1、CA6140车床对开螺母体下部说明书学号姓名专业机械工程指导教师二一二年十二月1设计要求与设计任务任务1、C6140车床对开合螺母下座工艺规程2、钻212H7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）3、课程设计说明书（A4纸打印或课程设计说明书专用纸手写，但须仿宋体字）2一、零件的分析311开合螺母上座体零件图312零件的功能3二、开合螺母座设计421确定毛坯的材料422确定铸造方法423毛坯的浇注方式424画毛坯图4三、工艺规程设计631性能要求632工艺路线的拟定633工艺路线方案734机械加工余量、工序
2、尺寸及毛坯尺寸的确定735确定切削用量及基本工时8351粗铣燕尾8352精铣燕尾8353铣退刀槽9354粗铣端面9355精铣端面9356钻52H7孔并倒角154510357钻212孔11358车端面12359切断13四、机床夹具设计1441工序尺寸精度分析1442定位方案确定1443定位误差分析计算1444夹紧方案及元件的确定15五、体会总结16参考文献173一、零件的分析11开合螺母上座体零件图如下所示12零件的功能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
3、开。车削螺母时，顺时针方向转动手柄，通过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，不会而自动脱开。4二、开合螺母座设计21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HT20022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，可知选取铸造方法为手工铸造中的砂型铸造,选用的砂型类别为湿型；可知造型材料选
4、用粘土砂，灰铸铁的尺寸公差等级为1315级，选取等级为14级。23毛坯的浇注方式两箱铸造侧面浇注（见下图）24画毛坯图1）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】P313表3126可知，要求的机械加工余量等级为FH级，则取等级为G级，根据【1】P314表3127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22MM。2）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、752、33、18及52H7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
5、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】P312表3121查得，余量值均是根据【1】P314表3127；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56三、工艺规程设计31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。（1）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
6、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52H7孔轴心线对C面平行度要求的分析；52H7孔轴心线对两B面垂直度要求的分析；E面对52H7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；12H7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；52H7孔具有薄壁；52H7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
7、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。32工艺路线的拟定（先粗后精原则、先面后孔原则等）一预先热处理粗刨（铣）C面、B面、D面铣1X3退刀槽粗加工两E面粗镗（52）孔二、半精刨（铣）C面、B面精刨（铣）C面、B面刮研C面、B面手工加工三、精加工两E面半精镗（52）孔精镗52H7孔钻、铰12H7孔四、铣切（5MM）分离上下螺母座钻M10底孔（85）攻M10螺纹7钻27及锪孔五、清理去毛刺检验33工艺路线方案工序铸造。热处理。粗，铣底面铣13退刀槽粗铣两E面粗镗50
8、孔半精铣C面、B面，精铣C面、B面刮研C面、B面使粗糙度达16精铣两E面使对52孔轴心线的端面跳动符合要求精镗52孔并使轴心线与C面平行度符合要求钻115孔深20，并使对C面垂直度符合要求铰12H7孔并使轴心线与C面垂直度符合要求铣切分离上下螺母座钻M10底孔、攻M10螺纹、钻27孔、锪90锥孔2精基准选择与分析以预铸孔44为主要定位基准，这样加工C、B后以它们为精基准加工52孔时，使孔的加工余量均匀。2加工燕尾上212H7孔的定位基准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52H7孔轴线在水平面的垂直度要求）；52H7孔
9、以削边销定位，限制1个不定度（保证两孔对中）3主要加工面1、平面加工主要是燕尾导轨的加工2、孔加工主要是52H7、212H7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。34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HT200灰铸铁。毛坯重量为4公斤，生产类型为中批生产，采用砂型铸造毛坯。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152H7孔精铰至52H7，表面粗糙度为RA16UM，工序余量为2Z008；8粗铰至5192MM2Z042；精车至515MM2Z15；粗车第二次至50MM2Z3；粗车至
10、47M2Z7；2212孔铰至12MM2Z015；扩钻至1185MM2Z085；钻至112Z11；3一端面精车至972Z08；半精车至9782Z12；粗车至992Z6；4另一端面精车至952Z05；半精车至9652Z05；粗车至962Z1；35确定切削用量及基本工时工序铣燕尾及空刀槽351粗铣燕尾V6M/MIN（01M/S）NS1000V/DW10004008R/S（478R/MIN）按机床选取NW079R/S（475R/MIN）实际切削速度切削工时L187（表11112）T01583S（264MIN）352精铣燕尾V6M/MIN（01M/S）（表110151）NS08R/S（478R/MIN）
11、按机床选取NW079R/S（475R/MIN）实际切削速度VDWNW/100031440079/1000043M/S切削工时L163（表11112）9T0153S（26MIN）353铣退刀槽S002003（表110142）选S002MMV47M/MIN（078M/S）（表110144）NS414R/S（248R/MIN）按机床选取NW4R/S（240R/MIN）实际切削速度V075M/S（45M/MIN）切削工时L159，L24（表11112）SMSZZN002436288T03785S（006MIN）354粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量SZ0102（10113）选SZ01MMV56M
12、/MIN（092M/S）NS37R/S（222R/MIN）按机床选取NW42R/S（252R/MIN）实际切削速度V101M/S（61M/MIN）切削工时L1375，L22（表11115）SMSZZN011837037T0（185S（3MIN）355精铣端面铣刀每转进给量010012选S0012MMV56M/MIN09M/S10NS37R/S（222R/MIN）按机床选取NW42R/S（252R/MIN）实际切削速度V101M/S（61M/MIN）切削工时L1375，L22（表11115）SMSZZN011837037T0185S（3MIN）356钻52H7孔并倒角15451粗镗第一次至47M
13、M选择硬质合金可调节浮动镗刀B25，H12（表832）进给量S1620，选S16MM/R（1097）V626M/MIN，N398R/MIN（663R/MIN）（表1098）切削工时L117，L230，L105（表119）T（DD1）/2（4740）/235MMT01034S（017MIN）粗镗第二次至50MMS1620，选S20MM/R（1097）V566M/MIN，N360R/MIN（6R/MIN）（表1098）切削工时L1087，L105（表119）T（DD1）/2（5047）/215MMT0907S（015MIN）精镗至52MS1620，选S16MM/R（1097）V626M/MIN，N
14、398R/MIN（663R/MIN）（表1098）切削工时L1058，L105（表119）T（DD1）/2（51550）/2075MMT01024S（017MIN）11357钻212孔选择直柄麻花钻（GB143678）钻到110MMS022028，S025MM/R（1067）V28M/MIN（047M/S），N894R/MIN（795R/S）NS1000V/切削工时L1005，L239，L105（表1110）T（DD1）/2（525192）/2004MMNS136R/S（816R/MIN）按机床选取NW800R/S（133R/MIN）实际切削速度V046M/S切削工时L134，L215，L20
15、（表116）T0749S（013MIN）扩孔钻至1185S0709，S07MM/R（1075）V222M/MIN，N472R/MIN（表1076）按机床选取NW460R/MIN767R/S实际切削速度029M/S切削工时L1058，L215，L20411S（007MIN）铰至12选用锥柄机用铰刀D12（表834）S17MM/R（1081）V10M/MIN，N318R/MIN（53R/S）（表1084）切削工时L1005，L218，L20514S（009MIN）12358车端面粗车至99MMS（0305）MM/R（1019）选S04MM/RV118M/MIN（197M/S）965R/S（597R
16、/MIN）按机床选取NW86R/S（516R/S）实际切削速度为176M/S（105M/MIN）L（10599）/23MM，L13，L22，L35（114）LD/2L1L2L3325325425MMT0（L/SN）I（425/0486）22472S（04MIN）半精镗至978MMS（0305）MM/R（1019）选S03MM/RV35M/MIN（058M/S）284R/S（171R/MIN）按机床选取NW25R/S（150R/S）实际切削速度为051M/S（30615M/MIN）L06，L11，L21，L35（114）LD/2L1L2L3325115395MMT0（L/SN）I（395/032
17、5）1527S（088MIN）精车至97MMS（0305）MM/R（1019）选S03MM/RV35M/MIN（058M/S）284R/S（171R/MIN）按机床选取NW25R/S（150R/S）实际切削速度为051M/S（30615M/MIN）13L04，L11，L21，L35（114）LD/2L1L2L3325115395MMT0（L/SN）I（395/0325）1527S（088MIN）倒角1545S（015025）MM/R（1090）选S02MM/RV（1225）M/MIN（058M/S），选V20M/MIN033M/M202R/S（121R/MIN）按机床选取NW120R/MIN（
18、2R/S）L075，L104（119）TM（LL1）/NWS（07504）/（202）287MIN（1725S）359切断选用锯片铣刀，D175MM（838），齿数（838）S（003004）MM/R（10142）选S003MM/RV34M/MIN（057M/S），2412R/S（144R/MIN）实际切削速度为059M/S（35M/MIN）L16，L24MM（1112）SMSZZN00340253MM49S（082MIN）14四、机床夹具设计41工序尺寸精度分析由工序图知，本道工序为钻、锪两个65径向孔。由工序尺寸精度可知此工序精度要求较高。保证12孔中心轴线与55孔中心线垂直。应限制X旋转
19、，Z旋转保证12孔为90应限制Z移动保证12孔的轴向位置应限制Y移动保证12孔相对于55孔中心线的对称度应限制X移动保证12与65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42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，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52H7孔轴线在水平面的垂直度要求）；52H7孔以削边销定位，限制1个不定度（保证两孔对中）。综合结果限制X移X转，Y移Y转，Z移Z转43定位误差分析计算1分析同轴度误差用用心轴定位，设计
20、基准与定位基准重合JB0DB1/255025549750025所以DW2DBJB0051/3TT04MM（2）分析菱形销的定位误差DMAXDMIN120131188701261/3TT04MM（3）分析轴向尺寸，心轴轴肩定位，设计基准与工序基准重合JB0DB0所以DW01544夹紧方案及元件的确定（1）计算切削力及所需加紧力刀具直柄麻花钻直径11MMM当HT200时查的修正系数K料MK料实际切削扭矩及轴向力F为；M683096147NMF16186509145678N夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体16五、体会总结本次课程设计是对我们这些年来在学校所学知识的复习和巩固。通过课程设计可以检验出我们在
21、校期间的学习水平。从而使我们对所学专业知识理解的更透彻，运用的更熟练。从我第一天开始，我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们圆满的完成任务制定了详细的计划。我们以前所接触的只是课本上的知识，对实际的机械加工工艺了解的不很透彻。但是通过这次设计，我们才全方位的懂得了什么是机械设计，从而更加提高了我们的专业素养，和实践水平。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
22、加工知识，编排出工件的工艺过程。再进行工装设计。在设计期间，我们亲身体验了机械加工工艺的设计，对我们有了很大提高。遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中干的更出色。17参考文献1赵家齐等机械制造工艺学课程设计指导书北京机械工业出版社，19872王小华机床夹具图册北京机械工业出版社，20043吴圣庄金属切削机床概论北京机械工业出版社，19934王先逵机械制造工艺学北京机械工业出版社，20025徐鸿本机床夹具设计手册沈阳辽宁科学技术出版社，200436王伯平互换性与测量技术北京机械工业出版社，20044
