CA6140油閥座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+三維】

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本課題研究目的就是學(xué)習(xí)研究制定CA6140油閥座零件工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)，制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)。通過(guò)仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力,增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用AUTOCAD軟件的能力。制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的,通過(guò)這些設(shè)計(jì),不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線(xiàn)和加工余量的確定,必須與工廠(chǎng)實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 這對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個(gè)鋪墊。 三、 本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析 任務(wù)要求（1）繪制零件圖、毛坯圖； （2）設(shè)計(jì)機(jī)械加工該零件工藝規(guī)程，并填寫(xiě)工藝卡片（過(guò)程卡、工序卡）； （3）設(shè)計(jì)鉆Φ10.5mm孔的鉆床夾具一套，繪制裝配圖和零件圖； （4）翻譯外文資料； （5）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1.實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析： 大學(xué)四年我學(xué)習(xí)了機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削原理與刀具現(xiàn)代工程圖學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)等等，熟悉Auto CAD、PROE一些畫(huà)圖軟件。結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)以及老師的指導(dǎo)，合理選擇加工工藝，結(jié)合在工廠(chǎng)所看到相關(guān)的夾具，設(shè)計(jì)出合適的專(zhuān)用夾具，與之相關(guān)的專(zhuān)用夾具以及專(zhuān)用量具，繪制出零件圖、毛坯圖、裝配圖等。 2.本課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路 本課題的關(guān)鍵問(wèn)題是CA6140油閥座加工工藝和夾具的設(shè)計(jì)。 工序劃分和定位基準(zhǔn)的選擇，在開(kāi)始的時(shí)候，要認(rèn)真分析零件圖，了解油閥座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求。采用AUTOCAD軟件繪制零件圖，一方面增加我們對(duì)零件的了解認(rèn)識(shí)，另一方面增加我們對(duì)AUTOCAD軟件的熟悉。 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容，安排工序的集中和分散程度，劃分工序階段，與生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系，具體可以根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備。 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇原則；遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合。 夾具設(shè)計(jì)可能遇到的問(wèn)題： 工件定位是否正確，定位精度是否滿(mǎn)足要求，工件夾緊牢固是否可靠等等。 工件在夾具中的定位精度，主要與定位基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合、定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度，夾具中出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，可通過(guò)撤消多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過(guò)定位元件與定位基準(zhǔn)的配合間隙等辦法來(lái)解決。 夾緊必須可靠，但夾緊力不可過(guò)大，以免工件或夾具產(chǎn)生過(guò)大變形?？刹捎枚帱c(diǎn)夾緊或在工件鋼性薄弱部位安放適當(dāng)?shù)妮o助支撐。夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理,考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過(guò)對(duì)工件與夾具的認(rèn)真分析,結(jié)合一些夾具的具體設(shè)計(jì)事例,查閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)資料,聯(lián)系在工廠(chǎng)看到的一些加工的夾具來(lái)解決這些問(wèn)題。 3.完成本課題所需的工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法 1、機(jī)械加工工藝手冊(cè)； 2、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)； 3、夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)； 4、刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)； 5、有關(guān)教材及參考資料。 所需的相關(guān)的參考書(shū)和資料上圖書(shū)館和上網(wǎng)查詢(xún)，如有需要還可到工廠(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，以上條件具備完成本課題所需的工作條件。 四、主要試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容 （一）本課題主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括 （1）零件的分析； （2）零件二維圖形及三維圖形的繪制； （3）工藝規(guī)程設(shè)計(jì)； （3）夾具設(shè)計(jì)； （4）進(jìn)行工藝計(jì)算、填寫(xiě)工藝文件； （5）完成指定的工序夾具的設(shè)計(jì)工作，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； （6）設(shè)計(jì)并繪制夾具裝配圖一套（包括二維和三維）； （二）研究方法 （1）分析研究零件圖紙，熟悉設(shè)計(jì)對(duì)象。 （2）設(shè)計(jì)工藝規(guī)程，形成工藝過(guò)程綜合卡片。 （3）設(shè)計(jì)鉆夾具，繪制夾具裝配圖，完成夾具三維造型。 （4）撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文，闡述設(shè)計(jì)依據(jù)，說(shuō)明設(shè)計(jì)內(nèi)涵。根據(jù)已經(jīng)得到的設(shè)計(jì)結(jié)果，闡述其中設(shè)計(jì)的方法和依據(jù)，整理成文。 （三）技術(shù)路線(xiàn) 零件的分析—毛坯制造形式選擇—基準(zhǔn)選擇—工藝路線(xiàn)方案制定—相關(guān)分析計(jì)算—夾具設(shè)計(jì)—對(duì)零部件造型 五、試驗(yàn)（調(diào)查）研究進(jìn)度和預(yù)期結(jié)果 （一）時(shí)間進(jìn)程： 12月底 拿到設(shè)計(jì)題目，熟悉題目和要求 1月～2月初 練習(xí)CAD,PRO/E繪圖軟件，建立零件的實(shí)體造型 2月～3月初 分析零件，進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3月～4月初 第11道鉆工序夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖和三維實(shí)體圖 4月～6月初 整理和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文，形成終稿，送審、答辯、修改并裝訂。 （二）預(yù)期結(jié)果 1、零件二維圖形及三維建模 2、油閥座加工工藝工序卡片及過(guò)程綜合卡片 3、第11道鉆工序夾具裝配圖與三維圖 4、設(shè)計(jì)論文 六、指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 評(píng)議結(jié)果： 所在系（教研室）簽字： 年 月 日 教學(xué)院部意見(jiàn)： 系主任簽字： 年 月 日 5 工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文 ）開(kāi)題報(bào)告 題 目: CA6140油閥座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2007級(jí)（3）班 姓 名： 劉飛 學(xué) 號(hào)： 1666070311 指導(dǎo)教師： 張 春 雨 日 期： 2011年3月5日 安徽科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)過(guò)程記錄表 題　　目 CA6140油閥座加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉飛 指導(dǎo)教師 張春雨 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄一 確定課題，并指導(dǎo)檢索與課題相關(guān)的各種資料。 時(shí)間：2011年2月25日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄二 對(duì)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)的指導(dǎo)，并指出了一些看圖及畫(huà)圖方面的知識(shí)，為以后圖形的繪制打下基礎(chǔ)。 時(shí)間：2011年4月8日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄三 對(duì)確定的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)給予了寶貴的修改意見(jiàn)，使之更加完善，并參加論文中期檢查。 時(shí)間：2011年4月23日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄四 指導(dǎo)確定了夾具設(shè)計(jì)的方案，并指導(dǎo)論文寫(xiě)作方面的注意事項(xiàng)。 時(shí)間：2011年5月11日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄五 對(duì)論文初稿的修改進(jìn)行指導(dǎo)，結(jié)合具體文章，給出了各方面的改進(jìn)意見(jiàn)。 時(shí)間：2011年5月22日 指導(dǎo)內(nèi)容 記錄六 文章成稿后，給予更進(jìn)一步的指導(dǎo)，使文章進(jìn)一步的完善并有所拓展。 時(shí)間：2011年5月30日 機(jī)床夾具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.前言 夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過(guò)程的一種裝夾設(shè)備。裝夾最重要的標(biāo)準(zhǔn)是位置精度、工件穩(wěn)定性、最小工件變形和最小位移，以及夾具和切割工具之間無(wú)干涉等要求。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證工件在該工序所加工的表面能達(dá)到圖紙上規(guī)定的尺寸及位置精度等技術(shù)要求，必須使得工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位），并把工件壓緊夾牢，以便在加工過(guò)程中，工件受到切削力、離心力的作用及沖擊、振動(dòng)等影響時(shí)，能保持這個(gè)確定了的位置穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，稱(chēng)作裝夾。一切能使工件在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的工藝裝置，一般稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。 機(jī)床夾具按專(zhuān)門(mén)化程度分通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)整夾具、專(zhuān)門(mén)化拼裝夾具和自用化生產(chǎn)用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)供應(yīng)，有的已作為機(jī)床附件與通用機(jī)床配套，這類(lèi)夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。專(zhuān)用夾具是根據(jù)零件工藝機(jī)械加工過(guò)程中的某一道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。由于不考慮通用性，故結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。這類(lèi)夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。但這類(lèi)夾具的針對(duì)性很強(qiáng)。本文通過(guò)分析注油器油閥座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過(guò)對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿(mǎn)足加工要求的，又比較簡(jiǎn)潔的裝置。 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是我們?cè)谕瓿闪舜髮W(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為從事專(zhuān)業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。 2．發(fā)展歷史 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這一階段的夾具主要是以人為主，夾具作為單純的輔助工具，使加工過(guò)程趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具的改進(jìn)可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 夾具的種類(lèi)雖然很多，但是他們的工作原理基本上相同，一般有如下幾個(gè)組成部分。 （1）定位元件 是用來(lái)確定工件再夾具中的位置的元件，它包括元件或元件的組合。 （2）夾緊裝置 這種裝置包括夾緊元件或其組合及動(dòng)力源。其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因外力而破壞。 （3）確定夾具對(duì)機(jī)床相互位置的元件 此類(lèi)的元件是為了用來(lái)確定夾具對(duì)機(jī)床工作臺(tái)、導(dǎo)軌或主軸的相互位置。 （4）對(duì)刀—導(dǎo)引元件 這類(lèi)元件的共同作用是保證工件和刀具之間的正確加工位置。 （5）其他裝置或元件 這類(lèi)裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面所設(shè)置的分度裝置，為了便于卸下工件而設(shè)置的頂出器；以及標(biāo)準(zhǔn)話(huà)了的連件元件等。 （6）夾具體 夾具體是夾具的基座和骨架。其他裝置都安在夾具體上使之成為一個(gè)夾具的整體。 當(dāng)然上述的各組成部分，不是每個(gè)夾具都必須完全具備的。但一般來(lái)說(shuō)，定位元件、夾緊裝置、夾具體則是夾具的基本組成部分。 專(zhuān)用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷(xiāo)等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對(duì)刀—引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 工件夾緊的基本要求 工件在定位后，因加工中還要受切削力、慣性力及工件自重等影響，將使工件產(chǎn)生位移或振動(dòng)，破壞工件已有的正確定位，故必須用夾緊機(jī)構(gòu)，將工件固定在定位元件上。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，確定夾緊方法一般與定位問(wèn)題應(yīng)同時(shí)考慮。夾緊方案通常需滿(mǎn)足以下要求： （1）夾得穩(wěn)——夾緊時(shí)不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)，有足夠的剛度和強(qiáng)度。 （2）夾得牢——夾緊力要合適，過(guò)小易使工件移動(dòng)或振動(dòng)，過(guò)大也會(huì)使工件變形或損傷，影響加工精度。此外，夾緊機(jī)構(gòu)要有自鎖作用，即原始作用力除后，工件仍能保持夾緊狀態(tài)而不松開(kāi)。 （3）夾得快——夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、緊湊、操作時(shí)安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 為了達(dá)到以上要求，正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用力（數(shù)量和位置）。 3．發(fā)展現(xiàn)狀 制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”為特征的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問(wèn)題，在現(xiàn)階段撥叉類(lèi)零件的加工還沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中，它的加工工藝還需要人工畫(huà)線(xiàn)的方法來(lái)保證其精度，而對(duì)工件的裝夾也是通過(guò)人工的方法進(jìn)行的。因此，我國(guó)對(duì)撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝設(shè)備，它在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個(gè)方面。 （1）便于工件的正確定位，以保證加工精度 工件裝夾在夾具上后，工件上各有關(guān)的幾何元素（點(diǎn)、線(xiàn)、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當(dāng)夾具在機(jī)床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過(guò)程中“同批”工件對(duì)刀具和機(jī)床保持確定的相對(duì)位置，使加工得以順利進(jìn)行。 （2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和降低加工成本 采用夾具以后，可以省去即十分費(fèi)時(shí)又不很緊缺的劃線(xiàn)、找正工序，減少了輔助時(shí)間。若采用聯(lián)動(dòng)夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高生產(chǎn)效率。例如采用氣壓、液壓等傳動(dòng)裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動(dòng)作。 （3）改善工人的勞動(dòng)條件 采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機(jī)械化傳動(dòng)裝置和自動(dòng)裝卸工件的自動(dòng)化夾具，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改善工人的勞動(dòng)條件。 （4）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類(lèi)、規(guī)格多，而機(jī)床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用的夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。例如，可以采用專(zhuān)用的夾具，在車(chē)床上實(shí)現(xiàn)拉削。 夾具在機(jī)械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產(chǎn)規(guī)模和不同的生產(chǎn)條件下，夾具的功用也有所側(cè)重，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產(chǎn)條件下，宜于使用通用的可調(diào)夾具，若采用專(zhuān)用的夾具，其結(jié)構(gòu)也應(yīng)求簡(jiǎn)單。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構(gòu)更完善些是必要的。雖然此時(shí)夾具的制造費(fèi)用大一些，但由于生產(chǎn)效率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果還是好的。 4、發(fā)展趨勢(shì) 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出更高的要求。特別是像撥叉類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。然而，在今后的發(fā)展過(guò)程中，為加速撥叉類(lèi)零件的生產(chǎn)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化工作。同時(shí)，在對(duì)該類(lèi)零件的設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。隨著數(shù)控機(jī)床，組合機(jī)床及其它高效自動(dòng)化機(jī)床的出現(xiàn)，夾具的自動(dòng)化程度也得到相應(yīng)的提高，它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展，才能更好的發(fā)揮機(jī)床的作用和提高生產(chǎn)效率。 參考文獻(xiàn) [1]孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具.[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社出行, 2002 [2]朱耀祥，浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2009 [3]王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).[M]. 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2000 [4]吳拓.簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009 [5]萬(wàn)洪強(qiáng)，陳慧等.基于Pro/E的三維夾具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師，2010(4):65-66 [6]牛文志.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)[J].金屬加工：冷加工，2010(14):40-41 [7]羅愛(ài)武.談機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中定位誤差的分析與計(jì)算[J].科技信息，2010(27):I0265-I0267 工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ）文獻(xiàn)綜述 題 目: CA6140油閥座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 2007級(jí)（3）班 姓 名： 劉飛 學(xué) 號(hào)： 1666070311 指導(dǎo)教師： 張 春 雨 日 期： 2011年6月5日 目錄 序言 2 1.1設(shè)計(jì)目的 2 1.2設(shè)計(jì)意義 2 1.3現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景 2 2零件的分析 3 2.1零件的作用 3 2.2零件的工藝分析 3 3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4 3.1確定毛坯的制造形式 4 3.2基準(zhǔn)的選擇 5 3.3表面加工方法的選擇 5 3.4工序的安排 6 3.5機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 8 3.6有關(guān)工序尺寸及公差的確定 9 3.7確定切削用量及基本工時(shí) 12 4夾具設(shè)計(jì) 28 4.1 問(wèn)題的提出 28 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 29 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 29 4.4定位誤差的分析 30 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 30 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 附圖 36 CA6140油閥座加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘要：本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是CA6140油閥座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程以及其專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。根據(jù)所設(shè)計(jì)出的零件的尺寸，運(yùn)用CAD畫(huà)出零件圖、毛坯圖、夾具零件圖、夾具裝配圖以及做出PROE三位造型圖。設(shè)計(jì)的主要步驟為確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型，進(jìn)行工藝分析，確定毛坯種類(lèi)及制造方法，運(yùn)用CAD以及PROE軟件對(duì)零件進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)相關(guān)資料的查詢(xún)確定出零件表面的加工方法及加工工序順序的安排以及其專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，填寫(xiě)相關(guān)的工藝卡片。在保證零件加工質(zhì)量的前提下，還要提高生產(chǎn)效率，降低消耗，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 關(guān)鍵詞：油閥座、工藝、工序、夾具設(shè)計(jì) 序言 機(jī)械制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造正在改變著人們的生活方式、生產(chǎn)方式、經(jīng)濟(jì)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民生產(chǎn)的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某種意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。而隨著生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提高了加工要求。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類(lèi)型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對(duì)某一零件，往往不是單獨(dú)在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過(guò)一定的工藝過(guò)程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來(lái)。 1.1設(shè)計(jì)目的 1.培養(yǎng)工程意識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)，貼近就業(yè)崗位，培養(yǎng)我們分析和解決機(jī)械制造工程中實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)工程意識(shí)，做到學(xué)以致用。 2.訓(xùn)練基本技能。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)掌握工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)的方法和步驟，初步具備設(shè)計(jì)工藝和工裝的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、繪圖、計(jì)算和編寫(xiě)技術(shù)文件的基本技能。 3.培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，以強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，使我們能學(xué)會(huì)協(xié)調(diào)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的矛盾。 4.培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，養(yǎng)成遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣，學(xué)會(huì)使用與設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 1.2設(shè)計(jì)意義 本次設(shè)計(jì)的課題是CA6140油閥座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)。我希望能夠通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固、擴(kuò)大和強(qiáng)化自己所學(xué)到的理論知識(shí)和技能，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力，并在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己嚴(yán)肅認(rèn)真的工作能力。 1.3現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景 工藝設(shè)計(jì)是制造型企業(yè)技術(shù)部門(mén)的主要工作之一，其質(zhì)量之優(yōu)劣及設(shè)計(jì)效率的高低，對(duì)生產(chǎn)組織、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、產(chǎn)品成本、生產(chǎn)周期等有著極大的影響。長(zhǎng)期以來(lái)，依靠工藝人員根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)以手工方式進(jìn)行的工藝設(shè)計(jì)，由于其固有的缺陷，難以適應(yīng)當(dāng)今生產(chǎn)發(fā)展的需要。只有應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）,才能迅速編制出完整、詳細(xì)、優(yōu)化的工藝方案和各種工藝文件，從而極大地提高工藝人員的工作效率，縮短工藝準(zhǔn)備時(shí)間，加快產(chǎn)品的投產(chǎn)[3]。自動(dòng)化工藝設(shè)計(jì)的目的就是根據(jù)CAD設(shè)計(jì)結(jié)果，用CAPP系統(tǒng)軟件自動(dòng)進(jìn)行工藝規(guī)劃。 CAPP系統(tǒng)直接從CAD系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)中，提取用于工藝規(guī)劃的零件的幾何和拓?fù)湫畔?，進(jìn)行有關(guān)的工藝設(shè)計(jì)，主要包括零件加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及工序內(nèi)容設(shè)計(jì)，必要時(shí)CAPP還可向CAD系統(tǒng)反饋有關(guān)工藝評(píng)價(jià)結(jié)果。此外，應(yīng)用CAPP可以獲得符合企業(yè)實(shí)際條件的優(yōu)化的工藝方案、給出合理的工時(shí)定額和材料消耗。CAPP還可以為企業(yè)管理提供必要的數(shù)據(jù)。 為了工藝設(shè)計(jì)的目的，預(yù)測(cè)將被用于決定工藝過(guò)程的類(lèi)型和使用自動(dòng)化的程度。例如，預(yù)測(cè)到將來(lái)的銷(xiāo)售量低，這就不需要什么自動(dòng)化并使用工藝盡可能的簡(jiǎn)單。如果預(yù)測(cè)的銷(xiāo)售量越大，那么理所當(dāng)然，就應(yīng)該采用更高的自動(dòng)化程度和包括生產(chǎn)線(xiàn)在內(nèi)的復(fù)雜過(guò)程。因?yàn)楣に嚊Q策是一個(gè)長(zhǎng)期決策，這需要對(duì)將來(lái)的許多年進(jìn)行預(yù)測(cè)[12]。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短。因而導(dǎo)致尋求縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的途徑，提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)準(zhǔn)備的成本等問(wèn)題，以顯得十分突出。在現(xiàn)代制造業(yè)中，作為工藝裝備重要組成部分的機(jī)床夾具，如何適應(yīng)上述生產(chǎn)發(fā)展的需要，是廣大工藝設(shè)計(jì)人員值得注意的問(wèn)題。根據(jù)今后各種生產(chǎn)組織形式的發(fā)展特點(diǎn)，機(jī)床夾具的發(fā)展可以歸納為以下幾個(gè)方面：1.功能柔性化2.傳動(dòng)高效化、自動(dòng)化3.夾具制造的精密化4.旋轉(zhuǎn)夾具的高速化5.結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化6.設(shè)計(jì)自動(dòng)化7.加強(qiáng)機(jī)床夾具方面的基礎(chǔ)研究8.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來(lái)設(shè)計(jì)制造夾具。 2零件的分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是CA6140油閥座。該零件的左端通過(guò)一個(gè)Rc3/4的圓錐內(nèi)管螺紋與主機(jī)相連，一管套穿過(guò)油壺體與24.5的孔焊接，高壓氣體從左端進(jìn)入閥座，在負(fù)壓的作用下，油壺內(nèi)的油從2孔流至22孔與高壓氣體混合后成霧狀從套筒噴出。16H10裝入油量調(diào)節(jié)裝置。 2.2零件的工藝分析 1.零件材料 零件材料為ZG45：抗拉強(qiáng)度；屈服強(qiáng)度；伸長(zhǎng)率；沖擊韌性值；彈力小時(shí)率。 2.刀具材料 鑄鋼為脆性材料，切屑成崩碎切屑，切削力和切削熱集中在刃口附近，并有一定的沖擊，要求刀具材料具有好的強(qiáng)度、韌性及導(dǎo)熱性，應(yīng)該選擇YT類(lèi)，所以刀具材料應(yīng)選擇YT15類(lèi) 3.零件的組成表面 （1）以22孔為中心的加工表面。 這一組加工表面包括：22和的孔，Rc3/4的圓錐內(nèi)管螺紋，3、5孔以及右端面上的2mm孔和63的右端面以及32的左端面及其倒角，同時(shí)保證零件的尺寸要求。 （2）以16H10孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：16H10的孔、10.5的孔、135°的缺口以及圓柱面上的2的孔，上下孔加工保證同軸。 由以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面，可先選取第一組加工表面加工，然后借助專(zhuān)用夾具加工第二組表面，并保證他們之間的位置精度要求。 4.零件的總體特征 零件尺寸比較大 ，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于異形件，精度要求不高，需要精密加工的表面很少。由于同一產(chǎn)品和零件可以有不用的結(jié)構(gòu)，不同結(jié)構(gòu)在一定條件下制造的難度也不同。由于此零件屬于異性零件，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，加工時(shí)難于裝夾，然而合理的裝夾有利于加工，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。因此，在制定工藝過(guò)程時(shí)，分析好切削加工工藝，才有利于零件加工。對(duì)于此異形零件，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，因此難于裝夾，在加工前必須考慮使用專(zhuān)用夾具。從零件的組成表面可以看出，零件的組成面大多為平面和孔，而且精度和粗糙度要求較低，所以，加工方面只需車(chē)床，銑床，鉆床，鏜床就能完成加工。 零件圖見(jiàn)附錄。 3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇主要包括以下幾個(gè)因素：（1）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（2）零件材料的工藝性（3）零件結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件 零件年產(chǎn)量=8000臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)；結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。帶入公式得 = =80001（1+3%）(1+0.5%)=8281.2件/年 該油閥座的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。 根據(jù)零件材料為ZG45，可以確定毛坯為鑄造毛坯，能夠滿(mǎn)足零件大批生產(chǎn)時(shí)所要求的精度和生產(chǎn)率。為了保證零件上孔的加工質(zhì)量，將整個(gè)工件鑄造成整體毛坯。 由于零件是大批量生產(chǎn)，根據(jù)鑄造毛坯的工藝特點(diǎn)毛坯的材料應(yīng)選擇砂型鑄造，機(jī)器造型。 因零件為鑄件，為確保零件加工精度，零件加工前應(yīng)進(jìn)行去除應(yīng)力處理，一般的鑄件都是時(shí)效處理的，對(duì)于鑄鋼回火比較好，所以毛坯的熱處理應(yīng)該選擇回火。 3.2基準(zhǔn)的選擇 本零件是帶孔的油閥座，孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（亦是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選取孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體選擇如下： 1.粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，為了保證相互位置的要求，可選擇一些非加工表面作為基準(zhǔn)，為了保證壁厚的均勻及加工余量的均勻分配，同時(shí)還得保證22孔的位置精度，綜合考慮，故選零件左端的32圓柱面作為粗基準(zhǔn)。 2.精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮的是基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，對(duì)于該油閥座零件，孔應(yīng)作為精基準(zhǔn)先進(jìn)行加工，而22作為第一個(gè)加工孔，將該孔作為定位基準(zhǔn)，選擇其作為加工其他表面的統(tǒng)一基準(zhǔn)。此外，其面積較大，定位較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡(jiǎn)單，操作方便。另外右端面是加工左端面和鉆16孔的精基準(zhǔn)。 3.3表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面、小孔等，材料為ZG45 1.32左端面及倒角、63圓柱面及右端面加工采用粗車(chē) 2.24上端面及135°缺口采用粗銑 3.22孔采用鉆孔，24.5孔在鉆之后擴(kuò)孔 4.鉸Rc3/4錐孔，攻內(nèi)螺紋 5.10.5孔直接采用鉆，16孔采用粗鏜，半精鏜 6.3孔采用鉆，再鉸出5的孔 7．圓柱面上的2孔采用鉆 8.右端面上的2孔采用鉆 表2-1 油閥座零件各表面加工方案 Table 2-1, the seat part of the surface of the oil processing programs 加工表面 尺寸精度要求 表面粗糙度 加工方案 63圓柱面 IT13 12.5 粗車(chē) 63右端面 IT13 12.5 粗車(chē) 32左端面 IT13 12.5 粗車(chē) 22孔 IT13 12.5 鉆 Rc3/4錐孔 IT9 3.2 鉸 24.5孔 IT11 6.3 擴(kuò) 24上端面 IT13 12.5 粗銑 10.5孔 IT13 12.5 鉆 16孔 IT9 3.2 粗鏜-半精鏜 3、2孔 IT13 12.5 鉆 5孔 IT13 12.5 鉸 3.4工序的安排 根據(jù)先基準(zhǔn)后其它的原則：先加工精基準(zhǔn)—63圓柱的右端面 根據(jù)先粗后精的原則：先安排粗加工工序，后加工精加工工序 根據(jù)先主后次得原則：先加工主要面—右端面，22孔，Rc3/4內(nèi)圓錐螺紋以及16孔，后加工次要面—10.5孔等 根據(jù)先面后孔的原則：先加工左右端面，后鉆軸向孔 工藝路線(xiàn)方案 1. 方案一：工序1.鑄造 工序2.鑄件回火 工序3.車(chē)63外圓，右端面 工序4.鉆22孔，擴(kuò)24.5孔 工序5.車(chē)左端面，倒角，鉸Rc3/4錐孔，锪內(nèi)倒角，攻內(nèi)螺紋 工序6.鉆10.5孔 工序7.鏜16的孔以及16.8的內(nèi)槽 工序8.銑24上端面、銑缺口、車(chē)倒角 工序9.鉆3孔，右端面上的2孔，鉸5孔 工序10.鉆圓柱面上的2孔 工序11.焊封，去毛刺 工序12.終檢 2. 方案二：工序1.鑄造 工序2.鑄件回火 工序3.粗車(chē)63外圓，以及右端面 工序4.鉆22孔，鉆10.5孔 工序5.車(chē)左端面，倒角，鉸Rc3/4錐孔，锪內(nèi)倒角，攻內(nèi)螺紋 工序6.鏜16的孔以及擴(kuò)24.5的孔 工序7.銑24的上端面、銑缺口以及車(chē)倒角 工序8.鉆右端面上的3孔、2孔 工序9.鉸5孔以及鉆圓柱面上的2的孔 工序10.鏜16.8的內(nèi)槽 工序11.焊封、去毛刺 工序12.終檢 3.工藝方案的比較分析 上述的兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于： 方案一中的工序7中對(duì)于16H10的孔的加工右較高的精度要求，粗加工和精加工應(yīng)分開(kāi)。工序9中的鉆和鉸孔部分加工所用的鉆模板及鉆套不同，應(yīng)分開(kāi)。 方案二中的工序4和工序6中的孔加工所需的夾具不同，應(yīng)分開(kāi)；工序5錐孔加工所用機(jī)床不同，應(yīng)分開(kāi)；工序9過(guò)于集中，更改夾具復(fù)雜。 并且考慮到后續(xù)工作中鉆孔夾具設(shè)計(jì)時(shí)的定位，應(yīng)先加工工件右端面上的孔，再加工工件豎直方向上的孔。 綜上考慮，最后的加工路線(xiàn)確定如下： 工序1.鑄造 工序2.鑄件回火 工序3.以32外圓面為粗基準(zhǔn)，粗車(chē)63外圓，以及右端面 工序4.以63外圓為基準(zhǔn)，粗車(chē)32左端面，C1倒角 工序5.以63mm外圓及右端面作為基準(zhǔn)，鉆22孔 工序6.鉸Rc3/4錐孔，锪內(nèi)倒角°，攻螺紋 工序7.擴(kuò)24.5孔 工序8.鉆右端面上的2孔、3孔、鉸5孔 工序9.鉆圓周上的2孔 工序10.粗銑24上端面，粗車(chē)C1倒角 工序11.鉆10.5孔 工序12.粗鏜、半精鏜16的孔 工序13.粗鏜16.8的內(nèi)槽 工序14.粗銑135°缺口 工序15.焊封、去毛刺 工序16.熱處理 工序17.清洗 工序18.終檢 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 3.5機(jī)械加工余量及毛坯尺寸的確定 油閥座零件材料為ZG45，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)器造型。由參考文獻(xiàn)[1]表2.4查得，對(duì)于大批生產(chǎn)，砂型機(jī)器造型，取公差等級(jí)為10級(jí)，加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取鑄件錯(cuò)箱值為1。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面(63) 考慮其加工長(zhǎng)度為9，與其聯(lián)結(jié)的非加工表面直徑為70，為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接取其外圓表面直徑為70、63表面為自由尺寸公差，表面粗糙度要求為Ra12.5，只要求粗加工，此時(shí)直徑余量為2Z=7 2.外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向的加工余量（63右端面，32左端面） 兩個(gè)端面的加工余量均為2 3.孔10.5及孔16 毛坯為實(shí)心，不沖孔。內(nèi)孔精度要求介于IT8-IT11之間，參照[5]表2.29，確定工序尺寸及余量 鉆孔10.5 粗鏜15.85 2Z=5.35 半精鏜15.95 2Z=0.1 4.24外圓的上端面 查[1]得24端面的單邊余量為2—3，取Z=2+0.4=2.4 5.孔3及孔5 毛坯為實(shí)心，內(nèi)孔精度要求介于IT8-IT11之間，確定工序尺寸及余量 鉆3孔 2Z=3 鉸5孔 2Z=2 6.銑缺口 設(shè)計(jì)中對(duì)135°的缺口的精度要求不高，可直接粗銑余量為4，經(jīng)過(guò)粗銑后即可達(dá)到設(shè)計(jì)的要求 7.其它孔的加工 由于其它孔的加工要求不高，可直接采用鉆的形式，加工總余量即為孔的直徑。 表2.2各表面總余量及毛坯尺寸 Table 2.2 The total margin and the rough size of the surface 基本尺寸 加工余量數(shù)值 毛坯尺寸 上端面到22孔中心軸尺寸 39.6 2.4 42 16孔中心軸到右端面尺寸 22 2 24 63軸 左端面到右端面的尺寸 63 55 7 4 70 59 3.6有關(guān)工序尺寸及公差的確定 1.工序3—以32外圓面為粗基準(zhǔn)，粗車(chē)63外圓 加工外圓：粗車(chē):IT13,公差值為0.4 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 表2.3 工序3的工序尺寸表 Table 2.3 Process 3 of the process size table 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 粗車(chē) 63 0.4 2.工序3、4—加工油閥座左右兩端面至設(shè)計(jì)尺寸的工序尺寸和公差的確定 圖2.1 第3、4道工序兩端面加工方案示意圖 Figure 2.1 The procedure at both ends of 3,4-diagram surface processing program （1） 由圖可知，=D=55，查表可知粗車(chē)工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到左端面的最終加工要求，因此確定該工序尺寸 公差為IT13，其公差值為0.46，故=（550.23）； （2） 由圖可知，左右兩端面的加工余量均為2，則=（55+2）=57。 由表可確定該出車(chē)工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT13，其公差值為0.46，故 =（570.23）。 將工序尺寸按“入體原則”表示：=，=。 表2.4 粗車(chē)左右端面工序的工序尺寸表 Table 2.4 Rough around the process size table end process 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 車(chē) 55 0.46 車(chē) 57 0.46 3.工序5—以63外圓及右端面作為基準(zhǔn)，鉆22孔 鉆：IT13，公差值為0.33 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 表2.5 工序5的工序尺寸表 Table 2.5 Process 5 Process Size Chart 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉆 22 0.33 4.工序7.擴(kuò)24.5孔 擴(kuò)24.5孔：IT11，公差值為0.13 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 擴(kuò)24.5孔： 表2.6 工序7的工序尺寸表 Table 2.6 Process 7 Process Size Chart 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 擴(kuò) 24.5 0.13 5.工序8.鉆右端面上的2孔、3孔、鉸5孔 鉆2孔：IT13，公差值為0.14 鉆3孔：IT13，公差值為0.14 鉸5孔：IT13，公差值為0.18 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 鉆2孔： 鉆3孔： 鉸5孔： 表2.7 工序8的工序尺寸表 Table 2.7 Process 8 Process Size Chart 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉆2孔 2 0.14 鉸5孔 5 0.14 鉆3孔 3 0.18 6.工序9.鉆圓周上的2孔 鉆2孔：IT13，公差值為0.14 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 鉆2孔： 表2.8 工序9的工序尺寸表 Table 2.8 Process 9 Process Size Chart 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉆 2 0.14 7.工序11.鉆10.5孔 鉆10.5孔：IT13，公差值為0.27 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 鉆10.5孔： 表2.9 工序11的工序尺寸表 Table 2.9 Size of the table process 11 processes 工序名稱(chēng) 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 鉆 10.5 0.27 8.工序12—粗鏜、半精鏜16孔 半精鏜：IT9，公差值為0.043 粗鏜：IT11，公差值為0.11 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注： 半精鏜： 粗鏜： 表2.10 工序12的工序尺寸表 Table 2.10 12 processes process size table 工序名稱(chēng) 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 半精鏜 0.1 15.95 0.043 粗鏜 5.35 15.85 0.11 3.7確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量、和切削速度、確定順序是先確定、，再確定 工序3：以32mm外圓面為粗基準(zhǔn)，粗車(chē)63mm外圓，以及右端面 Ⅰ.粗車(chē)63外圓面 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 加工要求：粗車(chē)63外圓及端面 機(jī)床：CA6140車(chē)床 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為B×H=16×25，刀具厚度為4.5， Kr=45°(主偏角),r0=12°（前角），α0=6°（后角），=0.5（刀尖圓弧半徑）。 2.確定切削用量 （1）確定背刀吃量 加工可在一次走刀內(nèi)切完，故==3.5 （2）確定進(jìn)給量 根據(jù)[10]表1.4查得，當(dāng)?shù)稐U尺寸為BH=1625，=mm及工件直徑為mm時(shí)，=0.4—0.7，按[5]表4-2，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量 =0.51 （3）確定車(chē)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查表可得，車(chē)到后表面最大磨損量取為1，車(chē)刀壽命T=60min （4）確定切削速度 根據(jù)[10]表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工=630—700MPa，≦7，f≦0.54∕r,切削速度=109，車(chē)刀壽命T=60min。切削速度的修正系數(shù)為 =0.8，=0.65，=0.8，=1.0，=1.0 故==109×0.8×0.65×0.8×1×1=45 n0===204 根據(jù)[5]表4-2選擇，n=200,實(shí)際切削速度為===44 最后確定的=3.5、=0.51∕r、n=200、=44 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，,l=9，根據(jù)[10]表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+=3.8，則L=9+3.8=12.8，故 ==0.125min Ⅱ.粗車(chē)63右端面 1.將上述加工條件中的刀具的主偏角改為90°，其它不變 2.確定切削用量 （1）確定背刀吃量 =2 （2）確定進(jìn)給量 根據(jù)[10]表1.4查得，當(dāng)?shù)稐U尺寸為BH=1625， 及工件直徑為時(shí)，= ，按[5]表4-2，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量 =0.61 （3）確定車(chē)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查[10]表1.9可得，車(chē)到后表面最大磨損量取為1，車(chē)到壽命T=60min （4）確定切削速度 根據(jù)表[10]表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工=630—700MPa，≦3，f≦0.75,切削速度=109 車(chē)刀壽命T=60min。切削速度的修正系數(shù)為 =0.8，=0.65，=0.8，=1.0，=1.0 故＇==109×0.8×0.65×0.8×1×1=45 n0===227 根據(jù)[5]表4-1選擇，n=250 實(shí)際切削速度為==m∕min=49 最后確定的=2、=0.61、n=250、=49 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，=，d=63，根據(jù)[10]表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+=1，則=31.5+132.5，故 =min=0.21min 工序4. 以63mm外圓為基準(zhǔn)，粗車(chē)32mm端面，C1倒角 Ⅰ.粗車(chē)32端面 1.加工條件： 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 加工要求：粗車(chē)32端面 機(jī)床：CA6140車(chē)床 刀具：刀片材料為YT15，刀桿尺寸為B×H=16×25，刀具厚度為4.5， Kr=90°(主偏角),r0=12°（前角），=6°（后角），=0.5（刀尖圓弧半徑）。 2.確定切削用量 （1） 確定背刀吃量 =2 （2）確定進(jìn)給量 根據(jù)[10]表1.4查得，當(dāng)?shù)稐U尺寸為BH=1625mm， mm及工件直徑為時(shí)，=，按[5]表4-2，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量 =0.4 （3） 確定車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 查[10]表1.9可得，車(chē)到后表面最大磨損量取為1，車(chē)到壽命T=60min （4） 確定切削速度 根據(jù)[10]表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工=630—700MPa，≦3，f≦0.54,切削速度=123 車(chē)刀壽命T=60min。切削速度的修正系數(shù)為 =0.8，=0.65，=0.8，=1.0，=1.0 故==123×0.8×0.65×0.8×1×1=51 n0===508 根據(jù)[5]表4-1， n=500 實(shí)際切削速度為===50 最后確定的=2、=0.4、n=500、=50 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，= ，d=32，根據(jù)[10]表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量y+=1，則=16+1=17，故 =min=0.085min Ⅱ.粗車(chē)32左端面上的C1倒角 1.將上述加工條件中的刀具主偏角改為45°，其它不變 2.計(jì)算切削用量 采用粗車(chē)32左端面時(shí)一樣的進(jìn)給量和主軸轉(zhuǎn)速，即 =0.4，n=500 采用手動(dòng)進(jìn)給。 工序5. 以63mm外圓及右端面作為基準(zhǔn)，鉆22mm孔 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 加工要求：鉆22孔，孔徑d=22，孔深l=55，通孔，加工精度為IT13 機(jī)床：Z525型立式鉆床 刀具：選擇高速剛麻花鉆頭，其直徑=22，根據(jù)[10]表2.1和表2.3可確定鉆頭幾何形狀為：雙錐、修磨橫刃，=30°2=118°，2=70°，=4.5（雙重磨法二重刃長(zhǎng)度），b=2.5，l=5。 2.確定切削用量 （1）確定進(jìn)給量 ⅰ.按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鋼的強(qiáng)度＜800MPa，=20時(shí)，=0.390.47。 由于=55/22=2.5，比值小于3，無(wú)須考慮孔深修正系數(shù)，不變 ⅱ.按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.8，當(dāng)=670Mpa，=22時(shí)，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=1.194。 ⅲ.按機(jī)床緊急機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.9，當(dāng)=670Mpa，25mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8330N，見(jiàn) [10]表2.35）時(shí)，進(jìn)給量為0.32。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，值為=0.390.47。根據(jù)[5]表4-10，Z525鉆床說(shuō)明書(shū)，選=0.36。 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 （2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由[10]表2.12，當(dāng)=mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8，壽命T=50min。 （3）確定切削速度 由[10]表2.14，=670Mpa的45鋼加工性屬5類(lèi)。由[10]表2.13，當(dāng)加工性為第5類(lèi)，=0.36，雙橫刃磨的鉆頭，＜30時(shí)=19。 切削速度的修正系數(shù)為:=1.0,=1.0,=0.85,=1.0,故 ==191.01.01.00.85=16.15 ===233.8 根據(jù)[5]表4-9，可考慮選擇=272。 實(shí)際切削速度為==m∕min=18.8 最后確定的=0.36、=272、=18.8。 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=55，入切量及超切量由[10]表2.29查出=11。 =min=0.67min 工序6. 鉸Rc3/4錐孔，锪內(nèi)倒角°，攻螺紋 Ⅰ.鉸Rc3/4錐孔（23.5） 1.刀具選擇：采用公制/莫氏4號(hào)錐柄鉸刀，刀具材料選為 2.確定切削用量 ①確定進(jìn)給量 工序中所要加工的錐孔為盲孔，查相關(guān)資料知加工盲孔時(shí)的進(jìn)給應(yīng)取，查[5]表4-10，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量=0.48。 ②確定鉸刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由[10]表2.12，當(dāng)=時(shí)，鉸刀刀面最大磨損量取為0.7，壽命T=80min。 ③確定切削速度 由[10]表2.24，當(dāng)加工材料為鑄鋼時(shí)，背刀吃量=0.2切削速度為，取=6 n0==r∕min=82 根據(jù)[5]表4-9， n=97 實(shí)際切削速度為===7 最后確定的=0.2、=0.48、n=97、=7 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=20，入切量及超切量由[10]表2.29查出=11，。 =min=0.67min Ⅱ. 锪內(nèi)倒角° 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 機(jī)床：Z525型立式鉆床 刀具：選用60°直柄錐面锪鉆，導(dǎo)柱直徑的d1=10，=60°，L=64， =28，齒數(shù)Z=6。 2.確定切削用量 據(jù)有關(guān)資料的介紹，采用锪鉆時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的，即最后確定的 =0.24、n=97、=3.5 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=20，入切量由表2.29查出=9，超切量=0。 =min=0.086min Ⅲ.攻螺紋 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 刀具:采用錐形絲錐攻錐螺紋，°13°，°15°°，每25mm內(nèi)的牙數(shù)為14，螺距p=1.814，=21，=35，L=83，=22.4，=18，=22 2.確定切削用量 由[2]表7.2-29查得，=13， 所以=172，按[5]表4-9，選取=195，則=14.7 3.計(jì)算基本工時(shí) ===0.11min 工序7. 擴(kuò)24.5mm孔 1.刀具選用擴(kuò)孔鉆 選用24.5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆 2.確定擴(kuò)孔切削用量 （1）確定進(jìn)給量 根據(jù)[2]表3.4-5，取=（0.81.0）×0.7=0.560.7。根據(jù)[5]表4-10，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量=0.62。 （2）確定切削速度 根據(jù)[2]表3.4-34，取=49 由于切削條件與上表不用，切削速度尚需乘以以下修正系數(shù) =0.88，=1.02 故=49×0.88×1.02=44 ==r/min=572 根據(jù)[5]表4-9，取標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n=5。實(shí)際擴(kuò)孔速度 ===42 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=10，入切量由[10]表2.29查出=9，超切量=0。 =min=0.056min 工序8. 鉆右端面上的2mm孔、3mm孔、鉸5mm孔 Ⅰ.鉆右端面上的2孔 1.加工要求：鉆2孔，孔徑d=2，孔深l=13，通孔 2.確定切削用量 （1） 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鋼的強(qiáng)度＜800MPa，=2時(shí)，=0.050.06。 由于=13/2=6.5，孔深修正系數(shù)為0.85=0.04250.051。 （2）確定切削速度 查[10]得，=0.05，=30。由于加工的孔徑太小，據(jù)上述加工經(jīng)驗(yàn)，主軸轉(zhuǎn)速盡量取大。根據(jù)[5]表4-9，可考慮選擇=1360。 最后確定的=0.05、=1360、=30。 3. 計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=，入切量及超切量由[10]表2.29查出=2。 =min=0.22min Ⅱ.鉆3孔 1. 加工要求：鉆3孔，孔徑d=3，孔深l=14，通孔 2. 確定切削用量 （1）確定進(jìn)給量 按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鋼的強(qiáng)度＜800MPa，=3時(shí)，=0.080.1。 由于=14/3=4.7，孔深修正系數(shù)為0.95，則實(shí)際=（0.080.1）×0.95=0.0760.095 （2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由[10]表2.12，當(dāng)=2時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.4，壽命T=15min。 （3）確定切削速度 由[10]表2.14，=670Mpa的45鋼加工性屬5類(lèi)。由[10]表2.13，當(dāng)加工性為第5類(lèi)，=0.09 ，標(biāo)準(zhǔn)的鉆頭，=3時(shí)=26。 切削速度的修正系數(shù)為:=1.0,=1.0,=0.85,=1.0,故 ==261.01.01.00.85=22.1 ===2346 根據(jù)[5]表4-9，可考慮選擇=1360 這時(shí)實(shí)際切削速度為==m∕min=12.8 最后確定的=0.09、=1360、=12.8。 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=14，入切量及超切量由[10]表2.29查出=2。 =min=0.137min Ⅲ.鉸5孔 1.選用5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀 2.確定鉸孔切削用量 （1）確定進(jìn)給量 根據(jù)[2]表3.4-6，=0.20.9mm/r，按該表注4，進(jìn)給量取小值。 按[5]表4-10，取標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)給量=0.22。 （2）確定切削速度及 根據(jù)[2]表3.4-40，取=18.9。 切削速度的修正系數(shù)由表3.4-9查出=0.88 =0.99 故 =18.9×0.88×0.99=16.5 ===1065 根據(jù)[5]表4-9，取=960，實(shí)際鉸孔速度 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=++，其中=6，=1.6，=0 則 工序9. 鉆圓周上的2mm孔 1.加工要求：鉆2孔，孔徑d=2，孔深l=24，通孔 2.確定切削用量 （1）按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鋼的強(qiáng)度＜800MPa，=2時(shí)，=0.050.06。 由于=24/2=12，孔深修正系數(shù)為0.75，=0.03750.045。 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 （2）確定切削速度 查相關(guān)資料=0.055，=30。由于加工的孔徑太小，據(jù)上述加工經(jīng)驗(yàn)，主軸轉(zhuǎn)速盡量取大。根據(jù)[5]表4-9，可考慮選擇=1360r/min。 最后確定的=0.055、=1360r∕min、=30。 3.計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=24，入切量及超切量由[10]表2.29查出=2。 故 =min=0.35min 工序10.粗銑24mm上端面，粗銑C1倒角 Ⅰ.粗銑24上端面 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 工件尺寸：24的上端面 加工要求：采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀銑削，加工余量為2.4，保證尺寸39.6 機(jī)床：X62臥式銑床 刀具：根據(jù)[10]表1.2，選擇YT15硬質(zhì)合金刀片。 根據(jù)表3.1，銑削深度4，端銑刀直徑為80，由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)z=4。根據(jù)表3.2，由于800MPa，故選擇=60°，＇=5°， =8°。 2.確定切削用量 （1）確定銑削深度 由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則 =2.4 （2）決定每齒進(jìn)給量 采用不對(duì)稱(chēng)端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)[10]表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kw（[5]表4-17）時(shí)， =0.090.18/z 但因采用不對(duì)稱(chēng)端銑，故取=0.18/z （3）選擇銑刀磨頓標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)[10]表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8;由于銑刀直徑=80，故刀具壽命T=180min（[10]表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)[10]表3.15中查出，當(dāng)=80，Z=10，4，0.24時(shí)，=491r/min， =393。 各修正系數(shù)為 1.0 0.8 根據(jù)[5]表4-18，選擇 ，300 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 = 最后確定的切削用量為 =2.4，，=300，=94.2 3.計(jì)算基本工時(shí) 式中，L=++，=24，根據(jù)[10]表3.26，不對(duì)稱(chēng)安裝，入切量及超切量+=29，則 Ⅱ.粗銑C1倒角 刀具選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼立銑刀銑削，采用普通直柄立銑刀，刀具端面直徑選為4，銑刀齒數(shù)=4 ， =11 采用手動(dòng)進(jìn)給。 工序11. 鉆10.5mm孔 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 加工要求：鉆10.5孔，孔徑d=10.5，孔深l=28.6，通孔，加工精度為IT13 機(jī)床：Z525型立式鉆床 2.確定切削用量 (1)確定進(jìn)給量 ⅰ.按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.7，當(dāng)加工要求為H12H13精度，鋼的強(qiáng)度＜800MPa，=10.5時(shí)，=0.250.31。 ⅱ.按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.8，當(dāng)=670Mpa，=10.5時(shí)，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量=0.65。 ⅲ.按機(jī)床緊急機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量：根據(jù)[10]表2.9，當(dāng)=670Mpa，12.1，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8330N，見(jiàn)[10]表2.35）時(shí)，進(jìn)給量為0.58。 從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值 為=0.250.31。根據(jù)[5]表4-10，選擇=0.28。 由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。 (2)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由[10]表2.12，當(dāng)時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6，壽命T=30min。 (3)確定切削速度 由表2.14，=670Mpa的45鋼加工性屬5類(lèi)。由表2.13，當(dāng)加工性為第5類(lèi)，=0.28，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，=10.5時(shí)=14。 切削速度的修正系數(shù)為:=1.0,=1.0,=0.85,=1.0,故 ==141.01.01.00.85=11.9 ===361r/min 根據(jù)[5]表4-9，可考慮選擇=392r/min 實(shí)際切削速度為==m∕min=12.9 最后確定的=0.28mm∕r、=392r∕min、=12.9。 3. 計(jì)算基本工時(shí) = 式中，L=+，=28.6，入切量及超切量由[10]表2.29查出=5。 故 =min=0.3min 工序12.粗鏜、半精鏜16mm的孔 Ⅰ.粗鏜16的孔 選用機(jī)床：T740金剛鏜床，刀具采用高速鋼刀頭 粗鏜孔至，單邊余量Z=2.675,一次鏜去全部余量，=2.675，進(jìn)給量=0.5 根據(jù)[5]表5-30，確定金剛鏜床的切削速度為=30，則 ===597 由于T740金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無(wú)極調(diào)速，以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 切削工時(shí)（當(dāng)加工1個(gè)孔時(shí)）=26.6，=3，=0，則 ===0.1min Ⅱ. 半精鏜16孔 半精鏜孔至，單邊余量Z=0.05,一次鏜去全部余量，=0.05，進(jìn)給量=0.3 根據(jù)[5]表5-30，確定金剛鏜床的切削速度為=20，則 ===398 由于T740金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無(wú)極調(diào)速，以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 切削工時(shí)（當(dāng)加工1個(gè)孔時(shí)）=26.6，=3，=0，則 ===0.25min 工序13.粗鏜16.8mm的內(nèi)槽 選用機(jī)床：T740金剛鏜床，刀具采用高速鋼刀頭 加工要求：鏜16.8的內(nèi)槽 選用鏜桿，刀具選用寬1.1的成型鏜刀，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min,切削速度v=20 工序14.粗銑135°缺口 1.加工條件 工件材料：ZG45，=0.67Gp，鑄造 工件尺寸：135°缺口 加工要求：采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼立銑刀銑削，加工余量為4 機(jī)床：X5012立式銑床 刀具：采用普通直柄立銑刀，刀具端面直徑選為4，銑刀齒數(shù)=4，銑削深度為4 2.確定切削用量 (1)決定每齒進(jìn)給量 當(dāng)使用YT15，銑床功率為1.5kw（[5]表-14）時(shí)， =0.050.17 (2)決定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)[10]表3.21中查出，=188，。 根據(jù)[5]表4-15，X5012型立銑說(shuō)明書(shū)選擇 ，=205 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 = 最后確定的切削用量為 =4，，=205 ，=11 3.計(jì)算基本工時(shí) 式中，L=++，=，入切量及超切+=0.5，則 4夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具按專(zhuān)門(mén)化程度分通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)整夾具、專(zhuān)門(mén)化拼裝夾具和自用化生產(chǎn)用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)供應(yīng)，有的已作為機(jī)床附件與通用機(jī)床配套，這類(lèi)夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。專(zhuān)用夾具是根據(jù)零件工藝機(jī)械加工過(guò)程中的某一道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。由于不考慮通用性，故結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。這類(lèi)夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。但這類(lèi)夾具的針對(duì)性很強(qiáng)。本文通過(guò)分析注油器油閥座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過(guò)對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿(mǎn)足加工要求的，又比較簡(jiǎn)潔的裝置。 經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第9道工序—鉆10.5孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)。本夾具將采用Z525型立式鉆床。刀具選用高速鋼直柄麻花鉆頭。 4.1 問(wèn)題的提出 這道工序是要設(shè)計(jì)鉆10.5孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)。在本道工序加工時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)，以及夾緊的方便與快速性上。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 這道工序加工的10.5孔，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有22孔，臺(tái)階孔3，5，則通過(guò)22孔和5孔定位。 通過(guò)對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，考慮定位和鉆削力，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也是容易實(shí)現(xiàn)。夾具以?shī)A具體的安裝面和定位孔，通過(guò)定位銷(xiāo)定位，通過(guò)螺紋來(lái)鎖緊。 工件以外輪廓兩端面和螺紋，定位銷(xiāo)定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。 本道工序的夾具為鉆夾具，故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。 4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 由[11]表3-89可得： 切削力公式： 式中=10.5 =0.28 由[11]表3-90可得： ===0.92 則=68010.50.410.92=2693.21 計(jì)算實(shí)際切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù) 式中 基本安全系數(shù)1.5 加工性質(zhì)系數(shù)1.1 刀具鈍化系數(shù)1.1 斷續(xù)切削系數(shù)1.1 則==1.5111111112693.21=5914.7 由[11]查表得： 所需夾緊力計(jì)算公式： 式中=2.8 基本安全系數(shù)1.5 加工性質(zhì)系數(shù)1.1 刀具鈍化系數(shù)1.1 切削特點(diǎn)系數(shù)1.0 考慮夾緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3 考慮手動(dòng)夾緊時(shí)手柄位置的系數(shù)1.2 有力矩企圖時(shí)工件回轉(zhuǎn)時(shí)，考慮支撐面接觸情況的系數(shù)1.0 =5914.7 =0.0315 H= L=0.05 =0.25 則=18298.34 4.4定位誤差的分析 加工孔時(shí)，用的是一平面兩圓孔的定位形式，一平面即是零件的右端面，兩圓孔即是22孔和5的孔，其中兩定位銷(xiāo)是水平安裝的。 根據(jù)設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算，得 它的最大定位誤差 =×0.13 =×0.13 =0.065 （注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷(xiāo)的直徑：Φ5，為小間隙配合。） 而兩孔之間的軸線(xiàn)距離為23.5 則=0 而<< 故符合定位精度要求。 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于夾緊，實(shí)現(xiàn)零件的快換，本道工序的鉆床夾具就選擇了手動(dòng)的螺旋夾緊裝置。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。夾具使用在Z525型立式鉆床上，加工油閥座10.5的孔。工件以定位銷(xiāo)定位，由于對(duì)精度等級(jí)要求較低，可一次完成所需要的工序。零件在加工時(shí)，在鉛直方向上受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的定位銷(xiāo)，使其定位精確，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是加大螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。使工件進(jìn)行時(shí)，工作緊湊和保證加工要求。 夾具裝配圖見(jiàn)附錄。 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)近一個(gè)學(xué)期的艱苦努力，終于比較圓滿(mǎn)地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它是對(duì)我們以前所學(xué)的理論知識(shí)以及所掌握的技能的綜合的運(yùn)用和檢驗(yàn)，有著轉(zhuǎn)折性的意義。 在本次設(shè)計(jì)中我深深地體會(huì)到作為一名即將踏入社會(huì)工作的應(yīng)屆畢業(yè)生而言，需要培養(yǎng)并確實(shí)做到求真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、鉆研創(chuàng)新與實(shí)事求是相結(jié)合的工作作風(fēng)。必須重視基礎(chǔ)理論知識(shí)，只有在牢固掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展，同時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，要學(xué)會(huì)將書(shū)本上的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中的生產(chǎn)和工作上來(lái)。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件的應(yīng)用上，我的收獲很大，掌握了很多的常用技巧，同時(shí)讓我了解到還必須保持一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓我對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)有了更深的了解，掌握了一些常用的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其夾具設(shè)計(jì)一般方法和步驟，熟悉了設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、論文摘要、文獻(xiàn)綜述等格式和寫(xiě)作方法，為將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，自己的綜合能力得到了很大提高。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我始終圍繞著設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)化工藝、保證精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝夾方便、使用方便、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等而開(kāi)展思路，只有掌握了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)才能在以后的工作和學(xué)習(xí)中有所發(fā)展。 經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我相信一定能成為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是一個(gè)新的起點(diǎn)，是我們用一點(diǎn)一滴的辛苦和努力堆積出來(lái)的，而一分耕耘，一分收獲，這對(duì)于后面的人生來(lái)說(shuō)是一段必不可少的經(jīng)歷，也是一個(gè)寶貴的財(cái)富。 對(duì)于在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的不足的地方希望各位老師提出寶貴的意見(jiàn)和建議，謝謝！ 致謝 油閥座的加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了《機(jī)械制圖》、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械工程材料》等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了許多專(zhuān)業(yè)課老師以及同學(xué)的幫忙，特別是張春雨老師的悉心教導(dǎo)。由于這是我們第一次接觸機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)伊始，總覺(jué)得難度很大，不知從何下手，對(duì)一些設(shè)計(jì)的步驟不知怎么安排，怎么設(shè)計(jì)。老師給我們?cè)敿?xì)的講解了機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題和要求，并讓我們先從零件圖的分析開(kāi)始，然后在得出零件的技術(shù)要求后，再根據(jù)零件的技術(shù)要求畫(huà)出毛坯圖和零件圖等后續(xù)工作。 本畢業(yè)論文的撰寫(xiě)是在張春雨老師的精心指導(dǎo)和關(guān)心下完成的。從課題的選擇、方案的制定、工作實(shí)施到論文的撰寫(xiě)、修改無(wú)不滲透著老師的心血。老師淵博的知識(shí)、卓越的材質(zhì)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)讓我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予了我很大的啟迪和幫助，為我畢業(yè)論文的順利完成和以后的工作奠定了基礎(chǔ)。 同時(shí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也離不開(kāi)同學(xué)的幫助。雖然這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)每位同學(xué)的課題并不相同，但我們之間還是會(huì)經(jīng)常討論，互相幫助，一起解決了很多獨(dú)自一人工作時(shí)久攻不下的問(wèn)題，不緊學(xué)會(huì)了知識(shí)，而且還鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)精神，三人行，必有我?guī)熞?。相信我們通過(guò)這次設(shè)計(jì)，一定會(huì)在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。 在此論文完成之際，謹(jǐn)向四年來(lái)的各位老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！感謝所有給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，沒(méi)有你們的幫助，就沒(méi)有我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) 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