CA6140车床对开螺母加工说明书解读

1、目录目录 11 零件的分析 21.1 毛坯生产类型 21.2 毛坯铸造形式 21.3 毛坯精度尺寸 21.4 确定毛坯铸件的重量 31.5 确定机械加工余量 31.6 确定铸铁件的尺寸偏差 31.7 零件的作用 32 工艺规程设计 42.1 性能要求 42.2 确定毛坯的制造形式 42.3 基面的选择 52.4 制定工艺路线 52.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.6 确定切削用量及基本工时 72.6.1 粗铣燕尾 72.6.2 精铣燕尾 82.6.3 铣退刀槽 82.6.4 粗铣端面 82.6.5 精铣端面 9266钻 52H7孔并倒角1.5 X5o9267钻2 X孔 102

2、.6.8车端面 112.6.9切断 133 机床夹具设计 133.1 工序尺寸精度分析 133.2 定位方案确定 143.3 定位元件的确定 143.4 定位误差分析计算 143.5 夹紧方案及元件的确定 144 体会总结 16参考文献 162设计任务书任务:1、C6140车床对开合螺母下座工艺规程2、钻2-?12H7孔钻模（钻床夹具）设计零件年生产纲领：500件/年课设包含:1、 开合螺母（下）座工艺卡（1套*）2、夹具装配图A1 （841x594）3、课程设计说明书（A4纸打印或课程设计说明书专用纸手写，但须仿宋体 字）1零件的分析1.1 毛坯生产类型确定毛坯类型为500件/年，由表（2-

3、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 毛坯铸造形式根据零件图所标出的零件材料，可知该零件为铸铁HT15-33（旧标准标注）， 按现行标准标注应为：HT200毛坯制造方法：铸造；根据零件生产纲领和生产类 型，查手册可知应采用沙模铸造、机器制模。（这里选择机器制模）毛坯精度等级：由手册查取为：2级分型面（底面浇 注）341.3 毛坯精度尺寸根据毛坯精度等级为2级各加工表面余量从手册中按对应精度等级查取；注意：1）预铸孔余量，不管浇注位置如何，均在查表时选用顶面浇注的加工余 量; 2）不加工表面不加放余量，也不标注公差；3）查表时，表中的公称尺寸是 零件图上对应的

4、实际尺寸。零件图：.2-E1.5別宁17.3r*J OIM C毛坯尺寸如图所示：lOSdzW 8丹LL|1.4 确定毛坯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%01.5 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3.0mm底面及侧面加工余量为2.0mm1.6 确定铸铁件的尺寸偏差由（标-5-6）查得2级铸铁件尺寸偏差为土 0.8mm1.7 零件的作用题目所给定的零件是CA6140车床对开螺母体下部。对开螺母体是用于接通 和断开从丝杠传来的运动。 车削螺纹时， 将开合螺母合上， 丝杠通过对开螺母体 传动溜

5、板箱和刀架； 否则就将对开螺母体脱开。 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， 目的是使对开螺母体闭合能自锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开。2 工艺规程设计2.1 性能要求1 上下螺母动作同步的要求螺母与丝杠的同轴度要求两螺母相对丝杠轴心的径向位置可调要求（两半螺母相互分离程度可调） 两半螺母对合时与

6、丝杠中心线的对称度要求对齐并在允许的公差范围内。（ 1 ）主要技术要求与分析 主要技术条件的选择及分析是指：定性分析加工精度要求较高的表面之尺寸精 度、相互位置精度、表面粗糙度等；能分析出若达不到要求，将会对机构的工作 性能要求产生何种影响，以此做为今后工艺安排的依据之一。 确定各加工表面符号以便于分析 ?52H7孔轴心线对C面平行度要求的分析； ?52H7孔轴心线对两B面垂直度要求的分析； E面对？52H7孔轴心线的端面跳动要求的分析； B1与B2面平行度要求的分析； ?12H7孔对C面垂直度要求的分析；2 、审查零件的结构工艺性 零件的类型：中型支架类（切开后属叉架类） ； 具有燕尾结构，

7、是零件的主要设计基准之一； ?52H7孔具有薄壁； ?52H7孔两端面处相对燕尾有凸台（作用）；调节螺钉孔M10底孔为深孔，且螺钉应保证和上螺母座接触面具有良好接触； 由以上分析加工时是否便于进刀、退刀；是否便于装夹及减少装夹次数等。2.2 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT1 5-33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，以便使对开螺母体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500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

8、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。2.3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：对象对开螺母体这样的零件来说，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

9、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。2.4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，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。工艺路线方案：各加工面标志如下：-THzdI ”、/ 还工序I .铸造。n.热处理。川.粗刨（铣）C面、B面、D面IV .铣1X3退刀槽V .粗加工两E面W .粗镗（？52）孑LVD .半精刨（铣）C面、B面毗.精刨（铣）C面、B面IX.刮研C

10、面、B面手工加工X .精加工两E面。幻.半精镗（?52 ）孑刘.精镗？52H7孔一一钻、铰？12H7孔XIII, . 铣切（5mm分离上下螺母座XIV, 钻 M10底孔（?8.5）XV, 攻M10螺纹XVI, 钻 2- ?7 及锪孔XVII, 清理去毛刺检验路线方案二：工序I .铸造。n.清砂。m.热处理。IV.清砂。V . 涂漆。w.划线。V . 粗车、半精车、精车一端面。Vffl .粗镗、精镗、粗铰、精铰 52H7孔并倒角1.5 x 45 0。X . 粗车、半精车、精车另一端面。X . 铣燕尾及空刀槽。幻.磨燕尾及空刀槽。刘.钻、扩钻、粗铰、精铰2 x12孑L。Xm . 切断。XV . 去

11、毛刺。XV . 清洗。Xw . 检验。XV . 入库。工艺方案的比较与分析： 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 52H7 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、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“对开螺母体”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，定位基准确定

12、如下：1. 52H7孔选择：精加工过的C B面与一侧面为定位基准，其中 C面限制3个不定度，为 主要定位基准面，B面限制2个不定度，为第二定位基准。粗车至 47m2z=7粗车第二次至 50mm2z=3精车至 51.5mm2z=1.5粗铰至 51.92mm2z=0.42精铰至52H7,表面粗糙度为 Ra1.6um 工序余量为2z=0.08 ;1.2 X 12 孑 L选择：C面为第一定位基准，限制3个不定度（保证与C面垂直度的要求）；B面为第二定位基准，限制2个不定度（保证两孔连线与?52H7孔轴线在 水的垂直度要求）；？52H7孔以削边销定位，限制1个不定度（保证两孔对中）。钻至 112z=11

13、扩钻至 11.85mm2z=0.85铰至 12mm2z=0.152. 一端面粗车至 992z=6；半精车至 97.82z=1.2精车至 972z=0.83. 另一端面粗车至 962z=1半精车至 96.52z=0.5精车至 952z=0.52.6 确定切削用量及基本工时工序I:铣燕尾及空刀槽9261 粗铳燕尾10#v=6m/min (0.1m/s )(表 1-10-151 )1.0ns=1000v/ n dw =1000 X 按机床选取nw=0.79 r/s实际切削速度3.14 x 40 =0.8r/s(47.8r/min )(47.5r/min )兀dwnw 3.14沢40 沃0.19-.v

14、0.43m /s10001000切削工时:100011=8.7 (表 1-11-12 )l 11t0=Smz75.28.7.53=158.3s (2.64min )2.6.2精铳燕尾#v=6m/min (0.1m/s ) (表 1-10-151 )1000v1000 0.1ns=二dw 3.14 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 v=n dw nw/1000=3.14 X 40X 0.79/1000=0.43m/s切削工时：l1=6.3 (表 1-11-12 )l+l175.2 6.3t0= smz.53 =1

15、53s (2.6min )2.6.3铳退刀槽s=0.02 0.03 (表 1-10-142 )选 s=0.02mmv=47m/min (0.78m/s) (表 1-10-144 )1000v1000 0.78ns= dw3.14 60 =4.14r/s(248r/min )按机床选取 nw=4 r/s (240r/min )二 dwnw _ 3.14 60 4实际切削速度 v= 10001000=0.75m/s (45m/min)切削工时：l1=5.9 ,12=4 (表 1-11-12 )sm=sz z n=0.02 x 4 x 36=2.88l li I215.9 4t0=sm288=3.7

16、85s (0.06min)264粗铳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)1000v _ 1000 0.93ns= - dw 3.14 80=3.7r/s(222r/min )按机床选取 nw=4.2r/s(252r/min )二 dwnw 3.14 80 4.2实际切削速度 v= 10001000=1.01m/s (61m/min)切削工时：l1= 37.5 ,12=2 (表 1-11-15 )sm=sz z n=0.1 x 18 x 3.7=0.37l 丨1 丨2 _ 29 37.52t0= (sm

17、0.37=185s (3min)2.6.5 精铳端面铣刀每转进给量0.100.12选 s0=0.12mmv=56m/m in=0.9m/s1000v1000 0.92ns= 7：dw 3.14 80 =3.7r/s(222r/min )按机床选取 nw=4.2r/s(252r/min )二 dwnw 3.14 80 4.2实际切削速度 v= 10001000=1.01m/s (61m/min)切削工时：11= 37.5 , 12=2 (表 1-11-15 )sm=sz z n=0.1 x 18 x 3.7=0.37l |1|2 _ 29 37.5 2t0=sm.37=185s (3min)2.

18、6.6 钻52H7孔并倒角1.5 X 45o(1) 粗镗第一次至47mm选择硬质合金可调节浮动镗刀B=25 , H=12(表8-32 )进给量 S=1.6-2.0，选 S=1.6mm/r (10-97) v=62.6m/min，n=398r/min (6.63r/min ) (表 10-98) 切削工时11=1.7 ,12=3.0，1=105 (表 11-9)t= (D-d1) /2= (47-40)/2=3.5mmI |1|2105 1.73.0t0= s*n 16 6.63=10.343 (0.17min) 粗镗第二次至50mmS=1.6-2.0，选 S=2.0mm/r (10-97)v=

19、56.6m/min，n=360r/min (6r/min) (表 10-98) 切削工时11=0.87，l=105 (表 11-9)t= (D-d1)/2= (50-47)/2=1.5mmI |i |2105 0.87 3.0t0= s n2.0 6=9.07s (0.15min) 精镗至52mS=1.6-2.0，选 S=1.6mm/r (10-97)v=62.6m/min，n=398r/min (6.63r/min ) (表 10-98) 切削工时11=0.58，l=105 (表 11-9)t= (D-d1)/2= (51.5-50)/2=0.75mmI |1 |2105 0.58 3.0t

20、0= s n化 6.63=10.24s (0.17min)2.6.7 钻 2 X 12 孑L选择直柄麻花钻(GB1436-78 钻到11.0mmS=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|1=0.05，|2=39，|=105 (表 11-10)t= (D-d1) 12= (52-51.92 ) /2=0.04mm1000v1000 0.47ns=二dw3.14 11 =l3.6r/s(816r/min )按机床选取 nw=800r/s (13.3r/min )二

21、dwnw_3.14 11 13.3实际切削速度 v =10001000= 0.46m/s切削工时：11=3.4 ,12=1.5 , L=20 (表 11-6)l |1|220 3.4 1.5to=nws13.3 0.25 =7.49s (0.13min) 扩孔钻至11.85S=0.7-0.9，S=0.7mm/r (10-75) v=22.2m/min，n=472r/min (表 10-76) 按机床选取 nw=460r/min=7.67r/s兀 dwnw3.14X11.85X7.67v =实际切削速度10001000=0.29m/s切削工时11=0.58，l2=1.5，l=20l l1 l22

22、0 0.58 1.5t -nws7.67X0.7 =4.11s (0.07min) 铰至12选用锥柄机用铰刀D=12 (表8-34)S=1.7 mm/r (10-81)v=10m/min，n=318r/min (5.3r/s )(表 10-84) 切削工时l1=0.05，l2=18，l=20丄 l l1 l220 0.05 18t0 :nws仃汇5.3=5.14s (0.09min )268车端面粗车至99mmS= (0.3 0.5 ) mm/r (10-19) 选 s=0.4 mm/rV=118m/min (1.97m/s)1000v1000 1.973.14 65 =9.65r/s(597

23、r/min )ns :按机床选取 nw=8.6r/s (516 r/s )实际切削速度为ndwnw 3.168.6v =10001000=1.76m/s (105m/min)l= (105-99) /2=3mm 11=3 ,12=2 , 13=5 (11-4)L=d/2+ 11+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mmt0= (L/s . n ). i =(42.5/0.4 x 8.6 ) x 2=24.72s (0.4min )半精镗至97.8mmS= (0.3 0.5 ) mm/r (10-19)选 s=0.3 mm/rV=35m/min (0.58m/s)1000v1000

24、0.58ns :Hdw3.165 =2.84r/s (171r/min )按机床选取 nw=2.5r/s (150 r/s )实际切削速度为ndwnw 3.14 沢 65汉2.5v =10001000=0.51m/s (30.615m/min)l=0.6 , l1=1 , l2=1 , l3=5 (11-4)L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0= ( L/s . n ). i =(39.5/0.3 x 2.5 ) x 仁52.7s (0.88min ) 精车至97mmS= (0.3 0.5 ) mm/r (10-19)选 s=0.3 mm/rv =100

25、01000=0.51m/s(30.615m/min)V=35m/min (0.58m/s)1000v1000 0.58ns :二 dw3.14 65 =2.84r/s(171r/min )按机床选取nw=2.5r/s (150 r/s )实际切削速度为兀 dw nw3.1465汇2.515l=0.4 , l1=1 , l2=1 , l3=5 (11-4)L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mm(39.5/0.3 x 2.5 ) x 仁52.7s (0.88min )t0= (L/s . n ). i = 倒角1.5 x 45S= (0.15 0.25 ) mm/

26、r (10-90)选 s=0.2 mm/rv= (1225) m/min (0.58m/s)，选 v=20 m/min=0.33m/m161000v1000 0.33ns :-dw 3.14 52 =2.02r/s(121r/min )按机床选取 nw=120r/min (2 r/s )1=0.75 ,11=0.4 (11-9)tm= (1+ 11 ) /nw . s= (0.75+0.4 ) / (2X 0.2 ) =2.87min (172.5s )2.6.9 切断选用锯片铣刀，D=175m(8-38 )，齿数(838)S= (0.03 0.04 ) mm/r (10-142)选 s=0.

27、03 mm/rv=34m/min (0.57m/s),1000v1000 0.57n s兀 dw 3.14沢75 =2.412r/s(144r/mi n)实际切削速度为ndw nw 3.14X75X2.5v 二10001000=0.59m/s (35m/min)11=6 , I2=4mm( 11-12)Sm= Sz Z - n=0.03 x 40x 2.5=3mm丄 l l1 l283614to 二sm3=49s (0.82min)3机床夹具设计3.1工序尺寸精度分析由工序图知，本道工序为钻两个 12的拨销孔， 由工序尺寸精度可知此工序精度要求较高。保证12孔中心轴线与C面垂直度要求达到0.0

28、5，应限制X旋转，Z旋转保证 12孔的轴向位置应限制y移动保证 12孔相对于 52孔中心线的对称度应限制X移动保证 12与 7孔垂直分布应限制Y旋转 保证12孔与E面间的距离应限制Z移动 综合结果应限制所有六个自由度，完全定位。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，采用左定位块下表面限制 X转动、丫移动、Z转动 三个自由度，定位块上的定位条限制 X移动、丫转动，削边销限制Z移动。采用滑动夹紧块夹紧。3.3 定位元件的确定1. ：心轴 162. 菱形销与 12孔配合 H7/h7 2=2b/D 2( k+Aj- 1/2

29、)=2 X 3/12 (0.15+0.05-0.021/2 ) =6/12 X 0.1895=0.095 d 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=0 db=1/2*(55.025-54.975)=0.025所以 dw=2*A db+A 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：2 0 8 查机械工程师夹具手册表1-2-7切削扭矩计算公式M=0.34*D S. KP得90020.8 ”厂 0.75M=0.