CA6140机床后托架及夹具的加工工艺分析
CA6140机床后托架及夹具的加工工艺分析[20200123191037]
日期： 2012年10月16日 【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接变化的过程叫工艺过程。本文主要介绍了CA6140机床后托架加工工艺规程。通过对零件图的分析了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件的各组成表面选择合适的加工方法。在拟定较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。机床的夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中夹具除了夹紧固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度，提高生产率。本文并针对加工零件的情况对夹具进行了设计。
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关键字:】产品设计；后托架；加工工艺；夹具
引言 1
一、CA6140机床后托架加工工艺 2
（一）CA6140机床后托架的工艺分析 2
（二）CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 2
（三）加工工艺过程 3
（四）确定各表面加工方案 3
（五）确定定位基准 4
（六）工艺路线的拟订 5
（七）CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸的确定 7
二、专用夹具设计 10
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
近年来，随着机械制造技术的飞速发展，各国学者采用各种先进加工方法对机械零件加工进行了深入的研究，并取得了卓越的成就。加工方法所获得的加工精度和表面质量得到了很大的提高。相应的现代机械制造业对于加工工艺的发展也提出了新的要求。
一个好的结构应该达到设计要求，并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。而设计和工艺是密切相关的又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题，工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。CA6140机床后托架的是CA6l40机床上的一个重要零件，它的加工是非常关键和重要的。
在这个设计过程中我们还必须考虑工件的安装和夹紧，安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速又会影响辅助时间的长短，从而影响生产率。夹具是加工工件时为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。它对保证加工精度、提高生产率和减轻振动量有很大作用。这是整个设计的重点也是一个难点。一、CA6140机床后托架加工工艺
（一）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，因为其零件尺寸较小，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，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都较高，都要求是精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。
图1-1 零件图纸
（二）CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析
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、以及左视图上的两个孔。
⑴．以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是 ，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 ， ， ，其表面粗糙度要求 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 为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 ， ，以及以 和 的阶梯孔，其中 是装配铰孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ， ， 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 。
⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属模浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。
因为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。
（三）加工工艺过程
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，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理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，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。
（四）确定各表面加工方案
对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。
1. 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素：
⑴．要考虑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常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，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，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，表面粗糙度为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。
2. 平面的加工
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（ ），粗糙度为 6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。
3. 孔的加工方案
⑴．由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，以为孔的表面粗糙度为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：
因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，所以我们采用一次钻孔的加工方法， 的孔选择的加工方法是钻，因为 的孔和 是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到 ，而另一组 和 也是一组阶梯的孔，不同的是 的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是 ，所以全加工的方法是钻——扩——铰。
（五）确定定位基准
1. 粗基准的选择
选择粗基准时，考虑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、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求：
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。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵．选择加工余量要求均匀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均匀的重要表面。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。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
日期： 2012年10月16日 【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接变化的过程叫工艺过程。本文主要介绍了CA6140机床后托架加工工艺规程。通过对零件图的分析了解工件的结构形式，明确了具体的技术要求，从而对工件的各组成表面选择合适的加工方法。在拟定较为合理的工艺规程，充分体现质量、生产率和经济性的统一。机床的夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，在整个机械加工过程中夹具除了夹紧固定被加工零件外，还要求保证加工零件的位置精度，提高生产率。本文并针对加工零件的情况对夹具进行了设计。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】产品设计；后托架；加工工艺；夹具
引言 1
一、CA6140机床后托架加工工艺 2
（一）CA6140机床后托架的工艺分析 2
（二）CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 2
（三）加工工艺过程 3
（四）确定各表面加工方案 3
（五）确定定位基准 4
（六）工艺路线的拟订 5
（七）CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸的确定 7
二、专用夹具设计 10
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
近年来，随着机械制造技术的飞速发展，各国学者采用各种先进加工方法对机械零件加工进行了深入的研究，并取得了卓越的成就。加工方法所获得的加工精度和表面质量得到了很大的提高。相应的现代机械制造业对于加工工艺的发展也提出了新的要求。
一个好的结构应该达到设计要求，并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。而设计和工艺是密切相关的又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题，工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。CA6140机床后托架的是CA6l40机床上的一个重要零件，它的加工是非常关键和重要的。
在这个设计过程中我们还必须考虑工件的安装和夹紧，安装的正确与否直接影响工件加工精度，安装是否方便和迅速又会影响辅助时间的长短，从而影响生产率。夹具是加工工件时为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。它对保证加工精度、提高生产率和减轻振动量有很大作用。这是整个设计的重点也是一个难点。一、CA6140机床后托架加工工艺
（一）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，因为其零件尺寸较小，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，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都较高，都要求是精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。
图1-1 零件图纸
（二）CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析
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、以及左视图上的两个孔。
⑴．以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是 ，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 ， ， ，其表面粗糙度要求 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 为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是 ， ，以及以 和 的阶梯孔，其中 是装配铰孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ， ， 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 。
⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属模浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。
因为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。
（三）加工工艺过程
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，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理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，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。
（四）确定各表面加工方案
对于我们设计CA6140机床后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。
1. 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素：
⑴．要考虑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常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，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，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，表面粗糙度为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。
2. 平面的加工
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（ ），粗糙度为 6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。
3. 孔的加工方案
⑴．由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，以为孔的表面粗糙度为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：
因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，所以我们采用一次钻孔的加工方法， 的孔选择的加工方法是钻，因为 的孔和 是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到 ，而另一组 和 也是一组阶梯的孔，不同的是 的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是 ，所以全加工的方法是钻——扩——铰。
（五）确定定位基准
1. 粗基准的选择
选择粗基准时，考虑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、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求：
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。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵．选择加工余量要求均匀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均匀的重要表面。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。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
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