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I
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目：液壓閥腔零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
專業(yè)班級(jí)：
指導(dǎo)教師：
完成時(shí)間：
5
摘要：本畢業(yè)論文主要講的是液壓閥腔零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)鏜孔夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先進(jìn)行零件的分析，利用CAD繪出零件圖，分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，接著確定零件主要加工要求然后進(jìn)行工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，確定毛坯利用CAD畫(huà)毛坯圖，確定定位基準(zhǔn)，制定工藝路線，計(jì)算切削余量，最后再做鏜φ100和φ76兩孔的夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該選擇定位基準(zhǔn)和夾緊方案，選用合適的定位元件和夾緊裝置，接著進(jìn)行定位誤差的分析、計(jì)算切削力及夾緊力，判斷夾具設(shè)計(jì)的合理性。
本文的研究重點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)液壓閥腔的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝進(jìn)行合理分析，選擇確定合理的毛坯、加工方式、設(shè)計(jì)高效、省力的夾具以及設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單、實(shí)用的數(shù)控加工程序，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，最終加工出合格的液壓閥腔零件。
關(guān)鍵詞：液壓閥腔，加工余量，工藝，夾具
Abstract：Enable producing the target in process of production raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
At present, part of the processing of domestic have begun to close to the machine tool, but also need to clamp the workpiece, that is to say, although the technology has been greatly improved but his nature has not changed much, on the flip side, because of his skill and precision is high, so a high quality tool holder of machine tools is an absolute necessity. As everyone knows, because our technology in the unceasing development, technical requirements for processing of the knife is also more and more high, before an ordinary lathe is clamped four tool, and now there is a large number of will not meet the work requirements, therefore, tool holder part can clamp the tool also needs our staff to develop.
Keywords:fixture multi-function；Die forging links；Group technology；clipping tight
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
第二章 零件的分析 5
2.1 零件的作用 5
2.2 零件的工藝分析 5
第三章 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖 8
3.1確定毛坯的制造形式及材料 8
3.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
第四章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 10
4.1定位基準(zhǔn)的選擇 10
4.2制定工藝路線 10
4.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 14
4.4 確定切削用量及基本工時(shí) 16
4.4.1粗銑上下平面，見(jiàn)光即可 17
4.4.2精銑上下平面，保證厚度尺寸到位 20
4.4.3粗、精銑厚度3.3缺口到位 20
4.4.4銑主視圖中深2.1凹臺(tái) 19
4.4.5粗銑、精銑深3.5凹臺(tái) 19
4.4.6粗鏜、精鏜、孔 20
4.4.7粗鏜、精鏜孔。 20
4.4.8銑主視圖中深3凹臺(tái) 20
4.4.9鉆俯視圖中4-通孔，愡平4-孔 20
4.4.10鉆攻俯視圖中6-M12-6H螺紋孔 20
4.4.11鉆攻俯視圖中4-M12-6H深16.5螺紋孔 20
第五章 鏜孔夾具的設(shè)計(jì) 26
5.1問(wèn)題的提出 32
5.2夾具的設(shè)計(jì) 32
結(jié) 論 32
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
1 緒論
本文首先對(duì)液壓閥腔的零件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)液壓閥腔進(jìn)行的研究和分析，描述了它的毛坯制造形式、機(jī)械加工余量、基準(zhǔn)選擇、工序尺寸和毛坯尺寸的確定，以及切削用量和工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，與指導(dǎo)老協(xié)商后，覺(jué)得用夾具比較合適。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題所給的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料和書(shū)籍，了解和掌握了的機(jī)械加工工藝和編程的一般方法和步驟，并運(yùn)用這些方法和步驟進(jìn)行了液壓閥腔的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”。力求生產(chǎn)處符合要求的產(chǎn)品。
2 零件的分析
2.1 夾具的發(fā)展史
題目所給的零件是液壓閥腔，而液壓閥腔一般是板狀物，上面鉆或銑有直孔或者是凹臺(tái)，其是液壓閥的腔體，而本課題的任務(wù)就是“液壓閥腔零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)”。
2.2 零件的工藝分析
（1）以主視圖為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
液壓閥腔上下表面的銑削加工，上表面表面粗糙度為，下表面的表面加工精度要高，粗糙度為。下表面深3.3凹臺(tái)的銑削加工。其表面粗糙度為?！?00，∮176，∮65孔的鏜削加工，∮110，∮85凹臺(tái)的銑削加工，其表面粗糙度為。
（2）以俯視圖為主要加工表面的加工面。
這一組加工表面包括：
4-M12-6H螺紋孔的鉆、攻加工，6-M12-6H螺紋孔的鉆、攻加工，4-∮18直孔的鉆削加工，∮28沉孔的愡削加工，2-∮20盲孔的鉆削加工。
以下是該液壓閥腔的零件圖：
圖1-1 液壓閥腔零件主視圖
圖1-2 液壓閥腔俯視圖
3 確定毛坯，繪制毛坯圖、零件圖
3.1 確定毛坯的制造形式及材料
“液壓閥腔”零件材料采用鑄造。液壓閥腔材料為QT450-10，需做人工時(shí)效處理，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
由于零件尺寸不大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。
3.2 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
3.2.1 ∮100內(nèi)孔的加工余量
根據(jù)工序要求，液壓閥腔的∮100內(nèi)孔的加工分粗、精鏜加工。各工步余量如下：
粗鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為21~65mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗車時(shí)厚度偏差取-0.28mm。
精鏜：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
毛坯的基本尺寸為100-35-35=30mm。
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，鍛件尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：∮100-35-35=∮30mm
毛坯最小尺寸為：∮30-0.8=29.2mm
毛坯最大尺寸為：∮30+0.8=∮30.8mm
粗鏜后最大尺寸為：∮29.2-1-1=∮27.2mm
粗鏜后最小尺寸為：∮30.8-1-1=∮28.8mm
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即∮100mm。
3.2.2、∮76內(nèi)孔的加工余量
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗車：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為2.0mm;
精車：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為0.3mm。
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ76-23-23=φ30；
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，316尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ76-23-23=φ30；
毛坯最大尺寸為φ30+0.55=φ30.55；
1
毛坯最小尺寸為φ30-0.55=φ29.45；
粗鏜工序尺寸為φ70；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即∮76；
3.2.3、上下端面的加工余量
根據(jù)工序要求，上下端面的加工需要粗銑、精銑兩個(gè)工序完成，各工序余量如下：
粗銑：參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13，其余量值為3mm；
毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為85+3+3=91mm；
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5，316尺寸公差等級(jí)選用CT7，可得毛坯尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為85+3+3=91mm；
毛坯最大尺寸為91mm+0.55=91.55mm；
毛坯最小尺寸為91mm-0.55=90.45mm；
粗銑后工序尺寸為87mm；
精銑后工序尺寸為85mm；
4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇：
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻；
B、保證液壓閥腔的內(nèi)壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇液壓閥腔的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以液壓閥腔的上表面作為粗基準(zhǔn)來(lái)限制工件的3個(gè)自由度，再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來(lái)限制第四個(gè)自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位，從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。
4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇：
從保證液壓閥腔孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證液壓閥腔零件在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。
從液壓閥腔零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。
至于前后端面，雖然它是液壓閥腔箱體的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c液壓閥腔箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
4.2 制定工藝路線
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。液壓閥腔體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。
具體安排是先以液壓閥腔零件的上表面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工液壓閥腔的下表面及左右端面，然后已經(jīng)鏜削好的φ100和φ76孔 為基準(zhǔn)來(lái)加工主視圖上面的各個(gè)孔位。由于外圓面加工完成后一直到液壓閥腔體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。
按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。
因此，實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各外圓孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段后分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過(guò)程，現(xiàn)初步擬定液壓閥腔加工工藝路線如下；
方案一：
1 鑄造毛坯335.5X198X91。
2 粗銑上下平面，見(jiàn)光即可。
3 精銑上下平面，保證厚度尺寸到位。
4 粗、精銑厚度3.3缺口到位。
5 銑主視圖中深2.1凹臺(tái)。
6 粗銑、精銑深3.5凹臺(tái)。
7 粗鏜、精鏜、孔。
8 粗鏜、精鏜孔。
9 銑主視圖中深3凹臺(tái)。
10鉆俯視圖中4-通孔，愡平4-孔。
11鉆攻俯視圖中6-M12-6H螺紋孔。
12鉆攻俯視圖中4-M12-6H深16.5螺紋孔。
13去毛刺倒棱角。
14檢驗(yàn)。
1
方案二：
1 鑄造毛坯335.5X198X91。
2 粗銑上下平面，見(jiàn)光即可。
3 精銑上下平面，保證厚度尺寸到位。
4 粗、精銑厚度3.3缺口到位。
5 銑主視圖中深2.1凹臺(tái)。
6 粗銑、精銑深3.5凹臺(tái)。
7 銑主視圖中深3凹臺(tái)。
8 粗鏜、精鏜、孔。
9 粗鏜、精鏜孔。
10鉆俯視圖中4-通孔，愡平4-孔。
11鉆攻俯視圖中6-M12-6H螺紋孔。
12鉆攻俯視圖中4-M12-6H深16.5螺紋孔。
13去毛刺倒棱角。
14檢驗(yàn)。
方案三：
1 鑄造毛坯335.5X198X91。
2 粗銑上下平面，見(jiàn)光即可。
3 精銑上下平面，保證厚度尺寸到位。
4 粗、精銑厚度3.3缺口到位。
5 粗銑、精銑深3.5凹臺(tái)。
6 粗鏜、精鏜、孔。
7 粗鏜、精鏜孔。
8 銑主視圖中深2.1凹臺(tái)。
9 銑主視圖中深3凹臺(tái)。
10鉆俯視圖中4-通孔，愡平4-孔。
11鉆攻俯視圖中6-M12-6H螺紋孔。
12鉆攻俯視圖中4-M12-6H深16.5螺紋孔。
13去毛刺倒棱角。
14檢驗(yàn)。
其中，方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工，但在裝夾加工過(guò)程中會(huì)對(duì)零件已加工好表面造成破壞，造成零件損失；方案三，能加工出所要的零件，但加工時(shí)對(duì)零件的裝夾和拆卸較頻繁，時(shí)間耽擱較長(zhǎng)，生產(chǎn)率下降；所以，綜合選定，方案一可用。
4.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由圖樣分析，該圖樣需要銑削液壓閥腔的上下表面，鏜削，，內(nèi)孔，鉆攻M12螺紋孔，以及鉆削盲孔。在這里我們?cè)阢娚舷露嗣鏁r(shí)選用面銑刀。而鏜削加工時(shí)我們可以選擇內(nèi)孔鏜刀，鉆削加工時(shí)我們選擇麻花鉆頭，量具可選用0--150mm為75-100mm的測(cè)量游標(biāo)卡尺，外徑千分尺，游標(biāo)深度卡尺，螺紋塞規(guī)等等。
4.4 確定切削用量及基本工時(shí)
4.4.1 粗銑上下平面，見(jiàn)光即可
（1）、銑削寬度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1—27可知：
粗銑：3—8 這里取3
（2）、銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知：
0.1—0.3 這里取0.2 1
（3）、銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知：
V = 0.4—0.6 m/s 這時(shí)取0.5m/s = 30m/min
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》表11—51
取
由于是粗銑，故整個(gè)銑刀盤(pán)不必銑過(guò)整個(gè)工件
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—25有 ：
式中：
所以，
4.4.2精銑上下平面，保證厚度尺寸到位
切削深度：,進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，?。?
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.1）有
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（1.2）有：
，取
實(shí)際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，由式（1.7）有：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，由式（1.6）有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間，由式（1.5）有：
4.4.3粗、精銑厚度3.3缺口到位
本工序?yàn)榇帧⒕姾穸?.3缺口到位的工序，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設(shè)備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
（1）粗銑
銑削深度：
II
每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，取
銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
即
：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
4.4.4銑主視圖中深2.1凹臺(tái)
機(jī)床：X5032
刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ：
式中：
所以，
6)校核機(jī)床功率
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
4.4.5粗銑、精銑深3.5凹臺(tái)
本工序?yàn)榇帚?、精銑?.5凹臺(tái)的工序，在這里，我們選擇銑床X5032作為銑削設(shè)備，加工刀具選擇硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
（1）粗銑
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，取
銑削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
即
：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
II
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
4.4.6粗鏜、精鏜、孔
機(jī)床：T6113臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
(1)粗、精鏜孔
粗鏜孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
即
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
4.4.7粗鏜、精鏜孔
機(jī)床：T6113臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X
(1)粗、精鏜孔
粗鏜孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為。因此確定進(jìn)給量
切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
即
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
精鏜孔
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)切削深度，再由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66。因此確定進(jìn)給量
切削速度：由《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》，可以知道4-66，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
4.4.8銑主視圖中深3凹臺(tái)
本工序?yàn)殂娭饕晥D中深3凹臺(tái)的工序，在這里，我們選擇機(jī)床：數(shù)控銑床型號(hào)為：XK7132，功率P=13kw；
刀具：選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—39，刀具數(shù)據(jù)如下：d=16
1)銑削進(jìn)寬度的選擇
II
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》3.1—27可知
1—2 這里取1.5
2)銑削每齒進(jìn)給量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—28 3—29可知
0.25
3)銑削速度的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—30可知
所以：
4)計(jì)算切削時(shí)間
查《機(jī)械制造工藝、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表1.4—15 可知：
所以，
5)計(jì)算銑削力
根據(jù)實(shí)際工況，我們通過(guò)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》有 ：
式中：
所以，
6)校核機(jī)床功率
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.28有
所以，機(jī)床的功率足夠；
4.4.9鉆俯視圖中4-通孔，愡平4-孔
工件材料為球墨鑄鐵,孔的直徑為∮18mm和∮28，表面粗糙度12.5。加工機(jī)床為搖臂鉆床，加工工序?yàn)殂@，愡，加工刀具為：鉆孔——Φ18mm，∮28愡口鉆。
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出，由于孔深度比，，故。查Z3050立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15，由插入法得：
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3，，，故
查Z3050機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[7]表28-5，，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
4.4.10鉆攻俯視圖中6-M12-6H螺紋孔
本工序?yàn)殂@、攻液壓閥腔俯視圖面6-M12螺紋孔的工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇機(jī)床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆。
（1）鉆底孔∮11孔
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道，
切削深度：；
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-39，??；
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
II
（2）攻M12螺紋孔
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道，
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-52，擴(kuò)通孔取
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有
所以
1計(jì)算切削深度
4)鉆削扭矩的計(jì)算
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
式中
所以
5)計(jì)算軸向力
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
軸向力
式中
所以，
因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為：
6)計(jì)算切削功率
因?yàn)?
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
。
所以，機(jī)床功率足夠。
4.4.11鉆攻俯視圖中4-M12-6H深16.5螺紋孔
本工序?yàn)殂@、攻液壓閥腔俯視圖面4-M12螺紋孔的工序，根據(jù)實(shí)際工況，我們選擇機(jī)床：搖臂鉆床，刀具我們選擇麻花鉆。
（1）鉆底孔∮11孔
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道，
切削深度：；
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-39，??；
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-41，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
（2）攻M12螺紋孔
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，我們知道，
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-52，擴(kuò)通孔取
切削速度：參照《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》表2.4-53，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
II
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知，有一下公式：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—42有
所以
1計(jì)算切削深度
4)鉆削扭矩的計(jì)算
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
式中
所以
5)計(jì)算軸向力
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
軸向力
式中
所以，
因零件材料為HB=150，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
液壓閥腔零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)
所以，實(shí)際的切削扭矩和軸向力分別為：
6)計(jì)算切削功率
因?yàn)?
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3—36有
。
所以，機(jī)床功率足夠。
5 鏜孔夾具的設(shè)計(jì)
5.1問(wèn)題的提出
本夾具是用來(lái)鏜液壓閥腔中間φ100和φ76兩孔的夾具,零件圖中此孔與φ65孔有同軸度要求。此工序?yàn)榇昼M、精鏜加工,因此本工序加工時(shí)要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,重點(diǎn)是保證加工精度的問(wèn)題.
5.2夾具的設(shè)計(jì)
1）定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知φ100和φ65分別在同一軸線上，由于在鏜孔之前兩孔所在的面已經(jīng)進(jìn)行了銑削加工，所以選擇已經(jīng)經(jīng)過(guò)精銑的端面作為定位基準(zhǔn)面，并且以已經(jīng)鏜削過(guò)的φ65孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行定位，限制工件的自由度，這樣工件就別限制了自由度，從而達(dá)到了定位的目的。
2）定位誤差的分析
工件的工序基準(zhǔn)為四邊四個(gè)側(cè)面定位，本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ；
本次設(shè)計(jì)的鏜孔夾具，采用定位銷和壓板定位，通過(guò)先敲定位銷到該轉(zhuǎn)筒的端面的四個(gè)孔里面，然后通過(guò)活動(dòng)壓板將工件壓緊，實(shí)現(xiàn)定位的目的。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為
由[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：
1 、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則：
2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：：
其中接觸變形位移值：
式（2.16）
⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3）切削力及夾緊力的計(jì)算
由于兩種大小的孔切削力各不相同，因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考《實(shí)用機(jī)械工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)中》查表可得：
圓周切削分力公式： 式（3.1）
式中
式（3.2）
查表得： 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ： 式（3.3）
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ： 式（3.4）
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（3.5）
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：
式（3.6）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表，可得：
所以，由式（3.5）有：
4）鏜套與襯套的設(shè)計(jì)
根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜液壓閥腔中間φ100和φ65兩孔的夾具，所以本次采用的鏜套為160×110，鏜套用襯套選用100×80。
選用鏜套如圖所示:
圖4-2 鏜套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
公稱尺寸
允差
60
45
75
-0.012
-0.027
90
85
18
2．5
40
40
3
襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-3 襯套
其機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表：
表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
75
+0.022
0
45
85
+0.039
+0.020
3
1
5）夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且?jiàn)A緊力并不是很大，所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后，通過(guò)推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。
整個(gè)壓緊裝置大致圖如下：
圖4-4 鉆機(jī)轉(zhuǎn)筒鏜孔夾具夾緊裝置
6）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
鏜孔的夾具，裝卸工件時(shí)，通過(guò)定位軸將工件的工藝孔放定位銷中，保證工件的定位，然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方，通過(guò)壓板，將工件夾緊，然后鏜桿引導(dǎo)可以對(duì)工件進(jìn)行加工，加工完成后仍然通過(guò)將工件取走。
圖4-5 鏜孔夾具裝配圖
結(jié) 論
這段時(shí)間以來(lái)，通過(guò)查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識(shí)，通過(guò)日以繼夜的計(jì)算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺(jué)得做一門學(xué)問(wèn)，真的不容易，需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認(rèn)可。做到這里，論文總算完成了，我覺(jué)得做一個(gè)零件的夾具設(shè)計(jì)，首先需要了解這個(gè)零件的作用以及使用場(chǎng)合，然后就是它的加工工藝，根據(jù)它最重要的加工工藝位置來(lái)做相對(duì)應(yīng)的夾具，這樣就很容易找到做夾具的切入點(diǎn)，通過(guò)定位基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇，從而設(shè)計(jì)出合理的有效的工裝夾具，這樣也便于實(shí)際生產(chǎn)。
致 謝
時(shí)間過(guò)得真快，轉(zhuǎn)眼就要到了畢業(yè)的時(shí)候了，心里感概很多，在論文完成之際，我要向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！感謝您這四年對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成專科階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。知道自己想要什么，知道以后的人生目標(biāo)是什么，通過(guò)這幾年的學(xué)習(xí)，讓我知道了我們親愛(ài)的導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開(kāi)朗的寬廣胸懷，平易近人。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，通過(guò)查找了各類的夾具，編程手冊(cè)論文終于可以完成了，我感到很開(kāi)心，也很激動(dòng)，因?yàn)檫@是我知識(shí)的積累。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)三年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是從周圍的老師和同學(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多有用的知識(shí)。
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