閥腔的加工工藝規(guī)程及夾具設計【銑上端面夾具、閥腔鏜100孔夾具含兩套夾具優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含6張CAD圖紙+帶過程、工序卡片】-jjsj9
閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設計
閥腔的加工工藝規(guī)程及夾具設計【銑上端面夾具、閥腔鏜100孔夾具含兩套夾具】
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
閥腔零件的工藝規(guī)程及銑工件上端面及鏜100孔夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
The planning process and fixture design
Abstract
The design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance, coordination and measurement, and many other aspects of knowledge.
Parts of the valve cavity on the milling process planning and design of 100 hole boring fixture design and end including machiningprocess design process design and fixture three. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.
Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error.
目錄
第1章 緒論 1
1．1引言 1
1．2機械加工工藝規(guī)程的作用 1
1．3閥體常用的材料說明 1
1．4課題背景及發(fā)展趨勢 2
第2章 工藝規(guī)程設計 3
2．1毛坯的制造形式 3
2. 2零件分析 3
2．3 基面的選擇 4
2.3.1 粗基準的選擇原則 4
2．3．2精基準選擇的原則 4
2．4制定工藝路線 5
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 8
第3章 閥體的夾具設計 24
3．1銑床夾具設計 24
3.1.1定位裝置的設計 24
3.1.2夾緊裝置的設計 25
3.1.3夾具體的示意圖、裝配圖 25
3．2鏜100孔夾具設計 28
結 論 30
致 謝 31
參考文獻 32
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工序卡1.dwg
工序卡2.dwg
工序卡3.dwg
工序卡4.dwg
工序卡5.dwg
工序卡6.dwg
工序卡7.dwg
工序卡8.dwg
工序卡9.dwg
工藝路線.dwg
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毛坯圖——A1.dwg
銑上端面夾具體——A0.dwg
銑上端面裝配圖——A0.dwg
鏜孔副本
閥腔——A1.dwg
閥腔毛胚圖.dwg
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閥腔鏜100孔夾具體.dwg
閥腔鏜100孔裝配圖.dwg
閥腔零件圖.dwg
1 閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 閥腔零件的工藝規(guī)程及銑工 件上端面及鏜 100 孔夾具設計 是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元 件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 2 he of of on 00 In of of of to a of of is to of a of as is of in 3 目錄 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................. 4 1． 1 引言 .................................................................................................................................. 4 1． 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 .............................................................................................. 4 1． 3 閥體常用的材料說明 ...................................................................................................... 4 1． 4 課題背景及發(fā)展趨勢 ...................................................................................................... 5 第 2 章 工藝規(guī)程設計 ................................................................................................................... 8 2． 1 毛坯的制造形式 .............................................................................................................. 8 2. 2 零件分析 ............................................................................................................................ 8 2． 3 基面的選擇 ..................................................................................................................... 9 基準的選擇原則 ............................................................................................... 9 2． 3． 2精基準選擇的原則 ............................................................................................ 4 2． 4制定工藝路線 .................................................................................................................. 9 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 .............................................................................................. 8 第 3 章 閥體的夾具設計 ............................................................................................................... 24 3． 1 銑床夾具設計 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 配圖 .................................................................................. 25 3． 2 鏜 100 孔夾具設計 ................................................................................................ 28 結 論 .............................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ............................................................................................................................................ 31 參考文獻 ......................................................................................................................................... 32 4 第 1 章 緒論 1． 1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切 相關?，F(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術水平的不斷提高，向文化，藝術，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了 紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產，使得人類的物質生活和文明有了很大的提高，對精神和物質有了更高的要求，科學技術有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關系更為密切。蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關，人類活 動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。 1． 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 5 1、 計算生產綱領，確定生產類型 2、 分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線 5、 進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、 工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 1． 3 研究方法及技術路線 1. 深入生產實踐調查研究 在深入生產實踐調查研究中，應當掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產綱領，制造與使用夾具情況等。 2. 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計算生產綱領，確定生產類型，分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查，確定毛坯的種類，形狀，尺寸及精度，擬定工藝路線（劃分工藝規(guī)程的組成，選擇的定位基準，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序，選擇機床設備等），進行工序設計（確定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，選擇工藝裝備，計 算時間定額等），確定工序的技術要求及檢驗方法，填寫工藝文件。 3. 確定工件的夾緊方式和設計夾緊機構 夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，以確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸。 4. 確定夾具其他部分的結構形式 如分度裝置，對刀元件和夾具體等 5. 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時，盡量采用 1： 1 比例，主視圖應選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明 體，按定位元件，導向元件，夾緊機構，傳動裝置等順序， 畫出具體結構。 6. 標注各部分主要尺寸，公差配合，和技術要求 6 7. 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時。標準件可直接標出國家標準代號。明細表要注明夾具名稱，編號，序號，零件名稱及材料，數(shù)量等。 8. 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。 1． 4 課題背景及發(fā)展趨勢 機床夾具是在切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的重要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，沖鋒發(fā)揮和擴大機床的工 藝性能。因此夾具在機械制造中占有重要的地位。機床夾具的設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產品質量和提高勞動生產率的一項技術措施。我們在設計中也應該注意一些重要方法，我們必須深入生產實踐調查研究，因為，這樣有利于我們掌握一些重要資料，例如：（ 1）工件的圖紙 —— 詳細閱讀圖紙，了解工件被加工表面的技術要求，該件在機械中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。（ 2）工藝文件 —— 了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的狀況，基準面的選擇狀況，可用的機床設備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的 尺寸及切削用量等。（ 3）生產綱領 —— 夾具的結構形式應與工件批量大小相適應，做到經濟合理。（ 4）制造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設計，我也要了解并注意設計夾具出現(xiàn)的問題，對夾具最基本的要求是：工件的定位準確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夾具中的定位精度，主要是定為基準是否與工序基準重合，定位基準的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關。這些因素所造成的誤差，可以通過數(shù)學計算求得。在采取提高定位精度的 措施時，要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下，不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機床上的定位精度，和刀具在夾具上的導向精度也不應忽視。夾具在機床上的定位精度，主要與定位元件表面與機床配合處的位置精度。夾具與機床連接處的配合間隙等因素有關。因此，提高夾具制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時，應采用調整 7 法或就地加工法解決，即在安裝夾具時找正定位表面的準確位置，或在夾具安裝后加工定位表面，使夾 具在機床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導向精度通常利用導向元件或對刀元件來保證。因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素有：導套中心到定位元件產生變形等。夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤銷多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 8 第 2 章 工藝規(guī)程設計 2． 1 毛坯的制造形式 零件材料為 于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 9級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2. 2 零件分析 要對該零件的槽、平面、孔和螺紋進行加工。具體加工要求如下： 工件上端面 件底面 76 寬 ? 65 100 粗糙度 28 ? 18 ? 20 粗糙度 5 孔深 18螺紋 公差等級 4深 公差等級 技術要求： B/T 9140積式壓縮機用球墨鑄鐵技術條件》的規(guī)定。 得有型砂、芯砂、澆冒口、結疤及縮孔等缺陷。 3～ 9 2． 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質 量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以 便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用 ?65孔的毛坯孔及工件底面作為定位粗基準。 2． 3． 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一 ” ，以免生產基準轉換誤差。 3） 當精加工或光整加工工序要求加 工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 10 5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 由上及零件圖知，選用Φ 65孔、工件底面及工件一端面作為定位精基準。 2． 4 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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。在生產綱領以確定為大批生產的條件 下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產效率。除此以外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。 工序 01鑄造 工序 02人工時效 工序 03銑工件上端面 工序 04銑工件底面 工序 05鏜 ?76準 A） 工序 06車寬 圓直徑 環(huán)形槽 工序 07锪 ?85 孔深 鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 工序 08锪 ?110深 鏜、半精鏜 ?100工序 09锪平 4 4工序 10 鉆 2- ?20孔深 序 11鉆、攻 65孔深 18 螺紋 鉆、攻 4工序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求并入庫 2． 5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1. 工件上端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。一步銑削即可滿足其精度要求。 2. 工件底面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =11 鑄件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步銑削（粗銑 —— 半精銑）即可滿足其精度要求。 3. ?76孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。一步鏜削即可滿足其精度要求。 4. ?65孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步鏜削，粗鏜 —— 半精鏜即可滿足其精度要求。 5. ? 100查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步鏜削，粗鏜 —— 半精鏜即可滿足其精度要求。 6. ? 18孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 7. ? 20因孔的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 8. 65孔深 18螺紋 因螺紋的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 9. 4 因螺紋的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 2． 6 確定切削用量及基本工時 工序 01鑄造 工序 02人工時效 工序 03銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 p ， 000 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 12 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m 0010001000 rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取1000 r m 281000 10002001000 w ????? ?? 當1000r/ 8001 0 0 ???? 按機床標準選取 800?3） 計算工時 切削工時： ， ， 3 ?，則機動工時為 m i i 0 0 5)( 321 ?? ?????? fn 4銑工件底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 p ， 000 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在二次走刀內銑完，則 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 13 m 0010001000 rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取1000 r m 281000 10002001000 w ????? ?? 當1000r/ 8001 0 0 ???? 按機床標準選取 800?3、 計算工時 切削工時： 981 ? ， ， 3 ?，則機動工時為 m i i 321 ??? ?????? 5鏜 ?76準 A） 1．加工條件 加工 要求：鏜 ?76準 A），單側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在一次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（ 以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m i n/ m i 8010001000 rD ???? ? 14 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=11， l ，33?l L=（ 11+） 6有 6 ??序 06車寬 圓直徑 環(huán)形槽 δ b=220 鑄造 加工要求：車寬 圓直徑 環(huán)形槽 刀具：采用刀片的材料為 桿尺寸 16?K=90? ,0?=15? , 0?=12? ,??=．計算切削用量 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為 0 。 7) 進給量 f 根據(jù) 《實用機械加工工藝手冊》中表 刀桿尺寸為 16× 25 ~3及工件直徑為 160 時， f =r 按 切削手冊）取 f =r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表 削速度的計算公式為 (壽命T=60m/其中：42, m=正系數(shù)削手冊》表 所以 42 ??? ?58.6(m/4)確定機的主軸轉速 π ??? 41r/機床說明書 (見《工藝手冊》表 與 541r/近的機床轉速為500r/00r/選取00r/ 15 所以實際切削速度 v= 5) 切削工時，按《工藝手冊》表 =2931l =2l =3l=0 tm=??= ???=工序 07锪 ?85 孔深 鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 工步一：锪 ?85 孔深 、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=85度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=853．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=562r/據(jù) 《簡明手冊》表 選擇 n=600r/ 4．計算基本工時 16 根據(jù)公式 式中， ???? l=10切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， L=（ 10+6） 6 故有： t= 步二：粗鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 1．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B），單側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在二次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=12， l ，33?l 17 L=（ 12+） 5有 5 ??序 08锪 ?110深 鏜、半精鏜 ?100工步一：锪 ?110深 、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=110度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=1103．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=434r/據(jù) 《簡明手冊》表 選擇 n=400r/ 4．計算基本工時 根據(jù)公式 18 式中， ???? l=5切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， L=（ 5+6） 1 故有： t= 1?=步二：粗鏜、半精鏜 ?1001．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜 ?100側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在二次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=l ，33?l L=（ ） 有 ?19 工序 09锪平 4 41、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=28度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 臂鉆床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=283．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=1706r/據(jù) 臂鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 選擇n=1700r/ 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中， ???? l=14切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， 20 L=（ 14+6） 0 故有： t= 步二：鉆 4工件材料： 具：高速鋼鉆頭 加工要求：鉆 4切削速度：參考有關手冊， 選取 V=45mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =1000? 45/（π ? 18） =796r/選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 加工長度 l=2ml l lt f??? 9+3+（ 800） =總的工時 T=4t=序 10 鉆 2- ?20孔深 件材料： 具：高速鋼鉆頭 加工要求：鉆 2切削速度：參考有關手冊， 選取 V=45mm/21 f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =1000? 45/（π ? 20） =717r/選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 加工長度 l=2ml l lt f??? 9+3+（ 800） =總的工時 T=4t=序 11鉆、攻 65孔深 18 螺紋 鉆、攻 4工步一：鉆、攻 68 工件材料： 具：高速鋼鉆頭 (1) 具：高速鋼鉆頭 切削速 度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) m 11000 ? ?? ? 現(xiàn)選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 22 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=18mm t= (l )/ +18)/(700)=的工時： T=6t=步二：鉆 4 件材料： 具：高速鋼鉆頭 (1) 具：高速鋼鉆頭 切削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) m 11000 ? ?? ? 現(xiàn)選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=t= (l )/ +(700)=的工時： T=4t=23 工步三：攻 65 切削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =(1000? 21)/(π ? 12)=選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=15mm t= （ l2+l） / +15） /（ 600） =的工時： T=6t=步四：攻 4削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =(1000? 21)/(π ? 12)=選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 24 切出長度 工長度 l=t= （ l2+l） / +（ 600） =的工時： T=4t=序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求并入庫 25 第 3 章 閥腔的夾具設計 為了 提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。需要設計專用夾具。 床夾具設計 設計 工序 03銑工件上端面的銑床夾具 ， 本夾具將用于 立式銑床 刀具：質合金端面銑刀 本夾具主要用來 銑工件上端面 ，保證尺寸 11其他面沒有位置度要求，因此在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，而精度則不是這要問題。 3． 位裝置的設計 根據(jù)加工要求和基準重合原則，并選用精基準定位，選擇 ф 65 孔（基準 B）的毛坯底孔及工件底面作為主要定位基準，限制 x? 、 y 、 x? 、 y? 、 z 五個自由度、另外采用一個擋銷與工件的一端面配合定位，限制一個 z? 自由度，這樣工件被完全定位。 選定定位元件 工件以 選擇 ф 65孔（基準 B）的毛坯底孔及工件底面作為定位基準，對應的定位元件為心軸與夾具體的表面，另一端面輔助定位，對應的定位元件為擋銷。 （ 1）夾具體 的尺寸 夾具體的總體尺寸 560? 300? 90具體底面與夾具體凸臺面的平行公差為 ф 65 孔軸線，垂直度公差為 擋銷軸線的垂直度公差為 （ 2）誤差分析 一面一心軸定位誤差 移動時基準位移誤差 m ????（式5 式中： 1d?———— 套筒孔的最大偏差 1D?———— 套筒孔的最小偏差 26 1——— 套筒定位孔與外圓面最小配合間隙 代入（式 5： m ????=0 9 0 0 6?? =3． 緊裝置的設計 為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機構夾緊工件，因為是中批生產，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復雜的動力裝置。 3． 床夾具的示意圖及裝配圖 夾具示意圖，如圖 33 3 327 圖 3 328 100 孔夾具設計 本夾 具是工序八用圓形鏜刀縱向進給粗細 76專用夾具，在 臥式鏜床上加工，下面就以鏜孔為例說明設計的有關說明。 （ 1）定位方案 工件以一面兩銷定位可以限制工件的六個自由度，實現(xiàn)完全定位。其中面定位限制三個自由度，定位圓柱銷 66制兩個自由度菱形銷 制一個自由度。 （ 2）夾緊機構 根據(jù)生產力的要求，運用手動夾緊可以滿足 ,采用二位螺旋壓板聯(lián)動夾緊機構 ,通過擰緊螺母使一對壓板同時壓緊機構 ,有效提高了工作效率 ,壓板夾緊力主要是防止工件在銑削力作用下產生的振動 ,手動螺旋夾 緊是可靠的 ,可以免去夾緊力計算。 （ 3）夾具與機床連接元件 采用兩個銷與機床相連，用于保證正確方向，并配合恰當。 （ 4）夾具體 工件與機床由連接件相連，連接件的要求比較高 ,夾具的定位元件有定位面 ,圓柱銷 ,菱形銷 （ 5）結構特點 結構簡單，操作方便。但也存在加工時的困難，這有帶改進。 問題的提出 在本道工序中，φ 110 有粗糙度等級要求及公差要求。具體要求可以參見加工零件圖紙。 卡具設計 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇閥腔下表面為定位基準，即以一個面和 兩個定位銷定位，限制六個自由度。 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 0 ?????? 扭矩 ??????? ? 9 由于扭矩很小，計算時可忽略。 卡緊力為 f ? ? 取系數(shù) 2=4=實際卡緊力為 F’ =2*4*F=用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3. 定位誤 差分析 本工序采用三個定位銷定位，是面定位。通過零件圖紙我們可以知道，閥腔上表面的設計基準是下表面，那么設計基準與定位基準是重合的，故沒有基準不重合誤差，而且工件以平面定位是可以認為沒有基準位移誤差的。故本道工序的定位誤差是可以忽略不計的。 所以△ D=0 4. 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。在夾具的右邊是用的兩個單螺旋夾緊機構，左邊是在一個凸臺上安裝兩塊銜鐵來做為死擋鐵來卡住工件。 單螺旋機構是通過螺栓連接到夾具體上，同樣凸臺是通過螺釘連接到夾具體上。由于閥腔的 定位面積比閥腔 上表面的面積小，而且閥腔的下表面有很大一部分的面積都未用做定位，故為防止工件在加工過程中出現(xiàn)不應該有的晃動或移動，故設計了 1 閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 閥腔零件的工藝規(guī)程及銑工 件上端面及鏜 100 孔夾具設計 是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元 件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 2 he of of on 00 In of of of to a of of is to of a of as is of in 3 目錄 第 1 章 緒論 ................................................................................................................................. 4 1． 1 引言 .................................................................................................................................. 4 1． 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 .............................................................................................. 4 1． 3 閥體常用的材料說明 ...................................................................................................... 4 1． 4 課題背景及發(fā)展趨勢 ...................................................................................................... 5 第 2 章 工藝規(guī)程設計 ................................................................................................................... 8 2． 1 毛坯的制造形式 .............................................................................................................. 8 2. 2 零件分析 ............................................................................................................................ 8 2． 3 基面的選擇 ..................................................................................................................... 9 基準的選擇原則 ............................................................................................... 9 2． 3． 2精基準選擇的原則 ............................................................................................ 4 2． 4制定工藝路線 .................................................................................................................. 9 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 .............................................................................................. 8 第 3 章 閥體的夾具設計 ............................................................................................................... 24 3． 1 銑床夾具設計 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 配圖 .................................................................................. 25 3． 2 鏜 100 孔夾具設計 ................................................................................................ 28 結 論 .............................................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 致 謝 ............................................................................................................................................ 31 參考文獻 ......................................................................................................................................... 32 4 第 1 章 緒論 1． 1 引言 制造技術的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切 相關。現(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術水平的不斷提高，向文化，藝術，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了 紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產，使得人類的物質生活和文明有了很大的提高，對精神和物質有了更高的要求，科學技術有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關系更為密切。蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關，人類活 動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。 1． 2 機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 5 1、 計算生產綱領，確定生產類型 2、 分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線 5、 進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、 工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 1． 3 研究方法及技術路線 1. 深入生產實踐調查研究 在深入生產實踐調查研究中，應當掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產綱領，制造與使用夾具情況等。 2. 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計算生產綱領，確定生產類型，分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查，確定毛坯的種類，形狀，尺寸及精度，擬定工藝路線（劃分工藝規(guī)程的組成，選擇的定位基準，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序，選擇機床設備等），進行工序設計（確定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，選擇工藝裝備，計 算時間定額等），確定工序的技術要求及檢驗方法，填寫工藝文件。 3. 確定工件的夾緊方式和設計夾緊機構 夾緊力的作用點和方向應符合夾緊原則。進行夾緊力的分析和計算，以確定加緊元件和傳動裝置的主要尺寸。 4. 確定夾具其他部分的結構形式 如分度裝置，對刀元件和夾具體等 5. 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時，盡量采用 1： 1 比例，主視圖應選取面對操作者的工作位置。繪圖時，先用紅線或雙點劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網紋線或粗實線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個假想的透明 體，按定位元件，導向元件，夾緊機構，傳動裝置等順序， 畫出具體結構。 6. 標注各部分主要尺寸，公差配合，和技術要求 6 7. 標注零件編號及編制零件明細表 在標注零件編號時。標準件可直接標出國家標準代號。明細表要注明夾具名稱，編號，序號，零件名稱及材料，數(shù)量等。 8. 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。 1． 4 課題背景及發(fā)展趨勢 機床夾具是在切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的重要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，沖鋒發(fā)揮和擴大機床的工 藝性能。因此夾具在機械制造中占有重要的地位。機床夾具的設計是工藝裝備設計中的一個重要組成部分，是保證產品質量和提高勞動生產率的一項技術措施。我們在設計中也應該注意一些重要方法，我們必須深入生產實踐調查研究，因為，這樣有利于我們掌握一些重要資料，例如：（ 1）工件的圖紙 —— 詳細閱讀圖紙，了解工件被加工表面的技術要求，該件在機械中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。（ 2）工藝文件 —— 了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的狀況，基準面的選擇狀況，可用的機床設備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的 尺寸及切削用量等。（ 3）生產綱領 —— 夾具的結構形式應與工件批量大小相適應，做到經濟合理。（ 4）制造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設計，我也要了解并注意設計夾具出現(xiàn)的問題，對夾具最基本的要求是：工件的定位準確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夾具中的定位精度，主要是定為基準是否與工序基準重合，定位基準的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關。這些因素所造成的誤差，可以通過數(shù)學計算求得。在采取提高定位精度的 措施時，要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下，不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機床上的定位精度，和刀具在夾具上的導向精度也不應忽視。夾具在機床上的定位精度，主要與定位元件表面與機床配合處的位置精度。夾具與機床連接處的配合間隙等因素有關。因此，提高夾具制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時，應采用調整 7 法或就地加工法解決，即在安裝夾具時找正定位表面的準確位置，或在夾具安裝后加工定位表面，使夾 具在機床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導向精度通常利用導向元件或對刀元件來保證。因此影響刀具在夾具上的導向精度的因素有：導套中心到定位元件產生變形等。夾具中出現(xiàn)過定位時，可通過撤銷多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加過定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決。 8 第 2 章 工藝規(guī)程設計 2． 1 毛坯的制造形式 零件材料為 于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為 9級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2. 2 零件分析 要對該零件的槽、平面、孔和螺紋進行加工。具體加工要求如下： 工件上端面 件底面 76 寬 ? 65 100 粗糙度 28 ? 18 ? 20 粗糙度 5 孔深 18螺紋 公差等級 4深 公差等級 技術要求： B/T 9140積式壓縮機用球墨鑄鐵技術條件》的規(guī)定。 得有型砂、芯砂、澆冒口、結疤及縮孔等缺陷。 3～ 9 2． 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質 量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以 便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用 ?65孔的毛坯孔及工件底面作為定位粗基準。 2． 3． 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一 ” ，以免生產基準轉換誤差。 3） 當精加工或光整加工工序要求加 工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 10 5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 由上及零件圖知，選用Φ 65孔、工件底面及工件一端面作為定位精基準。 2． 4 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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。在生產綱領以確定為大批生產的條件 下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產效率。除此以外，還應考慮經濟效果，以便降低生產成本。 工序 01鑄造 工序 02人工時效 工序 03銑工件上端面 工序 04銑工件底面 工序 05鏜 ?76準 A） 工序 06車寬 圓直徑 環(huán)形槽 工序 07锪 ?85 孔深 鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 工序 08锪 ?110深 鏜、半精鏜 ?100工序 09锪平 4 4工序 10 鉆 2- ?20孔深 序 11鉆、攻 65孔深 18 螺紋 鉆、攻 4工序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求并入庫 2． 5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1. 工件上端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。一步銑削即可滿足其精度要求。 2. 工件底面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =11 鑄件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步銑削（粗銑 —— 半精銑）即可滿足其精度要求。 3. ?76孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。一步鏜削即可滿足其精度要求。 4. ?65孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步鏜削，粗鏜 —— 半精鏜即可滿足其精度要求。 5. ? 100查《機械制造工藝設計簡明手冊》表 =件尺寸公差為 ，加工余量為 。兩步鏜削，粗鏜 —— 半精鏜即可滿足其精度要求。 6. ? 18孔的加工余量 因孔的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 7. ? 20因孔的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 8. 65孔深 18螺紋 因螺紋的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 9. 4 因螺紋的尺寸小于 30，故采用實心鑄造。 2． 6 確定切削用量及基本工時 工序 01鑄造 工序 02人工時效 工序 03銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 p ， 000 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 12 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m 0010001000 rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取1000 r m 281000 10002001000 w ????? ?? 當1000r/ 8001 0 0 ???? 按機床標準選取 800?3） 計算工時 切削工時： ， ， 3 ?，則機動工時為 m i i 0 0 5)( 321 ?? ?????? fn 4銑工件底面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀 p ， 000 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在二次走刀內銑完，則 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 13 m 0010001000 rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取1000 r m 281000 10002001000 w ????? ?? 當1000r/ 8001 0 0 ???? 按機床標準選取 800?3、 計算工時 切削工時： 981 ? ， ， 3 ?，則機動工時為 m i i 321 ??? ?????? 5鏜 ?76準 A） 1．加工條件 加工 要求：鏜 ?76準 A），單側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在一次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（ 以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m i n/ m i 8010001000 rD ???? ? 14 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=11， l ，33?l L=（ 11+） 6有 6 ??序 06車寬 圓直徑 環(huán)形槽 δ b=220 鑄造 加工要求：車寬 圓直徑 環(huán)形槽 刀具：采用刀片的材料為 桿尺寸 16?K=90? ,0?=15? , 0?=12? ,??=．計算切削用量 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為 0 。 7) 進給量 f 根據(jù) 《實用機械加工工藝手冊》中表 刀桿尺寸為 16× 25 ~3及工件直徑為 160 時， f =r 按 切削手冊）取 f =r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表 削速度的計算公式為 (壽命T=60m/其中：42, m=正系數(shù)削手冊》表 所以 42 ??? ?58.6(m/4)確定機的主軸轉速 π ??? 41r/機床說明書 (見《工藝手冊》表 與 541r/近的機床轉速為500r/00r/選取00r/ 15 所以實際切削速度 v= 5) 切削工時，按《工藝手冊》表 =2931l =2l =3l=0 tm=??= ???=工序 07锪 ?85 孔深 鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 工步一：锪 ?85 孔深 、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=85度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=853．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=562r/據(jù) 《簡明手冊》表 選擇 n=600r/ 4．計算基本工時 16 根據(jù)公式 式中， ???? l=10切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， L=（ 10+6） 6 故有： t= 步二：粗鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B） 1．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜 ?65孔（基準 B），單側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在二次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=12， l ，33?l 17 L=（ 12+） 5有 5 ??序 08锪 ?110深 鏜、半精鏜 ?100工步一：锪 ?110深 、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=110度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=1103．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=434r/據(jù) 《簡明手冊》表 選擇 n=400r/ 4．計算基本工時 根據(jù)公式 18 式中， ???? l=5切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， L=（ 5+6） 1 故有： t= 1?=步二：粗鏜、半精鏜 ?1001．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜 ?100側加工余量 Z= 機床：選用 剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （ 1）選擇切削深度 由于單側加工余量 Z=可在二次鏜去全部余量，則 2)選擇進給量 根據(jù)【 6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表 11得粗鏜時，硬質合金刀頭，加工材料鑄鐵： v =40 f=r 選擇 v =150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根據(jù)《簡明手冊》表 擇 0 /zf m m r? ， 00 。 （ 3）計算基本工時 根據(jù)公式 ，式中32 ?? ，當加工一個孔時 l=l ，33?l L=（ ） 有 ?19 工序 09锪平 4 41、加工條件 加工材料 : 件。 工藝要求：孔徑 d=28度 13,用乳化液冷卻。 機床：選用 臂鉆床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖 3所示），其直徑 d=283．選擇切削用量 （ 1）選擇進給量 f 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 >200H 有 。 （ 2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表 鑄鐵硬度 b? =200～ 220 0 /f m m r? , 當 d>20v=200mm/ 切削速度的修正系數(shù)為： ， ， 0.1? 故 vc ? =200? 50 m/1000vn d??= 501000 ??=1706r/據(jù) 臂鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 選擇n=1700r/ 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中， ???? l=14切量及超切量由《切削用量手冊》表 y ? ? ，計算得， 20 L=（ 14+6） 0 故有： t= 步二：鉆 4工件材料： 具：高速鋼鉆頭 加工要求：鉆 4切削速度：參考有關手冊， 選取 V=45mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =1000? 45/（π ? 18） =796r/選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 加工長度 l=2ml l lt f??? 9+3+（ 800） =總的工時 T=4t=序 10 鉆 2- ?20孔深 件材料： 具：高速鋼鉆頭 加工要求：鉆 2切削速度：參考有關手冊， 選取 V=45mm/21 f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =1000? 45/（π ? 20） =717r/選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 加工長度 l=2ml l lt f??? 9+3+（ 800） =總的工時 T=4t=序 11鉆、攻 65孔深 18 螺紋 鉆、攻 4工步一：鉆、攻 68 工件材料： 具：高速鋼鉆頭 (1) 具：高速鋼鉆頭 切削速 度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) m 11000 ? ?? ? 現(xiàn)選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 22 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=18mm t= (l )/ +18)/(700)=的工時： T=6t=步二：鉆 4 件材料： 具：高速鋼鉆頭 (1) 具：高速鋼鉆頭 切削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) m 11000 ? ?? ? 現(xiàn)選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=t= (l )/ +(700)=的工時： T=4t=23 工步三：攻 65 切削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =(1000? 21)/(π ? 12)=選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 切出長度 工長度 l=15mm t= （ l2+l） / +15） /（ 600） =的工時： T=6t=步四：攻 4削速度：參考有關手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關手冊 ) 1000Vn d?? =(1000? 21)/(π ? 12)=選用 臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 00r/f=r 實際切削速度為 1000?=削工時 切入長度 24 切出長度 工長度 l=t= （ l2+l） / +（ 600） =的工時： T=4t=序 12 去毛刺 工序 13 檢驗至圖紙要求并入庫 25 第 3 章 閥腔的夾具設計 為了 提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。需要設計專用夾具。 床夾具設計 設計 工序 03銑工件上端面的銑床夾具 ， 本夾具將用于 立式銑床 刀具：質合金端面銑刀 本夾具主要用來 銑工件上端面 ，保證尺寸 11其他面沒有位置度要求，因此在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，而精度則不是這要問題。 3． 位裝置的設計 根據(jù)加工要求和基準重合原則，并選用精基準定位，選擇 ф 65 孔（基準 B）的毛坯底孔及工件底面作為主要定位基準，限制 x? 、 y 、 x? 、 y? 、 z 五個自由度、另外采用一個擋銷與工件的一端面配合定位，限制一個 z? 自由度，這樣工件被完全定位。 選定定位元件 工件以 選擇 ф 65孔（基準 B）的毛坯底孔及工件底面作為定位基準，對應的定位元件為心軸與夾具體的表面，另一端面輔助定位，對應的定位元件為擋銷。 （ 1）夾具體 的尺寸 夾具體的總體尺寸 560? 300? 90具體底面與夾具體凸臺面的平行公差為 ф 65 孔軸線，垂直度公差為 擋銷軸線的垂直度公差為 （ 2）誤差分析 一面一心軸定位誤差 移動時基準位移誤差 m ????（式5 式中： 1d?———— 套筒孔的最大偏差 1D?———— 套筒孔的最小偏差 26 1——— 套筒定位孔與外圓面最小配合間隙 代入（式 5： m ????=0 9 0 0 6?? =3． 緊裝置的設計 為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機構夾緊工件，因為是中批生產，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復雜的動力裝置。 3． 床夾具的示意圖及裝配圖 夾具示意圖，如圖 33 3 327 圖 3 328 100 孔夾具設計 本夾 具是工序八用圓形鏜刀縱向進給粗細 76專用夾具，在 臥式鏜床上加工，下面就以鏜孔為例說明設計的有關說明。 （ 1）定位方案 工件以一面兩銷定位可以限制工件的六個自由度，實現(xiàn)完全定位。其中面定位限制三個自由度，定位圓柱銷 66制兩個自由度菱形銷 制一個自由度。 （ 2）夾緊機構 根據(jù)生產力的要求，運用手動夾緊可以滿足 ,采用二位螺旋壓板聯(lián)動夾緊機構 ,通過擰緊螺母使一對壓板同時壓緊機構 ,有效提高了工作效率 ,壓板夾緊力主要是防止工件在銑削力作用下產生的振動 ,手動螺旋夾 緊是可靠的 ,可以免去夾緊力計算。 （ 3）夾具與機床連接元件 采用兩個銷與機床相連，用于保證正確方向，并配合恰當。 （ 4）夾具體 工件與機床由連接件相連，連接件的要求比較高 ,夾具的定位元件有定位面 ,圓柱銷 ,菱形銷 （ 5）結構特點 結構簡單，操作方便。但也存在加工時的困難，這有帶改進。 問題的提出 在本道工序中，φ 110 有粗糙度等級要求及公差要求。具體要求可以參見加工零件圖紙。 卡具設計 定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇閥腔下表面為定位基準，即以一個面和 兩個定位銷定位，限制六個自由度。 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 0 ?????? 扭矩 ??????? ? 9 由于扭矩很小，計算時可忽略。 卡緊力為 f ? ? 取系數(shù) 2=4=實際卡緊力為 F’ =2*4*F=用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3. 定位誤 差分析 本工序采用三個定位銷定位，是面定位。通過零件圖紙我們可以知道，閥腔上表面的設計基準是下表面，那么設計基準與定位基準是重合的，故沒有基準不重合誤差，而且工件以平面定位是可以認為沒有基準位移誤差的。故本道工序的定位誤差是可以忽略不計的。 所以△ D=0 4. 卡具設計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。在夾具的右邊是用的兩個單螺旋夾緊機構，左邊是在一個凸臺上安裝兩塊銜鐵來做為死擋鐵來卡住工件。 單螺旋機構是通過螺栓連接到夾具體上，同樣凸臺是通過螺釘連接到夾具體上。由于閥腔的 定位面積比閥腔 上表面的面積小，而且閥腔的下表面有很大一部分的面積都未用做定位，故為防止工件在加工過程中出現(xiàn)不應該有的晃動或移動，故設計了