左閥體加工工藝及夾具設計【銑上平面】【鏜φ32孔】
左閥體加工工藝及夾具設計【銑上平面】【鏜φ32孔】,銑上平面,鏜φ32孔,閥體,加工,工藝,夾具,設計,平面,32
摘 要
在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。
關鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力
28
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.
Key words: The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 引言 1
1.1 課題的提出 1
1.2課題的主要內容 1
1.3課題的構思 1
第2章 零件的工藝設計 2
2.1零件的作用及工藝分析 2
2.2零件毛坯的確定 3
2.3工藝過程中應考慮的問題 4
2.4工藝規(guī)程的安排 4
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 12
第3章 銑面夾具設計 26
3.1定位基準的選擇 28
3.2定位元件的設計 28
3.3切削力及夾緊力的計算 29
3.4定位誤差分析 30
3.4對刀塊的設計 41
3.5夾緊裝置的設計 31
3.6夾具設計及操作的簡要說明 31
第4章 鏜孔夾具設計 32
4.1定位基準的選擇 33
4.2定位元件的設計 33
4.3切削力及夾緊力的計算 34
4.4夾緊裝置設計 34
4.5夾具誤差分析和計算 34
結 論 35
參考文獻 36
致 謝 37
第一章 緒論
1.1 課題的提出
畢業(yè)設計是高等院校學生在學完了大學所有科目，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產實際問題的能力，使學生進一步鞏固大學期間所學的有關理論知識，掌握設計方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。
另外，這次畢業(yè)設計也是大學期間最后一項實踐性教學環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉：
1.熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。
2.通過夾具設計的訓練，進一步提高結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。
3.能比較熟練的查閱和使用各種技術資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等。
4.在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。
1.2課題的主要內容
1. 根據(jù)給定的“左閥體”零件圖，進行工藝分析，完成毛坯圖；
2. 進行給定零件的機械加工工藝過程設計及工序設計，零件生產類型為大批生產，完成機械加工工藝過程卡及工序卡；
3. 進行工裝設計，根據(jù)工藝過程，完成兩道工序的專用夾具設計，夾緊裝置采用自動夾緊，要求結構合理，工藝性、經濟性好；
4. 對所設計的夾具，進行CAD繪制裝配圖；
5. 編寫設計說明書。
1.3課題的構思
零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識。獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（左閥體）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會，練習了運用CAD制圖軟件，為未來從事的工作打下良好的基礎。
第2章 零件的工藝設計
2.1零件的作用及工藝分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是左閥體閥體。左閥體閥體是在一定條件下，能使液壓泵卸荷的閥。 閥體通常是一個帶二位二通閥(常為電磁閥)的溢流閥,功能是不卸荷時用作設定系統(tǒng)(油泵)主壓力,當卸荷狀態(tài)時(靠二位二通閥動作轉換)壓力油直接反回油箱,系統(tǒng)壓力為0.值以實現(xiàn)一些回路控制和提高油泵壽命,減少功耗.在回路中屬于并入回路的。減壓閥用于調整執(zhí)行元件所需壓力,是串聯(lián)在回路中的，一般不能互換使用。閥體的主要作用是連通不同介質的連通作用，實現(xiàn)介質之間的流通。
2.2.2零件的工藝分析
該零件主要有四組加工表面，該四組加工表面都要求有較小的表面粗糙度值?，F(xiàn)述如下：
（1）底平面。該平面是左閥體與有閥體連接的結合面，負責縱向進給運動。所以，要求該平面的表面粗糙度值不得超過3.2，以保證縱向進給的精度。
（2）上平面。上平面是左閥體與右閥體連接面，因此，要求該面有較小的表面粗糙度值和好的直線度，以保證零件的加工精度。
（3）中心孔。此中間孔為該零件最重要的加工中心，此中心孔是多個臺階孔精度要求都較高。
（4） 鏜孔。側邊上的φ23孔和φ32孔。
左閥體的工藝分析：
該零件上的主要加工面為左閥體的上平面和下平面、φ50中心孔、φ72孔、φ98孔和子口φ113，左側φ44端面和此端面上的φ23孔和φ32孔，下平面 4-φ18孔上平面的4-φ14孔。
左閥體的上平面與下平面的平行度0.1mm直接影響左閥體的相對安裝精度。
左閥體的上下表面粗糙度為IT8，對后續(xù)中間孔的加工精度有直接的影響。
中間φ72孔的公差等級為H7級公差，與下平面垂直度為0.02mm，對后續(xù)左閥體的安裝和運轉有重要的影響。
側邊φ23和φ32孔的公差等級為H7級公差，與下平面垂直度為0.01mm，對后續(xù)左閥體的安裝和運轉有重要的影響。
本次的設計主要就是針對加工左閥體而進行設計的，為了保證導軌的精度，降低工人的勞動強度，左閥體的加工基準選用即“自為基準”原則。本次設計的主要內容是設計一個調節(jié)裝置，其作用就是在加工左閥體在空間的各個位置進行調節(jié)，限于目前的水平有限，希望各位老師給予指正。
2.2零件毛坯的確定
2.2.1 毛坯形式確定
正確的選擇毛坯，具有重大的經濟技術意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對工件的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。
由于左閥體的結構較復雜，生產量又為大批量的生產，所在毛坯應選用鑄件，為了保證床身的鑄造精度和提高其生產率，應選用精度和生產率都經較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產率，二是為了降低工人的勞動強度。
該零件為:HT200在機床工作過程中起支撐作用,所受的動載荷和交變載荷較小.由于零件的生產類型是大批量生產,而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產率,保證加工質量.
零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工轉盤上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。左閥體的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保 證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。
2.2.2孔系的加工方法
左閥體孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。
根據(jù)左閥體零件圖所示的左閥體的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。運用專用夾具保證孔的精度要求。
2.3左閥體加工定位基準的選擇
2.3.1 粗基準的選擇
零件在加工時，考慮到粗基準的幾個選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準按預先劃好的加工線來找正，這樣，更有利于保證準確的加工位置，對于劃線的基準，由于左閥體下平面是一個重要面，所以這里先用下平面作為基準。
2.3.2 精基準的選擇
一般的零件在加工前，都應對基準進行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時的精度。但是對于床身來說，這就不一樣了，因為左閥體是屬于較大型的工件，同時又比較重，在加工過程在只要調節(jié)好了刀具的相對位置，就相當于保證了加工時的精度，因為左閥體較重，在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。
2.4工藝規(guī)程安排
本次畢業(yè)設計是對左閥體的工藝規(guī)程和機床夾具的設計，對其設計方案的確定最重要的就是對其機械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設計。制訂工藝路線的出發(fā)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。夾具方面可以考慮采用通用機床配以專用夾具，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。
根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線方案:
左閥體的加工工藝方案
工序1：毛坯制造。
工序2：對毛坯進行時效和退火處理，去除表明應力。
工序3: 粗銑下平面
工序4：鉆底平面的4-φ18孔
工序5：粗銑和精銑上平面保證高度尺寸106到位
工序6：鉆上平面的4-φ14孔
工序7：粗鏜、精鏜中間φ72H7孔，以及φ1 50和φ98孔，和子口φ113。
工序8：精鏜側邊φ23孔和φ32孔
工序9：去各部分銳邊毛刺。
工序10：終檢。
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
考慮到軸承在運動時的偏心載荷產生的振動，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質的，價格也比較低廉的鑄鐵HT200。
由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產率，降低成本。
（1）底平面的加工余量。
根據(jù)工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時厚度偏差取-0.28mm。
精銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
鑄造毛坯的基本尺寸為106+3+3+1=113mm。
根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為：106+3+3+1=113mm
毛坯最小尺寸為：113-0.8=112.2mm
毛坯最大尺寸為：113+0.8=113.8mm
粗銑后最大尺寸為：109+1+1=111mm
粗銑后最小尺寸為：109-0.28=108.72mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即110mm。
（2）4-φ14的孔
毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
鉆孔： φ14孔
（3）4-φ18的孔
毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：
鉆孔： φ18孔
（4）側面φ23、φ32孔的加工余量
由工序要求，側面φ23、φ32孔端面需進行粗、精鏜加工。各工序余量如下：
粗鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時厚度偏差取-0.22mm。
精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現(xiàn)取1mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：32-2-2=28mm
根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。
粗鏜后最大尺寸分別為：30+1.5=31.5mm
粗鏜后最小尺寸分別為：30-0.22=29.8mm
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即32mm。
（5）中間φ72孔
根據(jù)工序要求，該孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下：
粗鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm;
半精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為1.0mm；
精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為：
毛坯基本尺寸為φ72-2-1-0.3=φ68.7
根據(jù)《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ72-2-1-0.3=φ68.7；
毛坯最大尺寸為φ70.7+0.55=φ71.25；
毛坯最小尺寸為φ70.7-0.55=φ70.15；
粗鏜工序尺寸為φ70；
半精鏜工序尺寸為φ71；
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ72H7。
2.6確定切削用量及基本工時（機動時間）
2.6.1 粗銑底平面和上平面
（1）、銑削寬度的選擇
查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知：
粗銑：3—8 這里取3
（2）、銑削每齒進給量的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》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《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知：
V = 0.4—0.6 m/s 這時取0.5m/s = 30m/min
查《機械制造工藝設計實用手冊》表11—51
取
由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑過整個工件
查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知：
所以，
查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ：
式中：
所以，
2.6.2半精銑上平面和下平面
（1）、銑削寬度的選擇
查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27有
半精銑— 這里取
（2）、銑削每齒給量的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》表3—28有
（3）、銑削深度的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》表3—29有
（4）、銑削速度的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》表3—30有
所以：
（5） 計算切削時間
查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知：
所以，
（6）計算銑削力
查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ：
式中：
所以，
2.6.3 精銑上平面
（1）、銑削進寬度的選擇
查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知
1—2 這里取1.5
（2）、銑削每齒進給量的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知
0.25
（3）、銑削速度的選擇
查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知
所以：
（4）、 計算切削時間
查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知：
所以，
2.6.4 粗鏜φ32孔
粗鏜孔
切削深度=2mm，毛坯孔徑。
進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取
機床主軸轉速，由式（1.1）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺每分鐘進給量： 式（1.7）
被切削層長度：
刀具切入長度： 式（1.6）
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機動時間，由式（1.5）有：
2.6.5半精鏜φ32孔
切削深度：，粗鏜后孔徑
進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。?
機床主軸轉速，由式（1.1）有
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機動時間，由式（1.5）有：
2.6.6精鏜φ32孔
精鏜孔
切削深度：
進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量
切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取
機床主軸轉速，由式（1.2）有：
，取
實際切削速度，由式（1.2）有：
工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有：
被切削層長度：
刀具切入長度，由式（1.6）有：
刀具切出長度： 取
行程次數(shù)：
機動時間，由式（1.5）有：
2.6.8鉆4-φ18孔
機床：Z3050組合鉆床
刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
（1）鉆定位孔
切削深度：
進給量：根據(jù)文獻[7]表2.4-39，取
切削速度：參照文獻[7]表2.4-41，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
（2）擴定位孔
切削深度：
進給量：根據(jù)文獻[7]》表2.4-52，擴盲孔取
切削速度：參照文獻[7]表2.4-53，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
（3）鉸定位孔
切削深度：
進給量：根據(jù)文獻[7]表2.4-58，取
切削速度：參照文獻[7]表2.4-60，取
機床主軸轉速：，取
實際切削速度：
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度：
走刀次數(shù)為1
機動時間：
定位孔加工機動時間：
因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間
本工序機動時間
第3章 銑面夾具設計
本夾具主要是用來加工左閥體的上平面，上平面加工時以底面為主要加工基準面的，此兩面有平行度的要求。
3.1定位基準的選擇
根據(jù)左閥體的工藝設計來定，在銑完底面后才加工上平面，即選擇加工后的底平面作為定位基準面，同時此面上的四個工藝孔φ18已經加工，所以選擇一面兩孔定位為本夾具的定位基準。
3.2定位元件的設計
工件的底平面為主要定位基準面，夾具體與基準面直接接觸，定位夾具體為一定位元件。兩孔定位則選擇定位銷，本次設計采用對角圓柱銷定位，另兩側對角選擇螺釘與夾具體連接固定。
所選用的定位銷為固定式定位銷，表面淬火處理，不銹鋼材料。
3.3切削力及夾緊力的計算
由于本道工序主要完成上平面銑削加工，而銑削力遠遠大于其他的切削力。因此切削力應以銑削力為準。根據(jù)文獻[18]表得：
銑削力：
銑削力矩：
式中：
實際所需夾緊力，根據(jù)文獻[18]表得：
安全系數(shù)可按下式計算，由式（3.6）有：
式中:
3.4對刀塊的設計
夾具在機床上安裝完畢，在進行加工之前，尚需進行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。對刀的方法通常有三種：試切法對刀，調整法對刀，用樣件或對刀裝置對刀。不管采用哪種對刀方法，都涉及到對刀基準和對刀尺寸。通常是以與工年定位基準重合的定位元件上的定位面作為對刀基準，以減少基準變換帶來的誤差。所以在銑面中需要設計對刀塊，對刀塊的位置沒有特殊的規(guī)定，由于本次設計中的工件頂面較大，所以設計的對刀塊采用兩面都設計兩塊，共4個對刀塊，為了銑床行程不夠時在兩端都可以對刀來進行銑面。
對刀塊為機床夾具的標準件，本次設計采用直角對刀塊，國標號為JB/T8013.3-1999，本次設計采用的直角對刀塊的圖形如下：
3.5夾緊裝置設計
由于左閥體的生產量很大，采用氣動夾緊的方式對工件進行夾緊，在生產中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個鉸鏈和彎頭壓板對工件進行夾緊。
工件用氣動夾緊裝置夾緊
3.6夾具設計及操作的簡要說明
本夾具由于用于大批量的生產所用，所以需要采用氣動或液壓夾緊方式，本次設計的銑面夾具采用氣動夾緊方式。本設計中采用兩個氣缸分別對兩邊的彎頭壓板，氣缸進氣和排氣過程實現(xiàn)對工件的夾緊和松開工件，以便可以更換工件。
第4章鏜孔夾具設計
4.1定位基準的選擇
由零件圖可知，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側表面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。上平面和下平面兩個平面銑好后的平面都可以作為定位基準，因此定位基準應選擇選用下平面為定位基準，其中利用下平面上的2個對角φ18孔為定位孔。用兩個夾緊裝置壓緊上平面，同時兩個定位孔主要定位基面以限制工件的六個自由度。
為了提高加工效率，根據(jù)工序要求先采用標準高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔Φ18進行鉆削加工；然后采用標準高速鋼擴孔鉆對其進行擴孔加工；最后采用標準高速鉸刀對工藝孔Φ18進行鉸孔加工。準備采用自動夾緊方式夾緊。
4.2定位元件的設計
下平面為定位基準，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ18，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。
圓柱銷為標準件，如下圖
本次設計中圓柱銷為18
4.3切削力及夾緊力的計算
刀具材料：（硬質合金鏜刀）
刀具有關幾何參數(shù)：
由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式：
式（2.1）
查參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得：
對于灰鑄鐵： 式（2.2）
取 ， 即
所以
由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表1-2可得：
垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3）
背向力：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式（2.4）
安全系數(shù)K可按下式計算：
式（2.5）
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表可得：
所以 式（2.6）
式（2.7）
式（2.8）
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機構。
單個壓板夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：
式（2.9）
式中參數(shù)由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可查得：
其中：
夾緊力：
易得：
經過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。
4.4定位誤差分析
該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
孔軸線與左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由參考文獻[15]《互換性與技術測量》表可知：
取（中等級）即 ：尺寸偏差為
由[16]《機床夾具設計手冊》可得：
1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當時；側面定位支承釘離底平面距離為，側面高度為；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
⑷、夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.5鏜套與襯套的設計
本次鏜孔的直徑為φ32孔，最大直徑的孔為φ32孔，根據(jù)機床夾具設計手冊中查的，選用鏜套32×35，鏜套32×35的外徑為40，故選用鏜套用襯套40的。
4.6夾緊裝置設計
由于左閥體的生產量很大，采用氣動夾緊的方式對工件進行夾緊，在生產中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個鉸鏈和彎頭壓板對工件進行夾緊。夾緊裝置同銑面夾具的夾緊方式相同。
4.7夾具設計操作及簡要說明
如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了氣動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經過方案的認真分析和比較，選用了氣動夾緊基本方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。
此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調整。
小 結
通過近段時間的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了氣動壓緊裝置設計的整個過程。
在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是在大學里最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設計。本次畢業(yè)設計過程中使我學到的知識，使我終生受益。
由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。
致 謝
在本次畢業(yè)中，首先設計感謝xxx老師和xxx老師的指導，我才能順利地完成設計。
在設計過程中，我曾經遇到很多不明白的地方，老師們會指導我去查找相關的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設計方法。在運用各種軟件查資料或繪圖設計時，會遇到不清楚操作的地方，老師和同學都能夠及時的給予指導，保證設計的進度正常進行。
總之，本次設計是在老師和同學的幫助下完成的，在學院學習即將結束之際，我向各位老師和同學表示誠摯的謝意
雖然第一次做畢業(yè)設計做得不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲，讓我更加了解機械設計的流程和應注意的事項，使我終身受益。
參考文獻
1 王紹俊．機械制造工藝設計手冊．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995：35~50
2 龔定安，蔡建國．機床夾具設計原理．陜西科技大學出版社，1981：84~90
3 黃克孚，王光逵．機械制造工程學．機械工業(yè)出版社，1992：25~36
4 邱宣懷．機械設計．高等教育出版社，2002：33~65
5 李哲． 夾具設計手冊．機械工業(yè)出版社，1993：40~55
6 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學．機床夾具設計手冊. 上海科學技術出版社，1979：103~121
7 陳露． AutoCAD2006基礎及應用教程．電子工業(yè)出版社，2006：56~74
8 王啟平．機械制造工藝學．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1998：15~35
9 劉品．機械加工工藝編制手冊．機械工業(yè)出版社，1993：45~63
10 浦林祥．機械零件設計手冊．機械工業(yè)出版社，1997：46~63
11 趙家齊．機械制造工藝學課程設計指導書．機械工業(yè)出版社，1994：47~62
12 上海柴油機廠工藝設備研究所．金屬切削機床夾具設計手冊. 機械工藝出版社，1982：65~78
13 石光源．機械制圖. 高等教育出版社，1997：56~86
14 張耀辰．機械加工工藝設計實用手冊．航空工業(yè)出版社，1999：120~146
15 李益民．機械制造工藝設計簡明手冊．機械工業(yè)出版社，1993：36~58
16 Y. imura. Microstructure changes of a poloypropylene/montmorillonite nanocomposite in a single screw. Mechnical Science and Technology ,
1994, (4)：36~68
17 Naki, D. Wagen. Rubber crumb toughened polystyrene prepared by
Reinforcing reaction molding. American Syvthellc Rubber Industry，
2003, 5(4):78~91
18 Liao Jianmin.Fixturing analysis for stability consideration in an automated fixture design system[J]．Journal of Manufacturing Science and Engineering,2002,124(2):98~104
19 Subramanian V,Kumar Senthil A.Seow K C .A multi agent approach to fixture design[J]．Journal of Intelligent Manufacturing,2001,12(1):31~42
工 藝 卡 片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
頁
第
頁
材 料 牌 號
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
零件毛重（Kg）
零件凈重（Kg）
材料消耗定額
每臺產品零件數(shù)
每批數(shù)量
HT200
灰口鑄鐵
160x106
工
序
安
裝
工
步
工 序 內 容
設 備
工藝裝備名稱及編號
工 時（分）
名稱及型號
編號
夾具
切削工具
量具、輔具
準終
基本工時
1
鑄造
砂型鑄造出毛坯
2
熱處理
退火處理去除表面應力
熱處理爐
3
銑
粗銑底面，表面見光即可
銑床
X5032
通用夾具
面銑刀
游標卡尺
4
銑
半精銑底面
5
銑
粗銑上平面，表面見光即可
銑床
X5032
通用夾具
面銑刀
游標卡尺
6
鉆
鉆底面4個工藝孔φ18
鉆床
Z3050
通用夾具
φ18鉆頭
游標卡尺
7
銑
精銑上大平面
銑床
X5032
銑面夾具
面銑刀
游標卡尺
8
鉆
鉆上平面4個孔φ14
鉆床
Z3050
鉆孔夾具
φ14鉆頭
游標卡尺
9
鏜
粗鏜孔φ50、φ72和φ98和子口φ113
鏜床
T618
鏜孔夾具
YG15鏜刀
內徑千分尺
10
鏜
粗鏜孔φ23和φ32孔以及φ44側端面
鏜床
T618
鏜孔夾具
YG15鏜刀
內徑千分尺
11
鏜
精鏜孔φ50、φ72和φ98和子口φ113
12
鏜
精鏜孔φ23和φ32孔以及φ44側端面
13
去除毛刺
鉗工臺
設 計（日 期）
校 對（日期）
審 核（日期）
標準化（日期）
會 簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
10
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
通用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑底面，表面見光即可
面銑刀、游標卡尺
500
30
30
1mm
2
0.5
0.2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
20
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
通用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
13.00
13.00
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑上平面，表面見光即可
游標卡尺、面銑刀
400
32
6.4
110
1
0.58
1.77
2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
30
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z3050
夾具編號
夾具名稱
切削液
鉆孔夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
14.74
7.37
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
以上平面為基準鉆鉸底面上4個工藝孔φ18
鉆頭φ17、φ18鉸刀
900
20
1.0
4.1
1
5.6
1.77
2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
40
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X5032
夾具編號
夾具名稱
切削液
銑面夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
14.74
7.37
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
以工藝孔為基準，銑上平面，保證高度106到位
面銑刀
500
20
1.0
4.1
1
5.6
1.77
2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
40
鏜
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鏜床
T618
夾具編號
夾具名稱
切削液
鏜孔夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
13.2
13.2
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗鏜中間孔φ50、φ72、φ98和φ113孔在同一中心線上
YG15鏜刀、內徑千分尺
360
8.88
5
2.0
2
0.5
1.7
2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
40
鏜
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鏜床
T618
夾具編號
夾具名稱
切削液
鏜孔夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
13.2
13.2
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
精鏜中間孔φ50、φ72、φ98和φ113孔在同一中心線上
YG15鏜刀、內徑千分尺
360
8.88
5
2.0
2
0.5
1.7
2
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
左閥體
零件名稱
左閥體
共
6
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
50
鏜
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
灰口鑄鐵
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鏜床
T618
夾具編號
夾具名稱
切削液
鏜孔夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
0.3
0.3
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鏜孔φ23孔和φ32孔達到尺寸精度要求
鏜刀YG15X，游標卡尺
300
20
0.5
10
1
0.2
0.1
收藏