閥體加工工藝及鉆Φ10孔、銑底面夾具設計【全套含CAD圖紙、說明書】

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，要確定各工序的加工順序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 工序，工步，加工余量IABSTRACTEnable 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.Keywords： The process, workers step , the surplus of processingII目 錄摘 要 .IABSTRACT.II第一章 閥體加工工藝 11.1 閥體工藝分析 11.2 閥體的工藝要求 11.3 確定毛坯的制造形式 21.4 確定定位基準 21.4.1 粗基準的選擇 21.4.2 精基準的選擇 21.5 確定個加工表面加工方案 31.5.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素 31.5.2 零件表面加工方法的選擇 41.6 工藝路線的制定 41.6.1 工序的合理組合 41.6.2 工序的集中與分散 51.6.3 加工階段的劃分 51.6.4 加工工藝路線 61.7 閥體的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 71.7.1 毛坯的結構工藝要求 71.7.2 閥體的偏差及加工余量 71.8 確定切削用量及基本工時 10第二章 夾具設計 .162.1 鉆側面 4-10 孔夾具設計 162.1.1 夾具的基本要求 162.1.1 零件的定位要求 172.1.2 基準的選擇 172.1.3 切削力及夾緊力的計算 18III2.1.4 定位誤差的分析 192.1.5 夾具操作設計及操作說明 .202.2 銑底面夾具設計 212.2.1 問題的提出 .212.2.2 定位基準的選擇 212.2.3 切削力及夾緊力計算 .222.2.4 定位誤差分析 .222.2.5 夾具設計及操作的簡單說明 .22結 論 23參 考 文 獻 24致 謝 255678前 言畢業(yè)設計是在我們學完了大學的全部的課程以及全部專業(yè)之后進行的。同時結合社會實踐，金工實習，畢業(yè)實習的知識對機械加工制造的全面總結，也是我們在畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練。因此,它在我們三年的大學生活中有重要的地位。就我個人而言,我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來從事的工作進行一次適應性的訓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實的基礎。就工藝編制而言，加工工藝由零件特點，技術要求，加工工藝過程卡，工藝分析和質量評定等五個部分。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。就夾具設計而言，首先應該明確它的要求。夾具是在金屬切削加工中，用以準確地確定工件位置，并將其牢固夾緊。夾具的設計是為了保證工件的加工質量，提高加9工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。在夾具設計整個過程中，始終要貫穿這樣的思想。整本說明書包含了夾具設計的所有詳細過程，并附有公式計算的詳盡過程和圖表，使讀者能夠更清晰的了解夾具設計的全程。編寫這本說明書，參考了許多資料，并且得到了指導老師的細心指導，以及本班同學的相互探討，還有教研室的其他老師的指導，在此致謝。由于水平有限，錯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計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量，一旦密封精度降低，則閥體組件的使用價值也將大打折1.2 閥體的工藝要求，10閥體零件圖一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計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計的要求。1.3 確定毛坯的制造形式根據設計任務書該零件材料為 HT200，中批量生產，形狀中等復雜，輪廓尺寸偏大，所以選擇砂型鑄造。1.4 確定定位基準1.4.1 粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點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。粗基準選擇應當滿足以下要求：11（1） 粗基準的選擇應以不加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(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，根據加工表面不同選擇的粗基準也不同。在加工時選擇外圓面為粗基準。1.4.2 精基準的選擇（1） 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。（2） 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。（3） 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。（4） 自為基準原則。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。此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。12要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證閥體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。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。1.5 確定個加工表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計閥體的加工工藝來說，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，應選擇價格較底的機床。1.5.1 在選擇各表面及孔的加工方法時，要綜合考慮以下因素（1） 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。（2） 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件中批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。（3） 要考慮被加工材料的性質，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容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。（4） 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備，推廣新技術，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零件主要表面的技術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，由參考文獻機械制造工藝設計簡明手冊表 1.4-6 到表 1.4-8 可以確定其加工方法選擇如下：（1）60 孔端面：其表面粗糙度為 6.3，只需進行銑即可；13（2）底面：其表面粗糙度為 6.3，且做為精基準加工要求高，因此需粗銑然后時精車加工；（3）其它表面：其表面粗糙度為 6.3，需車加工；（4）4-10 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的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準，閥體的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗加工頂平面。后續(xù)工序安排應當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，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件中批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。通過以上分析，設計兩套加工藝方案工藝路線 1工序號 工序名稱 工序內容1 鑄造 鑄造成型2 熱處理 時效處理，去除鑄造應力3 涂漆 涂底漆4 銑 粗精底平面、粗銑 60 孔端面5 車 加工 60 孔成型、加工 25 孔成型6 鉆 鉆底平面 4-10、鉆側面 4-10 孔7 鉗工 去銳邊毛剌8 檢 終檢工藝方案 214工序號 工序名稱 工序內容1 鑄造 鑄造成型2 熱處理 時效處理，去除鑄造應力3 涂漆 涂底漆4 銑 粗精底平面5 銑 粗銑 60 孔端面6 鉆 鉆底平面 4-107 車 加工 60 孔成型8 車 加工 25 孔成型9 鉆 鉆側面 4-10 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，對于加工時效率過低，且對產品質量達不到保證 ，采用方案 2便于生產管理，且加工基準與設計基準重合，產品質量達到保證。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 毛坯的結構工藝要求（1）閥體為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求：、鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。、鑄造圓角要適當，不得有尖角。、鑄件結構要盡量簡化，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）設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到：、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。、工藝基準以設計基準相一致。、便于裝夾、加工和檢查。、結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。15在確定毛坯時，要考慮經濟性。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，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，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，據此繪出毛坯圖。.1.7.2 閥體加工余量（1）底面加工余量計算：底面加工余量的計算取其中心線于尺寸為 80mm，根據加工要求只需銑削加工。其余量如下：銑：由參考文獻機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2-23。其余量值規(guī)定為，現取 。2.07m5.0（2）銑 60 孔端面加工余量計算：銑 60 孔端面于尺寸為 130mm，根據加工要求需進行粗精加工。各步余量如下：16粗銑：由參考文獻機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2-23，其余量值規(guī)定為，現取 。再由表 3.2-27 粗車時的厚度偏差取 -0.4mm。2.07m3.0精銑：有參考文獻簡明機械制造工藝手冊表 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 機械加工工藝手冊第 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 25 孔成型余量計算：外圓 M40 表面于，根據加工要求需進行粗精車。各步余量如下：粗車：由參考文獻機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2-23，其余量值規(guī)定為，現取 。再由表 3.2-27 粗銑時的厚度偏差取 -0.4mm。2.07m2.0精車：有參考文獻簡明機械制造工藝手冊表 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，又根據機械加工工藝手冊第 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： 410參照參考文獻7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： ，余量 5101.8 確定切削用量及基本工時1.8.1 粗精銑底平面機床選擇：選擇 XA6132 銑床。由機械制造工藝簡明手冊表 4.2-35 至 4.2-37可查其技術參數。刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑 d=125mm，齒數 Z=6，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據機械加工工藝手冊第一卷表 9.2-27 選擇： 、0r、 、 、 、 、 、 、 。012a08012ea60rk5r3rek1sbm17確定銑削用量：銑削深度 ： =2mmpa每齒進給量 ：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-3，取f=0.2mmfa銑刀磨鈍標準以及耐用度：由機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：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-13 取V=64m/min=1.1m/s機床主軸轉速：（1-1* 101.608.2/min345vnrdMERGEFORMAT ）根據 XA6132 機床技術參數取：n=190m/min實際銑削速度： 3.14259074.5/min1.24/0dnV s工作臺每分鐘進給量 ：mf（1-2* 0.261928/infaZnMERGEFORMAT ）根據 XA6132 技術參數?。?/mimf則實際每齒進給量為： 0.17faz校驗機床功率：機械加工工藝手冊第一卷P9-109 頁 3.4 小節(jié)公式：（1-3）4610zFVp（1-4）ffffxyuFpwz FZqCaKdn式中 ， 534,0.9,.74,1.0,1.0,2FFFFpCxyqam18，將以上數據代入0.17/,90,61.32,5,190/minf wFZamzakdr式（1-4）得： 0.90.741.01.546.322ffffxyuFpwz FZqCKdn=1480.5NV=1.24m/s將 、V 代入式 1-3 得：ZF1480.521.84CpKW因為 XA6132 機床主軸電動機功率為 10KW，故切削用量可用?；緯r間的確定：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-31 端銑刀銑削的基本時間公式：（1-5）12wmfllTV式中： ， 由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-33 查得90l12l=27mm，代入式 1-5 得：12l129071.85min6wmfllTsV1.8.2 粗銑 60 孔端面粗銑：機床選擇：選擇 XA6132 銑床。由機械制造工藝簡明手冊表 4.2-35 至 4.2-37可查其技術參數。刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑 d=400mm，齒數 Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據機械加工工藝手冊第一卷表 9.2-27 選擇： 、0r、 、 、 、 、 、 、 。012a08012ea60rk5r3rek1sbm確定銑削用量：19銑削深度 ： =2mmpa每齒進給量 ：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-3，取f=0.2mmf銑刀磨鈍標準以及耐用度：由機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：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-13 取V=48m/min=0.8m/s機床主軸轉速：100.863.2/min34vnrd根據 XA6132 機床技術參數取：n=47.5m/min實際銑削速度： 3.1407.59.6/in0.9/0dnV s工作臺每分鐘進給量 ：mf0.247.5190/minfaZn根據 XA6132 技術參數?。?6mf則實際每齒進給量為： ./f z校驗機床功率：機械加工工藝手冊第一卷P9-109 頁 3.4 小節(jié)公式：4610zFVpffffxyuFpwz FZqCaKdn式中 ， 534,0.9,.74,1.0,1.0,2FFFFpCxyqam，將以上數據0.16/232475/inf wZamzakdnr代入式（1-4）得：200.90.741.01534262.325ffffxyuFpwz FZqCaKdn=2638.9NV=0.99m/s將 、V 代入式 1-3 得：ZF2638.902.610CpKW因為 XA6132 機床主軸電動機功率為 10KW，故切削用量可用?；緯r間的確定：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-31 端銑刀銑削的基本時間公式：12wmfllTV式中： ， 由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-33 查得90l12l=38mm，代入式 1-5 得：12l1290381.46min85wmfllTsV精銑：機床選擇：選擇 XA6132 式銑床。由機械制造工藝簡明手冊表 4.2-35 至 4.2-37 可查其技術參數。刀具選擇：選用硬質合金端銑刀。選者銑刀直徑 d=400mm，齒數 Z=20，刀片牌號YG8。銑刀幾何參數根據機械加工工藝手冊第一卷表 9.2-27 選擇： 、0r、 、 、 、 、 、 、 。012a08012ea60rk5r3rek1sbm銑削用量：銑削深度 ： =1mmp每齒進給量 ：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-3，取fa每轉進給量為 0.5mm/r，則 =0.5/20=0.025mm/zfa21銑削速度 V：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-8 得：（1-6）vqvxyupmpfwCdkTaZ式中： 203,.,0.15,.3,0.2,0.32,4,vvvvvvupmT。412/ 1pf wVdazaZK代入式 1-6 得：6.4/min.7/vqvxyupmpfwCVksTaZ機床主軸轉速： 10162.49.1/in3.0vnrd根據 XA6132 機床技術參數?。簄=150m/min實際銑削速度： 3.140518.4/min3.14/0dnV s工作臺每分鐘進給量 ：mf.250175/infaZn根據 XA6132 技術參數?。?63/imf則實際每齒進給量為： .f z基本時間的確定：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-31 端銑刀銑削的基本時間公式：12wmfllTV式中： ， 由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-33 查得90l12l=38mm，代入式 1-5 得：12l22129038.61min27wmfllTsV鏜 60車床 CA6140選擇 27 鏜刀（機械制造工藝設計簡明手冊表 3.56）由切削加工簡明手冊表 2.7 和機械制造工藝設計簡明手冊表 4.216 查得0.36/fmr機（機械制造工藝設計簡明手冊表 2.15）14incV查0143(/min)6cnrD查查按機床選取 27/ir機01.0(/in)1cnV機機基本工時： 12843.6(mi)7.ltnf機 機1.8.4 粗精車 25 孔成型粗車：機床選擇：選擇 CA6140 車床。由機械制造工藝簡明手冊表 4.2-35 至 4.2-37 可查其技術參數。刀具選擇：選用硬質合金車刀。選者車刀直徑 d=40mm，刀片牌號 YG8。車刀幾何參數根據機械加工工藝手冊第一卷表 9.2-27 選擇： 、 、 、0r012a08、 、 、 、 、 。012ea60rk5r3rek1sbm確定車削用量：車削深度 ： =2mmpa車刀磨鈍標準以及耐用度：由機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。23車削速度 V：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-13 取V=48m/min=0.8m/s機床主軸轉速：100.863.2/min34vnrd根據 CA6140 車床技術參數取：n=47.5m/min實際車削速度： 3.1407.59.6/in0.9/0dnV s工作臺每分鐘進給量 ：mf0.247.5190/minfaZn根據 CA6140 車床技術參數?。?6mf校驗機床功率：機械加工工藝手冊第一卷P9-109 頁 3.4 小節(jié)公式：4610zFVpffffxyuFpwz FZqCaKdn式中 ， 534,0.9,.74,1.0,1.0,2FFFFpCxyqam，將以上數據0.16/129475/inf wZamzakdnr代入式（1-4）得： 0.90.741.0153462.35ffffxyuFpwz FZqCKdn=2361.46NV=0.99m/s將 、V 代入式 1-3 得：ZF2361.4092.340CpKW24因為 CA6140 車床主軸電動機功率為 7.5KW，故切削用量可用?；緯r間的確定：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-31 車刀車削的基本時間公式：12wmfllTV式中： ， 由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-33 查得50l12l=21mm，代入式 1-5 得：12l12501.min66wmfllTsV精車：機床選擇：選擇 CA6140 床。由機械制造工藝簡明手冊表 4.2-35 至 4.2-37 可查其技術參數。刀具選擇：選用硬質合車刀。選者車刀直徑 d=40mm，刀片牌號 YG8。車刀幾何參數根據機械加工工藝手冊第一卷表 9.2-27 選擇： 、 、 、0r012a08、 、 、 、 、 。012ea60rk5r3rek1sbm車削用量：車削深度 ： =1mmpa每轉進給量為 0.6mm/r，則 =0.6/20=0.03mm/zfa車削速度 V：V=1.2m/s機床主軸轉速： 101.26058.3/min34vnrd根據 CA6140 機床技術參數?。簄=60m/min實際車削速度： 3.140675.3/in1.256/0dnV ms工作臺每分鐘進給量 ：mf250.326/minmfaZn根據 CA6140 機床技術參數?。?40mf基本時間的確定：由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-31 車刀車削的基本時間公式：12wmfllTV式中： ， 由機械加工工藝手冊第一卷表 9.4-33 查得50l12l=21mm，代入式 1-5 得：12l125034.275minwmfllT sV1.8.5 鉆底面孔包括 孔。410選擇機床：選擇 Z4120 鉆床，由機械制造工藝設計簡明手冊表 4.2-11 至 4.2-13 可查其技術參數。選擇刀具：鉆孔時用刀具：硬質合金錐柄麻花鉆，d=10mm；（1）鉆孔 ；0切削深度 ：pa5m進給量 f：由切削加工簡明手冊表 8-70 取 f=0.25-0.30mm/r，按機床技術參數取：f=0.25mm/r切削速度 V：由切削加工簡明手冊表 8-72 ?。篤=1.0m/s=60m/min主軸轉速 n：106019/min3.4vrd由機床技術參數取：n=1600r/min26實際切削速度： 1603.40.8/ndVms基本時間：由機械制造工藝設計簡明手冊表 6.2-5 得：（1-8）12lTfn式中： ， ，35lm110210.5rDlctgkctgm:23l代入式 1-8 得：1235012in86lTsfn第二章 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。在加工閥體零件時，需要設計專用夾具。經過與指導老師協(xié)商，決定設計鉆側面 4-10 孔夾具與銑底平面夾具設計。2.1 鉆側面 4-10 夾具在機床夾具設計時要求工件的定位精度應滿足加工要求，工件加緊牢固可靠操作安全方便，成本低。所以在機床夾具設計時應注意以下問題。一 定位精度：工件在夾具中的定位精度主要與定位基準是否與工序基準重合。定位基準的形式和精度，定位原件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關。在采取提高定為基準的措施時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：27選擇加緊方式時加緊力應通過或靠緊主要支撐點，加緊力應靠緊切削部分，加緊力應垂直主要定為基準，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，以免工具與夾具產生過大變形。三 結構設計：夾具機構既要可靠，又要和生產綱領相適應，這樣才嫩符合多、快、好、省的原則。在大批量生產中，既要解決工件的質量問題，又要解決工件的產量問題，因此，在設計夾具時應采用高效，省力的夾具結構。2.1.1.夾具的基本要求一確定夾具的結構方案在廣泛收集和研究有關資料的基礎上，著手擬定夾具的結構方案，主要包括：（1）根據工藝的定位原理，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計夾緊機構。（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對刀塊或引導元件、微調機構等。 （4）協(xié)調各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結構和尺寸。在確定方案的過程中，會有各種方案供選擇，但應從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個與生產綱領相適應的最佳方案。二. 確保工件的加工質量保證工件加工質量是夾具的基本要求，也是對夾具設計的首要要求，為此，必須正確地設計與選擇定位方法、定位件及加緊裝置。必要時進行分析計算。也要注意夾具中其它影響加工質量的因素。三. 要有良好的結構工藝性設計方案其結構盡量簡單，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計為鉆床夾具，是用于閥體底面 4-10 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。282.1.3 基準的選擇 由零件圖可知，加工 4-10 孔必須對工件進行完全定位。使用鉆床加工，用 25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 個自由度，用短圓柱銷放在 10mm 的孔中與平面一起限制 5 個自由度，用菱形銷放在 10mm 的孔中限制一個自由度來是實現定位。定位方案如圖所示.2.1.4 切削力及夾緊力的計算f=0.02mm/r（查機械加工工藝手冊P545 表 2.4-38）V=0.75m/s （查機械加工工藝手冊P547 表 2.4-41）min/6.71520.10rdVnwWs 按機床說明，取 min/35r故實際切削速度： in/21.810dnVw切削工時： mi4.35.flt鉆孔時軸向力，扭矩，功率的計算公式查切削用量簡明手冊P77 表 2.32軸向力： (3.1)kfdCFFf yz0其中 =600， =1.0, =0.7, =0.95FZYKNf 02.1495267.0扭矩: mNyzMkMCM .105.93.8.0 (3.2)功率: (3.3)KwdVPoCc 032.130.85.30. 加工時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，且用的是螺紋來預緊?？刹槐匦：?。292.1.5 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 夾具操作設計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，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，由于是粗加工，在保證加工要求的前提下盡量提高勞動生產率，降低勞動強度。2.2.1 問題的提出30本夾具主要用來粗銑底平面，這個平面對25孔都有一定的技術要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產試驗率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。2.2.2 定位基準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間，準備采用手動夾緊。2.2.3 切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼銑刀，225，Z=20FNdzfCFqoueyzxp（見切削手冊表 3.28）其中： F=650， P =3.1， Fx=1.0， Zf=0.08， Fy=0.72， e=40， （在加工面上測量的近似值） Fu=0.86， od=225， Fq=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)在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數 K=。其中： 為基本安全系數 1.5；為加工性質系數 1.1；為刀具鈍化系數 1.1；為斷續(xù)切削系數 1.1。 K=1.51.11.11.13203=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規(guī)定為本零件在工作時與其相配孔的尺寸相同.（2）由于 76中心線應與其外端面垂直，此項技術要求主要應由配合中的側向間隙保證。（3）計算 76孔與端面銑加工后與孔中心線的最大平行度誤差。