锁紧圆螺母工艺和内孔端面铣床夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 宁镇江市高等专科学校 课程设计 (论文 ) 锁紧圆螺母工艺和夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本文是对 锁紧圆螺母 零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对 锁紧圆螺母 零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准 化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 锁紧圆螺母 内孔端面铣床夹具设计 。 关键词： 锁紧圆螺母 ， 加工工艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 is of of of In to of a in a it to to In of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 序 言 . 3 第 2 章 锁紧圆螺母的加工工艺规程设计 . 8 件的分析 . 8 件的作用 . 8 件的工艺分析 . 8 定生产类型 . 9 定毛坯 . 9 定毛坯种类 . 9 制毛坯零件图 . 9 艺规程设计 . 9 择定位基准 . 9 定工艺路线 . 10 择加工设备和工艺设备 . 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 12 定切削用量及基本工时 . 12 章小结 . 18 第 3 章 铣锁紧圆螺母部位夹具设计 . 19 具的设计 . 19 位分析 . 19 位原理 . 19 位元件的分析 . 20 紧元件的选择 . 20 位误差的分析 . 20 削力及夹紧力的计算 . 21 具设计及操作的简要说明 . 22 结 论 . 23 参 考 文 献 . 24 致谢 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或 机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 机壳零件加工工艺及 夹具设计 是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等 的基础下，进行的一个全面的考核 。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具， 保证尺寸 证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实 践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第 2 章 锁紧圆螺母 的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 锁紧圆螺母 。 锁紧圆螺母 是用来 夹紧作用 的， ,锁紧圆螺母 的概念就是 使用可以夹紧 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 多种多样 ,通常是一个 圆形 ,轴 可以安装在其中 件的 工艺分析 图 紧圆螺母 零件图 零件的材料为 45，性能和切削加工性能优良。以下是 锁紧圆螺母 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1)螺纹 孔 (2) 两端面 由上面分析可知，可以先加工 锁紧圆螺母 中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 锁紧圆螺母 零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 用常规的加工工艺均可保证。 定生产类型 已知此 锁紧圆螺母 零件的生产类型为大批量生产，所以初 步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 45。考虑零件零件结构 简单 ， 根据任务书 ，故选择 型材 毛坯。 制 毛坯 零件图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面为辅助粗基准。 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端 孔为辅助的定位精基准。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 00 开料 开料毛坯 10 车削 粗车 132 外圆轮廓和一侧端面及倒角 20 车削 粗车另外一侧端面以及倒角 30 车削 精车一侧端面，保证全长尺寸 25，保证粗糙度为 0 钻削 钻中心孔底孔 30 50 镗削 车 孔到 158及倒角 60 车削 车 孔 70 钻削 钻削 480 钻削 钻削 螺纹底孔，然后进行攻丝 0 钻削 钻削 9孔，锪孔 90度的沉头螺栓孔 100 铣槽 铣锁紧圆螺母部位 110 检验 检验 120 发黑 发黑出来 130 入库 入库 表 00 开料 开料毛坯 10 车削 粗车 132 外圆轮廓和一侧端面及倒角 20 车削 粗车另外一侧端面以及倒角 30 车 削 精车一侧端面，保证全长尺寸 25，保证粗糙度为 0 钻削 钻中心孔底孔 30 50 镗削 车 孔到 158及倒角 60 车削 车 孔 70 钻削 钻削 480 钻削 钻削 螺纹底孔，然后进行攻丝 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 90 钻削 钻削 9孔，锪孔 90度的沉头螺栓孔 100 铣槽 铣锁紧圆螺母部位 110 检验 检验 120 发黑 发黑出来 130 入库 入库 工艺方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生 产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 00 开料 开料毛坯 10 车削 粗车 132 外圆轮廓和一侧端面及倒角 20 车削 粗车另外一侧端面以及倒角 30 车削 精车一侧端面，保证全长尺寸 25，保证粗糙度为 0 钻削 钻 中心孔底孔 30 50 镗削 车 孔到 158及倒角 60 车削 车 孔 70 钻削 钻削 480 钻削 钻削 螺纹底孔，然后进行攻丝 0 钻削 钻削 9孔，锪孔 90度的沉头螺栓孔 100 铣槽 铣锁紧圆螺母部位 110 检验 检验 120 发黑 发黑出来 130 入库 入库 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 20、 30采用 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 工序 40、 60、 70采用 选择夹具 该 锁紧圆 螺母 的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣两侧面 3 粗铣的两侧面 粗铣左 面 3 铣右 面 3 钻 孔 1 1 定切削用量及基本工时 132 外圆轮廓和一侧 端面 及倒角 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切 削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 一侧 端面 ，保证全长尺寸 25，保证粗糙度为 工条件为：工件材料为 45,选用 床。刀具选择：采用双头刃磨法，后角 o 120， 45 度车刀。 查切削手册 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择， 最终决定选择机床已有的进给量 经校验m a F f 校验成功。 后刀面最大磨损限度（查切削手册）为 命 。 切削速度，查切削手册： 10 修正系数 0.1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 10 故 15 m 51 0 0 01 0 0 00vn s 查切削手册机床实际转速为 52 故实际的切削速度 0 00 c 73 m 所以 M 验成立。 30 机床： 立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9选 高速钢 锥柄麻花钻头。 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 9 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 9 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 刀具：根据参照参考文献 3表 31选择硬质合金锥柄麻花 扩孔钻头。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 片型号： 钻孔时先采取的是先钻到 9 孔再扩到 ，所以 ，1 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 1 . 7 按照参考文献 3表 31，取 500 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 1 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ， 取 2 走刀次数为 1 机动时间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 削 4通孔 机床： 立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9选 高速钢 锥柄麻花钻头。 切削深度4pa 给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 8 ， 按照参考文献 3表 31，取 630 / m 所以实际 切削速度 v ： 3 . 1 4 8 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 扩铰 钻扩铰端面上的 4孔，然后倒角 机床： 刀具： 4 直柄短麻花钻 确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查床说明书，取 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2，表 28插入法得 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i . 5v m m 表查 床说明书，取 175 / m 。实际切削速度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i . 2 6 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由 参考文献 2， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 0 /f m m r ， 175 / m ， 1 1 / m 相应地 5016， m， 切削工时 被切削层长度 l ： 32l 刀具切入长度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 2 ) 1 2 0 1 6 . 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i 4 3 1 7 5 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 第 3 章 铣锁紧圆螺母部位 夹具设计 具的设计 在本次夹具设计中，设计 铣锁紧圆螺母部位 ，在工件夹紧方面要求手动夹紧。这类夹具的特点是：针对性强， 刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较高。 位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心轴定位，工件以小 根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采 用外圆表面以及 底平面和一侧 端面为定位基准。 位原理 在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工要求，必须使工 件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点： （ 1） 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置； （ 2） 使夹具在机床上占有正确的位置； （ 3） 使刀具相对于夹具占有正确的位置。 工件在夹具中定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐标系中都有六个 自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示。由此看来，未限制六个自由度的工件的位置是不确定的，当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置，必须对影响工件加工面位置精 度的相应自由度进行限制。 工件的六个自由度都是客观存在的，是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 度。也就是说。工件最多只有六个自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夹具中该方向的位置就确定下来。工件在夹具中定位，意味着通过定位元件限制工件相应的自由度。 位元件的分析 在加工过程中，因为该零件较为复杂，加上零件的特殊性，因此在设计过程中设计定位板一块来限制零件的自由度，定位板限制了零件的 X 、 Y 的移动方向和旋转方向，设计一拉杆限制了零件绕 Z 轴旋转的方面，一共限制了零件的五个自由度，达到不完全 定位状态。 不完全定位可分为下列两种情况： . 由于工件的加工前的结构特点，无法也没有必要限制某些方面的自由度； . 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位时允许某些方面的自由度不被限制。 紧元件的选择 工件在夹紧过程中应避免夹紧元件跟工件进行点接触。因为在点接触的过程中，即使有很小的夹紧力也可以产生很大的应力，由于定加工过程产生的误差在夹紧上经常会出现点接触的情况。但 由于加工过程中选用的机床为 床，机械加工工艺手册 孟少农 主编第二卷，表 臂钻床联系尺寸可得，底座 T 型槽数为 5 个，工作台上面 个，工作台侧面槽数为 3 个， 12002450 276t ， 28a ， 46b ，20c ， 48h ， 5 6 01 0 0 08 0 0 1501 t ， 361 h ， 1751 e ， 1152 c ，221 a ， 361 b 。 位误差的分析 定位误差是指由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的某一定位方案，只要其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的 1/3，即可认为该定方案符合加工精度的要求。 在用夹具装夹工件时，当工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触或相配合时，工件的位置即由定位元件确定下来。而对 一批工件来说，因各工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上都存在公差，且夹具上的定位元件本身及相互间存在尺寸和位置公差，因此，虽然工件已经定位，但每个被定位的工件上的一些表面的位买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 置仍然会产生变化，这就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工误差。 该夹具以 2 个平面和和 1 个 活动 V 型块 定位， 螺旋机构， 要求保证孔轴线间的尺寸公差。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尺寸公差。 由 5和 6可得： 定位误差： 当以任意边接触时 m i D d 当以固定边接触时 2 式中 彼此 最小间隙 通过分析可得： 0 2D 0 1d 因此：当以任意边接触时 0 3DW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： a 1 ( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 9 6 0 . 5jw m m m m 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。 削力及夹紧力的计算 该 孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 关系 向力： N） 扭距： m 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321 由资料机床夹具设计手册查表 721 可得： 实际所需夹紧力：由 参考文献 16机床夹 具设计手册表 1121 得： 安全系数 式（ ： 6543210 式中：60 参考文献 16机床夹具设计手册表 121 可得： K 所以 )( 5 8 0 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 液压泵 螺旋夹紧机构。 取 ， ， 螺旋夹紧时产生的夹紧力，由式（ ： )(5830)( 210 z 式中参数由 16机床夹具设计手册可查得： 675.5901 0592 631 其中： )(140 )(80 由 16机床夹具设计手册表 2621 得：原动力计算公式： 由上述计算易得： 0因此采用该夹紧机 构工作是可靠的。 具设计及操作的简要说明 本夹具用于在 铣锁紧螺母开口槽 。工件以底平面、 外圆轮廓 为定位基准，在 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 型块 板上实现完全定位。采用 螺旋夹紧 压板机构夹