CA6140開合螺母加工工藝及鉆M6螺紋底孔夾具設計【含CAD圖紙、說明書】
課程設計機械制造技術(shù)課程設計說明書設計題目: 制定開和螺母零件的加工工藝, 設計鉆螺紋底孔鉆床夾具 序言機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習。就我個人而言,我希望能通過這次課程設計,了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識,理論聯(lián)系實際,對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ),并且為后續(xù)課程的學習大好基礎(chǔ)。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。I目錄設計任務書I序言II課程設計說明書正文:第1章 零件的分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析1第2章 工藝規(guī)程設計22.1 確定毛坯的制造形式22.2 幾面選擇22.3 制定工藝路線22.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定32.5 確定切削用量及基本工時3第3章 專用夾具設計53.1 設計主旨53.2 夾具設計53.2.1 定位基準的選擇53.2.2 切削力和加緊力計算53.2.3 定位誤差分析53.2.4 夾具設計及操作的簡要說明6參考文獻7致謝8第1章 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是CA6140車床上的對開螺母,也稱開合螺母。其作用是為了傳遞機床梯形絲杠的動力。當開合螺母處于“開”的位置(即其手柄在上方)時,絲杠(或稱“絲桿”)的旋轉(zhuǎn)運動將無法傳遞給溜板箱;反之,則絲杠的旋轉(zhuǎn)運動將傳遞給溜板箱,由溜板箱將其轉(zhuǎn)換成溜板的直線運動,完成刀具的縱向移動,平時機床溜板用光杠傳動的,車螺紋的時候?qū)﹂_螺母閉合,用梯形絲杠傳動,從而完成諸如車削螺紋等工作。1.2 零件的工藝分析該零件結(jié)構(gòu)比較簡單,其主要加工的面只有62、52外圓柱面,M41.5的梯形螺紋。因此先將零件當做軸類零件進行加工,再擴孔,進行螺紋加工,鉆4個螺紋孔,最后再將零件切開一分為二。零件精度及表面粗糙度要求較高,因此要合理安排精加工,以保證達到要求。零件圖:第2章 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為球墨鑄鐵,考慮到球墨鑄鐵的抗缺口敏感性,減震性和耐優(yōu)良等特點,因此應該選用鑄件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠。將融化了的金屬澆注到旋轉(zhuǎn)著的模型中,由于離心力的作用,金屬液粘貼于模型的內(nèi)壁上,凝結(jié)后所得鑄件外形與模型內(nèi)壁的形狀相同,使用這種方法可以毋需澆注口,故能顯著地減少金屬的消耗。由于免除了砂型和制模的設備,以及減少了鑄工車間的面積,生產(chǎn)成本就有了降低;這樣得來的鑄件具有緊密與微細的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機械性能。因此采用離心鑄造,這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應該的。2.2 幾面選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?;孢x擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇:對于一般軸類零件而言,以外圓作為粗基準是完全合理的。因此對本零件來說,選擇以62外圓柱面作為粗基準面加工62外圓柱面和右端面。精基準的選擇:使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準,采用加工了的62外圓柱面和右端面作為精基準。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,是應該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到妥善的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案工序1:粗車62外圓及端面。工序2:粗車、半精車62和52外圓。工序3:精車62和52外圓。工序4:粗鏜、精鏜31.5。工序5:粗車梯形螺紋。工序6:精鉸梯形螺紋。工序7:切斷。工序8:精銑R23圓弧,去除毛刺。工序9:鉆孔M6螺紋底孔孔,去除毛刺。工序10:攻M6螺紋底孔。工序11:終檢。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定由機械制造工藝簡明手冊表2.2-3、2.2-5、2.2-4、2.2-1可確定毛坯尺寸及公差。根據(jù)上述原始材料及加工工藝,分別對各加工表面的機械加工余量、工序尺寸確定如下:一端面粗車至113 l=2;62外圓粗車至62 2z=3;另一端面粗車至111 l=2;62外圓粗車至62 2z=3;52外圓精車至52 2z=0.3;半精車至52.3 2z=1.1;粗車至53.4 2z=1.6;62左軸肩面精車至103 l=0.3;半精車至102.7 l=0.7;粗車至102 l=1;62右軸肩面精車至8 l=0.3;半精車至8.3 l=0.7;粗車至9 l=1;31.5精鏜至31.5 2z=1; 粗鏜至30.5 2z=2;2.5 確定切削用量及基本工時工序7:鉆2X5孔并加工螺紋孔2XM6。本工序采用計算法確定切削用量。(1)機床:搖臂鉆床Z35(2)刀具選擇:選用高速鋼,錐柄標準麻花鉆5,M6絲錐。(3)確定切削用量:2個孔共走2次刀,由切削手冊表11-2,f=0.13mm/r, V=18m/min,n=1000*18/(3.14*5)=1146.5 r/min,根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊表4.2-12,取n機=1320r/min,所以 V =3.1413205/1000=20.7m/min 。(4)計算基本工時:鉆孔工時:tm1= 2*l/fn=2(3+16+3)/(0.13*1320) =0.26min。第2步 攻絲M6機床:鉆床Z525刀具:高速鋼機動絲錐進給量:由于其螺距,因此進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-105,取機床主軸轉(zhuǎn)速,由式(1.1)有:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機動時間,由式(1.5)有:工序7:切斷機床:銑床X63刀具:根據(jù)參照參考文獻1表217,選細齒鋸片銑刀切削深度:根據(jù)參考文獻3表查得:進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度。機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻取。實際切削速度:進給量:工作臺每分進給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: =63mm刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機動時間: 最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片中。第3章 專用夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,通常要設計專用夾具。經(jīng)過與指導師協(xié)商,決定設計第9、10道工序鉆2M6螺紋底孔的鉆床專用夾具。3.1 設計主旨本夾具主要用來鉆5mm孔、攻M6螺紋底孔。3.2 夾具設計3.2.1 定位基準的選擇出于定位簡單和快速的考慮,選擇底面、側(cè)面和曲面與底面相交的線為定位基準,保證加工基準和設計基準重合,再使用手動偏心輪夾緊機構(gòu)進行夾緊。3.2.2 切削力和加緊力計算本步加工按鉆削估算夾緊力。實際效果可以保證可靠的夾緊。鉆削軸向力 :扭矩 :夾緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際夾緊力為F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N使用偏心輪機構(gòu)進行人工夾緊,調(diào)節(jié)偏心輪手柄,即可滿足所需的夾緊力。3.2.3 定位誤差分析由于加工基準和設計基準重合,所以能很好的保證了加工精度。3.2.4 夾具設計及操作的簡要說明所加工的零件尺寸不大,并且所需夾緊力不是很大,為使夾具簡單,操作方便靈活,故使用手動偏心輪夾緊機構(gòu)夾緊。3.3 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設計的基本要求(1)應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應有適當?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應有適當?shù)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進行時效處理,焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。(2)應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動,夾具體應有足夠的壁厚,剛性不足處可適當增設加強筋。(3)應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下,應盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡單。(4)應便于排除切屑在機械加工過程中,切屑會不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時排除,切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應在夾具體上設置排屑槽。(5)在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時,夾具的重心應盡量低,支承面積應足夠大,安裝基面應有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空,大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。3.4 夾具設計及操作的簡要說明如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價比。本道工序為夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精銑切削余量小,切削力小,所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 參考文獻1吳 拓主編機械制造工藝與機床夾具課程設計指導.北京:機械工業(yè)出版社,20102艾興、肖詩綱主編切削用量簡明手冊M.北京:機械工業(yè)出版社.3李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊M .北京:機械工業(yè)出版社,19934孟少農(nóng)主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社,19915王 棟主編.機械制造工藝課程設計指導書M.北京:機械工業(yè)出版社6梅 伶主編.模具課程設計指導北京:機械工業(yè)出版社,20107王衛(wèi)衛(wèi)主編.材料成形設備北京:機械工業(yè)出版社,20108甘永立主編.幾何公差與檢測上海:上??茖W技術(shù)出版社,20089孫 桓、陳作模、葛文杰主編.機械原理北京:高等教育出版社,200610崇 凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).化學工業(yè)出版社,199311王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社,198712黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社,200413薛源順主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社,199514陳于萍、高曉康主編.互換性與測量技術(shù).北京高等教育出版社,2005.15司乃鈞,許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社,199116張龍勛主編.機械制造工藝學課程設計指導及習題.機械工業(yè)出版社,1999.11致謝課程設計是我們機械專業(yè)學生在校學習的一個總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學環(huán)節(jié),是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過這次課程設計,使我對所學的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識,并為我今后從事機械相關(guān)工作樹立了堅定的信心。我這次課程設計的題目是CA6140開合螺母的工藝工裝設計,其中涉及到了很多曾經(jīng)學過的計算,驗算等以及相關(guān)專業(yè)方面的知識。在設計的過程中,通過把自己幾年來所學到的專業(yè)知識和實踐相結(jié)合,并運用到設計中,我順利完成了課程設計的各項任務。但在設計過程中,我對一些理論問題掌握的不夠充足,經(jīng)過多次向指導老師請教最后才得以解決。在今后的學習和工作中,我會更多的吸取相關(guān)方面的知識,不斷提高自己的專業(yè)水平和能力。通過本次課程設計,我了解和掌握了機械工藝等方面的諸多知識,鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力,并積累了一定的實踐經(jīng)驗,為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。但由于時間緊,任務重,再加上本人的知識水平和能力有限,以及經(jīng)驗不足,設計中難免存在一些缺點和錯誤,望老師給予批評指正。10-
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