張海龍

摘 要：本課題研究CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段。工藝規(guī)程是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個依據(jù)。如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝規(guī)程。在設(shè)計這個課題的過程中，根據(jù)生產(chǎn)實際，進(jìn)行調(diào)查研究，制定合理的方案，依據(jù)方案再具體設(shè)計。

關(guān)鍵詞：機(jī)床托架；加工工藝；夾具；設(shè)計

一、零件的分析

（一）CA6140車床后托架的用途

后托架在CA6140車床床身的尾部，三個孔分別裝絲杠、光杠、轉(zhuǎn)向開關(guān)，作用是加強(qiáng)固定；在?40mm和?30.2mm之間的孔為毛線孔，其作用為導(dǎo)通油路；旁路的螺紋孔用來連接油蓋；正面的四個孔將后托架固定在車床尾部。

（二）計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型

零件圖上為CA6140車床上的后托架，生產(chǎn)量為2000件，該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械，根據(jù)表1-3生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)等的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。

二、工藝規(guī)程的設(shè)計

（一）確定毛坯的制造形式

后托架是車床CA6140的后托起部分，該零件材料為HT200，考慮到機(jī)床運(yùn)行時經(jīng)常使主軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)向開關(guān)、絲桿、光桿也進(jìn)行正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的連續(xù)或瞬時運(yùn)動。扭矩最大，強(qiáng)度不高因此使用鑄件，由于零件的年產(chǎn)量為2000件，已達(dá)到中批量生產(chǎn)水平，并且零件的輪廓尺寸不大，故可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是比較合理的。

（二）毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求

車床托架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：1、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化；2、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角；3、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模；4、加強(qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋；5、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。

（三）毛坯形狀、尺寸確定的要求

設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：1、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；2、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致；3、便于裝夾、加工和檢查；4、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。

（四）毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量的確定

CA6140車床后托架零件材料為HT200，硬度為200HBS，毛坯余量為3.05kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。

（五）基準(zhǔn)的選擇

基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一，正確合理地選擇基準(zhǔn)，能夠提高生產(chǎn)率，使得生產(chǎn)質(zhì)量得到必要的保證。否則在加工工藝過程中會問題百出，出現(xiàn)大量的次品，甚至無法進(jìn)行正常的生產(chǎn)加工。

對于一般的孔類零件，完全可以以孔座位基準(zhǔn)，但對于這個零件，孔?40mm是鑄造孔，不適合作為精基準(zhǔn)，所以我們可以考慮在頂面加一個可調(diào)支撐作為粗基準(zhǔn)，以這個基準(zhǔn)把底面120×60mm加工出來。因為這個頂面只限制了X、Y、Z的轉(zhuǎn)動和Z的移動四個自由度，所以我們可以選擇左端面作為第二個基準(zhǔn)面，這兩個面可以限制六個自由度，達(dá)到完全定位。

（六）制定工藝路線

制定工藝路線的出發(fā)點，是為了使零件的尺寸及位置精度、幾何形狀等技要得到合理的保證。在用生產(chǎn)綱領(lǐng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以選擇使用萬能性機(jī)床配以專用夾具。期間要注意盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，當(dāng)然，同時也要保證生產(chǎn)質(zhì)量。另外，我們也要考慮經(jīng)濟(jì)效益，在實際生產(chǎn)過程中還要考慮加工的設(shè)備，盡量降低成本。

三、夾具設(shè)計

（一）定位基準(zhǔn)的選擇

從夾具零件圖中我們了解到，三個孔的軸線與底面的距離有要求，底面已經(jīng)精加工。因此，以底面為定位精基準(zhǔn)。

（二）定位誤差分析

1、定位元件尺寸及公差的確定。夾具的兩個定位元件為支撐板和定位心軸，查《夾具設(shè)計手冊》可知，鏜床夾具的誤差是工件表面誤差的1/2左右?？紤]到實際情況，我們?nèi)?/3，故支撐板的平行度要求為0.02，定位心軸的軸線與底面的公差為±0.02mm。因此后拖架底面的最大傾斜距離為 0.04mm，而最小為-0.04mm。由此可一起最大轉(zhuǎn)角為：tana，所以a≈0.212°即大間隙滿足零件的精度要求。2、夾具設(shè)計及操作的簡要說明。就像之前所講的，在設(shè)計夾具時，應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此，應(yīng)首先考慮于機(jī)動夾緊，而不采用手動夾緊。但是該零件用機(jī)動夾緊過于浪費(fèi)，從經(jīng)濟(jì)上考慮應(yīng)該用手動夾緊：方便、簡單、易于操作。由于是精加工，鏜削余量十分小，鏜削力自然就小。因此，更適合采用手動夾緊。經(jīng)過陳老師的耐心指導(dǎo)，以及相關(guān)工具書的查閱，本夾具總的感覺還是比較緊湊的。

四、結(jié)語

通過這次的畢業(yè)設(shè)計，對于之前所學(xué)的專業(yè)知識又進(jìn)行了一次鞏固與應(yīng)用。同時，通過所做的這些讓我了解到了一些工藝人員平時所做的工藝工作，學(xué)會了查圖表，資料，手冊等工具。并且通過實例，對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

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