閥腔的加工工藝規(guī)程及銑上端面夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含4張CAD圖紙+帶工藝過程、工序卡片】-jjsj9-1

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工序卡1.dwg

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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

閥腔——A1.dwg

閥腔的加工工藝規(guī)程及銑上端面夾具設(shè)計說明書正文.doc

閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計

摘  要

本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)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)程及銑工件上端面夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)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(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)計中注意改進。

關(guān)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 end milling process planning and fixture design is a design 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(shè)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(shè)計 24

3．1銑床夾具設(shè)計 24

3.1.1定位裝置的設(shè)計 24

3.1.2夾緊裝置的設(shè)計 25

3.1.3夾具體的示意圖、裝配圖 25

結(jié)  論 28

致  謝 29

參考文獻 30

1 閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)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 件上端面夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)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(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)計中注意改進。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 2 he of of on is a 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(shè)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(shè)計 ............................................................................................................... 24 3． 1 銑床夾具設(shè)計 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 體的示意圖、裝配圖 .................................................................................. 25 結(jié) 論 ............................................................................................................................................ 28 致 謝 ............................................................................................................................................ 29 參考文獻 ......................................................................................................................................... 30 4 第 1 章 緒論 1． 1 引言 制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關(guān)?，F(xiàn)代制造技術(shù)是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)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(nóng)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(shù)水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，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(shù)。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提 高，對精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機的制造技術(shù)的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)燃機制造技術(shù)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(shù)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(shù)的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術(shù)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(guān)，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(shù)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(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)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進，經(jīng)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(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(shè)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(shù)路線 1. 深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究中，應(yīng)當掌握下 面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，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(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，分析產(chǎn)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(shè)備等），進行工序設(shè)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(shù)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(shè)計夾緊機構(gòu) 夾緊力的作用點和方向應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(wǎng)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(gòu)，傳動裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。 6. 標注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)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(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項技術(shù)措施 。我們在設(shè)計中也應(yīng)該注意一些重要方法，我們必須深入生產(chǎn)實踐調(diào)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(shù)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(shè)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(chǎn)綱領(lǐng) —— 夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)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(shè)計，我也要了解并注意設(shè)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(guān)。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(yīng)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(guān)。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(yīng)采用調(diào)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?qū)Φ对肀ＷC。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(chǎn)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(fù)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(shè)計 2． 1 毛坯的制造形式 零件材料為 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、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(shù)要求： B/T 9140積式壓縮機用球墨鑄鐵技術(shù)條件》的規(guī)定。 得有型砂、芯砂、澆冒口、結(jié)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(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)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(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： 1） 用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)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(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一 ” ，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)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(yīng)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(fù)加工的原則。 10 5） 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、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。 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(yīng)當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)濟效果，以便降低生產(chǎn)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(nèi)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(nèi)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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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(zhuǎn)速 π ??? 41r/機床說明書 (見《工藝手冊》表 與 541r/近的機 床轉(zhuǎn)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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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 當鑄鐵硬度 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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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(shù)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(guān)手冊， 選取 V=45mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=45mm/21 f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需要設(shè)計專用夾具。 床夾具設(shè)計 設(shè)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(zhì)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(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。 3． 位裝置的設(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(gòu)夾緊工件，因為是中批生產(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復(fù)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 總 結(jié) 這次設(shè)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(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取 數(shù)據(jù)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設(shè)計。 這次設(shè)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，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W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(guān)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。 29 致 謝 這次 課程 設(shè)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(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)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 課程 設(shè)計。 這次 課程 設(shè)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 他 的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題， 他 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W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(guān)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。 30 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004， 8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984， 2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002， 12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990， 12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002， 7 7， 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997， 12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2 1 閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)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 件上端面夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)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(guān)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(shè)計，選擇設(shè)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(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)計中注意改進。 關(guān)鍵詞 ：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 2 he of of on is a 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(shè)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(shè)計 ............................................................................................................... 24 3． 1 銑床夾具設(shè)計 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 體的示意圖、裝配圖 .................................................................................. 25 結(jié) 論 ............................................................................................................................................ 28 致 謝 ............................................................................................................................................ 29 參考文獻 ......................................................................................................................................... 30 4 第 1 章 緒論 1． 1 引言 制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關(guān)?，F(xiàn)代制造技術(shù)是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)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(nóng)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(shù)水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，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(shù)。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提 高，對精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機的制造技術(shù)的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)燃機制造技術(shù)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(shù)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(shù)的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術(shù)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(guān)，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(shù)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(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)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進，經(jīng)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(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(shè)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(shù)路線 1. 深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實踐調(diào)查研究中，應(yīng)當掌握下 面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，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(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，分析產(chǎn)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(shè)備等），進行工序設(shè)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(shù)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(shè)計夾緊機構(gòu) 夾緊力的作用點和方向應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(wǎng)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(gòu)，傳動裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。 6. 標注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)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(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項技術(shù)措施 。我們在設(shè)計中也應(yīng)該注意一些重要方法，我們必須深入生產(chǎn)實踐調(diào)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(shù)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(shè)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(chǎn)綱領(lǐng) —— 夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)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(shè)計，我也要了解并注意設(shè)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(guān)。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(yīng)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(guān)。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(yīng)采用調(diào)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?qū)Φ对肀ＷC。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(chǎn)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(fù)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(shè)計 2． 1 毛坯的制造形式 零件材料為 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、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(shù)要求： B/T 9140積式壓縮機用球墨鑄鐵技術(shù)條件》的規(guī)定。 得有型砂、芯砂、澆冒口、結(jié)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(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)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(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應(yīng)當滿足以下要求： 1） 用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)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(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一 ” ，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)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(yīng)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(fù)加工的原則。 10 5） 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、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。 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(yīng)當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)濟效果，以便降低生產(chǎn)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(nèi)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(nèi)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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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(zhuǎn)速 π ??? 41r/機床說明書 (見《工藝手冊》表 與 541r/近的機 床轉(zhuǎn)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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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 當鑄鐵硬度 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(cè)加工余量 Z= 機床：選用 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=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(zhì)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(shù)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(guān)手冊， 選取 V=45mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=45mm/21 f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(guān)手冊， 選取 V=21mm/f=r( 參考相關(guān)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(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需要設(shè)計專用夾具。 床夾具設(shè)計 設(shè)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(zhì)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(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。 3． 位裝置的設(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(gòu)夾緊工件，因為是中批生產(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復(fù)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 總 結(jié) 這次設(shè)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(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取 數(shù)據(jù)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設(shè)計。 這次設(shè)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，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W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(guān)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。 29 致 謝 這次 課程 設(shè)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(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)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 課程 設(shè)計。 這次 課程 設(shè)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 他 的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題， 他 嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W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(guān)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。 30 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004， 8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984， 2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002， 12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990， 12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002， 7 7， 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997， 12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2