閥體零件的銑上端面夾具設(shè)計(jì)

閥體零件的銑上端面夾具設(shè)計(jì),閥體,零件,上端,夾具,設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：閥體零件的銑上端面夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生：谷奇昊 學(xué) 號(hào)：20064024314 專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 06級(jí)3班 指導(dǎo)老師 ：宋江 韓霞 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 花鍵套加工工藝規(guī)程及其鉆4-M6孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 目 錄 序言……………………………………………………………………1 第一章 零件的分析…………………………………………2 1.1零件的作用…………………………………………………………2 1.2零件的主要技術(shù)條件分析…………………………………………2 第一章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………3 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型………………………………………………3 2.2確定零件毛坯的制造形式…………………………………………3 2.3制定工藝路線………………………………………………………4 2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸………………………5 2.5確定各序工藝裝備及切削用量……………………………………8 第三章 夾具設(shè)計(jì)………………………………………………14 3.1概述…………………………………………………………………14 3.2方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………14 3.3切削力和夾緊力的計(jì)算……………………………………………14 3 .4 定位誤差分析……………………………………………………15 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明……………………………………………15 總 結(jié)……………………………………………………………17 致 謝………………………………………………………………18 參 考 文 獻(xiàn)………………………………………………………19 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱(chēng) 閥體 工序號(hào) VII 零件名稱(chēng) 閥體 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 鋼板 鑄件 1.98KG 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱(chēng) 型號(hào) 專(zhuān)用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說(shuō)明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 銑上端面 高速鋼端銑刀 游標(biāo)卡尺 21 1 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 零件號(hào) 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 設(shè)備 夾具 刀具 量具 名稱(chēng) 型號(hào) 名稱(chēng) 規(guī)格 名稱(chēng) 規(guī)格 名稱(chēng) 規(guī)格 Ⅰ 鑄造 Ⅱ 時(shí)效處理 Ⅲ 銑床96x80平面 立式銑床 X51 專(zhuān)用夾具 高速鋼端銑刀 Ⅳ 車(chē)Φ48的端面和外圓 臥式車(chē)床 CA6140 專(zhuān)用夾具 端面車(chē)刀 Ⅴ 鉆Φ25的孔 立式鉆床 Z525 專(zhuān)用夾具 錐柄麻花鉆 Ⅵ 車(chē)Φ54和Φ47的圓 臥式車(chē)床 CA6140 專(zhuān)用夾具 彎頭鏜刀 Ⅶ 銑上端面 立式銑床 X51 專(zhuān)用夾具 端銑刀 VIII 鉆Φ10孔锪孔Φ20深28再锪孔Φ27深15 立式鉆床 Z525 專(zhuān)用夾具 錐柄麻花鉆和锪孔鉆 游標(biāo)卡尺 IX 車(chē)退刀槽和螺紋孔 臥式車(chē)床 CA6140 專(zhuān)用夾具 鏜刀和螺紋車(chē)刀 游標(biāo)卡尺 X 鉆4-M12 鉆床 Z525 專(zhuān)用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 游標(biāo)卡尺 XI 終檢 鉆床 Z525 專(zhuān)用夾具 擴(kuò)孔鉆 游標(biāo)卡尺 XII 入庫(kù) 游標(biāo)卡尺 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：閥體零件的銑上端面夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師 ： 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 閥體加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 目 錄 序言……………………………………………………………………1 第一章 零件的分析…………………………………………2 1.1零件的作用…………………………………………………………2 1.2零件的主要技術(shù)條件分析…………………………………………2 第一章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………3 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型………………………………………………3 2.2確定零件毛坯的制造形式…………………………………………3 2.3制定工藝路線………………………………………………………4 2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸………………………5 2.5確定各序工藝裝備及切削用量……………………………………8 第三章 夾具設(shè)計(jì)………………………………………………14 3.1概述…………………………………………………………………14 3.2方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………14 3.3切削力和夾緊力的計(jì)算……………………………………………14 3 .4 定位誤差分析……………………………………………………15 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明……………………………………………15 總 結(jié)……………………………………………………………17 致 謝………………………………………………………………18 參 考 文 獻(xiàn)………………………………………………………19 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 閥體的加工工藝規(guī)程及其，鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 閥體是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜載荷，因?yàn)殚y體與整個(gè)機(jī)體連接，并且中心部分與該零件是螺紋連接，因而該零件的螺紋承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動(dòng)載荷。 1.2零件的主要技術(shù)條件分析 1、 為了適合鑄件技術(shù)要求，因而采用精度等級(jí)為CT12。 2、 為了保證鑄件整個(gè)零件的中心高度，首先以底平面為基準(zhǔn)，粗鏜直徑為30的孔，再以該孔為基準(zhǔn)，粗銑底平面，最后以底平面為精基準(zhǔn)，精鏜以上的孔，再精銑底平面，以上步驟均需要專(zhuān)用銑夾具等。 3、 兩螺紋孔的中心距為46，該尺寸的要求較高，為了保證尺寸的配合，這兩個(gè)螺紋孔應(yīng)該到最后進(jìn)行鉆孔。 4、 內(nèi)孔承受著較高工作力，因而它的內(nèi)孔配合度較高，要求有較高的粗糙度，只有這樣的粗糙度才能滿足零件工作時(shí)的需要。 5、 有關(guān)螺紋的技術(shù)要求： 閥體在工作時(shí)，將受到一定的載荷，這一載荷又將傳到螺紋上，因此，對(duì)于安裝這兩個(gè)螺紋端面有一定的粗糙度，該粗糙度為3.2，屬于鑄造件中較高的粗糙度要求。 6、 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求： 閥體在工作中受到?jīng)_擊性質(zhì)動(dòng)載荷以及靜載荷，結(jié)合面的歪斜將使中心部分不能正常工作，最終導(dǎo)致機(jī)體整體不能正常工作，因此，對(duì)結(jié)合面的平面度要求較高。 第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定： N零=Q* n（1+α+β） 式中：N零：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，Q=5000臺(tái)/年； n:每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1； α：零件的備品率，一般情況下為α=3%～5% 取4% β：零件的平均廢品率，取β=1； ∴N零=5000*1（1+4%+1%） =5，025件/年 根據(jù)任務(wù)書(shū)可知零件為大量生產(chǎn)。 2.2確定零件毛坯的制造形式 影響毛坯選擇的因素通常包括： 1、零件材料的工藝性及對(duì)材料組織的要求。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 3、零件對(duì)毛坯精度，表面粗糙度和表面層性能的要求。 4、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 5、現(xiàn)有生產(chǎn)能力和發(fā)展前途。 由于閥體要求有較高的強(qiáng)度和剛度，以及良好的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，材料選擇HT200。 因?yàn)殚y體在工作中承受靜載荷以及小量的動(dòng)載荷，為了使金屬纖維盡量不被切斷，非加工表面對(duì)稱(chēng)均勻，使零件工作可靠，并且鑄件的鑄造性能較好，。由于該零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)，又考慮零件的加工條件要求較高。為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，確定采用鑄造成型。 2.3制定工藝路線 1、 工藝過(guò)程的安排： 在閥體加工中，影響加工精度的主要因素有： ① 閥體本身的剛度比較地，在外力（切削力、夾緊力）的作用下，容易變形。 ② 閥體是鑄造件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過(guò)程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 這是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夾緊力必然大，加工后容易變形。粗精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形，可以在半精加工修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力作用。逐步修正加工的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 2、 各主要表面的工序安排如下： ⑴一端面：銑。 ⑵鉆孔、鏜孔。 鉆Φ10孔，锪孔Φ20，再锪孔Φ27，車(chē)退刀槽，車(chē)螺紋 兩螺紋孔：鉆底孔、攻絲。 4一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面。 3、 閥體工藝路線的方案之一： ⑴鑄造 ⑵時(shí)效處理； ⑶銑床96x80平面； ⑷車(chē)Φ48的端面和外圓 ⑸鉆Φ25的孔 ⑹車(chē)Φ54和Φ47的圓 ⑺銑上端面 ⑻鉆Φ10孔锪孔Φ20深28再锪孔Φ27深15 ⑼車(chē)退刀槽和螺紋孔 ⑽鉆4-M12 11：檢驗(yàn) 12;入庫(kù) 4、此方案具有如下特點(diǎn)： ⑴加工階段劃分得較合理： a.閥體本身的剛度比較地，在外力（切削力、夾緊力）的作用下，容易變形。 b.閥體是鑄造件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各表面的粗、精加工工序分開(kāi)，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這樣避免了由于粗加工工序切削余量大，切削力、夾緊力必然大，加工后易產(chǎn)生變形。 如：內(nèi)應(yīng)力引起的變形；夾緊力較大引起的變形；切削溫度過(guò)高引起的變形；工藝系統(tǒng)的熱變形等的影響。粗、精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精及精加工中得到修正，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。同時(shí)，還能合理地使用設(shè)備，保證加工質(zhì)量。在粗加工各表面后及早地發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免損失更多的工時(shí)和費(fèi)用。 ⑵定位基準(zhǔn)的選擇 閥體加工作為精基準(zhǔn)的表面是大端面，以及兩臺(tái)階面為定位面，而作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該提前加工完。在選擇粗基準(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，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求。因此按照粗基準(zhǔn)選擇原則，以端面為粗基準(zhǔn)來(lái)加工底平面——精基準(zhǔn)。在閥體的加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)滿足基準(zhǔn)重合原則，簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程的制定，使夾具的設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單，降低成本。 ⑶按照工序分散的原則來(lái)擬定工藝路線： 閥體的加工過(guò)程中，各加工工序的組合基本上是按照工序分散的原則進(jìn)行的。由于閥體的形狀復(fù)雜，要加工表面不便于集中加工，為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的快節(jié)奏，必須在各工序采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床和夾具，以提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，使各工序的時(shí)間趨于平衡，按一定的節(jié)拍組織流水生產(chǎn)。雖然現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展多趨向于工序集中，但工序分散在大批量生產(chǎn)中仍應(yīng)用很廣泛。 2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 閥體材料為HT200。 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過(guò)程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量。余量過(guò)大，不但增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，而且增加了成本。所以，必須合理地安排加工余量。 本設(shè)計(jì)采用查表法確定各表面的加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差等級(jí)。 （1） 單邊、雙邊的加工余量及工序尺寸的確定 由（Ⅰ）表2.2—4 α=6.5 α=4.5 鑄件機(jī)械加工余量 基本尺寸 加工余量數(shù)值 大于 至 --- 100 5.5 6.0 6.5 7.5 8.5 9.0 10 11 12 3.5 4.0 4.5 5.5 6.0 5.5 6.5 6.5 7.5 100 160 6.5 7.0 8.0 9.0 10 11 12 13 14 4.0 4.5 5.5 6.0 7.0 7.0 8.0 8.0 9.0 160 250 7.5 8.5 9.5 11 13 13 15 15 17 5.0 6.0 7.0 8.5 9.0 8.5 10 9.5 11 250 400 8.5 9.5 11 13 15 15 17 18 20 5.5 6.5 8.0 10 11 10 12 12 14 400 630 10 11 13 16 18 17 20 20 23 6.5 7.5 9.5 12 13 12 14 13 16 630 1000 12 13 15 18 20 20 23 23 26 7.5 9 11 14 15 14 17 15 18 基本尺寸 加工余量數(shù)值 大于 至 1000 1600 13 15 17 20 23 23 26 27 30 8.5 10 13 16 17 16 19 18 21 表2.2--4 注： 1、表中每攔有兩個(gè)加工余量數(shù)值，上面的 數(shù)值是以一側(cè)為基準(zhǔn)，進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量，進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量值。下面為雙側(cè)加工時(shí)，每側(cè)的加工余量值。 2、表中略去基本尺寸大于1600—10000mm的加工余量數(shù)值。 （2） 鑄件公差等級(jí)的確定 表（Ⅱ）2.2—5可知 成批和大量生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí) 工藝方法尺寸公差 加工余量 加工余量等級(jí) 鑄鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 銅合金 鋅合金 輕金屬合金 鎳基合金 鈷基合金 砂型手工造型 CT 11～13 11～13 11～13 10～12 10～12 ---- 9～11 --- --- MA J H H H H --- H --- --- 砂型機(jī)器造型及殼型 CT 8～10 8～10 8～10 8～10 8～10 ---- 7～9 --- --- MA H G G G G --- G --- --- 金屬型 CT --- 7～9 7～9 7～9 7～9 7～9 6～8 --- --- MA --- F F F F F F --- --- 低壓鑄造 CT --- 7～9 7～9 7～9 7～9 7～9 6～8 --- --- MA --- F F F F F F --- --- 壓力鑄造 CT --- --- --- --- 6～8 4～6 5～7 --- --- MA --- --- --- --- E E E --- --- 熔模鑄造 CT 5～7 5～7 5～7 --- 4～6 --- 4～6 5～7 5～7 MA E E E --- E --- E E E 表2.2---5 注： 1、 型鑄造的鑄件，頂面（相對(duì)澆注位置）的加工余量等級(jí)，比底、側(cè)面的加工余量等級(jí)需降低一級(jí)選用。例：尺寸公差為CT12級(jí)，加工余量底、側(cè)面為MA—H級(jí)。 2、 型鑄造鑄件的底、側(cè)面所采用加工余量等級(jí)為選定的尺寸公差等級(jí)所對(duì)應(yīng)的全部加工與量等級(jí)中最粗級(jí)時(shí)。例：底、側(cè)面加工與量為CT12級(jí)，MA—H級(jí)。 3、 砂型鑄造孔的加工余量等級(jí)可與底面、側(cè)面相同的等級(jí)。 （3） 鑄造孔的最小尺寸 在鑄造工藝上為制造方面，一般當(dāng)鑄造孔徑小于規(guī)定尺寸時(shí)可不鑄出，零件上的孔如難以機(jī)械加工，最小孔徑也可放寬到特殊情況數(shù)值。 （4） 鑄造壁的最小厚度 各種鑄造方法鑄件的最小壁厚可見(jiàn)表。 （5） 鑄造斜度 對(duì)于砂型及硬型鑄件常選用3°，壓鑄件常選用1°30′～2°。待加工表面的斜度數(shù)值可以大一些，非加工表面斜度數(shù)值可適當(dāng)減小。一般參照表選取。為便于模具制造及造型，各面斜度數(shù)值應(yīng)盡量一致。 2、 底面加工余量及工序尺寸的確定 查表2.2---4可得總余量A=6.5mm 由表可得精銑α=0.5 粗銑α=A-0.5=6mm 3、 螺紋孔加工余量及工序尺寸的確定 由表可得鉆孔直徑為8.5，加工余量α=2.5 4、 臺(tái)階孔加工余量的確定 由表查得總余量為A=6.5 精銑α=0.5（單面） 粗銑α=A-2α=6.5-1=5.5 2.5確定各序工藝裝備及切削用量 工序三：銑96x80的平面 銑φ96x80底平面 查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 刀具：硬質(zhì)合金銑刀（面銑刀），材料：，D=68mm ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3.5mm 所以銑削深度：=3.5mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-75，取，銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，取V=1.33m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：6.7mm/s×60=402mm/min ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 銑刀切入時(shí)?。? ， 銑刀切出時(shí)取： 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.22min 由表3.3-7得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.83 min 由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14 min T1=0.97min 則T總=T1+T2 =1.19min 工序四：車(chē)Φ48的外圓和端面 工序①車(chē)、：（T1=T輔助時(shí)間 T2=T機(jī)床時(shí)間） 粗車(chē)φ48外圓時(shí)：因?yàn)閱芜吪c量: Z=2mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中3-1得：：f=0.5 m/r 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]中5.3-20得：v=82 m/r 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 工時(shí)定額： 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中 3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)由表[3]中 3.3-4得： 測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min 所以T1=0.64+0.16=0.8 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r 根據(jù)文獻(xiàn)[13] 表2-24得T基公式- 則T總=T1+T2+T基=0.347 min 工序五：鉆Φ25孔 鉆孔 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2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取 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： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 式（1.8） 刀具切出長(zhǎng)度： 取 走刀次數(shù)為1 基本工時(shí)： 式（1.9） 工序六 鏜φ54和φ47內(nèi)孔時(shí)； 鏜φ54時(shí)： 切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=50 由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r 則n=318V/D=1817.1m/r 取D=1800r/min 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)： 基本工時(shí)，由式（1.5）有： 鏜Φ47孔時(shí) 切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=43 由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r 則n=318V/D=1817.1m/r 取D=1800r/min 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)： 基本工時(shí)，由式（1.5）有： ，工序七和工序三的計(jì)算相同，在此不在累述 工序十:鉆4-M12螺紋孔 鉆M12螺紋孔底孔Φ10.2； 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取 實(shí)際切削速度 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.09 攻絲M12 選擇M12mm高速鋼機(jī)用絲錐 f等于工件螺紋的螺距p，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 由表3.3-9得：裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10得：松開(kāi)卸下工件時(shí)間為0.15min 由表3.3-12得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.04min 所以輔助時(shí)間是T1=1.34 min T2=0.09×4=0.36min 則T總=T1+T2=1.80min 第三章：夾具設(shè)計(jì) 3.1概述 在機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在 機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的正確位置固定不動(dòng)，這一 任務(wù)就是由夾具來(lái)完成。 對(duì)于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。 但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù) 雜，生產(chǎn)效率低。 本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度， 提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具就顯得非常必要。 3.2方案設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計(jì)的 好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會(huì)造成不能 滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此必須慎重考慮。 設(shè)計(jì)方案的擬定必須遵循下列原則： 1、 定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六位定位原理。 2、 夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。 3、 夾具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，操縱力小而夾緊可靠，力爭(zhēng)造價(jià)低 3.3切削力和夾緊力的計(jì)算 2 ） 切削力及夾緊力計(jì)算 粗銑時(shí)受力最大，　選用高速端面銑刀 刀具：高速鋼端面銑刀，φ38mm。 銑時(shí)的軸向力 查文獻(xiàn)[２]表15-31， 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿φ90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開(kāi)基面所需的夾緊力 ， 摩擦系數(shù)查[4]表3-19，=0.25。 安全系數(shù) ， 式中 K————基本安全系數(shù)1.5； K————加工狀態(tài)系數(shù)1.2； K————刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻(xiàn)[4]表3-20查得； K————切削特點(diǎn)系數(shù)1.0； K————考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。 L=20mm, H=42mm, l=34mm 查文獻(xiàn)[4]表3-26，知d=10mm的螺栓許用加緊力，因 ，此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。 3 .4 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為心軸和定位塊，該定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專(zhuān)用件，定位精度較高，同時(shí)銑面時(shí)，面自身沒(méi)有精度要求，因此定位誤差可以不予考慮。 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了開(kāi)口壓板壓緊的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行銑上端面，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 夾具體上用Φ40孔定，定位釘定位，加一定位塊限制2個(gè)自由度，靠銑削時(shí)的里來(lái)限擠進(jìn)工件，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用移動(dòng)壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計(jì)而成，工件的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。 裝配圖附圖如下 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：閥體零件的銑上端面夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師 ： 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 閥體加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 目 錄 序言……………………………………………………………………1 第一章 零件的分析…………………………………………2 1.1零件的作用…………………………………………………………2 1.2零件的主要技術(shù)條件分析…………………………………………2 第一章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………3 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型………………………………………………3 2.2確定零件毛坯的制造形式…………………………………………3 2.3制定工藝路線………………………………………………………4 2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸………………………5 2.5確定各序工藝裝備及切削用量……………………………………8 第三章 夾具設(shè)計(jì)………………………………………………14 3.1概述…………………………………………………………………14 3.2方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………14 3.3切削力和夾緊力的計(jì)算……………………………………………14 3 .4 定位誤差分析……………………………………………………15 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明……………………………………………15 總 結(jié)……………………………………………………………17 致 謝………………………………………………………………18 參 考 文 獻(xiàn)………………………………………………………19 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 閥體的加工工藝規(guī)程及其，鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 第一章 零件的分析 1.1零件的作用 閥體是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜載荷，因?yàn)殚y體與整個(gè)機(jī)體連接，并且中心部分與該零件是螺紋連接，因而該零件的螺紋承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動(dòng)載荷。 1.2零件的主要技術(shù)條件分析 1、 為了適合鑄件技術(shù)要求，因而采用精度等級(jí)為CT12。 2、 為了保證鑄件整個(gè)零件的中心高度，首先以底平面為基準(zhǔn)，粗鏜直徑為30的孔，再以該孔為基準(zhǔn)，粗銑底平面，最后以底平面為精基準(zhǔn)，精鏜以上的孔，再精銑底平面，以上步驟均需要專(zhuān)用銑夾具等。 3、 兩螺紋孔的中心距為46，該尺寸的要求較高，為了保證尺寸的配合，這兩個(gè)螺紋孔應(yīng)該到最后進(jìn)行鉆孔。 4、 內(nèi)孔承受著較高工作力，因而它的內(nèi)孔配合度較高，要求有較高的粗糙度，只有這樣的粗糙度才能滿足零件工作時(shí)的需要。 5、 有關(guān)螺紋的技術(shù)要求： 閥體在工作時(shí)，將受到一定的載荷，這一載荷又將傳到螺紋上，因此，對(duì)于安裝這兩個(gè)螺紋端面有一定的粗糙度，該粗糙度為3.2，屬于鑄造件中較高的粗糙度要求。 6、 有關(guān)結(jié)合面的技術(shù)要求： 閥體在工作中受到?jīng)_擊性質(zhì)動(dòng)載荷以及靜載荷，結(jié)合面的歪斜將使中心部分不能正常工作，最終導(dǎo)致機(jī)體整體不能正常工作，因此，對(duì)結(jié)合面的平面度要求較高。 第二章 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定： N零=Q* n（1+α+β） 式中：N零：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)； Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，Q=5000臺(tái)/年； n:每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1； α：零件的備品率，一般情況下為α=3%～5% 取4% β：零件的平均廢品率，取β=1； ∴N零=5000*1（1+4%+1%） =5，025件/年 根據(jù)任務(wù)書(shū)可知零件為大量生產(chǎn)。 2.2確定零件毛坯的制造形式 影響毛坯選擇的因素通常包括： 1、零件材料的工藝性及對(duì)材料組織的要求。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 3、零件對(duì)毛坯精度，表面粗糙度和表面層性能的要求。 4、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。 5、現(xiàn)有生產(chǎn)能力和發(fā)展前途。 由于閥體要求有較高的強(qiáng)度和剛度，以及良好的耐磨性和疲勞強(qiáng)度，材料選擇HT200。 因?yàn)殚y體在工作中承受靜載荷以及小量的動(dòng)載荷，為了使金屬纖維盡量不被切斷，非加工表面對(duì)稱(chēng)均勻，使零件工作可靠，并且鑄件的鑄造性能較好，。由于該零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類(lèi)型為大量生產(chǎn)，又考慮零件的加工條件要求較高。為了保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低成本、減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，確定采用鑄造成型。 2.3制定工藝路線 1、 工藝過(guò)程的安排： 在閥體加工中，影響加工精度的主要因素有： ① 閥體本身的剛度比較地，在外力（切削力、夾緊力）的作用下，容易變形。 ② 閥體是鑄造件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過(guò)程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分開(kāi)，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。 這是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夾緊力必然大，加工后容易變形。粗精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形，可以在半精加工修正，半精加工中產(chǎn)生的變形可以在精加工中修正。這樣逐步減少加工余量，切削力及內(nèi)應(yīng)力作用。逐步修正加工的變形就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。 2、 各主要表面的工序安排如下： ⑴一端面：銑。 ⑵鉆孔、鏜孔。 鉆Φ10孔，锪孔Φ20，再锪孔Φ27，車(chē)退刀槽，車(chē)螺紋 兩螺紋孔：鉆底孔、攻絲。 4一些次要表面的加工，則視需要和可能安排在工藝過(guò)程的中間或后面。 3、 閥體工藝路線的方案之一： ⑴鑄造 ⑵時(shí)效處理； ⑶銑床96x80平面； ⑷車(chē)Φ48的端面和外圓 ⑸鉆Φ25的孔 ⑹車(chē)Φ54和Φ47的圓 ⑺銑上端面 ⑻鉆Φ10孔锪孔Φ20深28再锪孔Φ27深15 ⑼車(chē)退刀槽和螺紋孔 ⑽鉆4-M12 11：檢驗(yàn) 12;入庫(kù) 4、此方案具有如下特點(diǎn)： ⑴加工階段劃分得較合理： a.閥體本身的剛度比較地，在外力（切削力、夾緊力）的作用下，容易變形。 b.閥體是鑄造件，孔的加工余量大，切削時(shí)將產(chǎn)生的殘余內(nèi)應(yīng)力，并引起應(yīng)力重新分布。 因此，在安排工藝過(guò)程時(shí)，就需要把各表面的粗、精加工工序分開(kāi)，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中間，精加工安排在后面。這樣避免了由于粗加工工序切削余量大，切削力、夾緊力必然大，加工后易產(chǎn)生變形。 如：內(nèi)應(yīng)力引起的變形；夾緊力較大引起的變形；切削溫度過(guò)高引起的變形；工藝系統(tǒng)的熱變形等的影響。粗、精加工分開(kāi)后，粗加工產(chǎn)生的變形可以在半精及精加工中得到修正，就能最后達(dá)到零件的技術(shù)要求。同時(shí)，還能合理地使用設(shè)備，保證加工質(zhì)量。在粗加工各表面后及早地發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免損失更多的工時(shí)和費(fèi)用。 ⑵定位基準(zhǔn)的選擇 閥體加工作為精基準(zhǔn)的表面是大端面，以及兩臺(tái)階面為定位面，而作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該提前加工完。在選擇粗基準(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，使不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求。因此按照粗基準(zhǔn)選擇原則，以端面為粗基準(zhǔn)來(lái)加工底平面——精基準(zhǔn)。在閥體的加工過(guò)程中定位基準(zhǔn)滿足基準(zhǔn)重合原則，簡(jiǎn)化了工藝過(guò)程的制定，使夾具的設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單，降低成本。 ⑶按照工序分散的原則來(lái)擬定工藝路線： 閥體的加工過(guò)程中，各加工工序的組合基本上是按照工序分散的原則進(jìn)行的。由于閥體的形狀復(fù)雜，要加工表面不便于集中加工，為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的快節(jié)奏，必須在各工序采用高效率的專(zhuān)用機(jī)床和夾具，以提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，使各工序的時(shí)間趨于平衡，按一定的節(jié)拍組織流水生產(chǎn)。雖然現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展多趨向于工序集中，但工序分散在大批量生產(chǎn)中仍應(yīng)用很廣泛。 2.4確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 閥體材料為HT200。 機(jī)械加工余量對(duì)工藝過(guò)程有一定的影響，余量不夠，不能保證零件的加工質(zhì)量。余量過(guò)大，不但增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，而且增加了成本。所以，必須合理地安排加工余量。 本設(shè)計(jì)采用查表法確定各表面的加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差等級(jí)。 （1） 單邊、雙邊的加工余量及工序尺寸的確定 由（Ⅰ）表2.2—4 α=6.5 α=4.5 鑄件機(jī)械加工余量 基本尺寸 加工余量數(shù)值 大于 至 --- 100 5.5 6.0 6.5 7.5 8.5 9.0 10 11 12 3.5 4.0 4.5 5.5 6.0 5.5 6.5 6.5 7.5 100 160 6.5 7.0 8.0 9.0 10 11 12 13 14 4.0 4.5 5.5 6.0 7.0 7.0 8.0 8.0 9.0 160 250 7.5 8.5 9.5 11 13 13 15 15 17 5.0 6.0 7.0 8.5 9.0 8.5 10 9.5 11 250 400 8.5 9.5 11 13 15 15 17 18 20 5.5 6.5 8.0 10 11 10 12 12 14 400 630 10 11 13 16 18 17 20 20 23 6.5 7.5 9.5 12 13 12 14 13 16 630 1000 12 13 15 18 20 20 23 23 26 7.5 9 11 14 15 14 17 15 18 基本尺寸 加工余量數(shù)值 大于 至 1000 1600 13 15 17 20 23 23 26 27 30 8.5 10 13 16 17 16 19 18 21 表2.2--4 注： 1、表中每攔有兩個(gè)加工余量數(shù)值，上面的 數(shù)值是以一側(cè)為基準(zhǔn)，進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量，進(jìn)行單側(cè)加工的加工余量值。下面為雙側(cè)加工時(shí)，每側(cè)的加工余量值。 2、表中略去基本尺寸大于1600—10000mm的加工余量數(shù)值。 （2） 鑄件公差等級(jí)的確定 表（Ⅱ）2.2—5可知 成批和大量生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí) 工藝方法尺寸公差 加工余量 加工余量等級(jí) 鑄鋼 灰鑄鐵 球墨鑄鐵 可鍛鑄鐵 銅合金 鋅合金 輕金屬合金 鎳基合金 鈷基合金 砂型手工造型 CT 11～13 11～13 11～13 10～12 10～12 ---- 9～11 --- --- MA J H H H H --- H --- --- 砂型機(jī)器造型及殼型 CT 8～10 8～10 8～10 8～10 8～10 ---- 7～9 --- --- MA H G G G G --- G --- --- 金屬型 CT --- 7～9 7～9 7～9 7～9 7～9 6～8 --- --- MA --- F F F F F F --- --- 低壓鑄造 CT --- 7～9 7～9 7～9 7～9 7～9 6～8 --- --- MA --- F F F F F F --- --- 壓力鑄造 CT --- --- --- --- 6～8 4～6 5～7 --- --- MA --- --- --- --- E E E --- --- 熔模鑄造 CT 5～7 5～7 5～7 --- 4～6 --- 4～6 5～7 5～7 MA E E E --- E --- E E E 表2.2---5 注： 1、 型鑄造的鑄件，頂面（相對(duì)澆注位置）的加工余量等級(jí)，比底、側(cè)面的加工余量等級(jí)需降低一級(jí)選用。例：尺寸公差為CT12級(jí)，加工余量底、側(cè)面為MA—H級(jí)。 2、 型鑄造鑄件的底、側(cè)面所采用加工余量等級(jí)為選定的尺寸公差等級(jí)所對(duì)應(yīng)的全部加工與量等級(jí)中最粗級(jí)時(shí)。例：底、側(cè)面加工與量為CT12級(jí)，MA—H級(jí)。 3、 砂型鑄造孔的加工余量等級(jí)可與底面、側(cè)面相同的等級(jí)。 （3） 鑄造孔的最小尺寸 在鑄造工藝上為制造方面，一般當(dāng)鑄造孔徑小于規(guī)定尺寸時(shí)可不鑄出，零件上的孔如難以機(jī)械加工，最小孔徑也可放寬到特殊情況數(shù)值。 （4） 鑄造壁的最小厚度 各種鑄造方法鑄件的最小壁厚可見(jiàn)表。 （5） 鑄造斜度 對(duì)于砂型及硬型鑄件常選用3°，壓鑄件常選用1°30′～2°。待加工表面的斜度數(shù)值可以大一些，非加工表面斜度數(shù)值可適當(dāng)減小。一般參照表選取。為便于模具制造及造型，各面斜度數(shù)值應(yīng)盡量一致。 2、 底面加工余量及工序尺寸的確定 查表2.2---4可得總余量A=6.5mm 由表可得精銑α=0.5 粗銑α=A-0.5=6mm 3、 螺紋孔加工余量及工序尺寸的確定 由表可得鉆孔直徑為8.5，加工余量α=2.5 4、 臺(tái)階孔加工余量的確定 由表查得總余量為A=6.5 精銑α=0.5（單面） 粗銑α=A-2α=6.5-1=5.5 2.5確定各序工藝裝備及切削用量 工序三：銑96x80的平面 銑φ96x80底平面 查參考文獻(xiàn)[14]表2.4-73 刀具：硬質(zhì)合金銑刀（面銑刀），材料：，D=68mm ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3.5mm 所以銑削深度：=3.5mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-75，取，銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]表30—34，取V=1.33m/s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：6.7mm/s×60=402mm/min ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表2.4-81, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 銑刀切入時(shí)?。? ， 銑刀切出時(shí)?。? 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.22min 由表3.3-7得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.83 min 由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14 min T1=0.97min 則T總=T1+T2 =1.19min 工序四：車(chē)Φ48的外圓和端面 工序①車(chē)、：（T1=T輔助時(shí)間 T2=T機(jī)床時(shí)間） 粗車(chē)φ48外圓時(shí)：因?yàn)閱芜吪c量: Z=2mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中3-1得：：f=0.5 m/r 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]中5.3-20得：v=82 m/r 則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 工時(shí)定額： 根據(jù)參考文獻(xiàn)表[3]中 3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)由表[3]中 3.3-4得： 測(cè)量工件時(shí)間為：0.08+0.08=0.16 min 所以T1=0.64+0.16=0.8 min 根據(jù)參考文獻(xiàn)表5.4-1得機(jī)動(dòng)時(shí)間為： T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r 根據(jù)文獻(xiàn)[13] 表2-24得T基公式- 則T總=T1+T2+T基=0.347 min 工序五：鉆Φ25孔 鉆孔 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2.4-52，取 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-53，取 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： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 式（1.8） 刀具切出長(zhǎng)度： 取 走刀次數(shù)為1 基本工時(shí)： 式（1.9） 工序六 鏜φ54和φ47內(nèi)孔時(shí)； 鏜φ54時(shí)： 切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=50 由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r 則n=318V/D=1817.1m/r 取D=1800r/min 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)： 基本工時(shí)，由式（1.5）有： 鏜Φ47孔時(shí) 切削用量：ap=3 毛坯孔徑d=43 由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r 則n=318V/D=1817.1m/r 取D=1800r/min 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)： 基本工時(shí)，由式（1.5）有： ，工序七和工序三的計(jì)算相同，在此不在累述 工序十:鉆4-M12螺紋孔 鉆M12螺紋孔底孔Φ10.2； 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表查得：進(jìn)給量,切削速度，切削深度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 取 實(shí)際切削速度 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 根據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表可得： =0.09 攻絲M12 選擇M12mm高速鋼機(jī)用絲錐 f等于工件螺紋的螺距p，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 由表3.3-9得：裝夾工件時(shí)間為0.17min 由表3.3-10得：松開(kāi)卸下工件時(shí)間為0.15min 由表3.3-12得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.04min 所以輔助時(shí)間是T1=1.34 min T2=0.09×4=0.36min 則T總=T1+T2=1.80min 第三章：夾具設(shè)計(jì) 3.1概述 在機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在 機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的正確位置固定不動(dòng)，這一 任務(wù)就是由夾具來(lái)完成。 對(duì)于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。 但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù) 雜，生產(chǎn)效率低。 本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度， 提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具就顯得非常必要。 3.2方案設(shè)計(jì) 方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計(jì)的 好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會(huì)造成不能 滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此必須慎重考慮。 設(shè)計(jì)方案的擬定必須遵循下列原則： 1、 定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六位定位原理。 2、 夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。 3、 夾具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，操縱力小而夾緊可靠，力爭(zhēng)造價(jià)低 3.3切削力和夾緊力的計(jì)算 2 ） 切削力及夾緊力計(jì)算 粗銑時(shí)受力最大，　選用高速端面銑刀 刀具：高速鋼端面銑刀，φ38mm。 銑時(shí)的軸向力 查文獻(xiàn)[２]表15-31， 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿φ90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開(kāi)基面所需的夾緊力 ， 摩擦系數(shù)查[4]表3-19，=0.25。 安全系數(shù) ， 式中 K————基本安全系數(shù)1.5； K————加工狀態(tài)系數(shù)1.2； K————刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻(xiàn)[4]表3-20查得； K————切削特點(diǎn)系數(shù)1.0； K————考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。 L=20mm, H=42mm, l=34mm 查文獻(xiàn)[4]表3-26，知d=10mm的螺栓許用加緊力，因 ，此選用該螺栓加緊足以滿足加緊要求。 3 .4 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為心軸和定位塊，該定位心軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計(jì)的專(zhuān)用件，定位精度較高，同時(shí)銑面時(shí)，面自身沒(méi)有精度要求，因此定位誤差可以不予考慮。 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了開(kāi)口壓板壓緊的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行銑上端面，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 夾具體上用Φ40孔定，定位釘定位，加一定位塊限制2個(gè)自由度，靠銑削時(shí)的里來(lái)限擠進(jìn)工件，即滿足定位要求又能增加定位穩(wěn)定性。夾緊裝置使用移動(dòng)壓板，操作方便。夾具體也是由定位夾緊需要設(shè)計(jì)而成，工件的拆裝也比較方便，總體上這套夾具方案能夠滿足生產(chǎn)要求。 裝配圖附圖如下 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年