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寧XX大學 畢業(yè)設計(論文) 閥體工藝規(guī)程制定與夾具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 II 閥體工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 閥體零件的工藝規(guī)程及銑Φ75凸臺面及鉆、攻4-M8螺紋的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設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計，選擇設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，并在以后設計中注意改進。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計（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 I 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計（論文） 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章鉆M18底孔孔夾具設計 24 3.1研究原始質(zhì)料 24 3.2定位基準的選擇 24 3.3 切削力及夾緊力的計算 24 3.4誤差分析與計算 25 3.5 零、部件的設計與選用 26 3.5.1定位銷選用 26 3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 27 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 28 3.7夾具設計及操作的簡要說明 30 總 結(jié) 30 致 謝 31 參 考 文 獻 32 34 第1章 緒論 1．1引言 閥體 英文：Valve body 是閥門中的一個主要零部件；根據(jù)壓力等級有不同的機械制造方法。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： 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閥體常用材料說明 1.灰鑄件 灰鑄件閥以其價格低廉、適用范圍廣而應用在工業(yè)的各個領(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)生應力的抵抗強度大，就使它的使用范圍擴大，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、天燃氣等 1．4課題背景及發(fā)展趨勢 當今世界正經(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)提供裝備的機械工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟方向發(fā)展。機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床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(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。為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 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。 第2章 工藝規(guī)程設計 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該的。 2．2零件分析 要對該零件的槽、平面和孔進行加工。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的凸臺面 粗糙度12.5 ?32mm的凸臺面 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.鑄件應符合JB/T 6431-92《容積式壓縮機用灰鑄鐵技術(shù)要求》的規(guī)定。 2.鑄件表面應光潔，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)程設計中的重要工作之一?；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。 2.3.1 粗基準的選擇原則 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。 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(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，本套設計采用?86外圓面作為定位粗基準。 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。 精基準選擇應當滿足以下要求： 1） 用設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(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。 由上及零件圖知，選用Φ48H7孔、一個Φ14孔及Φ160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，還應考慮經(jīng)濟效果，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的凸臺面 工序09銑?32mm的凸臺面 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 檢驗至圖紙要求并入庫 工藝方案二： 工序01鑄造 工序02人工時效 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的凸臺面 工序08銑?32mm的凸臺面 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 檢驗至圖紙要求并入庫 工藝方案的比較與分析： 上述兩個方案的差別在于，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，節(jié)約了后序加工的工時及夾具設計的難度，故采用方案一。 2．5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1. ?160mm端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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，采用實心鑄造。 10. ?75mm的凸臺面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》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的凸臺面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》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《機械制造工藝設計簡明手冊》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，故采用實心鑄造。 14. 4-M8-6H螺紋 4-M8-6H螺紋尺寸小于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) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(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)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 316r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與316r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為300r/min及400r/min?，F(xiàn)選取=300r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，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) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(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)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 587r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與587r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度v=180r/min/。 5) 切削工時，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）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當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．計算基本工時 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11-313，查得粗鏜時，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）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時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）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當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．計算基本工時 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11-313，查得粗鏜時，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）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時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）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當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．計算基本工時 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11-313，查得粗鏜時，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）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時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11-313，查得粗鏜時，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）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時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《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =150.7m/min 切削工時 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.28mm/r 實際切削速度為 =44.0m/min 切削工時 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T=4t=0.371min 工序08銑?75mm的凸臺面 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min fm=0.2mm/min 實際切削速度為 =188.4m/min 切削工時 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min fm=0.2mm/min 實際切削速度為 =100.5m/min 切削工時 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11-313，查得粗鏜時，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）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時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《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =150.7m/min 切削工時 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =47.1m/min 切削工時 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =45.2m/min 切削工時 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《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =21.4m/min 切削工時 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：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《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =20.1m/min 切削工時 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：T=4t=0.392min 工序13 去毛刺 工序14 檢驗至圖紙要求并入庫 第3章鉆M18底孔孔夾具設計 3.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆M18底孔，并攻絲，因為加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強度從而來提高效率。 3.2定位基準的選擇 要合理選擇定位基準，不然會影響加工過程的質(zhì)量，進而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準，故會增加加工過程或不合理工藝路線，導致夾具設計困難，最終達不到零件加工精度（特別位置精度）。所以我們應該根據(jù)零件的技術(shù)要求，以保證加工精度的要求，定位基準的合理選擇。以已加工好的端面作定位夾具。 由零件圖可知：在鉆孔前，平面進行了粗、精銑加工，孔鉆、擴、鉸加工。定位、夾緊方案： 為了在定位誤差范圍滿足要求，定位一面一 銷一擋塊，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。一邊是底平面圖的處理；在孔無位置公差要求，所以我們?yōu)槎ㄎ换鶞试O計的底面和兩個孔鉆的模式選擇，以滿足加工要求。底部和5自由度的兩個定位孔限制工件的定位。 3.3 切削力及夾緊力的計算 鉆孔選用：鉆床Z525，刀具鉆頭。 由文獻可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力： 有： 安全系數(shù)K可按： 式中：安全系數(shù) 所以 通過計算實際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便，采用螺旋夾緊機構(gòu)。 取，， 查文獻移動螺旋夾緊時夾緊力計算： 式中參數(shù)由文獻查得： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 通過計算實際所需夾緊力不大，該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，決定使用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 3.4誤差分析與計算 該夾具以底面、中心孔定位基準， 該孔1次性加工即可滿足要求。 由文獻可得： ⑴銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上、所設計的夾具滿足零件加工精度要求。 3.5 零、部件的設計與選用 3.5.1定位銷選用 本夾具用可換定位銷定位 表3.1可換定位銷 d H D 公稱 允差 12～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達到孔的加工的要求。 圖3.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下 表3.4 鉆套 d H D 公稱 允差 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖3.2 固定襯套 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下 表3.5 固定襯套 d H D C 公稱 允差 公稱 允差 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設計的基本要求 （1）應該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀，更復雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應該簡單。 （4）應便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應在夾具體上面。 （5）安裝應牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結(jié)構(gòu)應便排出鐵屑。 3.7夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工鉆M18底孔。在底部平面工件的定位基準，中心孔，實現(xiàn)完全定位在定位環(huán)。手動螺旋夾持工件。夾緊機構(gòu)，操作簡單，夾緊可靠。 如前所述，夾具設計，為了提高生產(chǎn)率，首先想到的是如何安裝，拆卸方便，本程序是鉸鏈板。鉆模的表面，所以主要的鉆削力，因為鉆削力向下，鉸鏈板壓得我們使用，減少壓力，鉆削力和夾緊力的方向是相同的，它是更容易保證工件的穩(wěn)定性，我們采用定位銷和固定銷定位，當我們把工件旋轉(zhuǎn)，工件，使工件固定在固定腳的位置，然后用鉸鏈板，將鉆模板，它是在工件的開始水平位置，當我們?nèi)∠鹿ぜ?，先打開翻蓋式鉆模板，然后松開鉸鏈板，可去除工件。 總 結(jié) 在本次畢業(yè)設計中，我們將設計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設計部分。 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，加工該工序的機車及機床的進給量，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，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。 通過這次畢業(yè)設計，使我對大學四年所學的知識有了一次全面的綜合運用，也學到了許多上課時沒涉及到的知識，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，在這次設計當中，指導老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進行細心的指導，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！ 在這次畢業(yè)設計中，我基本完成了畢業(yè)設計的任務，達到了畢業(yè)設計的目的，但是，我知道自己的設計還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！ 致 謝 本次畢業(yè)設計受到了院系各級領(lǐng)導的高度重視，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)設計，是對我們四年來所學知識的綜合的檢測，更是一個對所學知識的回顧及綜合復習的過程；對機械繪圖、工程材料、機械設計、夾具設計等過程等都有了更進一步的認識。 感謝院系領(lǐng)導給了我足夠時間來完成整套夾具設計，在設計過程中，得到了老師和同學的幫助與指導，在此表示感謝；也對做相關(guān)題目的同學的資助表示感謝，感謝他們在模具設計過程中對我的幫助和指導，尤其對擔任本次設計的指導老師表示深深敬意，在設計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計，他對我設計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設計的夾具最終更加的完善。 這次設計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導。 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 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 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13， 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12