題目絲桿鉆M6底孔專用夾具設計

目錄14801_WPSOffice_Level1第一節課程設計任務書 35959_WPSOffice_Level21.1、設計題目 323691_WPSOffice_Level21.2、設計任務 415380_WPSOffice_Level21.3、設計要求 45959_WPSOffice_Level1第二節零件分析及毛坯設計 521099_WPSOffice_Level22.1、零件的功用 526555_WPSOffice_Level22.2、零件的結構及技術要求分析 531042_WPSOffice_Level22.3、零件的材料及毛坯設計 523691_WPSOffice_Level1第三節工藝規程設計 9255_WPSOffice_Level23.1、零件結構工藝性分析 925279_WPSOffice_Level23.2、定位基準選擇 102248_WPSOffice_Level23.3、加工工藝方案分析 1021057_WPSOffice_Level23.4、關鍵工序設計 1210948_WPSOffice_Level23.5、切削用量和工時的計算 1315380_WPSOffice_Level1第四節鉆M6底孔專用夾具設計 172916_WPSOffice_Level24.1、指定工序的工藝分析 1720541_WPSOffice_Level24.2、定位方案分析及定位元件選擇 177671_WPSOffice_Level24.3、夾緊方案設計及夾緊機構 1711948_WPSOffice_Level24.4、其它結構方案設計 1825296_WPSOffice_Level24.5、夾緊結構及操作說明 1921099_WPSOffice_Level1總結 2126555_WPSOffice_Level1參考文獻 22

第一節課程設計任務書1.1、設計題目本次課程設計題目為：設計“絲桿”零件的機械加工工藝規程及工藝裝備，生產綱領：成批（或大批大量）生產。1.2、設計任務1、零件分析及毛坯設計，繪制零件圖紙1張，毛坯圖紙1張（或零件毛坯1張；2、機械加工工藝規程設計，繪制機械加工工藝過程卡片1份；3、指定工序的夾具設計，繪制指定工序的專用夾具總圖1張；4、說明書編寫。編寫課程設計說明書1份。1.3、設計要求1、零件分析及毛坯設計，要求在看懂所提供的零件圖紙的基礎上，完成零件圖紙和毛坯圖紙的設計工作。由于所提供的零件圖紙上可能存在著這樣或那樣的錯誤和不準確的標注，請更正后在繪圖；2、機械加工工藝規程設計。工藝規程的設計的基礎是零件分析，工藝路線的方案確定須與指導老師討論后再開始其它工作。方案討論必須是有不同的方案比較，同時應該是有主要工序的加工工序簡圖。3、指定工序的夾具設計。專用夾具設計的指定由指導教師在學生工藝方案確定后指定工序的夾具；同時學生在夾具方案設計應該與指導教師共同4、說明書編寫。說明書的編寫即本樣式。

第二節零件分析及毛坯設計2.1、零件的功用這篇文章是基于絲桿件和加工工藝分析，包括分析絲桿絲桿零件圖，毛坯的選擇，制定夾具，零部件的工藝路線，刀具選擇，切割的確定方法填充工藝文件的數量。選擇正確的加工方法，加工工藝的合理設計。此外，兩個流程加工件設計了專用夾具。許多類型的夾具，夾具，其中最廣泛使用的通用夾具，尺寸和更加標準化，以及專業工廠進行生產。在大規模生產應用廣泛，適用于工件的加工流程服務專用夾具，你需要來設計和制造自己的工廠加工的工件。本文的主要內容是設計和加工夾具設計M6螺紋孔夾具。絲桿的主要作用，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。直徑為Φ14（-0.1，-0.15）mm的孔尺寸精度要求很高，因為在絲桿拔動使滑移齒輪時如果孔的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，直徑為Φ14+0.0210mm的孔和滑移齒輪的配合精度要求很高。2.2、零件的結構及技術要求分析絲桿絲桿的工藝分析：1、絲桿絲桿選用材料為45，俗稱灰口鑄鐵。2、該絲桿絲桿主要加工表面及技術要求分析如下：(1)、絲桿絲桿上端面及孔Φ9.5的上下端面與Φ14的垂直度公差等級為9-10級。(2)、尺寸25、160、Φ20都沒有其公差要求，加工時保證這些尺寸即可。(3)、Φ9.5孔內表面Ra≤3.2，需要進行鉆擴孔加工。(4)、M6的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。2.3、零件的材料及毛坯設計選擇絲桿毛坯時候應該考慮一下幾點因素：(1)絲桿絲桿的力學性能要求：相同的材料具有不同的毛坯的制造方法，機械性能而變化。離心鍛造棒料件，棒料件的壓力鍛造，金屬棒料件鍛造，砂型鍛造澆注，一旦降低機械性能。（2）叉結構形狀和外形尺寸：直徑小于階梯軸宜采用棒，其差額應當在大型鍛件使用;形狀復雜，鋼棒料件的機械性能可能不太苛刻，復雜形狀和薄壁金屬鍛造毛坯不宜采用;較大的尺寸不應該使用粗鍛造，鍛造和鍛造，砂型鍛造和使用更多自由鍛造;小叉形狀復雜的精密鍛造方法應采取以避免加工。（3）計劃和批量生產：生產計劃大的毛坯制造方法時，應用高精確度和高生產率，生產綱領小時應采取裝備的空白制造方法。（4）現場生產條件要求：此條受到技術經濟分析和論證。

后分析的考慮，材料選擇叉45，由于叉結構一般，進行生產，小批量生產的類型，在操作過程中遭受的影響不大，機械性能要求的機器，考慮叉在機器遭受小操作過程中的影響，結構相對簡單的叉屬于批量叉，叉尺寸小外形，根據參考文獻。[8]表3-1選擇的金屬型鍛造棒料件毛坯。查書第41頁表2.2-5，棒料件尺寸公差等級為9的選擇。（5）毛坯余量的確定1）、確定的棒料件粗糙根據叉確定毛坯鍛造材料。并根據它們的結構和形狀，尺寸和生產類型，粗糙的金屬模鍛造方法中所選擇的機械砂。表15-5使用九號貨柜碼頭級棒料件尺寸公差等級。2）、確定棒料件和平衡的形狀根據表15-7，以對MA-G級的津貼。15-8查找表，以確定每個表面上的鍛造機械津貼。分型面澆注的選擇，各種棒料件加工表面加工余量如下：表面代號基本尺寸（mm）加工余量等級加工余量（mm）說明T1T2T3D1D2D3D440707026507070HHHHHHH3.53.03.01.03.03.03.0外圓，降一級，單側加工外圓，單側加工底面，單側加工孔徑過小，保證鍛造，余量減小孔，降一級，雙側加工孔，降一級，單側加工孔，降一級，單側加工3）、確定毛坯類型

零件材料45、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產綱領為中批生產而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經查《金屬機械加工工藝人員手冊》表5-5取等級為2級精度底面及側面澆注確定待加工表面的加工余量為4±0.8mm。4）、確定毛坯尺寸零件材料為45，毛坯重量為1.0kgσb=160MPaHBS。根據《機械加工工藝師手冊》（以下簡稱《工藝手冊》機械工業出版出版社、楊叔子主編）知生產類型為大批生產，采用模鍛鍛模造毛坯。毛坯為棒料件，尺寸為棒料件尺寸，按照棒料件圖紙尺寸鍛造毛坯。4）、畫絲桿絲桿毛坯圖(圖附后)圖1：毛坯圖

圖1：毛坯圖第三節工藝規程設計3.1、零件結構工藝性分析由零件圖可知：生產綱領6000件/年，備品率為2%，廢品率為2%，因此年產量：Q＝生產綱領×每臺件數×(1+備品率)×(1+廢品率)Q＝6245件月產量＝Q÷12=520(件)Days=(365-52-14)÷12=24.92天日產量(一天3班)＝月產量÷Days=21件/天查工藝人員手冊，輕型（100公斤以內）零件的生產性質：中批500～5000大批5000～50000考慮到保證產品按時定量完成，生產該產品的每一道工序的單件核算時間必須小于生產節拍（工藝卡填寫過程考慮到客觀隨機因素的影響，將節拍乘80%后與單件核算時間比較），若大于生產節拍，就會造成完不成年產量，因此應改用多臺機床加工。大批量生產采用流水線，其工藝特點a）毛坯特點：采用金屬模造型，毛坯精度及余量大量。b）機床設備及機床布置：通用機床，機床按零件類別分工段排列。c）夾具及尺寸保證：專用夾具，調整法和自動獲得法(如對刀塊)保證尺寸。d）刀具、量具：專用或標準刀具、量具e）零件的互換性：多數互換，部分試配或修配。f）工藝文件的要求：編制詳細的工藝規程及關鍵工序的工序卡片。g）生產出率：大量h）成本：大量i）發展趨勢：采用成組工藝。由以上可知，該零件為大批生產，所以工藝安排應考慮工序適當集中，考慮零件成批生產，產量比較大，綜合經濟與生產效率等因素，確定加工設備為通用機床，采用專用夾具。絲桿絲桿零件定位選擇是重中之重的設計工作，選擇合理的定位可以保證生產的質量，生產效率大大提高，相反將有加工過程中問題的，更是雪上加霜，將導致絲桿絲桿大量報廢，使生產無法進行。3.2、定位基準選擇絲桿絲桿粗基準的選擇基準主要要求，以確保所有加工表面有足夠的余量，使加工表面之間不符合設計要求的工作平面的位置。（1）絲桿屬于軸類零件，在軸類零件的加工中，一般采用V型塊來實現定位。（2）根據選擇的基準原則，同情的原則，我們可以選擇基本的粗略參考底面處理的表面外圓進行定位加工。絲桿絲桿精基準的選擇精心挑選的參考應該確保精度出發，采取夾緊方便，簡單的夾具結構。

（1）選擇表面之上的劃分和基準精煉，加工壓力面及螺紋孔我選擇按以下基準:.精細提到“基線巧合”按照精基準選擇的原理，選擇外延Φ20的精細，面部及孔表面加基準。

（3）按照精基準選擇的原理，選擇的基細的Φ20面，進行處理。3.3、加工工藝方案分析制定工藝路線得出發點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。對于大批量生產叉的，幾乎總是處理第一個統一的標桿。第一個步驟是軋輥軸承座加工過程統一的參考。具體安排在第一定位孔粗，精加工的平面的上面。第二步驟是定位中使用的兩個孔加工的過程。因為飛機的加工后的頂部已經完成迄今軸承加工完成后，除個別流程，但是應作為用于定位的參考。因此，在上表面的螺絲孔也應在加工過程中的步驟2加工孔。后續安排應遵循的程序和原則在第一洞后分離粗，細面。首先粗糙面，粗加工孔。對于軸承，需要整理平坦年底前支持孔。因此，實際使用的技術方案的是完成支撐孔，再以支持擴展心軸孔可被定位以處理的端面，所以容易確保該叉的端面的規定繪制總跳動寬容。自攻螺釘孔中，由于切割力小，可以安排在分散粗加工和精加工階段。后的加工過程完成后，對工件的清潔。清洗由含有0.4％-1.1％-0.5％的蘇打和0.25％亞硝酸鈉的溶液進行。清洗后用壓縮空氣吹干凈。確保內部絲桿絲桿殘余雜質含量，鐵屑，毛刺，砂等不大于。根據各表面加工要求和各種加工方法所能達到的經濟精度經查表選取以下方法：（1）端面T1：粗車精糙度R6.3——精車精糙度R3.2（2）Φ20外圓T2：粗車精糙度R6.3——精車精糙度R3.2（3）M16面T3：粗車精糙度R6.3——精車精糙度R3.2（4）Φ14外圓T4：粗車精糙度R1.6（5）M6螺紋孔：鉆孔R6.3、IT10——攻絲R1.6、IT7（6）Φ9.5孔：鉆孔R6.3、IT10工藝路線的確定：工序工序名稱工序內容設備1下料按照毛坯圖紙尺寸下料45號鋼尺寸Φ28x170mm；鋸床2調質45鋼調質處理HB220-250；熱處理設備3車車右端面，帶光即可，車兩端頂針孔；普通車床CA61404車粗車外圓Φ14（-0.1，-0.15）至至Φ14.5㎜，長度尺寸20mm，保留0.5mm精車余量；精車外圓Φ14（-0.1，-0.15）至圖紙尺寸要求，保證表面精度Ra1.6；普通車床CA61405車車螺紋M16外圓面至尺寸Φ16，長度尺寸135mm，車退刀槽4mmxΦ14至圖紙尺寸要求；車螺紋M16至圖紙尺寸要求；普通車床CA61406精車更換裝夾，車左端面至長度尺寸160mm，表面帶光即可；車外圓Φ20至圖紙尺寸要求，保證表面精度等級Ra1.6，長度尺寸25mm；車倒角2x45°；普通車床CA61407鉆鉆Φ9.5mm孔至圖紙尺寸要求；立式鉆床Z30508鉆攻鉆M6螺紋底孔Φ5mm至深度尺寸17mm；攻絲M6螺紋至有效深度15mm；倒角；臥式鉆床WZ309鉗去毛刺，清洗；10檢驗11入庫3.4、關鍵工序設計3.4.1、選擇加工設備與工藝設備（一）、選擇機床1、工序1是車端面、3是車端面、4是車端面、5是車端面、6都為車端面，選擇數控車床CA6140；2、工序7和工序8鉆、擴孔工藝1，使用搖臂鉆床Z3025B。（二）、選擇夾具采用專用夾具。在鉆孔M6時，方便采用一面兩銷來定位。采用專用夾具。在鉆孔Φ9.5時，方便采用一面兩銷來定位。（三）、選擇刀具1、用于車床的工序時，用硬質合金車刀合適。2、加工孔Φ9.5時，工序7可用擴孔刀具加工。（四）、選擇量具1、對端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。2、對軸Φ14，為精度，采用外徑千分尺測量。保證公差的尺寸精度，用極限量規測量。為保證各端面的垂直度，用千分表。4.2、確定工序尺寸（一）、孔類加工工藝尺寸孔類加工的設計基準與工藝基準重合，尺寸計算較簡單。（二）、端面類加工工序各端面加工定位基準多次相互轉換，余量核算也較復雜?，F用工序尺寸聯系圖表法確定其工序尺寸。1、按規定符號建立工序尺寸聯系圖。2、查表確定工序基本余量。3、由最終工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。4、查表15-32及表15-33確定工序尺寸的經濟加工精度。5、由各加工方法的經濟精度確定工序尺寸偏差。6、校核設計尺寸。3.5、切削用量和工時的計算工序以底面為粗基準，粗精車小頭端端面，對照Mr.ChenHongYun主編的由ChinaMachinePress出版的《實用機械加工工藝手冊》查出車削速度：采用端面車刀。則：計算工時工序粗精車外圓Φ20對照Mr.ChenHongYun主編的由ChinaMachinePress出版的《實用機械加工工藝手冊》查出車削速度：采用立粗齒車刀，。則計算工時工序粗精車中間螺紋M16對照Mr.ChenHongYun主編的由ChinaMachinePress出版的《實用機械加工工藝手冊》查出車削速度：采用錯齒三面刃車刀，。則計算工時工序精車Φ14孔車削速度其值：采用鑲齒三面刃車刀，。則計算工時工序鉆Φ9.5需要鉆至Φ9.50，單邊余量，查余量。切削速度，進給量鉆一次所以需要工時：完成整個加工需要的工時就為工序：鉆、攻孔M6。機床：立式鉆床Z525刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。=1\*GB2⑴鉆孔Φ5時先采取的是鉆Φ4孔，再擴到Φ4.7，所以D=4。切削深度：進給量：根據參考文獻[3]表2.4～38，取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻[3]表3.1～31，取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：=2\*GB2⑵攻絲M6刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～54，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。切削深度：，且。進給量：根據參考文獻[3]表2.4～58，取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～60，取。機床主軸轉速：按照參考文獻[3]表3.1～31取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度：取走刀次數為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：.

第四節鉆M6底孔專用夾具設計4.1、指定工序的工藝分析本次的夾具設計的是絲桿鉆M6孔的夾具設計，設計的主要目的為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工零件時，需要設計專用夾具。機床夾具（夾具）是在機械加工中使用的一種工藝裝備，它的主要功能是實現對被加工零件的定位和夾緊。通過定位，使被加工零件在夾具中占有同一個正確的加工位置；通過夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過程得以順利進行。設計的夾具通過理論力學在具有六個自由度，平移和旋轉的三個軸的，沿X，Y，Z圍繞三個軸，即鋼體的自由狀態的理解，與X，Y，Z和X，Y，Z分別沿運動的三條軸線和圍繞自由的三個軸的旋轉。4.2、定位方案分析及定位元件選擇零件在加工外圓夾具孔平面時采用面作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統一，保證零件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優點；本零件采用底面和一對對公差孔Φ14作為定位基準，零件底面為第一定位基準；孔為第二定位基準，它和支撐原件聯合限制了z方向轉動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱V型塊將零件壓緊。4.3、夾緊方案設計及夾緊機構零件在加工外圓夾具孔平面時采用面作為定位基準，易于做到工藝過程中的基準統一，保證零件的相對位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優點；本零件采用底面和一對對角工藝孔作為定位基準，零件底面為第一定位基準；槽孔為第二定位基準，它和支撐原件聯合限制了z方向轉動自由度，所以此定位方案符合六點定位原理，采用對稱V型塊將零件壓緊。因為定位方向與加工尺寸方向垂直，且被加工表面無尺寸公差要求，為此要加工表面，只要保證粗糙度為Ra12.5，故只需進行轉角誤差計算即可。=轉角誤差很小，符合定位要求，可以使用。刀具：高速鋼麻花鉆頭。則軸向力：對照Mr.ChenWenliang主編的由ChinaMachinePress出版的《機械加工工藝師手冊》；F=Cdfk式中：C=420，Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=(F=420轉矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206功率P=K=KKKK式中K—1.5;K—加工性質系數，1.1;K—1.1;K—1.1則F=KF=1.5因為這是提高勞動生產率的重要途徑。該過程夾具上的夾緊的選擇。因此，首先降低切削力。4.4、其它結構方案設計1、其他的夾緊裝置組成如下：

1）動力裝置：產生鎖模力單位。

2）夾持元件：直接元件用于夾持工件。

3）在中間傳力指：在一定尺寸的方向上的驅動力，并傳遞到夾緊元件的機構。2、設計要求：

1）不得損壞工件裝夾過程中占有夾位置的位置。

2）夾緊力是合適的，這是必要的，以確保工件定位的過程中的穩定性，同時也防止在工件表面的損壞或過度夾緊變形過大的夾緊力。

3）操作安全，省力。

4）的結構應該是簡單且易于制造，便于維修。

3、典型夾緊機構

（1）楔夾緊機構

楔形夾緊機構是最基本的形式中，它是時產生的坡道夾緊工件，在和夾具常用的運動的力。在手動夾緊，楔通常用于與其它機構結合使用。

缺點楔緊機制夾緊小中風，不方便手動操作。在和夾緊裝置中使用楔形夾緊機構，那么楔形夾緊機構不要求自鎖。

（2）螺絲夾緊機構因為螺旋角是小的，自鎖性能螺釘夾緊機構，夾緊力和夾緊沖程是在手動夾具更大，更多的應用。螺釘夾緊機構可以被看作是纏繞在傾斜面的圓筒面，擴大它相當于一個楔子。

（3）偏心夾緊機構

偏心夾緊機構是楔形夾緊機構，它是直接由偏心夾緊工件或與其他元件，夾緊工件組合的變體。通常使用的圓形偏心偏心偏心和曲線，圓偏心夾緊機構具有結構簡單，快速夾緊的優點;合模行程，但它小，功率因數小幅增加，不良自鎖性能，所以一般只抓到緊面尺寸變化不大，并在切割過程中震動較小的場合。

（4）定心夾緊機構定心夾緊機構元件與所述工件定位的基座表面接觸，這兩個定位部件，而且所述夾緊元件。

（5）鉸鏈夾緊機構

鉸鏈夾緊機構是一個升壓裝置，其具有激勵因素是更大，更小的摩擦損耗被廣泛應用于夾具。4.5、夾緊結構及操作說明根據以重要加工表面為粗基準的選用原則我們選擇毛坯支承孔和底面臺階孔平面作為粗基準，考慮到第二基準面選擇的方便性，同時底面的一對槽孔成為工藝孔。兩支撐板（支撐板用螺釘固定在低板上）相當于一個平面，限制x、y方向轉動，z方向移動三個自由度了，后面的一個平面限制了y方向的移動，利用壓塊將零件夾緊。因此