機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-滑閥前蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆4-φ5.5孔锪4-φ9孔夾具設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-2"\h\u403第1章分析零件圖 分析零件圖全套圖紙加V信153893706或扣3346389411題目所給定的零件為滑閥前蓋，裝有閥桿密封件的閥零件，用于連接或是支撐執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥蓋與閥體可以是一個(gè)整體，也可以分離。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。1.1零件分析由零件圖分析可知，滑閥蓋采用灰鑄鐵HT15-33。該材料具有較高強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性。適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。圖1-1滑閥前蓋零件圖主要加工表面：1.以中間孔為中心定位的加工表面這一組加工面包括Ф17mm的孔以及其左右端面，孔左端面粗糙度為Ra1.6，孔右端面的粗糙度為Ra1.6?？椎膬?nèi)表面的粗糙度為Ra0.8為保證精度需進(jìn)行鉸孔。同時(shí)孔左段面有槽寬13深18mm。2.以凸端臺(tái)為加工中心的面該凸臺(tái)的基本尺寸為54mm×40mm×10mm

共有6個(gè)面，四周面精度要求不高，粗糙度Ra12.

5只需粗銑即可。左端面粗糙度Ra12.

5，左側(cè)Ф25mm外圓及其端面粗糙度Ra12.

5，只需粗車即可，右端面粗糙度要求為Ra1.6，需要粗車、精車才可達(dá)到要求，右側(cè)Ф25mm粗糙度要求為Ra1.6，需要經(jīng)粗車、精車、磨才可達(dá)到要求。而4×Ф5.5孔精度是Ra12.5,鉆削即可。4×Ф9沉孔精度是Ra12.5,锪削即可。4×Ф5.5孔、4×Ф9沉孔，粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，兩步鉆削即鉆——锪方可滿足其精度要求，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮勞動(dòng)生產(chǎn)率，4×Ф5.5孔、4×Ф9沉孔精度則不予考慮。1.2確定毛坯制造形式滑閥前蓋的零件材料HT15-33，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3-1，P8知，毛坯精度等級(jí)CT8，加工余量等級(jí)MA-F。1.3械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定由上述資料，再根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4、表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8，查出滑閥前蓋表面和孔的加工余量如下：1.滑閥前蓋左側(cè)Ф25端面的加工余量滑閥前蓋左側(cè)Ф25端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，左側(cè)Ф25端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，左側(cè)Ф25端面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗車即可滿足其精度要求。2.滑閥前蓋54×40左端面的加工余量滑閥前蓋54×40左端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，54×40左端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40左端面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗車即可滿足其精度要求。3.滑閥前蓋54×40四周面的加工余量滑閥前蓋54×40四周面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，54×40四周面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40四周面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗銑即可滿足其精度要求。4.滑閥前蓋54×40右端面的加工余量滑閥前蓋54×40右端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，54×40右端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40右端面粗糙度Ra1.6，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。5.滑閥前蓋右側(cè)Ф25端面的加工余量滑閥前蓋右側(cè)Ф25端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，右側(cè)Ф25端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，右側(cè)Ф25端面粗糙度Ra1.6，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。6.滑閥前蓋右側(cè)Ф25外圓的加工余量滑閥前蓋右側(cè)Ф25外圓，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，右側(cè)Ф25外圓單邊余量1.5mm，由滑閥前蓋零件知，右側(cè)Ф25外圓粗糙度Ra0.8，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗車——半精車——磨方可滿足其精度要求。7.滑閥前蓋Ф17孔的加工余量滑閥前蓋Ф17孔，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4知，Ф17孔單邊余量1.5mm，由滑閥前蓋零件知，Ф17孔粗糙度Ra0.8，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，擴(kuò)——粗鉸——精鉸方可滿足其精度要求。8.滑閥前蓋13×18槽的加工余量滑閥前蓋13×18槽，因13×18槽尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由滑閥前蓋零件知，13×18槽粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，粗銑即可滿足其精度要求。9.滑閥前蓋4×Ф5.5孔的加工余量滑閥前蓋4×Ф5.5孔，因4×Ф5.5孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由滑閥前蓋零件知，4×Ф5.5孔粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，鉆削即可滿足其精度要求。10.滑閥前蓋4×Ф9沉孔的加工余量滑閥前蓋4×Ф9沉孔，因4×Ф9沉孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由滑閥前蓋零件知，4×Ф9沉孔粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，锪削即可滿足其精度要求。圖1-2滑閥前蓋毛坯圖1.4制定工藝路線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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：鑄造工序02：時(shí)效處理工序03：粗車右側(cè)Ф25端面；粗車右側(cè)Ф25外圓；粗車54×40右端面工序04：掉頭粗車左側(cè)Ф25端面；粗車左側(cè)Ф25外圓；粗車54×40左端面工序05：擴(kuò)Ф14孔至Ф16.85；粗鉸Ф16.85孔至Ф16.95；精鉸Ф16.95孔至Ф17工序06：粗銑54×40四周面工序07：鉆4×Φ5.5孔；锪4×9沉孔工序08：半精車右側(cè)Ф25端面；半精車右側(cè)Ф25外圓；半精車54×40右端面工序09：精車右側(cè)Ф25端面；精車54×40右端面工序10：磨右側(cè)Ф25外圓工序11：銑13×18槽工序12：鉗工去毛刺工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求工序14：包裝、入庫(kù)1.5計(jì)算切削工時(shí)工序07：鉆4×Φ5.5孔；锪4×9沉孔工步一：鉆4×Φ5.5孔定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=4則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：锪4×9沉孔定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說(shuō)明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取 故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，盲孔時(shí)，走刀次數(shù)i=4則機(jī)動(dòng)工時(shí)為

第2章確定夾具結(jié)構(gòu)方案、工作原理2.1夾具結(jié)構(gòu)方案1.確定定位方案，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。2.確定對(duì)刀或?qū)蚍绞剑x擇對(duì)刀塊或?qū)蛟?.確定夾緊方案，選擇夾緊機(jī)構(gòu)。4.確定夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式，例如分度裝置、夾具和機(jī)床的連接方式等。5.確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。2.2工序卡圖圖2-1工序卡圖2.3第3章確定夾具定位方案3.1定位分析六點(diǎn)定位原理對(duì)于任何形狀工件的定位都是適用的，如果違背這個(gè)原理，工件在夾具中的位置就不能完全確定。然而，用工件六點(diǎn)定位原理進(jìn)行定位時(shí)，必須根據(jù)具體加工要求靈活運(yùn)用，工件形狀不同，定位表面不同，定位點(diǎn)的布置情況會(huì)各不相同，宗旨是使用最簡(jiǎn)單的定位方法，使工件在夾具中迅速獲得正確的位置。此工序的夾具我們采用滑閥前蓋Ф25端面、Ф17孔和54×10端面定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為A型固定式定位銷和定位銷。定位分析如下：①滑閥前蓋Ф25端面與A型固定式定位銷端面配合定位，限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。②滑閥前蓋Ф17孔與A型固定式定位銷外圓配合定位，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。③滑閥前蓋54×10端面與定位銷配合定位，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。3.2定位誤差的計(jì)算定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。1.基準(zhǔn)位移誤差由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。工件以Ф17孔在軸上定位鉆4×Ф5.5孔、锪4×Ф9沉孔，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無(wú)間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算式中——基準(zhǔn)位移誤差，mm——孔的最大直徑，mm——軸的最小直徑，mm=0.023mm2.基準(zhǔn)不重合誤差加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示。基準(zhǔn)不重合誤差為=式中——基準(zhǔn)不重合誤差，mm——工件的最大外圓面積直徑公差，mm=

第4章確定夾具夾緊方案在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則。1.工件不移動(dòng)原則夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承。2.工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠，既要保證工件在加工過中不產(chǎn)生移動(dòng)和振動(dòng)，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)有足夠的夾緊行程，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)用原則應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好:操作方便、省力，使用性能好。夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。1.夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。2.夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3.夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。圖4-1夾緊機(jī)構(gòu)圖本夾具是滑閥前蓋鉆4×Ф5.5孔、锪4×Ф9沉孔，粗糙度Ra12.5。查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3得切削力計(jì)算公式：由鉆4×Ф5.5孔、锪4×Ф9沉孔的锪削力計(jì)算，由于锪孔時(shí)切削力最大，故采用此處計(jì)算，由锪4×Ф9沉孔切削工時(shí)知，，=0.28mm由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知即≈667×9×0.41×0.75N≈1846N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=2.153，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為2550N夾緊力遠(yuǎn)大于鉆削力，故夾緊可靠。第5章確定夾具對(duì)刀導(dǎo)向方案滑閥前蓋鉆4×Ф5.5孔、锪4×Ф9沉孔，中批量生產(chǎn)，故選用快換鉆套，圖5-1是標(biāo)準(zhǔn)快換鉆套的結(jié)構(gòu)，它凸緣上銑有臺(tái)肩，鉆套螺釘?shù)呐_(tái)階形部分壓緊在此臺(tái)肩上而防止快換鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)。松動(dòng)螺釘，便可取出快換鉆套。圖5-1快換鉆套與Ф5.5相配的快換鉆套尺寸規(guī)格如圖5-2所示：圖5-2快換鉆套的規(guī)格及主要尺寸快換鉆套相配的鉆套螺釘M5，其圖如5-3所示：圖5-3鉆套螺釘圖5-4鉆套螺釘?shù)囊?guī)格及主要尺寸第6章夾具體夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成個(gè)整體的最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件可靠地定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也都必須認(rèn)真加以考慮。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無(wú)件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。對(duì)夾具體的要求：1、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理；對(duì)焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。3、對(duì)構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、裝配和檢驗(yàn)；體積小、重量輕以便于操作。對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg。7.夾具裝配圖1.保證加工精度這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。2.夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。3.安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。4.排屑順暢機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。5.機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。圖7-1夾具裝配圖設(shè)計(jì)小結(jié)在老師的指導(dǎo)下順利地完成了滑閥前蓋的夾具設(shè)計(jì)，并且認(rèn)真地、有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。盡管整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上不夠先進(jìn)，但是在經(jīng)濟(jì)上合理、在生產(chǎn)上可行。此次設(shè)計(jì)，以機(jī)械加工工藝路線為主線，通過對(duì)零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方法，進(jìn)一步擬訂加工方法并選擇機(jī)械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查工藝參數(shù)，計(jì)算切削用量和加工工時(shí)。將計(jì)算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機(jī)床設(shè)備，填入工藝文件。在設(shè)計(jì)中，體會(huì)到先前所修課程的重要性