閥體工藝及2套夾具設(shè)計(jì) 長130 寬120【銑底面和鉆側(cè)面4-φ10孔】【含cad圖紙+文檔全套資料】

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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. Keywords： The process, worker's step , the surplus of processing 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第一章 閥體加工工藝 1 1.1 閥體工藝分析 1 1.2 閥體的工藝要求 1 1.3 確定毛坯的制造形式 2 1.4 確定定位基準(zhǔn) 2 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 2 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 2 1.5 確定個(gè)加工表面加工方案 3 1.5.1 在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素 3 1.5.2 零件表面加工方法的選擇 4 1.6 工藝路線的制定 4 1.6.1 工序的合理組合 4 1.6.2 工序的集中與分散 5 1.6.3 加工階段的劃分 5 1.6.4 加工工藝路線 6 1.7 閥體的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 1.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 7 1.7.2 閥體的偏差及加工余量 7 1.8 確定切削用量及基本工時(shí) 10 第二章 夾具設(shè)計(jì) 16 2.1 鉆側(cè)面4-φ10孔夾具設(shè)計(jì) 16 2.1.1 夾具的基本要求 16 2.1.1 零件的定位要求 17 2.1.2 基準(zhǔn)的選擇 17 2.1.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 18 2.1.4 定位誤差的分析 19 2.1.5夾具操作設(shè)計(jì)及操作說明 20 2.2 銑底面夾具設(shè)計(jì) 21 2.2.1 問題的提出 21 2.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 21 2.2.3 切削力及夾緊力計(jì)算 22 2.2.4 定位誤差分析 22 2.2.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡單說明 22 結(jié) 論 23 參 考 文 獻(xiàn) 24 致 謝 25 29 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部的課程以及全部專業(yè)之后進(jìn)行的。同時(shí)結(jié)合社會實(shí)踐，金工實(shí)習(xí)，畢業(yè)實(shí)習(xí)的知識對機(jī)械加工制造的全面總結(jié)，也是我們在畢業(yè)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中有重要的地位。 就我個(gè)人而言,我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 就工藝編制而言，加工工藝由零件特點(diǎn)，技術(shù)要求，加工工藝過程卡，工藝分析和質(zhì)量評定等五個(gè)部分。工藝分析中對過程卡的工藝路線，熱處理安排及所用的夾具、刀具進(jìn)行合理的分析選用。從而保證加工的各種精度要求。 就夾具設(shè)計(jì)而言，首先應(yīng)該明確它的要求。夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固夾緊。夾具的設(shè)計(jì)是為了保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。在夾具設(shè)計(jì)整個(gè)過程中，始終要貫穿這樣的思想。 整本說明書包含了夾具設(shè)計(jì)的所有詳細(xì)過程，并附有公式計(jì)算的詳盡過程和圖表，使讀者能夠更清晰的了解夾具設(shè)計(jì)的全程。編寫這本說明書，參考了許多資料，并且得到了指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)，以及本班同學(xué)的相互探討，還有教研室的其他老師的指導(dǎo)，在此致謝。 由于水平有限，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，懇請各位老師批評指正。 第一章 閥體加工工藝 1.1 閥體工藝分析 本次設(shè)計(jì)所給定的零件是閥體零件圖。它的主要的作用是用來支承密封作用,閥體中的左右端平面與中孔有配合要求，起密封作用，是閥類組件中非常重要的零件。閥體加工精度工件的加工質(zhì)量，一旦密封精度降低，則閥體組件的使用價(jià)值也將大打折 1.2 閥體的工藝要求， 閥體零件圖 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。 1.3 確定毛坯的制造形式 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書該零件材料為HT200，中批量生產(chǎn)，形狀中等復(fù)雜，輪廓尺寸偏大，所以選擇砂型鑄造。 1.4 確定定位基準(zhǔn) 1.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1） 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 本零件大部分表面都需要加工，根據(jù)加工表面不同選擇的粗基準(zhǔn)也不同。在加工時(shí)選擇外圓面為粗基準(zhǔn)。 1.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 （1） 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 （2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。 （3） 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 （4） 自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證閥體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從其零件圖分析可知，它的底平面與中心2孔平行而且占有的面積較大，而且左右表面以及前后端面都與底面有位置精度要求。因此選擇底面作為加工精基準(zhǔn)。 1.5 確定個(gè)加工表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)是加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于我們設(shè)計(jì)閥體的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 1.5.1 在選擇各表面及孔的加工方法時(shí)，要綜合考慮以下因素 （1） 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 （2） 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件中批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。 （3） 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 （4） 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 （5） 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。 1.5.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面分為平面以及孔，由參考文獻(xiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-6到表1.4-8可以確定其加工方法選擇如下： （1）φ60孔端面：其表面粗糙度為6.3，只需進(jìn)行銑即可； （2）底面：其表面粗糙度為6.3，且做為精基準(zhǔn)加工要求高，因此需粗銑然后時(shí)精車加工； （3）其它表面：其表面粗糙度為6.3，需車加工； （4）4-φ10孔其表面粗糙度為12.5，需鉆加工； （5）M42螺紋孔：攻； 1.6 工藝路線的制定 對于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)，閥體的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗加工頂平面。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件中批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 通過以上分析，設(shè)計(jì)兩套加工藝方案 工藝路線1 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造成型 2` 熱處理 時(shí)效處理，去除鑄造應(yīng)力 3` 涂漆 涂底漆 4` 銑 粗精底平面、粗銑φ60孔端面 5` 車 加工φ60孔成型、加工φ25孔成型 6` 鉆 鉆底平面4-φ10、鉆側(cè)面4-φ10孔 7 鉗工 去銳邊毛剌 8 檢 終檢 工藝方案2 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 鑄造成型 2` 熱處理 時(shí)效處理，去除鑄造應(yīng)力 3` 涂漆 涂底漆 4` 銑 粗精底平面 5` 銑 粗銑φ60孔端面 6` 鉆 鉆底平面4-φ10 7` 車 加工φ60孔成型 8` 車 加工φ25孔成型 9` 鉆 鉆側(cè)面4-φ10孔成型 10` 鉗工 去銳邊毛剌 11 檢 終檢 方案一由于工序過于集中，不利于批量生產(chǎn)，對于加工時(shí)效率過低，且對產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到保證 ，采用方案2便于生產(chǎn)管理，且加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到保證。因此方案是合理的。 1.7 閥體，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1.7.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 （1）閥體為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求： ①、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。 ②、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。 ③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 毛坯形狀、尺寸確定的要求 （2）設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： ①、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。 ②、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 ③、便于裝夾、加工和檢查。 ④、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，據(jù)此繪出毛坯圖。. 1.7.2 閥體加工余量 （1）底面加工余量計(jì)算： 底面加工余量的計(jì)算取其中心線于尺寸為80mm，根據(jù)加工要求只需銑削加工。其余量如下： 銑：由參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。 （2）銑φ60孔端面加工余量計(jì)算： 銑φ60孔端面于尺寸為130mm，根據(jù)加工要求需進(jìn)行粗精加工。各步余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。再由表3.2-27粗車時(shí)的厚度偏差取-0.4mm。 精銑：有參考文獻(xiàn)《簡明機(jī)械制造工藝手冊》表5-142，其余量規(guī)定為1.0mm 鑄件毛坯基本尺寸為130+2.0+1.0=133，又根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為4.4mm。 精銑后尺寸于零件圖上尺寸相符。 （3）加工φ25孔成型余量計(jì)算： 外圓M40表面于，根據(jù)加工要求需進(jìn)行粗精車。各步余量如下： 粗車：由參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。再由表3.2-27粗銑時(shí)的厚度偏差取-0.4mm。 精車：有參考文獻(xiàn)《簡明機(jī)械制造工藝手冊》表5-142，其余量規(guī)定為1.0mm 鑄件毛坯基本尺寸為80+2.0+1.0=113，又根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.1-24，鑄件尺寸公差等級選用CT11，又查表3.1-21可得鑄件尺寸公差為5.0mm。 精車后尺寸于零件圖上尺寸相符。 （4）底平面上的孔： 參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔：，余量5 1.8 確定切削用量及基本工時(shí) 1.8.1 粗精銑底平面 機(jī)床選擇：選擇XA6132銑床。由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：選用硬質(zhì)合金端銑刀。選者銑刀直徑d=125mm，齒數(shù)Z=6，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。 確定銑削用量： 銑削深度：=2mm 每齒進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取 =0.2mm 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及耐用度：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取 后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=180min。 銑削速度V：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取 V=64m/min=1.1m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： （1-1） 根據(jù)XA6132機(jī)床技術(shù)參數(shù)取：n=190m/min 實(shí)際銑削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： （1-2） 根據(jù)XA6132技術(shù)參數(shù)?。? 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為： 校驗(yàn)機(jī)床功率： 《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式： （1-3） （1-4） 式中， ，將以上數(shù)據(jù)代入式（1-4）得： =1480.5N V=1.24m/s 將、V代入式1-3得： 因?yàn)閄A6132機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)功率為10KW，故切削用量可用。 基本時(shí)間的確定： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀銑削的基本時(shí)間公式： （1-5） 式中：，由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得 =27mm，代入式1-5得： 1.8.2 粗銑φ60孔端面 粗銑： 機(jī)床選擇：選擇XA6132銑床。由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：選用硬質(zhì)合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數(shù)Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。 確定銑削用量： 銑削深度：=2mm 每齒進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取 =0.2mm 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及耐用度：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取 后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=420min。 銑削速度V：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取 V=48m/min=0.8m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)XA6132機(jī)床技術(shù)參數(shù)取：n=47.5m/min 實(shí)際銑削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 根據(jù)XA6132技術(shù)參數(shù)?。? 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為： 校驗(yàn)機(jī)床功率： 《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式： 式中， ，將以上數(shù)據(jù)代入式（1-4）得： =2638.9N V=0.99m/s 將、V代入式1-3得： 因?yàn)閄A6132機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)功率為10KW，故切削用量可用。 基本時(shí)間的確定： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀銑削的基本時(shí)間公式： 式中：，由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得 =38mm，代入式1-5得： 精銑： 機(jī)床選擇：選擇XA6132式銑床。由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：選用硬質(zhì)合金端銑刀。選者銑刀直徑d=400mm，齒數(shù)Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。 銑削用量： 銑削深度：=1mm 每齒進(jìn)給量：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-3，取 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm/r，則=0.5/20=0.025mm/z 銑削速度V： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-8得： （1-6） 式中： 。 代入式1-6得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)XA6132機(jī)床技術(shù)參數(shù)取：n=150m/min 實(shí)際銑削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 根據(jù)XA6132技術(shù)參數(shù)?。? 則實(shí)際每齒進(jìn)給量為： 基本時(shí)間的確定： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31端銑刀銑削的基本時(shí)間公式： 式中：，由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得 =38mm，代入式1-5得： 鏜φ60 車床CA6140 選擇Φ27鏜刀（《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表3.5－6） 由《切削加工簡明手冊》表2.7和《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2－16查得 （《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 1.8.4 粗精車φ25孔成型 粗車： 機(jī)床選擇：選擇CA6140車床。由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：選用硬質(zhì)合金車刀。選者車刀直徑d=40mm，刀片牌號YG8。車刀幾何參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。 確定車削用量： 車削深度：=2mm 車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及耐用度：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-6表9.4-7取 后刀面最大磨損限度取2mm，耐用度T=400min。 車削速度V：由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-13取 V=48m/min=0.8m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)CA6140車床技術(shù)參數(shù)?。簄=47.5m/min 實(shí)際車削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 根據(jù)CA6140車床技術(shù)參數(shù)?。? 校驗(yàn)機(jī)床功率： 《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》P9-109頁3.4小節(jié)公式： 式中， ，將以上數(shù)據(jù)代入式（1-4）得： =2361.46N V=0.99m/s 將、V代入式1-3得： 因?yàn)镃A6140車床主軸電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW，故切削用量可用。 基本時(shí)間的確定： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31車刀車削的基本時(shí)間公式： 式中：，由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得 =21mm，代入式1-5得： 精車： 機(jī)床選擇：選擇CA6140床。由《機(jī)械制造工藝簡明手冊》表4.2-35至4.2-37可查其技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：選用硬質(zhì)合車刀。選者車刀直徑d=40mm，刀片牌號YG8。車刀幾何參數(shù)根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.2-27選擇：、、、、、、、、。 車削用量： 車削深度：=1mm 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.6mm/r，則=0.6/20=0.03mm/z 車削速度V：V=1.2m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)CA6140機(jī)床技術(shù)參數(shù)?。簄=60m/min 實(shí)際車削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 根據(jù)CA6140機(jī)床技術(shù)參數(shù)取： 基本時(shí)間的確定： 由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-31車刀車削的基本時(shí)間公式： 式中：，由《機(jī)械加工工藝手冊第一卷》表9.4-33查得 =21mm，代入式1-5得： 1.8.5 鉆底面孔 包括孔。 選擇機(jī)床：選擇Z4120鉆床，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表4.2-11至4.2-13可查其技術(shù)參數(shù)。 選擇刀具： 鉆孔時(shí)用刀具：硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆，d=10mm； （1）鉆孔； 切削深度： 進(jìn)給量f：由《切削加工簡明手冊》表8-70取f=0.25-0.30mm/r，按機(jī)床技術(shù)參數(shù)?。? f=0.25mm/r 切削速度V：由《切削加工簡明手冊》表8-72?。? V=1.0m/s=60m/min 主軸轉(zhuǎn)速n： 由機(jī)床技術(shù)參數(shù)?。簄=1600r/min 實(shí)際切削速度： 基本時(shí)間： 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表6.2-5得： （1-8） 式中：，， 代入式1-8得： 第二章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工閥體零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)鉆側(cè)面4-φ10孔夾具與銑底平面夾具設(shè)計(jì)。 2.1 鉆側(cè)面4-φ10夾具 在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)要求工件的定位精度應(yīng)滿足加工要求，工件加緊牢固可靠操作安全方便，成本低。所以在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下問題。 一 定位精度： 工件在夾具中的定位精度主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合。定位基準(zhǔn)的形式和精度，定位原件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。在采取提高定為基準(zhǔn)的措施時(shí)要注意夾具制造的可靠性，在總的定位精度滿足加工的條件下不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。 二 加緊方式： 選擇加緊方式時(shí)加緊力應(yīng)通過或靠緊主要支撐點(diǎn)，加緊力應(yīng)靠緊切削部分，加緊力應(yīng)垂直主要定為基準(zhǔn)，為避免破壞工件原有的定位狀態(tài)。加緊力必須可靠，但不可過大，以免工具與夾具產(chǎn)生過大變形。 三 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 夾具機(jī)構(gòu)既要可靠，又要和生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，這樣才嫩符合多、快、好、省的原則。在大批量生產(chǎn)中，既要解決工件的質(zhì)量問題，又要解決工件的產(chǎn)量問題，因此，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)采用高效，省力的夾具結(jié)構(gòu)。 2.1.1.夾具的基本要求 一．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：（1）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。 （2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。 （3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。 　在確定方案的過程中，會有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。 二. 確保工件的加工質(zhì)量 保證工件加工質(zhì)量是夾具的基本要求，也是對夾具設(shè)計(jì)的首要要求，為此，必須正確地設(shè)計(jì)與選擇定位方法、定位件及加緊裝置。必要時(shí)進(jìn)行分析計(jì)算。也要注意夾具中其它影響加工質(zhì)量的因素。 三. 要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 設(shè)計(jì)方案其結(jié)構(gòu)盡量簡單，并容易制造、裝配、維修。 四. 操作方便，使用安全 五. 便于排除切屑 以上基本要求，保證加工質(zhì)量是最重要的，在此前提下考慮其它影響因素。 2.1.2.零件的定位要求 本夾具的設(shè)計(jì)為鉆床夾具，是用于閥體底面4-φ10孔的加工。本夾具采用完全定位的方式，可以滿足孔的加工要求。 2.1.3基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，加工4-φ10孔必須對工件進(jìn)行完全定位。使用鉆床加工，用Φ25孔的平面定位比較困難。所以用底面的端面放在平面上限制3個(gè)自由度，用短圓柱銷放在Φ10mm的孔中與平面一起限制5個(gè)自由度，用菱形銷放在Φ10mm的孔中限制一個(gè)自由度來是實(shí)現(xiàn)定位。定位方案如圖所示. 2.1.4切削力及夾緊力的計(jì)算 f=0.02mm/r（查《機(jī)械加工工藝手冊》P545表2.4-38） V=0.75m/s （查《機(jī)械加工工藝手冊》P547表2.4-41） 按機(jī)床說明，取 故實(shí)際切削速度： 切削工時(shí)： 鉆孔時(shí)軸向力，扭矩，功率的計(jì)算公式查《切削用量簡明手冊》P77表2.32 軸向力： (3.1) 其中=600，=1.0,=0.7,=0.95 扭矩: (3.2) 功率: (3.3) 加工時(shí)主要靠螺紋的夾緊力來抵抗力矩和軸向力，由于加工孔比較小，力不大，且用的是螺紋來預(yù)緊?？刹槐匦：?。 2.1.5定位誤差的分析 夾具的主要定位元件是底板及與底板配合使用的銷。所以底板和銷的制造誤差為本工序的主要誤差。底板與銷配合處要磨精度等級為6級，公差為0.013mm，平面度公差為0.05mm，銷的表面底面的垂直度公差為0.03mm，所以加工孔的垂直度誤差為0.013+0.03+0.05mm=0.093mm。 2.1.6夾具操作設(shè)計(jì)及操作說明 夾具的裝配是先把夾具體裝好，再把心軸裝入夾具體中，再裝鉆模板，把鉆模板翻過去，把工件裝如心軸中，加墊片，用螺母擰進(jìn)，把鉆模板翻過來，加工孔，翻開鉆模擰出螺桿，把鉆模板翻過去，擰出螺母與墊片，取出工件。 2.2 銑底平面夾具 利用本夾具主要用來銑底平面夾具，由于是粗銑面，其要求比較低，但為了保證零件的厚度，故主要用與背面相對的前面作為定位基準(zhǔn)，由于是粗加工，在保證加工要求的前提下盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.2.1問題的提出 本夾具主要用來粗銑底平面，這個(gè)平面對￠25㎜孔都有一定的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)試驗(yàn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。 2.2.2定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，? 76中心線有平行度及對稱度要求，為了使位誤差為零 為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 2.2.3切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：高速鋼銑刀，?225㎜，Z=20 （見《切削手冊》表3.28） 其中：=650， =3.1㎜，=1.0，=0.08㎜，=0.72，=40㎜，（在加工面上測量的近似值） =0.86， =225㎜， =0.86， =0 , z=20 ∴ F= =1456(N) 水平分力：=1.1=32.3(N) 垂直分力：=0.3=873(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=。 其中： 為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 ∴ K=1.5×1.1×1.1×1.1×3203=6395（N） 2.2.4定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V型塊，該定位的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定為本零件在工作時(shí)與其相配孔的尺寸相同. （2）由于?76㎜中心線應(yīng)與其外端面垂直，此項(xiàng)技術(shù)要求主要應(yīng)由配合中的側(cè)向間隙保證。 （3）計(jì)算?76㎜孔與端面銑加工后與孔中心線的最大平行度誤差。 零件孔與V型塊的最大間隙為： =0.048-（-0.083）=0.131（㎜） 由上述間隙引起的最大傾角為0.131/100。此即為由于定位問題而引起的?25㎜孔端面對孔中心線的最大平行度誤差。 2.2.5.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡單說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了手動(dòng)夾緊方式。本工序由于是粗加工。因此，應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比,結(jié)果，本來具總的感覺還比較緊湊。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）. 結(jié) 論 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析，銑鉆夾具的設(shè)計(jì)與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。 參 考 文 獻(xiàn) 參 考 文 獻(xiàn) [1]吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊[M].北京:高等教育出版社,2004.4 [2]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 [3]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊第1卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9 [4]黃如林.切削加工簡明實(shí)用手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.7 [5] 李洪.機(jī)械加工工藝手冊[M].北京:北京出版社,1990.12 [6] 艾興、肖詩綱.切削用量簡明手冊第3版[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993 [7] 東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、第一汽車制造廠職工大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊第二版[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1994.4 [8] 東北工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖教研室.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1974.4 [9] 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)第四版[M].北京:高等教育出版社,1997.4 [10] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.11 [11] 張捷.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社,2006.2 [12] 梁德本、葉玉駒.機(jī)械制圖手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.6 [13] 孫光華.工裝設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.5 [14] 任福君.簡明機(jī)械制造工藝手冊[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1995.1 [15] Machine Tools N.chernor 1984 [16] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973 [17] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 致 謝 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)XX老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了我學(xué)術(shù)和指導(dǎo)性的意見。我萬分的感謝他給我的寶貴的指導(dǎo)意見和鼓勵(lì)。 同時(shí)，我深深感謝各位老師。在他們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識和想法。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。