畢業(yè)論文-閥腔零件的工藝工裝設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計閥腔零件的工藝工裝設(shè)計學(xué)生姓名： 學(xué)系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師： 二零一五年六月誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 本人簽名： 年 月 日 前言隨著社會的不斷進步，制造業(yè)有了很大的發(fā)展，各式各樣的機械化產(chǎn)品層出不窮，而且制造業(yè)與我們的生活息息相關(guān)，生活中的各種用品都是制造業(yè)的產(chǎn)物，從簡單的餐具到家電產(chǎn)品，再到一些大型的機械化設(shè)備。機械制造業(yè)是眾多產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，每一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開機械制造業(yè)，機械制造為其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了實現(xiàn)的途徑?，F(xiàn)代生活中，各種產(chǎn)品層出

2、不窮，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度也不斷加快，生產(chǎn)效率也不斷提高。由此可見，機械加工工藝在制造業(yè)中占有很重要的地位。閥腔零件的工藝工裝設(shè)計是我們在大學(xué)期間的最后一次自主性研究課題。在這次設(shè)計中，我們將運用之前所學(xué)過的大部分專業(yè)課里面的理論知識，如機械制圖互換性與測量技術(shù)材料力學(xué)機械制造工藝學(xué)理論力學(xué)機械原理金屬切削原理與刀具等課程，而且我們還會用到在認(rèn)知實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中所學(xué)到的一些實踐經(jīng)驗。在設(shè)計的過程中，我們將學(xué)會查閱各種圖表資料。最后還要設(shè)計零件在機床上加工的專用夾具，不僅能提高我們的制圖能力，還會提高自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過這次設(shè)計我們將把所學(xué)過的理論知識和實踐經(jīng)驗結(jié)合起來，進一步培養(yǎng)我們的綜合運

3、用能力。在生產(chǎn)實踐中，由于零件的形狀、尺寸和加工工藝的不同，因此生產(chǎn)一種零件往往在一種加工設(shè)備上是不能完成的，而是需要經(jīng)過一定的加工過程才能完成。因此，我們在選擇零件的加工方法時，要根據(jù)零件的外形特點靈活地做出選擇，合理地安排零件的加工順序，來滿足零件的工藝性要求。1.1 機械加工工藝規(guī)程制定生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單元是工序。工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造過程和操作方法的工藝文件，工藝規(guī)程包含了零件加工時所用的加工設(shè)備、刀具，以及加工設(shè)備與刀具的種類和型號，而且還包含了零件加工時的切削用

4、量，如機床轉(zhuǎn)速、機床工作臺的進給量等。1.2 機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝規(guī)程包括機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片、機床調(diào)整卡片和檢驗工序卡片。機床調(diào)整卡片用于在自動機床和半自動機床上完成的工序。通過機械加工工藝過程卡片我們可以直觀地看出零件的加工過程。機械加工工序卡片用來指導(dǎo)生產(chǎn)，它包含了每一工序用到的機床、刀具以及切削用量。1.3 制定機械加工工藝規(guī)程的資料制定機械加工工藝規(guī)程時，必須具備以下資料:1.產(chǎn)品的圖紙、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及其它技術(shù)文件。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，明確毛坯各個加工部位的余量和結(jié)構(gòu)工藝性。3.車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠加工設(shè)備的種

5、類以及精度情況、刀具的種類和型號，量具的性能、規(guī)格。4.各種技術(shù)資料。包括與機械制造有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)以及各種參考資料。2 零件的分析2.1 零件的作用此閥腔用于普通油閥，油腔起分油的作用，液壓油經(jīng)過閥腔流到閥體。通過分析零件圖可知，零件上有一些直徑不同的孔，下端面有418mm的孔，通過這四個孔可以將閥腔與閥座連接固定，上端面有10M12的螺紋孔，通過這些螺紋孔，將閥腔與閥體連接起來，上端面的直徑100mm的孔與閥體上的孔配合，為了防止油從配合的的地方流出，在100mm孔的上端設(shè)有110mm的放置密封圈的凹槽，閥腔下端面的凹槽同樣是為了放置密封橡膠圈，從而保證油不會從閥腔與閥座配合的地方流出。圖

6、1.1圖1.22.2 零件的工藝分析通過對閥腔零件圖進行分析，此零件屬于箱體類零件，而且零件關(guān)于100mm孔的中心線相互對稱，加工難度不是很高。閥腔上端面的粗糙度為Ra6.3um，查閱資料后知，通過粗銑即可加工出所要求的粗糙度的表面。下端面的粗糙度為Ra1.6um，粗銑之后需經(jīng)過精銑才能滿足要求。220 mm孔為定位銷孔，加工時需保證在閥腔的對稱中心線上。100H8mm的孔、65mm的孔、76mm的孔通過粗鏜和精鏜即可以滿足要求。110H11mm的孔與76mm孔端面有平行度要求，加工時需找到合理的加工基準(zhǔn)，從而保證其位置和加工精度。6M12-6H的螺紋孔相對65mm孔的軸線均勻分布，其徑向和軸

7、向設(shè)計基準(zhǔn)分別為110H11mm孔的軸線、100H8mm孔外圓的左端面。2.3 零件的生產(chǎn)類型設(shè)計題目中給定的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖3.1 選擇毛坯零件的材料為鐵素體型球墨鑄鐵，抗拉強度b至少為450MPa，硬度為160210HBS，材料的基本組織為鐵素體。由于零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，零件的輪廓不大，選用砂型鑄造，采用機器翻砂造型，鑄件應(yīng)符合JB9140-1999容積式壓縮機球墨鑄鐵技術(shù)條件的規(guī)定。由于鑄件的力學(xué)性能差，閥體在工作的過程中會對閥腔內(nèi)壁會產(chǎn)生壓力，為了避免閥腔破裂，故在加工前對鑄件進行回火處理。3.2 確定毛坯尺寸根據(jù)零件各個部位的尺寸以及

8、對各工序進行工藝分析，確定各加工內(nèi)容的加工余量，毛坯的初步設(shè)計如下：1.閥腔的上下端面閥腔的上端面的粗糙度要求不高，通過一次粗銑方可達(dá)到Ra6.3um的粗糙度要求，下端面較上端面的表面粗糙度小，需要經(jīng)過粗銑、精銑才能達(dá)到Ra1.6um的粗糙度要求，取經(jīng)濟精度為IT8級，通過查閱簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表12-4得知，閥腔的上端面單邊的加工余量為3mm，下端面單邊余量為2.5mm。2.76mm孔的加工76mm孔的表面粗糙度為Ra3.2um，通過粗鏜、半精鏜可達(dá)到精度要求，粗鏜、半精鏜的加工余量之和為3mm。3.100H8mm孔的加工該孔的粗糙度為Ra1.6um，通過粗鏜、半精鏜可達(dá)到所要求的表面

9、粗糙度，預(yù)留5mm的加工余量。4.65mm孔的加工該孔的粗糙度要求與100mm的孔相同，所以它的加工方法和加工余量與100mm的孔相同。5.其他孔因直徑太小，不鑄造出孔，故無需考慮加工余量。表1 閥腔毛坯尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件尺寸85053及2.591761.573100H82.595652.560203.3 確定毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件的質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)，從簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表12-1查得公差等級為CT9級，查得本零件毛坯的尺寸偏差見下表2:表2 閥腔毛坯尺寸公差零件尺寸偏差根據(jù)9192+2.1 -0.1表12.37374+2.1 -0.1表12.39596+2.1 -0

10、.1表12.36162+2 0表12.33.4 設(shè)計毛坯圖零件的加工余量、毛坯尺寸以及尺寸公差如上表1，2所示，根據(jù)以上尺寸并參照零件圖繪制了零件的毛坯圖，毛坯的具體形狀和尺寸見下圖1和2:圖1圖24 選擇加工方法，制定工藝路線4.1 基準(zhǔn)面的選擇在制定工藝規(guī)程前，首先要選擇每一工序的加工基準(zhǔn)，合適的基準(zhǔn)面，有利于獲得更高的生產(chǎn)效率。否則，加工過程中會出現(xiàn)很多問題，從而導(dǎo)致零件不符合質(zhì)量，使生產(chǎn)無法正常進行。4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇零件在加工之前均為毛坯，各個待加工表面均為毛面，所以在加工之前需選擇其中的某一個或兩個毛面來作為基準(zhǔn)，從而來加工其它的表面，這樣的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。以下為選擇粗基準(zhǔn)的

11、原則：1.選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)保證要加工的面和不加工面的位置要求。2.選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)保證要加工面的加工余量能合理分配。3.選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)便于工件的裝夾。4.應(yīng)盡可能選擇表面質(zhì)量好、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。5.選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)避免重復(fù)使用。4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇在零件加工過程中，選擇已加工表面為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下原則：1.基準(zhǔn)重合原則選擇被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以避免因基準(zhǔn)不重合引起基準(zhǔn)不重合誤差，否則不容易保證加工精度，從而增大加工難度。2.基準(zhǔn)統(tǒng)一原則當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工大多數(shù)其他各表面時，應(yīng)盡早地

12、把這個面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為基準(zhǔn)加工其他面。3.自為基準(zhǔn)原則有些精加工工序要求加工余量小而且均勻，這時應(yīng)盡可能用加工表面自身為精基準(zhǔn)，而該表面與其它表面之間的位置精度應(yīng)由先行工序予以保證，自為基準(zhǔn)旨在減小表面粗糙度、減小加工余量和保證加工余量均勻的工序。4.互為基準(zhǔn)原則當(dāng)加工某些位置精度要求很高的表面時，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法來達(dá)到位置度要求。5.定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)便于工件的安裝與加工，并使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。4.2 零件表面加工方法選擇本零件需要加工的面有上端面、下端面，以及不同直徑內(nèi)孔、凹槽、定位銷孔、螺紋孔等。材料為QT450-10，按照各工序的公差等級和表面粗糙度

13、要求，通過查閱相關(guān)資料，歸納其加工方法選擇如下：1.閥腔的上端面 公差等級為IT10級，此加工面的粗糙度要求不是很高，通過一次粗銑方可達(dá)到Ra6.3um的粗糙度要求。2.閥腔的下端面 公差等級為IT8級，此加工面較上端面的表面粗糙度小，需要經(jīng)過粗銑、精銑才能達(dá)到Ra1.6um的粗糙度要求。3.76mm內(nèi)孔 公差等級為IT9級，需經(jīng)過粗鏜然后精鏜才能達(dá)到Ra3.2um的表面粗糙度要求。4.100H8mm內(nèi)孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6um，需粗鏜、精鏜。5.65mm內(nèi)孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6um，需粗鏜、精鏜。6.220mm定位銷孔 公差等級為IT13級，表

14、面粗糙度為Ra6.3um，需通過鉆孔之后再進行擴孔方可達(dá)到精度要求。7.10M12mm螺紋孔 通過鉆孔、擴孔、攻絲即可加工出來。8.418mm的孔 先用鉆頭鉆孔后擴孔方可達(dá)到精度要求。4.3 選擇工藝路線在制定工藝路線時，應(yīng)該綜合考慮零件的形狀，各部位的尺寸精度，以及它在和其它零件配合時的位置精度，而且還需保證其經(jīng)濟效益。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床，而且還可以為某些工序設(shè)計專用的夾具，以提高生產(chǎn)率，降低工人的勞動強度。工藝路線方案一 工序號工序名稱工序內(nèi)容鑄造毛坯回火處理粗加工下端面以上端面為基準(zhǔn)粗加工下端面粗加工上端面以下端面為基準(zhǔn)粗加工上端面精加工下端面以上

15、端面為基準(zhǔn)精加工下端面加工18的孔鉆孔、擴孔、锪平28mm加工底面環(huán)槽粗鏜，半精鏜，精鏜底面環(huán)槽100mm的孔粗鏜，精鏜100mm的孔110mm的凹槽粗鏜，精鏜110mm的凹槽65mm的孔粗鏜，精鏜65mm的孔76mm的孔粗鏜，精鏜76mm的孔20mm的孔鉆孔，擴孔M12螺紋孔鉆孔，攻絲綜檢2.工藝路線方案二工序號工序名稱工序內(nèi)容鑄造毛坯回火處理粗加工下端面以上端面為基準(zhǔn)粗加工下端面粗加工上端面以下端面為基準(zhǔn)粗加工上端面粗鏜孔粗鏜76mm、100mm、110mm、65mm、85mm孔精銑下端面以上端面為基準(zhǔn)精加工下底面精鏜孔精鏜76mm、100mm、110mm、65mm、85mm孔加工18的孔

16、鉆孔、擴孔、锪平28mm加工凹槽鏜寬7.3mm深3.5mm凹槽加工20的孔鉆、擴、絞220mm加工M12孔鉆孔、攻螺紋10M12mm終檢工藝方案比較與分析：方案一與方案二的前四道工序一樣，都是加工上端面和下端面，而且18mm的孔的加工工序在加工下端面之后，便于以后其他工序利用這四個孔做定位和裝夾，而且底面環(huán)槽也是在加工完下底面之后之后直接加工，而方案二是在精鏜完孔之后加工的，這樣有利于保證槽和65孔的位置精度，方案一中每個孔都是在一道工序中完成，先粗鏜后精鏜，相對于方案二的先統(tǒng)一粗鏜，然后精鏜，方案一增加了不必要的走刀路徑和換刀時間，多以采用統(tǒng)一先粗鏜后精鏜。所以綜合方案一和方案二制定如下的工

17、藝路線：工序號工序名稱工序內(nèi)容鑄造毛坯回火處理粗加工下端面以上端面為基準(zhǔn)粗加工下端面粗加工上端面以下端面為基準(zhǔn)粗加工上端面加工18mm的孔鉆孔、擴孔、锪平28mm粗鏜孔粗鏜76mm、100mm、110mm、65mm、85mm孔精銑下端面以上端面為基準(zhǔn)精加工下端面精鏜孔精鏜76mm、100mm、110mm、65mm、85mm孔加工凹槽鏜寬7.3mm深3.5mm凹槽加工20mm的孔鉆、擴、絞220mm加工M12螺紋孔鉆孔、攻螺紋10M12mm綜檢5 選擇加工設(shè)備、刀具量具5.1 選擇加工設(shè)備在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中，零件的加工方法有很多種，如車削、銑削、刨削，不同的方法用來加工不同特征的零件，而且加工

18、設(shè)備的種類也很多，如車床、銑床、刨床、鏜床、磨床，車床用來加工回轉(zhuǎn)體零件等。以及一些先進的數(shù)控設(shè)備，如電火花線切割、加工中心。而在實際加工時，必須選用合適的加工設(shè)備才能達(dá)到事半功倍的效果，而且可以保證零件的加工精度。因此在本零件加工時需根據(jù)零件的特點選擇加工設(shè)備：工序和工序都是銑削，而且本零件是中批生產(chǎn)，所以選用普通銑床即可滿足要求，選用X52K型立式銑床。工序和工序都是用鉆床來加工，從加工要求和零件尺寸來看，選擇Z525型立式鉆床。工序和工序是粗鏜和精鏜，所用的設(shè)備都是鏜床，因為加工精度要求很高，而且零件尺寸也不大，所以選用臥式鏜床加工。工序為鉆孔、擴孔和攻絲，所以與工序相同型號的鉆床。5.

19、2 選擇刀具在本閥腔零件的加工工序中，主要加工的是面和孔，面包括上端面和下端面，孔包括定位銷孔和固定螺紋孔，加工工序比較單一，選擇如下的刀具：銑刀選擇直徑為200mm、齒數(shù)為20的硬質(zhì)合金端銑刀。選用莫式錐柄麻花鉆和高速鋼鉆頭加工220mm的定位銷孔，選用直柄麻花鉆和高速鋼鉆頭加工418mm孔。擴孔時選用錐柄擴孔鉆。選用硬質(zhì)合金錐柄鉸刀。加工12的螺紋孔時，選用直柄麻花鉆鉆孔，機用絲錐攻螺紋。6 切削用量及基本時間的確定6.1 工序的切削用量及基本時間的確定本工序為粗銑下端面，選用直徑為200mm，齒數(shù)為20的硬質(zhì)合金端銑刀，由于加工的是球墨鑄鐵，所以刀具的b應(yīng)不小于450MPa，硬度的范圍為

20、160210HBS，故選擇前角為0 =15，后角0=12（周齒），0 =12（端齒）的端銑刀，銑削寬度為120mm，銑削深度為2.5mm，選用X52K型立式銑床。1.切削用量1）確定每齒進給量z 查閱簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-5得X52K型立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛度為中等,用端銑刀加工鑄件時,每齒進給量z=0.20.3mm,現(xiàn)取z=0.25mm。2）確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表5-148，用硬質(zhì)合金端銑刀加工鑄件，銑刀后刀面最大磨損量為1.1mm，銑刀直徑為200mm，耐用度T=240mm。3）計算切削速度和工作臺的進給量Mz 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)

21、計手冊表14-10中公式計算： 式中,Cv=245，qv=0.2, xv=0.15, yv=0.35, uv=0.2, pv=0, m=0.32, T=240mm, ap=45mm, fz=0.25zmm, a e=120mm, z=20, d =200mm, kv=1.0.mm。（公式6.2）根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-6，選擇機床轉(zhuǎn)速n=60r/min，則實際切削速度v=0.628m/s，工作臺每分鐘進給量為：MZ=0.252060=300mm/min則實際每齒的進給量為z=0.25mm/z2.基本時間 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-5：Tj=i（公式6.3）式中l(wèi)=198mm

22、l1=0.5（d-l2=3i=2基本時間：Tj=6.2 工序切削用量及基本時間的確定本工序為粗銑上端面，選用直徑d=200mm，L=45mm, 齒數(shù)為20的硬質(zhì)合金銑刀，X52K型立式銑床。1.確定刀具每齒進給量z根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-5得，X52K型立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，用鑲齒端銑刀加工鑄件，每齒進給量z=0.20.3zmm，現(xiàn)取z=0.25mm/z。2.確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度在本工序中，使用的刀具和工序的一樣，而且工件材料也是鑄件加工鑄件，所以刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和工序的一樣。3.計算切削速度和工作臺每分鐘進給量Mz 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表14-1

23、0中公式計算：根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-6，X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=60r/min，則實際切削速度v=0.628m/s，工作臺每分鐘進給量為：Mz=0.252060=300mm/min。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-5，X52K型立式銑床工作臺進給量，選擇Mz=300mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.25mm。基本時間Tj=（公式6.4）基本時間：Tj=6.3 工序V切削用量及基本時間的確定本工序為加工418mm的孔，分為三個工步：6.3.1 鉆8mm孔的切削用量及基本工時1.切削用量本工序為鉆48mm的孔，選用直徑為8mm的直柄麻花鉆，l=117mm，1l

24、=75mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用Z525型立式鉆床。1）確定鉆頭鉆孔時的進給量 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，加工硬度為190HBS的鑄鐵時，查得鉆孔時的進給量f=0.360.44mm/min，現(xiàn)取f=0.4mm/min。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊，用高速鋼鉆頭在鑄鐵上加工8mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量0.8mm，鉆頭直徑d=8mm，耐用度T=35min。確定切削速度和工作進給量f，根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表14-6中公式計算：（公式6.5）=255.67r/min通過查閱Z525型鉆床的參數(shù)表，選擇n=195r/min。則實際的鉆

25、削速度v=0.123m/s，工作臺每分鐘進給量為f=0.52mm/min。2.基本時間 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，鉆削時間為：（公式6.6）l=6mm l1=6.29mm l2=0mm基本時間Tj=0.138min6.3.2 擴18mm孔的切削用量及基本工時1.切削用量 本工序為擴18mm孔，選用直徑18mm的直柄麻花鉆，鉆頭的l=25mm，l1=4mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用機床同上一工步。1）確定鉆頭鉆孔時的進給量根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，加工硬度為190HBS的鑄鐵，查得鉆頭鉆孔時進給量f=7.8mm/min，現(xiàn)取f=7.8mm/min。2）確

26、定切削速度和工作進給量f 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表14-6中式計算：v=25.3m/min n=250r/min。查閱Z525型鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=195r/min，則實際鉆削速度v=0.123m/s。選擇f=0.13mm/min。2.基本時間根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，高速鋼鉆頭鉆削時間為：L=117mm l1=75mm l2=0mmTj=0.11min6.3.3 锪平28mm選用的刀具為直徑28mm的锪孔鉆，v=0.041m/s，n=195r/min，f=7.8mm/min，l=6mm，l1=2mm，l3=0mm，基本時間6.4 工序的切削用量及基本時間的確定在本工序

27、中要加工的內(nèi)容為粗鏜孔，包括65mm、85mm、100mm、110mm、76mm的孔，選用臥式鏜床，并且選用專用夾具。1.確定鏜孔的切削用量選用YT15硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀的主偏角r=45,直徑為20mm，其耐用度T=60min.其中：ap= f=0.1mm/r（公式6.7）選擇鏜床的轉(zhuǎn)速n=760r/min=12.7r/s,則實際切削速度v=2.67m/s。2.確定基本時間粗鏜65mm孔的基本時間：Tj1=粗鏜85mm孔的基本時間：Tj2=粗鏜100mm孔的基本時間：Tj3=粗鏜110mm孔的基本時間：Tj4=粗鏜76mm孔的基本時間：Tj5=6.5 工序的切削用量及基本時間的確定本工序的內(nèi)容

28、為精銑下端面，選用直徑為200mm的硬質(zhì)合金銑刀，l=45mm，齒數(shù)為20，選用X52K型立式銑床。1.確定每齒進給量fz 本工序中需保證的零件下底面粗糙度為Ra1.6um，根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-5，X52K型立式銑床的功率為7.5KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量z=0.230.5mm/z，現(xiàn)取z=0.4mm/z。2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊，用硬質(zhì)合金端銑刀加工鑄件，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.4mm，銑刀直徑200mm，耐用度T=240mm。3.確定切削速度和工作臺每分鐘進給量Mz 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表2-17中公式計算：V=10

29、3.6m/s n=165r/min根據(jù)X52K型立式銑床參數(shù)表，選擇n= 150r/min=2.5r/s，實際切削速度v=1.57m/s，工作臺每分鐘進給量為fz=0.041mm/z?；緯r間Tj=6.6 工序的切削用量及基本時間的確定在本工序中要加工的內(nèi)容為精鏜孔，包括65mm、85mm、100mm、110mm、的孔，選用臥式鏜床，并且選用專用夾具。1.確定切削用量所選用刀具為YT30硬質(zhì)合金、主偏角r=45,直徑為20mm的圓形鏜刀，其耐用度T=60min，其中：ap=0.5mm f=0.04mm/r（公式6.7）根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-22，選擇n=1400r/min,則實際切

30、削速度v=4.98m/s。2.基本時間的確定精鏜65mm孔的基本時間：Tj1=精鏜85mm孔的基本時間：Tj2=精鏜100mm孔的基本時間：Tj3=精鏜110mm孔的基本時間：Tj4=6.7 工序的切削用量及基本時間的確定本工序為加工寬7.3mm，深3.5mm的凹槽，選用高速鋼切槽刀，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=0.14m/s。6.8 工序的切削用量及基本時間的確定本工序為鉆、擴 鉸220mm的孔，本工序共分為三個工步：6.8.1 鉆18mm孔的切削用量及基本工時1.切削用量本工序為用直徑為18mm的莫式錐柄麻花鉆鉆18mm孔，鉆頭的其它參數(shù)為 l=228mm，1l

31、=130mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用Z525型立式鉆床。1）確定鉆頭鉆孔時的進給量查閱簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，得加工硬度為190HBS的鑄鐵，鉆頭鉆孔時進給量f=0.700.86mm/min，現(xiàn)取f=0.8mm/min。2）確定切削速度和工作進給量f根據(jù)公式6.5計算：根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-16，選擇n=140r/min，則實際鉆削速度v=0.132m/s。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，選擇f=0.8mm/r。2.基本時間 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，高速鋼鉆頭鉆削時間為：l=16.5mm l1=6.2mm l2=0mm基本時間T

32、j=6.8.2 擴直徑19.8mm孔的切削用量及基本工時1.切削用量本工序為用直徑19.8mm的錐柄擴孔鉆擴19.8mm孔，鉆頭的其它參數(shù)為l=23.8mm，1l=140mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用以上工序用的鉆床。1）確定鉆頭鉆孔時的進給量查閱簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，得加工硬度為190HBS的鑄鐵，鉆頭鉆孔時進給量f=0.700.86mm/min，現(xiàn)取f=0.8mm/min。2）確定切削速度和工作進給量f 根據(jù)表14-6中公式計算：v=10.74m/min n=172.18r/min。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-16，選擇n=140r/min，則實際鉆削速度

33、v=0.132m/s。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，選擇f=0.8mm/r。2.基本時間根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，高速鋼鉆頭鉆削時間為：L=16.5mm l1=1.2mm l2=0mm基本時間：Tj4=6.8.3 絞孔至20mm孔的切削用量及基本工時本工序為用直徑20mm為硬質(zhì)合金錐柄鉸刀絞20mm孔，鉸刀的其它參數(shù)為l=228mm，1l=25mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用Z525型立式鉆床。1.確定鉆頭鉆孔時的進給量根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-18，查得加工硬度為190HBS的鑄鐵，鉆頭鉆孔時進給量f=0.780.96mm/min，取f=0.8m

34、m/min。2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊，用硬質(zhì)合金錐柄鉸刀鉸20mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量1mm，鉆頭直徑d=20mm，耐用度T=60min。3.確定切削速度和工作進給量f 根據(jù)表14-6中公式計算：V=10.78m/min n=171.72r/min根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-16，選擇n= 140r/min,則實際鉆削速度v=0.132m/s。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，選擇f= 0.8mm/r。4.基本時間 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，高速鋼鉆頭鉆削時間為：L=16.5mm l1=1mm l2=0mm基本時間：Tj=6.9

35、工序切削用量及基本時間的確定本工序為鉆孔、攻10M12mm螺紋，分兩個工步進行加工：6.9.1 鉆M12螺紋底孔至11mm本工序為鉆M12螺紋底孔，選用直徑為11mm的直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆頭的其它參數(shù)為l=142mm，1l=94mm，加工鑄件的b不小于450MPa，選用Z525型立式鉆床。1.確定鉆頭鉆孔時的進給量根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16，加工材料為鑄鐵，硬度為190HBS，查得鉆頭鉆孔時進給量f=0.520.64mm/min，現(xiàn)取f=0.60 mm/min。2.確定切削速度和工作進給量f 根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表14-6中公式計算：(公式6.5)式中Cv=6.6，

36、Zv=0.4，Xv=0，Yv=0.5，m=0.2，d=11mm，kv=0.75，T=60min，f=0.6mm/min，ap=11mm。n=212.88r/min根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表8-16，選擇n=195r/min。根據(jù)Z525型鉆床進給量簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表15-16選擇，f=0.48mm/min，則實際的進給量為f=0.48mm/min。4.基本時間根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，高速鋼鉆頭鉆削時間為：Tj=L=6mm l1=5.19mm l2=0mm基本時間Tj=6.9.2 攻絲M12攻螺紋M12mm，計算得v=15m/min，ns=217r/min。根據(jù)簡明機

37、械制造工藝設(shè)計手冊表8-13，選擇：nW=185r/min，則v=13.4m/min。根據(jù)簡明機械制造工藝設(shè)計手冊表16-3，機動時間：l=10mm，l1=5mm，l2=3mm基本時間Tj=7 夾具設(shè)計在實際生產(chǎn)過程中，由于零件的外形尺寸以及機床工作臺的限制，有些時候不能將零件直接固定到機床工作臺上，而是需要一種便于零件在機床上裝夾的連接裝置，從而使工件相對于機床和刀具有一個正確的位置，并使零件在加工過程中保持這個位置不變。這樣既可以提高勞動生產(chǎn)率，又能降低工人的勞動強度。7.1 機床夾具的組成1.定位裝置 用來確定工件在夾具上的位置，如圓柱銷。2.刀具導(dǎo)向元件 用來引導(dǎo)刀具相對于夾具定位裝置

38、的位置，如對刀塊。3.夾緊機構(gòu) 用來夾緊工件，保證與定位元件不發(fā)生相對移動，如壓板、螺栓、螺母等。4.連接元件 用來確定工件在機床上的位置并與機床連接。5.夾具體 將夾具的各個元件起來連接，使其成為一個整體，并通過其將夾具安裝在機床上。7.2 機床夾具的分類1.通用夾具：這類夾具由于具有通用性，所以稱其為通用夾具。如車床上用的三爪卡盤、頂尖、虎鉗、分度頭等。2.專用夾具：這類夾具是針對某一工件加工時的某些特定工序而設(shè)計的，專用夾具多用于批量生產(chǎn)。3.可調(diào)整夾具 ：這類夾具的某些組成元件可以更換，以適應(yīng)不同零件的加工。4.組合夾具：這種類型的夾具裝置是基于零件的加工要求，可從一組標(biāo)準(zhǔn)化的夾具元件

39、中選擇一部分便于零件加工的模塊，具有極大的可變性。5.隨行夾具： 這是在柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具，工件安裝在一個托板中，除了將工件夾緊和定位的光潔度，還搭載工件由輸送裝置發(fā)送到設(shè)備和機器，并在設(shè)備上進行定位和夾緊。7.3 問題的提出本夾具主要是粗銑閥腔零件的上端面，粗糙度要求為Ra6.3um，這個端面對下端面有一定的平行度要求，但是在本工序之前，只進行了粗加工下端面這一工序，下端面上的4個18mm的螺栓孔都還沒有加工出來，而且零件的側(cè)壁上也沒有其他定位孔，不能進行夾緊和固定，所以只能通過下端面來進行定位和夾緊。7.4 夾具設(shè)計7.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，上端面相對于下端面有平行度要

40、求，mm，mm，mm，mm的孔相互之間有平行度要求，上端面面有10M的螺紋孔，閥腔通過螺紋孔與其它零件進行連接，因此螺紋孔應(yīng)與前面所述的孔保持平行，螺紋孔加工時以上端面為基準(zhǔn)，所以上端面加工時需保證與下端面的平行度。在夾具底板上，設(shè)計了定位銷，防止工件在前后和左三個方向發(fā)生位移，在底板中心設(shè)計了能與零件下底面65mm的毛坯孔配合的凸臺，防止零件在右方向上的移動。如下圖所示：圖7.1圖7.17.4.2 夾緊機構(gòu)的選擇工件在夾緊的過程中必須能夠保持工件定位時的位置，而且夾緊力必須適當(dāng)，既不能因為夾緊力太大而損壞工件，也不能因為夾緊力太少而起不到夾具的作用。夾緊裝置操作起來應(yīng)該方便和安全，并且能夠適

41、應(yīng)生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式。因為閥腔在X和Y方向均通過地面上的U形槽進行定位，只需在Z方向進行夾緊，所以選用螺栓螺母夾緊，配合開口墊圈增大受力面積。1.切削力及夾緊力計算：銑上端面的刀具為硬質(zhì)合金端銑刀，直徑為200mm，z=20其中：CF=30，ap=,8mm，xF=1.0，Yf =0.65，fZ=0.25mm，qF=0.83，z=20，WF=0代入上式可得F=889.4N計算切削力時，須考慮安全系數(shù)安全系數(shù)K=K1K2K3K4其中：基本安全系數(shù)K1=1.5加工性質(zhì)系數(shù)K2=1.1刀具鈍化系數(shù)K3=1.1斷續(xù)切削系數(shù)K4=1.1安全系數(shù)K=1.9965F=KF=1776N2.夾緊力F1的計算：選用

42、夾緊螺栓夾緊 夾緊力F1=N(f1+f2)，由F1= KFH得：（f為夾緊接觸面的摩擦系數(shù)，f1=f2=0.25），則N=3552N夾緊螺栓的直徑為16mm。b=600MPa s=0.8 b=480MPa螺釘疲勞極限 -1=0.32 b=0.32600=192MPa極限應(yīng)力幅 -1=51.76MPa許用應(yīng)力幅= MPa螺釘?shù)膹姸刃：?螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力=s=3.54 取4計算得=120MPa 2.8= 滿足要求3.定位誤差分析本夾具采用一個面和一個心軸定位，一面即閥腔的下端面，工件在與下端面垂直的方向步會發(fā)生位移，所以可以不計定位誤差。但是在與下端面平行的方向會發(fā)生位移。閥腔移動時的基準(zhǔn)位移誤差：=和分別為套筒孔的最大偏差和最小偏差。為套筒內(nèi)孔與閥腔下端面直徑65mm的孔的最小配合間隙。=0.009+0.016=0.025mm4.夾具操作簡要說明：在加工工件時，首先將毛坯放置在夾具體上，通過定位