《后托架夹具设计》word文档
一、零件的用途
题目所给的零件是CA6140车床后托架。后拖架是在加工超出床身长度的细长杆零件时，用来支撑工件的机床附件，通常半自动机床使用较多，主要起支撑作用和固定作用。
二、零件的工艺分析
CA6140车床后拖共有三组加工表面，他们相互之间有一定的位置要求。现分析如下：
1、加工φ40孔
2、加工φ30.2孔
3、加工φ25.5孔
这三组加工圆孔之间有着一定的位置要求，主要是：
（1）φ40孔与底面的平行度公差为100：0.07。
（2）Φ30.2孔与底面的平行度公差为100：0.07,相对于φ40孔的平行度公差为100：0.08。
（3）Φ25.5孔与底面的平行度公差为100：0.07,相对于φ40孔的平行度公差为100：0.08
三、确定毛坯的制造形式
零件材料为HT200，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。
四、基面的选择
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）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，所以选择底面作为粗基准加工三个孔。再加底面的三个支撑钉一共限制六自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择
主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，在此不在重复。
五、制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。
工艺路线方案：
工序Ⅰ：铣面A长为120mm
工序Ⅱ：磨消A面
工序Ⅲ：锪平，保证R a=6.3
工序Ⅳ：钻φ13的孔，锪φ20孔到12mm
工序Ⅴ：钻2-φ9.8的孔，粗铰2-φ9。96的孔，精铰2-φ10的孔，锪2-φ13的孔到40
工序Ⅵ：钻φ25的孔，φ28的孔，扩φ39，钻φ28，钻φ24的孔
工序Ⅶ：粗镗φ39.5,精镗φ39.8，粗镗φ29.5,精镗φ30,粗镗φ25,精镗φ25.3
工序Ⅷ：磨孔φ40，φ30.2，φ25.5的孔
工序Ⅸ：钻φ6的孔，φ5.1的孔，攻M6的螺纹
工序Ⅹ：检查
以上工艺过程祥见“机械加工工艺卡片”。
六、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件材料为HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量为3.05kg。生产类型为大
批生产，采用金属模铸造毛坯。
根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、铣底面A为120mm方向的加工余量及公差
查《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表3.1-24，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公差等级CT分为5~7级，选用5级。查表3.1-21，得铸件尺寸公差为0.82mm
查表3.1-27，得此铸件机械加工余量等级为5~7级，选用5级
查表3.1-26，得加工余量值为2.5mm
2、孔(φ40mm、φ30.2mm、φ25.5mm)
①如孔尺寸为，参照《工艺孔的加工余量分配手册》表3.2-10，确定
钻孔：φ38mm
扩孔：φ39mm
粗镗：φ39.5mm
精镗：φ39.8mm
磨：φ40mm
②如孔尺寸为，参照《工艺孔的加工余量分配手册》表3.2-10，确定
钻孔：φ28mm
粗镗：φ29.6mm
精镗：φ30mm
磨：φ30.2mm
③如孔尺寸为，参照《工艺孔的加工余量分配手册》表3.2-10，确定
钻孔：24mm
粗镗：φ24.9mm
精镗：φ25.3mm
磨：φ25.5mm
3、底面A长为120X18的加工余量
①按照《工艺手册》表3.1-21，铸件的尺寸偏差为±0.41mm
②精铣余量：查《工艺手册》表3.2-25，取0.1mm，因为该方向上有尺寸精度要求，表面粗糙度R
a
1.6μm ，所以规定本工序精铣的加工精度为IT6级，精铣公差即零件公差为0.54mm
③粗铣余量：Z=2.0-0.1=1.9mm
粗铣公差：本工序粗铣的加工精度取IT12级，因此粗铣的加工公差为-0.35（入体方向）
由于毛坯及以后各道工序（或工序）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小余量之分。
由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。
毛坯名义尺寸： 120+2*2=124mm
毛坯最大尺寸： 124+0.55=124.55mm
毛坯最小尺寸： 124-0.55=123.45mm
粗铣后最大尺寸： 120+0.35=120.35mm
粗铣后最小尺寸： 120.35-0.035=120.315mm
磨后最小尺寸： 120.315-0.1=120.215mm 七、确定切削用量及基本工时
工序Ⅰ：粗精铣底端面A
1、粗铣底端面
①进给量
查《工艺手册》表9.4-1粗铣每齿进给量a f 为0.2~0.3mm/z 取0.125mm/z,此工序采用φ40硬质合金面铣刀，查表9.2-2得齿数为2
所以进给量f=a f z=0.125X2=0.25mm/r
②铣削速度
按《工艺手册》表9.4-8，铣削速度的计算公式 0v v v v qv v v x y a p M p f w c d v k T a a a z
其中c v =23、q v =0.2、m =0.15、p v =0.1，修正系数k v (见《工艺手册》表9.4-11)即：
k mv =0.88、k mpm =1.11、k 0v =1.1
所以：v =90(m/min)
③主轴转速
n=1000V/πID=1000X90/3.14X40=800(r/min)
④切削工时
查《工艺手册》表9.4-31，切削工时计算公式： 12w m f l l l t v ++=
其中l 1=0.5d 0+(0.5-1)=21
l 2=1~2取2
v f =a f*z *n=0.15X4X174=104.4
所以：t m = 0.67(min)
2、精铣底端面
①进给量
根据《工艺手册》表9.4-1，精铣每转进给量f =0.15mm/r
②铣削速度 0v v v v qv v v x y a p M p f w c d v k T a a a z =
其中c v =23、q v =0.2、m =0.15、p v =0.1，修正系数k v (见《工艺手册》表9.4-11)即：
k mv =0.88、k mpm =1.11、k 0v =1.1、k s =0.8
所以： V=60(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =130(r/min)
④切削工时 12w m f l l l t v ++=
其中l 1=0.5d 0+(0.5-1)=21
l 2=1~2取2
v f =f *n=1.0X130=130
所以：t m =0.54(min)
工序Ⅱ：磨削A 面
①进给量
查《工艺手册》表3-106，得f =0.05mm/z
②铣削速度
查《工艺手册》表3-110,得V =0.048m/min
③主轴转速
查《工艺手册》表4-13,得N =1500r/min
工序Ⅲ：钻、扩φ40、φ30.2、φ25.5孔
1、钻孔φ38mm
①进给量
查《工艺手册》表10.4，得f 为0.56~0.76mm/r 取0.64mm/r ②铣削速度
根据《工艺手册》表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =9.4、z v =0.25、y v =0.4、x v =0、m =0.125、T =75
所以：v c =72(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)
④切削工时
根据《工艺手册》表10.4-43查得钻、铰孔时加工机动时间计算公式： 1w f m l l l t f n ++=
?
其中l f =(d w /2)+3=13.75
l 1=2~4取3
所以：t m =0.55(min)
2、扩孔φ39mm
①进给量
查《工艺手册》表10.4-7，得f =1.3~1.6mm/r 取1.4mm/r
②铣削速度
0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =15.6、z v =0.2、y v =0.5、x v =0.1、m =0.3、T =120 所以：v c =28.8(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X3.77/3.14X22=55(r/min)
④切削工时 1w f m l l l t f n ++=
?
其中l f =(d-d w /2)+3=3.25
l 1=10~45取30
所以：t m =2.21(min)
3、钻φ28mm
①进给量
查《工艺手册》表10.4-1，得f=0.56~0.76mm/r 取0.60mm/r ②铣削速度 0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =9.4、z v =0.25、y v =0.4、x v =0、m =0.125、T =75 所以：v c =64.8(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)
④切削工时 1w f m l l l t f n ++=
?
其中l f =(d w /2)+3=13.75
l 1=2~4取3
所以：t m =0.5(min)
4、钻φ24mm
①进给量
查《工艺手册》表10.4-1,得f 为0.46~0.66mm/r 取0.54mm/r ②铣削速度
根据《工艺手册》表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =9.4、z v =0.25、y v =0.4、x v =0、m =0.125、T =75 所以：v c =64.8(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min)
④切削工时 1w f m l l l t f n ++=
?
其中l f =(d w /2)+3=13.75
l 1=2~4取3
所以：t m =0.56(min)
工序Ⅳ：粗、精镗φ40mm 、φ30.2mm 、φ25.5mm
1、粗镗φ39.5mm
①进给量
查《工艺手册》表8.4-1，得f 为0.14~0.35mm/r 取0.25mm/r ②铣削速度 0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =158、y v =0.4、x v =0.15、m =0.2、T =60
所以：v c =20(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min)
④切削工时
12w m f
l l l t v ++=
其中
1~2 2.8tan p
f r a l k =+= l 2=0~3取2
所以：t =0.44(min)
2、精镗φ39.8mm
①进给量
查《工艺手册》表8.4-1，得f 为0.10~0.25mm/r 取0.12mm/r ②铣削速度 0v v v
z v c x y m p c d v T a f =
其中c v =158、y v =0.4、x v =0.15、m =0.2、T =60
所以：v c =12(m/min)
③主轴转速
n=1000v c /πd w =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) ④切削工时 12w m l l l t f n ++=?
其中 1~2 2.8tan p f r a l k =
+=
l 2=0~3取2
所以：t =0.62(min)
3、粗镗φ29.6mm
①进给量
查《工艺手册》表8.4-1，得f 为0.10~0.35mm/r 取0.12mm/r ②铣削速度
0v v v z v c x y m p c d v T a f =