c车床对开合螺母座工艺规程与工装设计

1、课程设计（论文）C6140车床对开合螺母座工艺规程与工装设计学号：姓名： 高金宝专业： 机械工程系另上 机械与电气工程系指导教师：朱庆芹二。一五年十二月目录1零件的分析错误!未指定书签,1.1 零件的分析 错误！未指定书签。1.2 确定铸造方案 错误！未指定书签。1.3 毛坯的确定 错误！未指定书签。1.4 确定毛坯的基本尺寸 错误！未指定书签。1.5 确定铸件的尺寸偏差 错误！未指定书签。1.6 零件的作用 错误！未指定书签。2工艺规程设计错误!未指定书签,2.1 加工原则 错误！未指定书签。2.2 基面的选择 错误！未指定书签。2.3 工序的确定 错误！未指定书签。2.4 工艺路线 错误！

2、未指定书签。2.5 机械加工余量，工序尺寸和毛胚尺寸确定错误！未指定书签。2.6 确定切削用量及基本工时 错误！未指定书签。3机床夹具设计错误!未指定书签,3.1 工序尺寸精度分析 错误！未指定书签。3.3 定位元件的确定 错误！未指定书签。3.4 定位误差分析计算 错误！未指定书签。3.5 .夹紧方案及元件的确定 错误！未指定书签。3.6 机床夹具装配图的技术要求 错误！未指定书签。结论错误!未指定书签,参考文献错误！未指定书签,1零件的分析1.1 零件的分析根据零件的生产钢领为 500件/年，零件为中批量生产。性能要求：上下螺母动作同步，螺母与丝杠的同轴度制定工艺路线的出发点是使零件的几何

3、形状，尺寸精度及位置精度等技 术要求能得到保证。在生产纲领确定的条件下， 可以考虑采用万能的专用夹 具等，并尽量使工序集中来提高生产率，考虑经济效果，减少成本。1.2 确定铸造方案铸造方法为沙型铸造，可选用湿型，铸造材料选择粘土沙，灰铸铁的尺寸公差等级为13-15级，选14级毛坯的浇注方式为两箱侧面浇注1.3 毛坯的确定根据零件图所给的尺寸和要求，可知零件毛坯材料为HT2001.4 确定毛坯的基本尺寸毛坯余量是在零件图基础上放大的，根据零件图上的尺寸确定如下基本尺寸：包括105、75.2、33、18、小52H7的孔（孔的精度等级比铸 造的精度等级低一级）1.5 确定铸件的尺寸偏差由资料查得2级

4、铸铁尺寸偏差为上下各 0.8mm1.6 零件的作用零件的功能：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，丝杠通过对开合螺母体脱开。 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，将对开螺母体和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄，则两半螺母相互分 离，对开螺母体和丝杠脱开。槽盘的曲线槽是一段圆弧，此圆弧在接近槽盘 中心部分的倾角比较小目的是对开螺母体闭合能自锁，不会自动脱开。2工艺规程设计2.1 加工原则先粗后精，加工分阶段进行，基准先行，先主后次，先面后孔

5、2.2 基面的选择粗基准的选择：由先粗后精的原则，选取燕尾为粗基准，利用左右两个 定位块和一个削边对其进行限制，达到过定位。对于精基准，主要是基准重 合。2.3 工序的确定初步设定工艺路线（先粗后精，先面后孔）铸造-预先热处理-粗刨（铳）C面B面D面-铳（1-3退刀Ig）-粗加工 两E面-粗链（小52）孔-半精刨（C面，E面）-精刨（C面，E面）-刮研（C,E 面）-精力口工两E面-半精链（小52）-精链（小52H7孑L）-钻，较（小12H7 孔）-铳切（5mm分离上下螺母座-钻M10底孔（小8.5）-攻M10螺纹-钻（2 一小7）清理毛刺-检验工艺方案2铸造热处理粗铳地面铳退刀槽粗铳两E面粗

6、链50孔半精铳C, B面精铳cb面研磨CB面精铳52孔 使同轴度钻小11.5深20, 垂直度要求（11）较小12H7孔铳切分离上下螺母座，钻 M10底孔，攻螺纹，钻 小2-7孔2.4 工艺路线工序1.铸造2.时效处理3.粗铳低面、燕尾座4.粗车外圆端面并倒角5.粗镇中心孔6.半精铳，精铳低面，燕尾座，退刀槽 7.刮研对开螺母体燕 尾8.半精链，精链中心孔小52H7 9.对开螺母体钻底孔 2-小12孔10.铳 开11.钻螺纹孔，攻螺纹 M102.5 机械加工余量，工序尺寸和毛胚尺寸确定对开螺母体零件材料为 HT15-33灰铸铁。毛胚重量为 4KG生产类型为中批量，采用离心铸造毛胚，2级精度小52

7、H7孔精镇至小52H7,表面粗糙度为 Ra1.6工序余量2Z=0.08半精镇至51.5mm2z=1.52z=3粗镇到50mm粗镇到47mm2z=7较小 122z=0.15扩钻至小 11.85mm2z=0.85钻至()11mm2z=11一端面精铳至 1052z=0.08半精铳到105.22z=0.2粗铳到1072z=6另一端面精铳至952z=0.5半精铳到96.52z=0.5粗铳到962z=12.6 确定切削用量及基本工时粗铳燕尾 v=6m/min (0.1m/s)( 表 1-1 )ns=1000v/dw=1000/(3.14*40)=0.8r/m(47.8r/min)按机床选取 nw=0.79

8、r/m(47.5r/mim)实际切削速度V -dwnw 40 0.19 043m/s切削时11=8.7 (表 100010001-1 )I_J1 75.2 8.7 158.3s (2.64min)Smz 0.53粗铳端面：选择高速钢套式面铳刀进给速度：sz=0.1-0.2(10-113) 选取 sz=0.1mm v=56m/min(0.92m/s)1000v 1000 0.93ns3.7r/m(222r/min)dw80切削时：11=37.5 12=2 (表 1-1)Sm=sz t0 l11一185 s (3min) sm铳退刀槽S=0.020.03选 s=0.02mm v=47m/min(0

9、.79m/s)1000v 1000 0.79dw60ns 4.14r/s(248r/min)按机床选取 nw=4r/s(240r/nim)实际切削速度 v -d© 6°，0.75m/s (45m/min) 10001000切削时 11=5.9 , 12=4(表)Sm=sz n z =2.68t0 1 l1 l21 5.9 4 3.785s(0.06min)sm 2.88精铳燕尾：v=6m/min (0.1m/s)ns1000vdw1000 0.1400.8r/s(47.8r/min)按机床选取 nw=0.79r/s (48r/min)实际切削速度v=0.43m/s切削是11

10、=6.3(表),l li 75.2 6.3b 1 153s (2.6min)Smz0.53精铳端面铳刀进给速度0.100.12选取 s0 0.12mmV=56m/min(0.9m/s)1000v 1000 0.92ns 3.7r/s(222r/min)dw80按机床选取 nw=4.2r/m实际切削速度 v dwnw 1.01m/s (61m/min) 1000切削时 11=37.5 12=2(表)t0 -l1-l- 185s (3min) sm钻小52H7孔并倒角粗镇第一次到47mm选择硬质合金可以调节浮动键刀B=25 H=12进给量S=1.62.0选取1.6V=62.6m/min n=298

11、r/min (6.36r/min)切削时 11=1.7, 12=3.0 , 1=105第二次粗镇之50mmS=1.62.0 选 2.0表 10-8)V=56.6m/min n=360r/min (切削时 L1=0.87 L=105t=(D-d1)/2=(50-47)2=1.5mm精笠到52S=1.62.0 选取 s=1.6V=62.6m/min n=398r/min切削时 L1=0.58 L=105t =(D-d)/2=0.75t0l liI2105 0.58 3.01.6 6.6310.24s(0.17min)钻2-小12孔选取直柄麻花钻 钻到 11.0mm S=0.22-0.28 , S=

12、0.25mm/r (10-67)(0.47m/s), n=894r/min (7.95r/s ) ns=1000v/ 切削工时L2=39, L=105t= ( D-d1 )/2=(52-51.92)v=28m/minL1=0.05 ,/2=0.04mm1000vdw1000 0.471113.6r/s(81.6r/min)按机床选取nw=800r/min实际切削速度v l l1 l220 3.4 1.513.3 0.257.49s (0.13min )扩孔至11.85S=0.70.9 选取 0.7v=22.2m/min n=472r/min按机床选取 nw=460r/min=7.67r/s实际

13、切削速度 v -dwnw 11.85 7.67 0.29m/s 10001000切削；L1=0.58 L2=1.5 L=20,l I1 I220 0.85 1.5t0 12 4.11s(0.07min)nws 7.68 0.7校至12选用锥柄机用钱刀 D=12S=1.7 r/m v=10m/min , n=318r/min (5.3r/s )切削工时 11=0.05 , 12=18, l=20铳端面铳至107mmS=0.30.5 选取 0.4V=118m/min (1.97m/s) ns 1000v 1000 1.97 9 65s dw 3.14 65-实际切削速度按机床选取 nw=8.6r/

14、s(516r/min)d w nw10003.14 65 8.610001.76m/sL= (105-99) /2=3mm L1=3, L2=2 , L3=5L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mmt0= (L/s. n ). i =(42.5/0.4 38.6 ) 3 2=24.72s (0.4min )半精铳至105.8mmS= (0.3 0.5)选取 0.3V=35m/min1000v,dw1000。58652.84r/s按机床选取nw=2.5r/s实际切削速度为 v -dwnw 3.14 65 2.5 0.5im/s 10001000L=0.6 , L1

15、=1, L2=1 , L3=5L=d/2+ 11+ 12 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0= (L/s . n ). i =(39.5/0.3 32.5 ) 31=52.7s精铳至105mmS= (0.3 0.5 )选 s=0.3V=35m/min (0.58m/s) ns1000vdw1000。583.14 652.84r/s按机床选取 nw=2.5r/s (150 r/s)实际切削速度为 v -dwnw 3.14 65 2.5 0.51m/s 10001000L=0.4 , L1=1, L2=1 , L3=5L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.

16、5mmt0= (L/s . n ). i =(39.5/0.3 32.5 ) 31=52.7s ( 0.88min)倒角1.5*3 45 度S=0.15 0.25 选 s=0.2v= (1225) m/min (0.58m/s)选 v=20 m/min=0.33m/min按机床选取 nw=120r/min (2 r/s ) l=0.75 , l1=0.4t= (l+ l1 ) /nw . s= (0.75+0.4 ) / (230.2 ) =2.87min (172.5s)切断选用锯片刀具 D=175mm 齿数(818)S=0.03 0.04 选 s=0.03 v=34m/min (0.57m

17、/s )实际切削速度 v -dwnw 3.14 75 2.5 0.59m/s10001000L1=6 , L2=4mm(11-12) Sm= Sz 2Z2n=0.03 340 32.5=3m3机床夹具设计3.1 工序尺寸精度分析由工序图知，本道工序为钻、物小 6.5径向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求较低。保证()6.5孔中心轴线与小55孔中心线垂直。应限制 X旋转，Z旋转保证由6.5锥孔为90°应限制Z移动保证小6.5孔的轴向位置应限制y移动保证小6.5孔相对于小52孔中心线的对称度应限制 X移动保证由6.5与小12孔垂直分布应限制 Y旋转综合结果应限制X移X转，Y移Y转，Z移

18、Z转3.2 定位方案确定根据该工件的加工要求可知该工序必须限制：x移动、X转动、y移动、z移动z转动，共计6自由度，采用小52心轴与工件小52孔H7/h7配合， 限制X移X转Z移Z转菱形销限制Y转，心轴轴肩限制 Y移综合结果：限制X移X转，Y移Y转，Z移Z转3.3 定位元件的确定1 .:心轴小52h72 .菱形销与小12孔配合H7/h7 2=2b/D 2 (Ak+Aj- 1/2 )=2 X 3/12 (0.15+0.05-0.021/2 ) =6/12 X 0.1895=0.095d 2= (12-0.095 ) h7 (0 -0.018 )3.4 定位误差分析计算(1)分析同轴度误差用用心轴

19、定位，设计基准与定位基准重合 jb=0 db=1/2*(52.025-51.975)=0.025所以 dw=2*Adb+A jb=0.05<1/3T T=0.4mm(2)分析菱形销的定位误差Dmax-dmin=12.013-11.887=0.126<1/3T T=0.4mm(3)分析轴向尺寸，心轴轴肩定位，设计基准与工序基准重合 jb=0 db=0所以 dw=03.5 .夹紧方案及元件的确定（1）计算切削力及所需加紧力：查机械工程师夹具手册表1-2-7切削扭矩计算公式 M=0.34*D2S0.8KP900M=0.34*10 2*0.2 06* 736 0.75 = 10.91N*M

20、切削力计算公式 PX=667*10*0.2 07* （900/736 ） °.75=2514.03n查机械工程师夹具手册表 1-2-11得Wk=K*P*L/ （医*H+L）得2.5 P 52Wk= 0.16 135 35 =5774.27N加紧如图所示夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体.3.6机床夹具装配图的技术要求1）定位元件工作表面C面相对于夹具对定表面的平行度要求；2）钻套轴心线相对于夹具对定表面C面的垂直度要求；3）定位元件 工作表面C面间的平面度要求；4）钻套轴心线相对于定位元件表面C面的垂直度要求；5）钻套轴心连线相对于定位元件B面的平行度要求；6）钻模板工作表面相对于对定表面

21、的平行度要求；结论在这次设计中我体会到了设计过程中应深入实际，进行调查研究，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。应当掌握下面的一些资料：（1）工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工表面是技术要求，该零件 在机器中的位置和作用，以及装置中的特殊要求。（2）工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面状况，基准 面选择的情况，可用机床设备的主要规格， 与夹具连接部分的尺寸及切削用 量等。 （3）生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。 在本次毕业设计的夹具要求是中小批量生产的夹具设计。（4）制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。

22、工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。了解夹具总体设计的要求：1 ）夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加工工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。 2 ）夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中 使用的 夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。3）夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。4 ）能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。5 ）要适当提高夹具元件的通用化和标准程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，从而降低夹具成本。6 ）必须具有良好的结构工艺性，以便夹具的制造、使用和维修。在夹具的夹紧装 置和定位装置 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的 定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具 上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完