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第 1 頁 共 39 頁 安 徽 機 電 職 業(yè) 技 術 學 院 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 課題名稱 行程調速閥 E22XQ 10 的測繪及閥體工藝工裝設計 系 部 機械工程系 專 業(yè) 機械設計與制造 班 級 姓 名 學 號 指導教師 第 2 頁 共 39 頁 目 錄 一 前言 二 零件的工藝分析 三 工藝的制定 1 確定毛坯的制造形式 2 基面的選擇傳 3 制定工藝路線 4 確定切削用量及基本工時 四 夾具的設計 1 問題的提出 2 定位基準的選擇 3 夾定位元件的設計 4 切削力及夾緊力計算 5 定位誤差分析 6 鉆套設計 7 夾具設計及操作簡要說明 總 結 致 謝 參考文獻 第 3 頁 共 39 頁 一 前 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品 并把它們裝備 成機械裝備的行業(yè) 機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用 也可以為其它 行業(yè)的生產提供裝備 社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品 我們 的生活離不開制造業(yè) 因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè) 是一個國家或 地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱 從某中意義上講 機械制造水平的高低是衡 量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標 行程調速閥閥體的工藝規(guī)程和鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6的夾具設計是在學完了機械制圖 機械制造技術基礎 機械設計 機械工 程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié) 正確地解決一個零件在加工中 的定位 夾緊以及工藝路線安排 工藝尺寸確定等問題 并設計出專用夾具 保證零件的加工質量 本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力 因此本次設 計綜合性和實踐性強 涉及知識面廣 所以在設計中既要注意基本概念 基本 理論 又要注意生產實踐的需要 只有將各種理論與生產實踐相結合 才能很 好的完成本次設計 本次設計水平有限 其中難免有缺點錯誤 敬請老師們批評指正 第 4 頁 共 39 頁 二 零件的工藝分析 行程調速閥閥體共有十四組加工表面 現分述如下 1 底面 2 上端面 3 2 16H7孔 1 0 5 2 1的油槽及 18孔深6 4 8孔 15H7孔 16 5 前端面 6 后端面 7 右端面 8 左端2 20凸臺面 9 19H7孔 40深6 10 M19深2 11 2 8孔 4 6孔及 1 5孔 12 左端面2 4孔 10 11 18 攻絲M14 13 右端面 4孔 14 1 5斜孔 第 5 頁 共 39 頁 三 工藝的制定 1 確定毛坯的制造形式 零件材料為鑄件 考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷 采用這 種材料零件的強度也能保證 由于零件成批生產 而且零件的輪廓尺寸不大 選用鑄造 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 行程調速閥閥體零件材料為HT300 毛坯重約2 5Kg 生產類型為大中批量 生產 采用鑄造 9級精度組 加工余量等級F 根據上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的加工余量 對毛坯 初步設計如下 1 底面 底面表面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表2 2 4 知鑄 件機械加工余量Z 2 5mm 2 上端面 上端面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表2 2 4 知鑄件 機械加工余量Z 2 5mm 3 2 16H7孔 1 0 5 2 1的油槽及 18孔深6 2 16H7孔 1 0 5 2 1的油槽及 18孔深6 因孔的尺寸小于30 故采用實 心鑄造 4 8孔 15H7孔 16 8孔 15H7孔 16 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 5 前端面 前端面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表2 2 4 知鑄件 機械加工余量Z 2 5mm 6 后端面 后端面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表2 2 4 知鑄件 機械加工余量Z 2 5mm 7 右端面 第 6 頁 共 39 頁 右端面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表2 2 4 知 鑄件機械加工余量Z 2 5mm 8 左端2 20凸臺面 左端2 20凸臺面粗糙度為Ra6 3 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 知鑄件機械加工余量Z 2 5mm 9 19H7孔 40深6 19H7孔 40深6 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 10 M19深2 M19深2 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 11 2 8孔 4 6孔及 1 5孔 2 8孔 4 6孔及 1 5孔 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 12 左端面2 4孔 10 11 18 M14 左端面2 4孔 10 11 18 M14 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 13 右端面 4孔 右端面 4孔 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 14 1 5斜孔 1 5斜孔 因孔的尺寸小于30 故采用實心鑄造 2 基面的選擇的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可 以使加工質量得到保證 生產率得以提高 否則 不但使加工工藝過程中的問 題百出 更有甚者 還會造成零件大批報廢 使生產無法進行 粗基準選擇應當滿足以下要求 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 第 7 頁 共 39 頁 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 由上及對行程調速閥閥體的分析可知 選用上端面 前后端面及右端面作為定 位粗基準 精基準的選擇 1 用設計基準作為定位基準 實現 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 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 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 選用底面及 2 16H7 孔 作為定位精基準 3 制定工藝路線 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 在生產綱領已確定為成批生產的條件下 可以 考慮采用通用機床配以專用夾具 并盡量使工序集中在提高生產率 工序 01 鑄造 工序 02 人工時效 工序 03 銑工件底面 工序 04 銑工件上端面 工序 05 鉆 擴 鉸 2 16H7 孔 擴 1 0 5 2 1的油槽及 18 孔深 6 工序 06 鉆 8 孔 擴 鉸 8 孔至 15H7 孔 擴 15 孔至 16 第 8 頁 共 39 頁 工序 07 銑工件前端面 工序 08 銑工件后端面 工序 09 銑工件右端面 工序 10 銑左端 2 20 凸臺面 工序 11 鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6 工序 12 攻絲 M19深 2 工序 13 鉆 2 8 孔 4 6 孔及 1 5 孔 工序 14 鉆左端面 2 4 孔 擴 4 孔至 10 擴 10 孔至 11 18 攻 絲 M14 工序 15 鉆右端面 4 孔 工序 16 鉆 1 5 斜孔 工序 17 去毛刺 工序 18 檢驗至圖紙要求并入庫 4 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 銑工件底面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d0 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據表查出 則 min 2 796in 501210rrdvn 按機床標準選取 800n min 第 9 頁 共 39 頁 min 6 125in 1085dnvw 當 800r min 時 0 2 4 800mm r 640mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 60 3 計算工時 切削工時 102 5mm 則機動工時為ll5 21ml0 2 in68 i 0821 ifnltwm 工序 04 銑工件上端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d0 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據表查出 則 min 2 796in 501210rrdvn 按機床標準選取 800n min in 6 125in 108vw 當 800r min 時 0 2 4 800mm r 640mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 60 第 10 頁 共 39 頁 3 計算工時 切削工時 102 5mm 則機動工時為lml5 21 l0 2in68 i 0821 ifnltwm 工序 05 鉆 擴 鉸 2 16H7 孔 擴 1 0 5 2 1的油槽及 18 孔深 6 工步一 鉆 15 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 15mm 通孔 精度 H7 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 15mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 30vc 切削速度的修正系數為 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 52i 75 13kvc 0 1nd 第 11 頁 共 39 頁 mr 154 3 0 477 7r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 500r mm in 6 13vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 65mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 65 6 mm 71mm 故有 t 0 710minmin24 0571 工步二 擴 15 孔至 15 8 利用擴孔鉆將 15 孔至 15 8 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削 用量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 3108 mdvw 切削工時 則機動工時為l65 l4 l2in59 37 0821 ifntwm 工步三 鉸 15 8 孔至 16H7 第 12 頁 共 39 頁 根據參考文獻 表 2 25 得rmf 4 0 2 min 12 8v in 65 4 8 19rns 查參考文獻 表 4 2 2 按機床實際進給量和實際轉速 取 實際切削速度 rmf 35 0i rw in 3 9v 切削工時 則機動工時為l6 ml1 0l2in965 3 98521 ifntwm 工步四 擴 1 0 5 2 1的油槽 擴 1 0 5 2 1的油槽 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用量可根 據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 12 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 3108mdvw 切削工時 則機動工時為l2 ll02in15 7 681 ifntwm 工步五 擴 16孔至 18 深 6 利用擴孔鉆將 16 孔至 18 深 6 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切 削用量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 0 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 第 13 頁 共 39 頁 min 4 612331 2vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 46 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 8 310mdvw 切削工時 則機動工時為l6 l l02in18 57 821 ifntwm 工序 06 鉆 8 孔 擴 鉸 8 孔至 15H7 孔 擴 15 孔至 16 工步一鉆 8 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 8mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 8mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 30vc 第 14 頁 共 39 頁 切削速度的修正系數為 0 1 TvK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 min 52in 75 013kvc 0 1nd mr 84 35 537 4r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 500r mm in 6 13vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 37mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 37 6 mm 43mm 故有 t 0 215minmin14 053 工步二 擴 8 孔至 14 8 利用擴孔鉆將 8 孔至 14 8 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用 量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 2 3108 mdvw 第 15 頁 共 39 頁 切削工時 則機動工時為ml35 l4 31ml02 in91 57 6821 ifntw 工步三 鉸 14 8 孔至 15H7 根據參考文獻 表 2 25 得rmf 4 0 2 in 2 8mv in 65 4 8 19rns 查參考文獻 表 4 2 2 按機床實際進給量和實際轉速 取 實際切削速度 rmf 35 0i rw in 3 9v 切削工時 則機動工時為l ml1 0l02in56 3 98521 ifntwm 工步四 擴 15 孔至 16 利用擴孔鉆將 15 孔至 16 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用 量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 3108mdvw 切削工時 則機動工時為l28 l5 l02in735 1 61 ifntwm 工序 07 銑工件前端面 1 選擇刀具 第 16 頁 共 39 頁 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d70 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據表查出 則 min 7 568in 701210rrdvn 按機床標準選取 600n min in 9 13in 106vw 當 600r min 時 0 2 4 600mm r 480mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 50 3 計算工時 切削工時 102 5mm 則機動工時為ll 21ml0 52 in1 i 0521 ifnltwm 工序 08 銑工件后端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d70 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 第 17 頁 共 39 頁 根據表查出 則 min 7 568in 701210rrdvn 按機床標準選取 600n min in 9 13in 106vw 當 600r min 時 0 2 4 600mm r 480mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 50 3 計算工時 切削工時 102 5mm 則機動工時為ll 21ml0 52 in1 i 0521 ifnltwm 工序 09 銑工件右端面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d0 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據表查出 則 min 2 796in 501210rrdvn 按機床標準選取 800n min in 6 125in 108vw 第 18 頁 共 39 頁 當 800r min 時 0 2 4 800mm r 640mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 60 3 計算工時 切削工時 65mm 則機動工時為ll5 21ml0 2 in453 i 08621 ifnltwm 工序 10 銑左端 2 20 凸臺面 1 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀 刀片采用 YG8 map0 1 d30 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度ap0 2 決定每次進給量及切削速度 根據 X51 型銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據表查出 則 min 0 1327in 302510rrdvns 按機床標準選取 1300 in 5 12in 10vw 當 1300r min 時 0 2 4 1300mm r 1040mm rwzmnf 按機床標準選取 rmf 10 3 計算工時 切削工時 20mm 則機動工時為ll5 21l02 第 19 頁 共 39 頁 min162 0i2 01321 ifnltwm 工序 11 鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6 工步一鉆 17 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 17mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 17mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 50vc 切削速度的修正系數為 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 37i 7 15kvc 0 1nd mr 74 35 702 5r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 第 20 頁 共 39 頁 n 700r mm min 3 15vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 40mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 40 6 mm 46mm 故有 t 0 164minmin14 07 工步二 擴 17 孔至 18 8 利用擴孔鉆將 17 孔至 18 8 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削 用量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 0 18 0mdvw 切削工時 則機動工時為l4 l9 l32in1 57 06821 ifntwm 工步三 鉸 18 8 孔至 19H7 根據參考文獻 表 2 25 得rmf 4 2mi 2 8vin 65 4 8 19rns 查參考文獻 表 4 2 2 按機床實際進給量和實際轉速 取 第 21 頁 共 39 頁 實際切削速度 rmf 35 0 min 198rnw min 3 9v 切削工時 則機動工時為l40l l2in6 0135 9821 ifntwm 工步四 擴 19 孔至 40 深 6 利用擴孔鉆將 19 孔至 40 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用 量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 5 810mdvw 切削工時 則機動工時為l28 l l02in735 1 61 ifntwm 工序 12 攻絲 M19深 2 選擇 M19mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即f p1 25 fmr min 50vc 838 1r minrDn 19501 按機床選取 i8w 基本工時 min07 15 621 ifnltm 第 22 頁 共 39 頁 工序 13 鉆 2 8 孔 4 6 孔及 1 5 孔 工步一 鉆 2 8 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 8mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 8mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 30vc 切削速度的修正系數為 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 52i 75 13kvc 0 1nd mr 84 35 537 4r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 500r mm in 6 13vc 第 23 頁 共 39 頁 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 40mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 40 6 mm 46mm 故有 t 0 460minmin24 05 工步二 鉆 4 6 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 6mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 6mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 30vc 切削速度的修正系數為 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 52i 75 13kvc 第 24 頁 共 39 頁 0 1vnd mr 64 35 716 6r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 700r mm in 5 14vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 40mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 40 6 mm 46mm 故有 t 0 658minmin4 07 工步三 鉆 1 5 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 1 5mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 1 5mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 第 25 頁 共 39 頁 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fmr 02d min 10vc 切削速度的修正系數為 TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 57i 75 1kvc 0 1nd mr 5 437 1592 4r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 1600r mm in 8 26vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 40mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 40 6 mm 46mm 故有 t 0 072minmin14 06 工序 14 鉆左端面 2 4 孔 擴 4 孔至 10 擴 10 孔至 11 18 攻 絲 M14 工步一 鉆左端面 2 4 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 4mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 第 26 頁 共 39 頁 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 4mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 18vc 切削速度的修正系數為 0 TK Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 53i 75 18kvc 0 1nd mr 4 35 1074 8r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 1000r mm in 5 21vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 75mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 75 6 mm 81mm 第 27 頁 共 39 頁 故有 t 0 405minmin24 018 工步二 擴 4 孔至 10 利用擴孔鉆將 4 孔至 10 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削用量 可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw i 1 2081mdvw 切削工時 則機動工時為l5 l 31l32in967 57 06821 ifntwm 工步三 擴 10 孔至 11 18 利用擴孔鉆將 10 孔至 11 18 根據有關手冊規(guī)定 擴鉆的切削 用量可根據鉆孔的切削用量選取 rmff 87 0 5 75 06 1212 鉆 根據機床說明書 選取 f5 min 4 6123312vv 鉆 則主軸轉速為 并按鉆床說明書取in 4 6 5rn 實際切削速度為mi 68rnw in 4 2108 mdvw 第 28 頁 共 39 頁 切削工時 則機動工時為ml14 l59 01ml32 in908 7 682 ifntw 工步四 攻絲 M14深 11 選擇 M14mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即f p1 25 fmr min 50vc 1137 4r minrDn 14501 按機床選取 iw 基本工時 min018 25 10421 ifnltm 工序 15 鉆右端面 4 孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 4mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 4mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 第 29 頁 共 39 頁 時 0 4 fmr 02d min 18vc 切削速度的修正系數為 0 TK Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 53i 75 18kvc 0 1nd mr 4 35 1074 8r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 1000r mm in 5 21vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 28 5mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 yl 2 29查出 計算得 6 L 28 5 6 mm 34 5mm 故有 t 0 086minmin14 053 工序 16 鉆 1 5 斜孔 1 加工條件 加工材料 HT300 鑄件 工藝要求 孔徑 d 1 5mm 用乳化液冷卻 機床 選用 Z525鉆床和專用夾具 2 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭 如圖 3所示 其直徑 d 1 5mm 鉆頭幾何形狀為 根據 切削用量手冊 表 2 1及表 2 2 標準鉆頭 后角 橫刃長度 弧面長25 120 Kr 01 50 2 5bm 度 lm 第 30 頁 共 39 頁 3 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 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 39 0 2 計算切削速度 根據 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 時 0 4 fr 02d min 10vc 切削速度的修正系數為 TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 57i 75 1kvc 0 1nd mr 5 437 1592 4r mm 根據 Z525型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 1600r mm in 8 26vc 4 計算基本工時 根據公式 nf Ltm 式中 l 40mm 入切量及超切量由 切削用量手冊 表 2 29 yl 查出 計算得 6y L 40 6 mm 46mm 故有 t 0 072minmin14 06 工序 17 去毛刺 工序 18 檢驗至圖紙要求并入庫 第 31 頁 共 39 頁 四 夾具的設計 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 有 老師分配的任務 我被要求設計工序 11 鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6的夾具設計 1 問題提出 本夾具主要用來鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6 生產批量 中 大比量 與其他面沒有任何位置度要求 故只考慮生產效率 2 定位基準的選擇 以底面及 2 16 孔來定位 底面與夾具體配合限制三個自由度 一個 16 孔 與心軸配合限制二個自由度 另一個 16 孔與削邊銷配合限制一個自由度 共 限制六個自由度 工件實現完全定位 3 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為底面及 2 16 孔 所以相應的夾具上的定位元件 應是一心軸 一削邊銷 夾具體 因此進行定位元件的設計主要是對心軸 削 邊銷 夾具體進行設計 4 切削力和夾緊力的計算 1 鉆削力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工 鉆削力 由 切削手冊 得 鉆削力 式 5 2 6 08 2HBDfF 第 32 頁 共 39 頁 鉆削力矩 式 5 3 6 08 91HBfDT 式中 10 5Dm maxaxmin187491733 代入公式 5 2 和 5 3 得1 2fr N2784x056F6 08 5391 1T 9 2 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKf 21 其中 f為夾緊面上的摩擦系數 取 25 01 f F G G為工件自重zP NfFN4 35121 夾緊螺釘 公稱直徑 d 8mm 材料 45鋼 性能級數為 6 8級 MPaB06 MPaBs4801 螺釘疲勞極限 B9263 2 1 極限應力幅 akma7 51li 許用應力幅 MPSa3 li 螺釘的強度校核 螺釘的許用切應力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 滿足要求 8 24cHdF PaNc153 2 第 33 頁 共 39 頁 經校核 滿足強度要求 夾具安全可靠 5 定位誤差分析 1 移動時基準位移誤差 yj 式 5 5 yj min11XDd 式中 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差1 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙min 代入 式 5 5 得 yj min11XDd 0 9 16 25 2 轉角誤差 式 5 6 LXdXdtg2min2min11 式中 圓柱銷孔的最大偏差1 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 削邊銷孔的最大偏差2d 削邊銷孔的最小偏差D 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 5 6 得 則 0 9 60 9 04 6235tg 0 621 代入 式 5 5 得 yj min11XDd 1 025 第 34 頁 共 39 頁 6 鉆套設計 鉆 擴 鉸 19H7 孔 擴 19 孔至 40 深 6的加工需鉆 然后擴 鉸 再擴 因為鉆后還要擴 鉸 再擴 為了我們鉆后能及時的的攻絲 故選用快 換鉆套 其結構如下圖所示 以減少更換鉆套的輔助時間 根據工藝要求 即先用 17 的麻花鉆鉆孔 根據 GB1141 84的規(guī)定鉆頭上偏差為零 故鉆套 孔徑為 17 再擴孔 鉸孔 最后再擴孔 快換鉆套圖如下 鉆套尺寸如下圖 第 35 頁 共 39 頁 7 夾具設計及操作簡要說明 如前所述 在設計夾具時 應該注意提高勞動生產率避免干涉 應使夾具結構簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序 為鉆床夾具選擇了螺旋夾緊機構 本工序為鉆切削余量小 切削力小 所以一般的螺旋夾緊機構就能達到本工序的要求 裝配圖如下 第 36 頁 共 39 頁 夾具體如下 第 37 頁 共 39 頁 總 結 設計是大學學習中最重要的一門科目 它要求我們把大學里學到的所有知 識系統(tǒng)的組織起來 進行理論聯(lián)系實際的總體考慮 需把金屬切削原理及刀具 機床概論 公差與配合 機械加工質量 機床夾具設計 機械制造工藝學等專 業(yè)知識有機的結合起來 同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力 因此本次設計 綜合性和實踐性強 涉及知識面廣 所以在設計中既了解了基本概念 基本理 論 又注意了生產實踐的需要 將各種理論與生產實踐相結合 來完成本次設 計 設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識 發(fā)現 提出 分析和解決實際問題 鍛煉實 踐能力的重要環(huán)節(jié) 更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與 實踐相結合的綜合訓練 這次設計雖然只有三個月時間 但在這三個月時間中 使我對這次設計有了很深的體會 這次設計使我以前所掌握的關于零件加工方 面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握 比如參數的確定 計算 材料的選取 加工方式的選取 刀具選擇 量具選擇等 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝 等方面的知識 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高 再次體會到理論與實踐相結合時 理論與實踐也存在差異 回顧起此次設計 至今我仍感慨頗多 的確 從選題到完成定稿 從理論 到實踐 在整整一學期的日子里 可以說學到了很多很多的的東西 同時鞏固 了以前所學過的知識 而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識 通過這 次設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的 只有理論知識是遠遠不夠的 只有把所學的理論知識與實踐相結合起來 從理論中得出結論 才能真正的實 用 在生產過程中得到應用 在設計的過程中遇到了許多問題 當然也發(fā)現了 自己的不足之處 對以前所學過的知識理解得不夠深刻 掌握得不夠牢固 通 過這次設計 讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍 這次設計雖然順利完成了 也解決了許多問題 也碰到了許多問題 老師 的辛勤指導下 都迎刃而解 同時 在老師的身上我也學得到很多額外的知識 在此我表示深深的感謝 同時 對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老 師再次表示忠心的感謝 第 38 頁 共 39 頁 致 謝 這次設計使我收益不小 為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數據存在大量的重復和重疊 由于經驗不足 在選取數據上存在一些問題 不過我的指導老師每次都很有耐 心地幫我提出寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很順利的 完成了畢業(yè)設計 這次設計成績的取得 與指導老師的細心指導是分不開的 在此 我衷心 感謝我的指導老師 特別是每次都放下她的休息時間 耐心地幫助我解決技術 上的一些難題 他嚴肅的科學態(tài)度 嚴謹的治學精神 精益求精的工作作風 深深地感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 他都始終給予我細 心的指導和不懈的支持 多少個日日夜夜 他不僅在學業(yè)上給我以精心指導 同時還在思想 生活上給我以無微不至的關懷 除了敬佩指導老師的專業(yè)水平 外 他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣 并將積極影響我 今后的學習和工作 在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 第 39 頁 共 39 頁 參考文獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社 2005 1 3 上海市金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 上?？茖W技術出版社 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術出版社 2003 10 6 都克勤 機床夾具結構圖冊 M 貴州人民出版社 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社 2001 5 8 福玲 陳堯明 主編 液壓與氣壓傳動 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術出版社 1987 12 王光斗 機床夾具設計手冊 M 上?？茖W技術出版社 2002 8 許 12 13 福玲 陳堯明 主編 液壓與氣壓傳動 14 朱龍根 機械設計手冊 機械工業(yè)出版社