车床开合罗姆座工艺规程和夹具设计说明书

1、浙江纺织服装职业技术学院 XXXXXX学院毕业设计课题名称：车床上的开合罗姆座的工艺规程和夹具设计分 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导教师 X年X月X日摘 要: 本次毕业设计是以车床上开合螺母的工艺工装为基础的，内容主要包括以下几个方面：设计零件，加工工艺及工时计算，设计两套夹具，拆画一套夹具等。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。夹具方案的确定在国内是一项十分重要的设计程序，其方案的优劣决定了夹具设计的成功与失败。确定设计方案时应遵循以下原则：确保加工质量，结构尽量简单，操作省力高效，制造成本低廉。这次毕业设计是我们即将毕业之前的最后一次在校设计，设计

2、内容比较全面，所涉及的知识比较广，是对我们所学知识及应用、设计能力的一次综合检验。通过这次毕业设计，既充分锻炼了我们的设计能力，又补充了在校学习期间知识和能力的不足。关键词：开合螺母;夹具设计；工艺工装设计.目 录1. 零件的分析 4 1.1毛胚的生产类型4 1.2毛胚铸造的形式41.3毛胚精度尺寸4 1.4 确定毛坯铸件的重量5 1.5 确定机械加工余量51.6 确定铸铁件的尺寸偏差51.7 零件的作用52.工艺规程的设计5 2.1确定毛胚的制造形式5 2.2基面的选择62.3制定工艺路线62.4工艺方案的比较与分析72.5机械加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸的确定72.6 确定切削用量及基本工

3、时83.机床夹具设计93.1机床夹具概念93.2机床夹具的功能93.3机床夹具在机械加工中的作用103.4机床夹具的组成103.5夹具设计的基本要求103.6机床夹具的分类113.7机床夹具的设计特点和设计要求113.8夹具设计方法和步骤114.夹具总图的绘制125.课题总结136.致谢147.参考文献151零件的分析1.1毛胚生产类型确定毛坯类型为3000件/年，由表（2-5.6）划分生产类型的参考数据确定为中批，工作制度8小时/班制。1.2毛胚铸造形式将融化了的金属浇注到旋转着的模型中，由于离心力的作用，金属液粘贴于模型的内壁上，凝结后所得铸件外形与模型内壁的形状相同，使用这种方法可以毋需

4、浇注口，故能显著地减少金属的消耗。由于免除了砂型和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低；而所得逐渐则具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。1.3毛胚精度尺寸由表（2-5-1）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1mm，小于4mm。由JK67-62，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确定毛胚铸件的重量通过计算，最后确定毛坯的重量为4.079Kg，由表（2-5-2）确定重量偏差为7。1.5确定机械加工余量由表（2-5-5）确定2级铸铁件的机械加工余量：顶面加工余量为4.0mm，底面及侧面加工余量为3

5、.0mm。1.6确定铸铁件的尺寸偏差2级铸铁件尺寸偏差为0.8mm。1.7零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床上的开合螺母 。开合螺母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，丝杠通过开合螺母传动溜板箱和刀架；否则就将开合螺母脱开。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，将开合螺母和丝杠啮合。若逆时针方向转动手柄，则两半螺母相互分离，开合螺母和丝杠脱开。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，目的是使开合螺母闭合能自锁，不会因为

6、螺母上的径向力而自动脱开。2工艺规程设计2.1确定毛胚的制造形式零件材料为HT15-33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,以便使开合螺母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3000件,已达到成批生产的水平，而且离心铸造，免除了砂模和制模的设备，以及减少了铸工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用离心铸造,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。2.2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

7、工工艺过程中的问题百出，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：对象开合螺母这样的零件来说，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，

8、可以考虑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。 工艺路线：1. 铸造。2. 清砂。3. 热处理。4. 清砂。5.涂漆。6.划线。7.铣燕尾及空刀槽。8.磨燕尾及空刀槽。9.粗镗、精镗、粗铰、精铰52H7孔并倒角1.5 x 45。 10.钻、扩钻、粗铰、精铰2 x 12孔。11.粗车、半精车、精车一端面。12.粗车、半精车、精车另一端面。13.切断。14.去毛刺。15.检验。2.4工艺方案的比较于分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工燕尾及空刀槽，然后以此为基准加工孔52H7；而方案二是先加工两端面，再加工52H

9、7孔。两者相比较，可以看出，先加工燕尾及空刀槽，然后以此为基准加工孔52H7，这时的位置精度较易保证，并且定位及装夹等比较方便。2.5机械加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸的确定“开合螺母”零件材料为HT15-33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，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：1. 52H7孔精铰至52H7，表面粗糙度为Ra1.6um，工序余量为2z=0.08；粗铰至51.92mm 2z=0.42；精镗至51.5mm 2z=1.5；粗镗第二次至50mm 2z=3；粗镗至47m 2z=7；1. 2 12孔

10、铰至12mm 2z=0.15；扩钻至11.85mm 2z=0.85；钻至11 2z=11；2. 一端面精车至97 2z=0.8；半精车至97.8 2z=1.2；粗车至99 2z=6；3. 另一端面精车至95 2z=0.5；半精车至96.5 2z=0.5；粗车至96 2z=1；2.6 确定切削用量及基本工时 1.粗铣燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns=1000v/dw =1000 40 =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）实际切削速度切削工时：l1=8.7（表1-11-12）t0=158.3s（2.64min）

11、 2. 精铣燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns= =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）实际切削速度v=dw nw/1000=3.14400.79/1000=0.43m/s切削工时：l1=6.3（表1-11-12）t0=153s（2.6min）3. 铣退刀槽s=0.020.03（表1-10-142）选s=0.02mmv=47m/min（0.78m/s） （表1-10-144）ns= =4.14r/s（248r/min）按机床选取nw=4 r/s （240r/min）实际切削速度v= =0.75m/s（45m/m

12、in）切削工时：l1=5.9，l2=4（表1-11-12）sm=sz z n=0.02 436=2.88t0=3.785s（0.06min） 4. 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量：sz=0.1-0.2（10-113）选sz=0.1mmv=56m/min（0.92m/s） ns= =3.7r/s（222r/min）按机床选取nw=4.2r/s （252r/min）实际切削速度v= =1.01m/s（61m/min）3 机床夹具设计3.1机床夹具概念在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。3.2机床夹具的

13、功能确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。3.3机床夹具在机械加工中的作用在机械加工中，使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下，应该与不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求，以达到预期的效果。（1） 保证加工精度 用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性

14、，故在精密加工中广泛地使用加紧厂，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。夹具能保证加工精度的原因是由于工件在夹具中的位置和夹具对刀具、机床的切削成形运动的位置被确定，所以工件在加工中的正确位置得到保证，从而夹具能满足工件的加工精度要求。（2） 提高劳动生产率 使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。（3） 改善工人的劳动条件 用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度，保证安全生产。（4） 降低生产成本 在批量生产中使用夹具时，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本。

15、（5） 保证工艺纪律 在生产过程中使用夹具，可确保生产周期、生产调度等工艺秩序。例如，夹具设计往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。（6） 扩大机床工艺范围 这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形面。3.4机床夹具的组成机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式，但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：定位元件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体。3.5夹具设计的基本要求1.稳定地保证弓箭的加工技术要求2.提高机械加工的劳动条件3.结构简单，

16、便于制造维修4.作业安全，方便3.6机床夹具的分类按夹具的通用特征分类这是一种基本的分类方法，主要反映夹具在不同生产类型中的通用特性，故也是选择夹具的主要依据。目前，我国常用的分类有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。3.7机床夹具的设计特点和设计要求1.机床夹具的设计特点机床夹具设计与其它装备设计比较，有较大的差别，主要表现在下列五个方面：（1） 要有较短的设计和制造周期。一般没有条件对夹具进行原理性试验和复 杂的计算工作。（2） 夹具的精度一般比工件的精度高23倍。（3） 夹具和操作工人的关系特别密切，要求夹具与生产条件和操作习惯密切结合。（4） 夹具在一般情

17、况下是单件制造的，没有重复制造的机会。通常要求夹具在投产时一次成功。（5） 夹具的社会协作制造条件较差，特别是商品化的元件较少。设计者要熟悉夹具的制造方法，以满足设计的工艺性要求。显然，注意这些问题是很重要的。这将有利于保证夹具的设计、制造质量。2.机床夹具的设计要求设计夹具时，应满足下列四项基本要求：（1） 保证工件的加工精度要求，即在机械加工工艺系统中，夹具要满足以下 三项要求：工件在夹具中的正确定位；夹具在机床上的正确位置；刀具的正确位置。（2） 保证工人的操作方便、安全。（3） 达到加工的生产率要求。（4） 满足夹具一定的使用寿命和经济性要求。3.8夹具设计方法和步骤1.研究资料 ，明

18、确任务本次是 CA6140车床开合螺母12孔及磨燕尾，根据任务说明书，采用摇臂钻床和平面磨床，所以，夹具是安装在工件台上的。2.夹具结构和方案的设计对于摇臂钻床上使用的夹具采用偏心轮夹紧。利用本夹具主要是钻、扩铰两孔。这两孔粗糙度为1.6，精度微级。在本道工序加工时，考虑如何提高劳动的生产率降低生产强度，同时也要考虑精度问题。4 夹具总图的绘制1. 总图应该遵循机械制图国家标准绘制，图形大小的比例尽量取1：1，为求使绘制的夹具总图有良好的直观性，如果工件过大的时候选用1：2等缩小比例，过小时取2：1的比例；2. 图中应该以最少数量视图清楚地表示出夹具的工作原理和结果，表示各 种元件或者装置之间

19、的位置关系等；3. 的顺序：先用点划线绘出工件的轮廓，外形及定位基准，并用网状线显示出加工余量；把工件轮廓视为透明体，然后按着工件的形状及位置依次画出定位、导向、夹紧及其他元件或者装置的具体结构；最后绘制夹具体，形成一个完整的夹具；4. 夹具总图上标注出零件编号，按规定要求填写标题栏和明细表；毛配图5.课题总结三年的大学学习，让我对数控技术与应用方面的知识有了一个系统而又全新的的认识，也对计算机方面的知识有了深入的了解。毕业设计是我们学习中最后一个重要的实践性环节，是一个综合性较强的设计任务，它为我们以后从事技术工作打下了一个良好的基础，对我们掌握所学知识情况进行了全面而又直观的检测。为了能够

20、较好的完成这次毕业设计，我投入了万分的精力做了充分的准备工作。在设计的过程中，通过把自己几年来所学到的专业知识和实践相结合，并运用到设计中，我顺利完成了毕业设计的各项任务。但在设计过程中，我对一些理论问题掌握的不够充足，经过多次向5指导老师请教最后才得以解决。在今后的学习和工作中，我会更多的吸取相关方面的知识，不断提高自己的专业水平和能力。通过本次毕业设计，我了解和掌握了机械工艺、夹具设计等方面的诸多知识，锻炼了自己分析问题和解决问题的能力，并积累了一定的实践经验，为今后的工作打下了坚实的基础。毕业设计虽已结束，但想想我在其中所学到的知识，所遇到的困难，仍记忆犹新。它让我明白了无论是设计新产品

21、，还是改造原先的老产品，都是一个复杂的技术过程，容不得半点含糊。设计人员应先明白设计的目的，了解产品的价值和实用性，其次要对设计的产品进行构思，确定总体方案，查阅资料，最后编写产品的设计说明书，进行绘图。 本次设计也暴露了我们不少的缺点和问题：对于所学知识还没有做到仔细、认真消化，许多方面还是只有一个大概的认识，没有深入探讨，对实际事物没有深刻得了解，没有做到理论联系实际，没有达到对所学的知识熟练运用的水平。这也从一个侧面反映出我们设计经验不足，思维不够开拓，不够灵活。从而我得出一个结论：无论是现在还是以后走上工作岗位，还是再深造，都应该虚心向老师和前辈们学习，从而不断完善自我，提高自我水平。

22、6.致谢这次毕业设计在我自己的努力和老师的辛勤指导下，经过一系列的工作终于完成了。通过此次设计使我感悟到了毕业设计的重要性和必要性，为我们能够更好地迈入工作岗位做了充分的准备，是我由学生向技术人员转变的重要过渡，所以我十分重视学校给我提供的这次学习和锻炼的机会。在毕业设计规定的时间内，我做了大量的调查和研究，收集了较大的技术资料。阅读了大量的专业文献，并将它们应用到了毕业设计当中，并在设计中进行了广泛的比例分析，研究和知道老师的耐心帮助下逐渐得到了解决，我学到了许多课本上没有学到的知识，把课本上的理论知识比较充分的运用到实践中，增强了对理论知识的理解和比较全面的掌握。在综合训练中验证了自己所学到的专业知识，从而把理性的认识