机械制造技术课程设计-开合螺母壳加工工艺及铣断夹具设计.docx

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1、机械制造综合课程设计设计说明书设计题目开合螺母壳加工工艺设计以及铳断夹具设计学生XXX学院机械工程学院专业机械工程班级机工1902学号XXXXXXX指导教师XX二O二二年六月二十九日摘要本次课程设计主要进行开合螺母壳的加工工艺过程以及铳断专用夹具的设计。工作内容主要分为机械加工工艺规程设计、机械加工工序设计和夹具设计三大部分。机械加工工艺规程设计部分包括生产类型的确定，零件的结构工艺性和技术要求分析，毛坯选择，加工余量的确定，工艺路线的安排，机床、刀具、夹具的选择。机械加工工序设计部分包括切削用量的确定、工序余量及公差的计算，工时定额的计算等。夹具设计部分包括夹具总体方案的选择，各类夹具元件的

2、选用，夹紧机构的计算,夹具动作原理及操作方法等。关键字:开合螺母壳，工艺规程，加工工序，专用夹具目录摘要I1前言12开合螺母壳零件工艺性分析22.1 开合螺母壳零件用途22.2 开和螺母壳零件的结构特点及技术要求22.3 开合螺母壳零件工艺性32.4 开合螺母壳零件的生产类型33设计毛坯43.1 毛坯制造形式43.2 毛坯形状的确定43.3 毛坯尺寸的确定53.4 绘制毛坯简图74拟定开合螺母壳机械加工工艺路线84.1 定位基准的选择84.1.1 粗基准的选择84.1.2 精基准的选择84.2 开合螺母壳零件表面加工方法的选择84.3 加工阶段的划分94.4 机械加工工序的排序94.5 热处理

3、工序的安排104.6 辅助工序104.7 开合螺母壳零件加工工艺路线105机械加工设备及工艺装备的选择115.1 机床的选择115.2 刀具的选择116工序余量、工序尺寸及公差的确定127切削用量的确定147.1 车削加工切削用量的选择147.2 铳削加工切削用量的选择147.3 钻孔、扩孔、较孔切削用量的选择148时间定额的估算168.1 车削时间168.2 铳削时间178.3 辅助时间定额的计算179机床专用夹具的设计199.1 问题的提出199.2 定位分析199.3 计算铳削力199.4 夹紧力的计算209.5 定位误差的分析229.6 夹具设计及操作的简要说明2210结论23参考文献

4、241前言机械制造技术基础课程设计是一门理论联系实际的重要技术基础课。完成课程设计需要综合应用金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测试技术、机械制造工艺学及工艺设备设计等机械制造技术基础课程的理论知识，还需要熟练应用机械制图和机械设计课程的知识，完成课程设计时还需要结合生产实际，因此这是一项综合性与实践性都极强的工作。机械制造技术基础课程设计旨在让学生完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼,其目的如下。(1)结束机械制造技术基础等前期课程的学习后，通过本次设计使学生所学到的知识得到巩固和加深。培养学生全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。(2)通

5、过设计提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。(3)通过设计使学生树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。(4)通过编写设计说明书，提高学生的技术文件整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写专业技术及科研论文打下基础。本次机械制造技术基础课程设计的设计任务包括：绘制开合螺母壳零件的毛坯图I张，设计开合螺母壳零件的机械加工工艺过程卡片1套，绘制所设计夹具所对应的机械加工工序卡片1张，设计铳断工序的夹具1套，绘制其装配图1张，编写

6、设计说明书1份。2开合螺母壳零件工艺性分析2.1 开合螺母壳零件用途此次设计的对象是开合螺母壳也称对合螺母壳，其主要作用是传递一些机床丝杆的动力。一般的走刀是用光杆传动，加工螺纹时用丝杆传动，而这两者是不可同时咬合的，否则会因传动比不一样而造成传动系统被破坏，此时开合螺母的作用就相当于一个离合器，用来决定车床上溜板箱是否用丝杆传动。它的优点是结构简单，安全可靠，切削力强，快速脱离，便于更换维修。缺点是体积较大，工件的加工工艺较为复杂。一般不适用于小型设备。2.2 开合螺母壳零件的结构特点及技术要求开合螺母壳由上下两个半螺母组成，装在溜板箱体后壁的燕尾槽导轨中，可上下移动。上下半螺母的背面各装有

7、一个圆销，其伸出端分别嵌在槽盘的两条曲线槽中，扳动手柄，经轴使槽盘逆时针转动时，曲线槽迫使两圆销互相靠近，带动上下半螺母合拢与丝杆啮合，刀架便由丝杆螺母经溜板箱传动进给。槽盘顺时针转动时，曲线槽通过迫使圆销使两半螺母相互分离，与丝杆脱开啮合，刀架便停止进给。由零件可知，开合螺母壳的材料为HT200,其抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好。通过分析零件图可知零件的加工表面及加工要求如下表2.1所示。表2.1开合螺母壳零件加工技术要求表加工面加工精度要求表面质量要求Ra/um44H7孔内表面直径644H7mm,孔轴线为基准A3.244H7孔两端面86h7mm6.3开合螺母壳底面左右两侧各去除I

8、mm6.3燕尾槽配合面同侧两面之间夹角553.2（刮）燕尾槽水平配合面距44H7孑1轴线301zm锥形孔孔直径（M2H7mm,两锥形孔与中心线距离190.0S?,孔深20mm3.2螺纹孔M8,螺纹深30mm,螺纹孔轴线距中心线13mm,距离螺母壳底面15mm燕尾槽两端面94,无尺寸公差12.5通孔11.5深2mm,锥面锥度90,小孔7,通孔轴线与644孔轴线距离4mm,相邻两通孔距离50un25凸台端面102,无尺寸公差12.5空刀槽33mm,两槽距离55mm,对称中心线与基准A保证垂直度误差不超0.02mm2.3 开合螺母壳零件工艺性分析零件图可知，导轨两端面平齐，易于加工，走丝螺纹孔两端面

9、低于螺母端面,需要进行平面铳削加工。沉孔的加工需要预先加工定位孔，防止钻头钻偏。整个零件只有内孔表面和孔的两端面加工要求高，其余的加工精度都较低，通过普通的铳削、钻削经过简单加工就可以达到加工要求。主要工作表面虽热加工精度都较高，但在正常的生产条件下，可采用较经济的方法保质保量的加工出来，由此可见，该工件加工工艺性好。2.4 开合螺母壳零件的生产类型生产类型已知，为大批大量生产类型，年生产IOOOO件。3设计毛坯3.1毛坯制造形式开合螺母壳零件的材料为HT200即灰铸铁，生产类型为大批大量生产，则由表3.1 可知，零件的毛坯制造形式应该为熔模铸造。表3.1各类毛坯的特点及适用范围丑坏种类加1余

10、W原材料1：件尺寸T件形状机械性能适用生产类型型材大各种材料小型简公较好各种类型，材由接件一股钢大中型较复杂仃内应力单件砂型铸造13级以下大铅铁、铸钢、，铜各肿尺寸复杂龙巾件小批自由锻造13级以卜K钢为主各种尺寸校简单好单件小批泮通模锻1115一般钢,锻铝、铜等中小型一般好中、大批钢像号造10-12较小体策为主中小型较复杂较好中、大批精密锻造8-11较小铜.徽华等小型较复杂较好大批压力锌造811小铸铁.体钢、有铜中小型从柴较好中、大批熔模於造770很小佑铁.铐洌.青铜小理为主复杂较好中、大批冲*件8-10小饱各种尺寸复杂好大批粉末冶金什7-9很小铁、铜、铝州材料中小尺寸较复杂.般中、大批工程也

11、料件9-11较小r程如料小尺寸”杂一般中.大批但是由于熔模铸熔模铸造工艺过程较复杂，且不易控制，使用和消耗的材料较贵，往往用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，因此结合零件图，考虑到零件制造经济性，零件的毛坯制造形式采用砂型铸造，并且为了提高效率，采用金属模机器造型。3.2 毛坯形状的确定(1)铸件孔的最小尺寸如表3.2所示表3.2铸件孔最小尺寸mm铸&Zf法成批生产物件牛.产砂型体造3050金属型铸造10*20乐力伟造及熔模铸造5T(由于采用砂型铸造，且是成批生产，故可以铸出的最小孔的尺寸为30mm。(2)铸件的拔模斜度。铸件垂直于分型面上需要有制造斜度且各面的斜度数值

12、应尽可能一致以便于制造铸模。常见铸造斜度由表3.3所示，则外表面拔模斜度0。30,内表面的拔模斜度为1。表3.3铸件最小铸造斜度斜度位置铸造方法砂型金属型秃里K铸外表而i)3,(30,020,015z内表闿rIe020,030,（3）铸件浇铸位置及分型面选择采用对称制造的方式，所以选用垂直于内孔44H7的一端作为浇注底面，有利于保证浇注时金属液体能很好的进入模腔，金属液体从644H7孔的一端流入充满整个模腔。3.3 毛坯尺寸确定铸件公差有16级，代号为CT1-CTI6,常用的是CT4-CTI3,表3.3列出了在大批量生产方式下各种铸造方法通常能够达到的公差等级。由该表可得，毛坯铸件的公差等级为

13、812级，选用10级公差。而要求的机械加工余量等级有10级，分别为A、B、C、D、E、F、G、H、J、K级，其中A、B级仅用于特殊场合，表3.4列出了典型的机械加工余量等级，由该表可得，毛坯铸件的机械加工余量等级应该为EG级，此处选用F级。表3.3大批量生产的毛坯铸件的公差等级方法公加城域CT钝件材料制英铎铁域墨W帙可取曾铁!合金券合金砂型的造手工造011-1411-1411-14i1-1410-1310-13砂型瞥蜜机册造金和壳型8-128-128128!28108-10金造8-108108108107-9压力惴龟684-6水*7-9797-95-8R4-64-64-64-6注：表中所列的公是等堪是指在大批生产下、旦影响倚件尺寸精度的生产因IC已港到充分改进时钝件通京达别的公差等O1表3.4毛坯铸件典型的机械加工余量等级方惬霍求的机械加I.余量等级体件材料W灰除铁球盘区铁DJ收铸铁铜合金锌分金砂修瞥造手工造毒C-KF-HF-HF-HF-HF-H砂型造机叁选型构壳型F-HE-CE-GE-GE-CE-C金笈传造D-FDFD-FD-FD-F压力除造B-DB-DEEEE根据零件图尺寸以及上述选定等级，由表3.5及表3.6可通过公式3.1及3.2进行简单计算,得到表3.7所