C6140车床对开合螺母座的工艺编制.docx

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C6140车床对开合螺母座的工艺编制

目录

第一章课程设计任务2

一、设计题目：

2

二、设计方法与步骤2

第二章开合螺母座设计3

一、开合螺母座毛坯图确定3

第三章C6140车床对开合螺母下座工艺规程编制5

一、分析加工零件的工艺性（原始资料分析）5

二、工艺路线的拟定7

三、确定加工方法12

第四章工艺装备（机床专用夹具）设计13

一、定位方案设计与分析13

二、夹紧方案设计13

三、对定方案设计15

第一章课程设计任务

一、设计题目：

C6140车床对开合螺母座工艺编制

钻2-φ12H7孔钻模（钻床夹具）设计

要求：

零件的年生产纲领为500件/年

任务：

1、毛坯图A3

2、工艺卡一套

3、夹具装配图A1

4、课程设计说明书

二、设计方法与步骤

1、准备工作阶段

2、工艺路线拟定阶段

3、工序设计阶段

4、最终确定阶段

第二章开合螺母座设计

一、开合螺母座毛坯图确定

1、确定毛坯的材料

根据零件图所标出的零件材料，可知该零件为选用毛坯的材料为HT300

2、确定铸造方法

根据零件的年生产纲领，可知此零件为中批量零件，查【1】P3-8表3.1-17可知选取铸造方法为手工铸造中的砂型铸造；P3-9表3.1-18可知选用的砂型类别为湿型；P3-13表3.1-25可知造型材料选用粘土砂，灰铸铁的尺寸公差等级为13-15级，选取等级为14级。

3、毛坯的浇注方式：

两箱铸造侧面浇注（见下图）

毛坯精度等级和在加工表面加放机械加工余量选取：

根据【1】P3-13表3.1-26可知，要求的机械加工余量等级为F-H级，则取等级为G级，根据【1】P3-14表3.1-27可知，铸件的最大尺寸为120mm，要求的机械加工余量等级为G级，则要求的加工余量为2.2mm。

确定毛坯的基本的尺寸：

（毛坯图示例见下图）

毛坯余量是在零件图基础上加放；根据零件图上的基本尺寸可以确定毛坯图的基本尺寸，具体见如下尺寸：

包括105、75.2、33、18及φ52H7的孔：

注：

1.孔的精度等级要比铸件的精度等级降一级，孔的机械加工余量等级也要较铸件等级低一级；

CT值（公差数值）均根据【1】P3-12表3.1-21查得，余量值均是根据【1】P3-14表3.1-27；

不加工表面不加放余量，也不标注公差；

查表时，表中的公称尺寸是零件图上对应的实际尺寸。

毛坯图示例：

第三章C6140车床对开合螺母下座工艺规程编制

一、分析加工零件的工艺性（原始资料分析）

1、了解、分析产品的装配图和零件图

1）部件的组成：

a.两半螺母[2件]

b.上、下螺母座[各1件]

c.拨销[2件]

d.双离心拨盘[1件]

e.转轴[1件]

f.手柄[1件]

g.镶条与调节螺钉[各1件]

2）零、部件的作用

两半螺母分别镶在上下螺母座上，并由前述各零件组成对开合螺母机构。

作用：

接通或断开加工时所需复合运动的进给传动链的作用；由旋转运动变为直线运动的作用；传递运动和动力的作用。

性能要求：

·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）

·两半螺母对合时与丝杠中心线的对称度要求对齐并在允许的公差范围内。

3）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]

·Ø52H7孔轴心线对C面平行度要求的分析；

·Ø52H7孔轴心线对两B面垂直度要求的分析；

·E面对Ø52H7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；

·Ø12H7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，是零件的主要设计基准之一；

·Ø52H7孔具有薄壁；

·Ø52H7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。

3、由零件的生产纲领决定生产类型

生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。

零件在计划期内一年的生产纲领包含了备品、废品在内的生产数量。

按中型机械，根据零件年生产纲领，生产类型为成批生产中的中批生产范围。

二、工艺路线的拟定

草拟工艺路线

1）加工顺序的确定原则

·先粗后精，加工分阶段进行的原则；

·基准先行的原则；（先加工基准面）

·先主后次的原则；（先加工主要表面，后次要表面）

·先面后孔的原则。

（先加工平面，后加工孔）

2）工序的组合

·工序集中：

工艺过程中工序数目少而工步数多；

·工序分散：

工艺过程中工序数目多而工步数少；

3）表面加工方法的选择

·根据被加工表面的几何特点；

·根据被加工表面的技术要求；

·根据零件的结构形状和尺寸大小；

·根据零件的材料及其综合机械性能；

·根据生产纲领和投产批量；

·根据工厂现有生产条件等。

4）工艺流程（草拟工艺路线）

方案一：

（先粗后精原则、先面后孔原则等）：

预先热处理——粗刨（铣）C面、B面、D面——铣1X3退刀槽——粗加工两E面——粗镗（Ø52）孔

——半精刨（铣）C面、B面——精刨（铣）C面、B面——刮研C面、B面[手工加工]

——精加工两E面——半精镗（Ø52）孔——精镗Ø52H7孔——钻、铰Ø12H7孔

——铣切（5mm）分离上下螺母座——钻M10底孔（Ø8.5）——攻M10螺纹——钻2-Ø7及锪孔

——清理去毛刺——检验

方案二（工序集中）：

预先热处理——粗刨（铣）C面、B面、D面——半精铣C面、B面——铣2-1X3退刀槽——精刨（铣）C面、B面——刮研C面、B面[手工加工]

——粗加工两E面与粗镗（Ø52）孔——精加工两E面与半精镗、精镗（Ø52）孔——钻、铰Ø12H7孔

——铣切（5mm）分离上下螺母座——钻M10底孔（Ø8.5）与攻M10螺纹——钻2-Ø7及锪孔

——清理去毛刺——检验

两种方案的分析:

方案一，粗加工与精加工分开将有利于变形的恢复和时效，有效的保护面的精度，有利于保护的道具等。

方案二，更加集中能更好的利用加工设备，提高了生产率减少了工件的装夹次数。

综上分析，根据工厂的生产纲领，为更好的保证精度，我们在进行加工时选用方案一。

2.精基准选择与分析

主要加工表面有C、B面和Ø52H7孔及Ø12H7孔，按先面后孔的原则，先选择加工Ø52H7孔的精基准。

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。

（如图1）

B

图1C图2

1）粗基准选择与分析

（1）（如图2）

[加工燕尾导轨面（C、B、D）的基准]

方案一：

以预铸孔Ø44为主要定位基准，这样加工C、B后以它们为精基准加工Ø52孔时，使孔的加工余量均匀。

粗基准选择与分析

（2）（如图3）

[加工燕尾导轨面（C、B、D）的基准]

方案二：

以预铸孔Ø44的外壁为主要定位基准，采用对中性定位元件定位，这样加工C、B后以它们为精基准加工Ø52孔时，使孔加工后的壁厚均匀。

图3

2）加工燕尾上2-Ø12H7孔的定位基准（如图4）

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Ø52H7孔轴

线在水平面的垂直度要求）；

Ø52H7孔以削边销定位，限制1个不定度（保证两孔对中）。

图4

3）铣开上下螺母座时的定位基准（如图5）

[应考虑可翻转机构的设计]

图5

钻螺纹底孔、攻M10螺纹时的定位基准（如图6）

1、这里应考虑深孔加工钻头工进导向问题；

2、也可考虑工序集中，一次安装加工多工序内容的工艺安排。

图6

三、确定加工方法

1、平面加工[主要是燕尾导轨的加工]

2、孔加工[主要是Ø52H7、2-Ø12H7孔的加工]

确定加工方法时，先从最终工序的加工方法所能达到的经济精度等级向前道工序推。

如：

平面加工的最终要求燕尾导轨表面为刮研，则可以选择的精加工与半精加工及粗加工为刨削或铣削加工；IT7级孔的最终加工方法可选择精铰，那么对于Ø52H7孔前道工序可选取精镗、半精镗及粗镗；对于2-Ø12H7孔的加工可采用粗铰、[扩孔]及钻孔的加工方法。

[扩孔]——铸铁件加工孔<15mm时，不需扩孔。

第四章工艺装备（机床专用夹具）设计

一、定位方案设计与分析

定位块[在C面限制3个不定度；

在左侧定位块侧面限制2个不定度]

二、夹紧方案设计

明确夹紧应有助于工件的定位；

本次设计采用手动夹紧方式；

应解决：

夹紧位置的选择问题、

夹紧方式的确定问题、

夹紧行程的设计计算问题、

夹紧力的计算问题、

夹紧元件的设计问题。

1）夹紧力分析

取Q=35N，L=120mm

摩擦半径

所以：

设计合理

2）夹紧方案设计

三、对定方案设计

钻模、镗模的对刀导向元件与装置的选择和设计；

铣床夹具的对刀装置与对刀元件的设计；

夹具在机床上定位方案确定与设计；

对定误差的分析与计算。

1）对定误差的分析与计算

1、Ø52孔误差计算

以C面为基准加工Ø52的孔

Δjw=0

Δjb=∑T（Li）=

ΔDW=Δjw+Δjb=0+0.1=0.1

2、2-Ø12H7孔误差计算

以E面为工序基准，加工中心线，再以中心线为工序基准加工2-Ø12H7

Δjw=0

Δjb=∑T（Li）=

ΔDW=Δjw+Δjb=0+1.3=1.3

参考文献：

【1】机械设计手册《机械设计手册》联合编写组化学工业出版社