CA6140_车床对开螺母体下部说明书

机械制造技术与装备课程设计说明书设计题目：C6140车床对开合螺母下座工艺规程及钻2-Ø12H7孔加工夹具设计专业：机械设计及其制造班级：学号：设计者：指导教师：日期2014年6月20日一、零件的分析 (3)1.1开合螺母上座体零件图 (3)1.2零件的功能： (3)二、开合螺母座设计 (4)2.1确定毛坯的材料 (4)2.2确定铸造方法 (4)2.3毛坯的浇注方式 (4)2.4画毛坯图 (4)三、工艺规程设计 (6)3.1性能要求 (6)3.2工艺路线的拟定 (6)3.3工艺路线方案： (7)3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (7)3.5 确定切削用量及基本工时 (8)3.5.1 粗铣燕尾 (8)3.5.2 精铣燕尾 (8)3.5.3 铣退刀槽 (8)3.5.4 粗铣端面 (9)3.5.5 精铣端面 (9)3.5.6 钻Φ52H7孔并倒角1.5×45º (10)3.5.7 钻2 × Φ12孔 (10)3.5.8 车端面 (12)3.5.9 切断 (13)四、机床夹具设计 (13)4.1工序尺寸精度分析 (13)4.2定位方案确定 (14)4.3定位误差分析计算 (14)4.4夹紧方案及元件的确定 (14)五、体会总结 (15)参考文献 (16)一、零件的分析1.1开合螺母上座体零件图如下所示：1.2零件的功能：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。

二、开合螺母座设计2.1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HT2002.2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；可知造型材料选用粘土砂，灰铸铁的尺寸公差等级为13-15级，选取等级为14级。

2.3毛坯的浇注方式：两箱铸造侧面浇注（见下图）2.4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】P3-13表3.1-26可知，要求的机械加工余量等级为F-H级，则取等级为G级，根据【1】P3-14表3.1-27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2.2mm。

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、75.2、33、18及φ52H7的孔：注：1.孔的精度等级要比铸件的精度等级降一级，孔的机械加工余量等级也要较铸件等级低一级；① CT值（公差数值）均根据【1】P3-12表3.1-21查得，余量值均是根据【1】P3-14表3.1-27；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：三、工艺规程设计3.1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]·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。

3.2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（Ø52）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（Ø52 ）孔——精镗Ø52H7孔——钻、铰Ø12H7孔四、——铣切（5mm）分离上下螺母座——钻M10底孔（Ø8.5）——攻M10螺纹——钻2- Ø7及锪孔五、——清理去毛刺——检验3.3工艺路线方案：工序Ⅰ. 铸造。

Ⅱ. 热处理。

Ⅲ. 粗，铣底面Ⅳ. 铣1×3退刀槽Ⅴ. 粗铣两E面Ⅵ. 粗镗Φ50孔Ⅶ. 半精铣C面、B面，精铣C面、B面Ⅷ. 刮研C面、B面使粗糙度达1.6Ⅸ. 精铣两E面使对Φ52孔轴心线的端面跳动符合要求Ⅹ. 精镗Φ52孔并使轴心线与C面平行度符合要求Ⅺ. 钻Φ11.5孔深20，并使对C面垂直度符合要求Ⅻ. 铰Φ12H7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2-Φ7孔、锪90°锥孔2.精基准选择与分析以预铸孔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。

2)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）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。

3.4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：1. Φ52H7孔精铰至Φ52H7，表面粗糙度为Ra1.6um，工序余量为2z=0.08；粗铰至51.92mm 2z=0.42；精车至51.5mm 2z=1.5；粗车第二次至50mm 2z=3；粗车至47m 2z=7；2. 2 ×Φ12孔铰至Φ12mm 2z=0.15；扩钻至Φ11.85mm 2z=0.85；钻至Φ11 2z=11；3. 一端面精车至97 2z=0.8；半精车至97.8 2z=1.2；粗车至99 2z=6；4. 另一端面精车至95 2z=0.5；半精车至96.5 2z=0.5；粗车至96 2z=1；3.5 确定切削用量及基本工时工序Ⅰ：铣燕尾及空刀槽3.5.1 粗铣燕尾v=6m/min（0.1m/s）ns=1000v/πdw =1000×× 40 =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）∴实际切削速度切削工时：l1=8.7（表1-11-12）t0==158.3s（2.64min）3.5.2 精铣燕尾v=6m/min（0.1m/s）（表1-10-151）ns= =0.8r/s（47.8r/min）按机床选取nw=0.79 r/s （47.5r/min）∴实际切削速度v=πdw nw/1000=3.14×40×0.79/1000=0.43m/s 切削工时：l1=6.3（表1-11-12）t0==153s（2.6min）3.5.3 铣退刀槽s=0.02～0.03（表1-10-142）选s=0.02mmv=47m/min（0.78m/s）（表1-10-144）ns= =4.14r/s（248r/min）按机床选取nw=4 r/s （240r/min）∴实际切削速度v= =0.75m/s（45m/min）切削工时：l1=5.9，l2=4（表1-11-12）sm=sz z n=0.02× 4×36=2.88t0==3.785s（0.06min）3.5.4 粗铣端面选择高速钢套式面铣刀每齿进给量：sz=0.1-0.2（10-113）选sz=0.1mmv=56m/min（0.92m/s）ns= =3.7r/s（222r/min）按机床选取nw=4.2r/s （252r/min）∴实际切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工时：l1=37.5，l2=2（表1-11-15）sm=sz z n=0.1× 18 × 3.7=0.37t0=（=185s（3min）3.5.5 精铣端面铣刀每转进给量0.10～0.12选s0=0.12mmv=56m/min=0.9m/sns==3.7r/s（222r/min）按机床选取nw=4.2r/s （252r/min）∴实际切削速度v= =1.01m/s（61m/min）切削工时：l1=37.5，l2=2（表1-11-15）sm=sz z n=0.1 × 18× 3.7=0.37t0==185s（3min）3.5.6 钻Φ52H7孔并倒角1.5×45º(1) 粗镗第一次至47mm选择硬质合金可调节浮动镗刀 B=25，H=12（表8-32）进给量S=1.6-2.0，选S=1.6mm/r（10-97）v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min）（表10-98）切削工时l1=1.7，l2=3.0， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（47-40）/2=3.5mmt0==10.34s（0.17min）①粗镗第二次至50mmS=1.6-2.0，选S=2.0mm/r（10-97）v=56.6m/min，n=360r/min（6r/min）（表10-98）切削工时l1=0.87， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（50-47）/2=1.5mmt0==9.07s（0.15min）②精镗至52mS=1.6-2.0，选S=1.6mm/r（10-97）v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min）（表10-98）切削工时l1=0.58， l=105（表11-9）t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mmt0= =10.24s（0.17min）3.5.7 钻2 ×Φ12孔选择直柄麻花钻（GB1436-78）④钻到11.0mmS=0.22-0.28，S=0.25mm/r（10-67）v=28m/min（0.47m/s），n=894r/min（7.95r/s）ns=1000v/切削工时l1=0.05，l2=39，l=105（表11-10）t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mmns==13.6r/s（816r/min）按机床选取nw=800r/s （13.3r/min）∴实际切削速度v = = 0.46m/s 切削工时：l1=3.4，l2=1.5，L=20（表11-6）t0==7.49s（0.13min）②扩孔钻至11.85S=0.7-0.9，S=0.7mm/r（10-75）v=22.2m/min，n=472r/min（表10-76）按机床选取nw=460r/min=7.67r/s实际切削速度=0.29m/s 切削工时l1=0.58，l2=1.5，l=20=4.11s（0.07min）③铰至Φ12选用锥柄机用铰刀D=12（表8-34）S=1.7 mm/r（10-81）v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）（表10-84）切削工时l1=0.05，l2=18，l=20=5.14s（0.09min）3.5.8 车端面①粗车至99mmS=（0.3～0.5） mm/r （10-19）选s=0.4 mm/rV=118m/min（1.97m/s）=9.65r/s（597r/min）按机床选取nw=8.6r/s（516 r/s）∴实际切削速度为=1.76m/s（105m/min）l=（105-99）/2=3mm，l1=3，l2=2 ，l3=5（11-4）L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mmt0=（L/s．n ）．i =（42.5/0.4×8.6）×2=24.72s（0.4min）②半精镗至97.8mmS=（0.3～0.5） mm/r （10-19）选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s）=2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s）∴实际切削速度为=0.51m/s（30.615m/min）l=0.6，l1=1，l2=1 ，l3=5（11-4）L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=（L/s．n ）．i =（39.5/0.3×2.5）×1=52.7s（0.88min）③精车至97mmS=（0.3～0.5） mm/r （10-19）选s=0.3 mm/rV=35m/min（0.58m/s）=2.84r/s（171r/min）按机床选取nw=2.5r/s（150 r/s）∴实际切削速度为=0.51m/s（30.615m/min）l=0.4，l1=1，l2=1 ，l3=5（11-4）L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mmt0=（L/s．n ）．i =（39.5/0.3×2.5）×1=52.7s（0.88min）④倒角1.5×45°S=（0.15～0.25） mm/r （10-90）选s=0.2 mm/rv=（12～25）m/min（0.58m/s），选v=20 m/min=0.33m/m=2.02r/s（121r/min）按机床选取nw=120r/min（2 r/s）l=0.75，l1=0.4（11-9）tm=（l+ l1）/nw ．s=（0.75+0.4）/（2×0.2）=2.87min（172.5s）3.5.9 切断选用锯片铣刀，D=175mm（8-38），齿数（8～38）S=（0.03～0.04） mm/r （10-142）选s=0.03 mm/rv=34m/min（0.57m/s），=2.412r/s（144r/min）∴实际切削速度为=0.59m/s（35m/min）l1=6 ，l2=4mm（11-12）Sm= Sz·Z·n=0.03×40×2.5=3mm=49s（0.82min）四、机床夹具设计4.1工序尺寸精度分析由工序图知，本道工序为钻、锪两个φ6.5径向孔。