2016年机床夹具课程设计(一)

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
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。
夹刀轴套
刀轴
55°
铣刀 （在卧式铣床上加工槽）
Ø52H7孔与2-E面的加工（以车代镗在车床上加工）
粗镗——半精镗——精镗——精铰 V形块
IT11
端面刀具
IT9
IT8
IT7
内孔刀具
1.5x45º
60 50 25
17.5
24
C
55° 1 13 1 Ø12H7 75.2
C
18+0.25
33±0.05
( 32 )
B
0.05 B
B
0.05
C
（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]
对开合螺母机构工作原理图
105 -1.4 57 -1.2 95p6 1.5x45º 49 ( 32 ) 2-E 1.5x45º 0.03 A 34 34
Ø52H7 R15
1.6
1.6
60 50 25
17.5
33±0.05
24
R5
28 M10
10
C
55° 1 13 1 2-Ø12H7 75.2
（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。
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）
加工燕尾上2-Ø12H7孔的定位基准
18±0.05
2
W
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）。
铣开上下螺母座时的定位基准
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）
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
（顶面浇注）
分型面
侧面浇注 泥芯
Ø11.Leabharlann Baidu0 [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
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
IT7 Ø12 IT9 Ø11.95 (IT10) (Ø11.85) IT11 Ø11 [钢件或孔径大于Ø15mm时的铸件]
Ø12
Ø11.95
(不扩孔)
[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。
C
1.6
18+0.25
B
0.05 C
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。
6.3
B
0.05
B
25
120
零件名称：C6140-A对开合螺母下座 零件材料：HT200 件数：1
1.6
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。
R10
8
105 -1.4
57 -1.2 95p6 1.5x45º 49 0.03
A
2-E
1.5x45º
60 50 25
17.5
24
C
55°
1 13 1
C
18+0.25
33±0.05
( 32 )
B
Ø12H7
75.2
B
0.05
B
0.05
C
105 -1.4 57 -1.2
95p6
0.03
A
2-E
49 1.5x45º
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。
（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。
B C
•粗基准选择与分析（1）
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。 花盘
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
2-Ø12H7孔的加工
钻套：固定钻套、可换钻套、快换钻套
2
W
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*
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）
[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。
2
3
（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]
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
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]
燕尾测量方式 加工余量与精度等级 粗刨：1.5 精刨：0.85 IT11 IT8~9
（刮研：0.15 IT6~7）
左右偏刀（普通刨刀、槽刨刀）
55°
验具
2、采用铣削方式加工
采用铣削方式可选用标准刀具（ 55°）
（在立式铣床上加工平面） 铣刀
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，““Times New Roman”字 型。其中每章题目要加黑，其它与 中文目录相同。
对开合螺母机构工作原理
丝杠
上半螺母 控制盘
上座
偏心槽
下座
控制销
下半螺母
（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。
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。
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；
毛坯图示例
108±0.8 68
81.2
120
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？
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）