开合螺母座加工工艺及镗Φ52H7孔镗床夹具设计[含cad高清图纸文档资料所见所得]
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螺母
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52
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开合螺母下部机械加工工艺规程17机械加工工艺过程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12页第1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 名 序 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：见工序图10X6132专用夹具、游标卡尺、锯片铣刀粗铣平面015钻装夹：见工序图15Z5125A专用夹具、游标卡尺、11。5钻头、11。85扩孔钻头钻11.5孔，深20扩11.85孔020车装夹：见工序图20X6132游标卡尺、锯片铣刀粗铣B面铣空刀槽铣导轨面 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程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12页第2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 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件025刨装夹：见工序图25B6025A刨刀、游标卡尺粗刨A、C面030镗装夹：见工序图30T68游标卡尺、镗孔刀粗镗52内孔035钻装夹：见工序图35Z5125A8钻头、游标卡尺钻8孔040钻装夹：见工序图40Z5125A游标卡尺、6.5钻头钻6.5孔045铣装夹：见工序图45X6132游标卡尺、锯片铣刀铣底面 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程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12页第3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 号工名序称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件050铰装夹：见工序图50CA614012铰刀、专用量具粗铰12精铰12055铣装夹：见工序图55X6132游标卡尺、锯片铣刀半精铣B面、导轨面、R37内孔面精铣B面、导轨面060刨装夹：见工序图60B6025A刨刀、游标卡尺半精刨A、C面精刨A、C面065镗装夹：见工序图65T68镗刀、专用量具半精镗55孔精镗55孔倒角1.5x45 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程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12页第3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070刮装夹：见工序图70钳工台刮刀、游标卡尺刮A、C面075铰装夹：见工序图75钳工台8.3铰刀、游标卡尺、M10丝锥铰8.3孔攻M10螺纹080磨装夹：见工序图80MB1632砂轮、游标卡尺磨B面085铣装夹：见工序图85X6132锯片铣刀、游标卡尺铣槽5mm切开宽1.5槽 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 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12页第4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12页第5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12页第6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12页第7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12页第8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12页第9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12页第10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12页第11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12页第12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12页第12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12页第12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12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12页第12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12页第12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12页第12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12页第12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）开合螺母机械加工工艺规程及镗52H7孔夹具设计设计说明书开合螺母加工工艺及镗52H7孔夹具设计Switching nut the machining process planning and fixture design学 院（系）： 专 业：机械设计制造及其自动化（机制）学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 老 师： 完 成 日 期： 2014年6月8号 - 29 -摘要 本次毕业设计是以CA6140车床上开和螺母的工艺工装为基础的，主要内容包括以下几个方面：设计零件，加工工艺及公式计算，设计夹具，拆画一套夹具等。 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 夹具方案的确定在国内是一项十分重要的设计程序，其方案的优劣决定了夹具设计的成功与失败。确定设计方案时应遵循以下原则：确保加工质量，结构尽量简单，操作省力高效，制造成本低廉。 这次毕业设计是我们即将毕业之前的最后一次在校设计，设计内容比较全面，所涉及的只是比较广，是对我们所学只是及应用、设计能力的一次综合检验。 通过这次毕业设计，既充分锻炼了我们的设计能力，又补充了在校学习期间知识和能力的不足。 关键词：CA6140开合螺母；夹具设计；工艺工装设计。Abstract My graduated design is based on the craft design of the the opened nut to CA6140,which includes parts design,machining and time calculations,a design of set of jigs,adismantalment-drawing of a set of jig. To improve productivity ,and ensure processing quality and reduce labor intensity,it needs to design special jig. The esdeblishment of jig programmes is so important that it decide the quality of the jig.Making the design of programmes should follow the following principles:ensuring processing quality structure as simple as possible,allowing efficient operation,low cost manufacturing. The graduated design,which includes lots of content and involves much knowledge,is the last one for me before we will graduate. It is a comprehensive test to our knowledge and applications. By doing the graduated design, it not only can improve our full design capacity,but also add in the inadequate knowledge and capacity that we have learned in school. Key world:opened nut to CA6140;tongs design;process design.目 录任务书- 2 -引 言- 7 -1.1 毛坯生产类型- 7 -1.2 毛坯铸造形式- 7 -1.3 毛坯精度尺寸- 7 -1.4 确定毛坯铸件的重量- 7 -1.5 确定机械加工余量- 7 -1.6 确定铸铁件的尺寸偏差- 7 -1.7 零件的作用- 7 -2. 工艺规程设计- 9 -2.1 确定毛坯的制造形式- 9 -2.2 基面的选择- 9 -2.3 制定工艺路线- 9 -2.4 工艺方案的比较与分析- 10 -2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定- 11 -2.6 确定切削用量及基本工时- 11 -2.6.1 粗铣燕尾- 11 -2.6.2 精铣燕尾- 12 -2.6.3 铣退刀槽- 12 -2.6.4 粗铣端面- 13 -2.6.5 精铣端面- 13 -2.6.6 工序磨燕尾及空刀槽，保证粗糙度为1.6，精度为7级- 14 -2.6.7 工序 钻52H7孔并倒角1.545- 15 -2.6.8 工序 钻2 12孔- 16 -2.6.9 工序 车端面- 17 -2.6.10 .切断- 19 -3. 机床夹具设计- 20 -3.1 夹具的设计- 20 -3.2夹紧装置的组成及设计要求- 20 -3.2.1 动力源- 20 -3.2.2 中间传力机构- 20 -3.2.3 夹紧元件- 20 -3.3 镗模导向装置的设计- 21 -3.3.1 镗套的结构形式- 22 -3.3.2 镗杆- 22 -3.4 切削力与夹紧力的计算- 23 -3.4.1 切削力的计算- 24 -3.4.2 夹紧力的确定- 25 -3.5 定位误差的分析与计算-26 -3.6 夹具设计与操作的简要说明- 27 -结 轮- 28 -参 考 文 献- 29 -致 谢- 30 -开合螺母机械加工工艺规程及镗52H7孔夹具设计引 言1. 零件的分析1.1 毛坯生产类型确定毛坯类型为3000件/年，由表（2-5.6）划分生产类型的参考数据确定为中批，工作制度8小时/班制。1.2 毛坯铸造形式将融化了的金属浇注到旋转着的模型中，由于离心力的作用，金属液粘贴于模型的内壁上，凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同，使用这种方法可以毋需浇注口，故能显著地减少金属的消耗。由于免除了砂型和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低；而所得逐渐则具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。1.3 毛坯精度尺寸由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度，即大于1mm，小于4mm。由JK67-62，确定灰铸铁铸件精度等级为2级（指尺寸精度和表面光洁度要求较高，或者大批、中批生产的铸件。1.4 确定毛坯铸件的重量通过计算，最后确定毛坯的重量为4.079Kg，由表（2-5-2）确定重量偏差为7。1.5 确定机械加工余量由表（2-5-5）确定2级铸铁件的机械加工余量：顶面加工余量为4.0mm，底面及侧面加工余量为3.0mm。1.6 确定铸铁件的尺寸偏差由(标-5-6)查得2级铸铁件尺寸偏差为0.8mm。1.7 零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的开合螺母 。开合螺母是用于接通和断开从丝杠传来的运动。车削螺纹时，将开合螺母合上，丝杠通过开合螺母传动溜板箱和刀架；否则就将开合螺母脱开。车削螺母时，顺时针方向转动手柄，通过轴带动曲线槽盘转动，曲线槽盘上的曲线槽盘形状，通过圆柱销带动上半螺母在溜板箱体后面的燕尾形导轨内上下移动，使其相互靠拢，将开合螺母和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄，则两半螺母相互分离，开合螺母和丝杠脱开。槽盘的曲线槽是一段圆弧，此圆弧在接近槽盘中心部分的倾斜角比较小，目的是使开合螺母闭合能自锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开。 2. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT15-33灰铸铁,考虑到灰铸铁 的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用铸件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为3000件,已达到成批生产的水平，而且离心铸造，免除了砂模和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用离心铸造,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。2.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证、生产率得到提高。否则不但加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：对象开合螺母这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要的。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表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。我现在选取燕尾为粗基准，利用左、右两个定位块和一个削边销对其进行限制，以消除六个不定度，达到过定位。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题。2.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到妥善的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一：工序. 铸造。. 清砂。. 热处理。. 清砂。.涂漆。.划线。.铣燕尾及空刀槽。.磨燕尾及空刀槽。.粗镗、精镗、粗铰、精铰52H7孔并倒角1.5 x 45。 .钻、扩钻、粗铰、精铰2 x 12孔。.粗车、半精车、精车一端面。.粗车、半精车、精车另一端面。.切断。.去毛刺。.清洗。.检验。.入库。路线方案二：工序. 铸造。. 清砂。. 热处理。. 清砂。.涂漆。.划线。. 粗车、半精车、精车一端面。 . 粗镗、精镗、粗铰、精铰52H7孔并倒角1.5 x 45。. 粗车、半精车、精车另一端面。. 铣燕尾及空刀槽。. 磨燕尾及空刀槽。. 钻、扩钻、粗铰、精铰2 x 12孔。.切断。.去毛刺。.清洗。.检验。.入库。2.4 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工燕尾及空刀槽，然后以此为基准加工孔52H7；而方案二是先加工两端面，再加工52H7孔。两者相比较，可以看出，先加工燕尾及空刀槽，然后以此为基准加工孔52H7，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“开合螺母”零件材料为HT15-33灰铸铁。毛坯重量为4公斤，生产类型为中批生产，采用离心铸造毛坯，2级精度。根据上述原始材料及加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定如下：1. 52H7孔精铰至52H7，表面粗糙度为Ra1.6um，工序余量为2z=0.08；粗铰至51.92mm 2z=0.42；精镗至51.5mm 2z=1.5；粗镗第二次至50mm 2z=3；粗镗至47m 2z=7；1. 2 12孔铰至12mm 2z=0.15；扩钻至11.85mm 2z=0.85；钻至11 2z=11；2. 一端面精车至97 2z=0.8；半精车至97.8 2z=1.2；粗车至99 2z=6；3. 另一端面精车至95 2z=0.5；半精车至96.5 2z=0.5；粗车至96 2z=1； 2.6 确定切削用量及基本工时工序：铣燕尾及空刀槽2.6.1 粗铣燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns=1000v/dw =1000 40 =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）实际切削速度切削工时：l1=8.7（表1-11-12）t0=158.3s（2.64min）2.6.2 精铣燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns= =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）实际切削速度v=dw nw/1000=3.14400.79/1000=0.43m/s切削工时：l1=6.3t0=153s（2.6min）2.6.3 铣退刀槽s=0.020.03（表1-10-142）选s=0.02mmv=47m/min（0.78m/s） ns= =4.14r/s（248r/min）按机床选取nw=4 r/s （240r/min）实际切削速度v= =0.75m/s（45m/min）切削工时：l1=5.9，l2=4sm=sz z n=0.02 436=2.88t0=3.785s（0.06min）2.6.4 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量：sz=0.1-0.2（10-113）选sz=0.1mmv=56m/min（0.92m/s） ns= =3.7r/s（222r/min）按机床选取nw=4.2r/s （252r/min）实际切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工时：l1=37.5，l2=2sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=（=185s（3min）2.6.5 精铣端面铣刀每转进给量0.100.12选s0=0.12mmv=56m/min=0.9m/s ns=3.7r/s（222r/min）按机床选取nw=4.2r/s （252r/min）实际切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工时：l1=37.5，l2=2sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=185s（3min）2.6.6 工序磨燕尾及空刀槽，保证粗糙度为1.6，精度为7级 选择卧轴矩台平面磨床M7130-1 磨轮的选择磨料：黑色炭化硅粒度：36-46硬度：ZR1-Z1结合剂：陶瓷结构：5-6 用磨轮端面磨平面的切削用量工件运动速度v=8-15m/min选v=10m/min工作台磨削深度进给量st=0.065毫米每行程st与工件材料相关的次数为k=1.05 用磨轮端面磨平面的切削动力切削动力N=10.3千瓦切削动力的修正系数与工件材料有关K2=0.9 用磨轮圆周粗磨平面的切削用量工作台单行程的进给量Sb=16.224毫米每行程工作台单行程的磨削深度进给量St=0.025毫米每行程St的修正系数K1=0.86 切削工时L ：磨削计算长度矩台用磨轮圆周磨L=l1+20 矩台用磨轮端面磨L=l1+DM+10l1 ：工件磨削面长度DM ：磨轮直径h ：加工余量k：平面磨系数v：工作台往复运动的速度St：磨削深度进给量Z：同时加工的工件数量T01= =0.36minT02= =0.35minT03= =0.15minT= T01 + T02 + T03=0.36+0.35+0.15=0.86min2.6.7 工序 钻52H7孔并倒角1.545(1) 粗镗第一次至47mm选择硬质合金可调节浮动镗刀 B=25，H=12进给量S=1.6-2.0，选S=1.6mm/rv=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min） 切削工时 l1=1.7，l2=3.0， l=105t=（D-d1）/2=（47-40）/2=3.5mmt0=10.34s（0.17min） 粗镗第二次至50mmS=1.6-2.0，选S=2.0mm/r（10-97）v=56.6m/min，n=360r/min（6r/min） 切削工时 l1=0.87， l=105t=（D-d1）/2=（50-47）/2=1.5mmt0=9.07s（0.15min） 精镗至52mS=1.6-2.0，选S=1.6mm/r（10-97）v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min） 切削工时 l1=0.58， l=105t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mmt0= =10.24s（0.17min）2.6.8 工序 钻2 12孔选择直柄麻花钻（GB1436-78） 钻到11.0mmS=0.22-0.28，S=0.25mm/r（10-67）v=28m/min（0.47m/s），n=894r/min（7.95r/s） ns=1000v/切削工时 l1=0.05，l2=39， l=105t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mmns= =13.6r/s（816r/min）按机床选取nw=800r/s （13.3r/min）实际切削速度v = = 0.46m/s切削工时：l1=3.4，l2=1.5，L=20t0=7.49s（0.13min）扩孔钻至11.85S=0.7-0.9，S=0.7mm/r（10-75）v=22.2m/min，n=472r/min 按机床选取nw=460r/min=7.67r/s实际切削速度=0.29m/s切削工时 l1=0.58，l2=1.5， l=20=4.11s（0.07min）铰至12选用锥柄机用铰刀 D=12S=1.7 mm/r（10-81）v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）（表10-84） 切削工时 l1=0.05，l2=18， l=20=5.14s（0.09min）2.6.9 工序 车端面 粗车至99mmS=（0.30.5） mm/r （10-19）选s=0.4 mm/rV=118m/min（1.97m/s）=9.65r/s（597r/min）按机床选取nw=8.6r/s（516 r/s）实际切削速度为=1.76m/s（105m/min）l=（105-99）/2=3mm，l1=3，l2=2 ，l3=5（11-4）L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mmt0=（L/sn ）i =（42.5/0.48.6）2=24.72s（0.4min） 半精镗至97.8mmS=（0.30.5） mm/r 选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s）=2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s）实际切削速度为=0.51m/s（30.615m/min）l=0.6，l1=1，l2=1 ，l3=5（11-4）L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=（L/sn ）i =（39.5/0.32.5）1=52.7s（0.88min） 精车至97mm S=（0.30.5） mm/r 选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s） =2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s）实际切削速度为=0.51m/s（30.615m/min）l=0.4，l1=1，l2=1 ，l3=5L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=（L/sn ）i =（39.5/0.32.5）1=52.7s（0.88min） 倒角1.545S=（0.150.25） mm/r 选s=0.2 mm/rv=（1225）m/min（0.58m/s），选v=20 m/min=0.33m/m =2.02r/s（121r/min）按机床选取nw=120r/min（2 r/s）l=0.75，l1=0.4tm=（l+ l1）/nw s=（0.75+0.4）/（20.2）=2.87min（172.5s）2.6.10 .切断选用锯片铣刀，D=175mm，齿数（838）S=（0.030.04） mm/r 选s=0.03 mm/rv=34m/min（0.57m/s）， =2.412r/s（144r/min）实际切削速度为=0.59m/s（35m/min）l1=6 ，l2=4mm（11-12）Sm= SzZn=0.03402.5=3mm=49s（0.82min）第三章 夹具设计3.1 夹具的设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计镗52孔工序夹具。夹具用于镗床，刀具为硬质合金镗刀，利用镗杆对孔进行镗削。工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在生产中，为了调整和控制不可避免产生的应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。、以工件的平面为基准进行定位时，常采用挡铁、支撑钉进行定位、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位器零件工件图如下： 图3-1 “开合螺母”用定位块和挡块定位。底面定位块限制了Y，Z方向的移动自由度与X方向的转动，挡块限制了X方向移动以及X轴的转动，螺旋夹紧机构夹紧，共限制了6个自由度。分析见上图3-1。3.2夹紧装置的组成及设计要求夹紧工件的方式是多种多样的，因而夹紧装置的结构也是千变万化的。夹紧装置一般分为简单夹紧装置与复合夹紧装置两类。夹紧装置一般由以下三大部分组成：3.2.1动力源在夹具中产生原始作用力的机构称为动力源。有手动与机动两类，采用机动夹紧的动力源，是为了减少辅助时间，减轻工人劳动强度，提高生产率。本夹具采用机手动夹紧的动力源。3.2.2中间传力机构它是将动力源产生的原始作用力传递给夹紧元件的机构称为传力机构。有螺旋机构、铰链机构、偏心机构等。本夹具采用螺旋机构。3.2.3夹紧元件夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。它通过与工件被夹表面直接接触来实现夹紧的功能，如压板、压头等。本夹具采用压板。3.3镗模导向装置的设计采用镗模镗孔，孔的位置尺寸精度除了采用刚性主轴加工外都是依靠镗模导向来保证的，而不决定于机床成形运动的精度。镗模导向装置的布置，结构和制造精度是保证镗模精度的关键。3.3.1镗套的结构形式固定式镗套它是固定在镗模的导向支架上，不能随镗杆一起转动。刀具或镗杆在镗套内既有相对转动又有相对移动。它具有外形尺寸小、结构简单、中心位置准确的优点。为了减少镗套与镗杆的磨损，一般带有润滑油孔，用油枪注油润滑。3.3.2镗杆1） 镗杆导向部分采用开有直槽和开有螺旋槽的导向。这种导向与导套接触面积小，并有在沟槽中能存屑的优点，采用上述导向结构时，切削速度不宜超过20米/分，因此采用这种导向结构的镗杆直径一般不大于60毫米。2） 镗杆直径 确定镗杆直径时，在考虑到镗杆刚度的同时，还要考虑到镗杆和工件孔之间应留有足够的容屑空间。镗杆直径一般选取 ， 在设计镗杆时，镗孔直径D、镗杆直径d、镗刀截面BB之间一般按表考虑；查书机床夹具设计P140表5-4，取D=52mm、d=40mm、BB=12123） 镗杆材料及技术要求 镗杆要求表面硬度而内部有较好的韧性。因此镗杆材料多采用45钢。镗杆的导向部分的公差，粗加工采用db,精加工采用db1;镗杆在500毫米长度内弯曲小于0.01毫米；装刀的刀孔对镗杆的不对称度不大于0.01-0.1毫米，不垂直度不大于0.01-0.02/100，刀孔光洁度一般为；3.4 切削力与夹紧力的计算3.4.1切削力的计算刀具材料为：硬质合金镗削力的计算：见表1-2-3，P32机床夹具设计手册。修正系数 S 每转进给量 t 切削深度V 切削速度表1-2-4 ，P33机床夹具设计手册在 （3-3）在 （3-4） 在 （3-5） 查表1-2-6中机床夹具设计手册P33。 主 偏 角 =45 1.0 1.0 1.0前 角 =10 1.0 1.0 1.0刀 倾 角 =0 1.0 1.0 1.0刀尖圆弧半径 r = 0.5mm 0.87 0.66 1.0镗削力：（3-6）（3-7）（3-8）3.4.2夹紧力的确定确定一个机构的夹紧力,即确定夹紧力的大小,方向和作用点。它必须通过综合分析工件的结构特征、加工要求、工件的定位方案以及工件在加工过程中所受外力来确定。1确定夹紧力作用方向原则夹紧力的作用方向不仅影响工件的加工精度，而且还影响工件夹紧的实际效果。0确定夹紧力方向应考虑以下三点：一是夹紧力的作用方向不应破坏工件的即定位置；二是夹紧力的作用方向应使夹紧力尽可能最小。本夹具作用方向为向下。2确定夹紧力作用点的原则夹紧力作用点是夹紧元件与工件接触点处的面积。确定夹紧力作用点是指夹紧力方向已经确定后，来确定作用点的位置、数目及面积。本夹具的作用点为两个点。3夹紧力大小的确定夹紧力的大小关系到夹具使用的可靠性、安全性及工件的变形量。夹紧力过小加工过程中工件位置将发生变动，夹紧力过大将使将使工件产生变形。因此也不能过大。一套夹具的实际所需夹紧力的计算是一个很复杂的问题，为了简化计算，一般只考虑切削力对夹紧力的影响，并假定工艺系统是刚性的，切削过程是连续稳定的。根据静力平衡原理计算出理论夹紧力W，在乘上安全系数K即的实际夹紧力数值。在计算夹紧力时,必须把安全系数考虑在内。安全系数，其中为1.52 粗加工取1.2，精加工取1刀具钝化系数；取1.11.3断续切削系数，连续取1则粗加工安全系数K=1.21.71.21=2.45镗削及夹紧力如下：方向所需夹紧力 （3-9）方向所需夹紧力 （3-10）方向所需夹紧力 （3-11）则W（即为运动方向所需夹紧力总和）3.5定位误差的分析与计算由于工件定位所造成的加工面相对其工序基准的位置误差简称定位误差，以表示。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,或满足前述,见书机械制造技术基础P163；即可认为该定位方案符合加工精度的要求.在加工时夹具相对刀具及切削成形运动的位置经调整后不在变动，因此可以认为加工面的位置是固定的，在这种情况下，加工面对其工序基准位置误差必然是工序基准的位置变动所造成的。造成定位误差的原因是基准位置误差与不重合误差。查书机械制造技术基础P165， 本工件是以底面为定位基准，消除五
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