機械制造技術(shù)課程設(shè)計-kcsj-08閥體的工藝規(guī)程及鉆4-M6孔夾具設(shè)計

1、 課程設(shè)計說明書題目：閥體的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計姓名：班級：機制134班學(xué)號：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。閥體加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設(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(zhǔn)，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(dǎo)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

2、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。全套圖紙加V信 sheji1120或扣 3346389411目錄ABSTRCT3序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二. 工藝規(guī)程設(shè)計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線42.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時7三 夾具設(shè)計113.1問題的提出113.2定位基準(zhǔn)的選擇113.3切削力和夾緊力的計算123.4定位誤差分析133.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明14總 結(jié)15致 謝17參 考 文

3、獻1818序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。閥體的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個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

4、問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件的分析1.1零件的作用閥體的作用，待查1.2零件的工藝分析閥體有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以底端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是銑頂端面，車28和35的孔。2：以28的孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是加工其他的面，孔和槽。二. 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式

5、45剛的可鍛性好，因此可用鍛造的方法因為是成批生產(chǎn)，采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。2.2基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地

6、去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準(zhǔn)，。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤

7、差。（2）“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，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“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)選擇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。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的28孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換

8、算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，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，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鍛造2時效處理時效處理3銑銑下端面4銑銑上端面5車車28和35孔6銑銑寬57mm的2端面7車車22 36 32內(nèi)孔8鉆鉆4-M6螺紋孔9鉆鉆2-M8螺紋孔10鉗去毛刺11檢驗檢驗12入庫入庫方案二1鑄造鍛造2時效處理時效處理5車車28和35孔3銑銑下

9、端面4銑銑上端面6銑銑寬57mm的2端面7車車22 36 32內(nèi)孔8鉆鉆4-M6螺紋孔9鉆鉆2-M8螺紋孔10鉗去毛刺11檢驗檢驗12入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有遵循工藝安排的原則，先面后孔，不能保證加工精度。而方案一工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1鑄造鍛造2時效處理時效處理3銑銑下端面4銑銑上端面5車車28和35孔6銑銑寬57mm的2端面7車車22 36 32內(nèi)孔8鉆鉆4-M6螺紋孔9鉆鉆2-M8螺紋孔10鉗去毛刺11檢驗檢驗12入庫入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采

10、用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。2、 閥體的端面由于閥體端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、閥體的孔毛坯為空心，鍛造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時工序：車28，35的內(nèi)孔1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=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

11、 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序：銑上下端面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 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進給量及切削速度 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 ，則按機床標(biāo)準(zhǔn)選

12、取750當(dāng)750r/min時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為 工序：鉆4-M6的螺紋孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆61)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=15m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 1190r/min與1190r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1200r/min?，F(xiàn)選取=1200r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.429min三 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

13、度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配的工序為鉆4-M6孔的鉆床夾具。3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆4-M6孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。3.2定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1. 設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。2. 工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)

14、。（2）測量基準(zhǔn)測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。本道工序加工4-M6孔，精度不高，因此我們采用已加工好的28孔定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。3.3切削力和夾緊力的計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 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因

15、此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 定位銷外圓直徑公差（mm）。圖 心軸水平放置時定位分析圖3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明使用心軸定位，壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q

16、下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)?？?結(jié)這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中重要的一門科目，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，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的

17、所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計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)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在這段時間里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(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。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，

18、只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計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，通過這次畢業(yè)設(shè)計，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，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，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！參 考 文 獻1 柯建宏，饒錫新.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.武漢：華中科技大學(xué)出版社，20082 王先逵.機械制造工藝學(xué).北京：機械工業(yè)出版社，20063 陳宏鈞.實用.北京：機械工業(yè)出版社，20034 四川大學(xué)CAD/CAM研究所.機床夾具設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20015 機械加工工藝手冊（軟件版）編委會. 機械加工工藝手冊（軟件版）.北京：機械工業(yè)出版社，2001致 謝這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)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