閥蓋的鉆4-Ф14孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖-獨(dú)家.zip,14,專(zhuān)用,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,獨(dú)家 閥蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程及4-Ф14孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 摘要 本文選擇了閥蓋作為研究對(duì)象，閥蓋的種類(lèi)很多，用途也很廣。閥蓋的一端可以是封閉的，用于變速箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用。 本文主要研究?jī)?nèi)容是閥蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。制定了加工閥蓋的機(jī)械加工工藝路線，詳細(xì)計(jì)算了加工余量、切削用量、尺寸公差，確定各工序尺寸、工序加工余量、加工工時(shí)、機(jī)械加工三要素等，選擇其加工設(shè)備。通過(guò)本設(shè)計(jì)掌握零件的加工過(guò)程分析、工藝卡片的編制和步驟。學(xué)會(huì)應(yīng)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料。認(rèn)識(shí)到工藝在機(jī)械制造中的重要性。了解刀具的選用規(guī)則，產(chǎn)品質(zhì)量、精度、壽命等屬性和節(jié)約材料，降低成本，最重要的是提高生產(chǎn)效率。 設(shè)計(jì)加工鉆削4-Ф14通孔鉆床專(zhuān)用夾具，設(shè)計(jì)內(nèi)容有：定位方案和夾緊方案的確定，定位元件和夾緊元件的選擇，夾具體的設(shè)計(jì)，鉆削力的計(jì)算等等。 關(guān)鍵詞：閥蓋、工藝規(guī)程、專(zhuān)用夾具、4-Ф14通孔、鉆床 Abstract In this paper, the valve cover has been chosen as the research object. The valve cover has many kinds and uses widely. One end of the valve cover may be enclosed for use in the transmission on the side of the main shaft, preventing dust from entering the box body, or for fixing the bearing to play an axial positioning role. The main content of this paper is the machining process and special fixture design of the bonnet. The machining process route of valve cover is worked out. The machining allowance, cutting parameters and dimensional tolerance are calculated in detail. The working procedure dimensions, working procedure machining allowance, working hours and machining elements are determined, and the machining equipment is selected. Through this design, we can grasp the process analysis of parts, the compilation and steps of process cards. Learn application manuals, standards, specifications and other information. Recognize the importance of technology in machine manufacturing. Knowing the rules of tool selection, product quality, precision, life and other attributes and saving materials, reducing costs, the most important thing is to improve production efficiency. The special fixture for drilling 4-14 through hole drilling machine is designed and manufactured. The design contents include the determination of positioning scheme and clamping scheme, the selection of positioning elements and clamping elements, the design of fixture body, the calculation of drilling force and so on. Key words: valve cover, process specification, special fixture, 4- 14 hole and drilling machine I 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的研究現(xiàn)狀 2 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 閥蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.1 零件的作用、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)要求 4 2.1.1 零件的作用 4 2.1.2 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 4 2.1.3 零件的表面構(gòu)成 4 2.2 零件加工表面的分析 5 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 5 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 5 2.3.2 零件的材質(zhì) 5 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 6 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 6 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 7 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 8 2.5.1 毛坯尺寸的確定 8 2.5.2 加工余量的確定 9 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 11 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 11 第3章 鉆4-Ф14通孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 21 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 21 3.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 21 3.1.2定位方案的確定 21 3.1.3定位元件的選擇 21 3.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 22 3.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 22 3.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 23 3.2.3夾緊方案的確定 23 3.2.4夾緊元件的選擇 23 3.3 夾具體的確定 24 3.3.1夾具體的設(shè)計(jì)要求 24 3.3.2夾具體制造形式的確定 24 3.4 導(dǎo)向裝置的確定 25 3.5 鉆削力的計(jì)算 28 3.6 夾緊力的計(jì)算 28 3.7 定位誤差的計(jì)算 29 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 II 第1章 緒論 1.1 機(jī)加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具的概述 機(jī)械工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產(chǎn)業(yè)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。 經(jīng)過(guò)建國(guó)40多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國(guó)工業(yè)中產(chǎn)品門(mén)類(lèi)比較齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)引進(jìn)了大量的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，目前這些技術(shù)已大批量投入生產(chǎn)，加上國(guó)內(nèi)自行研究開(kāi)發(fā)的結(jié)果，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向著合理化方向發(fā)展，對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力也明顯增強(qiáng)。 通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，又計(jì)劃的推進(jìn)了企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)機(jī)械產(chǎn)品的性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了顯著的變化，我國(guó)機(jī)械工業(yè)綜合技術(shù)水平有了較大幅度的提高，一批先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和普及，約有近10%的企業(yè)進(jìn)入了高技術(shù)企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專(zhuān)門(mén)的技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數(shù)研究院、所已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場(chǎng)，正發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 按照傳統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)劃分，機(jī)械制造工藝學(xué)的研究范疇是零件的機(jī)械加工和裝配的工藝過(guò)程。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，機(jī)械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工。改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外的技術(shù)資源，進(jìn)行技術(shù)改造，依靠科技進(jìn)步，已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。但與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距，產(chǎn)品構(gòu)成落后，精度保持性差、科研開(kāi)發(fā)能力較薄弱、人員技術(shù)素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)必須不斷增強(qiáng)技術(shù)力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質(zhì)，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使我國(guó)的機(jī)械制造工業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 1.2 機(jī)床夾具的研究現(xiàn)狀 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具可以分為多種類(lèi)型，其中最有代表性的就是專(zhuān)用夾具、組合夾具。專(zhuān)用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實(shí)用性，組合夾具要遠(yuǎn)大于專(zhuān)用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)件，跟換容易，成本低效益高。 近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)床夾具提出了如下新的更高的要求： 1、可快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，以降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； 2、可夾持一組具有相似特征的零件； 3、可用于高精密加工精密夾具及固定裝置； 4、可用于各種現(xiàn)代制造夾具和新技術(shù)的裝置； 5、提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具是機(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)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 1、高精的發(fā)展方向 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，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。 2、高效的發(fā)展方向 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 3、模塊、組合的發(fā)展方向 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。 32 第2章 閥蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零件的作用、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及技術(shù)要求 2.1.1 零件的作用 本次設(shè)計(jì)的零件是閥蓋，閥蓋的種類(lèi)很多，用途也很廣。閥蓋的一端可以是封閉的，用于變速箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用，本設(shè)計(jì)中的閥蓋，M36X2螺紋可以起到定位軸的零件作用，外圓Ф41和一端面均4-Ф14通孔起到固定法蘭的作用。 具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖2.1閥蓋零件圖。 圖2.1 閥蓋零件圖 2.1.2 零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 通過(guò)資料的參看我們能夠知道，依據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，用以確定的一些點(diǎn)、線、面稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 依據(jù)對(duì)零件的分析，本次設(shè)計(jì)零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Ф20內(nèi)孔及端面。由零件圖可以看出，該閥蓋的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工表面也不多，加工精度要求也不大。 2.1.3 零件的表面構(gòu)成 1、M36X2螺紋所在螺紋面及端面； 2、Ф50外圓及R6所在圓柱面及圓弧面； 3、75X75所在表面及四周邊； 4、Ф53、Ф50及Ф41外圓所在表面及端面； 5、Ф28.5、Ф20及Ф36內(nèi)孔所在表面及端面； 6、4-Ф14通孔所在表面及端面；R12.5所在圓弧面； 7、未注明鑄造圓角為R1-R3. 2.2 零件加工表面的分析 1、M36X2左端面，其表面粗糙度公差為25um； 2、Ф28.5內(nèi)孔及右端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 3、Ф20內(nèi)孔，其表面粗糙度公差為25um； 4、Ф36內(nèi)孔及左端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、尺寸12右端面，其表面粗糙度公差為25um； 6、Ф50外圓及左端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 7、Ф41外圓及左端面，其表面粗糙度公差為25um； 8、Ф36內(nèi)孔及左端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 9、鑄件應(yīng)經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，消除內(nèi)應(yīng)力。 2.3 零件的機(jī)械加工工藝性、材質(zhì)及熱處理要求 2.3.1 零件的機(jī)械加工工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來(lái)的特性。所設(shè)計(jì)的閥蓋零件有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和有利于減少加工的勞動(dòng)量。 通過(guò)上面對(duì)零件的分析，能夠知道本次設(shè)計(jì)的零件是閥蓋零件。生產(chǎn)綱領(lǐng)是中批量生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)的零件主要加工的表面有端面、表面、內(nèi)孔、螺紋孔等等。 2.3.2 零件的材質(zhì) 閥蓋與各元件配合表面的尺寸精度和配合精度通常都較高，為了節(jié)省材料和減少加工的勞動(dòng)量，毛坯常采用鑄件。在選擇閥蓋的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。 由于ZG25具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價(jià)格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，所以在機(jī)械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來(lái)制作各種機(jī)架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。又由于ZG25具有良好的鑄造性、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以選擇ZG25作為鑄造的材料。ZG25材料的具體介紹如下： ZG230-450是一種鑄造碳鋼，也叫ZG25或者25號(hào)鋼。230是指鑄鋼件的屈服強(qiáng)度為230Mpa，450是指鑄鋼件的抗拉強(qiáng)度為450Mpa。ZG代表鑄鋼的拼音縮寫(xiě)，執(zhí)行GB/T11352標(biāo)準(zhǔn)。以此種材料為原料生產(chǎn)制造的建筑扣件成為鑄鋼扣件。 國(guó)內(nèi)多使用鑄鐵扣件，無(wú)論鑄鐵扣件還是鑄鋼扣件，原材料的性能直接影響到建筑扣件成品的性能，所以抓好原料這個(gè)源頭的質(zhì)量，建筑扣件的質(zhì)量就有50%的保證。 2.4 基準(zhǔn)的選擇及加工方案的選擇與確定 2.4.1 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過(guò)加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)閥蓋零件圖，本零件帶有孔形狀軸類(lèi)零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：零件的Φ42外圓及端面是零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：Φ20內(nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn)。 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 工藝路線的擬訂是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵，其主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案，確定各個(gè)表面的加工順序和工序的組合內(nèi)容，它與定位基準(zhǔn)的選擇密切相關(guān)。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)已確定的條件下，應(yīng)考慮機(jī)床的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。2套工藝路線方案如下： 工藝路線方案1： 工序1、車(chē)Ф53右端面； 工序2、車(chē)尺寸12右端面； 工序3、車(chē)Ф50外圓及左端面； 工序4、車(chē)Ф41外圓及左端面； 工序5、車(chē)Ф20內(nèi)孔； 工序6、車(chē)Ф36內(nèi)孔及左端面； 工序7、車(chē)M36X2左端面； 工序8、車(chē)Ф28.5內(nèi)孔及右端面； 工序9、車(chē)M36X2外螺紋； 工序10、鉆4-Ф14通孔； 工序11、倒角； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 工藝路線方案2： 工序1、車(chē)Ф53右端面； 工序2、車(chē)尺寸12右端面； 工序3、車(chē)Ф50外圓及左端面； 工序4、車(chē)Ф41外圓及左端面； 工序5、鏜Ф20內(nèi)孔； 工序6、鏜Ф36內(nèi)孔及左端面； 工序7、車(chē)M36X2左端面； 工序8、鏜Ф28.5內(nèi)孔及右端面； 工序9、車(chē)M36X2外螺紋； 工序10、鉆4-Ф14通孔； 工序11、倒角； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 加工工藝路線的比較：方案1采用車(chē)削和鉆削的加工流程，先加工端面、再加工外圓及內(nèi)孔，而且依據(jù)尺寸公差的要求把粗精加工分開(kāi)保證零件的粗糙度。其加工流程比較簡(jiǎn)單、零件需要設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具較少，性價(jià)比較高。 方案2采用車(chē)削、鏜削、鉆削的加工流程，先車(chē)削加工零件的端面和外圓，而后采用鏜削的方法對(duì)零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工。最后，鉆削4-Ф14通孔。因?yàn)榱慵桥可a(chǎn)，采用工序分散。其加工流程也比較簡(jiǎn)單，但零件需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的件數(shù)較方案1較多，性價(jià)比不高。 加工工藝路線的確定：通過(guò)上面對(duì)2種加工方案的選擇與比較，權(quán)衡利弊。決定采用方案1作為本次零件的加工工藝路線。以上工藝過(guò)程見(jiàn)“機(jī)械加工工藝卡片”。 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 2.5.1 毛坯尺寸的確定 1、選擇毛坯 該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為年產(chǎn)量中批量生產(chǎn)，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，選擇尺寸比較接近的并能滿足使用要求的閥蓋。成型方法為鑄造。 2、確定毛坯尺寸及公差 （1）零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。 （2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。 （3）生產(chǎn)類(lèi)型 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專(zhuān)用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 （4）車(chē)間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車(chē)間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 （5）充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》，選擇本次設(shè)計(jì)的閥蓋其毛坯圖如下圖2.2閥蓋的毛坯圖。 圖2.2 閥蓋毛坯圖 2.5.2 加工余量的確定 合理選擇加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過(guò)大，則浪費(fèi)材料及工時(shí)，增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過(guò)小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。所以合理確定加工余量是一項(xiàng)很重要的工作。故應(yīng)在保證在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。確定工序加工余量的方法有以下三種： 1、分析計(jì)算法； 2、查表修正法； 3、經(jīng)驗(yàn)估算法。 工藝路線確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)能達(dá)到的工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)選擇中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)繁瑣的工作，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為以下兩大類(lèi)： （1）在工藝基準(zhǔn)不變的情況下，某表面本身各次加工工序尺寸的計(jì)算。對(duì)于這類(lèi)簡(jiǎn)單的工序尺寸，當(dāng)決定了各工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后，就可計(jì)算各工序的尺寸和公差。計(jì)算順序是從最后一道工序開(kāi)紿，由后向前推。 （2）基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算。在零件的加工過(guò)程中，為了加工和檢驗(yàn)方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì) 根據(jù)上述加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量如下： 工序1、車(chē)Ф53右端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序2、車(chē)尺寸12右端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序3、車(chē)Ф50外圓及左端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工序4、車(chē)Ф41外圓及左端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為4.5mm（單邊）。 工序5、車(chē)Ф20內(nèi)孔 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm（單邊）。 工序6、車(chē)Ф36內(nèi)孔及左端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為8mm（單邊）。 工序7、車(chē)M36X2左端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序8、車(chē)Ф28.5內(nèi)孔及右端面 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為4.25mm（單邊）。 工序9、車(chē)M36X2外螺紋 工步1、車(chē)Ф36外圓 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm（單邊）。 工步2、車(chē)M36X2外螺紋 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工序10、鉆4-Ф14通孔 工步1、鉆4-Ф14通孔底孔 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2、擴(kuò)4-Ф14通孔 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為4.4mm（單邊）。 工步3、鉸4-Ф14通孔 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm（單邊）。 工序11、倒角 工序12、終檢 工序13、入庫(kù) 2.6 機(jī)械加工機(jī)床、刀具及量具的選擇 零件的加工精度和生產(chǎn)率在很大程度上是由使用的機(jī)床所決定的。在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，主要是選擇機(jī)床的種類(lèi)和型號(hào)。選擇時(shí)參考有關(guān)手冊(cè)，產(chǎn)品樣本。選擇工藝裝備即選擇夾具、刀具、量具等，在選擇時(shí)應(yīng)考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類(lèi)型及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)；產(chǎn)品的通用化程度及產(chǎn)品的壽命周期；現(xiàn)由設(shè)備、工藝規(guī)程的特點(diǎn)等情況。 由于該工件生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，選用專(zhuān)用夾具較為合適。為更好的加工出外圓、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時(shí)保證零件的粗糙度。對(duì)零件加工之前，需要對(duì)使用機(jī)床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)選擇。 1、車(chē)削加工 選用CA6140臥式車(chē)床，零件裝夾在三爪卡盤(pán)上，加工刀具有端面車(chē)刀、外圓車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē)刀、螺紋車(chē)刀，測(cè)量工具為游標(biāo)卡尺和螺紋量規(guī)。 2、鉆削加工 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工刀具有麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序1、車(chē)Ф53右端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 361r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 54.9m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=19.5，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序2、車(chē)尺寸12右端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 255r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=280，得到： 65.9m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=11，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3、車(chē)Ф50外圓及左端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取1.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 382r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 51.8m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=9，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4、車(chē)Ф41外圓及左端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取4.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 466r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 57.9m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=4，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5、車(chē)Ф20內(nèi)孔 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取40m/min； 637r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=550，得到： 34.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=56，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6、車(chē)Ф36內(nèi)孔及左端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取8mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取40m/min； 354r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=330，得到： 37.3m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=8，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7、車(chē)M36X2左端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 455r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 59.3m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=11，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8、車(chē)Ф28.5內(nèi)孔及右端面 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取4.25mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取40m/min； 447r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=450，得到： 40.2m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=5，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9、車(chē)M36X2外螺紋 工步1、車(chē)Ф36外圓 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取3mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.2mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 531r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=500，得到： 56.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=16，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、車(chē)M36X2外螺紋 1、背吃刀量的確定，在查閱資料后，決定取2.5mm。 2、進(jìn)給量f的確定，在查閱資料后，取0.25mm/r。 3、切削速度V的確定，在查閱了相關(guān)的設(shè)計(jì)資料和加工的資料后，取60m/min； 531r/min 依據(jù)CA6140臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度圖，取n=500，得到： 56.5m/min. 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=16，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10、鉆4-Ф14通孔 工步1、鉆4-Ф14通孔底孔 1、采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2、擴(kuò)4-Ф14通孔 1、采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3、鉸4-Ф14通孔 1、采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 2、根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 3、切削速度的確定 取。 主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 4、基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 5、輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11、倒角； 工序12、終檢； 工序13、入庫(kù)。 第3章 鉆4-Ф14通孔專(zhuān)用夾具設(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(zhuān)用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)鉆4-Ф14通孔鉆床專(zhuān)用夾具，本夾具將用于Z525立式鉆床。 3.1 定位方案及定位元件的確定與選擇 3.1.1設(shè)計(jì)定位方案應(yīng)滿足的要求 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術(shù)要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內(nèi)。 3.1.2定位方案的確定 1、閥蓋定位方案的確定 （1）利用零件Ф41右端面（見(jiàn)零件圖）和夾具體凸臺(tái)上端面進(jìn)行定位，限制零件3個(gè)方向自由度。 （2）利用零件Ф20圓柱孔（見(jiàn)零件圖）和工件定位銷(xiāo)進(jìn)行定位，限制零件2個(gè)方向自由度。 （3）利用在75X75四周邊其中一端面和工件插銷(xiāo)進(jìn)行定位，限制零件1個(gè)方向自由度。完成本次加工零件的完全定位。 本次設(shè)計(jì)需要完成4-Ф14通孔的鉆削加工，設(shè)計(jì)的鉆套一次可以加工2個(gè)Ф14通孔，在完成2個(gè)Ф14通孔的鉆削后，拔出工件插銷(xiāo)、松開(kāi)夾緊裝置，將零件轉(zhuǎn)動(dòng)180°，插入工件插銷(xiāo)、擰緊夾緊裝置，鉆削另外2個(gè)Ф14通孔。 2、鉆模座定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷(xiāo)”。 3、鉆模板定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷(xiāo)”。 3.1.3定位元件的選擇 1、閥蓋定位元件的選擇 本次對(duì)閥蓋進(jìn)行定位選擇的定位元件有：夾具體、工件定位銷(xiāo)、工件插銷(xiāo)。 2、鉆模座定位元件的選擇 定位元件有：圓柱銷(xiāo)、菱形銷(xiāo)。 3、鉆模板定位元件的選擇 定位元件有：圓柱銷(xiāo)、菱形銷(xiāo)。具體構(gòu)造見(jiàn)圖3.1夾具裝配圖。 圖3.1 夾具裝配圖 3.2 夾緊方案及裝置的確定與選擇 3.2.1設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 1、工件不移動(dòng)原則 夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 2、工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 3、工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。 4、安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 5、經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、使用性能好。 3.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 為了確保工件的加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，對(duì)夾緊裝置提出“正、牢、簡(jiǎn)、快”的基本要求，如下： 1、“正”就是在夾緊過(guò)程中應(yīng)保持工件原有的正確定位。 2、“牢”就是夾緊力要可靠、適當(dāng)，既要把工件壓緊夾牢，保證工件不位移、不抖動(dòng)；又不因?yàn)閵A緊力過(guò)大而使工件表面損傷或變形。 3、“簡(jiǎn)”就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性能好、容易制造。只有在生產(chǎn)批量較大的時(shí)候，才考慮相應(yīng)增加夾具夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。 4、“快”就是夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、迅速、方便、省力。 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，首先要合理選擇夾緊力的方向，再確定其著力點(diǎn)和大小，并確定夾緊力的傳遞方式和相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，最后選用或設(shè)計(jì)夾緊裝置的具體結(jié)構(gòu)，來(lái)保證實(shí)現(xiàn)上述基本要求。 3.2.3夾緊方案的確定 1、閥蓋夾緊方案的確定 在零件左右方向上利用2套雙頭螺栓、壓板、六角螺母、彈簧對(duì)工件進(jìn)行上下方向的夾緊。 2、鉆模座夾緊方案的確定 在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 3、鉆模板夾緊方案的確定 在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 3.2.4夾緊元件的選擇 1、閥蓋夾緊元件的選擇 本次對(duì)閥蓋進(jìn)行夾緊選擇的夾緊元件有：雙頭螺栓、壓板、六角螺母、彈簧。 2、鉆模座夾緊元件的選擇 夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3、鉆模板夾緊元件的選擇 夾緊元件有：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 3.3 夾具體的確定 3.3.1夾具體的設(shè)計(jì)要求 1、有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，之間應(yīng)有適當(dāng)位置精度。 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 2、有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過(guò)程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 3、結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。 4、排屑方便 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)?？梢栽趭A具體開(kāi)排屑槽、在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。 5、在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 3.3.2夾具體制造形式的確定 通過(guò)資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類(lèi)型： 1、鑄造夾具體 鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼（如ZG270-500），要求重量輕時(shí)鑄鋁（如ZL104）。目前鑄造夾具體應(yīng)用較多。 2、焊接夾具體 焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3、鍛造夾具體 鍛造夾具體，它適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場(chǎng)合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類(lèi)夾具體應(yīng)用較少。 結(jié)合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來(lái)作為夾具的材料。具體構(gòu)造見(jiàn)圖3.2夾具體零件圖： 圖3.2 夾具體零件圖 3.4 導(dǎo)向裝置的確定 本次選擇的導(dǎo)向裝置，除了鉆模座、鉆模板以外，還需要選擇鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。 根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。 1、固定鉆套 固定鉆套（如圖3.3）直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時(shí)，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長(zhǎng)度，應(yīng)采用有肩鉆套。 圖3.3 固定鉆套 2、可換鉆套 可換鉆套（如圖3.4）用于零件單一、大批量生產(chǎn)中，方便更換磨損的鉆套。鉆套和襯套之間采用F7/m6或F7/k6配合，襯套和鉆模板之間采用H7/n6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。 圖3.4 可換鉆套 3、快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻絲等多個(gè)加工工步，需要不同孔徑的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，此時(shí)應(yīng)使用快換鉆套（如圖3.5）。更換鉆套時(shí)，只需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 圖3.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱為特殊鉆套。圖3.6加長(zhǎng)鉆套為常見(jiàn)的特殊鉆套，在加工凹面上的孔時(shí)使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放大，鉆套的高度H增大，則導(dǎo)向性能好，刀具剛度提高，加工精度高，但鉆套與刀具的磨損加劇，一般取H=1～2.5d。 圖3.6 加長(zhǎng)鉆套 本次設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)零件上4-Ф14通孔進(jìn)行鉆孔加工，最后才能實(shí)現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來(lái)用作刀具的導(dǎo)向元件。 3.5 鉆削力的計(jì)算 加工機(jī)床：Z525立式鉆床；刀具：Φ14鉆頭 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南，得鉆削力計(jì)算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ14mm； S—進(jìn)給量，0.1mm； HB─布氏硬度，取180HBS。 所以 3.6 夾緊力的計(jì)算 夾緊力的計(jì)算由于受多方面工藝因素的影響，計(jì)算起來(lái)比較復(fù)雜，一般只能粗略計(jì)算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力的切削力矩對(duì)夾緊力的影響。 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選雙頭螺栓M10粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于45#鋼的許用拉應(yīng)力。故可以采用雙頭螺栓M10粗牙螺紋。 3.7 定位誤差的計(jì)算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)一批工件來(lái)說(shuō)，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一致所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對(duì)位置在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。 分析和計(jì)算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對(duì)不同方案進(jìn)行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時(shí)的一個(gè)重要依據(jù)。 1、定位元件及公差的確定 夾具體的主要定位元件為工件定位銷(xiāo)和夾具體，工件定位銷(xiāo)的尺寸與公差中《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》和定位直徑大小的確定，工件定位銷(xiāo)保證零件的徑向誤差。夾具體：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)夾具體零件圖，夾具體保證零件的軸向誤差。 （1）徑向誤差的確定 由徑向尺寸Ф20可以確定，因?yàn)樵摮叽鐬闃?biāo)注公差，查表得： （2）軸向誤差確定 夾具體的軸向誤差只與夾具體的制造精度和定位誤差有關(guān)，不需計(jì)算。通過(guò)對(duì)零件圖的分析，其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 在本次設(shè)計(jì)中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識(shí)，因此設(shè)計(jì)之前就對(duì)大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開(kāi)始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 本次夾具設(shè)計(jì)不但完成了零件的分析、零件圖和毛坯圖的繪制、加工工藝路線的選擇與確定、切削用量的計(jì)算等，還對(duì)加工4-Ф40通孔鉆床專(zhuān)用夾具完成了設(shè)計(jì)，其夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容有夾緊方案、夾緊元件、定位方案、定位元件的選擇與計(jì)算、鉆套的選擇與確定、定位誤差的分析與計(jì)算等等。 雖然本次設(shè)計(jì)我很努力去做，但還是存在一些不足： 1、我對(duì)機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)理論方面的知識(shí)還沒(méi)有十分扎實(shí)，對(duì)并沒(méi)有投入生產(chǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門(mén)的設(shè)備，要求等，考慮零件的結(jié)構(gòu)，精度和余量，難免會(huì)有我們現(xiàn)在沒(méi)有考慮周全的內(nèi)容。 2、對(duì)零件熱處理方式及夾具的設(shè)計(jì)把握不準(zhǔn)，其主要原因是對(duì)零件的了解不足，沒(méi)有在真正的實(shí)踐，而且沒(méi)有見(jiàn)過(guò)實(shí)體，一些細(xì)節(jié)部分沒(méi)有掌握好。 因此，在以后的學(xué)習(xí)中，我要多學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，關(guān)注前沿的科學(xué)技術(shù)，拓寬知識(shí)面，盡量進(jìn)行實(shí)踐，以便設(shè)計(jì)時(shí)能夠在保證成本的前提下，較好地利用其本身。 致謝 設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到了老師耐心的指導(dǎo)。老師非常關(guān)注我的設(shè)計(jì)進(jìn)程，為我細(xì)心的講解，幫助我理順設(shè)計(jì)的思路，熱忱鼓勵(lì)和精心點(diǎn)撥，老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、高度的責(zé)任感使我受益非淺。請(qǐng)?jiān)试S我對(duì)您表達(dá)我最衷心的感謝！這次課程設(shè)計(jì)還得到了其他老師和同學(xué)的熱心幫助，他們的建議使我的論文更加嚴(yán)謹(jǐn)。在此也一并表示感謝！ 最后再次感謝我的老師、同伴及所有幫助我的人。祝你們?nèi)f事如意！同時(shí)也祝愿我的母校越來(lái)越好。 參考文獻(xiàn) [1] 陳宏鈞.《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2006 [2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [3] 《機(jī)械加工技術(shù)》[M].西安電子科技大學(xué)出版社.2002 [4] 徐海枝.機(jī)械加工工藝編制[M]. 北京: 北京理工大學(xué)出版社，2009. 9 [5] 王先逵.機(jī)械加工工藝規(guī)程制定[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2008. 6 [6] 李旦,邵東向,王杰.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)機(jī)床專(zhuān)用夾具圖冊(cè)[M]. 哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.2 [7] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1994. 7 [8] 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