正确CA6140后托架课程设计说明书讲解

序言

工机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。所以对机械的加工工艺及夹具设计具有十分重要的意义。

夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。

在夹具设计过程中,对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题,设计人员一般都会考虑的比较周全,但是,夹具设计还经常会遇到一些小问题,这些小问题如果处理不好,也会给夹具的使用造成许多不便,甚至会影响到工件的加工精度。我们把多年来在夹具设计中遇到的一些小问题归纳如下:清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时,会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。端面和定位外圆分为两体时无此问题,。夹具要不要清根,应根据工件的结构而定。如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角,则必须清根,如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位,则不需要清根,而且交界处可以倒为圆角R。端面与外圆定位时,与上述相同。让刀问题在设计圆盘类刀具(如铣刀、砂轮等)加工的夹具时,会存在让刀问题。设计这类夹具时,应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后,铣刀或砂轮的退刀位置,其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小,留出超过刀具半径的尺寸位置即可。更换问题在设计加工结构相同或相似,尺寸不同的系列产品零件夹具时,为了降低生产成本,提高夹具的利用率,往往会把夹具设计为只更换某一个或几个零件的通用型夹具。

随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。

一、 零件的分析

(一) 零件的作用

CA6140车床后托架在卧式机床上,当采用双向引导刀具时,且有较高的精度要求时.刀具和主轴之间采用浮动卡头连接,在动力头退回原位,刀具又已退离夹具刀套的情况下,必须采用托架来支撑刀杆,以防止刀杆产生下垂,保证在下一次工作循环中,刀具能顺利得重新进入刀套,托架的结构形式同活动钻模版相似,但其作用仅在于支撑刀杆而不作为刀具的导向,托架不起直接保证加工精度的作用,但他却直接保证机床能顺利正常的工作。 (二) 零件的工艺分析

CA6140车床后托架如图所示

锪平 图1 CA6140后托架零件图

CA6140车床托架可分为四个加工工序,他们之间有一定的位置要求。 1. 托架底座 粗糙度1.6um,平面度003。

2. 三杆孔 一个直径40的孔及其宽度为3的圆孔。 一个直径30.2的孔。

一个直径25.5的孔及其孔端面。

3. R 8 的两吊耳:一个M6的螺纹孔和直径6的孔

4. 托架的2-Ф10锥孔低孔,2-Ф13孔及其2-Ф20的沉头孔个加工部位存在着位置要求。

(三)设计托架时的注意事项

托架应有足够的支撑刚性,尤其在托架的轮廓尺寸的大,承托的刀具数量多,重量大的情况下,更应该注意采用必要的措施来加强托架的支撑刚性,如可增加刀杆的直径,或其数量,采用刀杆与主轴向的连接而不与前盖连接,并适当增加其连接长度,用拉杆是刀杆与主轴箱相连,在托架下部设置支撑钉或滚轮等措施,并注意,只有中小型托架采用空心导向。

二 、 工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形式

零件材料为灰铸铁,硬度HT200,考虑到机床在工作过程当不经常加速,承受交变载荷以及冲击载荷较小,因此应该选用金属模机械砂型铸造,又因为是批量生产,而且零件的尺寸不大结构对称,故可以用铸造,既保证工作的可靠性又提高了劳动生产率。 (二) 基面的选择

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

(1)粗基面的选择。 按照有关粗基准的选择原则,当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准,当零件有若干个不加工表面时,则应该以与加工表面要求相对位置度较高的不加工表面为粗基准, 对于一般的轴类零件以外圆作为粗基准是完全合理的,现在选取?40mm的外圆作表面和底面为加工右平面的粗基准,利用一组共两个V形块支撑外圆轮廓作为定位面,消除X和Y方向以及绕他们旋转的四个自由度,然后再利用支撑板支撑?40mm的底面,用以消除Z方向以及绕他旋转的两个自由度,最终达到完全定位。

(2)精基准的选择。主要考虑设计基准与工序基准的重合问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。 (三) 制定工艺路线

制定工艺路线的出发点,应当是以零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领确定为批量生产的条件下,可以考虑采用专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率,除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

工艺路线一

工序错误!未找到引用源。 三次钻托架三杠孔,分别扩,铰空Ф40、Ф30.2 、Ф25.5 和锪22端面。

工序错误!未找到引用源。 四次钻固定螺钉底孔和定位销底孔,扩2-Ф13,锪沉头孔2-Ф20,Ф13

工序错误!未找到引用源。 钻Ф6及M8底孔。 工序错误!未找到引用源。 攻螺纹M6。

工序错误!未找到引用源。 以三杠孔为基准精铣托架底面,以达到位

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