CA6140_車(chē)床對(duì)開(kāi)螺母體下部說(shuō)明書(shū)

1、機(jī)機(jī) 械械 制制 造造 技技 術(shù)術(shù) 與與 裝裝 備備課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 說(shuō)說(shuō) 明明 書(shū)書(shū)設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：C6140 車(chē)床對(duì)開(kāi)合螺母下座工藝規(guī)程車(chē)床對(duì)開(kāi)合螺母下座工藝規(guī)程 及及鉆鉆 2-12H7孔加工夾具設(shè)計(jì)孔加工夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造班班 級(jí)：級(jí)：學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 者：者：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：日日 期期20142014 年年 6 6 月月 2020 日日一、零件的分析一、零件的分析.31.1 開(kāi)合螺母上座體零件圖開(kāi)合螺母上座體零件圖.31.2 零件的功能：零件的功能：.3二、開(kāi)合螺母座設(shè)計(jì)二、開(kāi)合螺母座設(shè)計(jì).42.1 確定毛坯的材料確定毛坯的材

2、料.42.2 確定鑄造方法確定鑄造方法.42.3 毛坯的澆注方式毛坯的澆注方式.42.4 畫(huà)毛坯圖畫(huà)毛坯圖.4三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).63.1 性能要求性能要求.63.2 工藝路線(xiàn)的擬定工藝路線(xiàn)的擬定.63.3 工藝路線(xiàn)方案：工藝路線(xiàn)方案：.73.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.73.5 確定切削用量及基本工時(shí)確定切削用量及基本工時(shí).83.5.1 粗銑燕尾粗銑燕尾.83.5.2 精銑燕尾精銑燕尾.83.5.3 銑退刀槽銑退刀槽.93.5.4 粗銑端面粗銑端面.93.5.5 精銑端面精銑端面.93.5.6 鉆鉆 52H7 孔并倒角孔并倒

3、角 1.545.103.5.7 鉆鉆 2 12 孔孔.113.5.8 車(chē)端面車(chē)端面.123.5.9 切斷切斷.13四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì).144.1 工序尺寸精度分析工序尺寸精度分析.144.2 定位方案確定定位方案確定.144.3 定位誤差分析計(jì)算定位誤差分析計(jì)算.144.4 夾緊方案及元件的確定夾緊方案及元件的確定.15五、體會(huì)總結(jié)五、體會(huì)總結(jié).16參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).17一、零件的分析一、零件的分析1.11.1 開(kāi)合螺母上座體零件圖如下所示開(kāi)合螺母上座體零件圖如下所示：1.21.2 零件的功能零件的功能：題目所給定的零件是 CA6140 車(chē)床對(duì)開(kāi)螺母體下部。對(duì)開(kāi)螺母體是用于接通和

4、斷開(kāi)從絲杠傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)。車(chē)削螺紋時(shí)，將開(kāi)合螺母合上，絲杠通過(guò)對(duì)開(kāi)螺母體傳動(dòng)溜板箱和刀架；否則就將對(duì)開(kāi)螺母體脫開(kāi)。車(chē)削螺母時(shí)，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過(guò)軸帶動(dòng)曲線(xiàn)槽盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲線(xiàn)槽盤(pán)上的曲線(xiàn)槽盤(pán)形狀，通過(guò)圓柱銷(xiāo)帶動(dòng)上半螺母在溜板箱體后面的燕尾形導(dǎo)軌內(nèi)上下移動(dòng)，使其相互靠攏，將對(duì)開(kāi)螺母體和絲杠?chē)Ш稀Ｈ裟鏁r(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)手柄，則兩半螺母相互分離，對(duì)開(kāi)螺母體和絲杠脫開(kāi)。槽盤(pán)的曲線(xiàn)槽是一段圓弧，此圓弧在接近槽盤(pán)中心部分的傾斜角比較小，目的是使對(duì)開(kāi)螺母體閉合能自鎖，不會(huì)而自動(dòng)脫開(kāi)。二、開(kāi)合螺母座設(shè)計(jì)二、開(kāi)合螺母座設(shè)計(jì)2.12.1 確定毛坯的材料確定毛坯的材料根據(jù)零件圖所標(biāo)出的零件材料，可知該零件為選用毛坯的材料為

5、HT2002.22.2 確定鑄造方法確定鑄造方法根據(jù)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，可知此零件為中批量零件，可知選取鑄造方法為手工鑄造中的砂型鑄造,選用的砂型類(lèi)別為濕型；可知造型材料選用粘土砂，灰鑄鐵的尺寸公差等級(jí)為13-15 級(jí)，選取等級(jí)為 14 級(jí)。2.32.3 毛坯的澆注方式：兩箱鑄造側(cè)面澆注（見(jiàn)下圖）毛坯的澆注方式：兩箱鑄造側(cè)面澆注（見(jiàn)下圖）2.42.4 畫(huà)毛坯圖畫(huà)毛坯圖1）毛坯精度等級(jí)和在加工表面加放機(jī)械加工余量選?。焊鶕?jù)【1】P3-13 表 3.1-26 可知，要求的機(jī)械加工余量等級(jí)為 F-H 級(jí)，則取等級(jí)為 G 級(jí)，根據(jù)【1】P3-14 表 3.1-27 可知，鑄件的最大尺寸為 120mm，要

6、求的機(jī)械加工余量等級(jí)為 G級(jí)，則要求的加工余量為 2.2mm。2）確定毛坯的基本的尺寸：（毛坯圖示例見(jiàn)下圖）毛坯余量是在零件圖基礎(chǔ)上加放；根據(jù)零件圖上的基本尺寸可以確定毛坯圖的基本尺寸，具體見(jiàn)如下尺寸：包括 105、75.2、33、18 及 52H7 的孔：注：1.孔的精度等級(jí)要比鑄件的精度等級(jí)降一級(jí)，孔的機(jī)械加工余量等級(jí)也要較鑄件等級(jí)低一級(jí)； CT 值（公差數(shù)值）均根據(jù)【1】P3-12 表 3.1-21 查得，余量值均是根據(jù)【1】P3-14表 3.1-27； 不加工表面不加放余量，也不標(biāo)注公差； 查表時(shí)，表中的公稱(chēng)尺寸是零件圖上對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸。毛坯圖示例：三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.

7、13.1 性能要求性能要求上下螺母動(dòng)作同步的要求螺母與絲杠的同軸度要求兩螺母相對(duì)絲杠軸心的徑向位置可調(diào)要求（兩半螺母相互分離程度可調(diào)）兩半螺母對(duì)合時(shí)與絲杠中心線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度要求對(duì)齊并在允許的公差范圍內(nèi)。（1）主要技術(shù)要求與分析主要技術(shù)條件的選擇及分析是指：定性分析加工精度要求較高的表面之尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度等；能分析出若達(dá)不到要求，將會(huì)對(duì)機(jī)構(gòu)的工作性能要求產(chǎn)生何種影響，以此做為今后工藝安排的依據(jù)之一。確定各加工表面符號(hào)以便于分析52H7 孔軸心線(xiàn)對(duì) C 面平行度要求的分析；52H7 孔軸心線(xiàn)對(duì)兩 B 面垂直度要求的分析；E 面對(duì) 52H7 孔軸心線(xiàn)的端面跳動(dòng)要求的分析；B1 與 B2

8、 面平行度要求的分析；12H7 孔對(duì) C 面垂直度要求的分析； 2、審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的類(lèi)型：中型支架類(lèi)（切開(kāi)后屬叉架類(lèi)） ；具有燕尾結(jié)構(gòu)，是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之一；52H7 孔具有薄壁；52H7 孔兩端面處相對(duì)燕尾有凸臺(tái)（作用） ；調(diào)節(jié)螺釘孔 M10 底孔為深孔，且螺釘應(yīng)保證和上螺母座接觸面具有良好接觸； 由以上分析加工時(shí)是否便于進(jìn)刀、退刀；是否便于裝夾及減少裝夾次數(shù)等。 3、 由零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。零件在計(jì)劃期內(nèi)一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)包含了備品、廢品在內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)量。 按中型機(jī)械，根據(jù)零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)中的中批生產(chǎn)范

9、圍。3.23.2 工藝路線(xiàn)的擬定工藝路線(xiàn)的擬定（先粗后精原則、先面后孔原則等）：一 預(yù)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）孔二、 半精刨（銑）C 面、B 面精刨（銑）C 面、B 面刮研 C 面、B 面手工加工三、 精加工兩 E 面半精鏜（ 52 ）孔精鏜 52H7 孔鉆、鉸 12H7 孔四、 銑切（5mm）分離上下螺母座鉆 M10 底孔（8.5）攻 M10 螺紋鉆 2- 7 及锪孔五、 清理去毛刺檢驗(yàn)3.33.3 工藝路線(xiàn)方案：工藝路線(xiàn)方案：工序. 鑄造。 . 熱處理。 . 粗，銑底面 . 銑 13 退刀槽 . 粗銑兩 E 面 . 粗鏜 50

10、孔 . 半精銑 C 面、B 面，精銑 C 面、B 面 . 刮研 C 面、B 面使粗糙度達(dá) 1.6 . 精銑兩 E 面使對(duì) 52 孔軸心線(xiàn)的端面跳動(dòng)符合要求 . 精鏜 52 孔并使軸心線(xiàn)與 C 面平行度符合要求 . 鉆 11.5 孔深 20，并使對(duì) C 面垂直度符合要求. 鉸 12H7 孔并使軸心線(xiàn)與 C 面垂直度符合要求銑切分離上下螺母座鉆 M10 底孔、攻 M10 螺紋、鉆 2-7 孔、锪 90錐孔2.精基準(zhǔn)選擇與分析以預(yù)鑄孔 44 為主要定位基準(zhǔn)，這樣加工 C、B 后以它們?yōu)榫鶞?zhǔn)加工 52 孔時(shí)，使孔的加工余量均勻。2)加工燕尾上 2-12H7 孔的定位基準(zhǔn)C 面為第一定位基準(zhǔn)，限制 3

11、 個(gè)不定度（保證與 C 面垂直度的要求） ；B 面為第二定位基準(zhǔn)，限制 2 個(gè)不定度（保證兩孔連線(xiàn)與 52H7 孔軸線(xiàn)在水平面的垂直度要求） ；52H7 孔以削邊銷(xiāo)定位，限制 1 個(gè)不定度（保證兩孔對(duì)中）3)主要加工面1、平面加工主要是燕尾導(dǎo)軌的加工2、孔加工主要是 52H7、2-12H7 孔的加工確定加工方法時(shí)，先從最終工序的加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)向前道工序推。3.43.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“對(duì)開(kāi)螺母體”零件材料為 HT200 灰鑄鐵。毛坯重量為 4 公斤，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。根據(jù)上述原始材料及加工工藝，分

12、別對(duì)各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定如下：1. 52H7 孔精鉸至 52H7，表面粗糙度為 Ra1.6um，工序余量為 2z=0.08；粗鉸至 51.92mm 2z=0.42；精車(chē)至 51.5mm 2z=1.5；粗車(chē)第二次至 50mm 2z=3；粗車(chē)至 47m 2z=7；2. 2 12 孔鉸至 12mm 2z=0.15；擴(kuò)鉆至 11.85mm 2z=0.85；鉆至 11 2z=11；3. 一端面精車(chē)至 97 2z=0.8；半精車(chē)至 97.8 2z=1.2；粗車(chē)至 99 2z=6；4. 另一端面精車(chē)至 95 2z=0.5；半精車(chē)至 96.5 2z=0.5；粗車(chē)至 96 2z=1；

13、3.53.5 確定切削用量及基本工時(shí)確定切削用量及基本工時(shí)工序：銑燕尾及空刀槽3.5.13.5.1 粗銑燕尾粗銑燕尾v=6m/min（0.1m/s） ns=1000v/dw =1000 40 =0.8r/s（47.8r/min）按機(jī)床選取 nw=0.79 r/s （47.5r/min）實(shí)際切削速度切削工時(shí)：l1=8.7（表 1-11-12）t0=158.3s（2.64min）3.5.23.5.2 精銑燕尾精銑燕尾v=6m/min（0.1m/s） （表 1-10-151）ns= =0.8r/s（47.8r/min）按機(jī)床選取 nw=0.79 r/s （47.5r/min）實(shí)際切削速度 v=dw

14、nw/1000=3.14400.79/1000=0.43m/s切削工時(shí)：l1=6.3（表 1-11-12）t0=153s（2.6min）3.5.33.5.3 銑退刀槽銑退刀槽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(jī)床選取 nw=4 r/s （240r/min）實(shí)際切削速度 v= =0.75m/s（45m/min）切削工時(shí)：l1=5.9，l2=4（表 1-11-12）sm=sz z n=0.02 436=2.88t0=3.785s（0.06min）3.5.43.5

15、.4 粗銑端面粗銑端面選擇高速鋼套式面銑刀每齒進(jìn)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(jī)床選取 nw=4.2r/s （252r/min）實(shí)際切削速度 v= =1.01m/s（61m/min）切削工時(shí)：l1=37.5，l2=2（表 1-11-15）sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=（=185s（3min）3.5.53.5.5 精銑端面精銑端面銑刀每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.100.12選 s0=0.12mmv=56m/min=0.9m/s ns=3.7r/s（222r/min）按機(jī)

16、床選取 nw=4.2r/s （252r/min）實(shí)際切削速度 v= =1.01m/s（61m/min）切削工時(shí)：l1=37.5，l2=2（表 1-11-15）sm=sz z n=0.1 18 3.7=0.37t0=185s（3min）3.5.63.5.6 鉆鉆 52H752H7 孔并倒角孔并倒角 1.5451.545(1) 粗鏜第一次至 47mm選擇硬質(zhì)合金可調(diào)節(jié)浮動(dòng)鏜刀 B=25，H=12（表 8-32）進(jìn)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(shí) l1=1.7，l2=3.0，

17、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(shí) 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(shí) l1=0.58，

18、l=105（表 11-9）t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mmt0= =10.24s（0.17min）3.5.73.5.7 鉆鉆 2 2 1212 孔孔選擇直柄麻花鉆（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(shí) 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(jī)床選取 nw=800r/s （13.3

19、r/min）實(shí)際切削速度 v = = 0.46m/s切削工時(shí)：l1=3.4，l2=1.5，L=20（表 11-6）t0=7.49s（0.13min）擴(kuò)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(jī)床選取 nw=460r/min=7.67r/s實(shí)際切削速度=0.29m/s切削工時(shí) l1=0.58，l2=1.5， l=20=4.11s（0.07min）鉸至 12選用錐柄機(jī)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 10-8

20、4） 切削工時(shí) l1=0.05，l2=18， l=20=5.14s（0.09min）3.5.83.5.8 車(chē)端面車(chē)端面 粗車(chē)至 99mmS=（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(jī)床選取 nw=8.6r/s（516 r/s）實(shí)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

21、.4min） 半精鏜至 97.8mmS=（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(jī)床選取 nw=2.5r/s（150 r/s）實(shí)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） 精車(chē)至 97mm S=（0.30.5） mm/r （10-19）選 s=0.3 mm/rV=35m/mi

22、n（0.58m/s） =2.84r/s（171r/min）按機(jī)床選取 nw=2.5r/s（150 r/s）實(shí)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(jī)床選

23、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）3.5.93.5.9 切斷切斷選用鋸片銑刀，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(shí)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）四、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)四、機(jī)

24、床夾具設(shè)計(jì)4.14.1 工序尺寸精度分析工序尺寸精度分析由工序圖知，本道工序?yàn)殂@、锪兩個(gè) 6.5 徑向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求較高。保證 12 孔中心軸線(xiàn)與 55 孔中心線(xiàn)垂直。應(yīng)限制 X 旋轉(zhuǎn)，Z 旋轉(zhuǎn)保證 12 孔為 90應(yīng)限制 Z 移動(dòng)保證 12 孔的軸向位置應(yīng)限制 y 移動(dòng)保證 12 孔相對(duì)于 55 孔中心線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)度應(yīng)限制 X 移動(dòng)保證 12 與 6.5 孔垂直分布應(yīng)限制 Y 旋轉(zhuǎn)綜合結(jié)果應(yīng)限制 X 移 X 轉(zhuǎn)，Y 移 Y 轉(zhuǎn)，Z 移 Z 轉(zhuǎn)4.24.2 定位方案確定定位方案確定根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制：x 移動(dòng)、X 轉(zhuǎn)動(dòng)、y 移動(dòng)、z 移動(dòng) z 轉(zhuǎn)動(dòng)，共計(jì)

25、6 自由度，C 面為第一定位基準(zhǔn)，限制 3 個(gè)不定度（保證與 C 面垂直度的要求） ；B 面為第二定位基準(zhǔn)，限制 2 個(gè)不定度（保證兩孔連線(xiàn)與 52H7 孔軸線(xiàn)在水平面的垂直度要求） ；52H7 孔以削邊銷(xiāo)定位，限制 1 個(gè)不定度（保證兩孔對(duì)中） 。綜合結(jié)果：限制 X 移 X 轉(zhuǎn)，Y 移 Y 轉(zhuǎn)，Z 移 Z 轉(zhuǎn)4.34.3 定位誤差分析計(jì)算定位誤差分析計(jì)算(1) 分析同軸度誤差用用心軸定位，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合jb=0db=1/2*(55.025-54.975)=0.025所以dw=2*db+jb=0.051/3T T=0.4mm（2）分析菱形銷(xiāo)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(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合jb=0db=0所以dw=04.44.4 夾緊方案及元件的確定夾緊方案及元件的確定（1）計(jì)算切削力及所需加緊力：刀具：直柄麻花鉆 直徑 11mmM=當(dāng) HT200 時(shí)查的修正系數(shù) K 料