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I
江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ca6140車(chē)床后托架加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)
ca6140機(jī)床后托架機(jī)械加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì)
目錄
第一章 緒論 1
第二章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1
2.1 零件的分析 1
2.1.1 零件的作用 2
2.1.2 零件的工藝分析 3
2.2 ca6140車(chē)床后托架的加工順序和加工方案的選擇 5
2.2.1 孔和平面的加工順序 6
2.2.2 加工方案選擇 7
2.3 ca6140車(chē)床后托架加工定位基準(zhǔn)的選擇 8
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 11
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 12
2.4 ca6140車(chē)床后托架加工主要工序安排 13
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14
2.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具 15
2.7 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 16
第三章 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 17
第四章 ca6140車(chē)床后托架鉆孔夾具設(shè)計(jì) 18
4.1 設(shè)計(jì)要求 20
4.2 夾具設(shè)計(jì) 21
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 22
4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 24
4.3 定位誤差的分析 26
4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27
結(jié) 論 28
參考文獻(xiàn) 29
致 謝 30
I
江西科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ca6140機(jī)床后托架機(jī)械加工工藝及銑底面夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
摘要
本篇設(shè)計(jì)是基于ca6140車(chē)床后托架零件的加工工藝規(guī)程和關(guān)于銑底面的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。ca6140車(chē)床后托架零件的主要加工表面是下底面及、、孔的加工。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度與保證孔系的加工精度相比，保證平面的加工精度比較容易?？讖郊庸ざ际沁x用專(zhuān)用鉆夾具或者鏜夾具，夾緊方式一般選用機(jī)動(dòng)夾緊，夾緊可靠。而底面的加工本次設(shè)計(jì)選擇銑面夾具加工，該銑面夾具定位可靠，因此生產(chǎn)效率較高，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
文章的重點(diǎn)在于對(duì)ca6140車(chē)床后托架的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、高效設(shè)計(jì)、省力的夾具，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，最終加工出合格的ca6140車(chē)床后托架零件。
關(guān)鍵詞：ca6140車(chē)床后托架類(lèi)零件；工藝；夾具
I
Abstract
This design is based on the CA6140 lathe after the bracket parts of the processing procedures and the design of the special fixture on the bottom surface. The main processing surface of the rear bracket parts of the CA6140 lathe is the bottom surface and the machining of the hole. Generally speaking, the machining accuracy of the plane is guaranteed to ensure the machining accuracy of the plane is relatively easy compared with the machining precision of the hole. Aperture processing is the use of special drilling jig or boring jig, the general use of the clamping method of flexible clamping, clamping reliable. The bottom surface of the design and processing of the design choice of milling fixture, the milling fixture positioning reliable, so the production efficiency is high, can meet the design requirements.
The focus of the article is analysis of bracket, the processing and mechanical properties of CA6140 lathe, the processing technology of rational analysis, to determine the reasonable blank, processing, efficient design, labor saving fixture. Through practice proved that ultimately produce a qualified CA6140 lathe bracket parts.
Key words: The CA6140 lathe after the bracket;Milling fixture; Boring jig
VI
第1章 緒 論
機(jī)床夾具是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中一項(xiàng)重要組成部分，為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的上述生產(chǎn)特點(diǎn)，機(jī)床夾具發(fā)展方向主要表現(xiàn)為：
標(biāo)準(zhǔn)化：?完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件（包括毛坯及半成品）的標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)有各種類(lèi)型夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。后者如通用可調(diào)夾具標(biāo)準(zhǔn)；組合夾具標(biāo)準(zhǔn)；自動(dòng)線夾具標(biāo)準(zhǔn)等，并在上述兩種標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，對(duì)專(zhuān)用夾具零部件，通用可調(diào)夾具零部件及組合夾具零部件等，實(shí)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化，以便使有一部分零部件，能在各類(lèi)夾具上通用。另外把一些夾具部件、組件，做成一個(gè)獨(dú)立單元，使夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配工作簡(jiǎn)化，這也是夾具標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)發(fā)展方向。作為發(fā)展趨勢(shì)，有些國(guó)家不僅有上述各種夾具標(biāo)準(zhǔn)，而且有制造標(biāo)準(zhǔn)零部件和各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)夾具的專(zhuān)業(yè)工廠，使原來(lái)單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?zhuān)業(yè)化批量生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)周期和降低成本。
可調(diào)化、組合化：?當(dāng)前機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)發(fā)展的兩個(gè)主要方面，一是要把專(zhuān)門(mén)用于某一特點(diǎn)工序的專(zhuān)用夾具，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，使能用于同一類(lèi)型零件的加工，并實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整；二是改變專(zhuān)用夾具在產(chǎn)品稍有修改或改變就報(bào)廢的現(xiàn)象，使夾具能重復(fù)利用，實(shí)行組合化的原則，用少數(shù)元件能滿足多種需要。
精密化：?隨著機(jī)械產(chǎn)品加工精度日益提高，高精度機(jī)床大量涌現(xiàn)，勢(shì)必要求機(jī)床夾具也相應(yīng)越來(lái)越精密。
高效自動(dòng)化：?為了改善勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，不僅大批量生產(chǎn)有此要求，對(duì)多品種、小批量生產(chǎn)同樣可考慮采用合適的高效自動(dòng)化夾具，使獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
本文首先對(duì)ca6140車(chē)床后托架的零件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)ca6140車(chē)床后托架進(jìn)行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，與指導(dǎo)老協(xié)商后，感覺(jué)用夾具比較合適。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料和書(shū)籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)得指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、效率高、非常經(jīng)濟(jì)”。
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用：
題目給出的零件是ca6140車(chē)床后托架。ca6140車(chē)床后托架主要是起連接作用，在車(chē)床后托架上面安裝相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)從而來(lái)保證車(chē)床安裝其固有的特性正常運(yùn)行。故ca6140車(chē)床后托架零件的加工精度和表面光潔度直接影響著執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行精度和效率，可以說(shuō)，一個(gè)加工精度高的ca6140車(chē)床后托架與加工精度的低的ca6140車(chē)床后托架相比，其傳動(dòng)效果很明顯。下圖1、2即為ca6140車(chē)床后托架零件圖和毛坯圖：
圖1 ca6140車(chē)床后托架零件圖
圖2 ca6140車(chē)床后托架毛坯圖
2.1.2 零件的工藝分析：
由ca6140車(chē)床后托架零件圖可知，ca6140車(chē)床后托架的上下左右表面以及中間的、、內(nèi)孔都需要進(jìn)行加工。此外各表面列直孔、沉頭孔。因此加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
（1）以主視圖為主要加工表面的加工面。這組加工表面包括上表面的銑削加工，左端高度29表面的銑削加工，左端垂直表面的銑削加工，底面的粗銑、精銑加工，、、內(nèi)孔的鏜削加工等等。其中底面、、、內(nèi)孔的粗糙度要求為，其余均為。
（2）以左視圖為主要加工面的加工表面。這一組加工表面包括2-過(guò)孔的鉆削加工，加工粗糙度為。
（3）以俯視圖為主要加工表面的加工面，這組加工表面包括沉孔的銑削加工，2-、2-直孔的鉆、鉸削加工。其表面粗糙度均為
2.2 ca6140車(chē)床后托架加工的加工順序和加工方案的選擇
由以上分析可知。該ca6140車(chē)床后托架零件的主要加工表面是。因此，對(duì)于ca6140車(chē)床后托架來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔，處理好孔和平面。
1.2.1 孔和平面的加工順序：
ca6140車(chē)床后托架類(lèi)零件的加工應(yīng)：即先加工ca6140車(chē)床后托架上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平，然后再加工孔系，ca6140車(chē)床后托架的加工這個(gè)原則。
1.2.2 加工方案選擇：
ca6140車(chē)床后托架孔系加工方案，應(yīng)該選擇能夠滿足孔系加工精度和加工效率的設(shè)備。除了從加工精度與加工效率方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。依據(jù)零件圖我們確定ca6140車(chē)床后托架的加工工藝及加工路線，我們應(yīng)該在銑床、鏜床、鉆床上進(jìn)行加工比較合適。
2.3 ca6140車(chē)床后托架加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇毛坯的底面。
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇：
精基準(zhǔn)選擇經(jīng)過(guò)粗銑、精銑加工的底面。
2.4 ca6140車(chē)床后托架加工主要工序安排
本次設(shè)計(jì)的零件是ca6140車(chē)床后托架的加工工藝，根據(jù)先面后孔原則，本次先以內(nèi)孔定位加工ca6140車(chē)床后托架零件的各個(gè)面，然后再是孔。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵則。先粗加面，再粗加工孔。對(duì)于ca6140車(chē)床后托架，需要精加面。按上述原則亦應(yīng)工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中互垂直。加工工后，將工件清凈。清洗后用壓凈。保證零件于。
根據(jù)以上分析，現(xiàn)將ca6140車(chē)床后托架的加工工藝路線制定如下：
工藝路線一：
10 鑄造毛坯226X66X83
20 粗銑主視圖中上表面
30 粗銑主視圖左端高度29表面至尺寸
40 粗銑主視圖左端垂直表面至尺寸
50 粗銑、精銑主視圖底面至尺寸
60 粗銑、精銑俯視圖上、下表面至尺寸
70 粗銑、精銑俯視圖右端深3缺口位置至尺寸
80 粗鏜、半精鏜、精鏜、、內(nèi)孔至尺寸
90 銑2-沉孔至尺寸
100鉆、鉸2-、2-直孔至尺寸
110鉆2-過(guò)孔至尺寸
120去毛刺倒棱角
130驗(yàn)收、入庫(kù)
工藝路線二：
10 鑄造毛坯226X66X83
20 粗銑主視圖中上表面
30 粗銑主視圖左端高度29表面至尺寸
40 粗銑主視圖左端垂直表面至尺寸
50 粗銑、精銑主視圖底面至尺寸
60 粗銑、精銑俯視圖上、下表面至尺寸
70 粗銑、精銑俯視圖右端深3缺口位置至尺寸
80 粗鏜、半精鏜、精鏜、、內(nèi)孔至尺寸
90鉆、鉸2-、2-直孔至尺寸
100鉆2-過(guò)孔至尺寸
110 銑2-沉孔至尺寸
120去毛刺倒棱角
130驗(yàn)收、入庫(kù)
工藝路線三：
10 鑄造毛坯226X66X83
20 粗銑主視圖中上表面
30 粗銑主視圖左端高度29表面至尺寸
40 粗銑主視圖左端垂直表面至尺寸
50 粗鏜、半精鏜、精鏜、、內(nèi)孔至尺寸
60 粗銑、精銑主視圖底面至尺寸
70 粗銑、精銑俯視圖右端深3缺口位置至尺寸
80 精車(chē)外圓φ20mm及倒角
90 銑2-沉孔至尺寸
100鉆、鉸2-、2-直孔至尺寸
110 鉆2-過(guò)孔至尺寸
120 去毛刺倒棱角
130 驗(yàn)收、入庫(kù)
通過(guò)仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，由于、、內(nèi)孔的粗糙度達(dá)不到要求，
綜合選擇方案一：
10 鑄造毛坯226X66X83
20 粗銑主視圖中上表面
30 粗銑主視圖左端高度29表面至尺寸
40 粗銑主視圖左端垂直表面至尺寸
50 粗銑、精銑主視圖底面至尺寸
60 粗銑、精銑俯視圖上、下表面至尺寸
70 粗銑、精銑俯視圖右端深3缺口位置至尺寸
80 粗鏜、半精鏜、精鏜、、內(nèi)孔至尺寸
90 銑2-沉孔至尺寸
100 鉆、鉸2-、2-直孔至尺寸
110 鉆2-過(guò)孔至尺寸
120 去毛刺倒棱角
130 驗(yàn)收、入庫(kù)
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
(1) 毛坯種類(lèi)的選擇
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造作為毛坯的制作形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。
(2) 確定毛坯的加工余量
根據(jù)毛坯制造方法采用鑄造，查取《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-5，“ca6140車(chē)床后托架”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT150，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
2.6 選擇加工設(shè)備及刀、量具
由圖樣分析，該圖樣需要銑削各表面，鏜削各內(nèi)孔，鉆、鉸孔，在這里我們?cè)阢娸喞獣r(shí)選用端面銑刀，內(nèi)孔鏜刀，直柄麻花鉆頭，鉸刀。而鉆削加工時(shí)我們可以選用麻花鉆頭，量具可選用0--150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺等。
2.7 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序10無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算
工序20粗銑主視圖中上表面
通過(guò)查表可知，銑主視圖中頂面的尺寸為183mm；
查表可知，由于刀桿伸出長(zhǎng)度為，切削深度為。于是就有：銑刀的進(jìn)給量；
切削速度：通過(guò)查找相關(guān)手冊(cè)可知
由表可知，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：，有
于是就有機(jī)床的切削速度：
=
計(jì)算每分鐘進(jìn)給量：
銑削的長(zhǎng)度l的計(jì)算：
計(jì)算刀具的切入長(zhǎng)度：
計(jì)算刀具的切出長(zhǎng)度： 有
計(jì)算行程次數(shù)：
計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間：
工序30 粗銑主視圖左端高度29表面至尺寸
本工序?yàn)榇帚娭饕晥D左端高度29表面至尺寸的工序,我們選擇機(jī)床：銑床 X5032，功率P=11kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39刀具數(shù)據(jù)如下：d=20
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知：
所以：
4) 計(jì)算切削時(shí)間
所以，
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
工序40 粗銑主視圖左端垂直表面至尺寸
本工序?yàn)榇帚娭饕晥D左端垂直表面至尺寸的工序,我們選擇機(jī)床：銑床 X5032，功率P=11kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39刀具數(shù)據(jù)如下：d=60 z=55
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1-3 這里取2.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ：
式中：
所以，
6)校核機(jī)床功率
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
工序50 粗銑、精銑主視圖底面至尺寸
本工序?yàn)榇帚?、精銑主視圖底面的工序我們選擇機(jī)床：普通銑床 型號(hào)為X5032，功率P=10kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ：
式中：
所以，
6)校核機(jī)床功率
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
工序60粗銑、精銑俯視圖上、下表面至尺寸
本工序?yàn)榇帚?、精銑俯視圖上、下表面的工序,機(jī)床選擇為普通銑床，機(jī)床的型號(hào)為X5032，功率P=15kw；
刀具：選用YG8合金銑刀，刀具數(shù)據(jù)如下：d=30；z=40 d=260
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況,可知
2—6 這里取4
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
3 =2
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有：
；
式中：
所以，；
6)校核機(jī)床功率
根據(jù)以下公式計(jì)算機(jī)床功率為：
所以，機(jī)床的功率足夠；
工序70 粗銑、精銑俯視圖右端深3缺口位置至尺寸
本工序?yàn)榇帚姟⒕姼┮晥D右端深3缺口位置至尺寸的工序，我們選擇機(jī)床：普通銑床 型號(hào)為X5032，功率P=11kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=40
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ：
式中：
所以，
6)校核機(jī)床功率
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
工序80 粗鏜、半精鏜、精鏜、、內(nèi)孔至尺寸
1.確定粗鏜孔的切削用量，所選刀具為YG6硬質(zhì)合金鏜刀Kr=45°，直徑為20mm的圓形鏜刀，其耐用度T=60min
2.切削深度ap ap=3.65mm
3.進(jìn)給量
參考文獻(xiàn)4表10-10P745得f=0.5-0.7mm/r按C620-1機(jī)床進(jìn)給量選擇f=0.5mm/r
4.切削速度
==36.8m/min=0.6m/s；
N=1000v/πD=1000*36.8/3.14*110=107r/min；
根據(jù)CA6140說(shuō)明書(shū)，選擇n=90r/min=1.5r/s；
則實(shí)際切削速度為：V=πDn/1000=3.14*1.5*110/1000=0.5m/s =30m/min；
5.計(jì)算工時(shí)
選鏜刀主偏角Xr=45°，則L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.5mm/r,n=1.5r/s；
Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.5*1.5=113s；
二）、精鏜φ48孔
1.切削深度ap ap=0.35mm
2.進(jìn)給量
參考文獻(xiàn)4表10-10P74選擇f=0.12mm/r
3.切削速度
==107m/min=1.8m/s；
N=1000v/πD=1000*107/3.14*110=310r/min；
根據(jù)CA61401說(shuō)明書(shū)，選擇n=305r/min=5r/s；
則實(shí)際切削速度為：V=πDn/1000=3.14*305*110/1000=1.8m/s =105m/min
5.計(jì)算工時(shí)
選鏜刀主偏角Xr=45°，則L1=ap/tgKr+2~5 l=78 l1=3.5 l2=3，l3=0,F=0.12mm/r,n=5r/s Tj=l+l1+l2+l3/fn=78+3+3.5/0.12*5=141s
工序90 銑2-沉孔至尺寸
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為：
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=2=0.254min
工序100鉆、鉸2-、2-直孔至尺寸
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ5孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
總的工時(shí)：T=2=0.114min；
工序110 鉆2-過(guò)孔至尺寸
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
；
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取；
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
；
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為
；
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
；
第3章 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
假設(shè)該零件年產(chǎn)量為10萬(wàn)件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。
根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)零件的加工批量為中小批量的時(shí)候，時(shí)間定額的計(jì)算公式為：
（大量生產(chǎn)時(shí)）
故，相對(duì)于大批量生產(chǎn)，其計(jì)算公式如下：
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—輔助時(shí)間。
—一些除了加工工件以外時(shí)間的總和。
工序：粗、精銑結(jié)合面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿足生產(chǎn)要求。
（1）、銑削寬度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27有
半精銑— 這里取
（2）、銑削每齒給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28有
（3）、銑削深度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—29有
（4）、銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30有
所以：
（5） 計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
（6）計(jì)算銑削力
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ：
式中：
所以，
工序：粗銑平面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序：銑端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
（1）、銑削寬度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27有
半精銑— 這里取
（2）、銑削每齒給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28有
（3）、銑削深度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—29有
（4）、銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30有
所以：
（5） 計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
（6）計(jì)算銑削力
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ：
式中：
所以，
26
第四章 ca6140車(chē)床后托架鉆孔夾具設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)要求
夾具是批量生產(chǎn)零件必須做的事，所以需要根據(jù)ca6140車(chē)床后托架的加工工藝來(lái)設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的夾具，本夾具將用于X5032臥式銑床。成批生產(chǎn)，任務(wù)為設(shè)計(jì)一ca6140車(chē)床后托架銑底面夾具。設(shè)計(jì)夾具需要考慮的是夾具的加工精度，以及成本以及維修工藝等方面的內(nèi)容，一套好的夾具可以生產(chǎn)出合格的批量的零件，否則就容易生產(chǎn)出報(bào)廢的零件。
4.2 夾具設(shè)計(jì)
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇：
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用中碳鋼，用于對(duì)進(jìn)行加工。
由零件圖可知：進(jìn)行加工前，上下面進(jìn)行了粗、精銑加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案：選則粗加工后的、、內(nèi)孔內(nèi)圓面作為定位夾緊方式，并且采用可調(diào)節(jié)螺釘輔助定位，這樣就能夠很好地限制工件的多個(gè)自由度，達(dá)到夾緊定位的目的。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。
4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算：
銑削底面時(shí)選用：X50323，刀具用YG8合金銑刀。
查表可得：
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
工件所受的力是幾個(gè)方向的力，在設(shè)計(jì)夾具的夾緊力的時(shí)候需要充分考慮夾具的受力分析，即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)：
由此可得：
所以
由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
刀具的幾何參數(shù)：
由參考《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》查表可得：
圓周切削分力公式： 式（3.1）
式中
式（3.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（3.4）
式中參數(shù)：
即：
工件所受的力是幾個(gè)方向的力，在設(shè)計(jì)夾具的夾緊力的時(shí)候需要充分考慮夾具的受力分析，即：
式（3.5）
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式（3.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
4.3 定位誤差的分析
該ca6140車(chē)床后托架零件為了達(dá)到加工精度的要求，必須使其的實(shí)際誤差在允許的誤差范圍以內(nèi)，其公式具體如下：
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
⑴定位誤差 ：
其中：
，
，
，
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
該銑底面夾具，裝卸工件時(shí)，通過(guò)擰松可調(diào)節(jié)螺釘?shù)穆菽福缓笥孟鹌ゅN輕敲兩個(gè)臺(tái)階式定位銷(xiāo)，從而將工件取出來(lái)，當(dāng)要裝進(jìn)工件時(shí)，將臺(tái)階式圓柱定位銷(xiāo)敲進(jìn)工件與夾具體里面，然后再擰上可調(diào)節(jié)螺釘，再把螺母鎖定，這樣就限制住了工件的自由度，能夠進(jìn)行銑削底面加工了。下圖即為銑底面夾具裝配圖：
結(jié) 論
在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度。本文所設(shè)計(jì)的是ca6140車(chē)床后托架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門(mén)學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，發(fā)自內(nèi)心地感謝我的老師和同學(xué)們的幫助，因?yàn)橛辛舜蠹业膸椭椭С?，我才能夠順利地完成這次的畢業(yè)論文，最后，向大家表示深深的感謝和祝福。
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致 謝
時(shí)間如流水，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力和付出，我的論文總算完成了！感謝您這四年對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成專(zhuān)科階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么，知道以后的人生目標(biāo)是什么，通過(guò)這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛(ài)的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，以及認(rèn)真對(duì)待每個(gè)同學(xué)畢設(shè)的工作態(tài)度和務(wù)實(shí)的行為規(guī)范。也讓我懂得了對(duì)待任何事情都需要仔細(xì)，認(rèn)真，不能有絲毫的馬虎。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，通過(guò)查找了各類(lèi)的夾具，編程手冊(cè)，論文終于可以完成了，我感到很開(kāi)心，也很激動(dòng)，因?yàn)檫@是我知識(shí)的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周?chē)睦蠋熀屯瑢W(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)。
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