开合螺母座机械加工工艺规程及夹具设计.doc

毕业设计 毕业设计题目：开合螺母座机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名： 吴建军 学 号： 1260720120609 系 别: 机电工程系 专 业: 机械设计与制造四班 指导老师: 王丽凤 专业技术职务: 助教 重庆机电职业技术学院教务处二零一一年九月毕 业 设 计 任 务 书 学生姓名：吴建军学号：1260720120609 年 级：09级专业：机械设计与制造 班 级：四班系部：机电工程系毕业设计论文题目：开合螺母座机械加工工艺规程及夹具设计完成日期：2011年10月20日设计地点：指导教师：王丽凤系部负责人：刘圣元发任务书日期： 2011 年 6 月 30 日毕业设计（论文）任务内容一、设计内容：该零件为某型号车床的开合螺母座，生产纲领为10000件/年1.绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求，对零件进行结构分析和工艺分析。2.绘制产品毛坯图，确定毛坯的种类及制造方法。3.拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序的加工余量和工序尺寸及公差，计算各工序的切削用量和工时定额。4.填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。进行夹具设计，撰写设计说明书。二.具体要求1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺过程卡片 1份4、机械加工工序卡片 1套5、夹具设计装配图 1份6、夹具设计零件图 2张7、毕业设计说明书 1份二、时间安排与要求：序号日期（起止周数）设计（论文）工作进度1第一周1、绘制零件图、2、绘制零件毛坯图2第二周前半周查资料，进行工艺方案比较，拟定工艺路线3第二周后半周第三周前半周确定加工余量、工序尺寸及公差，确定各工序切削用量、工艺装备、工时定额。4第三周后半周第六周填写工序卡片、工艺卡片。5第七周绘制夹具装配图、2张零件图。6第八周整理说明书三、其他需要说明的的事项： 进度表只是一个大致的时间安排，各位同学可以根据自己设计过程的实际情况适当调整，但必须在规定时间内完成。在设计过程中, 同学们要以严谨的科学态度，求实创新的精神,独立地保质保量完成毕业设计任务。注：任务书由指导教师填写附图:一、参考资料1、机械制造工艺与机床夹具 兰建设主编 机械工业出版社2、机械制造工艺与机床夹具毕业设计指导（第2版） 吴拓编 机械工业出版社3、机械加工工艺手册二、设计注意事项为使毕业设计贴近企业生产实际，以便同学们毕业以后尽快适应企业的生产现状，现对机械加工工艺规程编制过程中的相关问题作出如下说明：1、检验工序的工序号按照检验前的最后一道机械加工工序号加上英语字母“j”来表示。如：在第8道机械加工工序之后需要安排一道检验工序，则该检验工序号为“8j”。2、检验工序略图中，需要检验的尺寸的尺寸线上只标出检验顺序号（即工步号）“1、2、3”，具体的检验内容在工序卡片的“工步内容”中填写。3、专用工装代号按照：刀具d，夹具j，量具l加上工装序号来表示。如：吊耳零件的第一把专用刀具其代号为：吊耳d-1,第二把为：吊耳d-2等； 第一副专用夹具其代号为：吊耳j-1，第二副为：吊耳j-2等； 第一副专用量具其代号为：吊耳l-1，第二副为：吊耳l-2等。同一个代号一定是同一个工装，选择工装时，在保证加工质量、效率的前提下应尽量选用标准通用的刀、夹、量具，其代号按标准标注。内容摘要本毕业设计主要内容：1、绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求。2、根据生产类型和所拟的企业生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析。有必要的话，对原结构设计提出修改意见。3、确定毛坯的种类及制造方法，绘制毛坯图。4、拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备（刀具、夹具、量具、工具），确定各工序的加工余量和工序尺寸，计算各工序的切削用量和工时定额，并进行技术经济的分析。5、填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺文件。6、设计指定工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。通过这次的毕业设计，使我综合运用机械制造工艺学及相关专业课程（工程材料与热处理、机械设计与制造、互换性与测量技术、金属切削加工及装备等）的理论知识，结合金工实习中学到实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺的问题，初步具备设计初等程度零件的工艺的能力。这以后，使我更加熟悉和能够应用有关手册、标准、图表等技术资料，使我会分析零件加工的技术要求和企业具备的加工条件，掌握从事工艺设计的方法和步骤。而我的机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等的基本技能。从而培养耐心细致、科学分析、周密思考、吃苦耐劳的良好习惯。目录序言71、零件的分析71.1零件的作用71.2零件的工艺分析72、工艺规程设计82.1确定毛坯的制造形式82.2基面的选择82.3制定工艺路线92.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.5确定切削用量及基本工时113、毕业设计总结174、参考文献18序言 机械制造工艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是对我们毕业设计之后对所学各课程的一次深入的综合性的考验，也是一次理论联系的训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足这处，恳请老师给予指教。1、零件的分析1.1 零件的作用 开合螺母的作用是用来联接丝杆的传动到溜板箱。因为溜板箱有两套传动输入，即光杆和丝杆。一般的走刀用光杆传动，加工螺纹时用丝杆传动。而这两者是不能同时咬合的，否则会因传比动不一造成传动系统破坏。开合螺母的作用相当于一个离合器，用来决定溜板箱是否使用丝杆传动。1.2零件的工艺分析开合螺母座的加工表面可以分为三组：一是以燕尾凸台为加工的加工表面，二是以半圆筒两侧面为加工的表面，三是以半同筒的内部的加工表面。加工燕尾凸台的加工表面，底面长度是75.2mm 以及倒角，还有底面的12h7深为了16mm的孔，侧面的m10深为 30mm的螺纹孔，正面的8的通孔。加工两边的为55斜度，还有燕尾凸台与半筒想接处的凹槽部分。加工半圆筒两侧面，左面的半圆筒表面上的平面，以及上面的以中心线到燕尾凸台顶面距为330.05mm的2x7x11的埋头孔，右面的表面，以中心线到右边距为49mm上表面总长为96mm,下表面总长105mm加工半圆筒内表面，这个则没有多大的要求，只要内表面粗糙度达到1.6就可以了。两组有些要求： 半圆筒左右两侧面的垂直度公差为0.03，下表面粗糙度为3.2，上表面粗糙度1.6。 燕尾凸台两个侧面的m10之间的平行度是0.04，垂直度是0.03，还要刮前。 正面的埋头孔的孔间距达到60mm,右孔中心到右侧上表面为17.5mm。 燕尾凸台高度的公差是 由以上的数据可知道，对于这三组数据而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另二组，并保证它们之间的位置精度要求。2、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式 零件的材料为35钢。由于零件不算是比较的复杂，所以这里采用煅件，而且零件是年产量是10000件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。2.2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使搔到生产无法进行。粗基准的选择 经分析这个零件图，粗基准选择燕尾凸台底面和半圆筒两个端面，因为从图中可以看出，燕尾凸台的高度，是以底面标出的，则是以底面为基准，圆筒左侧也是标出了数值。所以，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高度的不加工表面作为粗基准）选择这三个面，因为，这个零件基本每个面都要加工，而且也不是很好装夹，也只有这三个平面好装夹些，这样可以，限制、，再用压钉压住半圆筒下面的底座部分，可以限制、这六个自由度，以达到完全定位。精基准的选择精基准的选择主要应该考虑准基重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。2.3制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以采用万能机床配以专用工、夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应该考虑经济效果，以便降低生产成本。工艺路线一：工序1：模锻工序2:热处理正火工序3:铣削铣燕尾凸台并保证槽底长75.2mm，槽两边斜度为55工序 4：铣削铣两端面，下端保证总长为105mm,上端保证总长95cn,并且中心到右边端面为49mm, 并且上下端面距为8mm，面铣正。工序5:铣削半圆筒外侧面，并保证侧面到中心距离为34mm。工序6:镗削半圆筒内面并保证内圆直径为52mm。工序7:钻孔2x7x11的埋头孔，孔间距为60mm，右侧孔到右侧上端边为17.5mm，两 孔 中心到燕尾凸台顶端距为33mm，钻削燕尾凸台正面 8孔。工序8:钻削底座左侧的m10螺纹孔，孔深30mm。攻螺纹孔m10mm。工序9:钻削燕尾凸台底面 12孔深16mm。工序10：研磨燕尾凸台，并保证精度。工序11:质检工艺路线二：工序1：模锻工序2:热处理正火工序3:铣削铣燕尾凸台并保证槽底长75.2mm，槽两边斜度为55工序 4：铣削铣两端面，下端保证总长为105mm,上端保证总长95cn,并且中心到右边端面为49mm, 并且上下端面距为8mm，面铣正。工序5:铣削半圆筒外侧面，并保证侧面到中心距离为34mm。工序6:钻孔2x7x11的埋头孔，孔间距为60mm，右侧孔到右侧上端边为17.5mm，两孔 中心到燕尾凸台顶端距为33mm，钻削燕尾凸台正面 8孔。工序7:镗削半圆筒内面并保证内圆直径为52mm。工序8:钻削底座左侧的m10螺纹孔，孔深30mm。攻螺纹孔m10mm。工序9:钻削燕尾凸台底面 12孔深16mm。工序10：研磨燕尾凸台，并保证精度。工序11:质检工艺方案的比较分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先镗削内孔，再钻削埋头孔，而方案二则与其相反，先钻埋头孔，而后镗削内孔。经比较可见，先镗内孔，而后钻孔，这样对于定位比较的精确，对加工也比较的方便，对加工精度的提高也是很好的，因为后面几个工序是钻孔，这样方案一就少了几次的装夹次数，从而提高了加工精度及提高了工作效率，所以，选择方案一作为加工工艺方案。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “开合螺母座”零件材料为35钢，尺寸也不是很大，生产类型为大批生产，可以采用模锻生产毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：对于整个“开合螺母座”的尺寸: 其长度为105mm,高度83mm,宽度，上面半圆筒是mm,下面座体宽是57.5mm.其表面粗糙度要求是3.2和1.6,所以，有粗加工，也有表精加工，所以双边加粗加工余量2z=5mm,单边粗加工余量z=2mm可以满足加工要求。精加工，表面的尺寸有，105，34，18，而双边的只有105，所以，它的粗加工余量，是2z=4mm,精加工余量是2z=1mm,也可以满足加工要求，而34和18是单边，它们的粗加工余量z=1.8mm精加工余量z=0.2mm。而34的尺寸偏差对余量也满足。对于，燕尾凸台的宽度75.2mm，两边的斜度表面粗糙度要求也不高，就粗加工也可以，所以其加工余量2z=5mm也是可以满足要求的。半加圆筒内孔： 其表面粗糙度要求也比较的高为1.6所以要精加工，先是粗镗，后是精镗。所以粗加工的余量2z=1.8mm，精加工余量2z=0.2mm，也可以满足加工要求。2.5确定切削用量及基本工时工序3：铣燕尾凸台并保证槽底长75.2mm，高mm，槽两边斜度为55。 =0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用高速钢立铣刀，在=50mm,齿数z=5。则 =r/min=127.4r/min现选用x51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为 v=19.6m/min当nw=125r/min时，工作台的每分钟进给量应为 =0.085125mm/min=50mm/min查表知，刚好有=50mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面窄，所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程2=4=240mm。因此，机动工时为 =4.8min工序4：铣两端面，下端保证总长为105mm,上端保证总长95cn,并且中心到右边端面为49mm, 并且上下端面距为8mm。工步1:粗铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用采用高速钢圆柱形铣刀,=50mm,齿数z=4,则 =r/min=127.4r/min现选用x51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为 v=19.6m/min当=125r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.084125mm/min=40mm/min经查表知道，刚好有=40mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面宽所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程+82=83-26+16=73mm,由于是两端，所以=732=146mm因此机动工时为： =min=3.65min工步2:精铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=45m/min采用采用高速钢圆柱形铣刀,=50mm,齿数z=8,则 ns=r/min=286.6r/min现选用x51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =300r/min,故实际切削速度为 v= =47.1m/min当nw=300r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.088300mm/min=192mm/min切削工时：行程和粗铣的一样，所以切削工时为，=min=0.76min工序5:铣削半圆筒外侧面，并保证侧面到中心距离为mm。工步1:粗铣，=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=20m/min采用高速钢立铣刀，在=50mm,齿数z=5。则 ns=r/min=127.4r/min现选用x51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =125r/min,故实际切削速度为 v=mm/min=19.6mm/min当=125r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.085125mm/min=50mm/min查表知，刚好有=50mm/min切削工时：由于铣刀的直径比工作表面窄，且是两面，所以一刀就不可以铣完整个工作表面，于是可以用作图法得出铣刀的行程=330mm,所以得出切削工时是=mm/min=6.6mm/min工步2：精铣，fz=0.08mm/ 齿（参考切削手册表3-3）切削速度：参考有关手册，确定v=35m/min采用高速钢立铣刀，在=50mm,齿数z=8。则 ns=r/min=223r/min现选用x51立式铣床，根据机床使用说明书，查表，取 =210r/min,故实际切削速度为 v=mm/min=32.97mm/min当nw=210r/min时，工作台的每分钟进给量 应为 =0.088210mm/min=134.4mm/min查表知，刚好有=130mm/min切削工时：行程和粗加工一样，=mm/min=2.53mm/min工序6：镗削半圆筒内面并保证内圆直径为52mm。选用机床；t740金刚镗床。镗削至52mm.单边余量z=2mm,所以他四次镗去全部余量，进给量=0.1mm/r根据有关手册，确定金刚床的切削速度为v=100m/min,则=r/min=612r/min由于金刚镗床的主轴转速为无极调查速，故以上转速即可作为加工时使用的转速。切削工时：=95mm=min=1.55min所以加工这个孔的机动时间为4t=41.55=6.2min工序7：钻孔2x7x11的埋头孔，孔间距为60mm，右侧孔到右侧上端边为17.5mm，两孔中心到燕尾凸台顶端距为33mm，钻削燕尾凸台正面 8孔。工步1:钻孔2x7孔，孔间距为60mm，右侧孔到右侧上端边为17.5mm，两孔中心到燕尾凸台顶端距为33mm。查相关的表知，=0.2mm/r, 选用z35 摇臂钻床，所以有：=r/min=227r/min按机床选取=265r/min。所以实际切削速度为：m/min=5.82m/min切削工时：由于是两个孔，所以，切削用时为min.工步2:扩11的埋头孔，查相关的表知， ，机床不变，所以有:=r/min=87r/min按机床选取=85r/min.所以实际的切削速度为m/min=2.93m/min切削工时：=0.078min由于是两个孔，所以，切削用时为min工序3:钻削燕尾凸台正面 8孔。查表知，,选用z35 摇臂钻床，所以有=r/min=199r/min按机床选取=170r/min所以实际切削速度为：=4.27m/min切削工时：=1.78min工序8：钻削底座左侧的m10螺纹孔，孔深30mm并攻螺纹孔m10mm。工步1:钻削底座左侧的m10螺纹孔，孔深30mm。 查相关的表知，选用z35 摇臂钻床，所以有按机床选取=170r/min所以实际切削速度为：切削工时：工步2:攻螺纹孔m10mm,查相关的表知，,机床不变，换上m10mm的丝锥。按机床选取所以实际切削速度为：切削工时：工序8：钻削燕尾凸台底面 12孔深16mm。查相关的表知，选用z35 摇臂钻床，所以有按机床选取：。所以实际切削速度为：切削工时：毕业设计总结 几个月的毕业设计结束了，在这次的毕业设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次毕业设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真的进行毕业设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次毕业设计，本人在多方面都有所提高。通过这次毕业设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次毕业设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了夹具设计等课程所学的内容，掌握夹具设计的方法和步骤，掌握夹具设计的基本的夹具技能