c机床后托架加工工艺及铣底面夹具设计

CA6140机床后托架加工工艺及铣底面夹具设计 一、零件分析 (一)零件的作用 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段。在实际生产中，由于零件的生产类型、材料、结构、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。因此，不仅要根据零件的具体要求，结合现场的具体条件，对零件的各组成表面选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。

对于CA6140车床后托架零件。后托架在CA6140车床床身的尾部，三个孔分别装丝杠、光杠、转向开关，起加强固定作用；在40mm与之间的孔为毛线孔，用于导通油路；旁路的螺纹孔是连接油盖的；正面的四个孔将后托架固定于车床尾部。 （二）零件的工艺分析 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6.1Ra，平面度公差要求是。

⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为03.005.25，02.0030，025.0040，其表面粗糙度要求6.1Ra 要求的精度等级分别是8IT，7IT，7IT。

⑶．以顶面为住加工面的四个孔，分别是以132和202为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是50Rz，3.6Ra，以及以132和102的阶梯孔，其中102是装配铰孔，其中132孔的表面粗糙度要求是50Rz，3.6Ra，102是装配铰孔的表面粗糙度的要求是3.6Ra。

⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。

单边余量一般在mm3~1，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因为CA6140机床后托架的重量只有,而年产量是5000件，由[7]《机械加工工艺手册》表可知是中批量生产。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT15-33，采用铸造。由于零件年产量为5000件，已达大批量生产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造，生产率很高，可以免去每次造型。

（二） 基面的选择 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μm，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。 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

（1）精基准的选择 从CA6140机床后托架零件图分析可知，底面A为设计基准，选其为精基准可以实现设计基准和工艺基准重合，遵循“基准统一”原则。

（2）粗基准的选择 因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择侧面孔40、2.30底面作为粗基准加工底面A，可以为后续工序准备好精基准。

（三） 制定工艺路线 在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：

表加工工艺路线方案比较表

工序号 方案Ⅰ 方案Ⅱ 工序内容 定位基准 工序内容 定位基准 010 粗铣底平面A 侧面和外圆 粗、精铣底平面A 侧面和外圆 020 精铣底平A粗 侧面和外圆 粗镗孔：40 2.30、 5.25 底面和侧面 040 钻、扩孔：40 2.30、5.25 底面和侧面 半精镗孔：40、2.30、5.25 底面和侧面 050 粗铰孔：40、2.30、5.25 底面和侧面 精镗孔：40、2.30、5.25 底面和侧面 060 精铰孔：40、2.30、5.25 侧面和两孔 粗铣油槽 底面和侧面 070 粗铣油槽 底面和侧面 钻：10、13 底面和侧面 080 锪钻孔：42 底面和侧面 扩孔13 底面和侧面 090 钻：10、13 底面和侧面 精铰锥孔： 底面和侧面 110 扩孔13 底面和侧面 锪钻孔：10、13 底面和侧面 120 精铰锥孔： 底面和侧面 去毛刺 130 锪钻孔：10、13 底面和侧面 钻：6M、6 底面和孔5.25

140 钻：6M、6 底面和孔5.25 攻螺纹6M 底面和孔5.25

150 攻螺纹6M 底面和孔5.25 锪平面

160 锪平面 倒角去毛刺 170 倒角去毛刺 检验 180 检验 加工工艺路线方案的论证： ⑴．方案Ⅱ在120工序中按排倒角去毛刺，这不仅避免划伤工人的手，而且 给以后的定位及装配得到可靠的保证。 ⑵．方案Ⅱ在010工序中先安排铣底平面，主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一，为提高定位精度。

⑶．方案Ⅱ符合粗精加工分开原则。 由以上分析：方案Ⅱ为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：

表加工工艺过程表

工序号 工 种 工作内容 说 明 010 铸造 金属型铸造 铸件毛坯尺寸： 长：mm220 宽：mm60 高：mm70

孔：5.21、2.26、36

020 清砂 除去浇冒口，锋边及型砂 030 热处理 退火 石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的 渗碳体出现），以便于切削加工

040 检验 检验毛坯 050 铣 粗铣、精铣底平面A 工件用专用夹具装夹；立式铣床)52(KX

060 粗镗 粗镗镗孔： 03.005.25，02.0030，025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（68T）

070 铣 粗铣油槽 080 半精镗 半精镗镗孔： 03.005.25，02.0030，025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（68T）

090 精镗 精镗镗孔： 03.005.25，02.0030，025.0040 工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（68T）

100 钻 将孔132、102、202钻到直径mmd10 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床)3025(Z 110 扩孔钻 将132扩孔到要求尺寸 120 锪孔钻 锪孔13、202到要求尺寸 130 铰 精铰锥孔102 140 钳 去毛刺 150 钻 钻孔6M、6 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床)3025(Z 160 攻丝 攻螺纹6M

170 钳 倒角去毛刺 180 检验 190 入库 清洗，涂防锈油 （四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是HT150，硬度HB为150-200，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。 1 毛坯的结构工艺要求 ⑴．CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ①、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 ②、铸造圆角要适当，不得有尖角。 ③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。

④、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 ⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求 ⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。 ④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。 在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难， 需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类

形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 2 CA6140机床后托架的偏差计算 ⑴．底平面的偏差及加工余量计算 底平面加工余粮的计算，计算底平面与孔（03.005.25，02.0030，025.0040）的中心线的尺寸为07.035。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：

粗铣：由参考文献[5]《机械加工工艺手册第1卷》表。其余量值规定为mm4.3~7.2，现取mm0.3。表粗铣平面时厚度偏差取mm28.0。

精铣：由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表，其余量值规定为mm5.1。 铸造毛坯的基本尺寸为390.10.335，又根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表可得铸件尺寸公差为。mm1.1

毛坯的名义尺寸为：390.10.335 毛坯最小尺寸为：mm45.3855.039 毛坯最大尺寸为：mm55.3955.039 粗铣后最大尺寸为：mm360.135