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蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
閥體工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計(jì)
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、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。
閥體零件的工藝規(guī)程及銑Φ75凸臺(tái)面及鉆、攻4-M8螺紋的工裝夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(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。
I
蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
The planning process and fixture design
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process planning and milling Phi body parts of the 75 convex table and drilling, tapping the 4-M8 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.
I
蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
目錄
第1章 緒論 1
1．1引言 1
1．2機(jī)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(shè)計(jì) 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(zhǔn)的選擇原則 4
2．3．2精基準(zhǔn)選擇的原則 4
2．4制定工藝路線 5
2．5機(jī)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(shí) 8
第3章 閥體的夾具設(shè)計(jì) 24
3．1銑床夾具設(shè)計(jì) 24
3.1.1定位裝置的設(shè)計(jì) 24
3.1.2夾緊裝置的設(shè)計(jì) 25
3.1.3夾具體的示意圖、裝配圖 25
3．2鉆床夾具設(shè)計(jì) 26
3.2.1定位裝置的設(shè)計(jì) 27
3.2.2夾緊裝置的設(shè)計(jì) 28
3.2.3夾具體的示意圖、裝配圖 28
結(jié) 論 30
致 謝 31
參考文獻(xiàn) 32
34
第1章 緒論
1．1引言
閥體
英文：Valve body
是閥門中的一個(gè)主要零部件；根據(jù)壓力等級有不同的機(jī)械制造方法。例如：鑄造、鍛造等。
中低壓規(guī)格的閥體通常采用鑄造工藝生產(chǎn)閥體。
中高壓規(guī)格的閥體采用鍛造工藝生產(chǎn)。
與閥芯以及閥座密封圈一起形成密封后能夠有效承受介質(zhì)壓力。
1．2機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用
機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)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(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進(jìn)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(jìn)行工序設(shè)計(jì)（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(jì)算時(shí)間定額等。）
1．3閥體常用材料說明
1.灰鑄件
灰鑄件閥以其價(jià)格低廉、適用范圍廣而應(yīng)用在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質(zhì)的情況下，并廣泛地應(yīng)用于化工、印染、油化、紡織和許多其它對鐵污染影響少或沒有影響到的工業(yè)產(chǎn)品上。適用于工作溫度在-15～200℃之間，公稱壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門。
2. 球墨鑄鐵
球墨鑄鐵是鑄鐵的一種，這種鑄鐵，團(tuán)狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵中的片狀石墨。這種金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變使它的機(jī)械性能比普通的灰鑄鐵要好，而且不損傷其它性能。所以，用球墨鑄鐵制造的閥門比那些用灰鑄鐵制造的閥門使用壓力更高。適用于工作溫度在–30～350℃之間，公稱壓力PN≤4.0MPa的中低壓閥門。 適用介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。
3. 碳素鋼
起初發(fā)展鑄鋼是為適應(yīng)那些超出鑄鐵閥和青銅閥能力的生產(chǎn)需要。但由于碳鋼閥總的使用性能好，并對由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而產(chǎn)生應(yīng)力的抵抗強(qiáng)度大，就使它的使用范圍擴(kuò)大，通常包括了用鑄鐵閥和青銅閥門的工況條件。 適用于工作溫度在–29～425℃之間的中高壓閥門。其中16Mn、30Mn作溫度為–40～400℃之間，常用來替代ASTM A105。適用介質(zhì)為飽和蒸汽和過熱蒸汽。高溫和低溫油品、液化氣體、壓縮空氣、水、天燃?xì)獾?
1．4課題背景及發(fā)展趨勢
當(dāng)今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，作為向各行各業(yè)提供裝備的機(jī)械工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2．1毛坯的制造形式
零件材料為HT300，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)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(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2. 2零件分析
要對該零件的槽、平面和孔進(jìn)行加工。具體加工要求如下：
?160mm的端面 粗糙度6.3
? 86mm的端面 粗糙度6.3
? 57mm的孔 粗糙度12.5
? 48H7mm的孔 粗糙度3.2
? 70.6H11mm的孔 粗糙度6.3
60mm的孔 粗糙度6.3
? 54H7mm的孔 粗糙度3.2
M602-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度6.3
4- ?14mm的孔 粗糙度12.5
?75mm的凸臺(tái)面 粗糙度12.5
?32mm的凸臺(tái)面 粗糙度12.5
M482-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5
M181.5-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5
4-M8-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5
對其加工的技術(shù)要求：
1.鑄件應(yīng)符合JB/T 6431-92《容積式壓縮機(jī)用灰鑄鐵技術(shù)要求》的規(guī)定。
2.鑄件表面應(yīng)光潔，不得有型砂、芯砂、澆冒口、多肉、結(jié)疤及粘沙等存在，加工表面不應(yīng)有影響質(zhì)量的裂紋、縮松、砂眼和鐵豆、碰傷及刻痕等缺陷。
3.未注圓角半徑R6。
4.留有加工余量的表面硬度（190%p30）HB。
5.材料:HT300。
2．3 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.3.1 粗基準(zhǔn)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(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
對于類似回轉(zhuǎn)類零件，一般選用外圓面作這定位粗基準(zhǔn)，本套設(shè)計(jì)采用?86外圓面作為定位粗基準(zhǔn)。
2．3．2精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1） 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2） 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3） 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”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(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5） 有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
由上及零件圖知，選用Φ48H7孔、一個(gè)Φ14孔及Φ160端面作為定位精基準(zhǔn)。
2．4制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。
工藝方案一：
工序01鑄造
工序02人工時(shí)效
工序03車?160mm的端面
工序04車?86mm的端面
工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1
锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1
工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔
鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2
工序07鉆4-?14mm孔
工序08銑?75mm的凸臺(tái)面
工序09銑?32mm的凸臺(tái)面
工序10 鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2
工序11 鉆、攻M181.5-6H螺紋
工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋
工序13 去毛刺
工序14 檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
工藝方案二：
工序01鑄造
工序02人工時(shí)效
工序03車?160mm的端面
工序04車?86mm的端面
工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1
锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1
工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔
鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2
工序07銑?75mm的凸臺(tái)面
工序08銑?32mm的凸臺(tái)面
工序09鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2
工序10 鉆、攻M181.5-6H螺紋
工序11：鉆4-?14mm孔
工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋
工序13 去毛刺
工序14 檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
工藝方案的比較與分析：
上述兩個(gè)方案的差別在于，方案一把4-14mm孔的加工放得相對靠前，方案二則相反，采用方案一的好處在于，4-14mm孔早早加工出來，為后面工序的加工，提供了定位基準(zhǔn)，節(jié)約了后序加工的工時(shí)及夾具設(shè)計(jì)的難度，故采用方案一。
2．5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1. ?160mm端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步車削即可滿足其精度要求。
2. ? 86mm端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步車削即可滿足其精度要求。
3. ? 57mm孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步鏜削即可滿足其精度要求。
4. ? 48H7mm孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。二步鏜削，粗鏜——半精鏜即可滿足其精度要求。
5. ? 70.6H11mm孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步锪孔即可滿足其精度要求。
6. 60mm孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步鏜孔即可滿足其精度要求。
7. ? 54H7mm孔加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。二步鏜孔即粗鏜——半精鏜可滿足其精度要求。
8. M602-6H螺紋
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。
9. 4- ?14mm孔的加工余量
孔的尺寸不大，采用實(shí)心鑄造。
10. ?75mm的凸臺(tái)面
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步銑削即可滿足其精度要求。
11. ?32mm的凸臺(tái)面
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步銑削即可滿足其精度要求。
12. M482-6H螺紋
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。
13. M181.5-6H螺紋
M181.5-6H螺紋尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
14. 4-M8-6H螺紋
4-M8-6H螺紋尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
2．6確定切削用量及基本工時(shí)
工序01 鑄造。
工序02 人工時(shí)效
工序03車?160mm的端面
1.工件材料：HT300 δb=220MPa 鑄造
加工要求：車?160mm的端面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
2．計(jì)算切削用量
1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm
2) 進(jìn)給量f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時(shí)，f =0.10~0.35mm/r
按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r
3) 計(jì)算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min)
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 316r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與316r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為300r/min及400r/min。現(xiàn)選取=300r/min。
所以實(shí)際切削速度v=110r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1
L=80mm, =2.0mm, =0, =0
tm===1.708(min)
工序04車?86mm的端面
1.工件材料：HT300 δb=220MPa 鑄造
加工要求：車?86mm的端面
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
2．計(jì)算切削用量
1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm
2) 進(jìn)給量f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時(shí)，f =0.10~0.35mm/r
按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r
3) 計(jì)算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min)
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 587r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與587r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500r/min及600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實(shí)際切削速度v=180r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1
L=43mm, =2.0mm, =0, =0
tm===0.469(min)
工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1
锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1
工步一：锪?57mm深3mm孔
1、加工條件
加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=57mm深3，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用T68鏜床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=57mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=838.1r/mm
根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=800r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（2+6）mm=8mm
故有： t==0.004min
工步二：粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1
1．加工條件
加工要求：粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=56，，
L=（56+1.0+3）mm=60mm
故有=min=0.162min
工步三：锪?70.6H11深3.5mm孔
1、加工條件
加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用T68鏜床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=70.6mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=676.6r/mm
根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=700r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（3.5+6）mm=9.5mm
故有： t==0.034min
工步四：鏜?60mm孔并倒角C1
1．加工條件
加工要求：鏜?60mm孔并倒角C1，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=36.5，，
L=（36.5+2.0+3）mm=41.5mm
故有=min=0.056min
工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔
鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2
工步一：锪?70.6H11深3.5mm孔
1、加工條件
加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。
工藝要求：孔徑d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用T68鏜床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=70.6mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=676.6r/mm
根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=700r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（3.5+6）mm=9.5mm
故有： t==0.034min
工步二：粗鏜、半精鏜?54H7孔
1．加工條件
加工要求：粗鏜、半精鏜?54H7孔，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=91.5，，
L=（91.5+1.0+3）mm=95.5mm
故有=min=0.258min
工步三：鏜?54mm孔至?56mm
1．加工條件
加工要求：鏜?54mm孔至?56mm，單側(cè)加工余量Z=1.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=1.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=1.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=26.5，，
L=（26.5+1.0+3）mm=30.5mm
故有=min=0.052min
工步四：攻絲M602-6H螺紋并倒角C2
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=150mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊)
=(1000150)/(π60)=796.2r/mm
現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=800r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=150.7m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=2.0mm,
切出長度l2=3mm
加工長度l=26.5mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+26.5）/（0.25800）=0.158min
工序07鉆4-?14mm孔
工件材料：灰鑄鐵HT150
刀具：高速鋼鉆頭
加工要求：鉆4-?14mm孔
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=45mm/min
f=0.30mm/r( 參考相關(guān)手冊)
=100045/（π14）=1024r/mm
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=1000r/min
f=0.28mm/r
實(shí)際切削速度為
=44.0m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=7mm,
切出長度l2=3mm,
加工長度l=16mm
nw=（7+3+16）/（0.281000）=0.0929min
總的工時(shí)T=4t=0.371min
工序08銑?75mm的凸臺(tái)面
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=200mm/min
fz=0.2mm/z( 參考相關(guān)手冊)
=1000200/（π75）=849.3r/mm
現(xiàn)選用X51立式銑床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=800r/min
fm=0.2mm/min
實(shí)際切削速度為
=188.4m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=2.0mm,
切出長度l2=0mm,
加工長度l=37.5mm
=（2.0+0+37.5）/（8000.2）=0.247min
工序09銑?32mm的凸臺(tái)面
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=100mm/min
fz=0.2mm/z( 參考相關(guān)手冊)
=1000100/（π32）=995.2r/mm
現(xiàn)選用X51立式銑床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=1000r/min
fm=0.2mm/min
實(shí)際切削速度為
=100.5m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=2.0mm,
切出長度l2=0mm,
加工長度l=16mm
=（2.0+0+16）/（10000.2）=0.090min
工序10 鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2
工步一：鏜?40孔至?44
1．加工條件
加工要求：鏜?40mm孔至?44mm，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=30，，
L=（30+2.0+3）mm=35mm
故有=min=0.047min
工步二：攻M482-6H螺紋并倒倒C2
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=150mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊)
=(1000150)/(π48)=995.2r/mm
現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=1000r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=150.7m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=2.0mm,
切出長度l2=3mm
加工長度l=30mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+30）/（0.251000）=0.140min
工序11 鉆、攻M181.5-6H螺紋
工步一：鉆M181.5-6H螺紋底孔￠15
工件材料：灰鑄鐵HT300
刀具：高速鋼鉆頭
(1)鉆￠15孔
刀具：高速鋼鉆頭
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=48.5mm/min
f=0.15mm/r( 參考相關(guān)手冊)
現(xiàn)選用Z525立式鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=1000r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=47.1m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=2.0mm,
切出長度l2=3mm
加工長度l=20mm
t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.100min
工步二：攻M181.5-6H螺紋
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=50mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊)
=(100050)/(π18)=884.6r/mm
現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=800r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=45.2m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=1.5mm,
切出長度l2=0mm
加工長度l=20mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（1.5+0+20）/（0.25800）=0.106min
工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋
工步一：鉆4-M8-6H螺紋底孔?6.8
工件材料：灰鑄鐵HT300
刀具：高速鋼鉆頭
(1)鉆￠6.8孔
刀具：高速鋼鉆頭
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=21mm/min
f=0.15mm/r( 參考相關(guān)手冊)
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=1000r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=21.4m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=3.4mm,
切出長度l2=3mm
加工長度l=16mm
t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(3.4+3+16)/(0.251000)=0.0896min
總的工時(shí)：T=4t=0.358min
工步二：攻4-M8-6H螺紋
切削速度：參考有關(guān)手冊，
選取V=21mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊)
=(100021)/(π8)=836.0r/mm
現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機(jī)械加工手冊》選取
nw=800r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=20.1m/min
切削工時(shí)
切入長度l1=0.6mm,
切出長度l2=3mm
加工長度l=16mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.6+3+16）/（0.25800）=0.098min
總的工時(shí)：T=4t=0.392min
工序13 去毛刺
工序14 檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
第3章 閥體的夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。需要設(shè)計(jì)專用夾具。
3.1銑床夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)工序08銑?75mm的凸臺(tái)面的銑床夾具，本夾具將用于立式銑床X51，刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀
本夾具主要用來銑?75mm的凸臺(tái)面，保證尺寸68mm,與其他面沒有位置度要求，因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。
3．1.1定位裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，并選用精基準(zhǔn)定位，選擇ф48H7孔及ф160端面作為主要定位基準(zhǔn)，限制、、、、五個(gè)自由度、另外采用一個(gè)ф14孔定位，限制一個(gè)自由度，這樣工件被完全定位。
選定定位元件 工件以ф48H7孔及ф160端面作為定位基準(zhǔn)，對應(yīng)的定位元件為心軸與夾具體的表面，ф14孔輔助定位，對應(yīng)的定位元件為削邊銷。
（1）夾具體的尺寸
夾具體的總體尺寸480230240mm
夾具體底面與夾具體凸臺(tái)面的平行公差為0.03，與ф48H7孔軸線，垂直度公差為0.03，與ф14孔軸線的垂直度公差為0.03。
（2）誤差分析
(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-6）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式5-6）得：
則：
3．1.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)
為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，因?yàn)槭侵信a(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動(dòng)夾緊，而無需采用復(fù)雜的動(dòng)力裝置。
3．1.3銑床夾具的示意圖及裝配圖
夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3
圖3-1
圖3-2
圖3-3
3.2鉆床夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋的鉆床夾具，本夾具將用于搖臂鉆床Z3025，刀具：高速鋼麻花鉆、絲錐
本夾具主要用來工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋，與其他面沒有要求，因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。
3．2.1定位裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，并選用精基準(zhǔn)定位，選擇ф48H7孔及ф160端面作為主要定位基準(zhǔn)，限制、、、、五個(gè)自由度、另外采用一個(gè)ф14孔定位，限制一個(gè)自由度，這樣工件被完全定位。
選定定位元件 工件以ф48H7孔及ф160端面作為定位基準(zhǔn)，對應(yīng)的定位元件為心軸與夾具體的表面，ф14孔輔助定位，對應(yīng)的定位元件為削邊銷。
（1）夾具體的尺寸
夾具體的總體尺寸40020080mm
夾具體底面與夾具體凸臺(tái)面的平行公差為0.03，與ф48H7孔軸線，垂直度公差為0.03，與ф14孔軸線的垂直度公差為0.03。
（2）誤差分析
(1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
（式5-6）
式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中：
則代入（式5-6）得：
則：
3．2.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)
為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，因?yàn)槭侵信a(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動(dòng)夾緊，而無需采用復(fù)雜的動(dòng)力裝置。
3．2.3鉆床夾具的示意圖及裝配圖
夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3
圖3-1
圖3-2
圖3-3
總 結(jié)
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們將設(shè)計(jì)主要分為兩大部分進(jìn)行：工藝編制部分和夾具設(shè)計(jì)部分。
在工藝部分中，我們涉及到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(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)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(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。其中，工序機(jī)床的進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計(jì)算并查手冊確定。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)有了一次全面的綜合運(yùn)用，也學(xué)到了許多上課時(shí)沒涉及到的知識(shí)，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中，指導(dǎo)老師在大多數(shù)時(shí)間犧牲自己的寶貴休息時(shí)間，對我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我基本完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，但是，我知道自己的設(shè)計(jì)還有許多不足甚至錯(cuò)誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)受到了院系各級領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對我們四年來所學(xué)知識(shí)的綜合的檢測，更是一個(gè)對所學(xué)知識(shí)的回顧及綜合復(fù)習(xí)的過程；對機(jī)械繪圖、工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等過程等都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給了我足夠時(shí)間來完成整套夾具設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，得到了老師和同學(xué)的幫助與指導(dǎo)，在此表示感謝；也對做相關(guān)題目的同學(xué)的資助表示感謝，感謝他們在模具設(shè)計(jì)過程中對我的幫助和指導(dǎo)，尤其對擔(dān)任本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師表示深深敬意，在設(shè)計(jì)過程中遇到一些困難，在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設(shè)計(jì)，他對我設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設(shè)計(jì)的夾具最終更加的完善。
這次設(shè)計(jì)我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導(dǎo)。
參 考 文 獻(xiàn)
1， 鄒青 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2004，8
2， 趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
3， 孫麗媛 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲(chǔ)凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計(jì)量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1983，4
12，陶濟(jì)賢 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1986，4
13， 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7
14，龔定安 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
15，李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12