毕业设计CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计[1](2)

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。

1.2 CA6140机床后托架的工艺要求及工艺分析

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

CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计

问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

1.2.1 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、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。

.030.02.025⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为 25.50， 400，其表面0， 3000

粗糙度要求Ra 1.6 要求的精度等级分别是IT 8，IT 7，IT 7。

⑶．以顶面为住加工面的四个孔，分别是以2 13和2 20为一组的阶梯

空，这组孔的表面粗糙度要求是Rz50，Ra 6.3，以及以2 13和2 10的阶

梯孔，其中2 10是装配铰孔，其中2 13孔的表面粗糙度要求是Rz50，

Ra 6.3，2 10是装配铰孔的表面粗糙度的要求是Ra 6.3。

⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，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,而年产量是5000件，由[7]

《机械加工工艺手册》表2.1-3可知是中批量生产。

1.3 加工工艺过程

由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保

证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于CA6140机床后托

架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平

面之间的相互关系。

由上面的一些技术条件分析得知：CA6140后托架的尺寸精度，形状机关度

以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。

1.4 确定各表面加工方案

一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就

CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计

是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量

最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计CA6140机床

后托架的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精

度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。

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。

选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再

选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表

面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工

序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。

1.4.2 平面的加工

由参考文献[7]《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 IT9），粗糙度为6.3

精铣的粗糙度可以较小。 ，一般不淬硬的平面，

1.4.3孔的加工方案

⑴．由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，以为孔的表面粗

.030.020.025糙度为1.6，则选侧孔（ 25.50）的加工顺序为：粗镗——0， 300， 400

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精镗。

⑵．而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：

因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是Rz50，所以我们采用一次钻孔的加工方

法，2 13的孔选择的加工方法是钻，因为2 20的孔和2 13是一组阶梯孔，

所以可以在已经钻了2 13的孔基础上再锪孔钻锪到2 20，而另一组2 13

和2 10也是一组阶梯的孔，不同的是2 10的孔是锥孔，起表面粗糙度的要

求是Ra 1.6，所以全加工的方法是钻——扩——铰。

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

CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计

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

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