閥體零件加工工藝及鉆4×m12螺紋底孔鉆床夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

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、公差合與測量等多方面的知識。閥體零件加工工藝及鉆4×M2螺紋底孔鉆床夾具設(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)計三局部。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，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)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與缺乏之處，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。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetalcuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing￠40holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書I、畢業(yè)設(shè)計(論文)題目：閥體零件加工工藝及鉆4×M2螺紋底孔鉆床夾具設(shè)計業(yè)設(shè)計使用的原始資料及設(shè)計技術(shù)要求〔〕閥體零件工作圖，附圖見后一頁〔2〕完成該零件的機械加工工藝設(shè)計〔3〕完成指定工序的專用夾具設(shè)計〔指定鉆4×M27H螺孔的底孔鉆削鉆床夾具的設(shè)計〕〔4〕生產(chǎn)類型：大批量生產(chǎn)〔5〕生產(chǎn)車間條件：無專用設(shè)備，常規(guī)通用加工設(shè)備齊全〔6〕要求所有圖紙加起來要有兩張A0圖紙那么大〔7〕零件材料：ZG230450(8)繪制閥體體零件工作圖〔9〕編制閥體加工工藝過程卡和工序卡(0)撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書目錄序言…………………一.零件分析……………………2.零件作用………………2.2零件的工藝分析…………2二.工藝規(guī)程設(shè)計…………………22.確定毛坯的制造形式……22.2基面的選擇傳……………22.3制定工藝路線……………22.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定…………42.5確定切削用量及根本工時………………4三夾具設(shè)計……………………8……………8…………………9…………9……9……………0……………0………………總結(jié)………………3致謝………………4參考文獻…………5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)濟開展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)開展的重要根底及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的上下是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。閥體零件加工工藝及鉆4×M2螺紋底孔鉆床夾具設(shè)計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)根底、機械設(shè)計、機械工程材料等的根底下，進行的一個全面的考核。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)計中既要注意根本概念、根本理論，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，才能很好的完本錢次設(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。零件的分析零件的作用閥體是整體裝置的重要零件，它支撐中心局部，承受著局部靜載荷，因為閥體與整個機體連接，并且中心局部與該零件是螺紋連接，因而該零件的螺紋承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動載荷.2零件的工藝分析閥體有3個加工面他們有位置度要求。這三個加工面的分別為：，以底面為基準的加工面，這組加工面包括，左右面，和直徑為8的孔。2：以直徑為8孔的軸線為基準，這組面包括M243：以直徑為22的圓和直徑為35的圓為基準的加工面，這組加工面主要是車孔。二.工藝規(guī)程設(shè)計確定毛坯的制造形式零件的材料為ZG230，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造?；娴倪x擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否那么，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對閥體這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關(guān)重要。以零件的75×75加工平面作為粗基準。選取已加工的內(nèi)圓為精基準。制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)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。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑75x75平面；工序Ⅳ：車Φ50和Φ35、Φ43孔及其端面工序Ⅴ：車M36的端面和外圓，M36螺紋車Φ20和Φ工序Ⅵ：銑上端成90°的端面面工序Ⅶ：車Φ8，Φ22，Φ24.3，Φ24螺紋底孔，Φ26孔，車Φ24螺紋孔工序VIII：鉆4M2工序IX：質(zhì)檢工序X：入庫方案二工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑床96x80平面；工序Ⅳ：銑上端面工序Ⅴ：車Φ48的端面和外圓工序Ⅵ：車Φ54和Φ47的圓工序Ⅶ：鉆Φ25的孔工序Ⅷ：鉆Φ0孔锪孔Φ20深28再锪孔Φ27深5工序Ⅸ：車退刀槽和螺紋孔。工序X：鉆4M2工序XI：質(zhì)檢工序XII：入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一加工的時間在一個定位的情況下，把可以加工的孔全部加工完，這樣可以保證加工的質(zhì)量和精度，同時也能提高生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)，因此我們綜合考慮選擇方案一具體的方案如下工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑75x75平面；工序Ⅳ：車Φ50和Φ35Φ43孔及其端面工序Ⅴ：車M36的端面和外圓，M36螺紋車Φ20和Φ工序Ⅵ：銑上端成90°的端面面工序Ⅶ：車Φ8，Φ22，Φ24.3，Φ24螺紋底孔，Φ26孔，車Φ24螺紋孔工序VIII：鉆4M2工序IX：質(zhì)檢工序X：入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定閥體零件材料為ZG230，重量為450G，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機鑄造毛坯。不加工外表毛坯尺寸不加工外表毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。閥體的底面由于閥體底面要與其他接觸面接觸，所以要進行銑，其加工余量為。3、閥體的孔直徑為20孔毛坯為實心，不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為鉆孔外表粗糙度孔Ⅰ端面采用銑一次走刀完外表加工，外表粗糙度為3.6，根據(jù)參考文獻，其余量為Z=2.5確定切削用量及根本工時工序Ⅰ：銑96X80的平面.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成決定每次進給量及切削速度根據(jù)X5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，那么按機床標準選?。?50當＝750r/min時按機床標準選取計算工時切削工時：，，，那么機開工時為工序II：車φ48的外圓和端面選硬質(zhì)合金車刀工步一：車φ48外圓端面〕車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=，一次走刀即可完成所需長度。2〕機床功率為7.5kw。查?切削手冊?f=0.4~/z。選較小量f=0.4mm/z。3〕查后刀面最大磨損及壽命查?切削手冊?表3.7，后刀面最大磨損為.0~。查?切削手冊?表3.8，壽命T=80min4〕計算切削速度按?切削手冊?，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA640臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,那么實際切削速度Vc×80×475/000=/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300×0)=/z。5)校驗機床功率查?切削手冊?Pcc=.kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=/min，fz=/z。6〕計算根本工時tm＝L/Vf=(2+5)/475=0.052min。工步二：車φ48外圓選擇硬質(zhì)合金車刀〕車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=，一次走刀即可完成所需長度。2〕機床功率為7.5kw。查?切削手冊?f=0.4~/z。選較小量f=0.4mm/z。3〕查后刀面最大磨損及壽命查?切削手冊?表3.7，后刀面最大磨損為.0~。查?切削手冊?表3.8，壽命T=80min4〕計算切削速度按?切削手冊?，查得Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA640臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,那么實際切削速度Vc×80×475/000=/min,實際進給量為fzc=Vfc/ncz=475/(300×0)=/z。5)校驗機床功率查?切削手冊?Pcc=.kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定ap=，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=/min，fz=/z。6〕計算根本工時tm＝L/Vf=(2+20)/475=0.050min。工序III：鉆φ25孔鉆孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表27，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，那么 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表23及表24，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，那么機開工時為 其他的車床，銑床的計算如上，在此不在累述工序III：鉆4M2的孔鉆M2螺紋底孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表27，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，那么 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表23及表24，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，那么機開工時為工步II：攻絲M2攻螺紋M2mm。按機床選取，那么機動時，，攻M2孔第三章：夾具設(shè)計在機床對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機床上占有正確的位置，然后通過夾緊機構(gòu)使工件正確位置固定不動，這一任務(wù)就是由夾具來完成。對于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)本錢。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往比較費時間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度，提高生產(chǎn)效率，設(shè)計專用夾具就顯得非常必要。方案設(shè)計是夾具設(shè)計的第一步，也是夾具設(shè)計關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會造成不能滿足工件加工要求，或加工精度不能到達設(shè)計要求，因此必須慎重考慮。設(shè)計方案的擬定必須遵循以下原那么：定位裝置要確保工件定位準確和可靠，符合六位定位原理。夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單，操縱力小而夾緊可靠，力爭造價低定位基準的選擇我們采用已經(jīng)加工好的Φ20孔及其端面作為定位基準，Φ20孔和端面共限制5個自由度，這樣還有一個旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制，為了保證空間工件定位準確，我們需要限制6個自由度，因此我們采用一擋銷來限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。這樣空間6個自由度就限制完了。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〔52〕鉆削力矩式〔53〕式中：代入公式〔52〕和〔53〕得本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊力計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.5定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和兩定位銷，孔與銷間隙配合?！?〕工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，那么其定位誤差為：Td=DmaxDmin本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近擋銷的一面，而定位銷的會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。3.6導(dǎo)向裝置設(shè)計因為我們所加工的孔是螺紋孔，因此我們需要先鉆螺紋底孔，然后攻絲，且我們是批量生產(chǎn)，因此用固定和可換鉆套難以滿足要求，為了能很好的提高生產(chǎn)效率，我們采用快換鉆套，當我們加工完螺紋底孔后，通過壓緊螺釘迅速取出鉆套，然后開始攻絲，查機床夾具設(shè)計手冊知，快換鉆套的結(jié)構(gòu)和具體尺寸如下具體的尺寸如下如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了鉸鏈壓板壓緊的方式。由于本夾具是對工件進行鉆削加工面，因此工件的主要受力是鉆削力，因為鉆削力是向下的，我們采用的是鉸鏈壓板壓緊，壓緊力也是向下的，鉆削力和壓緊力方向相同，因此更容易保證工件的穩(wěn)定性，我們采用定位銷和擋銷定位，當我們裝上工件好，旋轉(zhuǎn)工件，使其靠上擋銷工件即定好位置，然后用鉸鏈壓板壓緊，再翻轉(zhuǎn)鉆模板使其處于水平位置即可開始加工工件，當我們卸下工件時，首先掀開翻轉(zhuǎn)式鉆模板，然后松開鉸鏈壓板，即可取出工件。夾具體總結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但穩(wěn)固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的根底。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學到了很多，也非常珍惜西南科技大學給我們的這次設(shè)計的時機，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的根底。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗缺乏，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出珍貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴