1、 目录1 课程设计的任务 .12 分析螺母座的零件图 .22.1 螺母座工艺性的分析 .22.1.1 螺母座结构功用分析 22.1.2 研究螺母座零件的图纸 32.1.3 主要技术的条件 32.2 确定毛坯的结构 33 螺母座的加工工艺设计 53.1 选取加工基面 53.2 工艺过程当中应该研究的主要的问题 .53.4 制定工艺路线 53.5 设备及其工艺装备确定 .63.6 确定切削用量及基本工时 .74 夹具设计 12.1 问题的提出 .12.2 钻 88 孔夹具设计 .12.2.1 原始质料的研究 12.2.2 定位的基准的选择 12.2.3 切削力及夹紧分析计算 .12.2.4 误差分
2、析与计算 .14.2.4 导向装置设计 15.2.5 夹具设计及操作的简要说明 .15.4 小结 .165 总结 17参考书籍 .18致 谢 .1911 课程设计的任务生产上面使用的夹具也是放在各种机器上面把零件重力夹紧、精准定位，把切削刀具固定引导方向的一种设备，它的最主要的一个功能是将零件对应与生产设备和加工刀具的一个合理的方位，并在生产折工程中维持一个不改变的位置，是当代工业生产当中的一个非常明显的特色：现代零件发展得比较快，对品质的要求比较高，种类上面的不一样的规格也不少，产品跟新换代的时间也较快。体现了在机械制造业上面，多个种类、批量不大生产的类型比例当中，是占了一个非常大的比例。这
3、是为了顺应了这一系列要求，一定要做好这种生产技术上面的前序工作，从而机床使用的装夹工具是加工中非常重要的一部分。这次设计设计任务：使用 CAD 设计螺母座的专用夹具，以及机械加工工艺设计，对专用的机床的夹具设计。来进行结构的分析以及精度的分析；经过本设计使自己具有一定的设计专用夹具的能力以及分析生产当中和与夹具有关的技术的问题的能力。全套图纸加 15389370622 分析螺母座的零件图2.1 螺母座 工艺性的分析2.1.1 螺母座结构功用分析：这次设计我分到的设计的题目，是最普通的螺母座的工件，螺母座零件是起支撑的作用的构架，而且承受非常大的力,也有着定位的作用,使各个零件之间能够持有合理的
4、位置。所以，螺母座零件的加工的质量，直接就影响到机器的精度以及寿命。32.1.2 研究螺母座零件的图纸：（1）重要的面加工：1）加工螺母座铣面达图，保证 18mm 尺寸2）加工车 63H7 孔端面，保证 50mm 的工序加工尺寸。3）钻攻 48 孔, 定位的基准为 63H7 孔与端面，保证 30mm 与 115mm工序的尺寸，光洁度为 3.24）钻攻 88 孔， 定位的基准为 63H7 孔与端面。保证 78mm 的尺寸，光洁度为 3.242.1.3 主要技术的条件：63 孔的精度：63 孔的尺寸与形状的误差，能够影响到螺母座工作的状态，因此对 63 孔的要求高，63 孔的尺寸公差为 7IT18
5、mm 平面的精度：因为 18mm 的平面对螺母座联接时的密封性能有影响，而且作为定位的加工基面，要不就可能对孔的加工的精度，具有非常大的影响，所以就要规定它加工的要求。2.2 确定毛坯的结构分析螺母座工件时作用，材质的强度就要求非常的高，而且螺母座的结构有点复杂，所以选用材质为150 铸造的零件毛坯。根据参考书籍的表 1.3-17，可得螺母座毛坯的端面的余量为 ，平面的余2m量为 ，螺母座毛坯的尺寸的偏差根据附表 1.4-6 可得到 m 1.4563 螺母座的加工工艺设计3.1 选取加工基面选择粗加工基准因为螺母座工件为阀座类的工件，通常以平面来作为粗加工的基准。通常以不加工的表面来作为粗加工
6、的基准，但螺母座各个面都需要加工，就应该以加工的余量比最小的面，来作为粗加工的基准，因此对螺母座零件，先以螺母座的端面及右端面来作为粗加工的基准，使用夹具来夹紧可以同时去掉几个自由度，然后在以端面来定位可以去掉自由度。以螺母座的平面作为主要的定位的粗加工基准，以侧面为辅助的粗加工的基准。选择精加工基准因为考虑到螺母座的加工精度，以及装夹的准确与方便，按照基准相重合的原则，以及基准统一的加工的原则，定位精基准选择加工后的平面3.2 工艺过程当中应该研究的主要的问题 所取加工的方法，应该符合每一种加工方法的经济和精度的要求。 所取的加工方法，能够满足加工面的几何形状的精度，表面位置度的精度的要求。
7、 所取的加工的方法要与零件材料的可加工性相。 加工的方法要适应螺母座生产的类型。 所取加工的方法，要满足企业现有设备和工人技术的水平3.4 制定工艺路线工序号工序名 工 步 内 容7思路方案的选取在零件工艺路线的拟定中，根据机械加工的考虑的原理：1 先基准后其它的原理2 先粗后精加工的原理3 先面后孔的原理4 先主要后次要的原理3.5 设备及其工艺装备确定所选用的机床有：X61 铣床、Z525 钻床，车床 CA6140，检验台、钳工台。专用夹具设计钻孔专用夹具设计.刀具选用铣刀、车刀，镗刀，各级钻头、丝攻、圆锉刀称10铸铸造20时效热处理30车车 63H7 孔端面40铣铣面达图50钻钻攻 48
8、 孔60钻钻攻 88 孔70钳工去除锐边毛刺80检 检验8量具选用游标卡尺、专用塞规、专用量具3.6 确定切削用量及基本工时工序：铣面达图，保证尺寸 18，保证工序尺寸及粗糙度 6.3 要求粗铣端面同时应该校验加工机床的功率以及进给机构的强度切削加工的深度：单边的余量 ，进行 2 次走刀对零件进行加工；3pam进给量：根据参考资料机械加工工艺手册16-18 可以得到：选取；0.6/fmr切削加工速度的计算： 0.20.150.354661/in主轴转动的速度的确定： /mi8cswvnrd根据机床来选择 ，故实际切削加工的速度：430/mir8150wdnv切削加工的工时: 当中12ltnf1
9、270,4ll所以 1763.05mi40.t精铣 A 端面切削加工的深度：单边的余量 ，进行 次走刀加工；1pa进给量选择 ；0.5/fr切削加工速度的计算 0.2.150.35466/min主轴转动速度的确定： 1.47/i8cswvnrd按照机床的选择 ，故实际切削加工的速度：560/mir8110wdnv切削加工加工的工时: 公式当中2ltnf123,4ll9所以 1340.1min56t工序：车 63H7 孔及端面，保证工序尺寸及粗糙度 1.6 要求，采用 CA6140 车床镗 63 孔采用 YG6 硬质合金镗刀， 63,12dmz1）车削深度 及宽度paepm 05ea由于宽度较大
10、，分两次切削2）每齿进给量 zf（参考切削手册表 3.7）0.14/zf3）切削速度 和每分钟进给量vfv切削速度：参考机械制造工艺设计手册 （以下简称机械手册 ）表 3-30，确定 即 1.0/ms60/min则 67.43/i3.vnrd现采用 CA6140 车床，根据机床使用说明书（见 工艺手册表 4.2-39） ，取，故实际切削速度为75/ir3.1467529.4/min00dnv当 时，工作台的每分钟进给量 应为/minr fv.14756/ifzvn查机床说明书，取 0/i4）切削工时： 12mfLtv式中， （切削手册表 3.26， ）则1,7,70lylym27034L（切削
11、手册表 3.26， ）,2,llm10则 2037Lm41273.09in5t车端面采用 YG6 硬质合金车刀， 125,dmz1）车削深度 及宽度paepam0ea2）每齿进给量 zf0.7/zf3）切削速度 和每分钟进给量vfv切削速度：参考机械手册表 3-30，v 取 1.5m/s 即 v=90m/min则 10902.3/min3.46nrd现采用 CA6140 车床，根据机床使用说明书（见 工艺手册表 4.2-38） ，取，故实际切削速度为235/mir3.146259./in00dnv当 时，工作台的每分钟进给量 应为/inr fv.712357.4/mifzvn查机床说明书，取
12、190/mi4）切削工时： 2mfLtv式中， （切削手册表 3.26，与车刀1,71,25lyly直径相等）则 25396L2,0,ll m则 3189632.81in0mt11工序：钻 8-M8 底孔，以 63 孔端面为基准，保证工序尺寸及粗糙度 3.2 要求钻孔至 6.7 机床的选择：选用钻床 Z525 钻床及专用夹具刀具选择：钻头，直径 ，几何的形状是切削用量简明手册附6.7dm表 2.2-表 2.5，选取双锥修磨横刃， 31.5,0.,1bml计算切削加工用量（1）进给量的确定按照加工要求决定进给量：按照参考资料切削用量简明手册附表 2.5，铸铁 乘以孔深修正的系数 ，所以20,HB
13、S1lfk0.2436/fmr根据钻头强度确定进给量：按照参考资料切削用量简明手册附表 2.9，当 ， 时，16803d0.6/fmr根据机床进给机构的强度确定的进给量：按照参考资料切削用量简明手册附表 3.9，机床进给机构所容许的轴向力是 ， （Z525 钻床所容许的轴向力830N是 ，根据切削用量简明手册附表 2-36.）时，进给量是830N 0.36/fmr工序：攻 8-M8 孔，以 63 孔端面为基准，达到工序尺寸与粗糙度的要求选择 M8 丝攻来对 M8 孔攻丝1）钻床进给量 的确定f由参考书籍机械手册的表 2-58 知道：(2.4)(1.6378)/fffmr钻 即根据钻床的使用的说
14、明书，知道.4/fr2）钻削的速度 v由参考书籍机械手册的表 4-55，得1()(710.5)/min23v钻 即 选取 8/min因此 08.96/i.14rd12结合钻床的使用的说明书，取 64/minr3）钻削加工的工时：12530.i64.1mltnf工序 钳工，检验134 夹具设计.1 问题的提出为了增加工人劳动的生产校率，确保零件加工的质量，减少工人劳动的强度。在加工螺母座工件时，就需要设计专用的工装夹具，经过和指导老师商量，确定设计 Z535 钻床专用夹具一套，用于 Z535 钻床，刀具为钻头，来对孔进行加工。.2 钻 8 8 孔夹具设计.2.1 原始质料的研究本次设计的夹具主要
15、是用来加工端面 88 孔的夹具设计，和其端面边的位置度的要求。在加工时，为了确保达到工件的技术的要求，最重要的是找到零件定位的基准。此时，应研究咋样增加工人劳动的生产效率以及减少工人的劳动的强度。.2.2 定位的基准的选择研究螺母座的零件图能够看出：分析加工孔时，它对中心线具有位置度的要求。为了使螺母座工件的定位的误差，满足要求的范围以内，选择端面以及外圆的中心线的定位的方式，本种定位方式在结构上面简单比较好操作。.2.3 切削力及夹紧分析计算刀具的材质选择硬质合金钻头 刀具有关的几何的参数： 015001顶 刃 0n侧 刃 601530rK4Dm6d2.5Lm2Z140.8/famzmap0
16、.2根据参考书籍4表 149 能够知道切削加工力的计算的公式：0.98.0.1235pzFfDBzn得： 0.9.8.1.10.120524836.2()N研究零件受力的切削力以及夹紧力的作用的情况，分析在加工的过程当中对夹紧不好的瞬间的状态，按照静力平衡的原理来计算出理论的夹紧力。然后为确保夹紧的牢固，再乘安全的系数来作为实际的所需的夹紧力的数值，得：FKW安全的系数 K 可以按照下面的式子来计算：6543210公式当中： 为多种因素的安全的系数，根据参考书籍 4134 能0够知道它公式的参数：123456.,.,1.0,3KK所以： .1.056故 824135()KWFN根据计算得出所需
17、要的实际的夹紧力并不是太大，为了使本夹具的结构更为简单而且操作起来更方便，确定选择手动螺旋的夹紧机构。根据参考书籍41 226 能够知道移动式螺栓的螺旋夹紧时；所能产生的夹紧力根据以下的公式来计算：螺旋夹紧时所 产生的夹紧力根据以下的公式可得：)(210 tgtQLWz公式当中参数根据参考书籍4能够知道：6.2.7zr9015229公式当中： 3()Lm)(8NQ15夹紧所用的力： 0478.2()WN本钻床夹具选择方式为螺旋夹紧的机构，使用压紧螺栓来对工件进行压紧根据附表 得出：原动力的公式计算得 621001KLWl故： 0478.230.932.75()1KLNl 根据上面的计算可得到：
18、 KW根据计算能够得出所需要的实际的夹紧力不是太大，为使本钻床夹具的结构比较简单而且操作起来方便，确定选择手动螺旋的夹紧的机构。.2.4 误差分析与计算本钻床的夹具以平面和 63 孔来定位。为了达到加工工序的加工的要求，就要使工序当中误差的总不能大于该工序所要求的公差尺寸。 gwj和车床夹具具有关系的加工的误差 ，通常可以使用下面的式子来表示：jMjjWDAZWj 根据参考书籍4能够知道： 心轴定位的误差 ：11minDWd1 21in2min.DdDdJWarctgL公式当中：，10.52Dm20D，d .3dm， 1min2min416而且： ，故135Lm0.63DWm.2J 夹紧时的误
19、差 ： cos)(minaxyj1()9.62HBZyRaZkNcl根据资料4附表 1317 得 。 10.4,0.6,.42,0.7RazHBKCncos0.8jy 磨损时所产生的加工的误差： 正常不比 高Mjm5. 专用夹具相对的刀具的位置度的误差： 选AD01.产生误差的总和： 0.85.3jwm根据上面的研究可以知道，本钻床夹具能够达到工件的加工的精度的要求。.2.4 导向装置设计夹具的钻模套安装在本夹具钻模板当中。经过钻模板与钻床的夹具体相互配合，使专用夹具上面定位的元件的工作的表面，对于工作台的送进的方向拥有合理的位置。钻模板可以承受钻削加工时，所产生的扭转的力矩，可以减少夹紧夹具
20、的螺栓的载荷，提高夹具在加工当中的稳定性能。 .2.5 夹具设计及操作的简要说明如前面所说，应该注意的是增加零件的生产效率，但本次设计的夹具选择了手动夹紧的方式，在夹紧以及松开螺母座时就很费时以及费力。因为研究零件的体积，通过设计方案研究分析比较，选择了手动螺旋的夹紧方式。此类机构夹紧结构比较的简单而且夹紧也很牢固，并且通用的性能比较大，在机床专用夹具当中应用的比较广泛。而且当专用夹具具有制造的误差，加工的过程当中出现磨损。以及工件的尺17寸发生变化的时后，就会影响到定位以及夹紧的牢固性。为了预防此种现象的发生，选择可换的 V 型块。以方便随时的按照情况来进行调整与更换。.4 小结对与设计专用
21、的工装夹具，能够了解到机床专用夹具，在切削的加工当中所起到的作用：确保加工零件要加工的精度，增高零件加工的效率，降低劳动的强度，充分的发挥以及增大机床的给以的性能。本次设计的专用夹具能够反应夹具设计的时后应该注意的问题，比如定位的精度以及夹紧的方式。与夹具的结构的刚度以及强度和结构的工艺性等等问题。185 总结本次的设计研究的过程当中依然存在很多不合理的地方，比如：（1）缺少实际工厂加工的经验，对于一些参数以及元件的选取大概不是比较的合理，具有浪费可能。（2）和专用夹具有关的刀具以及量具的分析还不师太明确。（3）系统化的设计还不是比较的完善，在和计算机的配合，所进行的比较精确的数据的选取，以及
22、控制上面还有不足之处。（4）有的地方不能使用：人工的操作比较多，零部件的磨损度在实际当中还不是太明确。19参考书籍1黄健求.机械制造技术基础M.北京：机械工业出版社 20052陈宏钧.实用金属切削手册M. 北京：机械工业出版社 20053李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,124邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20005黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,76丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19977储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,128廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,19乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1210孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.冶金工业出版社,200220致 谢本次的螺母座零件的设计是在 XXX 老师的指导下才能够完成的。在整个零件的设计当中，XX 老师在方方面面都给了我比较大的帮助。我真心感谢老师在我设计的过程当中，给我的帮助和非常耐心的分析与讲解。同时也感谢我的同学以及室友给我设计的帮助，以及生活上的照顾，真心的谢谢所有老师和同学们。
