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蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
閥腔工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計(jì)
摘 要
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。
閥腔零件的工藝規(guī)程及銑工件上端面及鉆、攻M12螺紋的工裝夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
I
蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
The planning process and fixture design
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Parts of the process and the valve cavity milling on surface and drilling, tapping the M12 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.
I
蘇州科技學(xué)院天平學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
目錄
第1章 緒論 1
1．1引言 1
1．2機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 1
1．3閥體常用的材料說明 1
1．4課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 2
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2．1毛坯的制造形式 3
2. 2零件分析 3
2．3 基面的選擇 4
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4
2．3．2精基準(zhǔn)選擇的原則 4
2．4制定工藝路線 5
2．5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2．6確定切削用量及基本工時(shí) 8
第3章 閥體的夾具設(shè)計(jì) 24
3．1銑床夾具設(shè)計(jì) 24
3.1.1定位裝置的設(shè)計(jì) 24
3.1.2夾緊裝置的設(shè)計(jì) 25
3.1.3夾具體的示意圖、裝配圖 25
3．2鉆床夾具設(shè)計(jì) 26
3.2.1定位裝置的設(shè)計(jì) 27
3.2.2夾緊裝置的設(shè)計(jì) 28
3.2.3夾具體的示意圖、裝配圖 28
結(jié) 論 30
致 謝 31
參考文獻(xiàn) 32
31
第1章 緒論
1．1引言
制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。現(xiàn)代制造技術(shù)是當(dāng)前世界各國(guó)研究和發(fā)展的主題，特別是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個(gè)不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡(jiǎn)單的機(jī)械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農(nóng)用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡(jiǎn)單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術(shù)水平都非常有限。隨著社會(huì)的發(fā)展，制造技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術(shù)。到了資本主義和社會(huì)主義社會(huì)，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類的物質(zhì)生活和文明有了很大的提高，對(duì)精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學(xué)技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機(jī)的制造技術(shù)的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)，內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代噴氣客機(jī)和超音速飛機(jī)的發(fā)展，集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步左右了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的水平，納米技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機(jī)械的先河，因此，人類的活動(dòng)與制造密切相關(guān)，人類活動(dòng)的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機(jī)，人造飛機(jī)，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn)，使人類活動(dòng)走出了地球，走向太空 。
1．2機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用
機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型
2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查
3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、 制訂工藝路線
5、 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等。）
1．3研究方法及技術(shù)路線
1. 深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究
在深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，制造與使用夾具情況等。
2. 制訂工藝工藝規(guī)程的程序
計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查，確定毛坯的種類，形狀，尺寸及精度，擬定工藝路線（劃分工藝規(guī)程的組成，選擇的定位基準(zhǔn)，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序，選擇機(jī)床設(shè)備等），進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等），確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫工藝文件。
3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定加緊元件和傳動(dòng)裝置的主要尺寸。
4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式
如分度裝置，對(duì)刀元件和夾具體等
5. 繪制夾具總裝配圖
在繪制總裝配圖時(shí)，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對(duì)操作者的工作位置。繪圖時(shí)，先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體，按定位元件，導(dǎo)向元件，夾緊機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)裝置等順序， 畫出具體結(jié)構(gòu)。
6. 標(biāo)注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)要求
7. 標(biāo)注零件編號(hào)及編制零件明細(xì)表
在標(biāo)注零件編號(hào)時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。明細(xì)表要注明夾具名稱，編號(hào)，序號(hào)，零件名稱及材料，數(shù)量等。
8. 繪制家具零件圖
拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。
1．4課題背景及發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的重要作用是：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，沖鋒發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)技術(shù)措施。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該注意一些重要方法，我們必須深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究，因?yàn)椋@樣有利于我們掌握一些重要資料，例如： （1）工件的圖紙——詳細(xì)閱讀圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在機(jī)械中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。（2）工藝文件——了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的狀況，基準(zhǔn)面的選擇狀況，可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。（3）生產(chǎn)綱領(lǐng)——夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。（4）制造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設(shè)計(jì)，我也要了解并注意設(shè)計(jì)夾具出現(xiàn)的問題，對(duì)夾具最基本的要求是：工件的定位準(zhǔn)確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夾具中的定位精度，主要是定為基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。這些因素所造成的誤差，可以通過數(shù)學(xué)計(jì)算求得。在采取提高定位精度的措施時(shí)，要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿足加工要求的條件下，不要過高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機(jī)床上的定位精度，和刀具在夾具上的導(dǎo)向精度也不應(yīng)忽視。夾具在機(jī)床上的定位精度，主要與定位元件表面與機(jī)床配合處的位置精度。夾具與機(jī)床連接處的配合間隙等因素有關(guān)。因此，提高夾具制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通過提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時(shí)，應(yīng)采用調(diào)整法或就地加工法解決，即在安裝夾具時(shí)找正定位表面的準(zhǔn)確位置，或在夾具安裝后加工定位表面，使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導(dǎo)向精度通常利用導(dǎo)向元件或?qū)Φ对肀ＷC。因此影響刀具在夾具上的導(dǎo)向精度的因素有：導(dǎo)套中心到定位元件產(chǎn)生變形等。夾具中出現(xiàn)過定位時(shí)，可通過撤銷多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來解決。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2．1毛坯的制造形式
零件材料為QT450-10，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為9級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2. 2零件分析
要對(duì)該零件的槽、平面、孔和螺紋進(jìn)行加工。具體加工要求如下：
工件上端面 粗糙度6.3
工件底面 粗糙度1.6
?76mm的孔
寬7.3mm的環(huán)形槽
? 65mm的孔 粗糙度1.6
100H8mm的孔 粗糙度1.6
? 28mm的孔
? 18mm的孔
20mm的孔 粗糙度6.3
6-M12-6H深15孔深18螺紋 公差等級(jí)IT6
4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋 公差等級(jí)IT6
技術(shù)要求：
1.鑄件應(yīng)符合JB/T 9140-1999《容積式壓縮機(jī)用球墨鑄鐵技術(shù)條件》的規(guī)定。
2.鑄件表面應(yīng)光潔，不得有型砂、芯砂、澆冒口、結(jié)疤及縮孔等缺陷。
3.未注圓角半徑R3～R8。
4.鑄件需經(jīng)回火處理。
5.材料：QT450-10。
2．3 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
由以上及零件知，選用?65孔的毛坯孔及工件底面作為定位粗基準(zhǔn)。
2．3．2精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
1） 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
2） 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
3） 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
5） 有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
由上及零件圖知，選用Φ65孔、工件底面及工件一端面作為定位精基準(zhǔn)。
2．4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。
工序01鑄造
工序02人工時(shí)效
工序03銑工件上端面
工序04銑工件底面
工序05鏜?76mm孔（基準(zhǔn)A）
工序06車寬7.3，外圓直徑?100.6H11的環(huán)形槽
工序07锪?85孔深4.5，粗鏜、半精鏜?65孔（基準(zhǔn)B）
工序08锪?110H11孔深2.1；粗鏜、半精鏜?100H8孔
工序09锪平4-?28；鉆4-?18孔
工序10 鉆2- ?20孔深16.5
工序11鉆、攻6-M12-6H深15孔深18螺紋
鉆、攻4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋
工序12 去毛刺
工序13 檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)
2．5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1. 工件上端面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.5mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。一步銑削即可滿足其精度要求。
2. 工件底面的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。兩步銑削（粗銑——半精銑）即可滿足其精度要求。
3. ?76孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。一步鏜削即可滿足其精度要求。
4. ?65孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。兩步鏜削，粗鏜——半精鏜即可滿足其精度要求。
5. 100H8孔的加工余量
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級(jí)，加工余量為MA-E級(jí)。兩步鏜削，粗鏜——半精鏜即可滿足其精度要求。
6. ? 18孔的加工余量
因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
7. 20mm孔加工余量
因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
8. 6-M12-6H深15孔深18螺紋
因螺紋的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
9. 4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋
因螺紋的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造。
2．6確定切削用量及基本工時(shí)
工序01鑄造
工序02人工時(shí)效
工序03銑工件上端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2） 決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?000
當(dāng)＝1000r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04銑工件底面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍诙巫叩秲?nèi)銑完，則
2） 決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?000
當(dāng)＝1000r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3、 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05鏜?76mm孔（基準(zhǔn)A）
1．加工條件
加工要求：鏜?76mm孔（基準(zhǔn)A），單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在一次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=11，，
L=（11+2.0+3）mm=16mm
故有=min=0.027min
工序06車寬7.3，外圓直徑?100.6H11的環(huán)形槽
1.工件材料：QT450-10 δb=220MPa 鑄造
加工要求：車寬7.3，外圓直徑?100.6H11的環(huán)形槽
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
2．計(jì)算切削用量
1) 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為7.3+0.25 -0。7mm, =7.3mm
2) 進(jìn)給量f 根據(jù)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時(shí)，f =0.10~0.35mm/r
按CA6140車床說明書（見切削手冊(cè)）取 f =0.16mm/r
3) 計(jì)算切削速度，按《切削手冊(cè)》表1.27,切削速度的計(jì)算公式為(壽命T=60min)
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊(cè)》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min)
4)確定機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 541r/min
按機(jī)床說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-8),與541r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500r/min及600r/min?，F(xiàn)選取=500r/min。
所以實(shí)際切削速度v=146.5r/min/。
5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1
L=293mm, =7.3mm, =3.5, =0
tm===3.798(min)
工序07锪?85孔深4.5，粗鏜、半精鏜?65孔（基準(zhǔn)B）
工步一：锪?85孔深4.5
1、加工條件
加工材料: QT450-10，鑄件。
工藝要求：孔徑d=85mm深4.5，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用T68鏜床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=85mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=562r/mm
根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=600r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=10mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（10+6）mm=16mm
故有： t==0.067min
工步二：粗鏜、半精鏜?65孔（基準(zhǔn)B）
1．加工條件
加工要求：粗鏜、半精鏜?65孔（基準(zhǔn)B），單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=12，，
L=（12+2.0+3）mm=15mm
故有=min=0.051min
工序08锪?110H11孔深2.1；粗鏜、半精鏜?100H8孔
工步一：锪?110H11孔深2.1
1、加工條件
加工材料: QT450-10，鑄件。
工藝要求：孔徑d=110mm深2.1，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用T68鏜床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=110mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=434r/mm
根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=400r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（5+6）mm=11mm
故有： t==0.069min
工步二：粗鏜、半精鏜?100H8孔
1．加工條件
加工要求：粗鏜、半精鏜?100H8孔，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。
機(jī)床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。
刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。
2、選擇切削用量
（1）選擇切削深度
由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm
(2)選擇進(jìn)給量
根據(jù)【6】《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表11-313，查得粗鏜時(shí)，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：
=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r
選擇=150m/min
則
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20～4.2-61，選擇，。
（3）計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式，式中，當(dāng)加工一個(gè)孔時(shí)l=30.9，，
L=（30.9+2.0+3）mm=35.9mm
故有=min=0.194min
工序09锪平4-?28；鉆4-?18孔
1、加工條件
加工材料: QT450-10，鑄件。
工藝要求：孔徑d=28mm，精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床專用夾具
2、選擇锪孔鉆
選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=28mm
3．選擇切削用量
（1）選擇進(jìn)給量
按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H
有。
（2）計(jì)算切削速度
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時(shí)， , 當(dāng)d>20mm，v=200mm/min。
切削速度的修正系數(shù)為：，，，，
故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min
=
=1706r/mm
根據(jù)Z3025搖臂鉆床技術(shù)資料（見《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12）可選擇n=1700r/mm，
4．計(jì)算基本工時(shí)
根據(jù)公式
式中，，l=14mm，入切量及超切量由《切削用量手冊(cè)》表2.29查出，計(jì)算得，
L=（14+6）mm=20mm
故有： t==0.029min
工步二：鉆4-?18孔
工件材料：QT450-10
刀具：高速鋼鉆頭
加工要求：鉆4-?18mm孔
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=45mm/min
f=0.30mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
=100045/（π18）=796r/mm
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=800r/min
f=0.28mm/r
實(shí)際切削速度為
=45.2m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=9mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm,
加工長(zhǎng)度l=16.5mm
nw=（9+3+16.5）/（0.28800）=0.1272min
總的工時(shí)T=4t=0.509min
工序10 鉆2- ?20孔深16.5
工件材料：QT450-10
刀具：高速鋼鉆頭
加工要求：鉆2-?20mm孔
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=45mm/min
f=0.30mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
=100045/（π20）=717r/mm
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=700r/min
f=0.28mm/r
實(shí)際切削速度為
=45.2m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=9mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm,
加工長(zhǎng)度l=16.5mm
nw=（9+3+16.5）/（0.28800）=0.1272min
總的工時(shí)T=4t=0.509min
工序11鉆、攻6-M12-6H深15孔深18螺紋
鉆、攻4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋
工步一：鉆、攻6-M12-6H的螺紋底孔?10.2深18
工件材料：QT450-10
刀具：高速鋼鉆頭
(1) ?10.2
刀具：高速鋼鉆頭
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=21mm/min
f=0.15mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=700r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=22.4m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=5.1mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm
加工長(zhǎng)度l=18mm
t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(5.1+3+18)/(0.25700)=0.1491min
總的工時(shí)：T=6t=0.895min
工步二：鉆4-M12-6H螺紋底孔?10.2深19.8
工件材料：QT450-10
刀具：高速鋼鉆頭
(1) ?10.2
刀具：高速鋼鉆頭
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=21mm/min
f=0.15mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=700r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=22.4m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=5.1mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm
加工長(zhǎng)度l=19.8mm
t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(5.1+3+19.8)/(0.25700)=0.1594min
總的工時(shí)：T=4t=0.638min
工步三：攻6-M12-6H深15
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=21mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
=(100021)/(π12)=557.3r/mm
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=600r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=22.6m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=0.9mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm
加工長(zhǎng)度l=15mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.9+3+15）/（0.25600）=0.126min
總的工時(shí)：T=6t=0.756min
工步四：攻4-M12-6H深16.5
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，
選取V=21mm/min
f=0.1mm/r( 參考相關(guān)手冊(cè))
=(100021)/(π12)=557.3r/mm
現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機(jī)械加工手冊(cè)》選取
nw=600r/min
f=0.25mm/r
實(shí)際切削速度為
=22.6m/min
切削工時(shí)
切入長(zhǎng)度l1=0.9mm,
切出長(zhǎng)度l2=3mm
加工長(zhǎng)度l=16.5mm
t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.9+3+16.5）/（0.25600）=0.136min
總的工時(shí)：T=4t=0.544min
工序12 去毛刺
工序13 檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫(kù)
第3章 閥腔的夾具設(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)專用夾具。
3.1銑床夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)工序03銑工件上端面的銑床夾具，本夾具將用于立式銑床X51，刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀
本夾具主要用來銑工件上端面，保證尺寸11mm,與其他面沒有位置度要求，因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。
3．1.1定位裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，并選用精基準(zhǔn)定位，選擇ф65孔（基準(zhǔn)B）的毛坯底孔及工件底面作為主要定位基準(zhǔn)，限制、、、、五個(gè)自由度、另外采用一個(gè)擋銷與工件的一端面配合定位，限制一個(gè)自由度，這樣工件被完全定位。
選定定位元件 工件以選擇ф65孔（基準(zhǔn)B）的毛坯底孔及工件底面作為定位基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的定位元件為心軸與夾具體的表面，另一端面輔助定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為擋銷。
（1）夾具體的尺寸
夾具體的總體尺寸56030090mm
夾具體底面與夾具體凸臺(tái)面的平行公差為0.03，與ф65孔軸線，垂直度公差為0.03，與擋銷軸線的垂直度公差為0.03。
（2）誤差分析
一面一心軸定位誤差
移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 套筒孔的最大偏差
———— 套筒孔的最小偏差
————套筒定位孔與外圓面最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
3．1.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)
為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，因?yàn)槭侵信a(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動(dòng)夾緊，而無需采用復(fù)雜的動(dòng)力裝置。
3．1.3銑床夾具的示意圖及裝配圖
夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3
圖3-1
圖3-2
圖3-3
3.2鉆床夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)工序11鉆、攻6-M12-6H深15孔深18螺紋；鉆、攻4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋的鉆床夾具，本夾具將用于搖臂鉆床Z3025，刀具：高速鋼麻花鉆、絲錐。
本夾具主要用來鉆、攻6-M12-6H深15孔深18螺紋；鉆、攻4-M12-6H深16.5孔深19.8螺紋，與其他面沒有要求，因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。
3．2.1定位裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，并選用精基準(zhǔn)定位，選擇ф65孔（基準(zhǔn)B）的毛坯底孔及工件底面作為主要定位基準(zhǔn)，限制、、、、五個(gè)自由度、另外采用一個(gè)擋銷與工件的一端面配合定位，限制一個(gè)自由度，這樣工件被完全定位。
選定定位元件 工件以選擇ф65孔（基準(zhǔn)B）的毛坯底孔及工件底面作為定位基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的定位元件為心軸與夾具體的表面，另一端面輔助定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為擋銷。
（1）夾具體的尺寸
夾具體的總體尺寸56030090mm
夾具體底面與夾具體凸臺(tái)面的平行公差為0.03，與ф65孔軸線，垂直度公差為0.03，與擋銷軸線的垂直度公差為0.03。
（2）誤差分析
一面一心軸定位誤差
移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
（式5-5）
式中： ———— 套筒孔的最大偏差
———— 套筒孔的最小偏差
————套筒定位孔與外圓面最小配合間隙
代入（式5-5）得： =
=
3．2.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)
為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，因?yàn)槭侵信a(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動(dòng)夾緊，而無需采用復(fù)雜的動(dòng)力裝置。
3．2.3鉆床夾具的示意圖及裝配圖
夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3
圖3-1
圖3-2
圖3-3
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，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寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)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(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，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寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1， 鄒青 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 2004，8
2， 趙志修 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1984，2
3， 孫麗媛 主編 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學(xué) 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機(jī)械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲(chǔ)凱 許斌 等主編 機(jī)械工程材料 重慶： 重慶大學(xué)出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測(cè)量 北京： 中國(guó)計(jì)量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1983，4
12，陶濟(jì)賢 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 1986，4
13， 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) 貴州：貴州人民出版社 1983，7
14，龔定安 主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
15，李益民 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學(xué)出版社 1984, 7
16, 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京： 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2002,12