對開螺母體下部夾具設(shè)計(jì)說明書

1、12/12機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目:對開螺母體下部學(xué) 生:沈吉宗學(xué) 號：11027專 業(yè)：機(jī)械制造及自動(dòng)化班 級：機(jī)英04 指導(dǎo)教師：王元?jiǎng)倢﹂_螺母體下部一零件的分析11 毛坯生產(chǎn)類型確定毛坯類型為1000件年,由劃分生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)確定為大批量生產(chǎn)，工作制度8小時(shí)/班制。.2毛坯鑄造形式采用砂型鑄造1。3 毛坯精度尺寸由表（2-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應(yīng)大于表面層厚度，即大于1m,小于4m.由J6762，確定灰鑄鐵鑄件精度等級為2級(指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產(chǎn)的鑄件.1.4 確定毛坯鑄件的重量通過計(jì)算,最后確定毛坯的重量為4。07K,由表（25）確

2、定重量偏差為。1。5 確定機(jī)械加工余量由表(255)確定2級鑄鐵件的機(jī)械加工余量：頂面加工余量為.0mm，底面及側(cè)面加工余量為3.0。16 確定鑄鐵件的尺寸偏差由(標(biāo)-6）查得2級鑄鐵件尺寸偏差為0。m。7 零件的作用題目所給定的零件是對開螺母體下部.對開螺母體是用于接通和斷開從絲杠傳來的運(yùn)動(dòng)。車削螺紋時(shí)，將開合螺母合上，絲杠通過對開螺母體傳動(dòng)溜板箱和刀架;否則就將對開螺母體脫開。車削螺母時(shí),順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,通過軸帶動(dòng)曲線槽盤轉(zhuǎn)動(dòng),曲線槽盤上的曲線槽盤形狀，通過圓柱銷帶動(dòng)上半螺母在溜板箱體后面的燕尾形導(dǎo)軌內(nèi)上下移動(dòng),使其相互靠攏，將對開螺母體和絲杠嚙合。若逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則兩半螺母相互

3、分離,對開螺母體和絲杠脫開。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斜角比較小,目的是使對開螺母體閉合能自鎖,不會(huì)因?yàn)槁菽干系膹较蛄Χ詣?dòng)脫開。 二。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT1-33灰鑄鐵，考慮到灰鑄鐵 的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等特點(diǎn)，因此應(yīng)該選用鑄件,以便使對開螺母體在使用中耐磨性良好，保證零件工作可靠。由于零件年產(chǎn)量為0000件,已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平,及間的面積,采用砂型鑄造能保證毛坯的精度又能大批量生產(chǎn) .2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一.基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高.否則不但加工工藝過程中

4、的問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇：對象對開螺母體這樣的零件來說,選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則,即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。我現(xiàn)在選取燕尾為粗基準(zhǔn)，利用左、右兩個(gè)定位塊和一個(gè)削邊銷對其進(jìn)行限制,以消除六個(gè)不定度，達(dá)到過定位。對于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題.2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到妥善的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮

5、采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降.4工藝路線方案：工序 鑄造。 。 熱處理。 。 粗，精銑底面 半精銑燕尾座 粗,精車中心孔52H . 粗,精車外圓端面并倒角1.5 5 .精銑對開螺母體燕尾 . 對開螺母體鉆鉸底面孔2 x 12孔 。 鉆,粗鉸沉頭螺釘孔x 7并倒角 鉆螺紋孔,攻螺紋2x12孔。 刮研對開螺母體燕尾（鉗工） 。粗銑切割端面。2。5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“對開螺母體零件材料為H1-33灰鑄鐵。毛坯重量為4公斤，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用離心鑄造毛坯,2級精度。根據(jù)上述原始材料及加工工藝，

6、分別對各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定如下:. 52H7孔粗車至47 z=7粗車第二次至0mm 2=3；精車至1。 z1。5；粗鉸至51。2mm 2z=.2;精鉸至527,表面粗糙度為1。，工序余量為z=0。08；2. 2 12孔鉆至11 2z=1擴(kuò)鉆至1。85mm 2z=.85;鉸至12mm 2z0。15；3 一端面粗車至99 z=6；半精車至978 2=1.2；精車至97 z=0。;。另一端面粗車至6 z=;半精車至96.5 2z=0;精車至 2z=;工序：銑燕尾及空刀槽2.。1 粗銑燕尾v=60m/n（10/s） （表11011)s=1000v/dw =10 40=0.8

7、s(47.8r/in)按機(jī)床選取0。79 r/s （47。r/in）實(shí)際切削速度切削工時(shí):l1=8（表1111）t=158。3(2.4min）2.62精銑燕尾v=60m（.0/） (表1115)ns= ./（47。8r/mn）按機(jī)床選取w=0。9 rs （47。5rin）實(shí)際切削速度v=w n/1000=.440.79100.3/切削工時(shí)：=。3（表11112）t（26mi）.6. 銑退刀槽s。020。0(表1-10-4）選s=0。02v4m/min（。s） (表11014）n =4。14/s（28r/m）按機(jī)床選取nw4 r/ （240r/min）實(shí)際切削速度= =0。/s（5m/mi)切削

8、工時(shí)：l1=。9，l4(表1-12)sm=sz z .02 436=2。8t0=78s（0.06min）2。6. 粗銑端面選擇高速鋼套式面銑刀每齒進(jìn)給量：sz=0.1-。2（1-11）選sz=0。1mmv56in（0.2/s） s= =3。/s（222rmin）按機(jī)床選取n。2r （2r/min)實(shí)際切削速度v= =1。01/s（61m/min)切削工時(shí)：1=7。5,l=2(表1115）sm=zz n=0.118 3。7=0。30（=5s（min）265 精銑端面銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0。101選s00。12mv=mmin=0。9m/s n=3.7r（22r/min）按機(jī)床選取nw=4。r/s （25

9、2r/min）實(shí)際切削速度v= =1.01m/s(61mmn）切削工時(shí)：l137。，2=2（表115)=sz zn0。1 18 3.7=.37t0=85s（3mn）26 鉆5H7孔并倒角.545（1） 粗鏜第一次至47mm選擇硬質(zhì)合金可調(diào)節(jié)浮動(dòng)鏜刀 B=25,H=1（表832)進(jìn)給量10，選S1.6m（107）v=2.6m/min,398n（。3min）（表8）切削工時(shí) 1=.7,l=.0， =0(表11-9)=（D-1)/2=（47-40）2=。mmt=10.3s（.7min） 粗鏜第二次至5mS=1.2.,選S=20mm/r（107）v=56.6m/in，=360/in（6rmin） （表

10、0-98)切削工時(shí)1=0， l=10(表19）t=（D-d)2=（047）2=.5mmt0=90s(0.5min） 精鏜至2=。6-2.0,選S=。6m/r（0-7）v=62.6/min,n=398/min（6.6min） (表098）切削工時(shí)l10.8, =1（表11-)t=(d1)/2=(1。5-0）/2=.7mmt0= 0.24s（0。mn）26.7 鉆2 1孔選擇直柄麻花鉆(GB143678)鉆到11.0m=0.220.28，S0。25mm（1067）v28m/mn(047m/s),n=8rin(.95rs) n=1000v/切削工時(shí) l10.05，2=39，l=105(表11-0）（

11、d1）/=（2-51.9)/0。04mns 1.6r/s（816rin）按機(jī)床選取00/s (13.3rmn）實(shí)際切削速度v .46m/s切削工時(shí)：1=3。，1。,L=0（表16)0=7。49s（.min)擴(kuò)孔鉆至11.850.7-0.,=0。m/r（10-75）v=222/mn，n=47r/mn（表106) 按機(jī)床選取n=460r/mn=7rs實(shí)際切削速度=0.9m/s切削工時(shí) l10.5，l2=5, l20=4.11s(0。07m）鉸至12選用錐柄機(jī)用鉸刀 =2（表-4）=。7 m/r（18）v=10/min，n=31r/n(5。3r/s)（表1084） 切削工時(shí) l1=0.05，l2=8

12、, l=20=5。1s（9in）。6。8車端面粗車至9mmS=(0.0。5） mm/r （119）選s=0。4 mm/rV=118m/min（。7ms）65r/s（59r/mi）按機(jī)床選取nw8.6r/(51r/s)實(shí)際切削速度為=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)半精鏜至97。8m=（0。3。） mm/ (1019）選=03 mrV=5m/min(。5/s）=2.84/s(171r/mi）按機(jī)床選取=2.r/s(150r/s）實(shí)際

13、切削速度為=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）精車至7m S=（305) m/r (10-19)選=03 mm/rV35min（0。5ms） =284rs（171mn）按機(jī)床選取nw=2。5r/s（15 r/s）實(shí)際切削速度為.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）選=02 m/=（1225）m/mi（.8m/），選v=0 in033m/m =。0r/s（121r/m）按機(jī)床選取nw=12in(2/）l=0.75，l10.4（119)m=（l l1）/nw 。s=（0。5+04）/(2.）=2。min(12.s）2.9 切斷選用鋸片銑刀,D=15mm（8），齒數(shù)（838)S（0.0304）m/r （1-42）選s=3 mm/rv=4/mi（.57m/s）， =2。412（144r/in）實(shí)際切削速度為0.59m/s(5mmin）l1 ，l2m（112）m=zn=00342。5=3m=9s(0.2min）三、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

15、.分析工件。1工藝過程的安排在對合螺母加工中，影響加工精度的主要因素有：11。1對合螺母本身的剛度比較低，在外力（切削力、夾緊力）的作用下,容易變形。.12對合螺母是鑄造件,孔的加工余量大,切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布.因此，在安排工藝過程中,就需要把各主要表面的粗精加工工序分開，既把粗加工安排在前,半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這是由于粗加工工序的切削余量大，因此,切削力、夾緊力必然大，加工后容易變形.粗精加工分開后，粗加工產(chǎn)生的變形，可以在半精加工修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量,切削力及內(nèi)應(yīng)力作用。逐步修正加工的變形就能最后達(dá)到零

16、件的技術(shù)要求.12明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料原零件圖有尺寸封閉鏈產(chǎn)生，修改后的圖如上.由于對合螺母要求有較高的強(qiáng)度和剛度，以及良好的耐磨性和疲勞強(qiáng)度,材料選擇H0。因?yàn)閷下菽冈诠ぷ髦谐惺莒o載荷以及小量的動(dòng)載荷,為了使金屬纖維盡量不被切斷,非加工表面對稱均勻,使零件工作可靠，并且鑄件的鑄造性能較好.由于該零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)，又考慮零件的加工條件要求高。為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,確定采用鑄造成型。該工件的結(jié)構(gòu)對稱，材料是50：鑄造性能良好,減摩性好；減震性強(qiáng)；切削加工性良好;缺口敏感性較低；價(jià)格便宜，制造方便.工件毛坯選鑄件。要求加工5孔，零

17、件大多部分已加工。由互換性與測量技術(shù)表-2孔5的公差等級是7級。由數(shù)控機(jī)床加工工藝表4-2孔5經(jīng)粗車半精車精車能達(dá)到加工要求.2.擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖.確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置對合螺母加工作為精基準(zhǔn)的表面是平面，以及兩個(gè)1孔，而作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該提前加工完.在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求.因此按照粗基準(zhǔn)選擇原則,以R40外圓為粗基準(zhǔn)來加工底平面-精基準(zhǔn)。在對合螺母的加工過程中定位基準(zhǔn)滿足基準(zhǔn)重合原則，簡化了工藝過程的制定,使夾具的設(shè)計(jì)、制造簡單，降低成本。按照工序分散的原則來擬定工藝路線:對合螺母的加工過程中,

18、各加工工序的組合基本上是按照工序分散的原則進(jìn)行的。由于對合螺母的形狀復(fù)雜，要加工表面不便于集中加工,為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的快節(jié)奏,必須在各工序采用高效率的專用機(jī)床和夾具，以提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量,使各工序的時(shí)間趨于平衡,按一定的節(jié)拍組織流水生產(chǎn)。雖然現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展多趨向于工序集中，但工序分散在大批量生產(chǎn)中仍應(yīng)用很廣泛。設(shè)置定位元件時(shí)應(yīng)考慮工件加工表面的軸線與主軸軸線重合。保證工件的定位基面、加工表面和主軸三者的軸線重合。工件的燕尾面和兩個(gè)1孔已經(jīng)加工，兩孔到中心線的距離都是800。貫徹基準(zhǔn)重合原則，工件用燕尾面C和在夾具體和活動(dòng)支撐板上定位，限制五個(gè)自由度;用12孔與活動(dòng)菱形銷配合，限制一個(gè)自

19、由度。定位裝置就是一個(gè)夾具體、一個(gè)活動(dòng)支承板和一個(gè)活動(dòng)菱形銷。根據(jù)工件燕尾槽的深度確定活動(dòng)支撐板的厚度為0.活動(dòng)支承板通過推動(dòng)螺栓與夾具體連接。夾具體設(shè)置成U形槽,以便活動(dòng)支承板穩(wěn)固活動(dòng).2.1.1加工誤差工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差D、夾具誤差J、夾具在主軸上的安裝誤差A(yù)和加工方法誤差G的影響.1）定位誤差DF平面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn),基準(zhǔn)不重合誤差B為零.工件在定位時(shí),定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)(支承板平面）是重合的，基準(zhǔn)位移誤差Y為零,因此，尺寸35的定位D為零。2）夾具誤差?yuàn)A具誤差限位面基準(zhǔn)(支承板上的平面)與止口軸線間的距離誤差，即夾具總圖上尺寸18的

20、公差0.2mm,以及限位基面相對基面A和燕尾槽上的那個(gè)平面的平行度垂直度誤差0.05（兩者公差兼容）。3）夾具的安裝誤差A(yù)=1max+X2mx式中X1m過渡盤主軸的最大配合間隙;X2max過渡盤與夾具間的最大配合間隙。設(shè)過渡盤與車床主軸的配合為927js6，查表：927的上偏差為+0。035mm，下偏差為0,js為上下偏差為對稱001mm，因此X1ma=(0.03511)=0.046m夾具體與過渡盤止口的配合尺寸為16H7j6，查表160H7的上偏差為+0.040m，下偏差為0，160js的上偏差為和下偏差為對稱偏差，為005mm，因此2max=(040+0。015)mm=0。0525m=（0

21、.462+0。05252)m4）加工方法誤差G車床夾具的加工方法誤差,如車床主軸上夾具基準(zhǔn)(圓柱面軸線、圓錐面軸線或圓錐孔軸線)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸向的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。此方案可取。2。2確定工件的夾緊方案,設(shè)計(jì)夾緊裝置車床夾具的夾緊裝置必須安全可靠。夾緊力必須克服切削力、離心力等外力的作用，且自鎖可靠。采用壓板螺栓將工件上部夾緊，工件下部靠彈簧力使工件靠近固定支撐板.工件裝卸是,從上方推開活動(dòng)支撐板將工件插入，靠彈簧力使工件靠緊固定支撐板，并略推動(dòng)工件使活動(dòng)菱形銷銷彈入定位孔內(nèi)。采用

22、帶推動(dòng)V形塊的機(jī)構(gòu)夾緊推動(dòng)螺栓和形塊不是標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù)工件的尺寸來設(shè)計(jì)V形塊的尺寸.V形塊放在導(dǎo)軌槽里,并用壓板蓋住。用螺釘將導(dǎo)軌槽與夾具體連接起來。壓板與導(dǎo)軌槽用圓柱銷和菱形銷連接。2。3夾具體的設(shè)計(jì)夾具體有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定；有足夠的強(qiáng)度和剛度;結(jié)構(gòu)工藝性好；排屑方便；在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。采用鑄造鉸鏈?zhǔn)綂A具體，鑄造夾具體的工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，材料為灰鑄鐵。根據(jù)工件尺寸、夾緊裝置、定位裝置、連接元件設(shè)計(jì)夾具體的最大尺寸為0的圓，厚為25,長為8，寬為4。兩個(gè)筋板厚為20.夾具體通過三個(gè)螺栓與過渡盤連接，GBT5780200。2.4確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面因?yàn)閵A具的徑向尺寸較大,因此夾具通過過渡盤與機(jī)床主軸連接，過渡盤與主軸配合.在60機(jī)床上,過渡盤以內(nèi)孔在主軸前端的定心軸螺紋緊固,軸向由過渡盤端面與主軸前端的臺(tái)階面接觸.為防止停車和倒車時(shí)因慣性使兩者松開,用壓塊將過渡盤壓在主軸上。過渡盤與夾具體的凸緣以H7/h6配合，然后用螺栓緊固.根據(jù)機(jī)床,夾具體設(shè)計(jì)過渡盤的尺寸，最大尺寸2。2。5確定平衡方案，設(shè)計(jì)平衡裝置對角鐵式結(jié)構(gòu)不對稱的夾具，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施，以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)和主軸軸承的磨損.首先根據(jù)工件和夾具不平衡部分合成質(zhì)量的重心，確定平衡塊的重心,計(jì)算出工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量m1,然