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开合螺母 机械加工工艺规程及夹具课程设计内附有图纸 螺母 机械 加工 工艺 规程 夹具 课程设计 附有 图纸

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内容简介：

哈尔滨理工大学机械制造技术基础课程设计任务书设计题目：制定开合螺母座（图5-12）的加工工艺，设计钻212孔的钻床夹具 设计要求： 1、中批生产； 2、选用通用设备； 3、采用手动夹紧机构； 设计内容： 1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制订零件的加工工艺过程，填写零件加工工艺过程卡一张和钻212孔工序的工序卡； 3、设计指定的工序夹具，绘制夹具全套图纸； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子文稿 。 设计时间：2013年11月11日至11月22日 答辩时间：2013年11月22日 班 级： 机电11-2班 学 号： 1130320211 学生姓名： 胡 瑞 指导教师： 张 学 伟 系 主 任： 陶 福 春 2013年11月14日机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号10粗铣平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数 卧式铣床X61322夹具编号夹具名称切削液 专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀2粗铣下底面650600.62.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号15钻、扩孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床Z5125A夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装11。5钻头、游标卡尺2钻11.5孔，深2011。85扩孔钻头160451.2613扩11.85孔200550.80.151 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号20铣面、空刀槽HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X6132夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2粗铣B面650600.62.513铣空刀槽700400.61.514铣导轨侧面650500.62.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号25粗刨平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数牛头刨床B6025夹具编号夹具名称切削液钻用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装刨刀、游标卡尺2粗刨A、C面151.22 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号30粗镗孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T682夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、镗孔刀2镗52内孔50060052.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号35钻孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床 Z5125A2夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装8钻头、游标卡尺2钻8孔160451.2613 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号40钻、锪孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数台式钻床Z5125A2夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、6.5钻头2钻6.5孔160450.6313锪90锥孔200500.61.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号45半精铣平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2半精铣底面650300.511 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号50粗铰、精铰孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61402夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装12机用铰刀、专用量具2粗铰12500600.060513精铰12600650.02021 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号55半精铣、精铣HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装游标卡尺、锯片铣刀2半精铣B面、导轨侧面、R37内孔面550600.05113精铣B面、导轨侧面650700.020.31 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号60半精刨、精刨HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数牛头刨头B6025A2夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装刨刀、游标卡尺2半精刨A、C面1.513精刨A、C面0.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第12页车间工序号工序名称材 料 牌 号65半精镗、精镗孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T68夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装镗刀、专用量具2半精镗55孔500600.11.513精镗55孔650700.050.514倒角1.5x45650700.051.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第13页车间工序号工序名称材 料 牌 号70刮平面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钳工台2夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装 刮刀、游标卡尺2刮A、C面0.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第14页车间工序号工序名称材 料 牌 号75铰孔、攻螺纹HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数钳工台夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装8.3铰刀、游标卡尺、M10丝锥2铰8.3孔0.50.153攻M10螺纹 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第15页车间工序号工序名称材 料 牌 号80磨B面HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数平面磨床MB1632夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装 砂轮、游标卡尺2磨B面800800.050.5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称开合螺母下部零件名称开合螺母下部共16页第16页车间工序号工序名称材 料 牌 号85铣开HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61322夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1安装锯片铣刀、游标卡尺2铣开450650.55 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）16 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品型号零（部）件图号第 页产品名称开合螺母下部零（部）件名称开合螺母下部共 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工艺装备工时准终单件001铸铸造005热退火010铣装夹,粗铣平面X6132专用夹具，游标卡尺，锯片铣刀015钻钻11.5孔Z5125A专用夹具，游标卡尺，11.5钻头020车铣空刀槽 粗铣B面， .铣导轨面X6132游标卡尺，锯片铣刀025刨粗刨A.C面B6025A刨刀，游标卡尺030镗粗镗52内孔T68游标卡尺，镗孔刀035钻钻8孔Z5125A8钻头，游标卡尺040钻钻6.5孔Z5125A6.5钻头，游标卡尺045铣铣底面X6132游标卡尺，锯片铣刀050绞粗铰12，精铰12CA614012铰刀，专用量具055铣半精铣B面，导轨面X6132游标卡尺，锯片铣刀060刨半精刨A.C面，精刨A.C面B6025A刨刀，游标卡尺065镗半精镗55孔，精镗55孔倒角1.2x45T68镗刀，专用量具075铰铰8.3孔，攻M10螺纹钳工台8.3铰刀，游标卡尺，M10丝锥080磨磨B面MB1632砂轮，游标卡尺085铣铣槽5X6132锯刀铣片，游标卡尺切开宽1.5槽编制 （日期）审核 （日期）会签 （日期）、处 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期夹具设计 课程设计说明书设计题目设计 C620开合螺母孔 夹具班 级 学 号 学 生 指导教师 成都工业学院机电工程系年月日 目录1. 分析工件11.1 工艺过程的安排11.2 明确设计任务与收集设计资料12. 拟定夹具结构方案与绘制夹具草图22.1 确定工件的定位方案，设计定位装置22.2 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置42.3 夹具体的设计52.4 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面 52.5 确定平衡方案，设计平衡装置52.6 绘制夹具图，并标注尺寸、公差及技术要求63. 总结6参考文献71. 分析工件1.1 工艺过程的安排在对合螺母加工中，影响加工精度的主要因素有：1.1.1对合螺母本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容易变形。1.1.2对合螺母是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并引起应力重新分布。因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夹紧力必然大，加工后容易变形。粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正，半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用。逐步修正加工的变形就能最后达到零件的技术要求。1.2 明确设计任务与收集设计资料原零件图有尺寸封闭链产生，修改后的图如上。由于对合螺母要求有较高的强度和刚度，以及良好的耐磨性和疲劳强度，材料选择HT150。因为对合螺母在工作中承受静载荷以及小量的动载荷，为了使金属纤维尽量不被切断，非加工表面对称均匀，使零件工作可靠，并且铸件的铸造性能较好。由于1该零件的轮廓尺寸不大，生产类型为大量生产，又考虑零件的加工条件要求高。为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度，确定采用铸造成型。该工件的结构对称，材料是HT150：铸造性能良好，减摩性好；减震性强；切削加工性良好；缺口敏感性较低；价格便宜，制造方便。工件毛坯选铸件。要求加工55孔，零件大多部分已加工。由互换性与测量技术表3-2 孔55的公差等级是7级。由数控机床加工工艺表4-12孔55经粗车-半精车-精车能达到加工要求。 2. 拟定夹具结构方案与绘制夹具草图2.1 确定工件的定位方案，设计定位装置对合螺母加工作为精基准的表面是F平面，以及两个12孔，而作为精基准的表面应该提前加工完。在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，使不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求。因此按照粗基准选择原则，以R40外圆为粗基准来加工底平面精基准。在对合螺母的加工过程中定位基准满足基准重合原则，简化了工艺过程的制定，使夹具的设计、制造简单，降低成本。按照工序分散的原则来拟定工艺路线：对合螺母的加工过程中，各加工工序的组合基本上是按照工序分散的原则进行的。由于对合螺母的形状复杂，要加工表面不便于集中加工，为了适应大批量生产的快节奏，必须在各工序采用高效率的专用机床和夹具，以提高生产率，保证加工质量，使各工序的时间趋于平衡，按一定的节拍组织流水生产。虽然现代生产的发展多趋向于工序集中，但工序分散在大批量生产中仍应用很广泛。设置定位元件时应考虑工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。保证工件的定位基面、加工表面和主轴三者的轴线重合。工件的燕尾面和两个12孔已经加工，两孔到中心线的距离都是180.05。贯彻基准重合原则，工件用燕尾面C和F在夹具体和活动支撑板上定位，限制五个自由度；用12孔与活动菱形销配合，限制一个自由度。定位装置就是一个夹具体、一个活动支承板和一个活动菱形销。2根据工件燕尾槽的深度确定活动支撑板的厚度为20。活动支承板通过推动螺栓与夹具体连接。夹具体设置成U形槽，以便活动支承板稳固活动。 2.1.1加工误差工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差D、夹具误差J、夹具在主轴上的安装误差A和加工方法误差G的影响。1)定位误差DF平面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差B为零。工件在定位时，定位基准与限位基准(支承板平面)是重合的，基准位移误差Y为零，因此，尺寸35的定位 D为零。2)夹具误差J夹具误差 限位面基准（支承板上的平面）与止口轴线间的距离误差，即夹具总图上尺寸18的公差0.25mm，以及限位基面相对基面A和燕尾槽上的那个平面的平行度 垂直度误差0.05mm（两者公差兼容）。3)夹具的安装误差A A=X1max+X2max式中X1max过渡盘 主轴的最大配合间隙；X2max过渡盘与夹具 间的最大配合间隙。设过渡盘与车床主轴的配合为92H7/js6，查表：92H7的上偏差为3+0.035mm，下偏差为0,92js6为上下偏差为对称 0.01mm，因此 X1max=(0.035+0.011)mm=0.046mm夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为160H7/js6，查表160H7的上偏差为+0.040mm，下偏差为0,160js6的上偏差为和下偏差为对称偏差，为0.0125mm，因此 X2max=（0.040+0.0125）mm=0.0525mm A=(0.0462+0.05252)mm4)加工方法误差G车床夹具的加工方法误差，如车床主轴上 夹具基准（圆柱面轴线、 圆锥面轴线或圆锥孔轴线）与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴向的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。此方案可取。2.2 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。夹紧力必须克服切削力、离心力等外力的作用，且自锁可靠。采用压板螺栓将工件上部夹紧，工件下部靠弹簧力使工件靠近固定支撑板。工件装卸是，从上方推开活动支撑板将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支撑板，并略推动工件使活动菱形销销弹入定位孔12内。采用带推动V形块的机构夹紧。4推动螺栓和V形块不是标准件，根据工件的尺寸来设计V形块的尺寸。V形块放在导轨槽里，并用压板盖住。用螺钉将导轨槽与夹具体连接起来。压板与导轨槽用圆柱销和菱形销连接。2.3 夹具体的设计夹具体有适当的精度和尺寸稳定；有足够的强度和刚度；结构工艺性好；排屑方便；在机床上安装稳定可靠。采用铸造铰链式夹具体，铸造夹具体的工艺性好，可铸出各种复杂形状，具有较好的抗压强度、刚度和抗振性，材料为灰铸铁。根据工件尺寸、夹紧装置、定位装置、连接元件设计夹具体的最大尺寸为250的圆，厚为25，长为258，宽为164。两个筋板厚为20。夹具体通过三个螺栓与过渡盘连接， GB/T 57802000。2.4 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面因为夹具的径向尺寸较大，因此夹具通过过渡盘与机床主轴连接，过渡盘与主轴配合。在c620机床上，过渡盘以内孔在主轴前端的定心轴螺纹紧固，轴向由过渡盘端面与主轴前端的台阶面接触。为防止停车和倒车时因惯性使两者松开，用压块将过渡盘压在主轴上。过渡盘与夹具体的凸缘以H7/h6配合，然后用螺栓紧固。根据机床，夹具体设计过渡盘的尺寸，最大尺寸250。2.5 确定平衡方案，设计平衡装置对角铁式结构不对称的夹具，设计时应采取平衡措施，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。首先根据工件和夹具不平衡部分合成质量的重心，确定平衡块的重心，计算出工件和夹具不平衡部分的合成质量m1，然后根据平衡条件确定平衡块的质量m2。假设合成质量m1集中在重心A处，OA=R，轴向尺寸为L，转动时它所产生的离心力F1的近似计算公式 F10.01m1Rn由离心力引起的力矩M1为 M1=F1L5设平衡块的质量m2集中在重心B处，OB=r，轴向尺寸为l，则平衡块引起的离心力F2为 F20.01m2rn由F2引起的力矩M2为 M2=F2l在综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系M1=M2即 0.01m1RnL0.01m2rn化简后 m2=m2RL/rl2.6 绘制夹具图，并标注尺寸、公差及技术要求3.总结综上所诉，机床夹具是机械制造业中不可或缺的重要工艺装备，设计的夹具需要保证机械加工质量、提高生产效率、降低生产成本、减轻劳动程度、实现生产过程自动化。并保证夹具体安装稳定可靠。通过这次的夹具设计专周，我学会了基本的设计思路和设计要求，学会了怎样规范的书写设计说明数， 总体上有了整体的认识和学习，在设计过程中把以前学习的知识综合运用了，也考验了自己的知识，在这过程中还提升了自己的能力，在老师的帮助下，弄懂了以前不懂的知识，深有体会。为以后的毕业设计奠定了一定的基础。6参考文献1 李华志主编数控机床加工工艺。哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，20102 王晓莉主编机械制图。北京：科学出版社，20063 陈于萍 高晓康主编互换性与测量技术。北京：高等教育出版社，20054 李名望主编机床夹具设计实例教程。北京：化学工业出版社，20095 曹岩 白瑀主编机床夹具手册与三维图库。北京：化学工业出版社，20107学生姓名：胡 瑞 学 号：1130320211 专 业：机电一体化技术 指导教师：张学伟题 目：制定开合螺母座的加工工艺，设计钻212H7孔的钻床夹具内 容序号文 件 名 称数 量1说明书18页2钻床夹具图纸12张学生姓名：胡 瑞 学 号：1130320211 专 业：机电一体化技术 指导教师：张学伟设计题目：制定开合螺母座的加工工艺，设计钻212H7孔的钻床夹具哈尔滨理工大学荣成学院课程设计机械制造技术课程设计说明书 设计题目：制定开合螺母座（图5-12）的加工 工艺，设计钻212H7孔的钻床夹具专 业： 机电一体化技术 班 级： 机 电11-2 学 号： 1130320211 姓 名： 胡 瑞 指导教师： 张 学 伟 机械工程系2013年11月9日前 言机械制造工艺学毕业设计是我们在学校的最后一个教学环节。本次毕业设计题目是产品（或工程）设计类题目。我们这次毕业设计题目，以曾经在实习工厂实习所参观的并以此设备为参考，结合所学机械的各方面的知识，在老师指导下，查阅了许多手册，经过不断的改进，最终设计出了此次机构，从而避免了加工质量差，生产效率低，设备昂贵的问题。在实际工程设计中，我们得到所学过的理论基础，技术基础，专业课全面的训练，为将来做好机械设计工程师的工作提供全面的锻炼机会。我此次毕业设计的题目是CA6140开合螺母工艺工装设计，在张学伟老师的辅导下，对原有的结构进行了改进，从而可以减少劳动强度，计算正确，五张零号图纸，符合工作量的要求。通过这次毕业设计，我在计算，制图，机械原理，机械设计，机械制造工艺等方面的知识受到全面的综合训练，并有所提高，在夹具设计方面受益匪浅。特别是张学伟老师在工作中对我耐心辅导，有时甚至错过了午饭时间。他对学生强烈的责任感和严谨的治学态度，无不给我以深刻的影响。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的训练，希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加实际工作打下一个良好的基础。由于类似的大型课题第一次接触，经验能力方面的欠缺，错误之处一定存在，恳请各位老师给予批评指正。目录1、零件的分析11.1零件的作用 11.2 零件的工艺分析22、工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择 42.3制定工艺路线42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.5确定切削用量及基本工时73、参考文献161、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=3