对开螺母体下部夹具设计说明书

1、12/12机械制造技术课程设计说明书设计题目:对开螺母体下部学 生:沈吉宗学 号：11027专 业：机械制造及自动化班 级：机英04 指导教师：王元刚对开螺母体下部一零件的分析11 毛坯生产类型确定毛坯类型为1000件年,由划分生产类型的参考数据确定为大批量生产，工作制度8小时/班制。.2毛坯铸造形式采用砂型铸造1。3 毛坯精度尺寸由表（2-1）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1m,小于4m.由J6762，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。07K,由表（25）确

2、定重量偏差为。1。5 确定机械加工余量由表(255)确定2级铸铁件的机械加工余量：顶面加工余量为.0mm，底面及侧面加工余量为3.0。16 确定铸铁件的尺寸偏差由(标-6）查得2级铸铁件尺寸偏差为0。m。7 零件的作用题目所给定的零件是对开螺母体下部.对开螺母体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，丝杠通过对开螺母体传动溜板箱和刀架;否则就将对开螺母体脱开。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

3、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斜角比较小,目的是使对开螺母体闭合能自锁,不会因为螺母上的径向力而自动脱开。 二。工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT1-33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,以便使对开螺母体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0000件,已达到成批生产的水平,及间的面积,采用砂型铸造能保证毛坯的精度又能大批量生产 .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

4、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：对象对开螺母体这样的零件来说,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

5、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.4工艺路线方案：工序 铸造。 。 热处理。 。 粗，精铣底面 半精铣燕尾座 粗,精车中心孔52H . 粗,精车外圆端面并倒角1.5 5 .精铣对开螺母体燕尾 . 对开螺母体钻铰底面孔2 x 12孔 。 钻,粗铰沉头螺钉孔x 7并倒角 钻螺纹孔,攻螺纹2x12孔。 刮研对开螺母体燕尾（钳工） 。粗铣切割端面。2。5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“对开螺母体零件材料为H1-33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，

6、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:. 52H7孔粗车至47 z=7粗车第二次至0mm 2=3；精车至1。 z1。5；粗铰至51。2mm 2z=.2;精铰至527,表面粗糙度为1。，工序余量为z=0。08；2. 2 12孔钻至11 2z=1扩钻至1。85mm 2z=.85;铰至12mm 2z0。15；3 一端面粗车至99 z=6；半精车至978 2=1.2；精车至97 z=0。;。另一端面粗车至6 z=;半精车至96.5 2z=0;精车至 2z=;工序：铣燕尾及空刀槽2.。1 粗铣燕尾v=60m/n（10/s） （表11011)s=1000v/dw =10 40=0.8

7、s(47.8r/in)按机床选取0。79 r/s （47。r/in）实际切削速度切削工时:l1=8（表1111）t=158。3(2.4min）2.62精铣燕尾v=60m（.0/） (表1115)ns= ./（47。8r/mn）按机床选取w=0。9 rs （47。5rin）实际切削速度v=w n/1000=.440.79100.3/切削工时：=。3（表11112）t（26mi）.6. 铣退刀槽s。020。0(表1-10-4）选s=0。02v4m/min（。s） (表11014）n =4。14/s（28r/m）按机床选取nw4 r/ （240r/min）实际切削速度= =0。/s（5m/mi)切削

8、工时：l1=。9，l4(表1-12)sm=sz z .02 436=2。8t0=78s（0.06min）2。6. 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量：sz=0.1-。2（1-11）选sz=0。1mmv56in（0.2/s） s= =3。/s（222rmin）按机床选取n。2r （2r/min)实际切削速度v= =1。01/s（61m/min)切削工时：1=7。5,l=2(表1115）sm=zz n=0.118 3。7=0。30（=5s（min）265 精铣端面铣刀每转进给量0。101选s00。12mv=mmin=0。9m/s n=3.7r（22r/min）按机床选取nw=4。r/s （25

9、2r/min）实际切削速度v= =1.01m/s(61mmn）切削工时：l137。，2=2（表115)=sz zn0。1 18 3.7=.37t0=85s（3mn）26 钻5H7孔并倒角.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=1（表832)进给量10，选S1.6m（107）v=2.6m/min,398n（。3min）（表8）切削工时 1=.7,l=.0， =0(表11-9)=（D-1)/2=（47-40）2=。mmt=10.3s（.7min） 粗镗第二次至5mS=1.2.,选S=20mm/r（107）v=56.6m/in，=360/in（6rmin） （表

10、0-98)切削工时1=0， l=10(表19）t=（D-d)2=（047）2=.5mmt0=90s(0.5min） 精镗至2=。6-2.0,选S=。6m/r（0-7）v=62.6/min,n=398/min（6.6min） (表098）切削工时l10.8, =1（表11-)t=(d1)/2=(1。5-0）/2=.7mmt0= 0.24s（0。mn）26.7 钻2 1孔选择直柄麻花钻(GB143678)钻到11.0m=0.220.28，S0。25mm（1067）v28m/mn(047m/s),n=8rin(.95rs) n=1000v/切削工时 l10.05，2=39，l=105(表11-0）（

11、d1）/=（2-51.9)/0。04mns 1.6r/s（816rin）按机床选取00/s (13.3rmn）实际切削速度v .46m/s切削工时：1=3。，1。,L=0（表16)0=7。49s（.min)扩孔钻至11.850.7-0.,=0。m/r（10-75）v=222/mn，n=47r/mn（表106) 按机床选取n=460r/mn=7rs实际切削速度=0.9m/s切削工时 l10.5，l2=5, l20=4.11s(0。07m）铰至12选用锥柄机用铰刀 =2（表-4）=。7 m/r（18）v=10/min，n=31r/n(5。3r/s)（表1084） 切削工时 l1=0.05，l2=8

12、, l=20=5。1s（9in）。6。8车端面粗车至9mmS=(0.0。5） mm/r （119）选s=0。4 mm/rV=118m/min（。7ms）65r/s（59r/mi）按机床选取nw8.6r/(51r/s)实际切削速度为=1.76m/s(10m/in)l=(0599)/2mm，l13，2=2 ，3=（1）=d/ l1+ l2+l35+32+5=425mm=（L/s。n ）。 =（4./0。486）4.2s(。min)半精镗至97。8m=（0。3。） mm/ (1019）选=03 mrV=5m/min(。5/s）=2.84/s(171r/mi）按机床选取=2.r/s(150r/s）实际

13、切削速度为=0.51m/s(30615/mi)l=06，1=1，l2= ，35（114）=/2+ l l l3=32+1+1+5=3。5mt0=（Ls.n）。i =（3950。）=2。7（0。8min）精车至7m S=（305) m/r (10-19)选=03 mm/rV35min（0。5ms） =284rs（171mn）按机床选取nw=2。5r/s（15 r/s）实际切削速度为.1m/s（30.15m/min）=0.4，l1=，l2=1 ，=(11）L=d2+ l l + l3=3.5+1+153.5mm0=(L/.n ）i =(39.5/0.325)12。s（0。8mn)倒角1.545S=

14、(0。1025）m/r (1090）选=02 m/=（1225）m/mi（.8m/），选v=0 in033m/m =。0r/s（121r/m）按机床选取nw=12in(2/）l=0.75，l10.4（119)m=（l l1）/nw 。s=（0。5+04）/(2.）=2。min(12.s）2.9 切断选用锯片铣刀,D=15mm（8），齿数（838)S（0.0304）m/r （1-42）选s=3 mm/rv=4/mi（.57m/s）， =2。412（144r/in）实际切削速度为0.59m/s(5mmin）l1 ，l2m（112）m=zn=00342。5=3m=9s(0.2min）三、机床夹具设计

15、.分析工件。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：11。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。.12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

16、件的技术要求.12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H0。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50：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5孔，零

17、件大多部分已加工。由互换性与测量技术表-2孔5的公差等级是7级。由数控机床加工工艺表4-2孔5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.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平面，以及两个1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,

18、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1孔已经加工，两孔到中心线的距离都是800。贯彻基准重合原则，工件用燕尾面C和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

19、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。根据工件燕尾槽的深度确定活动支撑板的厚度为0.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

20、公差0.2mm,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0.05（两者公差兼容）。3）夹具的安装误差A=1max+X2mx式中X1m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927js6，查表：927的上偏差为+0。035mm，下偏差为0,js为上下偏差为对称001mm，因此X1ma=(0.03511)=0.046m夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为16H7j6，查表160H7的上偏差为+0.040m，下偏差为0，160js的上偏差为和下偏差为对称偏差，为005mm，因此2max=(040+0。015)mm=0。0525m=（0

21、.462+0。05252)m4）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内。采用

22、带推动V形块的机构夹紧推动螺栓和形块不是标准件，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0的圆，厚为25,长为8，宽为4。两个筋板厚为20.夹具体通过三个螺栓与过渡盘连接，GBT5780200。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60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2。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