CA6140任务书.docx

1、CA6140任务书机床夹具设计课程设计任务书课题: C6140车床对开合螺母座工艺规程与工装设计任务：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/年应完成：1、开合螺母（下）座工艺卡 1套2、夹具装配图 A1（841x1189） 1张3、课程设计说明书 1份4、装配图草图 1份作 者：张 轲学 号：10130420班 级：机械1002班院 系：机械工程及自动化指导老师：呼英俊日 期：2013年 12 月 10 日1.零件的分析41.1 毛坯的生产类型41.2毛坯的铸造形式4 1.3毛坯精度尺寸41.4确定毛坯铸件的重量41.5确定机

2、械加工余量41.6确定铸铁件的尺寸偏差41.7零件的作用42.1确定毛坯的制造形式52.2基面的选择52.3制定工艺路线52.4工艺路线方案52.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.6确定切削用量及基本工时53.机床夹具设计123.1工序尺寸精度分析123.2定位方案确定123.3定位元件的确定123.4定位误差分析计算124.体会总结14CA6140 车床对开螺母体下部说明书一零件的分析1.1 毛坯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 毛坯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，

3、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。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。1.3 毛坯的选择 根据零件图所标出的零件材料，可知该零件按现行标准标注应为：HT200，选择铸件使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠毛坯制造方法：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1.4 毛坯精度尺寸由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的

4、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。1.5 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3.0mm。1.6 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0.8mm。1.7 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

5、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。二工艺规程设计2.1 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） 2.2 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

6、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：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。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 工序划分的确定工艺流程（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

7、E面粗镗（52）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（ 52 ）孔精镗52H7孔钻、铰12H7孔铣切（5mm）分离上下螺母座钻M10底孔（8.5）攻M10螺纹钻2- 7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（52）孔精加工两E面与半精镗、精镗（ 52 ）孔钻、铰12H7孔铣切（5mm）分离上下螺母座钻M10底孔（8.5）与攻M10螺纹钻2- 7及锪孔清理去毛刺检验工序集中与工序分散：工序集中使总工序数减少，这样就减少

8、了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序集中辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，退磁，检验等。2.4工艺路线方案：工序. 铸造。 . 时效处理。 . 粗铣底面、燕尾座 . 粗车外圆端面并倒角1.5 x 457 . 粗镗中心孔52H . 半精铣、精铣底面、燕尾座，退刀槽 . 刮研对开螺母体燕尾（钳工） .

9、 半精镗、精镗中心孔52H .对开螺母体钻底面孔2 x 12孔 . 铣开 . 钻螺纹孔，攻螺纹M10。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确定如下：1. 52H7孔精镗至52H7，表面粗糙度为Ra1.6um，工序余量为2z=0.08；半精镗至51.5mm 2z=1.5；粗镗第二次至50mm 2z=3；粗镗至47m 2z=7；2. 2 12孔铰至12mm 2z=0.15；扩钻至11.85mm 2z=0

10、.85；钻至11 2z=11；3. 一端面精铣至105 2z=0.08；半精铣至105.2 2z=0.2；粗铣至107 2z=6；4. 另一端面精铣至95 2z=0.5；半精铣至96.5 2z=0.5；粗铣至96 2z=1；2.6 确定切削用量及基本工时2.6.1 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）2.6.2 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进

11、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）切削工时：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 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/

12、min）实际切削速度v= =0.75m/s（45m/min）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）2.6.4 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）2.6.5 精铣端面铣刀每转进给量0.100.12选s0=0.12mmv=

13、56m/min=0.9m/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）切削工时：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 钻52H7孔并倒角1.545(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 l1=1.7，l2

14、=3.0， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（47-40）/2=3.5mmt0=10.34s（0.17min）1 粗镗第二次至50mmS=1.6-2.0，选S=2.0mm/r（10-97）v=56.6m/min，n=360r/min（6r/min） （表10-98）切削工时 l1=0.87， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（50-47）/2=1.5mmt0=9.07s（0.15min）2 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 l1=0.58，

15、l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mmt0= =10.24s（0.17min）2.6.7 钻2 12孔选择直柄麻花钻（GB1436-78）1 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 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）按机床选取nw=800r/s （13.3r/min）实际切削速度v = =

16、 0.46m/s切削工时：l1=3.4，l2=1.5，L=20（表11-6）t0=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实际切削速度=0.29m/s切削工时 l1=0.58，l2=1.5， l=20=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=2

17、0=5.14s（0.09min）2.6.8 铣端面1 铣车至107mmS=（0.30.5） mm/r （10-19）选s=0.4 mm/rV=118m/min（1.97m/s）=9.65r/s（597r/min）按机床选取nw=8.6r/s（516 r/s）实际切削速度为=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）2 半精铣至105.8mmS=（0.30.5） mm/r （

18、10-19）选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s）=2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s）实际切削速度为=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）3 精铣至105mm4 S=（0.30.5） mm/r （10-19）选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s） =2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=

19、2.5r/s（150 r/s）实际切削速度为=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）5 倒角1.545S=（0.150.25） mm/r （10-90）选s=0.2 mm/rv=（1225）m/min（0.58m/s），选v=20 m/min=0.33m/m =2.02r/s（121r/min）按机床选取nw=120r/min（2 r/s）l=0.75，l1=0.4（11-9）tm=（

20、l+ l1）/nw s=（0.75+0.4）/（20.2）=2.87min（172.5s）2.6.9 切断选用锯片铣刀，D=175mm（8-38），齿数（838）S=（0.030.04） mm/r （10-142）选s=0.03 mm/rv=34m/min（0.57m/s）， =2.412r/s（144r/min）实际切削速度为=0.59m/s（35m/min）l1=6 ，l2=4mm（11-12）Sm= SzZn=0.03402.5=3mm=49s（0.82min）三、机床夹具设计1. 工序尺寸精度分析由工序图知，本道工序为钻、锪6.5径向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求较低。保证6.5

21、孔中心轴线与55孔中心线垂直。应限制X旋转，Z旋转保证6.5锥孔为90应限制Z移动保证6.5孔的轴向位置应限制y移动保证6.5孔相对于52孔中心线的对称度应限制X移动保证6.5与12孔垂直分布应限制Y旋转综合结果应限制X移X转，Y移Y转，Z移Z转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52心轴与工件52孔H7/h7配合，限制X移X转Z移Z转菱形销限制Y转，心轴轴肩限制Y移综合结果：限制X移X转，Y移Y转，Z移Z转3. 定位元件的确定1.：心轴52h72. 菱形销与12孔配合H7/h7 2=2b/D 2（k+j- 1/2）

22、 =23/12（0.15+0.05-0.021/2）=6/120.1895=0.095d 2=（12-0.095）h7（0 -0.018）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=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=05.夹紧方案及元件的确定（1）计算切削力及所需加紧力：查机械工程师夹

23、具手册表1-2-7切削扭矩计算公式M=0.34*DSKP得M=0.34*10*0.2*=10.91N*M切削力计算公式PX=667*10*0.2*（900/736）=2514.03n查机械工程师夹具手册表1-2-11得Wk=K*P*L/ (*H+L)得 Wk=5774.27N加紧如图所示夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体.6、机床夹具装配图的技术要求1）定位元件工作表面C面相对于夹具对定表面的平行度要求；2）钻套轴心线相对于夹具对定表面C面的垂直度要求；3）定位元件 工作表面C面间的平面度要求；4）钻套轴心线相对于定位元件表面C面的垂直度要求；5）钻套轴心连线相对于定位元件B面的平行度要求；6）钻模

24、板工作表面相对于对定表面的平行度要求；四、体会总结这次关于夹具设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的问题，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。然后运用所学的工艺机加工知识，编排出工件的工艺过程。再进行工装设计。通过2周多的设计实践，使我对夹具设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础。1、夹具设计是机械工业的基础,是一门综

25、合性相当强的技术课程，它融机床夹具设计、机械设计、理论力学、材料力学、公差与配合、CAD实用软件、机械工程材料等于一体。2、这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用夹具设计和有关工艺的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关夹具设计方面的知识等方面有重要的作用。3、在这次的课程设计过程中,综合运用选修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行夹具课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4、设计中还存在不少

26、错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关夹具设计的知识，继续培养设计习惯和思维，提高设计实践能力。5、衷心感谢呼英俊老师的指导和帮助，特别是老师为我们讲解和分析我们在设计过程中碰到的疑难问题，对我们进行心细致的辅导。使我从他身上学到的不仅仅是知识，更多的是他那种严谨治学的态度，所有的这些都为我以后走上工作岗位树立了一面优秀的旗帜。其次，在整个设计过程中，也有不少同学给我提出了宝贵的意见和建议，在此我一并对他们表示深深的感谢！五、附录参考文献：【1】李益民 主编机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社 【2】李兆铨、周明研 主编机械制造技术中国水利水电出版社【3】李名望 主编机床夹具设计实例教程化学工业出版社【4】联合编写组机械设计手册化学工业出版社【5】卢秉恒 主编机械制造技术基础机械工业出版社【6】赵家奇 主编机械制造工艺课程设计指导书机械工业出版社