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机械设计制造及其自动化专业课程设计
本工序机动时间tj?tj1?tj2?0.26?0.33?0.59min 1.9 时间定额计算及生产安排
根据设计任务要求，该CA6140机床后托架的年产量为5000件。一年以240个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于22.8min。
参照参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为：
td?(tj?tf)(1?k%)?tzz/N （大量生产时tzz/N?0） 式（1.10）
因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： td?(tj?tf)(1?k%) 式（1.11）
其中： td—单件时间定额 tj—基本时间（机动时间） tf—辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所
消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间
k—布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 1.9.1 粗、精铣底面
机动时间tj：tj?0.26?0.33?0.59min
辅助时间tf：参照参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.5-45，取工步辅助时间为0.41min。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?0.41?1?1.41min
?13k：根据参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.5-48，k
单间时间定额td，由式（1.11）有：
td?(tj?tf)(1?k%)?(0.59?1.41)(1?13%)?2.26min?22.8min
因此应布置一台机床即可以完成本工序的加工，达到生产要求。
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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。
根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔夹具及铣底面夹具一套。 2.1 铣平面夹具设计 2.1.1 研究原始质料
利用本夹具主要用来粗铣底平面，该底平面对孔?40、?30.2、?25.5的中心线要满足尺寸要求以及平行度要求。在粗铣此底平面时，其他都是未加工表面。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：粗铣平面对孔?40、?30.2、?25.5的中心线和轴线有尺寸要求及平行度要求，其设计基准为孔的中心线。为了使定位误差达到要求的范围之内，在此选用V形块定心自动找到中心线，这种定位在结构上简单易操作。
采用V形块定心平面定位的方式，保证平面加工的技术要求。同时，应加一侧面
?定位支承来限制一个沿Y轴移动的自由度。
2.1.3 切削力及夹紧分析计算
刀具材料：W18Cr4V（高速钢端面铣刀）
?0刀具有关几何参数：D?63mm00?10~15 ?0?80~120 ?n?50~80 ??150~250
Z?8 afD?1.1?0.25mm/z ap?2.0mm
由参考文献[3]《机床夹具设计手册》表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：
FC?Cpapfz1.10.72B0.9zKP 式（2.1）
2?10查参考文献[3]《机床夹具设计手册》表1?对于灰铸铁：K所以 FC190取HB?175 ， 即Kp?0.96p得：Cp?294
?(HB)0.55 式（2.2）
0.72?294?2.01.1?0.25?63?1.1?600.9?8?0.96?640.69(N)
由参考文献[4]《金属切削刀具》表1-2可得：
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垂直切削力 ：FCN背向力：FP?0.9FC?576.62(N)（对称铣削） 式（2.3）
?0.55FC?352.38(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 式（2.4）
安全系数K可按下式计算：
K?K0K1K2K3K4K5K6 式（2.5）
式中：K0所以 WK WK WK~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：
K?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25
式（2.7）
?K?FC?640.69?2.25?1441.55(N) 式（2.6） ?K?FCN?576.72?2.25?1297.62(N)?K?FP?352.38?2.25?792.86(N) 式（2.8）
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。
单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：
W0?QL式中参数由参考文献[16]《机床夹具设计手册》可查得：
???0??tg?1??ztg(???2)?219?? 式（2.9）
? ?2??950?
?其中：L?60(mm) Q?25(N)
螺旋夹紧力：W0易得：W0的。
?WK?1923.08(N)
经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠
2.1.4 误差分析与计算
该夹具以平面定位V形块定心，V形块定心元件中心线与平面规定的尺寸公
差为37?0.07。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。
?j??w??g与机床夹具有关的加工误差?j，一般可用下式表示：
?j??W?Z??D?A??D?W??j?jj?M 式（2.10）
由参考文献[3]《机床夹具设计手册》可得：
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⑴、平面定位V形块定心的定位误差 ：?D?W⑵、夹紧误差 ：???(kRaZRaZ?kHBj?j?0
?(ymax?ymin)cos?N 式（2.11） 式（2.12）
其中接触变形位移值：
y?j?j??yHB19.62lcos??0.0036mm
?c1)(Z)n?0.004mm⑶、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?0.0522mm?0.07mm
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。 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明
如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，支承钉和V形块采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。
体会
通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析、铣镗钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。
夹具设计是继机械设计后的第二个课程设计，有了第一个课程设计的经验，在开始夹具设计的时候也大概知道了怎么回事。虽然内容不一样，但是上手的时间也
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参考文献
[1] 孙已德，机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23。 [2] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。
[3] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。 [4] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。
[5] 王先逵 机械制造工艺学 机械工业出版社2006.1（2009.1重印）
[6] 赵家齐 机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社 2009.1重印
附 录
本文常用符号说明
Vaf 铣削速度 每齿进给量
铣削深度 n 机床主轴转速 工作台每分进给量 l 被切削层长度
l1fmap 刀具切入长度
刀具切出长度 i 行程次数
tjl2 机动时间 单件时间定额
tdtf 辅助时间 K 安全系数
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机械制造工艺学课程设计
之CA6140车床后托架加工
工艺工程设计（图831001）
学生姓名： 曹新榕 院 （系）： 工程学院 班 级： 06机制(1)班 指导教师： 郑丁科 学 号： 200630510101
2009.6.1~2009.6.18
I
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机械制造工艺学课程设计任务书
题目：CA6140车床后托架加工工艺工程设计
（图831001）
内容：1.机械加工工艺路线卡 一张 2. 机械加工工业过程卡 一张 3. 机械加工工序卡 一张 4. 夹具总装图和和主要零件图 一套 5. 课程设计说明书 一份
2009.6.1~2009.6.18
II
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目录
1 CA6140机床后托架加工工艺 ............................................................................... 1
1.1 CA6140机床后托架的工艺分析 .................................................................................. 1 1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析 ................................................................ 2 1.3 1.2.1 CA6140机床`后托架的技术要求 ..................................................................... 3 1.4 确定各表面加工方案 ................................................................................................. 3 1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 ......................................... 3 1.4.2 平面的加工 ........................................................................................................... 4 1.5 确定定位基准 ........................................................................................................... 5 1.5.1 粗基准的选择 ........................................................................................................ 5 1.5.2 精基准选择的原则 ................................................................................................. 5 1.6 工艺路线的拟订 ........................................................................................................ 6 1.6.1工序的合理组合 ..................................................................................................... 6 1.6.2 工序的集中与分散 ................................................................................................. 7 1.6.3 加工阶段的划分 .................................................................................................... 8 1.6.4 加工工艺路线方案的制定 ...................................................................................... 9 1.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .......................... 9 1.7.1 毛坯的结构工艺要求 ........................................................................................... 10 1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算 ............................................................................. 10 1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） ................................................................... 11 1.8.1 工序1：粗、精铣底面 ......................................................................................... 11 1.9 时间定额计算及生产安排 ........................................................................................ 13 1.9.1 粗、精铣底面 ...................................................................................................... 13
2 专用夹具设计 ....................................................................................................... 14
2.1 铣平面夹具设计 ...................................................................................................... 14 2.1.1 研究原始质料 ...................................................................................................... 14 2.1.2 定位基准的选择 .................................................................................................. 14 2.1.3 切削力及夹紧分析计算 ........................................................................................ 15 2.1.4 误差分析与计算 .................................................................................................. 15 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 ................................................................................. 16
体会 ............................................................................................................................. 16 参考文献 ..................................................................................................................... 17 附录..............................................................................................................................17
III
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1 CA6140机床后托架加工工艺
1.1 CA6140机床后托架的工艺分析
CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是
Ra1.6，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。因
为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。
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1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析
锪平
图1.1 CA6140机床后托架零件图
一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。
1.3 CA6140机床后托架的技术要求
其加工有三组加工。底面、侧面三孔、与顶面的四个孔以及左视图上的两个孔。
⑴．以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是
Ra?1.6，平面度公差要求是
0.03。
?0.3?0.2?0.025⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为?25.50，?30.20，?400，其表面粗
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糙度要求Ra?1.6 要求的精度等级分别是IT?8，IT?7，IT?7。 ⑶．以顶面为加工面的四个孔，分别是以2??13和2??20为一组的阶梯孔，这组孔的表面粗糙度要求是Rz50，Ra2??10?6.3，以及以2??13和2??10的阶梯孔，其中
?6.3，2??10是装配铰孔，其中2??13孔的表面粗糙度要求是Rz50，Ra?6.3。
是
装配铰孔的表面粗糙度的要求是Ra⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属浇铸，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在1~3mm，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面
积较小。因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,假设年产量是5000件，由[7]《机械加工工艺手册》表2.1-3可知是中批量生产。 1.4 确定各表面加工方案
1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素
⑴．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。
⑵．根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。
1.4.2 平面的加工
由参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（IT7?粗糙度可以较小。
IT9），粗糙度为6.3，一般不淬硬的平面，精铣的
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1.5 确定定位基准
1.5.1 粗基准的选择
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求：
⑴．粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
⑶．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。
⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
⑸．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为CA6140机床后托架加工粗基准。
1.5.2 精基准选择的原则
⑴．基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，
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从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
⑶．互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。
自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。
此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于做精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用顶平面的四孔的加工基准。
选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 1.6 工艺路线的拟订
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。CA6140机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。
1.6.1工序的合理组合
确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
⑴．工序分散原则
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工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
⑵．工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在80?90?c的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于200mg。
1.6.2 工序的集中与分散
制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的
原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。
⑴．工序集中的特点
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
⑵．工序分散的特点
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。
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一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。
1.6.3 加工阶段的划分
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
⑴．粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。
粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵．半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶．精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工阶段
对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5~IT6,表面粗糙度
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为Ra1.25~0.32μm。 此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。
1.6.4 加工工艺路线方案的制定
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订加工工艺路线方案。比较合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表：
表1.2加工工艺过程表
工序号 010 种 铸造 金属型铸造 铸件毛坯尺寸： 220长：mm60mm 宽：工 工作内容 说 明 高：70mm ?21.5、?26.2、?36 孔：020 030 清砂 热处理 除去浇冒口，锋边及型砂 退火 石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工 040 检验 检验毛坯 题目：后托架加工工艺过程设计之铣底面（831001） 曹新榕
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050 060 070 080 铣 粗镗 半精镗 粗铣、精铣底平面A 粗镗镗孔： ?25.500.03工件用专用夹具装夹；立式铣床(X52K) 工件用专用夹具装夹； 工件用专用夹具装夹；0.020.025?300，?400 立式铣镗床（T68） ，铣 粗铣油槽 半精镗镗孔： ?25.500.030.020.025?300，?400， 立式铣镗床（T68） 090 100 110 120 130 140 150 160 丝 170 180 验 190 库 精镗 钻 扩孔钻 锪孔钻 铰 钳 钻 攻钳 检入寸 精镗镗孔： ?25.500.03工件用专用夹具装夹； 工件用专用夹具装夹；0.020.025?300，?400 立式铣镗床（T68） ，将孔2??13、2??10、2??20钻到直径d?10mm 将2??13扩孔到要求尺锪孔?13、2??20到要求摇臂钻床(Z3025) 尺寸 精铰锥孔2??10 去毛刺 钻孔M6、?6 攻螺纹M6 倒角去毛刺 清洗，涂防锈油 工件用专用夹具装夹；摇臂钻床(Z3025) 1.7 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
CA6140机床后托架的铸造采用的是铸铁制造，其材料是HT200，硬度为150-200HB，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。
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1.7.1 毛坯的结构工艺要求
⑴．CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：
①、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 ②、铸造圆角要适当，不得有尖角。
③、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。
④、加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 ⑤、铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。 毛坯形状、尺寸确定的要求
⑵．设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ①、各加工面的几何形状应尽量简单。 ②、工艺基准以设计基准相一致。 ③、便于装夹、加工和检查。
④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。 1.7.2 CA6140机床后托架的偏差计算
⑴．底平面的偏差及加工余量计算
?0.3?0.2?0.025底平面加工余量的计算，计算底平面与孔（?25.50，?30.20，?400）的中
心线的尺寸为35?0.07。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：
粗铣：由参考文献《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为
2.7~3.4mm，现取3.0mm。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取?0.28mm。
精铣：由参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.3-59，其余量值规定为1.5mm。 铸造毛坯的基本尺寸为35?3.0?1.0?39，又根据参考文献[2]《机械加工工艺手
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册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为1.1mm。 毛坯的名义尺寸为：35毛坯最小尺寸为：39毛坯最大尺寸为：39?3.0?1.0?39
?0.55?38.45mm?0.55?39.55mm?1.0?36mm粗铣后最大尺寸为：35粗铣后最小尺寸为：36
?0.28?35.72mm?0.3?0.2?0.025?30.20，?400精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（?25.50，）
的中心线的尺寸为35?0.07。
1.8 确定切削用量及基本工时（机动时间） 1.8.1 工序1：粗、精铣底面
机床：双立轴圆工作台铣床X52K
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：W18Cr4V D⑴．粗铣 铣削深度ap：ap?3mm?63mm 齿数Z?6
每齿进给量af：根据参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取
af?0.18mm/Z铣削速度V：参照参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
V?1.2m/s
机床主轴转速n：
n?1000V?d0?1000?1.2?603.14?63?363.97r/min，n?370r/min 式（1.1）
实际铣削速度V?：V??进给量Vf：Vf?d0n1000?3.14?63?3701000?60?1.22m/s 式（1.2）
?afZn?0.18?6?370/60?6.66mm/s 式（1.3）
?60mm工作台每分进给量
a?fm：
fm?Vf?6.66mm/s?399.6mm/min：根据参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.4-81,a?
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被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l刀具切入长度l1：
l1?0.5(D??0.5(63??76mm D2?a?)?(1~3)222 式（1.4）
63?60)?(1~3)?24.98mm取l1?25mm
刀具切出长度l2：取l2?2mm 走刀次数为1 机动时间t：tj1?j1l?l1?l2fm?76?25?2399.6?0.26min 式（1.5）
⑵．精铣： 铣削深度ap：ap?1.5mm
每齿进给量af：根据参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取
af?0.15mm/Z铣削速度V：参照参考文献[2]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
V?1.5m/s
机床主轴转速n，由式（1.1）有：
n?1000V?d0?1000?1.5?603.14?63?454.96r/min，n?460r/min
实际铣削速度V?，由式（1.2）有：V??进给量Vf，由式（1.3）有：Vf工作台每分进给量
fm?d0n1000?3.14?63?4601000?60?1.52m/s
?afZn?0.15?6?460/60?6.9mm/s
：
fm?Vf?9mm/s?414mm/min
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l刀具切入长度l1：精铣时l1?76mm
?D?63mm
刀具切出长度l2：取l2?2mm 走刀次数为1。
机动时间tj2，由式（1.5）有：tj2?l?l1?l2fm?76?63?2414?0.33min
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