開合螺母機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

1、機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)校：交通大學(xué)海濱學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化:朱寧學(xué)號(hào)：嘿咻嘿咻嘿咻目錄第一章機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)概述41.1課程設(shè)計(jì)的目的41.2課程設(shè)計(jì)的題目4 1.3課程設(shè)計(jì)的容41.4課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度表5第二章零件的工藝性分析 6 2.1對(duì)開合螺母機(jī)構(gòu)的工作原理 6 2.2了解，分析產(chǎn)品的裝配圖和零件圖 6 2.3審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性8 2.4由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 8第三章毛坯的選擇9 3.1毛坯制造方法9 3.2毛坯精度等級(jí)選擇9 3.3毛坯加工余量與標(biāo)注9 3.4毛坯澆注方式10第四章工藝規(guī)程制定11 4.1草擬工藝路線11 4.2定位基準(zhǔn)選擇與分析 11 4.3加工方

2、案選擇與分析15 4.4確定加工方法15 4.4草擬各個(gè)工序容 16第五章 鉆2-12H7孔鉆模設(shè)計(jì) 18 5.1定位方案分析與設(shè)計(jì) 18 5.2定位元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19 5.3對(duì)刀導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)20 5.4夾緊方案設(shè)計(jì)22 5.5夾具整體設(shè)計(jì) 24 5.6繪制夾具總圖 27第六章設(shè)計(jì)心得體會(huì)29參考文獻(xiàn) 30第一章 機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)概述1.1 課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了該門課程之后的一個(gè)重要的實(shí)踐 教學(xué)環(huán)節(jié)，機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生未來從事機(jī)械制造工藝工作 的一次基本訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī) 程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。在設(shè)計(jì)過程 中，

3、學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料， 學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫。1 、能熟練運(yùn)用機(jī)制工藝課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué) 到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工 藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過非標(biāo)專用夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，應(yīng) 獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理又 能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、圖表及數(shù)據(jù)庫資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各 種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。1.2 課程設(shè)計(jì)的題目機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì) C6140 車床對(duì)開合螺母下座零件 的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備。1.3 課程

4、設(shè)計(jì)的容C6140 車床對(duì)開合螺母下座工藝規(guī)程；鉆2-?12H7孔鉆模（鉆床夾具）設(shè)計(jì);編寫課程設(shè)計(jì)說明書；1.4課程設(shè)計(jì)的進(jìn)度表序號(hào)容所用時(shí)間1明確任務(wù)，分析原始資料1天2零件工藝的分析，繪制毛坯圖1.5天3制定工藝路線，編寫工藝過程卡片1.5天4擬定夾具方案，繪制原理圖及草圖2.5天5繪制夾具總圖及零件圖4天6編寫課程設(shè)計(jì)說明書1.5天7課程設(shè)計(jì)答辯2天合計(jì)14天第二章零件工藝性分析2.1對(duì)開合螺母機(jī)構(gòu)工作原理（如圖所示）2.2 了解.分析產(chǎn)品的裝配圖和零件圖（1）部件的組成（如下圖所示）1）兩半螺母（2件）2）上下螺母座（各1件）3）撥銷（2件）4）雙離心撥盤（1件）5）手柄（1件）6）

5、鑲條與調(diào)節(jié)螺釘（各1件）（2）零部件的作用兩半螺母分別鑲在上下螺母座上，并由前述各零件組成對(duì)開合螺母機(jī)構(gòu)。1）起接通或斷開加工時(shí)所需復(fù)合運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給傳動(dòng)鏈的作用；2）起由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)的作用；3）起傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用；（3 ）性能要求1）上下螺母同步的要求2）螺母與絲杠的同軸度要求3）兩螺母相對(duì)絲杠軸心的徑向位置可調(diào)要求（兩半螺母相互分離程度可調(diào)）4）兩半螺母對(duì)合時(shí)與絲杠中心線的對(duì)稱度要求對(duì)齊并在允許的公差圍（4）主要技術(shù)要求與分析1）?52H7孔軸心線對(duì)C面平行度要求的分析；2) ?52H7 孔軸心線對(duì)兩 B 面垂直度要求的分析；3) E 面對(duì) ?52H7 孔軸心線的端面跳動(dòng)要求的分析

6、；4) B1 與 B2 面平行度要求的分析；5) ?12H7 孔對(duì) C 面垂直度要求的分析；2.3 審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性1) 零件的類型：中型支架類(切開后屬叉架類) ；2) 具有燕尾結(jié)構(gòu)，是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之一；3) ?52H7 孔具有薄壁；4) ?52H7 孔兩端面處相對(duì)燕尾有凸臺(tái)；5) 調(diào)節(jié)螺釘孔 M10 底孔為深孔， 且螺釘應(yīng)保證和上螺母座接 觸面具有良好接觸；由以上分析加工時(shí)是否便于進(jìn)刀、 退刀；是否便于裝夾及減少 裝夾次數(shù)等。2.4 由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 按中型機(jī)械，根據(jù)零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)( 500 件 / 年)，生產(chǎn)類型為成 批生產(chǎn)中的中批生產(chǎn)圍。第三章 毛坯的選擇3.1

7、毛坯制造方法根據(jù)零件圖所標(biāo)出的零件材料，可知該零件為 HT200 ； 鑄造：根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，查手冊(cè)可知應(yīng)采用沙型 鑄造機(jī)器制模。3.2 毛坯精度等級(jí)選擇由手冊(cè)查取毛坯精度為 CT123.3 毛坯加工余量與標(biāo)注輪廓最大尺寸在 100160 圍的鑄件， 要求的毛坯加工余量等級(jí) 為 H, 要求的毛坯加工余量為 3mm ，且除非另有規(guī)定， 對(duì)所有需 機(jī)械加工的表面只規(guī)定一個(gè)值。注意：（1）預(yù)鑄孔余量，不管澆注位置如何，應(yīng)該比其它加工表面的 余量等級(jí)低一級(jí)；（2）不加工表面不加放余量，也不標(biāo)注公差；（3）查表時(shí)，表中的公稱尺寸是零件圖上對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸；毛坯尺寸如圖所示： -0 s8L21丄

8、：I叭!*（頂面澆3.4毛坯澆毛坯澆注方式如圖靦示：注澆口分型面（底面澆 注）第四章 工藝規(guī)程制定4.1 草擬工藝路線（1 ）方案一（先粗后精，先面后孔等原則） ：?預(yù)先熱處理一一粗銑C面、B面、D面一一銑1X3退刀槽一一粗加工兩 E 面粗鏜（ ?52 ）孔?半精銑C面、B面一一精銑C面、B面一一刮研C面、B 面手工加工 ? 精加工兩E面一一半精鏜（？52 ）孔一一精鏜？52H7孔一一鉆、鉸？12H7孔?銑切（5mm ）分離上下螺母座 一一鉆M10底孔（?8.5）攻M10螺紋一一鉆2- ?7及锪孔（ 2）方案二（工序集中） ：?預(yù)先熱處理一一粗銑C面、B面、D面一一半精銑C面、B面一一銑2-1

9、X3退刀槽一一精銑C面、B面一一刮研C面、B 面手工加工 粗加工兩E面與粗鏜（？52 ）孔一一精加工兩E面與半精鏜、精鏜（?52 ）孔一一鉆、鉸?12H7孑L?銑切（5mm ）分離上下螺母座 一一鉆M10底孔（?8.5 ） 與攻M10螺紋一一鉆2- ?7及锪孔4.2定位基準(zhǔn)選擇與分析（1）精基準(zhǔn)選擇與分析主要加工表面有C、B面和？52H7孔及？12H7孑L,按先 面后孔的原則，先選擇加工 ?52H7孔的精基準(zhǔn)。選擇：精加工過的 C、B面與一側(cè)面為定位基準(zhǔn)，其中 C 面限制3個(gè)自由度，為主要定位基準(zhǔn)面，B面限制2個(gè)自由（2）粗基準(zhǔn)選擇與分析1 ）加工燕尾導(dǎo)軌面（CBD）的基準(zhǔn)方案一：以預(yù)鑄孔?4

10、4為主要定位基準(zhǔn)，這樣加工 C、B后以它們?yōu)榫鶞?zhǔn)加工?52孔時(shí)，使孔的加工余量均勻。方案二：以預(yù)鑄孔？44的外壁為主要定位基準(zhǔn)，采用對(duì)中性定位元件定位，這樣加工 C、B后以它們?yōu)榫鶞?zhǔn)加工？52孔時(shí)，使孔加工后的壁厚均勻。（如下圖所示）孔與2-E面的加工基準(zhǔn)2) ?52H7形塊；端面刀具J2Lu.內(nèi)孔刀具花盤采用以車代鏜加工方式，先加工一端面和孔，再掉頭加工另一端面。采用C面限制3個(gè)不定度，B面限制2個(gè)不 定度，活動(dòng)V形塊限制1個(gè)不定度（對(duì)中）的定位方案3）加工燕尾上2-?12H7孔的定位基準(zhǔn)1 .C面為第一定位基準(zhǔn)，限制度的要求）；2 .B面為第二定位基準(zhǔn)，限制2個(gè)自由度（保證兩孔連線與?

11、52H7孔軸線在水平面的垂直度要求）；3 .?52H7孔以削邊銷定位，限制1個(gè)自由度（保證兩孔對(duì)中）4）銑開上下螺母座時(shí)的定位基準(zhǔn)5）鉆螺紋底孔、攻 M10螺紋時(shí)的定位基準(zhǔn)4. 3加工方案選擇與分析方案一是先加工燕尾及空刀槽，然后以此為基準(zhǔn)加工孔？52H7,遵循了先面后孔，先粗后精，先主后次的加工原則；而方 案二是采用工序集中的原則，但是每一道工序都是粗加工，半精 加工，精加工，工序之間違背了先粗后精的原則，并且兩種方案 相比較，先加工燕尾及空刀槽，然后再以此為基準(zhǔn)加工孔？52 H7,這時(shí)的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等比較方便。故 方案一好。4.4確定加工方法1、平面加工主要是燕尾導(dǎo)軌的

12、加工:采用刨削加工方式2、孔加工主要是？52H7、2-?12H7孔的加工:采用片狀銑刀， 工件旋轉(zhuǎn)一偏轉(zhuǎn)角。3、加工余量與精度等級(jí)粗刨：1.5IT114、52H7孔與2個(gè)E面的加工(以車代鏜在車床上加工) 采用以車代鏜加工方式，先加工一端面和孔，再掉頭加工另一 端面。采用 C 面限制 3 個(gè)不定度， B 面限制 2 個(gè)不定度活動(dòng) V 形塊限制 1 個(gè)不定度(對(duì)中)的定位方案粗鏜(IT11 )-半精鏜(IT9 )-精鏜(IT8 )精鉸(IT7 )5、2-12H7孔的加工鉆套：固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套 由于需要鉆底孔孔徑、粗鉸孔、精鉸孔步驟，所以使用快換鉆 套進(jìn)行加工。6、2-12H7孔的加工

13、按照工序集中的原則，選擇一次安裝、多工序容加工的工藝安排 工藝過程 對(duì)應(yīng)加工過程所達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和相應(yīng)定尺寸刀具參 數(shù)：精鉸(IT7 12mm )-粗鉸(IT9 11.95mm )-擴(kuò)孔(IT10 11.85mm )- 鉆孔( IT11 11mm )鋼件或孔徑大于 15mm 時(shí)的鑄件 12mm - 11.95mm-(不擴(kuò)孔) -11.80mm4 .5草擬各個(gè)工序容1. ?52 H7 孔選擇：采用 C 面限制 3 個(gè)不定度， B 面限制 2 個(gè)不定度，活動(dòng) V 形塊限制 1 個(gè)不定度(對(duì)中)的定位方案加工過程：粗車至 47mm ；粗車第二次至 50mm ；精車至51.5mm ;粗鉸至51.92m

14、m ;精鉸至？52 H7,表面 粗糙度為Ra1.6 gm,工序余量為0.08mm 。2. 2 X 12 孑L選擇：C面為第一定位基準(zhǔn)，限制3個(gè)不定度（保證與C面垂直度的要求）;B 面為第二定位基準(zhǔn)，限制 2 個(gè)不定度（保證兩孑連線與？52H7 孑軸線在水的垂直度要求）;？52H7 孑以削邊銷定位，限制 1 個(gè)不定度（保證兩孑對(duì)中）。加工過程：鉆至11 ;半精鉸，精鉸至12。3. 一端面粗車至 99 ;半精車至 97.8 ;精車至 97 。4. 另一端面粗車至 96 ;半精車至 95.5 ;精車至 95第五章 鉆2-12H7孔鉆模設(shè)計(jì)5.1定位方案分析與設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)；為保證12孔的軸向位置應(yīng)限制Z移

15、動(dòng)；為保證12孔相對(duì)于52孔中心線的對(duì)稱度應(yīng)限制 X移動(dòng)；為保證12孔與7孔垂直分布應(yīng)限制Z旋轉(zhuǎn)；為保證12孔與E面間的距離應(yīng)限制Y移動(dòng)； 綜合結(jié)果應(yīng)限制所有六個(gè)自由度，完全定位。(1) 定位塊(在C面限制3個(gè)自由度；在左側(cè)定位塊側(cè)面限制 2 個(gè)自由度)(2) 削邊銷(限制1個(gè)自由度)(3) 待加工面為兩個(gè)？12H7孑L,定位基準(zhǔn)為特殊表面定位，采用 兩梯形塊和菱形銷定位，其定位精度高，工件裝卸和排屑方便。5.2定位元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位塊|在C面限制3個(gè)不定度； 在左側(cè)定位塊側(cè)面限制2個(gè)不定度|削邊銷|限制1個(gè)不定度|(1) 定位塊：左定位塊：上底：35mm 下底：51mm 高：22mm 長:1

16、30mm左定位塊中間有一方塊凸起，長130mm ,高2mm ,寬5mm;(2) 削邊銷：右定位塊：上底：18mm 下底：30mm 高：16mm 長: 130mmI-F.q co菱形銷寬 b=8mm;B二 D? -5=52-5=478Lx=(1/5 1/3) X8Lg=0.02 2=2 X b( SLx+ 8Lg- 2/2)/D 2=0.04d2=D2- 2=52-0.04=51.96配合選用g65.3對(duì)刀導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)兩個(gè)？12H7孔的加工，在鉆孔后還需鉸孔。因此應(yīng)采用快換鉆 套，以便換刀后能迅速更換鉆套。(1 )快換鉆套(JB/T8045.3 1999)尺寸如圖所示：* 4-179快換鉆審的規(guī)

17、格尺寸d=12; D 1=30 ; D 2=26 ;D=18 +0.001+0.012;h=10 ;h i =4; H=16配用螺釘 M6 , r=20, m=11; m1=11;a =55(2) 階形螺釘(45鋼，JB/T8045.5 1999 ）尺寸如下圖1=8; d 2=4.5;b 1=2;l 0=10;d=6; D=13; H=5; b=1.5; h=2; dC=0.5; C 1=0.8;R=0.5表4J49階形配釘?shù)囊?guī)搐尺寸襯套(JB/T 8045.4 1999)尺寸如圖所示:d=18 +0.034 +0.034 ； D=26 +0.015 +0.028 ；H=285.4夾緊方案設(shè)計(jì)

18、根據(jù)加緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求，加緊力的方向應(yīng)垂直于主要定 位平面。由于該零件加工屬于中批生產(chǎn)，加工表面尺寸小，故 可以考慮手動(dòng)加緊方式。而夾具體為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，考慮裝卸 工件方便，采用螺旋加緊機(jī)構(gòu)。（1）夾緊方案設(shè)計(jì)如下圖所示(2)夾緊螺釘(JB/T8006.3 1999 )及其手柄設(shè)計(jì)如下圖:A型D甘塑M12; d 0=10; D=20; H=16; L 1=100; L=90(3) 手柄球選用A型M6，手柄球尺寸如下圖所示:久乎柄慮（jnrriw）技術(shù)*#1）材料：餉打其他技術(shù)條件越皿叮7177-1994的放標(biāo)記側(cè) 讓0* 翁阿，黒魚：乎Iff球 M10kJ2 JR/T727L1T 伽“10

19、、Z） = 32mm,虹芭：手柄球（Z） 8M10 x327271一 11994規(guī)搐尺寸（*4-213憶手桶#（JB/T初m4）技術(shù)條件1）材料；以洋札2表直處理；痢砂St常（PSyD * Cr）；前悔拋 :（D-L.&）或報(bào)化處理（H-Y）&）其他擅術(shù)7277-1994.1+2W手柄球宦規(guī)格尺寸（單位:幀）AflB夏41 WI每件很JM727519*M小B劇M；It14nC.D03O.OOfiJClguEMCxH0.306n oi723炳BME XLfrOR 口0毗（4）夾緊力分析V(Fx).8*1=4214.85NPz=427Df 0.8Kp=427*11.8O*O.8Fz=Pz=4214

20、.85NT=120D 2.2 f0.8KP=120*11.80 2.2 *0.8 0.8W二T/L=22897.79/(42/2)=1090.37NFx=W=1090.37NF=E3x2+Fz2)=4353.60N5.5夾具整體設(shè)計(jì)（1）鉆模類型選擇根據(jù)待加工面的位置情況，需要在平面上相隔36mm的兩個(gè)位置上進(jìn)行鉆孔，因此鉆模類型可采用固定式鉆模。固定式鉆模夾具設(shè)計(jì)要考慮工件裝卸、排屑等操作方便。在 保證足夠強(qiáng)度的條件下，重量要盡量輕以及制造工藝性好等 要求。為此采用了鋼板焊接而成的夾具體。（2）鉆模板的選擇由于采用鋼板焊接型夾具體，鉆套可直接裝在夾具體上。夾具體上側(cè)壁厚取22mm，安置鉆套處

21、加凸臺(tái)厚6mm，左右 兩側(cè)鋼板根據(jù)強(qiáng)度要求壁厚取16mm，底部鋼板壁厚取10mm，且在底部開一個(gè)80mm的排屑槽。（3）夾具體其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）手拉式定位器如下圖:234561. 定位銷（T8 , JB/T 8021.1 1999 ）2. 導(dǎo)套（45 鋼，JB/T 8021.1 1999 ）3. 螺釘（45 鋼，GB/T67 2000 ）4. 彈簧（碳素彈簧鋼絲II , GB/T68 2000 ）5. 銷（45 鋼，GB/T119.1 2000）6. 把手（Q235，GB/T 2211991）I.定位銷尺寸d=12; d 1=8; d 2=2； l 3=52; l 4=82;l 1=151II.

22、 螺釘選用M5開槽盤頭螺釘III. 彈簧柱壓勢(shì)彈的規(guī)格尺寸HiH簧絲直徑d=1.6mm 拉伸彈簧的節(jié)距 P=d=1.6mm 外徑 D2=10+1.6=11.6mm; 徑 Di=10-1.6=8.4mm 旋繞比=10/1,6=6.25, 有效圈數(shù)選12圈死圈距離+5+工作行程=13*1.6+5+25=50.8取彈簧最大拉伸長度為50mm。IV. 把手砒操作件4il夬具骨用提作件h加花把手（JB/T 80211-1弼）技術(shù)條件41951）材料：C235AKGR/T7OO 的規(guī)泉“ 打H他技術(shù)條件按阿妙4的規(guī)禎 標(biāo)込喇的漉花祀手； 把手$ JB/T畑4一1旳9（3） #R+ 4495）誼充把手的規(guī)格尺寸（單盤；晰）D=35;L=30;d=8H9; SR=35; r 1=8; d 1=18; d 2=15;l1=l2=20; l 3=85.6繪制夾具總圖（1）機(jī)床夾具裝配圖應(yīng)標(biāo)注的尺寸林夾具最大輪廓尺寸；*零件間的配合尺寸；零部件間的相互位置要求（可在技術(shù)要求中注明）；可動(dòng)零部件的最大位移尺寸；*定位元件間的相互位置尺寸（夾具的功能尺寸）；*定位元件與對(duì)刀導(dǎo)向元件的相互位置尺寸 （夾具的功能尺寸）；(2)機(jī)床夾具裝配圖的技術(shù)要求定位元件工作表面C面相對(duì)于夾具對(duì)定表面