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安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課題名稱：行程調(diào)速閥（E22XQ-10） 的測繪及閥體工藝工裝設(shè)計(jì) 系 （部） 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 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(shí) 四、夾具的設(shè)計(jì) 1、問題的提出 2、定位基準(zhǔn)的選擇 3、夾定位元件的設(shè)計(jì) 4、切削力及夾緊力計(jì)算 5、定位誤差分析 6、鉆套設(shè)計(jì) 7、夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 總 結(jié) 致 謝 參考文獻(xiàn) 一、前 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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 行程調(diào)速閥閥體的工藝規(guī)程和鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6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，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，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，敬請老師們批評指正。 二、零件的工藝分析 行程調(diào)速閥閥體共有十四組加工表面，現(xiàn)分述如下： 1. 底面 2. 上端面 3. 2-Φ16H7孔、10.5、21的油槽及Φ18孔深6 4. Φ8孔、Φ15H7孔、Φ16 5. 前端面 6. 后端面 7. 右端面 8. 左端2-Φ20凸臺面 9. Φ19H7孔、Φ40深6 10. M19深2 11. 2-Φ8孔、4-Φ6孔及Φ1.5孔 12. 左端面2-Φ4孔、Φ10、Φ11.18、攻絲M14 13. 右端面Φ4孔 14. Φ1.5斜孔 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(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，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(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 行程調(diào)速閥閥體零件材料為HT300，毛坯重約2.5Kg。生產(chǎn)類型為大中批量生產(chǎn)，采用鑄造，9級精度組，加工余量等級F。 根據(jù)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(shè)計(jì)如下： 1. 底面 底面表面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 2. 上端面 上端面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 3. 2-Φ16H7孔、10.5、21的油槽及Φ18孔深6 2-Φ16H7孔、10.5、21的油槽及Φ18孔深6，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 4. Φ8孔、Φ15H7孔、Φ16 Φ8孔、Φ15H7孔、Φ16，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 5. 前端面 前端面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 6. 后端面 后端面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 7. 右端面 右端面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 8. 左端2-Φ20凸臺面 左端2-Φ20凸臺面粗糙度為Ra6.3，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4，知鑄件機(jī)械加工余量Z=2.5mm. 9. Φ19H7孔、Φ40深6 Φ19H7孔、Φ40深6，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 10. M19深2 M19深2，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 11. 2-Φ8孔、4-Φ6孔及Φ1.5孔 2-Φ8孔、4-Φ6孔及Φ1.5孔，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 12. 左端面2-Φ4孔、Φ10、Φ11.18、M14 左端面2-Φ4孔、Φ10、Φ11.18、M14，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 13. 右端面Φ4孔 右端面Φ4孔，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 14. Φ1.5斜孔 Φ1.5斜孔，因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。 2、 基面的選擇的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)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(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)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(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。 由上及對行程調(diào)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(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇： 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，選用底面及2-Φ16H7孔，作為定位精基準(zhǔn)。 3、制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。 工序01：鑄造 工序02：人工時(shí)效 工序03：銑工件底面 工序04：銑工件上端面 工序05：鉆、擴(kuò)、鉸2-Φ16H7孔、擴(kuò)10.5、21的油槽及Φ18孔深6 工序06：鉆Φ8孔、擴(kuò)、鉸Φ8孔至Φ15H7孔、擴(kuò)Φ15孔至Φ16 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-Φ20凸臺面 工序11：鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6 工序12：攻絲M19深2 工序13：鉆2-Φ8孔、4-Φ6孔及Φ1.5孔 工序14：鉆左端面2-Φ4孔、擴(kuò)Φ4孔至Φ10、擴(kuò)Φ10孔至Φ11.18、攻絲M14 工序15：鉆右端面Φ4孔 工序16：鉆Φ1.5斜孔 工序17：去毛刺 工序18：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫 4、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：銑工件底面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00n/min 當(dāng)＝800r/min時(shí) =0.24800mm/r=640mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=102.5mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序04：銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00n/min 當(dāng)＝800r/min時(shí) =0.24800mm/r=640mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=102.5mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序05：鉆、擴(kuò)、鉸2-Φ16H7孔、擴(kuò)10.5、21的油槽及Φ18孔深6 工步一：鉆Φ15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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =477.7r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=65mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（65+6）mm=71mm 故有： t==0.710min 工步二：擴(kuò)Φ15孔至Φ15.8 利用擴(kuò)孔鉆將Φ15孔至Φ15.8，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ15.8孔至Φ16H7 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：擴(kuò)10.5、21的油槽 擴(kuò)10.5、21的油槽，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步五：擴(kuò)16孔至Φ18深6 利用擴(kuò)孔鉆將Φ16孔至Φ18深6，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：鉆Φ8孔、擴(kuò)、鉸Φ8孔至Φ15H7孔、擴(kuò)Φ15孔至Φ16 工步一鉆Φ8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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =537.4r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=37mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（37+6）mm=43mm 故有： t==0.215min 工步二：擴(kuò)Φ8孔至Φ14.8 利用擴(kuò)孔鉆將Φ8孔至Φ14.8，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ14.8孔至Φ15H7 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：擴(kuò)Φ15孔至Φ16 利用擴(kuò)孔鉆將Φ15孔至Φ16，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序07：銑工件前端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600n/min 當(dāng)＝600r/min時(shí) =0.24600mm/r=480mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=102.5mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：銑工件后端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00n/min 當(dāng)＝600r/min時(shí) =0.24600mm/r=480mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=102.5mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序09：銑工件右端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00n/min 當(dāng)＝800r/min時(shí) =0.24800mm/r=640mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=65mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序10：銑左端2-Φ20凸臺面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?300 當(dāng)＝1300r/min時(shí) =0.241300mm/r=1040mm/r 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：=20mm，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序11：鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6 工步一鉆Φ17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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =702.5r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(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=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.164min 工步二：擴(kuò)Φ17孔至Φ18.8 利用擴(kuò)孔鉆將Φ17孔至Φ18.8，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸Φ18.8孔至Φ19H7 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6 利用擴(kuò)孔鉆將Φ19孔至Φ40，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序12：攻絲M19深2 選擇M19mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 =838.1r/min 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序13：鉆2-Φ8孔、4-Φ6孔及Φ1.5孔 工步一：鉆2-Φ8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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =537.4r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.460min 工步二：鉆4-Φ6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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =716.6r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(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=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.658min 工步三：鉆Φ1.5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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =1592.4r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1600r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.072min 工序14：鉆左端面2-Φ4孔、擴(kuò)Φ4孔至Φ10、擴(kuò)Φ10孔至Φ11.18、攻絲M14 工步一：鉆左端面2-Φ4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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =1074.8r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=75mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（75+6）mm=81mm 故有： t==0.405min 工步二：擴(kuò)Φ4孔至Φ10 利用擴(kuò)孔鉆將Φ4孔至Φ10，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：擴(kuò)Φ10孔至Φ11.18 利用擴(kuò)孔鉆將Φ10孔至Φ11.18，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按鉆床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：攻絲M14深11 選擇M14mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 =1137.4r/min 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序15：鉆右端面Φ4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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =1074.8r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1000r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=28.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（28.5+6）mm=34.5mm 故有： t==0.086min 工序16：鉆Φ1.5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(jī)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(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =1592.4r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=1600r/mm，。 4．計(jì)算基本工時(shí) 根據(jù)公式 式中，，l=40mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計(jì)算得， L=（40+6）mm=46mm 故有： t==0.072min 工序17：去毛刺 工序18：檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫 四、夾具的設(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。有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計(jì)工序11：鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6的夾具設(shè)計(jì)。 1、問題提出 本夾具主要用來鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6，生產(chǎn)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(chǎn)效率。 2、定位基準(zhǔn)的選擇 以底面及2-Φ16孔來定位，底面與夾具體配合限制三個(gè)自由度，一個(gè)Φ16孔與心軸配合限制二個(gè)自由度，另一個(gè)Φ16孔與削邊銷配合限制一個(gè)自由度，共限制六個(gè)自由度，工件實(shí)現(xiàn)完全定位。 3、定位元件的設(shè)計(jì) 本工序選用的定位基準(zhǔn)為底面及2-Φ16孔，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一心軸、一削邊銷，夾具體。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對心軸、削邊銷、夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4、切削力和夾緊力的計(jì)算 （1）鉆削力的計(jì)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） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 5、定位誤差分析 (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： 代入（式5-5）得： = = 6、鉆套設(shè)計(jì) 鉆、擴(kuò)、鉸Φ19H7孔、擴(kuò)Φ19孔至Φ40深6的加工需鉆，然后擴(kuò)、鉸、再擴(kuò)，因?yàn)殂@后還要擴(kuò)、鉸、再擴(kuò)，為了我們鉆后能及時(shí)的的攻絲。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ17的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ17。再擴(kuò)孔、鉸孔、最后再擴(kuò)孔。 快換鉆套圖如下： 鉆套尺寸如下圖： 7、夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。本工序?yàn)殂@切削余量小，切削力小，所以一般的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)就能達(dá)到本工序的要求。 裝配圖如下 夾具體如下： 總 結(jié) 設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(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)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)雖然只有三個(gè)月時(shí)間，但在這三個(gè)月時(shí)間中使我對這次設(shè)計(jì)有了很深的體會(huì)。 這次設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)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(shù)的確定、計(jì)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(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識重新復(fù)習(xí)了一遍。 這次設(shè)計(jì)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(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(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)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)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(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)。 這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。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，他嚴(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，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(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)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M] ．貴州人民出版社，1983．4． [7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5． [8]福玲陳堯明主編 .液壓與氣壓傳動(dòng) [9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊[M]．中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12． [11] 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