C6140車床對開合螺母座工藝規(guī)程與工裝設計

1、課程設計(論文) C6140車床對開合螺母座工藝規(guī)程與工裝設計學 號：12151067姓 名：高金寶專 業(yè)：機械工程系 別：機械與電氣工程系指導教師：朱慶芹二一五年十二月目 錄1零件的分析11.1零件的分析11.2確定鑄造方案11.3毛坯的確定11.4確定毛坯的基本尺寸11.5 確定鑄件的尺寸偏差11.6 零件的作用22工藝規(guī)程設計22.1加工原則22.2基面的選擇22.3工序的確定22.4工藝路線32.5機械加工余量，工序尺寸和毛胚尺寸確定32.6 確定切削用量及基本工時43機床夾具設計93.1工序尺寸精度分析93.3定位元件的確定103.4定位誤差分析計算103.5.夾緊方案及元件的確定1

2、13.6機床夾具裝配圖的技術要求12結(jié)論12參考文獻141零件的分析1.1零件的分析 根據(jù)零件的生產(chǎn)鋼領為500件/年，零件為中批量生產(chǎn)。性能要求：上下螺母動作同步，螺母與絲杠的同軸度。制定工藝路線的出發(fā)點是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領確定的條件下，可以考慮采用萬能的專用夾具等，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，考慮經(jīng)濟效果，減少成本。1.2確定鑄造方案鑄造方法為沙型鑄造，可選用濕型，鑄造材料選擇粘土沙，灰鑄鐵的尺寸公差等級為13-15級，選14級毛坯的澆注方式為兩箱側(cè)面澆注1.3毛坯的確定根據(jù)零件圖所給的尺寸和要求，可知零件毛坯材料為HT2001.4確定毛

3、坯的基本尺寸毛坯余量是在零件圖基礎上放大的，根據(jù)零件圖上的尺寸確定如下基本尺寸：包括105、75.2、33、18、52H7的孔（孔的精度等級比鑄造的精度等級低一級）1.5 確定鑄件的尺寸偏差 由資料查得2級鑄鐵尺寸偏差為上下各0.8mm1.6 零件的作用零件的功能：用于接通和斷開從絲杠傳來的運動，車削螺紋時，將開合螺母合上，絲杠通過對開合螺母體脫開。車削螺母時，順時針方向轉(zhuǎn)動手柄，通過軸帶動曲線槽盤轉(zhuǎn)動，曲線槽盤上的曲線槽盤上的曲線槽盤形狀，通過圓柱銷帶動上半螺母在溜板箱體后面的燕尾形導軌內(nèi)上下移動，使其相互靠攏，將對開螺母體和絲杠嚙合。若逆時針方向轉(zhuǎn)動手柄，則兩半螺母相互分離，對開螺母體和絲

4、杠脫開。槽盤的曲線槽是一段圓弧，此圓弧在接近槽盤中心部分的傾角比較小目的是對開螺母體閉合能自鎖，不會自動脫開。2工藝規(guī)程設計2.1加工原則先粗后精，加工分階段進行，基準先行，先主后次，先面后孔2.2基面的選擇粗基準的選擇：由先粗后精的原則，選取燕尾為粗基準，利用左右兩個定位塊和一個削邊對其進行限制，達到過定位。對于精基準，主要是基準重合。2.3工序的確定初步設定工藝路線（先粗后精，先面后孔）鑄造-預先熱處理-粗刨（銑）C面B面D面-銑（1-3退刀槽）-粗加工兩E面-粗鏜（52）孔-半精刨（C面，E面）-精刨（C面，E面）-刮研（C,E面）-精加工兩E面-半精鏜（52）-精鏜（52H7孔）-鉆，

5、鉸（12H7孔）-銑切（5mm）分離上下螺母座-鉆M10底孔（8.5）-攻M10螺紋-鉆（27）清理毛刺-檢驗工藝方案2鑄造熱處理粗銑地面銑退刀槽粗銑兩E面粗鏜50孔半精銑C，B面精銑cb面研磨CB面精銑52孔 使同軸度鉆11.5深20，垂直度要求鉸12H7孔銑切分離上下螺母座，鉆M10底孔，攻螺紋，鉆2-7孔2.4工藝路線工序1.鑄造2.時效處理 3.粗銑低面、燕尾座 4.粗車外圓端面并倒角 5.粗鏜中心孔 6.半精銑，精銑低面，燕尾座，退刀槽 7.刮研對開螺母體燕尾 8.半精鏜，精鏜中心孔52H7 9.對開螺母體鉆底孔2-12孔 10. 銑開 11.鉆螺紋孔，攻螺紋M102.5機械加工余量

6、，工序尺寸和毛胚尺寸確定對開螺母體零件材料為HT15-33灰鑄鐵。毛胚重量為4KG，生產(chǎn)類型為中批量，采用離心鑄造毛胚，2級精度52H7孔精鏜至52H7，表面粗糙度為Ra1.6工序余量2Z=0.08半精鏜至51.5mm 2z=1.5粗鏜到50mm 2z=3粗鏜到47mm 2z=7 鉸12 2z=0.15擴鉆至11.85mm 2z=0.85鉆至11mm 2z=11一端面精銑至105 2z=0.08半精銑到105.2 2z=0.2粗銑到107 2z=6另一端面精銑至95 2z=0.5半精銑到96.5 2z=0.5粗銑到96 2z=12.6 確定切削用量及基本工時粗銑燕尾 v=6m/min (0.1

7、m/s) (表1-1 ) ns=1000v/dw=1000/(3.14*40)=0.8r/m(47.8r/min)按機床選取nw=0.79r/m(47.5r/mim)實際切削速度切削時11=8.7 （表1-1 ）（2.64min）粗銑端面：選擇高速鋼套式面銑刀進給速度：sz=0.1-0.2(10-113)選取sz=0.1mm v=56m/min(0.92m/s)(222r/min)切削時：11=37.5 12=2 （表1-1）Sm=sz s (3min)銑退刀槽S=0.020.03選s=0.02mm v=47m/min(0.79m/s)(248r/min)按機床選取nw=4r/s(240r/n

8、im)實際切削速度（45m/min）切削時 11=5.9， 12=4 （表 ）Sm=sz n z =2.68 (0.06min)精銑燕尾：v=6m/min (0.1m/s) (47.8r/min)按機床選取nw=0.79r/s (48r/min)實際切削速度v=0.43m/s切削是 11=6.3 （表）(2.6min)精銑端面 銑刀進給速度0.100.12選取0.12mm V=56m/min(0.9m/s)(222r/min)按機床選取nw=4.2r/m實際切削速度（61m/min）切削時11=37.5 12=2 （表）（3min）鉆52H7孔并倒角 粗鏜第一次到47mm 選擇硬質(zhì)合金可以調(diào)節(jié)

9、浮動鏜刀B=25 H=12 進給量S=1.62.0選取1.6 V=62.6m/min n=298r/min (6.36r/min)切削時 11=1.7 ，12=3.0 ，1=105 第二次粗鏜之50mm S=1.62.0 選2.0 V=56.6m/min n=360r/min ( 表10-8)切削時 L1=0.87 L=105 t=(D-d1)/2=(50-47)2=1.5mm精鏜到52 S=1.62.0 選取s=1.6V=62.6m/min n=398r/min 切削時 L1=0.58 L=105 t =(D-d)/2=0.75 (0.17min )鉆2-12孔選取直柄麻花鉆 鉆到11.0m

10、m S=0.22-0.28，S=0.25mm/r（10-67） v=28m/min（0.47m/s），n=894r/min（7.95r/s） ns=1000v/ 切削工時 L1=0.05，L2=39， L=105t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mm (81.6r/min)按機床選取nw=800r/min 實際切削速度（0.13min ）擴孔至11.85 S=0.70.9 選取0.7 v=22.2m/min n=472r/min按機床選取nw=460r/min=7.67r/s實際切削速度切削;L1=0.58 L2=1.5 L=20(0.07min)鉸至12選用錐柄機用鉸刀

11、 D=12S=1.7 r/m v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）切削工時 l1=0.05，l2=18， l=20銑端面 銑至107mm S=0.30.5 選取0.4 V=118m/min（1.97m/s）按機床選取nw=8.6r/s(516r/min) 實際切削速度L=（105-99）/2=3mm，L1=3，L2=2 ，L3=5L=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）半精銑至105.8mmS=（0.30.5)選取0.3V=35m/min 按機床選取nw=2.

12、5r/s實際切削速度為L=0.6，L1=1，L2=1 ，L3=5 L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=（L/sn ）i =（39.5/0.32.5）1=52.7s精銑至105mmS=（0.30.5）選s=0.3V=35m/min（0.58m/s）按機床選取nw=2.5r/s（150 r/s)實際切削速度為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1.5*3 45度S=0.150.25選s=0.2

13、v=（1225）m/min（0.58m/s)選v=20 m/min=0.33m/min按機床選取nw=120r/min（2 r/s）l=0.75，l1=0.4t=（l+ l1）/nw s=（0.75+0.4）/（20.2）=2.87min（172.5s）切斷 選用鋸片刀具 D=175mm 齒數(shù)（818）S=0.030.04 選s=0.03 v=34m/min（0.57m/s）實際切削速度 L1=6 ，L2=4mm（11-12） Sm= SzZn=0.03402.5=3m3機床夾具設計3.1工序尺寸精度分析由工序圖知，本道工序為鉆、锪6.5徑向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求較低。保證6.5

14、孔中心軸線與55孔中心線垂直。應限制X旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)保證6.5錐孔為90應限制Z移動保證6.5孔的軸向位置應限制y移動保證6.5孔相對于52孔中心線的對稱度應限制X移動保證6.5與12孔垂直分布應限制Y旋轉(zhuǎn)綜合結(jié)果應限制X移X轉(zhuǎn)，Y移Y轉(zhuǎn)，Z移Z轉(zhuǎn)3.2定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制：x移動、X轉(zhuǎn)動、y移動、z移動z轉(zhuǎn)動，共計6自由度，采用52心軸與工件52孔H7/h7配合，限制X移X轉(zhuǎn)Z移Z轉(zhuǎn)菱形銷限制Y轉(zhuǎn)，心軸軸肩限制Y移綜合結(jié)果：限制X移X轉(zhuǎn)，Y移Y轉(zhuǎn)，Z移Z轉(zhuǎn)3.3定位元件的確定1.：心軸52h72. 菱形銷與12孔配合H7/h7 2=2b/D 2（k+j- 1/2）

15、 =23/12（0.15+0.05-0.021/2）=6/120.1895=0.095d 2=（12-0.095）h7（0 -0.018）3.4定位誤差分析計算(1) 分析同軸度誤差用用心軸定位，設計基準與定位基準重合jb=0db=1/2*(52.025-51.975)=0.025所以dw=2*db+jb=0.051/3T T=0.4mm（2）分析菱形銷的定位誤差Dmax-dmin=12.013-11.887=0.1261/3T T=0.4mm（3）分析軸向尺寸，心軸軸肩定位，設計基準與工序基準重合jb=0db=0所以dw=03.5.夾緊方案及元件的確定（1）計算切削力及所需加緊力：查機械工程

16、師夾具手冊表1-2-7切削扭矩計算公式M=0.34*DSKP得M=0.34*10*0.2*=10.91N*M切削力計算公式PX=667*10*0.2*（900/736）=2514.03n查機械工程師夾具手冊表1-2-11得Wk=K*P*L/ (*H+L)得 Wk=5774.27N加緊如圖所示夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體.3.6機床夾具裝配圖的技術要求1）定位元件工作表面C面相對于夾具對定表面的平行度要求；2）鉆套軸心線相對于夾具對定表面C面的垂直度要求；3）定位元件 工作表面C面間的平面度要求；4）鉆套軸心線相對于定位元件表面C面的垂直度要求；5）鉆套軸心連線相對于定位元件B面的平行度要求；6

17、）鉆模板工作表面相對于對定表面的平行度要求；結(jié)論在這次設計中我體會到了設計過程中應深人實際，進行調(diào)查研究，制定出合理的設計方案，再進行具體的設計。應當掌握下面的一些資料： (1)工件圖紙；詳細閱讀工件的圖紙，了解工件被加工表面是技術要求，該零件在機器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。 (2)工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面狀況，基準面選擇的情況，可用機床設備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。 (3)生產(chǎn)綱領：夾具的結(jié)構(gòu)形式應與工件的批量大小相適應，做到經(jīng)濟合理。 在本次畢業(yè)設計的夾具要求是中小批量生產(chǎn)的夾具設計。 (4)制造與使用夾具的情

18、況，有無通用零部件可供選用。工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術狀況等。 夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。 了解夾具總體設計的要求： 1）夾具應滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加工工序， 應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。 2）夾具應達到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的 夾具，應設法縮短加工的基本時間和輔助時間。3）夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設置必要的 防護裝置、擋屑板以及各種安全器具。 4）能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。 5）要適當提高夾具元件的通

19、用化和標準程度。選用標準化元件， 特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。 6）必須具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。 在夾具的夾緊裝置和定位裝置 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確