開合螺母座夾具設計（帶CAD圖紙和說明書）

開合螺母座夾具設計（帶CAD圖紙和說明書）,螺母,夾具,設計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 機床夾具設計課程設計報告書課題名稱：開合螺母座夾具設計 姓名： 學號： 院系： 專業(yè)：指導教師：目 錄一、零件的分析1.1 毛坯的生產類型1.2毛坯的鑄造形式 1.3毛坯精度尺寸1.4確定毛坯鑄件的重量1.5確定機械加工余量1.6確定鑄鐵件的尺寸偏差1.7零件的作用二、工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式2.2基面的選擇2.3制定工藝路線2.4工藝路線方案2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定2.6確定切削用量及基本工時三、機床夾具設計3.1工序尺寸精度分析3.2定位元件的確定3.3定位誤差分析計算四、體會總結14一零件的分析1.1 毛坯生產類型確定毛坯類型為3000件/年，由表（2-5.6）劃分生產類型的參考數(shù)據(jù)確定為中批，工作制度8小時/班制。1.2 毛坯鑄造形式將融化了的金屬澆注到旋轉著的模型中，由于離心力的作用，金屬液粘貼于模型的內壁上，凝結后所得鑄件外形與模型內壁的形狀相同，使用這種方法可以毋需澆注口，故能顯著地減少金屬的消耗。由于免除了砂型和制模的設備，以及減少了鑄工車間的面積，生產成本就有了降低；而所得逐漸則具有緊密與微細的顆粒結構及較好的機械性能。因此采用離心鑄造,這從提高生產率、保證加工精度來考慮也是應該的。1.3 毛坯的選擇 根據(jù)零件圖所標出的零件材料，可知該零件按現(xiàn)行標準標注應為：HT200，選擇鑄件使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠毛坯制造方法：鑄造；根據(jù)零件生產綱領和生產類型，查手冊可知應采用沙模鑄造、機器制模1.4 毛坯精度尺寸由表（2-5-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應大于表面層厚度，即大于1mm，小于4mm。由JK67-62，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、中批生產的鑄件。1.5 確定機械加工余量由表（2-5-5）確定2級鑄鐵件的機械加工余量：頂面加工余量為4.0mm，底面及側面加工余量為3.0mm。1.6 確定鑄鐵件的尺寸偏差由(標-5-6)查得2級鑄鐵件尺寸偏差為0.8mm。1.7 零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床對開螺母體下部。對開螺母體是用于接通和斷開從絲杠傳來的運動。車削螺紋時，將開合螺母合上，絲杠通過對開螺母體傳動溜板箱和刀架；否則就將對開螺母體脫開。車削螺母時，順時針方向轉動手柄，通過軸帶動曲線槽盤轉動，曲線槽盤上的曲線槽盤形狀，通過圓柱銷帶動上半螺母在溜板箱體后面的燕尾形導軌內上下移動，使其相互靠攏，將對開螺母體和絲杠嚙合。若逆時針方向轉動手柄，則兩半螺母相互分離，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，不會因為螺母上的徑向力而自動脫開。二工藝規(guī)程設計2.1 加工順序的確定原則先粗后精，加工分階段進行的原則；基準先行的原則；（先加工基準面）先主后次的原則；（先加工主要表面，后次要表面）先面后孔的原則。（先加工平面，后加工孔） 2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證、生產率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。粗基準的選擇：按照有關粗基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應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。選取燕尾為粗基準，利用左、右兩個定位塊和一個削邊銷對其進行限制，以消除六個不定度，達到過定位。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題。2.3 工序劃分的確定工藝流程（草擬工藝路線）方案一：（先粗后精原則、先面后孔原則等）：預先熱處理粗刨（銑） C面、B面、D面銑1X3退刀槽粗加工兩E面粗鏜（52）孔半精刨（銑）C面、B面精刨（銑）C面、B面刮研C面、B面手工加工精加工兩E面半精鏜（ 52 ）孔精鏜52H7孔鉆、鉸12H7孔銑切（5mm）分離上下螺母座鉆M10底孔（8.5）攻M10螺紋鉆2- 7及锪孔清理去毛刺檢驗方案二（工序集中）：預先熱處理粗刨（銑）C面、B面、D面半精銑C面、B面銑2-1X3退刀槽精刨（銑）C面、B面刮研C面、B面手工加工粗加工兩E面與粗鏜（52）孔精加工兩E面與半精鏜、精鏜（ 52 ）孔鉆、鉸12H7孔銑切（5mm）分離上下螺母座鉆M10底孔（8.5）與攻M10螺紋鉆2- 7及锪孔清理去毛刺檢驗工序集中與工序分散：工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設備，刀具等比較簡單，機床調整工作簡化，對操作工人的技術水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產的情況，采用工序集中輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，退磁，檢驗等。2.4工藝路線方案：工序. 鑄造。 . 時效處理。 . 粗銑底面、燕尾座 . 粗車外圓端面并倒角1.5 x 457 . 粗鏜中心孔52H . 半精銑、精銑底面、燕尾座，退刀槽 . 刮研對開螺母體燕尾（鉗工） . 半精鏜、精鏜中心孔52H .對開螺母體鉆底面孔2 x 12孔 . 銑開 . 鉆螺紋孔，攻螺紋M10。2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“對開螺母體”零件材料為HT15-33灰鑄鐵。毛坯重量為4公斤，生產類型為中批生產，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，分別對各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定如下：1. 52H7孔精鏜至52H7，表面粗糙度為Ra1.6um，工序余量為2z=0.08；半精鏜至51.5mm 2z=1.5；粗鏜第二次至50mm 2z=3；粗鏜至47m 2z=7；2. 2 12孔鉸至12mm 2z=0.15；擴鉆至11.85mm 2z=0.85；鉆至11 2z=11；3. 一端面精銑至105 2z=0.08；半精銑至105.2 2z=0.2；粗銑至107 2z=6；4. 另一端面精銑至95 2z=0.5；半精銑至96.5 2z=0.5；粗銑至96 2z=1；2.6 確定切削用量及基本工時2.6.1 粗銑燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns=1000v/dw =1000 40 =0.8r/s（47.8r/min）按機床選取nw=0.79 r/s （47.5r/min）實際切削速度切削工時：l1=8.7（表1-11-12）t0=158.3s（2.64min）2.6.2 粗銑端面選擇高速鋼套式面銑刀每齒進給量：sz=0.1-0.2（10-113）選sz=0.1mmv=56m/min（0.92m/s） ns= =3.7r/s（222r/min）按機床選取nw=4.2r/s （252r/min）實際切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工時：l1=37.5，l2=2（表1-11-15）sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=（=185s（3min）2.6.3 銑退刀槽s=0.020.03（表1-10-142）選s=0.02mmv=47m/min（0.78m/s） （表1-10-144）ns= =4.14r/s（248r/min）按機床選取nw=4 r/s （240r/min）實際切削速度v= =0.75m/s（45m/min）切削工時：l1=5.9，l2=4（表1-11-12）sm=sz z n=0.02 436=2.88t0=3.785s（0.06min）2.6.4 精銑燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）ns= =0.8r/s（47.8r/min）按機床選取nw=0.79 r/s （47.5r/min）實際切削速度v=dw nw/1000=3.14400.79/1000=0.43m/s切削工時：l1=6.3（表1-11-12）t0=153s（2.6min）2.6.5 精銑端面銑刀每轉進給量0.100.12選s0=0.12mmv=56m/min=0.9m/s ns=3.7r/s（222r/min）按機床選取nw=4.2r/s （252r/min）實際切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工時：l1=37.5，l2=2（表1-11-15）sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=185s（3min）2.6.6 鉆52H7孔并倒角1.545(1) 粗鏜第一次至47mm選擇硬質合金可調節(jié)浮動鏜刀 B=25，H=12（表8-32）進給量S=1.6-2.0，選S=1.6mm/r（10-97）v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min） （表10-98）切削工時 l1=1.7，l2=3.0， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（47-40）/2=3.5mmt0=10.34s（0.17min） 粗鏜第二次至50mmS=1.6-2.0，選S=2.0mm/r（10-97）v=56.6m/min，n=360r/min（6r/min） （表10-98）切削工時 l1=0.87， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（50-47）/2=1.5mmt0=9.07s（0.15min） 精鏜至52mS=1.6-2.0，選S=1.6mm/r（10-97）v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min） （表10-98）切削工時 l1=0.58， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mmt0= =10.24s（0.17min）2.6.7 鉆2 12孔選擇直柄麻花鉆（GB1436-78） 鉆到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/切削工時 l1=0.05，l2=39， l=105（表11-10）t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mmns= =13.6r/s（816r/min）按機床選取nw=800r/s （13.3r/min）實際切削速度v = = 0.46m/s切削工時：l1=3.4，l2=1.5，L=20（表11-6）t0=7.49s（0.13min）擴孔鉆至11.85S=0.7-0.9，S=0.7mm/r（10-75）v=22.2m/min，n=472r/min（表10-76） 按機床選取nw=460r/min=7.67r/s實際切削速度=0.29m/s切削工時 l1=0.58，l2=1.5， l=20=4.11s（0.07min）鉸至12選用錐柄機用鉸刀 D=12（表8-34）S=1.7 mm/r（10-81）v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）（表10-84） 切削工時 l1=0.05，l2=18， l=20=5.14s（0.09min）2.6.8 銑端面 銑車至107mmS=（0.30.5） mm/r （10-19）選s=0.4 mm/rV=118m/min（1.97m/s）=9.65r/s（597r/min）按機床選取nw=8.6r/s（516 r/s）實際切削速度為=1.76m/s（105m/min）l=（105-99）/2=3mm，l1=3，l2=2 ，l3=5（11-4）L=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） 半精銑至105.8mmS=（0.30.5） mm/r （10-19）選s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s）=2.84r/s（171r/min）按機床選取nw=2.5r/s（150 r/s）實際切削速度為=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/sn ）i =（39.5/0.32.5）1=52.7s（0.88min） 精銑至105mm S=（0.30.5） mm/r （10-19）選s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s） =2.84r/s（171r/min）按機床選取nw=2.5r/s（150 r/s）實際切削速度為=0.51m/s（30.615m/min）l=0.4，l1=1，l2=1 ，l3=5（11-4）L=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1.545S=（0.150.25） mm/r （10-90）選s=0.2 mm/rv=（1225）m/min（0.58m/s），選v=20 m/min=0.33m/m =2.02r/s（121r/min）按機床選取nw=120r/min（2 r/s）l=0.75，l1=0.4（11-9）tm=（l+ l1）/nw s=（0.75+0.4）/（20.2）=2.87min（172.5s）2.6.9 切斷選用鋸片銑刀，D=175mm（8-38），齒數(shù)（838）S=（0.030.04） mm/r （10-142）選s=0.03 mm/rv=34m/min（0.57m/s）， =2.412r/s（144r/min）實際切削速度為=0.59m/s（35m/min）l1=6 ，l2=4mm（11-12）Sm= SzZn=0.03402.5=3mm=49s（0.82min）三、機床夾具設計1. 工序尺寸精度分析由工序圖知，本道工序為鉆、锪6.5徑向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求較低。保證6.5孔中心軸線與55孔中心線垂直。應限制X旋轉，Z旋轉保證6.5錐孔為90應限制Z移動保證6.5孔的軸向位置應限制y移動保證6.5孔相對于52孔中心線的對稱度應限制X移動保證6.5與12孔垂直分布應限制Y旋轉綜合結果應限制X移X轉，Y移Y轉，Z移Z轉2. 定位元件的確定1.：心軸52h72. 菱形銷與12孔配合H7/h7 2=2b/D 2（k+j- 1/2） =23/12（0.15+0.05-0.021/2）=6/120.1895=0.095d 2=（12-0.095）h7（0 -0.018）3. 定位誤差分析計算(1) 分析同軸度誤差用用心軸定位，設計基準與定位基準重合jb=0db=1/2*(52.025-51.975)=0.025所以dw=2*db+jb=0.051/3T T=0.4mm（2）分析菱形銷的定位誤差Dmax-dmin=12.013-11.887=0.1261/3T T=0.4mm（3）分析軸向尺寸，心軸軸肩定位，設計基準與工序基準重合jb=0db=0所以dw=05.夾緊方案及元件的確定（1）計算切削力及所需加緊力：查機械工程師夾具手冊表1-2-7切削扭矩計算公式M=0.34*DSKP得M=0.34*10*0.2*=10.91N*M切削力計算公式PX=667*10*0.2*（900/736）=2514.03n查機械工程師夾具手冊表1-2-11得Wk=K*P*L/ (*H+L)得 Wk=5774.27N加緊如圖所示夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體.6、機床夾具裝配圖的技術要求1）定位元件工作表面C面相對于夾具對定表面的平行度要求；2）鉆套軸心線相對于夾具對定表面C面的垂直度要求；3）定位元件 工作表面C面間的平面度要求；4）鉆套軸心線相對于定位元件表面C面的垂直度要求；5）鉆套軸心連線相對于定位元件B面的平行度要求；6）鉆模板工作表面相對于對定表面的平行度要求；四、體會總結這次關于夾具設計是我們真正理論聯(lián)系實際、深入了解設計概念和設計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設計的綜合素質大有用處。剛開始設計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設計。老師給我們詳細講解了機械設計應注意的問題，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術要求，在根據(jù)零件的技術要求畫出毛坯和零件合圖。然后運用所學的工藝機加工知識，編排出工件的工藝過程。再進行工裝設計。通過2周多的設計實踐，使我對夾具設計有了更多的了解和認識.為我們以后的工作打下了堅實的基礎。參考文獻：【1】機械制造工藝學清華大學出版社 【2】機械制圖（第六版）大連理工大學工程圖學教研室【3】機械設計（第九版）濮良貴，陳國定 高等教育出版社【4】機械設計圖冊 高等教育出版社【5】機械制造工藝課程設計指導書（第3版）吳拓 機械工業(yè)出版社 機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱開合螺母下部零件名稱開合螺母下部共12頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號15鉆、擴孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臺式鉆床Z5125A夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝11。5鉆頭、游標卡尺2鉆11.5孔，深2011。85擴孔鉆頭160451.2613擴11.85孔200550.80.151 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱開合螺母下部零件名稱開合螺母下部共12頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號20銑面、空刀槽HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X6132夾具編號夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1安裝游標卡尺、鋸片銑刀2粗銑B面650600.62.513銑空刀槽700400.61.514銑導軌側面650500.62.51 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）機械加工工序卡片產品型號零件圖號2機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱開合螺母下部零件名稱開合螺母下部共頁第頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每 臺 件 數(shù)備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件001鑄鑄造005熱退火010銑裝夾：見工序圖10X6132專用夾具、游標卡尺、鋸片銑刀粗銑平面015鉆裝夾：見工序圖15Z5125A專用夾具、游標卡尺、11。5鉆頭、11。85擴孔鉆頭鉆11.5孔，深20擴11.85孔020車裝夾：見工序圖20X6132游標卡尺、鋸片銑刀粗銑B面銑空刀槽銑導軌面 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期2