CA6140机床后托架课程设计说明书(8)

XXXXXXXXXX CA6140机床后托架加工工艺

单间时间定额td，由式（1.11）有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(2.86?1.775)(1?12.14%)?5.2min?22.8min 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求 钻左侧面两孔（其中包括钻?6的孔和M6的螺孔） 机动时间tj：tj?0.22?0.06?0.28min

辅助时间tf：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-41，取工步辅助时间为1.775min。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为

1min。则tf?1.775?1?1.775min

k：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.5-43，k?12.14

单间时间定额td，由式（1.11）有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.28?1.775)(1?12.14%)?2.3min?22.8min 因此应布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求

M6的螺纹孔攻丝

机动时间tj：tj?0.08min

辅助时间tf：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为1.775min，工步辅助时间为1min。则tf?1.775?1?2.775min

k：参照钻孔k值，取k?12.14

单间时间定额td，由式（1.11）有：

td?(tj?tf)(1?k%)?(0.08?2.775)(1?12.14%)?4.01min?22.8min 因此布置一台机床即可完成本工序的加工，达到生产要求。

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XXXXXXXX 专用夹具设计

2 专用夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工CA6140机床后托架零件时，需要设计专用夹具。

2.1 镗孔夹具设计

2.1.1 研究原始质料

利用本夹具主要用来镗加工孔?40、?30.2、?25.5。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

2.1.2 定位基准的选择

由零件图可知：孔?40、?30.2、?25.5的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差要求。

孔?40、?30.2、?25.5的轴线间有位置公差，选择左侧面为定位基准来设计镗模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。

2.1.3 切削力及夹紧力的计算

镗刀材料：YT5（硬质合金镗刀）

刀具的几何参数：K?粗?60? K?精?90? ???10? ?s?0? ???80? 由参考文献[16]《机床夹具设计手册》查表1?2?3可得：

圆周切削分力公式：FC?902apf0.75KP 式（2.13） 式中 ap?1.8mm f?0.4mm/r

Kp?KmpKk?pK?opK?spKrp 式（2.14）查表1?2?4得：Kmp?(HBn) 取HB?175 n?0.4 150由表1?2?6可得参数：Kk?p?0.94 K?op?1.0 K?sp?1.0 Krp?1.0 即：FC?766.15(N)

同理：径向切削分力公式 ： FP?530ap0.9f0.75KP 式（2.15）

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XXXXXXXX 专用夹具设计

式中参数： Kk?p?0.77 K?op?1.0 K?sp?1.0 Krp?1.0 即：FP?347.71(N)

轴向切削分力公式 ： Ff?451 apf0.4KP 式（2.16）式中参数： Kk?p?1.11 K?op?1.0 K?sp?1.0 Krp?1.0 即：Ff?624.59(N)

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：

WK?K?F

安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：：

K?K0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数，见《机床夹具设计手册》表1?2?1可得： KC?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25

KP?1.2?1.2?1.2?1.2?1.3?1.0?1.0?2.7 Kf?1.2?1.2?1.25?1.2?1.3?1.0?1.0?2.81 所以，由式（2.6）有：WK?KC?FC?1743.54(N) 由式（2.7）有：WK?KP?FP?937.31(N) 由式（2.8）有：WK?Kf?Ff?1753.85(N)

螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算，由式（2.9）有：

W0?QL??tg?1??ztg(???2)式中参数由参考文献[16]《机床夹具设计手册》可查得：

???9.33 rz?5.675 ?1?90? ?2?9?50? ??1?36? 其中：L?140(mm) Q?80(N) 螺旋夹紧力：W0?5830(N)

该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下：

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图2.1 弧形压块受力简图

由表1?2?26得：原动力计算公式 W0?WK?l1? L?0?WL?即：WK?00（2.15） ?5830?229?0.98?11279.04(N) 式

l116?由上述计算易得： WK??WK

由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

2.1.4 误差分析与计算

该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。

孔?40轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表1?25可知：

取m（中等级）即 ：尺寸偏差为37??0.3 由[16]《机床夹具设计手册》可得：

⑴ 、定位误差（两个垂直平面定位）：当??90?时；侧面定位支承钉离底平

面距离为h，侧面高度为H；且满足h?H；则：

2 ?D?W?2(H?h)tg??g?0.0068mm

⑵ 、夹紧误差 ，由式（2.11）有：：?j?j?(ymax?ymin)cos?

其中接触变形位移值：

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XXXXXXXX 专用夹具设计

n?y?[(kRaZRaZ?KHBNZ（2.16） ?HB)?c1]?0.014mm 式m9.81S?j?j??ycos??0.0128mm

⑶、磨损造成的加工误差：?j?M通常不超过0.005mm ⑷、夹具相对刀具位置误差：?D?A取0.01mm 误差总和：?j??w?0.0586mm?0.35mm

从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

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