C6140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：12151067姓 名：高金宝专 业：机械工程系 别：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11.1零件的分析11.2确定铸造方案11.3毛坯的确定11.4确定毛坯的基本尺寸11.5 确定铸件的尺寸偏差11.6 零件的作用22工艺规程设计22.1加工原则22.2基面的选择22.3工序的确定22.4工艺路线32.5机械加工余量，工序尺寸和毛胚尺寸确定32.6 确定切削用量及基本工时43机床夹具设计93.1工序尺寸精度分析93.3定位元件的确定103.4定位误差分析计算103.5.夹紧方案及元件的确定1

2、13.6机床夹具装配图的技术要求12结论12参考文献141零件的分析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

3、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、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

4、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（铣）C面B面D面-铣（1-3退刀槽）-粗加工两E面-粗镗（52）孔-半精刨（C面，E面）-精刨（C面，E面）-刮研（C,E面）-精加工两E面-半精镗（52）-精镗（52H7孔）-钻，

5、铰（12H7孔）-铣切（5mm）分离上下螺母座-钻M10底孔（8.5）-攻M10螺纹-钻（27）清理毛刺-检验工艺方案2铸造热处理粗铣地面铣退刀槽粗铣两E面粗镗50孔半精铣C，B面精铣cb面研磨CB面精铣52孔 使同轴度钻11.5深20，垂直度要求铰12H7孔铣切分离上下螺母座，钻M10底孔，攻螺纹，钻2-7孔2.4工艺路线工序1.铸造2.时效处理 3.粗铣低面、燕尾座 4.粗车外圆端面并倒角 5.粗镗中心孔 6.半精铣，精铣低面，燕尾座，退刀槽 7.刮研对开螺母体燕尾 8.半精镗，精镗中心孔52H7 9.对开螺母体钻底孔2-12孔 10. 铣开 11.钻螺纹孔，攻螺纹M102.5机械加工余量

6、，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52H7孔精镗至52H7，表面粗糙度为Ra1.6工序余量2Z=0.08半精镗至51.5mm 2z=1.5粗镗到50mm 2z=3粗镗到47mm 2z=7 铰12 2z=0.15扩钻至11.85mm 2z=0.85钻至11mm 2z=11一端面精铣至105 2z=0.08半精铣到105.2 2z=0.2粗铣到107 2z=6另一端面精铣至95 2z=0.5半精铣到96.5 2z=0.5粗铣到96 2z=12.6 确定切削用量及基本工时粗铣燕尾 v=6m/min (0.1

7、m/s) (表1-1 ) ns=1000v/dw=1000/(3.14*40)=0.8r/m(47.8r/min)按机床选取nw=0.79r/m(47.5r/mim)实际切削速度切削时11=8.7 （表1-1 ）（2.64min）粗铣端面：选择高速钢套式面铣刀进给速度：sz=0.1-0.2(10-113)选取sz=0.1mm v=56m/min(0.92m/s)(222r/min)切削时：11=37.5 12=2 （表1-1）Sm=sz s (3min)铣退刀槽S=0.020.03选s=0.02mm v=47m/min(0.79m/s)(248r/min)按机床选取nw=4r/s(240r/n

8、im)实际切削速度（45m/min）切削时 11=5.9， 12=4 （表 ）Sm=sz n z =2.68 (0.06min)精铣燕尾：v=6m/min (0.1m/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=6.3 （表）(2.6min)精铣端面 铣刀进给速度0.100.12选取0.12mm V=56m/min(0.9m/s)(222r/min)按机床选取nw=4.2r/m实际切削速度（61m/min）切削时11=37.5 12=2 （表）（3min）钻52H7孔并倒角 粗镗第一次到47mm 选择硬质合金可以调节

9、浮动镗刀B=25 H=12 进给量S=1.62.0选取1.6 V=62.6m/min n=298r/min (6.36r/min)切削时 11=1.7 ，12=3.0 ，1=105 第二次粗镗之50mm S=1.62.0 选2.0 V=56.6m/min n=360r/min ( 表10-8)切削时 L1=0.87 L=105 t=(D-d1)/2=(50-47)2=1.5mm精镗到52 S=1.62.0 选取s=1.6V=62.6m/min n=398r/min 切削时 L1=0.58 L=105 t =(D-d)/2=0.75 (0.17min )钻2-12孔选取直柄麻花钻 钻到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/ 切削工时 L1=0.05，L2=39， L=105t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mm (81.6r/min)按机床选取nw=800r/min 实际切削速度（0.13min ）扩孔至11.85 S=0.70.9 选取0.7 v=22.2m/min n=472r/min按机床选取nw=460r/min=7.67r/s实际切削速度切削;L1=0.58 L2=1.5 L=20(0.07min)铰至12选用锥柄机用铰刀

11、 D=12S=1.7 r/m v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）切削工时 l1=0.05，l2=18， l=20铣端面 铣至107mm S=0.30.5 选取0.4 V=118m/min（1.97m/s）按机床选取nw=8.6r/s(516r/min) 实际切削速度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）半精铣至105.8mmS=（0.30.5)选取0.3V=35m/min 按机床选取nw=2.

12、5r/s实际切削速度为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精铣至105mmS=（0.30.5）选s=0.3V=35m/min（0.58m/s）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s)实际切削速度为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选s=0.2

13、v=（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）/（20.2）=2.87min（172.5s）切断 选用锯片刀具 D=175mm 齿数（818）S=0.030.04 选s=0.03 v=34m/min（0.57m/s）实际切削速度 L1=6 ，L2=4mm（11-12） Sm= SzZn=0.03402.5=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、锪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

14、孔中心轴线与55孔中心线垂直。应限制X旋转，Z旋转保证6.5锥孔为90应限制Z移动保证6.5孔的轴向位置应限制y移动保证6.5孔相对于52孔中心线的对称度应限制X移动保证6.5与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52心轴与工件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52h72. 菱形销与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定位误差分析计算(1) 分析同轴度误差用用心轴定位，设计基准与定位基准重合jb=0db=1/2*(52.025-51.975)=0.025所以dw=2*db+jb=0.051/3T T=0.4mm（2）分析菱形销的定位误差Dmax-dmin=12.013-11.887=0.1261/3T 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=0db=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

16、师夹具手册表1-2-7切削扭矩计算公式M=0.34*DSKP得M=0.34*10*0.2*=10.91N*M切削力计算公式PX=667*10*0.2*（900/736）=2514.03n查机械工程师夹具手册表1-2-11得Wk=K*P*L/ (*H+L)得 Wk=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

17、）钻模板工作表面相对于对定表面的平行度要求；结论在这次设计中我体会到了设计过程中应深人实际，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

18、况，有无通用零部件可供选用。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

19、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，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确