c车床支架机械加工工艺及夹具设计.docx
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c车床支架机械加工工艺及夹具设计
c车床支架机械加工工艺及夹具设计
罗宇辉
指导老师：
尹波
专业：
机械设计制造及其自动化
题目：
车床支架机械加工工艺及夹具设计
摘要：
在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直截了当变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。
在制定工艺过程中，要确定各工序的安装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，还有走刀次数和走刀长度，最后运算该工序的差不多时刻，辅助时刻和工作地服务时刻。
在机械制造批量生产中依照加工工件的工艺要求，合理地使用夹具是充分发挥通用机床的作用、保证产品质量、缩短辅助时刻、提高劳动生产率、降低生产成本、减轻劳动强度的重要手段。
同时，使用夹具还有助于工人把握复杂或周密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等，因此，机床夹具在机械制造行业中占有十分重要的地位。
关键词:
工序工艺工步加工余量定位方案夹紧力
名目：
总结
一、引言
我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它第一要为我国正在进展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。
本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的夹具，要紧包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。
专用夹具具有良好的加工精度，针对性强，要紧用于特定工序的加工。
本夹具具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和周密化的特点，能够有效的减少工件加工的差不多时刻和辅助时刻，大大提高了劳动生产力，有效地减轻了工人的劳动强度。
本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。
从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。
因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优为重要起来。
二、 绪论
机械加工工业规程是指导生产的重要的技术性文件，它直截了当关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。
在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。
夹具设计是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本，因此在大批量生产中，常采纳专用夹具。
这次毕业设计，难免会有许多的问题，恳请各位指导教师给予关心，期望通过这次设计能锤炼自己的分析问题、解决问题的能力，为以后参加工作打下良好的基础。
三、工艺规程设计
1 机床支架加工工艺
1.1机床支架的工艺要求及工艺分析
机床支架的技术要求
1.2加工工艺过程
1.3确定各表面加工方案
1在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素
2平面的加工
3孔的加工方案
1.4确定定位基准
1.5工艺路线的拟订
1工序的合理组合
2工序的集中与分散
3加工时期的划分
4加工工艺路线方案的比较
1.6机床后支架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
1毛坯的结构工艺要求
2机床支架的偏差运算
1.7确定切削用量及差不多工时（机动时刻）
1.8时刻定额运算及生产安排
三、夹具设计
1研究原始质料
2定位基准、定位元件、加紧元件的选择
3切削力及夹紧分析运算
4误差分析与运算
5夹具设计及操作的简要说明
总结：
随着市场经济的逐步深入和工业的迅速进展，产品更新换代越来越快，生产预备周期越来越短，就要求我们技术人员需要有快速应变能力，，适应瞬息万变的市场。
因此，产品充设计开始就应当充分考虑标准化、系列化，工艺、工装设计要考虑最大的市场效益。
回忆整个设计过程，老师们给了我专门大的支持和关心，还有通过自己的不懈努力，终于完成了这次实验设计。
课程设计作为本专业的重点，使理论结合实际，对理论有了更深的了解，生产实习的认知也得到了强化。
本论文要紧是研究车床支架机械加工工艺及夹具设计，机械加工工艺运用了基准选择知识，夹具设计运用了工件定位、夹紧结构等知识。
通过此论文的研究设计，是我差不多把握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。
学会了查阅相关资料手册。
选择使用工具等。
同时，让我对差不多理论的综合应用及正确解决时刻问题等方面得到了训练。
本论文还存在许多不足之处，请老师批判指正。
参考文献：
1、李益明主编，机械制造工艺设计简明手册，机械工业出版社，1993
2、陈明主编，机械制造工艺学，机械工业出版社，2005
3.李旦、王杰等著。
机械制造工艺学课程设计机床专用夹具图册，哈尔滨工业大学出版社，2005
4、机械制造技术基础科技出版社2005
5、机械制造工艺与机床夹具，刘守勇，机械工业出版社，2003
摘要I
ABSTRACTII
1CA6140机床后托架加工工艺3
1.1CA6140机床后托架的工艺分析3
1.2CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析3
1.2.1CA6140机床`后托架的技术要求4
1.3加工工艺过程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，要综合考虑以下因素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加工时期的划分9
1.6.4加工工艺路线方案的比较10
1.7CA6140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
1.7.2CA6140机床后托架的偏差运算13
1.8确定切削用量及差不多工时（机动时刻）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时刻定额运算及生产安排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研究原始质料35
2.1.2定位基准的选择35
2.1.3切削力及夹紧分析运算35
2.1.4误差分析与运算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研究原始质料37
2.2.2定位基准的选择37
2.2.3切削力及夹紧力的运算38
2.2.4误差分析与运算40
2.3钻顶面四孔夹具设计40
2.3.1研究原始质料40
2.3.2定位基准的选择41
2.3.3切削力及夹紧力的运算41
2.3.4误差分析与运算42
2.3.5夹具设计及操作的简要说明42
毕业设计样板（机械制造工艺）2009-10-1019:
19
机电一体化毕业设计说明书、课程设计论文
没有图.你自已依照设计应付一张图吧
1绪论
机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门，在国民经济的进展中具有十分重要的地位。
机械制造工业的进展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志，因此，我国一贯都把进展机械制造工业作为进展国民经济的战略重点之一。
建国40多年来，机械制造工业的进展取得了专门大的成绩，逐步形成了产品门类差不多齐全，配置比较合理的机械制造工业体系，成为全国最大的产品部门之一。
目前，机械制造工业除了为国家建设提供各种一般机械、农业机械、运输机械、电力机械、重型机械、外表和各种机床外，还能提供各种大型的成套设备，在高新技术产品的开发方面，也取得了长足的进步。
我国机械制造工业尽管取得了专门大的进步，但与工业发达的国家相比，在生产能力、技术水平、治理水平和劳动生产率等方面，还有专门大的差距。
因此，我国的机械制造工业今后的进展，除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外，还必须研究开发优质高效周密工艺，为高新技术产品的生产提供新工艺、新装备，加强基础技术研究，强化和把握引进技术，提高自主开发能力，形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。
1.1机械制造工艺学的现状及面临的形势
机械工业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
它的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经和经济实力的重要标志。
通过五十多年的进展，机械工业差不多成为我国工业中产品门类比较齐全，也具有相当规模和一定技术基础的支柱产业之一。
我们通过引进技术的消化吸取，有打算的推进企业的技术改造，引导企业走科技进步的道路，使制造技术、接机械产品的性能及企业的经济效益都发生了显著变化。
一批又一批的先进技术在生产中得到应用于普及，大批企业在关键工序中也增加了先进、周密、高效的关键设备，约有10%的企业进入高科技企业行列，60%以上的企业建立了专门的技术开发机构。
但与先进国家相比我们的依旧有一定的距离，表现在制造技术的落后、设计方法与手段、制造工艺、制造自动化及治理等等都远落后于发达国家。
90年代到21世纪初我国有打算经济转向市场经济过渡，也初步建立了形的经济体制的时期，也是国际产业结重组、国际分工不断深化、科技技术突飞猛进进展的时期。
在经济和科技技术、市场等各个方面我们不断与世界接轨。
我们抓住机遇，迎接挑战坚决贯彻“以科技为先导，以质量主体”的方针，进一步推动企业的振兴。
而要实现振兴就必须不断提高企业的产品自主开发能力和制造技术水平。
1.2机械制造工艺的进展
机械制造工艺学的研究范畴是零件的机械加工和装配的工艺过程。
采纳硬度比工件高的切削刀，在力的作用下使工件的材料发生分离，从而获得所需的形状、尺寸和表面质量，在进行装成机器。
随着科学的进展，显现虚度赢得专门高的加工材料，这些材料专门难用传统的切削或磨削的方法来加工，某些极小的形状不规则的间隙、型腔也专门难用创痛的加工方法获得，因此显现了应用电能、声能、光能或者化学能等来加工金属的专门加工技术。
但另一方面科技的进展对机械产品的精度提出越来越高的要求，专门是宇航器件和集成元件的制造，原有的加工方法已不能满足我们高精度和高表面的需求，因此各种超周密加工方法就应运而生，且加工周密的等级在不断的提高。
制造自动化及其进展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志，但随着数控加工的应用的推广，CAD和CAM逐步进入有用时期，专门是柔性制造系统（FMS）的显现，提高生产效率，降低成本，同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。
目前，运算机集成制造系统（CIMS）正在研究和开发，也立即投入使用，它的显现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。
2零件的说明
2.1零件图（见零件图）
2.2零件的功用
此零件为铸件（ZG25Ⅱ）机械强度和抗争性较好，该零件安装在煤水车转向架部车轴两端部，起到储存润滑油的作用，零件的两侧叉口分别与侧架上的叉口面相配合对轴箱安装起导向的作用，车轴由箱体椭圆孔伸入箱体内，箱内由内侧面定位装有轴瓦，耳座中装弹簧盖板能够用铁板将窗口盖住，掀开铁板由箱体窗口向箱内注油，油不宜加多，以免由窗口溢出，顶面的圆台与侧面架叉口的上面配合。
2.3零件的工艺分析
本设计所要的加工的零件，材料为ZG25Ⅱ，毛坯的铸件Ⅱ级其要紧的机械性能：
布氏硬度HB≥131抗拉强度。
σ=45Kgf/mm=441MPPa
由箱体的零件图上显示以下几个加工面：
（1）工件顶窗台面Q
（2）工件顶圆台面P
（3）底面N
（4）侧面R
（5）两侧叉口凸台面P和叉口侧面Q
（6）箱体内方台
（7）箱体内侧壁
（8）内侧壁侧面
（9）φ196mm孔侧壁
（10）孔2侧壁
（11）φ21mm耳座孔
（12）M8×1.25mm的螺纹底孔、攻丝
本零件加工表面的位置精度及形状精度要求不高，表面粗糙度要求较低。
2.4箱体零件的要紧技术要求
2.4.1．要紧平面的形状精度和表面粗糙度
箱体的要紧平面是装配基准，同时往往是加工时的定位基准，因此，应该有较高的平面度和较小的表面粗糙度，否则，直截了当阻碍箱体加工时的定位精度，阻碍箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。
2.4.2．孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度
箱体上的轴承支撑孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将阻碍轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件产生震动和噪声。
轴箱的支承孔的尺寸精度为IT6，圆度和圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为Ra0.63-0.32
2.4.3.要紧孔和平面的相互位置精度
同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度和平行度要求，否则，不仅装配有空难，而且使轴的运转情形恶化，温度升高轴承磨损加剧，要紧平面间及要紧平面对支承孔之间垂直度公差为0.1-0.04mm。
3.确定零件的生产类型
零件的生产类型一样能够分为大量生产、成批生产、和单件生产三种类型，不同的生产类型有不同的工艺特点。
零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特点来确定的。
生产纲领是指企业在打算期内应生产的产品产量和进度打算。
年生产纲领是包括备品和废品在内的年产量，运算公式为：
N=Qm（1+a%）（1+b%）
式中N——零件的生产纲领
Q——产品的年产量
m——每台产品中该零件的数量
a%——备品率
b%——废品率
在本次设计中，箱体重50K，年产量为500台，m=1件/台，a%=3%，b%=0.5%
则N=500×1×（1+3%）（1+0.5%）=517件/年
又已知该零件〈100Kg，年生产量为500-5000台，则由文献[4]查表1-3知该生产类型为中批生产，属批量生产。
4毛坯的确定
阻碍毛坯选择的因素通常包括：
（1）零件结构形状和外形尺寸
（2）零件材料的工艺性及对材料的组织的要求
（3）零件对毛坯的精度，表面的粗糙度和表面层的性能的要求。
（4）零件生产纲领的大小。
（5）现有生产能力和进展的前途。
由于零件材料为ZQ25Ⅱ，结构复杂，尺寸较大，只能采纳砂型铸造的方法制造毛坯，手工砂箱铸造的铸件，当采纳手工木模造型时，由于木模本身的制造精度不高，使用中易受潮易变形，加之手工造型的误差大，为此必须留下有较大的加工余量。
另外工件使用时要求承担较大的冲击力，因此铸件后除进行热处理排除直径为20的内应力，减小变形，铸件本身不值得有裂纹、疏松等致命性的缺陷，而且由因此大批量的生产，毛坯的外形必须光洁，不承诺有飞刺及尖棱的凸起，不得带有钢渣，以免阻碍到后续加工，专门是铸模分型处理更要注意。
为了提高生产率减低成本，保证加工质量。
毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。
毛坯铸造时应防止砂眼和气孔的产生，为了减少毛坯制造时产生的残余应力，应使箱体壁厚尽量平均，箱体浇铸时应安排时效处理。
5箱体加工工艺过程分析
5.1定位基准的选择：
拟订工艺路线的第一步确实是选择定位基准，为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程的顺利进行，通常应先考虑如何精基准来加工各个表面，然后考虑如何把作为精基准的表面加工出来。
精基准的具体选择原则如下：
（1）基准重合原则：
应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，也确实是说应尽量使定位基准与设计基准相重合。
如此能够幸免由于基准不重合产生的定位误差。
（2）基准统一原则：
采纳统一原则能够幸免基准转换造成的误差，能够减少夹具数量和简化夹具设计，能够减少装夹次数，便于工序集中，简化工艺过程，提高生产率
（3）互为基准原则：
加工表面和定位表面互相转换的原则。
一样适用于精加工和光磨加工等。
（4）自为基准的原则：
有些精加工或光整加工工序要求余量小而平均，在加工时就应该尽量选择加工表面本身作为精基准。
（5）便于装夹原则
应选定位可靠，装夹方便的表面为基准，所选的精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支承面积较大的表面。
5.2粗基准的选择：
选择粗基准要紧是选择第一道加工工序的定位基准，以便为后续工序提供精基准。
粗基准的选择对保证加工余量的平均分配和加工面与非加工面的位置关系具有重要阻碍。
因此，在选择粗基准时，一样遵循下列原则：
（1）保证相互位置要求原则
（2）保证加工表面加工余量合理分配的原则
（3）便于工件装夹原则
（4）粗基准在同一尺寸方向上只承诺使用一次的原则。
5.3.加工时期的划分
零件的加工质量要求较高或结构较为复杂时，一样工艺路线较长，工序较多，通常在安排工艺路线时，将其分成几个时期。
（1）粗加工时期
现在期要紧任务是高效的切除各表面上的大部分余量，并加工出精基准。
（2）半精加工时期
使要紧表面排除加工后留下的误差，使其达到一定的精度，为精加工作好预备，并完成一些精度要求不高的表面的加工。
（3）精加工时期
要紧是保证零件的尺寸、形状、位置精度及表面粗糙度达到或差不多达到图样上所规定的要求。
精加工切除的余量专门小。
应当指出的是，加工时期的划分不是绝对的，在应用时要灵活把握。
为幸免过多的尺寸换算，通常防在半精加工或精加工时期钻削。
5.4.工序集中与分散
工序集中的特点：
有利于采纳高生产率的机车，减少工件装夹次数，节约装夹工作时刻，有利用保证各加工面的相互位置精度。
减少工序数目，缩短了工艺路线，也简化了生产打算和组织工作，专用设备和工艺装备较复杂，生产预备周期长，更换产品较困难。
工序分散的特点：
可使每个工序使用的设备和夹具比较简单，调整比较容易，工艺路线长，设备和工人数量多，生产占地面积较大，有利用选择合理的切削用量。
5.5.工序顺序的安排
5.5.1机械加工工序的安排
一样遵循以下原则：
1）先基准后其他
2）先粗后精
3）先主后次
4）先面后孔
5.5.2辅助工序的安排
1）检验工序
2）去毛刺及清洗
3）专门需要的工序
为了满足上述要求，针对本次的设计，专门指出以下：
我们选择箱体的重要孔的毛坯孔为粗基准，由于铸造箱体毛坯时，形成轴孔、其他支撑孔及箱体内壁的型芯是一起防入的，因此还能较好的保证各孔的轴线与箱体不加工内壁的相互位置，幸免装入箱体内零件在运转时与箱体内壁相碰。
精基准的选择,该轴箱的侧面和侧面孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现箱体零件一面两孔的典型定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，如此使工艺路线遵循了基准统一的原则。
此外，侧面的面积较大，定位比较稳固，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。
箱体的加工表面尽管多，但要紧是一些孔和平面。
通常平面的加工精度较易保证，而精度要求较高的支承孔以及孔与孔间、孔与平面的相互位置精度则较难保证，往往成为生产中的关键.
5.6箱体加工工艺的过程中，应将保证孔的精度作为重点
5.6.1工艺顺序为先面后孔
加工顺序通常为先加工作为精基准的平面，然后以加工好的平面定位加工孔。
由于箱体的孔一样是分布在外壁和中间隔壁的平面上的，先加工平面可切去铸件表面的凹凸不平及夹砂等缺陷，如此有利于以后的孔加工，爱护刀具对到和调整等。
5.6.2加工时期粗、精分开
箱体的结构比较复杂，加工精度要求比较的高，因此，箱体的要紧加工表面一样都明确的划分为粗、精加工两个时期。
粗、精加工时期分开的优点如下：
1）幸免粗加工产生的变形破坏已精加工过的表面精度
由于粗加工切削余量大，切削力大，夹紧力大，切削热量大，因而引起工件的弹性变形和热变形也大。
若粗、精加工分开，则在粗加工后，由以上缘故引起的变形充分表现出来，在精加工时期能在余量中获得修正。
2）便于及时发觉毛坯的缺陷
由于粗加工时要切去大部分加工余量，因而粗加工时期时能够在各加工表面上及时发觉缺陷。
3）有利于保证加工精度，也有利于爱护机床的精度和合理使用机床。
因为粗、精不在同一工序进行，粗加工能够发挥粗加工机床高生产率的潜力，精加工能够发挥周密机床的周密特长。
5.7．工序间安排时效处理
箱体的毛坯比较复杂，铸件内应力较大，为了排除内应力，减少变形，保证精度的稳固性，铸造后安排人工时效处理（加热到500-550℃，加热速度50-120℃/小时，保温4-6小时，冷却速度〈=30℃/小时，出炉温度〈=120℃〉
5.8.选择箱体的底面和侧面作为加工孔和其他表面的精基准
由于底面和侧面是空的设计基准，并与箱体的两端面在位置上有直截了当联系，故选底面和侧面为定位基准，不仅排除了孔加工时的基准不重合误差，而且由于定位基准的统一，在同工序多次安装加工各表面时，夹具设计也简化。
此外，底面的面积大，定位稳固可靠，安装误差较小。
加工各孔时，由于箱口朝上，因此更换导向套，安装调整刀具、测量孔径尺寸、观看加工情形都专门方便。
5.9．孔系的加工
生产中保证孔距精度的方法有以下几种
（1）找正法
1）划线找正法，为提高划线找正的精度，可采纳试切法。
2）用心轴和块规找正法，用这种方法，孔距精度可达到+/-0.03毫米。
3）样板找正法，此法找正比较迅速，工艺装备不太复杂，孔距精度可达到+/-0.05毫米。
4）用定心套找正法，能保证精度0.02毫米左右，操作技术要求较高。
（2）镗模法
采纳镗模能够大大提高机床-夹具-工件-刀具之间的工艺系统刚度和抗振性，此外，可节约调整找正的辅助时刻，并可采纳高效率的定位、夹紧装置，生产率高。
（3）坐标法
坐标法镗孔是按孔系间相互位置的水平和垂直坐标尺寸的关系，在一般镗床、立式铣床、坐标镗床等借助测量装置，调整主轴在水平和垂直方向的相对位置，来保证孔距精度的一种镗孔方法，因此，孔距精度取决于坐标移动精度。
5.10.箱体的检验
箱体检验包括以下几个方面
（1）各加工的表面粗糙度及外观检查，通常用表面粗糙度样块和目测的方法。
（2）孔的尺寸精度检验，一样采纳塞规或采纳内径千分尺、内径千分表等万能量具。
（3）孔和平面的几何形状精度，圆度或圆柱度误差常用内径千分尺、内径千分表检验，平面度误差常用涂色法或用平尺和厚薄规检验，当精度要求较高时，可采纳仪器检验。
（4）孔系的相互位置精度
孔心距、孔轴心线间平行度误差、孔轴心线垂直误差以及孔轴心线与端面垂直度误差的检验可利用检验棒、千分尺，百分表，直角尺以及平台等相互组合而进行测量，孔系同轴度可利用检验棒来测量，假如检验棒能自由推入同轴线的孔内，即说明误差在承诺范畴内。
10结论
毕业论文是大学学
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