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蝶閥閥體工藝設計及鉆夾具設計摘要夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。夾具利用率高，經(jīng)濟性好，對功能組件的使用和數(shù)量少。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設計一套專用夾具是十分有必要的。在設計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設計夾緊機構，夾具的其他組成部分，夾具的結構形式等。本次設計的題目是蝶閥主體工藝設計及鉆 2-Ф17 凸臺面上 Ф5 孔夾具設計，根據(jù)老師給的圖紙要求進行工藝設計和夾具設計，在掌握零件作用的基礎上，對零件的工藝進行分析。針對設計給定的題目，論文里面主要對機床夾具進行設計。本文設計的專用夾具在立式鉆床上加工。本夾具體是以保證加工精度，生產(chǎn)效率和便于工人操作為宗旨展開的設計。設計之初我查閱相關數(shù)據(jù)及國內(nèi)外關于機床夾具的文獻，在看懂零件圖的同時對零件的結構和工藝進行分析，明確粗基準和精基準的選擇，確定零件的加工余量與毛坯的尺寸、從而確定零件的加工工藝過程、計算各工序的切削用量及工時。最終完成了本次設計所需的夾具。關鍵詞：蝶閥；工藝； 機床夾具AbstractFixture is the clamping device for machining parts, and it is an indispensable device for machining parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy and less use and quantity of functional components. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixture. In the design of special fixture, we should consider the positioning scheme of workpiece, the clamping scheme of workpiece and the design of clamping mechanism, the other parts of the fixture, the structure of the fixture, etc..This design topic is the butterfly valve body process design and drill 2- with 17 convex surface with 5 hole fixture design, according to teacher's drawings for process design and fixture design, based on mastering the role of parts, the parts of the process analysis. For the given design topics, the paper mainly on the design of machine tool fixture. The special fixture designed in this paper is machined on vertical drilling machine. This clip is designed to ensure the machining accuracy, production efficiency and easy operation for the purpose of the workers.At the beginning of design I refer to the relevant data and literature at home and abroad on the fixture, structure and process of parts in the read parts map at the same time analysis, clear coarse and fine reference base selection, determine the machining allowance and the size of the blank, so as to determine the parts processing process, calculation of the process of cutting dosage and time. Finally, the fixture needed for the design is completed.Keywords: butterfly valve; process; machine tool fixture目 錄第 1 章 序 言 ....................................................................................1第 2 章 零件的分析 ................................................................................22.1 零件的作用 ...............................................................................22.2 零件的工藝分析 .......................................................................2第 3 章 工藝規(guī)程設計 ............................................................................33.1 確定毛坯的制造形式 ...............................................................33.2 基面的選擇 ...............................................................................33.2.1 粗基準的選擇原則 ........................................................33.2.2 精基準選擇的原則 ........................................................43.3 制訂工藝路線 ...........................................................................43.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立 ......................................................................................5第 4 章 夾具設計 ..................................................................................314.1 定位基準的選擇 .....................................................................314.2 切削力及夾緊力計算 .............................................................314.3 定向誤差分析 .........................................................................324.4 夾具操作說明 .........................................................................33總 結 ..................................................................................................34參考文獻 ................................................................................................350第 1 章 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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。機座的加工工藝規(guī)程及其鉆 2-Ф17 凸臺面上 Ф5 孔夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本設計選用機座來進行工藝編制與夾具設計，以說明書、繪圖為主，設計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。1第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用蝶閥(英文：butterfly valve)是指關閉件(閥瓣或蝶板)為圓盤，圍繞閥軸旋轉來達到開啟與關閉的一種閥，在管道上主要起切斷和節(jié)流作用。蝶閥啟閉件是一個圓盤形的蝶板，在閥體內(nèi)繞其自身的軸線旋轉，從而達到啟閉或調(diào)節(jié)的目的。蝶閥全開到全關通常是小于 90° ，蝶閥和蝶桿本身沒有自鎖能力，為了蝶板的定位，要在閥桿上加裝蝸輪減速器。采用蝸輪減速器，不僅可以使蝶板具有自鎖能力，使蝶板停止在任意位置上，還能改善閥門的操作性能。工業(yè)專用蝶閥的特點能耐高溫，適用壓力范圍也較高，閥門公稱通徑大，閥體采用碳鋼制造，閥板的密封圈采用金屬環(huán)代替橡膠環(huán)。大型高溫蝶閥采用鋼板焊接制造，主要用于高溫介質(zhì)的煙風道和煤氣管道。2.2 零件的工藝分析蝶閥主體共有六組加工表面，現(xiàn)分述如下：1、86×62 左右端面2、兩個 39×62 端面3、兩個 86×39 端面4、30°寬 28 的斜面5、3-M20×1.5-7H、2-Ф20.2 孔、Ф15 孔、6-Ф46、4-Ф12 孔、Ф17 沉孔、2-Ф20 孔、2-M14×1.5-6g 螺紋、2-Ф14.2 孔、2-Ф5 孔技術要求1、鍛件須經(jīng)固溶處理，鍛件不得有裂紋、夾渣等影響強度之缺陷2、未注倒角 0.5x45°2第 3 章 工藝規(guī)程設計3.1 確定毛坯的制造形式型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。3.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。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，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。3.2.1 粗基準的選擇原則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，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由以上及零件知，選用 86×62 左端面、39×62 端和 86×39 端面定位。33.2.2 精基準選擇的原則選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。精基準選擇應當滿足以下要求：用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉換誤差。當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”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。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”、反復加工的原則。有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。3.3 制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工序 01：鍛件工序 02：固溶處理工序 03：銑 86×62 右端面工序 04：銑 86×62 左端面、2-Ф17 凸臺及 2-Ф24.3 凹槽工序 05：鉆 86×62 右端面上 4-Ф12 孔，锪 4-Ф17 孔深 13；鉆42-Ф5 孔、擴 Ф14.2 孔，擴 M14×1.5-6g 的螺紋底孔 Ф12.5，攻M14×1.5-6g 螺紋，锪沉孔 Ф20工序 06：銑兩個 39×62 端面工序 07：銑兩個 86×39 端面工序 08：銑 30°寬 28 的斜面工序 09：鉆 2-Ф17 凸臺面上 Ф5 孔工序 10：鉆 39×62 上端面上 Ф5 孔、锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋，鉆 Ф4.5 斜孔，鉆 2-Ф4 孔工序 11：鉆 39×62 下端面上 Ф5 孔、锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋，鉆 Ф4.5 斜孔，鉆 2-Ф4 孔工序 12：鉆 30°斜面上 Ф5 孔，锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2 孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋工序 13：去毛刺工序 14：檢驗至圖紙要求并入庫3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定、切削用量及基本工時的確立工序 01：鍛件工序 02：固溶處理工序 03：銑 86×62 右端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1?d80min/150v??z2. 決定銑削用量51）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則 map5.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min5978110rdvns ????按機床標準選取 ＝600wn/in/15i106vw3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為ml86?l.1ml32?in75402.321????fnltwm工序 04：銑 86×62 左端面、2-Ф17 凸臺及 2-Ф24.3 凹槽工步一：銑 86×62 左端面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0?d80?min/150v4?z2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則ap5.0?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。6根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in5978110rdvns ????按機床標準選取 ＝600wn/in/15i106mvw3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為l86?l.01l32?in7462.3521????fnltwm工步二：2-Ф17 凸臺及 2-Ф24.3 凹槽1. 選擇刀具刀具選取球面銑刀，刀片采用 YG8,， ，map0.1?d5.30?min/5.7v2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則ap0.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in685.3710rdvns ????按機床標準選取 ＝600wn/in/1.4i10.7mvw73）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為ml86?l0.1ml32?in532.021????ifnltwm工序 05：鉆 86×62 右端面上 4-Ф12 孔，锪 4-Ф17 孔深 13；鉆2-Ф5 孔、擴 Ф14.2 孔，擴 M14×1.5-6g 的螺紋底孔 Ф12.5，攻M14×1.5-6g 螺紋，锪沉孔 Ф20工步一：鉆 86×62 右端面上 4-Ф12 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md120??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ12mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v?min/478120rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/5nin/9.710vw切削工時： ， ， ，ml39?l6ml32?則機動工時為 in1.425.021?????ifnltwm工步二：锪 4-Ф17 孔深 1381、加工條件工藝要求：孔徑 d=17mm。沉孔，精度 H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑 d=17mm 3．選擇切削用量（1）選擇進給量 f按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 2.7，有。rmf/39.0~.?（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表 2.15， ,0.4/fmr?in/35in/0rvrd??時 ，切削速度的修正系數(shù)為： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK?，.1?tvK故 min/3.26in/0.75.0135kvc ????rmrdn49/4.260?根據(jù) Z3025 型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 4.2-12）可選擇 n=500r/mm， 。in/6.13rv?4．計算基本工時根據(jù)公式 fLtm式中， ，l=13mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》???yl表 2.29 查出 ，計算得，5.2L=（13+2.5）mm=15.5mm 9故有： t= ≈0.310minmin4.051?工步三：鉆 2-Ф5 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??d50??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/637510rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/nin/4.910vw切削工時： ， ， ，ml25?l5.ml2?則機動工時為 in39.025.6021 ?????ifnltwm工步四：擴 M14×1.5-6g 的螺紋底孔 Ф12.5利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關手冊規(guī)定，?m.1?擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 75.06.221???鉆根據(jù)機床說明書，選取 mf/5.10min/4~612331~2vv???????????????鉆則主軸轉速為 ，并按鉆床說明書取min/46.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw?i/7.2108.dvw???切削工時： ， ， ，l6l5.31?l2?則機動工時為min.57.068221 ?????ifnltwm工步五：擴 Ф14.2 孔利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關手.12?2.14?冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rmff/87.0~5. 75.06.???鉆根據(jù)機床說明書，選取 f/5. min/4~6123312vv???????????????鉆則主軸轉速為 ，并按鉆床說明書取in/4~6.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw?mi/0.3182.0dvw???切削工時： ， ， ，ll7.1?l2則機動工時為in43.0257.68321?????ifnltwm工步六：攻 M14×1.5-6g 螺紋11選擇 M14mm 高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即 f=1.0mm/rf pmin/20v?455r/minin/14201rD???按機床選取 n=400r/min切削工時： ， ，l31?ml5.12l13?則機動工時為 in.0i40.321 ?????ifnlltwm工步七：锪沉孔 Ф201、加工條件工藝要求：孔徑 d=20mm，沉孔，精度 H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑 d=20mm 3．選擇切削用量（1）選擇進給量 f按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 2.7，有。rmf/39.0~.?（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表 2.15， ,0.4/fmr?in/35in/0rvrd??時 ，切削速度的修正系數(shù)為： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK?，.1?tvK12故 min/3.26in/0.175.0135kvc ?????rmrdn49/24.60?根據(jù) Z3025 型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 4.2-12）可選擇 n=500r/mm， 。in/6.13rv?4．計算基本工時根據(jù)公式 fLtm式中， ，l=3mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》???yl表 2.29 查出 ，計算得，3L=（3+3）mm=6mm 故有： t= ≈0.060minmin24.056?工序 06：銑兩個 39×62 端面1. 選擇刀具刀具選取球面銑刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1?d10?min/2v2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則ap5.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in637110rdvns ????13按機床標準選取 ＝600wnmin/ri/8.1106dvw????3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為l62l5.1?ml32in08.031?????ifnltwm工序 07：銑兩個 86×39 端面1. 選擇刀具刀具選取球面銑刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1?d10?min/2v2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則ap5.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in637110rdvns ????按機床標準選取 ＝600wn/in/8.i10mvw3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為l86?l5.1l32?14min508.12.603821?????ifnltwm工序 08：銑 30°寬 28 的斜面1. 選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1?d0?min/10v2. 決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故一次加工即可完成，則ap5.?2）決定每次進給量及切削速度根據(jù) X52K 型立式銑床說明書，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則齒/2.0mfz?in6375110rdvns ????按機床標準選取 ＝600wn/in/2.94i10mvw3）計算工時切削工時： ， ， ，則機動工時為l3?l5.1l32?in02.6021????ifnltwm工序 09：鉆 2-Ф17 凸臺面上 Ф5 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md50??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)150.75，則 ??rmf /35.0~29.75.04.~39.0???根據(jù) Z525 機床說明書，現(xiàn)取 f/切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/637510rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/nin/4.910vw切削工時： ， ， ，ml8?l5.2ml2?則機動工時為 in167.025.6021?????ifnltwm工序 10：鉆 39×62 上端面上 Ф5 孔、锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋，鉆 Ф4.5 斜孔，鉆 2-Ф4 孔工步一：鉆 39×62 上端面上 Ф5 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md50??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削16速度 所以min/10v?min/637510rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/nin/4.910vw切削工時： ， ， ，ml29?l5.ml2?則機動工時為 in23.015.6021?????ifnltwm工步二：锪沉 Ф15 孔深 161、加工條件工藝要求：孔徑 d=15mm。沉孔，精度 H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑 d=15mm 3．選擇切削用量（1）選擇進給量 f按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 2.7，有。rmf/39.0~.?（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表 2.15， ,0.4/fmr?in/35in/0rvrd??時 ，切削速度的修正系數(shù)為： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK?，.1?tvK故 min/3.26in/0.75.0135kvc ????17mrrdvn/58/14.3.2601????根據(jù) Z3025 型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 4.2-12）可選擇 n=600r/mm， 。in/6.rv4．計算基本工時根據(jù)公式 fLtm?式中， ，l=16mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》??yl表 2.29 查出 ，計算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= ≈0.096minmin14.0623?工步三：擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??d150??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ15mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35v?min/6035.180rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/nin/9.3410.vw18切削工時： ， ， ，ml10?l75.1ml2?則機動工時為 in09.25.60721 ?????ifnltwm工步四：擴 Ф20.2 孔利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關手m.18?m2.?冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 75.06.12???鉆根據(jù)機床說明書，選取 mf/5. in/4~6123312vv???????????????鉆則主軸轉速為 ，并按鉆床說明書取in/4~6.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw?mi/3.1082.dvw???切削工時： ， ， ，l3l5.1?l02?則機動工時為in09.57.68021?????ifnltwm工步五：攻 M20×1.5-7H 螺紋選擇 M20mm 高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即 f=1.5mm/rf pmin/30v?478r/minin/2031rD???19按機床選取 n=475r/min切削工時： ， ，ml71?l5.12ml13?則機動工時為 in0.i5.47321 ?????ifnlltwm工步六：鉆 Ф4.5 斜孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本MPab80??md5.40??rmf/47.0~39.?零件在加工 Φ4.5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/7085.41rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/6nin/.810.vw切削工時： ， ， ，ml28?l25.ml2?則機動工時為 in1.025.6021 ?????ifnltwm工步七：鉆 2-Ф4 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f20， 時， 。由于本零MPab80??md40??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ4mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/796410rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/8nin/1010vw切削工時： ， ， ，ml6?l.2ml2?則機動工時為 in10.25.0821?????ifnltwm工序 11：鉆 39×62 下端面上 Ф5 孔、锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋，鉆 Ф4.5 斜孔，鉆 2-Ф4 孔工步一：鉆 39×62 下端面上 Ф5 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md50??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?21切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/637510rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/nin/4.910vw切削工時： ， ， ，ml29?l5.ml2?則機動工時為 in23.015.6021?????ifnltwm工步二：锪沉 Ф15 孔深 161、加工條件工藝要求：孔徑 d=15mm。沉孔，精度 H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑 d=15mm 3．選擇切削用量（1）選擇進給量 f按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 2.7，有。rmf/39.0~.?（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表 2.15， ,0.4/fmr?in/35in/0rvrd??時 ，切削速度的修正系數(shù)為： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK?22，0.1?tvK故 min/3.26in/0.175.0135kvc ????rmrdn8/4.260?根據(jù) Z3025 型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 4.2-12）可選擇 n=600r/mm， 。in/6.13rv?4．計算基本工時根據(jù)公式 fLtm式中， ，l=16mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》???yl表 2.29 查出 ，計算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= ≈0.096minmin14.0623?工步三：擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??d150??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ15mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35v?min/6035.180rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/n23min/9.341065.8ndvw????切削工時： ， ， ，mll7.l2?則機動工時為 in09.125.607121 ?????ifnltwm工步四：擴 Ф20.2 孔利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關手m.8?m2.?冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 75.06.112???鉆根據(jù)機床說明書，選取 mf/5. in/4~6123312vv???????????????鉆則主軸轉速為 ，并按鉆床說明書取in/4~6.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw?mi/3.1082.dvw???切削工時： ， ， ，l3l5.1?l02?則機動工時為in09.57.68021?????ifnltwm工步五：攻 M20×1.5-7H 螺紋選擇 M20mm 高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即 f=1.5mm/rf pmin/30v?24478r/minmin/20310rDvn????按機床選取 n=475r/min切削工時： ， ，l71l5.12?ml13則機動工時為 in0.i5.47321 ?????ifnlltwm工步六：鉆 Ф4.5 斜孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本MPab80??md5.40??rmf/47.0~39.?零件在加工 Φ4.5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/7085.41rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/6nin/.810.vw切削工時： ， ， ，ml28?l25.ml2?則機動工時為 in1.025.6021 ?????ifnltwm工步七：鉆 2-Ф4 孔25確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md40??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ4mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?min/796410rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/8nin/1010vw切削工時： ， ， ，ml6?l.2ml2?則機動工時為 in10.25.0821?????ifnltwm工序 12：鉆 30°斜面上 Ф5 孔，锪沉 Ф15 孔深 16、擴 Ф20.2 孔，擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5，攻 M20×1.5-7H 螺紋工步一：鉆 30°斜面上 Ф5 孔確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??md50??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ5mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?26根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 rmf/25.0?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10v?in/637510rdvws ????根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為mi/nin/4.910vw切削工時： ， ， ，l4?l5.2l2?則機動工時為 min97.0125.6021?????ifnltwm工步二：锪沉 Ф15 孔深 161、加工條件工藝要求：孔徑 d=15mm。沉孔，精度 H12~H13,用乳化液冷卻。機床：選用 Z3025 搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀，其直徑 d=15mm 3．選擇切削用量（1）選擇進給量 f按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表 2.7，有。rmf/39.0~.?（2）計算切削速度根據(jù)《切削用量手冊》表 2.15， ,0.4/fmr?in/35in/0rvrd??時 ，27切削速度的修正系數(shù)為： ， ， ，0.1?TvK.8Mv0.75SvK?，0.1?tvK故 min/3.26in/.75.0135kvc ????rmrdn8/4.260?根據(jù) Z3025 型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表 4.2-12）可選擇 n=600r/mm， 。in/6.13rv?4．計算基本工時根據(jù)公式 fLtm式中， ，l=16mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》???yl表 2.29 查出 ，計算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= ≈0.096minmin14.0623?工步三：擴 M20×1.5 螺紋底孔 Ф18.5確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的f， 時， 。由于本零MPab80??d150??rmf/47.0~39.?件在加工 Φ15mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 ??rf /35.029.75.04.~39.?根據(jù) Z3025 機床說明書，現(xiàn)取 f?切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35v?min/6035.180rdvws ????28根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為min/60rnw?in/9.3415.8dv???切削工時： ， ， ，l0l7.ml2?則機動工時為 in09.125.607121 ?????ifnltwm工步四：擴 Ф20.2 孔利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關手m.8?m2.?冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ????rff/87.0~5. 75.06.112???鉆根據(jù)機床說明書，選取 mf/5. in/4~6123312vv???????????????鉆則主軸轉速為 ，并按鉆床說明書取in/4~6.5rn?，實際切削速度為mi/68rnw?mi/3.1082.dvw???切削工時： ， ， ，l3l5.1?l02?則機動工時為in09.57.68021?????ifnltwm工步五：攻 M20×1.5-7H 螺紋選擇 M20mm 高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距 ，即 f=1.5mm/rf p29min/30v?478r/minin/2031rD???按機床選取 n=475r/min切削工時： ， ，l71?ml5.12l13?則機動工時為 in0.i5.47321 ?????ifnlltwm工序 13：去毛刺工序 14：檢驗至圖紙要求并入庫30第 4 章 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。有老師分配的任務，我被要求設計工序 09：鉆 2-Ф17 凸臺面上 Ф5 孔，選用機床：Z525 立式鉆床4.1 定位基準的選擇以 86×32 端面及兩個 Ф12 孔定位，86×32 端面與支承板相配合，限制三個自由度，Φ12 孔與 A 型固定式定位銷相配合限制兩個自由度，Φ12 孔與 B 型固定式定位銷相配合限制一個自由度，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。4.2 切削力及夾緊力計算 1、鉆削力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（4-1）6.08.2HBDfF?鉆削力矩 式（4-2）..91T式中： 10.5Dm????axaxmin187491733HBB?????代入公式（4-1）和（4-2）得1.2fr?N274056F6.08..53789xxT..19??2、夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f31F= +G G 為工件自重zPNfFN4.35121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=8mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06??MPaBs4801???螺釘疲勞極限： B9263.2.1??極限應力幅： akma7.51li????許用應力幅： ??MPSa3.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s???[s]=3.5~4 取[s]=4得 ??Pa120??滿足要求???8.24cHdF???MaNc153.經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠4.3 定向誤差分析(1)移動時基準位移誤差 yj??（式 4-3）yj? min11XDd??式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1?———— 圓柱銷孔的最小偏差32————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min?代入（式 4-3）得： =yj? min11XDd???0.9.16?= 25(2) 轉角誤差（式 4-4）LdXdtg2min2min11 ?????式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差1———— 圓柱銷孔的最小偏差D———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min?———— 削邊銷孔的最大偏差2d———— 削邊銷孔的最小偏差———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX其中： )2(min1i XLgx????則代入（式 4-4）得：41082.8.6704.90.9.tg ???????則： 1.?4.4 夾具操作說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了鉸鏈壓板夾緊方式。本工序為鏜削余量小，鏜削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。3334總 結本次設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設計能力為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程，收獲頗豐。首先，我要感謝老師對設計的指導。本次設計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關資料，才使設計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了設計。我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。最后，很感謝閱讀這篇課程設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇設計。35參考文獻[1] 張耀宸主編 .《機械加工工藝設計手冊》.北京：航空工業(yè)出版社，1989[2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設計》（第 2 版）. 北京：機械工業(yè)出版社 2005[3] 浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設計手冊》（第 2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，1995[4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1993[5]東北工學院《機械零件設計手冊》編寫組 編. 《機械零件設計手冊》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983[6]江南大學鄭修本主編. 《機械制造工藝學》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999[7]上海理工大學陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第 4 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005[8]劉力，王冰主編 . 《機械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004[9]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測量技術》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005[10]張龍勛主編 . 《機械制造工藝學課程設計知道書及習題》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999[11]孟憲棟，劉彤安主編 . 《機床夾具圖冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1999[14]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006 基礎教程》（第2 版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006