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2016年机床夹具设计课程设计（一）北京交通大学海滨学院机械与电气工程系C6140车床对开合螺母座工艺规程与工装设计C6140车床对开合螺母下座工艺规程编制钻2-Ø12H7孔钻模（钻床夹具）设计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2-Ø12H7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）课程设计说明书结构课程设计任务书课程设计目录课程设计各项附录参考文献[不包含教材类]具体要求目录：目录采用四号字，其中每章题目用黑体字，每节题目用宋体字，并注明各章节起始页码，题目和页码间用“……”相连；英文采用四号字，““TimesNewRoman”字型。其中每章题目要加黑，其它与中文目录相同。设计方法与步骤（工艺规程编制部分）准备工作阶段工艺路线拟定阶段工序设计阶段最终确定阶段C6140车床对开合螺母下座工艺规程编制一、分析加工零件的工艺性（原始资料分析）1、了解、分析产品的装配图和零件图（1）部件的组成（2）零、部件的作用（3）性能要求（4）主要技术要求与分析2、审查零件的结构工艺性3、由零件的生产纲领决定生产类型对开合螺母机构工作原理图技术要求1、专用角度平板检查导轨C-C、B-B平面刮研精度25×25mm2内，不少于10点；2、未注明铸造圆角为R3；3、铸件不得有砂眼、缩孔、裂纹等缺陷。105-1.457-1.295p6491.5x45º1.5x45º6017.511132-Ø12H775.2CCBB33±0.0518+0.25(32)55°A250.03B0.05C0.052-E5024120828Ø52H73434M10R525R10零件名称：C6140-A对开合螺母下座零件材料：HT200件数：11.61.61.61.66.3R1510105-1.457-1.295p6491.5x45º1.5x45º6017.51113Ø12H775.2CCBB33±0.0518+0.25(32)55°A250.03B0.05C0.052-E5024105-1.457-1.295p6491.5x45º1.5x45º6017.51113Ø12H775.2CCBB33±0.0518+0.25(32)55°A250.03B0.05C0.052-E5024（1）部件的组成两半螺母[2件]上、下螺母座[各1件]拨销[2件]双离心拨盘[1件]转轴[1件]手柄[1件]镶条与调节螺钉[各1件]上座下座对开合螺母机构工作原理控制盘上半螺母下半螺母丝杠控制销偏心槽（2）零、部件的作用两半螺母分别镶在上下螺母座上，并由前述各零件组成对开合螺母机构。起：接通或断开加工时所需复合运动的进给传动链的作用；起：由旋转运动变为直线运动的作用；起：传递运动和动力的作用。（3）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。主要技术条件分析说明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影响，以此做为今后工艺安排的依据之一。（4）主要技术要求与分析[确定各加工表面符号以便于分析]Ø52H7孔轴心线对C面平行度要求的分析；Ø52H7孔轴心线对两B面垂直度要求的分析；E面对Ø52H7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；Ø12H7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；Ø52H7孔具有薄壁；Ø52H7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。二、毛坯的选择确定毛坯的材料、制造方法、精度等级、分型面与泥芯、浇注位置影响毛坯选择的因素：1）零件生产纲领的大小；2）工件结构形状和尺寸；3）零件的机械性能要求；4）本厂现有生产条件。毛坯确定步骤根据零件图所标出的零件材料，可知该零件为铸铁HT15-33（旧标准标注），按现行标准标注应为：HT200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、机器制模毛坯精度等级：由手册查取为：2级毛坯浇注方式：两箱铸造侧面浇注浇口分型面泥芯侧面浇注（顶面浇注）（底面浇注）画毛坯图根据毛坯精度等级考虑在加工表面加放机械加工余量；毛坯余量是在零件图基础上加放；各加工表面余量从手册中按对应精度等级查取；加放余量的尺寸应标注毛坯公差（双向对称），从手册中按对应精度等级查取；注意：1）预铸孔余量，不管浇注位置如何，均在查表时选用顶面浇注的加工余量；2）不加工表面不加放余量，也不标注公差；3）查表时，表中的公称尺寸是零件图上对应的实际尺寸。毛坯图示例图中:双点划线表示零件主要轮廓;红线示意加放余量部位应注意：68、120、108、81.2、18这些尺寸是怎样得到的？1206881.2108±0.8三、工艺规程制定工作内容与基本步骤：草拟工艺路线（工艺流程图的方式）定位基准选择与分析（粗精基准选择，一般应选择2~3个方案进行分析比较）加工方案（式）选择与分析（主要工序应提出2~3个方案进行分析比较）草拟各个工序内容（各工序的工序间余量、各工序尺寸及偏差——按各种加工方法所能获得的尺寸偏差的经济精度）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）工序的组合工序集中：工艺过程中工序数目少而工步数多；工序分散：工艺过程中工序数目多而工步数少；表面加工方法的选择根据被加工表面的几何特点；根据被加工表面的技术要求；根据零件的结构形状和尺寸大小；根据零件的材料及其综合机械性能；根据生产纲领和投产批量；根据工厂现有生产条件等。（一）工艺流程[草拟工艺路线]-（1）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E面——粗镗（Ø52）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（Ø52）孔——精镗Ø52H7孔——钻、铰Ø12H7孔——铣切（5mm）分离上下螺母座——钻M10底孔（Ø8.5）——攻M10螺纹——钻2-Ø7及锪孔——清理去毛刺——检验（一）工艺流程[草拟工艺路线]-（2）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（Ø52）孔——精加工两E面与半精镗、精镗（Ø52）孔——钻、铰Ø12H7孔——铣切（5mm）分离上下螺母座——钻M10底孔（Ø8.5）与攻M10螺纹——钻2-Ø7及锪孔——清理去毛刺——检验（二）定位基准选择与分析精基准选择与分析主要加工表面有C、B面和Ø52H7孔及Ø12H7孔，按先面后孔的原则，先选择加工Ø52H7孔的精基准。选择：精加工过的C、B面与一侧面为定位基准，其中C面限制3个不定度，为主要定位基准面，B面限制2个不定度，为第二定位基准。BC•粗基准选择与分析（1）[加工燕尾导轨面（C、B、D）的基准]方案一：以预铸孔Ø44为主要定位基准，这样加工C、B后以它们为精基准加工Ø52孔时，使孔的加工余量均匀。•粗基准选择与分析（2）[加工燕尾导轨面（C、B、D）的基准]方案二：以预铸孔Ø44的外壁为主要定位基准，采用对中性定位元件定位，这样加工C、B后以它们为精基准加工Ø52孔时，使孔加工后的壁厚均匀。加工燕尾上2-Ø12H7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Ø52H7孔轴线在水平面的垂直度要求）；Ø52H7孔以削边销定位，限制1个不定度（保证两孔对中）。2W18±0.05铣开上下螺母座时的定位基准[应考虑可翻转机构的设计]2问题:是否可以考虑“一面两孔”定位?怎样设计?钻螺纹底孔、攻M10螺纹时的定位基准1、这里应考虑深孔加工钻头工进导向问题；2、也可考虑工序集中，一次安装加工多工序内容的工艺安排。32（三）确定加工方法：1、平面加工[主要是燕尾导轨的加工]2、孔加工[主要是Ø52H7、2-Ø12H7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。如：平面加工的最终要求燕尾导轨表面为刮研，则可以选择的精加工与半精加工及粗加工为刨削或铣削加工；IT7级孔的最终加工方法可选择精铰，那么对于Ø52H7孔前道工序可选取精镗、半精镗及粗镗；对于2-Ø12H7孔的加工可采用粗铰、[扩孔]及钻孔的加工方法。[扩孔]——铸铁件加工孔15mm时，不需扩孔。燕尾导轨（C、B、D面）的加工1、采用刨削加工方式[窄长面常用]左右偏刀（普通刨刀、槽刨刀）验具燕尾测量方式55°加工余量与精度等级粗刨：1.5IT11精刨：0.85IT8~9（刮研：0.15IT6~7）2、采用铣削方式加工采用铣削方式可选用标准刀具（55°）但是，对于工件上清刀槽的加工，可采用两种加工方式：1）采用片状铣刀，工件旋转一偏转角；2）在刨床上采用成型刨刀进行加工。铣刀55°铣刀刀轴夹刀轴套（在卧式铣床上加工槽）（在立式铣床上加工平面）Ø52H7孔与2-E面的加工（以车代镗在车床上加工）采用以车代镗加工方式，先加工一端面和内孔，再掉头加工另一端面。采用C面限制3个不定度，B面限制2个不定度活动V形块限制1个不定度（对中）的定位方案V形块花盘内孔刀具端面刀具粗镗——半精镗——精镗——精铰IT11IT9IT8IT72-Ø12H7孔的加工2W钻套：固定钻套、可换钻套、快换钻套若使用快换钻套则：有钻底孔孔径的快换钻套有粗铰孔的快换钻套有精铰孔的快换钻套2-Ø12H7孔的加工*按照工序集中的原则，选择一次安装、多工序内容加工的工艺安排工艺过程[对应加工过程所达到的经济精度和相应定尺寸刀具参数]：精铰——粗铰——（扩孔）——钻孔IT7IT9(IT10)IT11Ø12Ø11.95(Ø11.85)Ø11[钢件或孔径大于Ø15mm时的铸件]Ø12Ø11.95(不扩孔)Ø11.80[因没有Ø11.85的钻头,故用Ø11.80的钻头]2-Ø12H7孔的位置精度的保证:是依靠工件在夹具当中的定位精度来保证的。机床的选择这里，我们给出可使用任何能选择到的通用加工机床。刨床：应考虑滑枕的工作行程、工作台尺寸参数。铣床：分为立铣（普通型与滑枕型）、卧铣，应考虑机床的主要技术参数，如：主轴端面至工作台的距离、主轴轴线至垂直导轨面距离（卧式铣床的主轴轴线至工作台面距离）、工作台最大行程等。钻床：立式钻床的可使用最大钻头直径主轴端面至工作台面距离、工作台尺寸参数等。车床：这里主要考虑主轴回转半径。零件加工成本的内在联系应考虑对应工厂的优势，即所谓工厂现有的生产条件，如设备、人员和财力的实际情况，是否能发挥工厂原有生产条件的潜力与特长，在保证零件要求质量的前提下使其工艺投入最小、物力消耗最低。工艺装备（机床专用夹具）设计1.设计准备工作2.夹具总体方案设计3.夹具总装图的绘制4.夹具零件图的绘制定位方案设计与分析削边销[限制1个不定度]定位块[在C面限制3个不定度；在左侧定位块侧面限制2个不定度]衬套对刀导向元件——快换钻套阶梯螺钉钻套共分为几类？采用快换钻套的原