水盖工艺编制及车2-螺纹带回转分度车夹具设计

水盖工艺编制及车2-螺纹带回转分度车夹具设计
摘要：本次设计的夹具是用于CA6140车床上切削回水盖螺旋孔的专用夹具，属于花盘式车床夹具，并带有分度装置，主要由过渡盘(与车床主轴连接)、夹具体、定位元件(分度盘、圆柱销、菱形销)、夹紧元件(压板)、分度装置(分度对定装置和分度盘)等组成。此课程设计涉及到的知识面有夹具设计、公差配合、金属材料、机械加工工艺、机械制图等方面的知识。通过这次课程的设计，我发现了自己还有许多知识没有掌握牢固，但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识，学会了正确使用技术资料、标准、手册等工具书，掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路，为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。

关键词：回水盖 车两螺纹孔 夹具 设计
Abstract： the design of the fixture is used for special fixture screw hole cutting  back on CA6140 lathe cover, which belongs to the disk type lathe fixture, and a dividing device, mainly composed of transition plate (connected with the lathe spindle), clamp, positioning components (indexing plate, cylindrical pin, a diamond pin), the clamping element (plate), dividing device (indexing of device and the indexing disc). Knowledge of this course design involves a fixture design, tolerance, metal materials, mechanical processing, mechanical drawing knowledge. Through the design of the curriculum, I found myself without a solid grasp knowledge there are many, but more is through this design makes me improve, consolidate, expand their theoretical knowledge learned, to learn the correct use of information technology, standards, manuals and other reference books, to grasp the mechanical design methods and steps ideas, for future study and design work has laid a good foundation.

Keywords: design two threaded hole jig return cover car
目录                              
一．零件的分析  ...........................................1                       
    1.1零件的功用   ............................................... 1                           
    1.2零件的工艺分析   ........................................... 2                
二．工艺规程的设计  .......................................2
   2.1定位基准的选择  ...........................................2
2.2拟定工艺路线 ..............................................2
2.3工艺路线  ................................................2
    2.4机械加工与余量、工序尺寸的确定............................... 3                    
三．夹紧结构分析  ........................................6
四．夹具可行性分析  .....................................7
   4.1定位分析  .................................................7
4.2夹紧机构分析  ..............................................8
4.3分度装置分析   ............................................ 9           
五．操作过程 ...............................................10
六．夹具主要零件材料  ....................................10
总结  ...........................................................11
致谢  ..........................................................12
参考文献  .....................................................13
附录  ............................................................
目录
摘要  ................................................................1                              
七．零件的分析  .................................................2                       
    1.1零件的功用   .................................................... 2                          
    1.2零件的工艺分析   ................................................ 2                
八．工艺规程的设计  ............................................3
   2.1定位基准的选择  ..................................................3
2.2拟定工艺路线 ...................................................3
2.3工艺路线  ......................................................3
    2.4机械加工与余量、工序尺寸的确定..................................... 4                   
九．夹紧结构分析  ..............................................7
十．夹具可行性分析  ...........................................8
   4.1定位分析  .......................................................8
4.2夹紧机构分析  ...................................................9
4.3分度装置分析   ................................................. 10           
十一．操作过程 .....................................................11
十二．夹具主要零件材料  .........................................16
总结  ................................................................11
致谢  ................................................................13
参考文献  ...........................................................14
附录  ................................................................
一．零件的分析
1.1零件的功用 ：
本零件是泵体类机械产品上的零件，一般安装在泵的端侧，既是泵的密封壳体，
是泵的进排水口。要求该零件结构形状较为复杂，具有一定的强度要求。回水盖是泵类产品的一个重要零件，一般安装在泵的端侧。既是泵的密封壳体，也是泵进、排水的接口。
 1.2零件的工艺分析：
（1）回水盖零件的材料是灰铸铁HT200，其抗拉强度大于200Mpa，灰铸铁有很多优良性能：第一，铸造性能好，灰铸铁熔点低，流动性好；第二，减震性好，石墨割裂了基体，阻止了震动的传播，并将震动能量转变为热能而消失；第三，切削加工性能好，片状石墨割裂了基体，使切削容易脆断，而且石墨有减震的作用，减少了刀具的磨损。
本零件形状复杂，上下底平面、4-φ9H9，其他多为不加工表面，2个螺纹孔2-G1”精度不高，定位尺寸φ128H9（工艺尺寸）。本零件在普通车床CA6140上即可加工。

二．工艺规程设计
 2.1定位基准选择
 定位基准的选择，应尽量使工件的定位基准与工件基准重合；
量用精基准作为定位基准；遵守基准统一原则；应使工件安装稳定，加工中所引起的变形最小；应使工件定位方便，夹紧可靠。
    2.2拟定工艺路线：
 (1)按铸造工艺尺寸铸成形，清砂去毛刺；
    （2)时效处理；
 (3)卡外圆校正，平左端面铣φ128H9；这个就比较的简单了，要求其表面粗糙度12.5即可。
 (4)倒个校正，平右端面控制总长52；
 (5)按钻模钻铰4-C；
 (6)按钻墨钻4-φ14沉孔深35；
（8)按图钻攻2-M14螺纹
     (7)回转分度车卡具钻车2-G1”螺纹；
     (9)入库。
2.3工艺路线
在具体考量回水盖的结构特点和加工方法后，，不影响其工作及精度要求的时候，
确定了如下的工艺方案：
2.4：机械加工与余量、工序尺寸的确定
工序10：铣左端面，粗铣φ128H9
刀具选择：立铣刀，查《机械加工工艺人员手册》P478表9-70，材料为灰铸铁硬度为200HBS，采用的硬质合金刀具粗铣速度取1.5m/s，即v=1.5×60=90m/s，直径50mm
由   N = v／πd × 1000
计算出N=90÷3.14÷50×1000=84.76 r/min 圆整为 84r/min
查[1]P475 表9-66 取铣刀每齿进给量af=0.2mm/Z,则每转进给量为a*n=0.2
×14=2.8mm/r,每分进给量为f=2.8×84=235mm/min。背吃刀量ap取3.5mm
精铣时速度v取1.8m/s,同理计算得到N=1.8×60÷3.14÷50×1000=102r/min。每分钟进给量为f=2.8×102=285.6mm/min。背吃刀量取ap=1mm。
工序20：钻通孔4-φ9H9和4-φ14沉孔深35
钻通孔4-φ9H9
f=0.41mm/r（见《切削用量简明手册》表2.7）
V=12.25（m/min）（见《切削用量简明手册》表2.13及2.14，按5类加工性考虑）
按机床选取ns=（1000V）/πdw=56（r/min）
所以4-φ9H9实际切削速度为V=(πdwnw）/1000=3.8（m/min)
切削工时t=（L+L1+L2)/nwf=0.5（min)
式中：切入L1=10mm，L2=4mm，L=12mm
4-φ14沉孔深35
f=0.56mm/r（见《切削用量简明手册》表2.7）
V=19.25（m/min）（见《切削用量简明手册》表2.13及2.14，按5类加工性考虑）
按机床选取ns=（1000V）/πdw=59（r/min）
所以4-φ9H9实际切削速度为V=(πdwnw）/1000=7.4（m/min)
切削工时t=（L+L1+L2)/nwf=0.1（min)
工序30：钻M14螺纹孔
钻孔M14mm
选择公称直径为14.0mm，P=2,L=95mm的丝锥，钻L1=52的螺纹孔M14，
在铣床上可以直接手动来用丝锥攻内螺纹，定位完成后，对好中心，
攻螺纹时：n=300/min
         f=0.51mm/r
          L=52mm  ，L1（入）=10mm,L2(出)=10mm
工时t=（L+L1+L2）/nf=0.48min
钻车2-G1”螺纹
钻车2-G1”查《机械设计简明手册》可知2-G1”P=1.814,h（牙高）=1.162，D=20.955,D1=18.631,公差（下偏差0，上偏差0.541,。
在回水盖的这个加工2-G1螺纹孔，要求车螺纹，由于工件不好 直接装夹在3爪卡盘上，所以设计了专用夹具，具体在后面讲诉
1、先钻φ16的孔
f=0.41mm/r（见《切削用量简明手册》表2.7）
V=11.5（m/min）（见《切削用量简明手册》表2.13及2.14，按5类加工性考虑）
按机床选取ns=（1000V）/πdw=237（r/min）
所以φ16实际切削速度为V=(πdwnw）/1000=3.8（m/min)
切削工时t=（L+L1+L2)/nwf=0.6（min)
式中：切入L1=10mm，L2=4mm，L=52mm
2、粗镗φ18.6的孔
选择刀具：
根据《机械加工工艺师手册》表20-83知：选择弯头镗刀，D=17,L=85㎜,。根据《零件制造工艺与装备——机械制造技术》附录表A-1，选用CA6140车床。
加工余量1.6㎜
切削用量=1.6/2=0.8㎜
根据《机械加工工艺师手册》表29-14，选用f=0.5mm/r，=30m/min。
确定主轴转速：
=150.46r/min
查《零件制造工艺与装备——机械制造技术》附录表C-7，可取n=160r/min。所以实际切削速度为：
=31.9m/min
校验机床功率和机床进给机构强度：
计算定额：
计算基本时间：
式中，L=52mm，L1=3mm，L2=0mm，所以：
=0.43min
取T辅=3min, α=3%,β=2%，不考虑准终时间。
单件的工时定额为：
=3.51min
3、车2-G1”螺纹孔
钻车2-G1”查《机械设计简明手册》可知2-G1”P=1.814,h（牙高）=1.162，D=20.955,D1=18.631,公差（下偏差0，上偏差0.541,。
f=0.41mm/r     （见《切削用量简明手册》表2.7）
V=12.25m/min    （见《切削用量简明手册》表2.13及2.14，按5类加工性考虑）
Ns=（1000v）/πd=132（r/min）
按机床选取n=136（r/min）
所以实际切削速度为V=（πdn）/1000=7.68(m/min)
切削工时    t=(L+L1+L2)/nf=1.2min
式中：切入L1=10mm  ，切出L2=4mm   ，L=52mm  。
最后，将以上各工序切削用量、工时定额、工艺装备等参数分别填入机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡及机械加工工序卡中。

以上工艺路线详见机械加工工艺过程卡、机械加工工艺卡和机械加工工序。
八．参考文献
[1] 《机械制图》 主编 姚民雄 华红芳  电子工业出版社2009年1月
[2] 《机械设计基础》主编 吕伟文 东北师范大学出版社.2012年5月
[3] 《互换性测量与技术》 主编 高晓康 陈于萍 高等教育出版社 2009年1月
[4] 《AutoCAD工程制图》 主编 华红芳 机械工业出版社 2009年8月
[5]  《零件制造工艺与装备》 主编 吴慧媛 韩邦华 电子工业出版社 2010.2
[6] 《机械工艺与装备》 主编 韩邦华 无锡职业技术学院 2006年6月
[7] 《机械制造装配设计》 主编 冯辛安 机械工业出版社 2004年