CA6140车床开合螺母工艺以及精镗孔的夹具设计

CA6140车床开合螺母工艺以及精镗孔的夹具设计
摘要：开合螺母是将一个螺母切成两部分，把它固定在一条可以上下移动的导轨上，实现开合的目的。在它合上时，相当于一个与丝杆配合的螺母。在车床开始工作时，丝杆转动，但开合螺母不转动，只能上下移动，从而实现螺母的左右移动。
本篇设计主要介绍开合螺母的加工工艺规程以及精镗孔的夹具设计。论文中，加工工艺规程主要包括：分析开合螺母结构，制定加工工艺路线，确定工序尺寸、加工余量、切削用量、车床及刀具，最后完成工艺过程卡、加工工艺卡、工序卡。夹具设计过程主要包括：分析任务要求，确定夹具体型式，分析定位原理与定位误差，确定加紧方案，计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核，设计夹具的主要零件。
关键字：工艺规程 ；夹具设计

CA6140Lathe-closing nut processing and precise boring fixture design
ABSTRACT；Opening and closing nut is a nut cut into two parts, sticking it in a bar can be moved up and down on the track to achieve the purpose of opening and closing. At the time it closed, the equivalent of a combination with screw nut. Began work in lathes, screw rotation, but the closing nut does not rotate can only moved up and down, to achieve the nut and move around.
This design introduces the closing nut processing procedures and precise boring fixture design. Paper, process rules mainly include: analysis of the opening and closing nut structure developed process route to determine the process size, machining, cutting, lathe and tool to finalize the process card and process cards, processes card.  Fixture design process include: analyzing task requirements, determine the type of fixture, positioning error analysis of location and determined to intensify its programme, cutting force in machining and clamping force calculation and checking them, design the main part of the fixture.
Keyword：process ; design
目录
第一章 绪论 8
1.零件的分析 8
第二章 工艺规程设计 9
1.确定毛坯及制造形式 9
2基面的选择 9
3.制定工艺路线 10
3.1加工阶段的划分 10
3.2各工序的安排 11
3.3加工工艺路线的确定 11
4.确定切削用量及工时 12
第三章 夹具设计 17
3.1夹具定位形式的确定 17
3.2夹紧装置的组成及设计 18
3.3镗模导向装置的设计 19
3.3.1镗模的结构形式 19
3.3.2镗杆的设计 19
3.4总体结构的确定 20
3.5切削力与加紧力的计算 21
3.5.1切削力的计算 21
3.5.2夹紧力的确定 23
3.6夹具的设计 24
3.6.1夹具体 24
3.6.2摆动V型块 26
3.6.3压板 26
3.6.4镗模支架 27
3.6.5支撑杆 28
3.6.6拉杆 28
3.6.7拉杆座 29
总结 30
致谢 31
参考文献 32
附录 33
第一章 绪论
1.零件的分析
1.1零件的作用
开合螺母的功能是联接丝杆通过它，将传动送到溜板箱。因为溜板箱有两套的传动输入。一个是光杆，一个是丝杆。对于一般的传动，用光杆传动。但螺纹加工用丝杆传动。而且这两个是不能同时咬合，否则会破坏传动系统。开合螺母就像个离合器，来判断溜板箱的传动是否通过丝杆来传动。
1.2工艺的分析 
工艺部分需要先考虑要加工工件的结构特点以及生产批量，并根据其结构特点考虑在生产过程中用哪种手段可以实现工件的各个面、孔的加工，并且在提高效率的同时还能确保加工精度。 
夹具部分重点考虑的两个部分一个是定位，另一个则是加紧，定位部分的设计需要保证工件在夹具上处于完全定位，即6个方向上的自由度完全被限定，加紧则需要保证工件在切削力的作用下依然能在正确位置不发生移动，并且施加夹紧力需要保证不能破坏工件。
第二章 工艺规程设计
  在我们编制零件的工艺规程之前,需要了解零件的作用、性能，明确了解该零件在产品中的作用及位置。明确各项技术条件制定依据，需要找出主要的的技术要求，方便于我们在设计工艺规程时，采用合理的办法来保证。
1.确定毛坯及制造形式
零件的材料为45钢，铸件，中批量生产。同时，零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型，这养方便于生产率的提高，保证加工质量。
2.基面的选择
基面的合理选择是工艺规程设计中的重要工作之一。合理正确的基面选择，有利于提高生产效率，保证加工质量。否则，容易造成工艺过程出现较多的问题，严重的还会造成零件大批报废，甚至造成生产无法进行。
1)粗基准的选择
粗基准的原则是如果零件有不需要加工的表面时，就以这些不需要加工的表面作为粗基准；或者有若干个不加工的表面，则以与加工表面精度要求较高的为粗基准。按照这个原则，分析零件图可以知道，以燕尾槽侧面为粗基准。
2）精基准的选择
考虑到要保证零件的加工精度以及装夹的准确方便，根据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以底面为精基准及销孔轴心为辅助基准。
3.制定工艺路线
制定工艺路线首先，需要使零件的几何形状、位置精度及尺寸精度等技术要求都能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以通过配以专用工、夹具的万能机床，且尽量使工序集中来达到提高生产率的目的。除此以外，还要考虑经济效果，以便降低生产成本。
开合螺母的各个表面的加工方案如表3-1所示：
3.1加工阶段的划分
当零件的加工质量要求较高的时候，通常一道工序不能达到要求，所以要逐步的增加几道工序，从而达到所要求的质量。通常，加工过程中按工序性质不同，可以分为粗加工-半精加工-精加工三个阶段。
1）.粗加工阶段：切除毛坯上大部分的加工余量，让毛坯在形状尺寸上接近成品。主要目的设计是提高加工的效率，将端面，内孔以及外圆表面的大部分余量，为后续的工序提供精基准。
2）.半精加工阶段：目的是使主要表面达到一定的精加工余量，为下道工序中的主要加工表面做好准备。
3）.精加工阶段：目的是保证主要的表面达到主要的规定的精度。
3.2各工序的安排
3.2.1机加工工序
1）.基面先行原则
该零件加工时，端面先加工，在以左端面、外圆柱面为基准来加工。因为左端面和外圆面为后续的精基准表面的加工而设定的，才可以使定位基准更加的准确，保证了各位置的精度，加工出来其余部分。
2）.先粗后精原则
加工要先进行粗加工然后在进行精加工工序。粗加工阶段可以将工件表面的大部分余量切除，一方面提高切削效率，另一方面满足精加工的的余量均匀原则。如果，粗加工后的留下的余量不能满足精加工的要求，则需要安排半精车，为下道精加工工序做准备。
3).先面后孔
对该零件应该进行先加工平面，在加工孔。这样安排，一方面是利用了加工后了的平面定位，可靠稳定。同时，在加工过的平面上加工孔，比较容易，并且还可以提高孔的加工精度。
4).辅助工序
辅助工序一般包括去毛刺，倒角，清洗，检验等。
3.3 加工工艺路线的确定
参考文献
1.陈旭东主编 .《机床夹具设计》.北京： 清华大学出版社 .2010
2. 王光斗、王春福主编 .《机床夹具设计手册》第三版 .上海：
上海科技技术出版社 2000
3. 吴慧媛、 韩邦华主编 .《零件制造工艺与装备》 .北京：电子工业出版社 . 2010
4. 高晓康、陈于萍主编 .《互换性与测量技术》 .北京：高等教育出版社 . 2009
5. 赵如福主编 . 《金属机械加工工艺人员手册》.上海：上海科学技术出版社  1992