CA6140機床后托架加工工藝及夾具設計1,ca6140,機床,托架,加工,工藝,夾具,設計 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 附 件 附件1： 畢業(yè)設計(論文)任務書 機制 專業(yè) 2002 年級 2005 年3 月28 日批準 專業(yè)負責人: 喬 水 明 發(fā)給學生: 王中蔚 賀 兵 1.畢業(yè)設計(論文)題目:CA6140機床后托架加工工藝及夾具設計 2.學生完成全部任務期限: 2006 年 6 月 9 日 3.任務要求：（1）、設計內容：制訂年產(chǎn)5000臺CA6140機床后托架的加工工藝； （2）、設計主視圖中的三孔的加工夾具； （3）、設計銑底面的夾具； （4）、設計俯視圖中4孔的加工夾具； （5）、提交夾具裝配圖、零件圖、加工工藝卡片、設計說明書及精度分析等相關設計分析結果。 注意：多人做一題時，設計方案、內容不能相同 4.實驗(調驗)部分內容要求: （1）、查閱相關資料，分析所給題目的零件結構工藝性，編排出該零件的合理的加工工藝過程，選擇各加工工序的合理的切削用量，計算各工序的定額，填寫零件的加工工藝卡片； （2）、完成給定加工面的夾具設計（須有方案分析比較、優(yōu)選），每套夾具須完成裝配圖1張，夾具主要零、部件2-3張； （3）、編寫夾具的設計說明書，字數(shù)在15000字以上。 5.文獻查閱及翻譯要求: （1）、機械加工工藝人員手冊； （2）、機床家具設計手冊； （3）、機床夾具圖冊； （4）、翻譯有關機械制造方面10000個字符以上的外文資料，字數(shù)不得少于三千。 6.發(fā)出日期: 2006 年 2 月 18 日 指導教師: 盧 宗 彪 (簽名) 完成任務日期: 2006 年 6 月 9 日 學生:王 中 蔚 (簽名) 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 開 題 報 告 題 目：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設計 院 （系）： 攀枝花學院機電工程學院 專 業(yè)： 2002級機械設計制造及自動化 學 生 姓 名: 王中蔚 學號 : ZJD02043 指 導 教 師: 盧宗彪 職稱 ： 副教授 2006年04月12日 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 開題報告 1、本課題的研究意義，國內外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢 CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設計為本課題的研究內容，對此研究查閱的大量的資料，首先明白機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個設計過程中,我們將學習到更多的知識。 （1）我們必須仔細了解零件結構，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。 （2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。 這對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 （3）在這個設計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設計的重點,也是一個難點 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、電化學等諸多領域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來，雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術進行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實際應用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應用。雖然已有學者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學、神經(jīng)元網(wǎng)絡及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟性等實驗模型，并得到了初步 的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領等分析），精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。 我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復精度也是改進效率和質量的關鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額 使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 當加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展 2、本課題的基本內容，預計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施 本課題的基本內容：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設計 1、CA6140車床后托架加工工藝 1、 制訂CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程，關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其箱體零件的結構特點和相關的技術要求，對箱體零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體零件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清箱體零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為箱體零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領有密切關系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 定位基準的選擇 根據(jù)粗基準，精基準的選擇原則；遵循基準統(tǒng)一、基準重合。由零件圖具體分析可得：CA6140車床后托架首先以一個側面和一個孔為粗基準，對底平面A進行粗加工，再以底平面A為基準加工孔。 2、夾具設計可能遇到的問題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結合一些夾具的具體設計事例,查閱相關的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些問題. 上述即為遇到困難的解決措施 3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析 根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面內容： CA6140車床后托架加工工藝的設計和夾具設計 制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析 毛坯的選擇： 根據(jù)生產(chǎn)綱領和零件結構選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 毛坯的種類和其質量對機械加工的質量有密切的關系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。CA6140車床后托架毛坯材料為灰鑄鐵（HT150），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，由于大批量生產(chǎn)故宜采用實體模樣（金屬模）進行兩箱造型，這不僅簡化了造型和合箱操作，還因型砂緊實度較為均勻，鑄件的表面質量得到提高。在切削加工前進行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進行切削加工。 擬訂工藝路線： 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。 計算切削用量、加工余量及工時定額： 查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質量以保證最終加工質量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。 對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結為質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質量是首要的。質量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術性能指標，質量不能保證，根本談不上數(shù)量；質量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質量，應在保證質量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。 因此，CA6140車床后托架的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。 夾具設計的研究途徑和可行性分析 CA6140車床后托架鏜、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結構緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。 夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結構型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結構與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。 報告人簽名：王 中 蔚 2006年 4 月 10 日 4、進度計劃 序號 日期 進度安排 1 3月27號 開始進行畢業(yè)設計、熟悉題目及要求 2 3月31號 設計資料的收集及借閱 3 4月4號 分析研究所得到的設計資料 4 4月10號 方案設計、比較 5 4月20號 設計方案實施（設計、計算等） 6 5月20號 設計、論文整理及修改 7 6月9號 畢業(yè)設計答辯 8 9 10 11 12 5、指導教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計結果的預測） 王中蔚同學在畢業(yè)設計選題后，能綜合運用所學的專業(yè)知識研究、分析設計內容，明確所要完成的設計任務和要求。對該設計課題即“機械加工工藝與夾具設計”以及與之相關的機械制造技術當今的發(fā)展方向、發(fā)展水平的認識基本正確，對該畢業(yè)設計的初步解決方法，思路基本正確。有關設計所需要的參考資料、手冊等的查閱、收集基本就緒，根據(jù)已具備的條件，可以進行零件的機械加工藝工規(guī)程設計、并依據(jù)所優(yōu)選的零件機械加工規(guī)程進行夾具的方案設計等工作。在進行過程中，希望該同學注意保留有關方案構思、計算等有關材料，以便后續(xù)工藝卡填寫及設計說明書的整理。 指導教師： 2006年 月 日 6、教研室主任意見 教研室負責人： 2006年 月 日 說明： 1、開題報告應根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設計（論文）任務書，在教師的指導下由學生獨立撰寫，在畢業(yè)設計開始后兩周內完成。 2、“課題的研究意義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢”應不少于1200字，“課題的基本內容及研究手段和可行性分析”應不少于1000字。 3、本頁不夠，請加頁 我的設計題目是CA6140機床后托架的加工工藝及夾具設計 對于我的設計，我把它分為兩部分，即工藝設計部分和夾具設計部分 首先我看圖紙對CA6140機床后托架進行了基本的結構和工藝分析： 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。CA6140機床后托架的是CA6140機床上的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有對精度要求不是很高的頂面的四孔要求加工，后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都是Ra1.6，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面，有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。 接下來，我按照要求確定后托架的毛坯，因為是要求是中批量的生產(chǎn)，我選擇選擇金屬行澆鑄，這樣可以免去每次造型 然后，我開始按照圖紙要求的技術參數(shù)進行系統(tǒng)的分析各要求加工的面及孔的加工方法，（其中主要包括底平面，側面三杠孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔）對于底平面的加工，我選擇的是粗銑——精銑，側面的三杠孔的加工，則選擇的是粗鏜——半精鏜——精鏜，也許老師會問我為什么不選擇鉆孔，我想解釋一下，因為我考慮到我是做畢業(yè)設計，不是真正在工廠在實際中來設計，所以，我想到后面的頂面的四孔的加工，我是要選擇鉆孔，所以，可以說我是因為想在這次畢業(yè)設計中多學點東西，所以 在加工側面三杠孔的時候我選擇了鏜的加工方法。對于頂面的四孔，我選擇了先鉆，對于不同的孔的要求，在進行擴，锪，以及鉸等加工方法！ 再然后，確定粗精基準，接下來，我開始擬訂加工路線，這其中要考慮到工序的合理組合，階段的劃分，以及方案的比較。再下來就是確定毛坯的尺寸以及偏差計算，然后我又對各工藝步驟進行了機動時間的計算以及各工序的輔助時間的安排。 下面我進行了我的整個畢業(yè)設計的第二個部分，這是一個相當重要的部分，CA6140機床后托架夾具設計 對于夾具的設計，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工CA6140機床后托架零件時，需要設計專用夾具。根據(jù)任務要求中的設計內容，需要設計加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工側面的三孔的夾具將用于臥式鏜床，刀具分別為兩把麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀對工件上的四個孔進行加工。側面兩個孔將用兩把麻花鉆對起進行加工。 1、首先，我們進行專用銑夾具的設計，利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對孔三杠孔的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時，其他都是未加工表面。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。由零件圖可知：粗銑平面對三杠孔孔的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設計基準為孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內，在此選用V形塊定心自動找到中心線，這種定位在結構上簡單易操作。采用V形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術要求。同時，應加一側面定位支承來限制一個沿y軸方向移動的自由度。 在此看圖紙對其做一些說明...... 2、由零件圖可知：側面的三杠孔的軸線與底平面有平行度公差要求，在對孔進行加工前，底平面進行了粗精銑加工。因此，選底平面為定位精基準（設計基準）來滿足平行度公差要求。三杠孔的軸線間有位置公差，選擇左側面為定位基準來設計鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側面來限制六個自由度。 在此看圖紙對其做一些說明...... 3、由零件圖可知：頂面四孔的軸線與左側面和后側面的尺寸要求要求，在對孔進行加工前，底平面進行了銑加工，后側面也是一直都不加工的側面，因此，選后側面和左側面面為定位精基準（設計基準）來滿足CA6140機床后托架頂面四孔加工的尺寸要求。由零件圖可以知道，圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇左側面和后側面為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔軸線和兩個側面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側面來限制5個自由度。 在此看圖紙對其做一些說明...... 通過本次的畢業(yè)設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 附 件 附件1： 畢業(yè)設計(論文)任務書 機制 專業(yè) 2002 年級 2005 年3 月28 日批準 專業(yè)負責人: 喬 水 明 發(fā)給學生: 王中蔚 賀 兵 1.畢業(yè)設計(論文)題目:CA6140機床后托架加工工藝及夾具設計 2.學生完成全部任務期限: 2006 年 6 月 9 日 3.任務要求：（1）、設計內容：制訂年產(chǎn)5000臺CA6140機床后托架的加工工藝； （2）、設計主視圖中的三孔的加工夾具； （3）、設計銑底面的夾具； （4）、設計俯視圖中4孔的加工夾具； （5）、提交夾具裝配圖、零件圖、加工工藝卡片、設計說明書及精度分析等相關設計分析結果。 注意：多人做一題時，設計方案、內容不能相同 4.實驗(調驗)部分內容要求: （1）、查閱相關資料，分析所給題目的零件結構工藝性，編排出該零件的合理的加工工藝過程，選擇各加工工序的合理的切削用量，計算各工序的定額，填寫零件的加工工藝卡片； （2）、完成給定加工面的夾具設計（須有方案分析比較、優(yōu)選），每套夾具須完成裝配圖1張，夾具主要零、部件2-3張； （3）、編寫夾具的設計說明書，字數(shù)在15000字以上。 5.文獻查閱及翻譯要求: （1）、機械加工工藝人員手冊； （2）、機床家具設計手冊； （3）、機床夾具圖冊； （4）、翻譯有關機械制造方面10000個字符以上的外文資料，字數(shù)不得少于三千。 6.發(fā)出日期: 2006 年 2 月 18 日 指導教師: 盧 宗 彪 (簽名) 完成任務日期: 2006 年 6 月 9 日 學生:王 中 蔚 (簽名) 攀枝花學院畢業(yè)設計（論文） 附 件 附件1： 畢業(yè)設計(論文)任務書 機制 專業(yè) 2002 年級 2005 年3 月28 日批準 專業(yè)負責人: 喬 水 明 發(fā)給學生: 王中蔚 賀 兵 1.畢業(yè)設計(論文)題目:CA6140機床后托架加工工藝及夾具設計 2.學生完成全部任務期限: 2006 年 6 月 9 日 3.任務要求：（1）、設計內容：制訂年產(chǎn)5000臺CA6140機床后托架的加工工藝； （2）、設計主視圖中的三孔的加工夾具； （3）、設計銑底面的夾具； （4）、設計俯視圖中4孔的加工夾具； （5）、提交夾具裝配圖、零件圖、加工工藝卡片、設計說明書及精度分析等相關設計分析結果。 注意：多人做一題時，設計方案、內容不能相同 4.實驗(調驗)部分內容要求: （1）、查閱相關資料，分析所給題目的零件結構工藝性，編排出該零件的合理的加工工藝過程，選擇各加工工序的合理的切削用量，計算各工序的定額，填寫零件的加工工藝卡片； （2）、完成給定加工面的夾具設計（須有方案分析比較、優(yōu)選），每套夾具須完成裝配圖1張，夾具主要零、部件2-3張； （3）、編寫夾具的設計說明書，字數(shù)在15000字以上。 5.文獻查閱及翻譯要求: （1）、機械加工工藝人員手冊； （2）、機床家具設計手冊； （3）、機床夾具圖冊； （4）、翻譯有關機械制造方面10000個字符以上的外文資料，字數(shù)不得少于三千。 6.發(fā)出日期: 2006 年 2 月 18 日 指導教師: 盧 宗 彪 (簽名) 完成任務日期: 2006 年 6 月 9 日 學生:王 中 蔚 (簽名) 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 開 題 報 告 題 目：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設計 院 （系）： 攀枝花學院機電工程學院 專 業(yè)： 2002級機械設計制造及自動化 學 生 姓 名: 王中蔚 學號 : ZJD02043 指 導 教 師: 盧宗彪 職稱 ： 副教授 2006年04月12日 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 開題報告 1、本課題的研究意義，國內外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢 CA6140車床后托架的加工工藝及夾具設計為本課題的研究內容，對此研究查閱的大量的資料，首先明白機械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機械性質成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 為了能具體確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術要求加工出來，就得制定復雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)的指導性技術文件，學習研究制定機械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個設計過程中,我們將學習到更多的知識。 （1）我們必須仔細了解零件結構，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。 （2）制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。 這對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 （3）在這個設計過程中,我們還必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設計的重點,也是一個難點 近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。比如，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程。因為特種加工的微觀物理過程非常復雜，往往涉及電磁場、熱力學、流體力學、電化學等諸多領域，其加工機理的理論研究極其困難,通常很難用簡單的解析式來表達。近年來，雖然各國學者采用各種理論對不同的特種加工技術進行了深入的研究，并取得了卓越的理論成就，但離定量的實際應用尚有一定的距離。然而采用每一種特種加工方法所獲得的加工精度和表面 質量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。因此，目前常采用研究傳統(tǒng)切削加工機理的實驗統(tǒng)計方 法來了解特種加工的工藝規(guī)律，以便實際應用，但還缺乏系統(tǒng)性。受其限制，目前特種加工 的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式 加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù)95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應用。雖然已有學者對其CAD、CAPP和CAM原理開展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工藝數(shù)據(jù)的缺乏，仍未有成熟的商品化的CAD/CAM系統(tǒng)問世。通常 只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成復雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。隨著模糊 數(shù)學、神經(jīng)元網(wǎng)絡及專家系統(tǒng)等多種人工智能技術的成熟發(fā)展，人們開始嘗試利用這一技術 來建立加工效果和加工條件之間的定量化的精度、效率、經(jīng)濟性等實驗模型，并得到了初步 的成果。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特 種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟。并為進一步開展特種加工加工工藝過程的計算機模擬，應用人工智能選擇零件的工藝規(guī)程和虛擬加工奠定基礎。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，夾具的設計過程中，應深入生產(chǎn)實際，（對工件的圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領等分析），精心調查研究，吸取國內外的先進技術，制訂出合理的設計方案。 我們都知道減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項重要因素。然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復精度也是改進效率和質量的關鍵。譬如柔性加工中心的產(chǎn)生就是為了減少產(chǎn)品循環(huán)周期。 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額 使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 當加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟的方向發(fā)展 2、本課題的基本內容，預計可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施 本課題的基本內容：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設計 1、CA6140車床后托架加工工藝 1、 制訂CA6140車床后托架加工工藝規(guī)程，關鍵是工序的劃分和定位基準的選擇。在設計開始的過程中，我們必須要認真分析零件圖，了解其箱體零件的結構特點和相關的技術要求，對箱體零件的每一個細節(jié)，都應仔細的分析，如箱體加工表面的平行度、粗糙度、垂直度，特別是要注意箱體零件各孔系自身精度（同軸度、圓度、粗糙度等）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），箱體零件的尺寸是整個零件加工的關鍵，必須弄清箱體零件的每一個尺寸。繪制零件圖是一個重點，同時因為箱體零件比較復雜,所以也是一個難點。我們采用autoCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對零件的了解認識，另一方面增加我們對autoCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，這項工作與生產(chǎn)綱領有密切關系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等。生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù)；如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則，批量大時即可按工序分散原則，組織流水線生產(chǎn)，也可利用高生產(chǎn)率的通用設備，按工序集中原則組織生產(chǎn)。 定位基準的選擇 根據(jù)粗基準，精基準的選擇原則；遵循基準統(tǒng)一、基準重合。由零件圖具體分析可得：CA6140車床后托架首先以一個側面和一個孔為粗基準，對底平面A進行粗加工，再以底平面A為基準加工孔。 2、夾具設計可能遇到的問題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準是否與工序基準重合、定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，以免工件或夾具產(chǎn)生過大變形?？刹捎枚帱c夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當?shù)妮o助支撐。夾具的設計必須要保證夾具的定位準確和機構合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析,結合一些夾具的具體設計事例,查閱相關的夾具設計資料,聯(lián)系在工廠看到的一些箱體零件加工的夾具來解決這些問題. 上述即為遇到困難的解決措施 3、 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析 根據(jù)不同的研究對象擬采用不同的研究手段（途徑），本課題包括兩方面內容： CA6140車床后托架加工工藝的設計和夾具設計 制定工藝規(guī)程的研究途徑和可行性分析 毛坯的選擇： 根據(jù)生產(chǎn)綱領和零件結構選擇毛坯，毛坯的類型一般在零件圖上已有規(guī)定。對于鑄件和鍛件應了解其分模面、澆口、冒口位置和拔模率，以便在選擇定位基準和計算加工余量時有所考慮。如果毛坯是棒料或型材，則按其標準確定尺寸規(guī)格，并決定每批加工件數(shù)。 毛坯的種類和其質量對機械加工的質量有密切的關系。同時對提高勞動生產(chǎn)率、節(jié)約材料、降低成本有很大的影響。CA6140車床后托架毛坯材料為灰鑄鐵（HT150），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，由于大批量生產(chǎn)故宜采用實體模樣（金屬模）進行兩箱造型，這不僅簡化了造型和合箱操作，還因型砂緊實度較為均勻，鑄件的表面質量得到提高。在切削加工前進行石墨化退火處理，消除鑄件表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（大量滲碳體出現(xiàn)）以便進行切削加工。 擬訂工藝路線： 表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結合起來。常常需要提出幾個方案，進行分析比較后再確定。 計算切削用量、加工余量及工時定額： 查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質量以保證最終加工質量。工時定額一般按各工廠的實際經(jīng)驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。 對機械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結為質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。雖然有時互相矛盾，但只要把它們處理好，就會成為一個統(tǒng)一體。在三個要求中，質量是首要的。質量表現(xiàn)在機械產(chǎn)品的各項技術性能指標，質量不能保證，根本談不上數(shù)量；質量和生產(chǎn)率之間是密切聯(lián)系的，在保證質量的前提下，應該不斷地最大限度地提高生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)量的要求。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質量，應在保證質量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在保證質量的前提下，應盡可能的節(jié)約耗費，減少投資，降低制造成本，這就是經(jīng)濟性。 因此，CA6140車床后托架的工藝規(guī)程研究途徑應該體現(xiàn)質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的統(tǒng)一，達到經(jīng)濟合理及可行的最優(yōu)方案。 夾具設計的研究途徑和可行性分析 CA6140車床后托架鏜、銑、鉆等工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結構緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。 夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。 除此之外，選擇夾具的類型與結構型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應，夾具結構與零部件應具有足夠的剛度和強度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間。 報告人簽名：王 中 蔚 2006年 4 月 10 日 4、進度計劃 序號 日期 進度安排 1 3月27號 開始進行畢業(yè)設計、熟悉題目及要求 2 3月31號 設計資料的收集及借閱 3 4月4號 分析研究所得到的設計資料 4 4月10號 方案設計、比較 5 4月20號 設計方案實施（設計、計算等） 6 5月20號 設計、論文整理及修改 7 6月9號 畢業(yè)設計答辯 8 9 10 11 12 5、指導教師意見（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計結果的預測） 王中蔚同學在畢業(yè)設計選題后，能綜合運用所學的專業(yè)知識研究、分析設計內容，明確所要完成的設計任務和要求。對該設計課題即“機械加工工藝與夾具設計”以及與之相關的機械制造技術當今的發(fā)展方向、發(fā)展水平的認識基本正確，對該畢業(yè)設計的初步解決方法，思路基本正確。有關設計所需要的參考資料、手冊等的查閱、收集基本就緒，根據(jù)已具備的條件，可以進行零件的機械加工藝工規(guī)程設計、并依據(jù)所優(yōu)選的零件機械加工規(guī)程進行夾具的方案設計等工作。在進行過程中，希望該同學注意保留有關方案構思、計算等有關材料，以便后續(xù)工藝卡填寫及設計說明書的整理。 指導教師： 2006年 月 日 6、教研室主任意見 教研室負責人： 2006年 月 日 說明： 1、開題報告應根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設計（論文）任務書，在教師的指導下由學生獨立撰寫，在畢業(yè)設計開始后兩周內完成。 2、“課題的研究意義、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢”應不少于1200字，“課題的基本內容及研究手段和可行性分析”應不少于1000字。 3、本頁不夠，請加頁