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大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 論文 題 目 對(duì)合螺母座工藝及鉆夾具設(shè)計(jì) 所屬系部 所屬專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 所屬班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 目 錄 緒論 3 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 3 1 2 任務(wù)分析 3 1 3 與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研 3 1 3 1 開(kāi)合螺母下座體的用途 3 1 3 2 工藝流程 3 1 3 3 夾具 4 第 2 章 工藝部分 5 2 1 引言 5 2 2 開(kāi)合螺母下座體的結(jié)構(gòu)分析 5 2 3 工藝分析 5 2 4 制定工藝規(guī)程 6 2 4 2 基準(zhǔn)面的選擇 6 2 4 3 工藝路線的制定 6 2 4 4 加工方法的選擇 6 2 4 5 加工的順序安排 7 2 4 7 制定加工工藝路線 7 2 5 重要工序尺寸 加工余量 精度的確定 8 2 5 1 50 孔 8 2 5 2 2X 12 孔 8 2 5 3 底面的加工 9 2 6 機(jī)床以及刀具的選擇 9 2 6 1 機(jī)床的選擇 9 2 6 2 刀具的選擇 9 2 7 主要切削用量的確定 9 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) 13 3 1 機(jī)床夾具概述 13 3 2 工件在夾具中的定位 14 3 3 被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制定工序的加工要求 16 3 4 定設(shè)計(jì)方案的討論 18 3 5 切削力及夾緊分析計(jì)算 19 3 6 夾具的夾緊裝置和定位裝置 20 3 7 誤差分析與計(jì)算 22 3 8 對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 22 3 9 夾具操作步驟分析和可靠性預(yù)測(cè) 23 3 10 編寫(xiě)主要夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程 23 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 25 緒論 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)分為兩個(gè)部分 一是開(kāi)合螺母下座體的加工工藝流程 主 要包括分析任務(wù)給定工件尺寸要求 形位要求 表面粗糙度的要求 以及制定 一套工藝流程使工件達(dá)到任務(wù)要求 二是設(shè)計(jì)夾具 1 2 任務(wù)分析 工藝部分先要考慮加工工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及生產(chǎn)批量 并按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 考慮在加工的過(guò)程中用何種手段能實(shí)現(xiàn)工件各個(gè)面 孔的加工 在提高效率的 同時(shí)還要保證保證加工精度 夾具部分重點(diǎn)考慮的兩個(gè)部分一個(gè)是定位 另一個(gè)則是加緊 定位部分的 設(shè)計(jì)需要保證工件在夾具上處于完全定位 即 6 個(gè)方向上的自由度完全被限定 加緊則需要保證工件在切削力的作用下依然能在正確位置不發(fā)生偏移 并且?jiàn)A 緊力的施加需要保證不能破壞工件 1 3 與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研 1 3 1 開(kāi)合螺母下座體的用途 開(kāi)合螺母下座體又稱(chēng)為 對(duì)合螺母 主要由上下兩個(gè)半螺母構(gòu)成 裝在機(jī) 床溜板箱體后壁的導(dǎo)軌中 開(kāi)合螺母下座體的底部各有一個(gè)圓孔 圓孔與槽盤(pán) 的滑槽相連接 扳動(dòng)機(jī)床手柄 經(jīng)軸帶動(dòng)槽盤(pán)順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 通過(guò)銷(xiāo)釘 的作用與上下兩個(gè)開(kāi)合螺母下座體使其分離或者閉合 從而與開(kāi)合螺母下座體 中的絲杠?chē)Ш匣蛎撻_(kāi) 從而起到一個(gè)相當(dāng)于 離合器 的作用 完成機(jī)床從手 動(dòng)到機(jī)動(dòng)的轉(zhuǎn)換 1 3 2 工藝流程 工藝流程指的是勞動(dòng)者通過(guò)生產(chǎn)工具將各類(lèi)原料 半成品 按照一定的順 序進(jìn)行連續(xù)加工 最終使其成為成品的過(guò)程 工藝流程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下基本要求 1 能滿(mǎn)足產(chǎn)品的質(zhì)量以及數(shù)量的 指標(biāo) 2 符合經(jīng)濟(jì)性 3 具有合理性 4 環(huán)保 5 生產(chǎn)過(guò)程具有可操作性 6 生產(chǎn)過(guò)程具有可控制性 我國(guó)近年更加注重以下幾個(gè)方面 1 盡量采用先 進(jìn)成熟的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù) 2 盡量采取機(jī)械化自動(dòng)化 3 減少三廢的排 放 4 保障安全生產(chǎn) 1 3 3 夾具 夾具是指機(jī)械加工中用來(lái)固定加工工件使之具有正確的位置 以便于接受 施工或者檢測(cè)設(shè)備 本次設(shè)計(jì)的是一種用于車(chē)床上的加工工件內(nèi)回轉(zhuǎn)面的夾具 安裝于車(chē)窗主 軸上 4 第 2 章 工藝部分 2 1 引言 本章主要任務(wù)是分析任務(wù)給定圖樣的技術(shù)要求 加工零件的各尺寸精度 形狀精度 位置精度和表面粗糙度達(dá)到圖紙要求 并編制零件加工工藝流程 填寫(xiě)零件加工工藝卡片以及說(shuō)明書(shū) 2 2 開(kāi)合螺母下座體的結(jié)構(gòu)分析 圖 1 本次任務(wù)給定的開(kāi)合螺母下座體由左右兩個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的半螺母組成 底部 有 55 的燕尾 燕尾凸臺(tái)地面有 2X 12 孔深 18 開(kāi)合螺母下座體中間開(kāi) 50 的根部留有空刀槽 燕尾凸臺(tái) B1 B2 以及 C 面表面質(zhì)量要求 2 6 燕尾凸臺(tái)底面 2 個(gè) 12 光孔 要求達(dá)到 7 級(jí)精度內(nèi)表面質(zhì)量要求 2 6 孔間距 0 05 50 孔要求達(dá)到 7 級(jí) 精度 圖 2 2 3 工藝分析 將開(kāi)合螺母下座體的加工分為兩類(lèi) 1 軸類(lèi) 外表面 的加工 主要加工面有長(zhǎng)度尺寸為 75 2mm 的底面 兩個(gè)倒角 B1 B2 C 面 開(kāi)合 螺母下座體圓筒部左右兩個(gè)端面 50 中心線到燕尾凸臺(tái)底面 33 0 05mm 中 5 線到左邊端面距離 49 上表面總長(zhǎng) 96 下表面總長(zhǎng) 105 01 燕尾凸臺(tái)底面到 C 面距離 18 25 0 2 孔類(lèi) 內(nèi)表面 的加工 主要有 50 以及兩個(gè) 12 的孔 12 孔間距要求達(dá)到 0 05 2 4 制定工藝規(guī)程 2 4 1 確定毛坯的型式 任務(wù)給定工件輪廓不大 大批量生產(chǎn) 加工條件較高 選擇離心鑄造毛胚 離心鑄造得來(lái)的鑄件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能 材料選用 灰口鑄鐵 HT150 其鑄造性能良好 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 2 4 2 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面是用來(lái)作為基準(zhǔn)以確定其他點(diǎn) 線 面尺寸之間尺寸的平面 所以 選擇正確的基準(zhǔn)面可以提高生產(chǎn)效率 保證加工質(zhì)量 開(kāi)合螺母下座體的加工當(dāng)以底面以及兩個(gè)直徑 12 的光孔為精基準(zhǔn) 而為精基準(zhǔn) 的表面應(yīng)該提前加工完 粗基準(zhǔn)選擇的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是如何確保加工面有足夠的余 量 使得不加工面的位置尺寸符合任務(wù)給定的要求 因此依據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則 選取 R34 的大外圓為粗基準(zhǔn)來(lái)加工燕尾槽導(dǎo)軌面 然后以燕尾槽為面為基準(zhǔn)加 工 50 的螺孔 2 4 3 工藝路線的制定 開(kāi)合螺母下座體的形狀比較復(fù)雜 需要加工的表面不便于集中加工 為保 障大批量生產(chǎn)的效率 需要在各個(gè)工序中選用高效率的專(zhuān)用機(jī)床 采取工序分 散的原則擬定路線 2 4 4 加工方法的選擇 依據(jù) 機(jī)械制造工藝學(xué) 表 A 5 A 6 以及零件圖精度要求查詢(xún)經(jīng)濟(jì)加工精 度 選擇主要加工面的加工方法 加工面 表面質(zhì)量要求 精度 加工方法 孔 50 2 6 IT7 粗鏜 半精鏜 精鏜 孔 12 2 6 I77 鉆 擴(kuò) 粗絞 精絞 6 C B1 B2 2 6 無(wú) 粗刨 半精刨 精刨 圓筒端面 2 6 無(wú) 粗銑 半精銑 底平面 6 3 無(wú) 粗銑 半精銑 2 4 5 加工的順序安排 依據(jù)零件圖 質(zhì)量要求比較高 一道工序顯然不可以滿(mǎn)足質(zhì)量要求 所以 需要多道工序逐步達(dá)到質(zhì)量要求 依照加工性質(zhì)的不同 將加工順序分為 粗 加工 半精加工 精加工三個(gè)階段 粗加工 切除毛坯大部分加工余量 使毛坯大體上接近于成品 半精加工 留出精加工的加工余量為精加工做好準(zhǔn)備 精加工 保證各個(gè)主要加工面達(dá)到圖紙要求 2 4 6 加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循的原則 a 先粗后精 先安排粗加工工序 再安排精加工工序 b 基面先行 先將底平面加工 然后以底平面和 R34 大圓弧為基準(zhǔn)加工孔 12 c 加工過(guò)程中應(yīng)該先加工平面 后加工孔 這樣利用加工后的平面定位穩(wěn)定 可靠 而且容易加工 提高孔的加工精度 2 4 7 制定加工工藝路線 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 鑄 鑄造毛坯 兩件合一 2 熱處理 時(shí)效處理 3 刨 1 粗 半精刨燕尾槽 2 粗 半精刨 C 基準(zhǔn)面 牛刨 4 銑 1 銑兩端側(cè)面 臥式銑床 5 車(chē) 1 粗 精車(chē) R37 面 2 鉆 擴(kuò) 55 留余量 3 調(diào)頭粗 精車(chē)另外一側(cè) R37 面 臥式銑床 6 鉆 1 鉆孔 2 6 5 锪錐孔 90 鉆另一孔 7 2 鉆 擴(kuò) 鉸 2 12H7 鉆床 7 銑 切割 控制尺寸 5 臥式銑床 7 8 鉗 去毛刺 9 檢 檢驗(yàn) 10 磨 磨燕尾槽 兩件合一 磨床 11 檢 總檢 12 清洗 入庫(kù) 2 5 重要工序尺寸 加工余量 精度的確定 2 5 1 50 孔 最終需要加工至尺寸 50 查 互換性測(cè)量技術(shù) 可得 7 級(jí)精度03 查 機(jī)械制造工藝學(xué) 需要經(jīng)過(guò)一次粗鏜 二次粗鏜 半精鏜 精鏜 可以達(dá) 到要求 查表 金屬機(jī)械加工 表 4 17 查出鏜孔各工序尺寸以及工序間余量 粗鏜階段 第一次粗鏜至 47 IT13 38 0 第二次粗鏜至 50 IT12 25 半精鏜階段 半精鏜至 50 5 IT10 1 0 精鏜階段 精鏜至 50 IT7 3 工序間加工余量 粗加工階段 5mm 半精加工階段 2 5mm 精加工階段 0 5mm 則鏜 50 孔總加工余量為 6mm 2 5 2 2X 12 孔 最終需要加工尺寸至 12 查 互換性測(cè)量技術(shù) 可得 7 級(jí)精度018 查 機(jī)械制造工藝學(xué) 需要經(jīng)過(guò)鉆孔 擴(kuò)孔 粗絞 精絞可以達(dá)到要求 其中可以將鉆孔 擴(kuò)孔視為粗加工階段 查表 金屬機(jī)械加工 表 4 15 查出絞孔各工序尺寸以及工序間余量 粗絞 精絞視為半精加工 精加工階段 鉆孔階段 鉆孔至 11 IT11 1 0 擴(kuò)孔階段 擴(kuò)孔至 12 85 IT11 粗絞階段 粗鉸至 12 95 IT9 043 精絞階段 精鉸至 12 IT7 18 8 工序間加工余量 排除鉆孔 擴(kuò)孔 0 85mm 粗絞 0 1mm 精絞 0 05mm 則加工 12 孔總余量為 1mm 2 5 3 底面的加工 查表 金屬機(jī)械加工 表 4 28 查出平面加工工序尺寸以及工序間余量 精刨 B1 B2 C 面后 下底面到 C 面尺寸達(dá)到 18 0 mm 加工余量25 0 0 5mm 故此 半精刨加工時(shí)下底面到 C 面尺寸為 17 5 IT8 粗銑底平面 加工余量 2 5mm 則粗銑前 總高度應(yīng)為 84 5 IT11 毛坯 尺寸 2 6 機(jī)床以及刀具的選擇 2 6 1 機(jī)床的選擇 工序 10 25 45 為銑削加工 工步少 依據(jù)工件尺寸選擇 X6132 立式銑床 工序 20 40 為鉆孔 擴(kuò)孔 絞孔加工 依據(jù)工件尺寸選擇 Z5125A 立 式鉆床 工序 35 55 為粗鏜 精鏜 半精鏜加工 依據(jù)工件尺寸選擇 C620 車(chē) 床 工序 30 50 為粗刨 半精刨 精刨加工 依據(jù)工件尺寸選擇 B6025 刨 床 2 6 2 刀具的選擇 底面銑削選擇硬質(zhì)合金刀端面銑刀 鉆孔 12mm 時(shí) 選用直柄麻花鉆 銑削端面時(shí)選擇硬質(zhì)合金端面銑刀 鏜孔時(shí)選用硬質(zhì)合金 60 內(nèi)孔車(chē)刀 刨削 粗刨時(shí)選用平面刨刀 精刨時(shí)選用圓頭精刨刀 2 7 主要切削用量的確定 查詢(xún) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 表 5 1 5 30 選擇進(jìn)給量 切削速度并計(jì) 算出主軸轉(zhuǎn)速 工序 10 粗 半精刨 C 基準(zhǔn)面 9 在粗銑工序時(shí) 取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率 所以 a 2 5mmp 取每齒進(jìn)給量 f 0 3mm zz 取切削速度 V 34 6m minc 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000v d 1000 34 6 3 14 80 137r min 工序 40 半精銑粗 半精刨 C 基準(zhǔn)面 半精銑時(shí) 背吃刀量取 0 5mm 至 2mm 故背吃刀量 a 等于半精銑工序時(shí)的p 加 工余量 1mm 取每齒進(jìn)給量 f 0 2mm zz 取切削速度 V 40m minc 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000 40 3 14 80 159r min 工序 25 粗銑左右兩側(cè)端面 在粗銑工序時(shí) 取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率 所以 a 等于粗銑p 工序時(shí)的加工余量 3mm 查手冊(cè) 取每齒進(jìn)給量 f 0 3mm zz 取切削速度 V 34 6m minc 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000 34 6 3 14 65 170r min 工序 50 半精銑左右兩端面 半精銑時(shí) 背吃刀量取 0 5mm 至 2mm 背吃刀量 a 等于半精銑工序時(shí)的加p 工余量 1mm 取每齒進(jìn)給量 f 0 2mm zz 取切削速度 V 40m minc 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n 1000 40 3 14 65 196r min 工序 20 鉆孔 擴(kuò)孔 工步 1 鉆孔至 11 第一次鉆孔加工余量為 11mm 一次行程鉆完 故選擇背吃刀量 a 等于鉆孔p 10 工步時(shí)的加工余量 11mm 工件材料 HT150 布氏硬度 180HBS 選擇進(jìn)給量 f 0 45mm r 選擇切削速度 V 0 45mm rc 鉆床主軸轉(zhuǎn)速 n 60000V d 60000 0 45 3 14 11 782 7r min 工步 2 擴(kuò)孔至 12 擴(kuò)孔時(shí)加工余量 0 85mm 一次行程擴(kuò)完 故選擇背吃刀量 a 等于擴(kuò)孔工步p 時(shí)的加工余量 0 85mm 工件材料 HT150 布氏硬度 180HBS 選擇進(jìn)給量 f 0 8mm r 選擇切削速度 V 0 18m sc 鉆床主軸轉(zhuǎn)速 n 60000V d 60000 0 18 3 14 12 85 290 2r min 工步 2 精絞孔至 12 精絞孔的加工余量為 0 05mm 一次行程絞完 背吃刀量 a 等于精絞孔工步p 時(shí)的加工余量 0 05mm 選擇進(jìn)給量 f 2 5mm r 切削速度 V 10m minc 主軸轉(zhuǎn)速 n 1000V d 1000 10 3 14 12 267r min 266r minc 工序 35 粗鏜 50 在粗鏜工序時(shí) 取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率 所以 a 5mmp 選擇進(jìn)給量為 f 0 5mm r 取削速度為 V 0 5m sc 車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速 n 60000V d 60000 0 5 3 14 40 238 8r minc 工序 60 半精鏜 精鏜大孔 工步 1 半精鏜 半精鏜工序時(shí) 背吃刀量通常取 0 5 2 5mm 故取背吃刀量 a 等于半精鏜p 工序時(shí)的加工余量 2 5mm 選擇進(jìn)給量為 f 0 4mm r 切削速度為 V 0 6m sc 車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速 n 60000V d 60000 0 6 3 14 40 286 6r min 工步 2 精鏜 11 取背吃刀量 a 等于精鏜工序時(shí)的加工余量 0 5mmp 選擇進(jìn)給量為 f 0 3mm r 切削速度為 V 0 4m s c 車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速 n 60000V d 60000 0 4 3 14 40 192 1r min 12 第 3 章 夾具設(shè)計(jì) 見(jiàn)夾具說(shuō)明書(shū) 13 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 鑄 鑄造毛坯 2 熱處理 時(shí)效處理 3 銑 1 銑底面 2 銑與定位鍵配合 的面 臥式銑床 X6132 4 銑 銑上表面各個(gè)小凸 臺(tái) 立式銑床 X50K 5 銑 銑夾具體兩側(cè) U 型 槽 立式銑床 X50K 6 鉆 1 鉆 M8 底孔 6 8 2 鉆兩 M6 底孔 5 3 鉆兩 M5 底孔 4 2 4 鉆 10 孔 5 鉆四個(gè) 5 孔 6 鉆兩 6 銷(xiāo)孔 鉆床 7 攻螺紋 1 攻兩 M8 2 攻兩 M6 3 攻兩 M5 鉆床 8 鉗 去毛刺 9 檢 檢驗(yàn) 10 檢 總檢 11 清洗 入 庫(kù) 清洗 入庫(kù) 14 總結(jié) 通過(guò)為期一個(gè)半星期的課程設(shè)計(jì)使我加深了對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)這一門(mén)課程實(shí)用 性的理解 也是我明白了工廠里面工人操作流程 對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程 加工工藝規(guī)程 我有了一些粗層次的了解 我認(rèn)為出去以后當(dāng)我看到那一張張 工序卡片 工藝卡片 我一定能看懂它 感謝有這樣一次機(jī)會(huì) 感謝我們團(tuán)體 成員為這次課程設(shè)計(jì)所付出的辛勤努力 以及傅老師的指導(dǎo) 參考文獻(xiàn) 1 盧秉恒 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2007 12 2 孟少農(nóng) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 3 柯建宏 賓鴻贊 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 華中科技大學(xué)出版社 2006 4 鄭修本 機(jī)械制造工藝學(xué) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 5 鄒青 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2004