开合螺母加工工艺流程及车削夹具设计模板.doc
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1、学士学位论文 论文题目: 开合螺母加工工艺步骤和车削夹 具设计 院(部)名 称:学 生 姓 名:专 业:学 号:指导老师姓名:论文提交时间:论文答辩时间:学位授予时间:假如需要图纸、PRO/E装配体、工艺卡和爆炸体视频请联络QQ(有偿出售) 摘 要此次毕业设计关键介绍了开合螺母加工工艺步骤和车削专用夹具设计。工作内容包含关键分为工艺过程设计和夹具设计两个部分加工工艺过程设计中关键工作包含:对开合螺母结构进行了分析,对生产工艺进行了分析,制订了加工工艺路线,确定了关键工序尺寸、加工余量、切削用量、车床和刀具,最终完成了加工工艺过程卡和加工工序卡。夹具设计中关键工作包含:分析任务要求,确定夹具体型
2、式,分析定位原理和定位误差,确定加紧方案,计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核,设计了夹具关键零件。关键字:加工工艺,工艺步骤,工艺卡片,夹具ABSTRACTThis graduated design introduced the manufacturing process of split nuts and the design of special fixture on split nuts two partsIn the part of processing manufacturing process, I analyzed the structure of split nuts
3、 and manufacturing process, established manufacturing route, procedure dimension, machining allowance, cutting conditions, machinery tools and cutting tools, at last I finished manufacturing flow craft cards and manufacturing process cards In the part of special fixture, I analyzed the requirements
4、of task and positioning principle, established the structure of fixture and project of clamping, counted clamping force and cutting force, at last I designed the important parts of this fixture.Key words: manufacturing processes, process flow, engineering flow sheer, fixture目 录第1章 绪论11.1 设计任务11.2 任务
5、分析11.3 和论文相关部分背景资料调研11.3.1 开合螺母用途11.3.2 工艺步骤11.3.3 夹具2第2章 工艺部分32.1 引言32.2开合螺母结构分析32.3工艺分析42.4制订工艺规程42.4.2 基准面选择52.4.3 工艺路线制订52.4.4 加工方法选择52.4.5加工次序安排62.4.7 制订加工工艺路线62.5 关键工序尺寸、加工余量、精度确实定72.5.1 52孔72.5.2 2X12孔72.5.3 B1 B2 C面、底面加工82.6 机床和刀具选择82.6.1 机床选择82.6.2 刀具选择92.7 关键切削用量确实定92.9 加工工序卡片12第3章 夹具设计部分1
6、33.1夹具任务要求和夹具体型式确实定133.2 定位原理分析和确定133.3 定位销尺寸和定位误差分析143.3.1 确定两销中心距143.3.2 确定圆柱销尺寸143.3.3 确定削边尺寸b和B143.3.3 菱形销公差和尺寸143.3.4 定位误差分析和计算153.4 加紧方案确实定153.4.1总体结构确实定163.4.2 夹具体和机床连接和固定163.4.3 整体安装及尺寸公差分析173.4.4 夹具体要求173.5 切削力计算173.6 夹紧力计算和校核193.7 夹具体关键零件选择和设计203.7.1 过渡盘203.7.2 配重块203.7.3 压板213.7.4 V型块223.
7、7.5 定位板223.8 夹具体中销轴校核23第4章 结论24致谢25参考文件26附录 外语文件译文27英文原文27译文33附录 开合螺母加工工艺过程卡37附录 开合螺母加工工序卡37第1章 绪论1.1 设计任务此次毕业设计任务分为两个部分,一是开合螺母加工工艺步骤,关键包含分析任务给定工件尺寸要求,形位要求,表面粗糙度要求,和制订一套工艺步骤使工件达成任务要求。二是设计在车床上精镗52孔夹具。1.2 任务分析工艺部分先要考虑加工工件结构特点和生产批量,并根据其结构特点考虑在加工过程中用何种手段能实现工件各个面、孔加工,在提升效率同时还要确保确保加工精度。夹具部分关键考虑两个部分一个是定位,另
8、一个则是加紧,定位部分设计需要确保工件在夹具上处于完全定位,即6个方向上自由度完全被限定,加紧则需要确保工件在切削力作用下仍然能在正确位置不发生偏移,而且夹紧力施加需要确保不能破坏工件。1.3 和论文相关部分背景资料调研1.3.1 开合螺母用途开合螺母又称为“对合螺母”,关键由上下两个半螺母组成,装在机床溜板箱体后壁导轨中。开合螺母底部各有一个圆孔,圆孔和槽盘滑槽相连接。扳动机床手柄,经轴带动槽盘顺时针或逆时针转动,经过销钉作用和上下两个开合螺母使其分离或闭合,从而和开合螺母中丝杠啮合或脱开,从而起到一个相当于“离合器”作用,完成机床从手动到机动转换1.3.2 工艺步骤工艺步骤指是劳动者经过生
9、产工具将各类原料、半成品,根据一定次序进行连续加工,最终使其成为成品过程工艺步骤设计应该遵照以下基础要求:1、能满足产品质量和数量指标。2、符合经济性。3、含有合理性。4、环境保护。5、生产过程含有可操作性。6、生产过程含有可控制性。中国多年愈加重视以下多个方面:1、尽可能采取优异成熟生产设备和生产技术。2、尽可能采取机械化自动化。3、降低三废排放。4、保障安全生产。1.3.3 夹具夹具是指机械加工中用来固定加工工件使之含有正确位置,方便于接收施工或检测设备。此次设计是一个用于车床上加工工件内回转面夹具,安装于车窗主轴上。第2章 工艺部分2.1 引言 本章关键任务是分析任务给定图样技术要求,加
10、工零件各尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度达成图纸要求。并编制零件加工工艺步骤、填写零件加工工艺卡片和说明书。2.2开合螺母结构分析图1 此次任务给定开合螺母由左右两个结构对称半螺母组成,底部有55燕尾,燕尾凸台地面有2X12 ,孔深20光孔,开合螺母中间开52螺孔,根部留有空刀槽。 燕尾凸台B1 B2和C面表面质量要求2.6,燕尾凸台底面2个12光孔要求达成7级精度内表面质量要求2.6,孔间距0.05,52孔要求达成7级精度。 依据任务给定二维图尺寸约束经过PRO/E拉伸建模出三维造型以下图2所表示图22.3工艺分析 将开合螺母加工分为两类: 1.轴类(外表面)加工 关键加工面有长度尺
11、寸为75.2mm底面,两个倒角,B1,B2,C面,开合螺母圆筒部左右两个端面,52中心线到燕尾凸台底面330.05mm,中线到左边端面距离49,上表面总长96,下表面总长105燕尾凸台底面到C面距离18。 2.孔类(内表面)加工 关键有52和两个12孔,12孔间距要求达成0.052.4制订工艺规程2.4.1 确定毛坯型式 任务给定工件轮廓不大,大批量生产,加工条件较高,选择离心铸造毛胚。离心铸造得来铸件含有紧密和微细颗粒结构及很好机械性能。材料选择灰口铸铁HT150其铸造性能良好,减摩性好;减震性强;切削加工性良好;缺口敏感性较低;价格廉价,制造方便。2.4.2 基准面选择 基准面是用来作为基
12、准以确定其它点、线、面尺寸之间尺寸平面,所以选择正确基准面能够提升生产效率,确保加工质量。开合螺母加工当以底面和两个直径12光孔为精基准,而为精基准表面应该提前加工完。粗基准选择关键应该是怎样确保加工面有足够余量,使得不加工面位置尺寸符合任务给定要求。所以依据粗基准选择标准,选择R34大外圆为粗基准来加工燕尾槽导轨面,然后以燕尾槽为面为基准加工52螺孔。2.4.3 工艺路线制订 开合螺母形状比较复杂,需要加工表面不便于集中加工,为保障大批量生产效率,需要在各个工序中选择高效率专用机床,采取工序分散标正确定路线。2.4.4 加工方法选择 依据机械制造工艺学表A-5、A-6和零件图精度要求查询经济
13、加工精度,选择关键加工面加工方法 加工面 表面质量要求 精度 加工方法孔52 2.6 IT7 粗镗-半精镗-精镗孔12 2.6 I77 钻-扩-粗绞-精绞 C B1 B2 2.6 无 粗刨-半精刨-精刨圆筒端面 2.6 无 粗铣-半精铣底平面 6.3 无 粗铣-半精铣2.4.5加工次序安排 依据零件图,质量要求比较高,一道工序显然不能够满足质量要求,所以需要多道工序逐步达成质量要求,依据加工性质不一样,将加工次序分为,粗加工、半精加工、精加工三个阶段。粗加工:切除毛坯大部分加工余量。使毛坯大致上靠近于成品半精加工:留出精加工加工余量为精加工做好准备。精加工:确保各个关键加工面达成图纸要求。2.
14、4.6 加工过程中应该遵照标准: 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 先将底平面加工,然后以底平面和R34大圆弧为基准加工孔12 c.加工过程中应该先加工平面,后加工孔,这么利用加工后平面定位稳定 可靠,而且轻易加工,提升孔加工精度。2.4.7 制订加工工艺路线工序1 铸造 工序5 退火 工序10 以R34大外圆和B1 B2面定位 粗铣下底面工序15 对要加工两个12孔划线以底平面和侧端面定位 钻孔2x12.5 深20 扩孔至 12.85 工序20 以底平面和工序20中加工出两个12.85孔定位 粗铣半圆筒两侧端面、空刀槽、侧导轨面。 工序25 以底平面和侧端面定
15、位 粗刨B1 B2 C面 工序30 以底平面和底面两个12.85孔定位 打倒角2.5x45 粗镗孔50 工序35 以孔50和B1 B2面为定位 半精铣下底面 工序40 以侧端面和底平面定位 粗绞孔12.85至12.95 精绞孔12.95至 12 工序45 以底平面和工序40中加工出两个12孔为定位 半精铣半圆筒两侧端面 工序50 以底平面和侧端面定位 半精刨B1 B2 C面 精刨B1 B2 C面 工序55 以底平面和两个12孔定位 半精镗孔50至52.5 精镗孔52.5至52 镗螺纹 工序60 以底平面和两个12孔定位 切开2.5 关键工序尺寸、加工余量、精度确实定2.5.1 52孔 最终需要
16、加工至尺寸52,查交换性测量技术可得7级精度查机械制造工艺学需要经过一次粗镗,二次粗镗,半精镗,精镗,能够达成要求 查表金属机械加工表4-17查出镗孔各工序尺寸和工序间余量粗镗阶段,第一次粗镗至47(IT13) 第二次粗镗至50(IT12) 半精镗阶段,半精镗至52.5(IT10)精镗阶段, 精镗至 52(IT7)工序间加工余量:粗加工阶段5mm 半精加工阶段 2.5mm 精加工阶段 0.5mm 则镗52孔总加工余量为6mm2.5.2 2X12孔 最终需要加工尺寸至12,查交换性测量技术可得7级精度查机械制造工艺学需要经过钻孔 扩孔 粗绞 精绞能够达成要求其中能够将钻孔、扩孔视为粗加工阶段 查
17、表金属机械加工表4-15查出绞孔各工序尺寸和工序间余量 粗绞、精绞视为半精加工、精加工阶段 钻孔阶段 钻孔至 11(IT11) 扩孔阶段 扩孔至 12.85(IT11) 粗绞阶段 粗铰至12.95(IT9) 精绞阶段 精铰至 12(IT7) 工序间加工余量(排除钻孔)扩孔0.85mm 粗绞0.1mm 精绞0.05mm 则加工12孔总余量为1mm2.5.3 B1 B2 C面、底面加工 查表金属机械加工表4-28查出平面加工工序尺寸和工序间余量 精刨B1 B2 C面后,下底面到C面尺寸达成18.0mm,加工余量0.5mm,故此,半精刨加工时下底面到C面尺寸为17.5(IT8)。 半精刨B1 B2
18、C面后,由之前推出尺寸下底面到C面尺寸为17.5(IT8),半精刨加工余量2.5mm,则在半精铣底面以后,下底面到C面尺寸为16(IT10)。 半精铣底面,加工余量1mm 则之前总高度应达成(粗刨C B1B2面以后)高度 82(IT8)。 粗刨B1 B2 C面,加工余量2mm,则之前底平面到C面距离为14mm(IT10) 粗铣底平面,加工余量2.5mm 则粗铣前,总高度应为84.5(IT11)(毛坯尺寸)2.6 机床和刀具选择2.6.1 机床选择 工序10、25、45 为铣削加工,工步少,依据工件尺寸选择X6132立式铣床 工序20、40 为钻孔、扩孔、绞孔加工,依据工件尺寸选择Z5125A立
19、式钻床 工序35、55 为粗镗、精镗、半精镗加工,依据工件尺寸选择C620车床 工序30、50 为粗刨、半精刨、精刨加工,依据工件尺寸选择B6025刨床2.6.2 刀具选择 底面铣削选择硬质合金刀端面铣刀。 钻孔12.5mm时,选择直柄麻花钻。 扩孔 12.85 时 ,选择高速钢锥柄。 绞孔 12H7时,选择直柄机用铰刀。 铣削端面时选择硬质合金端面铣刀。 镗孔时选择硬质合金60内孔车刀 刨削,粗刨时选择平面刨刀,精刨时选择圆头精刨刀2.7 关键切削用量确实定 查询机械制造技术基础课程设计表5.15.30选择进给量、切削速度并计算出主轴转速。 工序10 粗铣下底面 在粗铣工序时,取加工余量为背
20、吃刀量以提升铣削效率,所以a=2.5mm 取每齿进给量f=0.3mm/z 取切削速度V=34.6m/min 铣床主轴转速 n=1000v/d=1000*34.6/3.14*80=137r/min 工序40 半精铣下底面 半精铣时,背吃刀量取0.5mm至2mm,故背吃刀量a等于半精铣工序时加 工余量=1mm 取每齿进给量f=0.2mm/z 取切削速度V=40m/min 铣床主轴转速 n=1000*40/(3.14*80)=159r/min 工序25 粗铣左右两侧端面 在粗铣工序时,取加工余量为背吃刀量以提升铣削效率,所以a等于粗铣工序时加工余量=3mm 查手册 取每齿进给量f=0.3mm/z 取
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