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畢業(yè)論文 前 言 畢業(yè)設(shè)計是每個畢業(yè)生在搞完畢業(yè)生產(chǎn)實習(xí)以及完成全部基礎(chǔ)課、專業(yè)課后進(jìn)行的，是我們對所學(xué)全部課程的一次綜合性的檢測和復(fù)習(xí)，也是在走上工作崗位之前的一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，它將為我們今后工作的一次較為全面的準(zhǔn)備。 我希望通過本次設(shè)計，能夠培訓(xùn)自己分析問題的能力，鍛煉自己獨立處理各方面的問題的能力，為今后走上社會新崗位打下較為結(jié)實的基礎(chǔ)。 由于能力、水平有限；由于時間的倉促，我的設(shè)計中難免存在許多問題和錯誤，懇請各位老師批評指正。 第1章：零件工藝的分析 1.1零件的分析 1.1.1 零件作用的分析 題目所給的零件常見零件的一種——閥體零件。本設(shè)計閥體零件是在單穩(wěn)閥產(chǎn)品的一個重要零件。在油泵供油量及液壓系統(tǒng)負(fù)荷變化的情況下，通過單穩(wěn)閥保證轉(zhuǎn)向器的穩(wěn)定流量，以滿足主機液壓轉(zhuǎn)向性能的要求。恒流型用于獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；分流型用于共泵分流系統(tǒng)，除控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外，并將一部分壓力油供給其它液壓工作部件 1.1.2 零件的工藝性分析 閥體零件是單穩(wěn)閥產(chǎn)品中的一個重要零件，其零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜。尺寸精度要求較嚴(yán)的主要集中在閥體下半部通孔處，如，，螺紋孔M24X1.5-7H，M16X1.5-7H，M20X1.5-7H，此外公差要求很嚴(yán)，考慮到零件工藝性，應(yīng)該先鉆?8.8孔,再鉆?8通孔，再精鉸孔以達(dá)公差要求；兩處M24X1.5及M24X1.5螺紋孔分別對應(yīng)各端面有一定的垂直度要求，內(nèi)孔處有要較高圓柱度要求，同時有的表面粗糙度要求，所以要以精加工達(dá)此要求。三處通孔?9處有一定有位置精度要求，考慮到大批量生產(chǎn)要求，應(yīng)該是專用夾具來加工。此閥體零件有較多不加工表面，為達(dá)到孔的形狀及位置公差要求，確定大的加工路線為先面后孔，其中三角形平面是首要加工面。 因為閥體其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響單穩(wěn)閥的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 1.2 工藝規(guī)程設(shè)計 1.2.1毛壞選擇應(yīng)考慮因素 ⑴．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 ⑵．根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在 小批量生產(chǎn)時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時采用拉削加工。 ⑶．要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如，淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 ⑷．要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 ⑸．此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 1.2.1 確定毛坯的制造形式 由于本閥體零件年生產(chǎn)量2萬臺，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，結(jié)合鎮(zhèn)江液壓件廠設(shè)備的實際生產(chǎn)能力和零件的工藝性，選擇鑄鐵材料。它容易成形，切削性能好，價格低廉，且抗振性和耐磨性也較好，因此，一般閥體零件的材料大都采用鑄鐵，其牌號選用HT250，采用金屬摸機器造型，毛坯的精度較高，毛坯加工余量可適當(dāng)減少，這對節(jié)約成本，保證質(zhì)量也是有利的。 第2章：擬定零件加工的工藝路線 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)只分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇主要影響不加工表面與加工表面的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。選擇粗基準(zhǔn)時必須注意以下幾個問題： 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精度要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果工件上由很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。 ② 必須首先保證工件上的某種要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 ③ 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整光潔，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口等缺陷。 ④ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證閥體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從閥體零件圖分析可知，首先加的是?4的中心孔，選擇?40外圓作為此閥體零件加工粗基準(zhǔn)。 2.1.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)重保證零件的加工精度，特別是加工表面的相互位置精度來考慮，同時也要考慮到裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)方便。選擇精基準(zhǔn)應(yīng)遵循下列原則： ①“基準(zhǔn)重合”原則 即應(yīng)盡可能選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。 ②“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 即應(yīng)盡可能選擇加工工件的多個表面時都能使用的一組定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。這樣就便于保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換說產(chǎn)生的誤差，并能簡化夾具的設(shè)計制造。 ③“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度以及他們自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可以采取互為基準(zhǔn)的原則，反復(fù)多次進(jìn)行加工。 ④“自為基準(zhǔn)”原則 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，再加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，而該表面與其他表面之間的位置精度則有先行工序保證。 根據(jù)大批量生產(chǎn)的閥體零件通常以一面兩孔為精基準(zhǔn)，分析閥體零件如下：A平面與側(cè)面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。同時A面作為零件的設(shè)計基準(zhǔn)又是制造的工藝基準(zhǔn)，滿足“基準(zhǔn)重合原則”，M24和M16的螺紋孔作為重要加工孔同時以A面為基準(zhǔn)，“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，加上?9兩通孔，使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。 此外，這種定位方式夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。 選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。 2.2 加工路線的擬定 擬定機械加工工序，要依照“先粗后精”“先主后次”，“先面后孔”加工閥體零件的原則。必要的檢驗等輔助工序安排在各加工階段之間。 加工階段的劃分 2 .2.1工藝規(guī)程的設(shè)計: 本零件的加工有端面及平面、外圓、下半部通孔、上半部盲孔、頂面及底面兩處孔、側(cè)面兩盲孔及三通孔，針對本零件現(xiàn)對各個加工面選擇如下的加工方法： 1、A，C端面及側(cè)面 面的加工一般通過車，銑，拉，刨都可以實現(xiàn)，針對本零件，C面可通過車削直接加工，一次加工，即可實現(xiàn)又滿足大批量生產(chǎn)的特點，A面也可通過車銷完成，三角形面及其對面可通過銑加工來完成。詳見圖2-1示意圖。 圖2-1銑A,C面示意圖 2、外圓 外圓加工通過車加工來完成。 3、下半部通孔 孔的加工可以通過車銷、鉆加工、鏜加工來完成，因本零件為大批量生產(chǎn)，結(jié)合本零件具體工藝性，下半部通孔及螺紋部分都通過車床來完成，螺紋攻制可用機用絲錐以滿足大批量生產(chǎn)特點。詳見圖2-2示意圖。 圖2-2，加工下部通孔示意圖 4、上半部通孔 此處通過鉆加工來完成，以C面定位選用攻絲機攻絲即可。但工序的安排應(yīng)在加工項面孔之后。詳見圖2-3示意圖。 圖2-3，加工上半部通孔示意圖 5、側(cè)面孔 側(cè)面孔以鉆床加工即滿足要求。詳見圖2-4示意圖。 圖2-4,鉆鉸頂面孔示意圖 6、底面外圓及內(nèi)孔 因底面有臺階圓要求，為滿足批量生產(chǎn)特點可采用專用車床夾具，一次裝夾即可加工外圓、內(nèi)孔及螺紋孔。詳見示意圖，2-5。 圖2-5，加工主內(nèi)孔示意圖 7、螺紋孔 螺紋孔采用專來攻絲機來完成。 2.2.2 制定工藝路線： 由于大批大量的生產(chǎn)，故采用專用的夾具及盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，以降低成本。 （1） 工藝路線方案一 工序 1 鉆?4中心孔至圖示要求 工序 2 用直角尺找三角形毛坯平面，銑削三角形平面至圖示要求 工序 3 銑底面保證63.2±0.10尺寸 工序 4 鉆3x?10.5通孔至圖示要求 工序 5 車端面,車外圓至圖示要求并倒角；鉆中心孔,鉆?16.4通孔,擴?21, 擴?25.4螺紋底孔；孔口倒角并攻絲 工序 6 調(diào)頭，車端面,車外圓至圖示要求并倒角；鏜?24.8通孔,鏜?25.4螺紋底孔,割槽；浮動鏜主孔至圖示要求；孔口倒角,攻絲,孔口去毛刺 工序 7 鉆鉸?9孔深10,鉆?8通孔 工序 8 以專用夾具夾緊，車端面車外圓，鉆中心孔,鉆?12通孔,擴?22.4螺紋底孔，孔口倒角,攻絲,去毛刺 工序 9 鉆中心孔,鉆?12.4螺紋底孔并锪深71,擴?16.4螺紋底孔,鉆?6通孔，孔口倒角，兩處螺紋攻絲 工序 10 鉆?22.4然后更換夾具鉆?10和?11.7，孔口倒角，去毛刺 工序 11 加工兩處螺紋 工序 12 鉆通孔3-?9，锪孔3?-25 工序 13 終檢 工序 14 入庫 （2） 工藝路線方案二 工序1 鑄造毛坯 工序2 粗銑C面，達(dá)粗造度6.3要求 工序3 粗精銑A面，達(dá)尺寸140，88.5及粗造度3.2要求 工序4 粗銑B面，銑平即可 工序5 以B為基準(zhǔn)，銑D面，保證寬度方向長度 工序6 鉗工去Φ40外圓毛刺 工序7 車,粗鏜內(nèi)孔至Φ18 工序8 車,精車內(nèi)孔至Φ20,達(dá)圖示公差及表面粗糙度要求 工序9 車，車槽，車各內(nèi)孔，車M24兩處螺紋，達(dá)圖示要求。注意公差，尺寸及表面粗糙度要求。 工序10 鉗，鉆底面孔Φ10， 11 鉗，锪孔Φ18.5,攻絲M20 工序12 鉗，鉆孔Φ8，擴孔Φ9達(dá)圖示要求 工序13 鏜，粗精鏜孔達(dá)尺寸要求 工序14 鉗，攻絲M16達(dá)尺寸要求 工序15 鉗，鉆3-Φ9通孔，锪平Φ18 工序16 鉗，鉆2-Φ10孔 工序17 檢 工序18 入庫 以上加工方案大致看來還是合理的，但通過相互比較來看，方案二中對于A,C兩端面采用銑加工,方案一采用車銷加工,考慮到銑兩端面定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一,兩端面螺紋孔處對于兩端面有一定垂直度,采用車銷加工,一次裝夾可加工端面及螺紋孔,可保證垂直度要求;方案二中對于上半部內(nèi)孔采用鏜孔加工,方案一采用鉆孔加工,考慮經(jīng)濟性采用鉆孔加工;方案二中對于底面孔采用鉆孔加工,沒有考慮到端面臺階外圓,及大批量生產(chǎn)的特點,采用專用車床夾具,可同時加工臺階外圓及內(nèi)孔,一次裝夾,多道工序，滿足基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 為了更好的保證加工精度和節(jié)約成本，現(xiàn)選用第一套工藝方案加工該零件。 第3章：機械加工余量及工序尺寸的確定 3.1 選擇刀具 本零件粗加工端面時可以使用端銑刀GB5432-85，?160 Z=6 YG8 粗?40外圓及內(nèi)孔時使用硬質(zhì)合金外圓車刀即可 鉆孔和鉸孔均采用高速鋼材料麻花鉆及鉸刀 攻螺紋的時候使用車床專用機用絲錐及攻絲機專用絲錐 3.2 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般采用通用的量具。選擇量具的方法有兩種：一、按計量器具的不確定度選擇；二、按計量器具的測量方法極限誤差選擇；選擇時采用其中的一種方法即可。 在測定兩端面的距離值和其相對位置時，可選用游標(biāo)卡尺，可選用分度值為0.02mm的卡尺，長度為200mm，測量內(nèi)孔深度時選用溝頭深度尺，分度值為0.02mm，長度為125mm， 測量內(nèi)孔的時候，因為Ф9的孔經(jīng)過了鉆，鉸兩道工序，所以在粗加工時可以使用內(nèi)徑百分尺測量，分度值為0.02mm，鉸孔后可以選用合適孔徑的圓柱塞規(guī)。 3.3 確定工序尺寸及加工余量 確定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注，當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合的時候，工序尺寸應(yīng)該由工藝尺寸鏈來解出。 本設(shè)計以工序7為例確定其工序尺寸及加工余量。工序七： 孔Ф9的工序尺寸 鉆Ф8.8±0.05，鉸孔至 mm 確定切削用量以及基本工時 根據(jù)劃線確定的位置鉆孔Ф8.8深10，鉆Ф8通孔，鉸Ф9孔至圖示要求 （1） 加工條件：HT250鑄件 加工要求：鉆 機床：Z 512臺式鉆床 刀具： 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆（GB10946-89） （2） 計算切削用量 ① 鉆孔φ8.8 刀具選用硬質(zhì)合金錐柄麻花，鉆頭直徑8.8 ，鉆孔，深10，使用切削液。由于孔徑和深度都不大宜采用手動進(jìn)給。根據(jù)相關(guān)資料暫定f=0.05 由《金屬切削實用手冊》可查得v=15m/min ， 根據(jù)Z 512臺式鉆床選擇主軸完成轉(zhuǎn)速： Ns===542r/min 根據(jù)機床說明書 Nw=760r/min 則： 實際的切削速度為 ： v= 則 切削工時為： l1=2 ，l2=4 。l= 10 t= ② 鉆孔φ8 刀具選用硬質(zhì)合金錐柄麻花，鉆頭直徑8 ，鉆通孔，使用切削液。由于孔徑和深度都不大宜采用手動進(jìn)給。根據(jù)相關(guān)資料暫定f=0.05 由《金屬切削實用手冊》可查得v=15m/min ， 根據(jù)Z 512臺式鉆床選擇主軸完成轉(zhuǎn)速： Ns===596r/min 根據(jù)機床說明書 Nw=760r/min 則： 實際的切削速度為 ： v= 則 切削工時為： l1=2 ，l2=4 。l= 18 t= ③ 鉸孔 刀具選用硬質(zhì)合金錐柄麻花，鉸刀刀頭直徑9 ，鉆孔，使用切削液。由于孔徑和深度都不大宜采用手動進(jìn)給。根據(jù)相關(guān)資料暫定f=0.08 由《金屬切削實用手冊》可查得v=15m/min ，根據(jù)Z 512臺式鉆床選擇主軸完成轉(zhuǎn)速： Ns===530r /min 根據(jù)機床說明書 Nw=760r/min 則： 實際的切削速度為 ： v= 則 切削工時為： l1=2 ，l2=4 。l= 10 t= 結(jié)論 為期三個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，在本次設(shè)計中，我查了大量的資料，在網(wǎng)上也搜索了很多相關(guān)的典型零件的工藝規(guī)程等內(nèi)容，在我設(shè)計困難的時候，我得到了我的導(dǎo)師和多位院里老師的指導(dǎo)和幫助，同學(xué)們也給了我很大的支持和啟發(fā)，因此，我的設(shè)計與老師同學(xué)的幫助是分不開的，在這里，我對幫助過我順利完成畢業(yè)設(shè)計的老師和同學(xué)表示真摯的感謝。 這是我第一次全方位的對所學(xué)科目的運用。從中發(fā)現(xiàn)了很多以前沒有注意到的問題，也學(xué)到了很多的處理生產(chǎn)問題的技巧和方法，我覺得本次畢業(yè)設(shè)計對我而言，非常重要。既是對我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)總結(jié)，也是為以后在工廠工作打下基礎(chǔ)。在本次設(shè)計中，在老師的指導(dǎo)下，我完成了本次設(shè)計，學(xué)習(xí)了新的知識，很感謝學(xué)校為我創(chuàng)造這個學(xué)習(xí)設(shè)計的機會。 本次設(shè)計中，我查閱了大量的書籍，在此，對所有機械書籍的作者表示感謝。沒有他們的辛勤勞動，不可能完成我的畢業(yè)設(shè)計。由于我的知識有限，而且設(shè)計中實際生產(chǎn)的知識，因此，有很多缺點和錯誤，希望答辯時專家和老師們能給我指出，對此表示感謝。 致謝： 在本次畢業(yè)設(shè)計中，工藝部分，我涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。其中，工序機床的進(jìn)給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)三年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運用，也學(xué)到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設(shè)計當(dāng)中，指導(dǎo)老師XXX老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進(jìn)行細(xì)心的指導(dǎo)，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！ 在這次畢業(yè)設(shè)計中，我基本完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的，但是，我知道自己的設(shè)計還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 [2] 趙志修 主編 機械制造工藝學(xué) 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 [3] 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 [4] 李洪 主編 機械加工工藝手冊 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 機械原理 重慶： 重慶大學(xué)出版社 2002，7 [7] 丘宣懷 主編 機械設(shè)計 北京： 高等教育出版社 1997 [8] 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 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)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 [10] 樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 16