(jié) 論 畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。此次畢業(yè)設計是在學完了所有專業(yè)知識后的一次綜合性的實際運用；更是在學完大學四年來所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。 此次課程設計涉及到的知識面很廣，涉及到了《材料力學》、《機械工程材料》、《機械制造技術(shù)基礎》、《機械制造裝備設計》、《公差配合與技術(shù)測量》、《機械設計》、《工程材料與熱處理》等課程的相關(guān)知識，同時還聯(lián)系到了生產(chǎn)實習中的一些經(jīng)驗，應用到的知識廣、全面。 所以此次畢業(yè)設計給

55、了我很深刻體會，也讓我學會了很多東西，具體如下： 1．培養(yǎng)了我查閱相關(guān)手冊、標準、圖表等技術(shù)資料的能力。 2. 使我對以前所學的知識進行了一次鞏固與復習。特別是在識圖、手工繪圖、計算機繪圖、運算等方面使我有了更深的理解。 3. 這次設計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等。 4. 培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識。 5. 對自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力是更進一步的鍛煉與提高。 6. 再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。 7. 此次設計是我即將走上工作

56、崗位的一次戰(zhàn)前演習和打的一場準備戰(zhàn)。 參考文獻 [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(jié)構(gòu)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(shù)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。 [6] 《金屬機

57、械加工工藝人員手冊》修訂組.金屬機械加工工藝人員手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。 [7] 李洪.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [8] 馬賢智.機械加工余量與公差手冊[M].北京：中國標準出版社，1994。 [9] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1984。 [10] 周永強.高等學校畢業(yè)設計指導[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 [11] 劉文劍，曹天河，趙維.夾具工程師手冊[M].哈爾濱：黑龍江科學技術(shù)出版社，1987。 [12] 余光國，馬俊，張興發(fā).機床夾具設計[M].重慶：重慶大學出版

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59、Metalworking John L.Feirer 1973. [20] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . 保護與報警 定值與結(jié)果 保護與報警 定值與結(jié)果 過載 大于110%報警，大于120%延時5秒跳閘 出口電壓高卸載 大于108% 短路 200%，延時0.08秒跳閘 出口電壓低卸載 低于85% 電流不平衡 不平衡電流大于20%，延時5秒跳閘 電壓高跳閘 大于110% 漏電電流 大于30%，延時10秒 三相電壓不平衡 電壓差大于10% 逆功率 大于

60、8%，延時0.5秒 過頻率 大于110% 超速 大于115%，延時5秒跳閘 低頻率 小于85% 蓄電池電壓低 小于21V 蓄電池電壓高 大于30V 差動保護 0秒跳閘 失磁保護 跳閘 單相接地保護 跳閘 過電流保護 跳閘 潤滑油壓低 跳閘 三次自起動失敗 發(fā)信并閉鎖自起動 冷卻水溫高 發(fā)信 潤滑油溫度高 發(fā)信 機油油壓過低 跳閘 機油油壓低 發(fā)信 冷卻水斷水 跳閘 燃油量過低 發(fā)信 油箱油位低 發(fā)信 冷卻水水位低 發(fā)信 3主要技術(shù)指標（表一） 靈敏度 ≥100Lx(λ0=550nm) ≤1.5s 2.5∽5s 輸 出 AC220V 50Hz 1A ， DC24V 1A 模擬量輸出 4～20mADC 1～5VDC 工作方式 環(huán)境溫度 探 -2 環(huán)境濕度 ; 入口 AC220V 50Hz 功耗 15W