截止閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ34孔的工裝夾具設(shè)計,截止,閥體,零件,工藝,規(guī)程,34,工裝,夾具,設(shè)計 設(shè)計說明書 題目：截止閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ34孔的工裝夾具設(shè)計 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。 截止閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ34孔的夾具設(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)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)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(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)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(jìn)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(jī)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)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing ￠ 140 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3 2.3制定工藝路線 ……………………………………………3 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………４ 2.5確定切削用量及基本工時………………………………４ 三 夾具設(shè)計……………………………………………………1２ 3.1問題的提出………………………………………………1２ 3.2切削力及夾緊力計算……………………………………1２ 3.3定位誤差分析……………………………………………1２ 3.4夾緊誤差…………………………………………………1３ 3.5夾具設(shè)計及操作簡要說明………………………………1４ 總 結(jié)………………………………………………………………１６ 致 謝………………………………………………………………１７ 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………１８ 序 言 機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(jī)械或機(jī)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(jì)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(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 截止閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ34孔的夾具設(shè)計是在學(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、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)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(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(xué)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(jié)合，才能很好的完成本次設(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。 一、 零件的分析 二、 1.1 零件的作用 截止閥體的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 套筒有2組加工面他們有位置度要求。 這2組加工面的分別為 1，以外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，Φ66的端面、Φ30的端面，2-Φ45的端面 2：以Φ40孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，工件上所有的孔和螺紋 二. 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為45，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，選用鍛造。 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準(zhǔn)的選擇：對截止閥體這樣的類似回轉(zhuǎn)體零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對回轉(zhuǎn)體零件我們通常以外圓作為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn) 的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用Φ40孔作為精基準(zhǔn) 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，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。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下工藝方案： 工序Ⅰ：準(zhǔn)備鍛件毛坯 工序Ⅱ：刷去鍛件表面的毛刺 工序Ⅲ：車Φ66圓的端面，倒角 工序Ⅳ：車Φ30的端面，倒角 工序Ⅴ：車左端Φ45的端面，倒角 工序Ⅵ：車右端Φ45的端面，倒角 工序Ⅶ：擴(kuò)Φ32孔至Φ34，Φ40孔至Φ42，Φ38至Φ40，Φ54至Φ56，鉆Φ7孔，攻絲M39X2.5-6H 工序Ⅷ：擴(kuò)左端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 工序Ⅸ：擴(kuò)右端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 工序X：擴(kuò)Φ16孔至Φ18，攻絲M20 工序XI：鉆Φ5孔 工序XII：檢驗合格后，交付裝配 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 截止閥體零件材料為45， 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鍛造成型。 1.截止閥體Φ66的端面、Φ30的端面，2-Φ45的端面 截止閥體的各端面的粗糙度為25，進(jìn)行一次粗加工，即可滿足要求，查《機(jī)械工藝分析》，表2-10，得Z=1.5mm 2、截止閥體Φ40，Φ56，2-Φ45，2-Φ32，M20，2-M30X2-7H，M39X2.5-6H各孔及螺紋 查《機(jī)械工藝分析》表3-16，得Z=1.0mm 3. Φ5, Φ6, Φ7, Φ10孔 因孔最大才有10mm大，很難鍛造成型，所以鍛造成實心 2.5 確定切削用量及基本工時 工序I：準(zhǔn)備鍛件毛坯 工序II：刷去鍛件表面的毛刺 工序III：車Φ66圓的端面，倒角 工步一：1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/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1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(66+1.5)/475=0.052min。 工步二：倒角 工序Ⅳ：車Φ30的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序V：車左端Φ45的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序VI：車右端Φ45的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序VII：擴(kuò)Φ32孔至Φ34，Φ40孔至Φ42，Φ38至Φ40，Φ54至Φ56，鉆Φ7孔，攻絲M39X2.5-6H 工步一擴(kuò)32孔至φ34 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時，。由于本零件在加工Φ３４孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工步二：擴(kuò)Φ３８孔至Φ4０ 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工步三：擴(kuò)Φ40孔至Φ42 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工步四：擴(kuò)Φ５４孔至Φ５６ 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機(jī)動工時為 工步五：鉆Φ7孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時： 工步六：攻絲M39X2.5-6H 選擇M39mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時： 工序Ⅷ：擴(kuò)左端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H與工序VII相似，在此就不多做說明 工序IX：擴(kuò)右端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H與工序VII相似，在此就不多做說明 工序X：擴(kuò)Φ16孔至Φ18，攻絲M20與工序VII相似，在此就不多做說明 工序XI：鉆Φ5孔 1、加工條件 加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=５mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機(jī)床：選用Z525鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=５mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 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》表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 = =477.7r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=2４mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（2４+6）mm=30mm 故有： t==0.13min 工序XII：檢驗合格后，交付裝配 三、 夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配工序Ⅶ：鉆Φ34孔的工裝夾具設(shè)計 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆Φ34孔，精度要求不高，和其他面沒有任何位置度要求，因此我們選用2-Φ45的外圓面來定位 3.2切削力和夾緊力的計算 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（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）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(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 3.3定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結(jié)果符合。 3.4鉆套設(shè)計 Φ34孔的加工后還要擴(kuò)Φ40，Φ56孔及攻絲M39X2.5-6H，為了我們鉆后能及時的擴(kuò)Φ40，Φ56孔及攻絲M39X2.5-6H，故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即先用Φ34的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ34 圖 5.3 快換鉆套圖 擴(kuò)工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： 表 5.1 擴(kuò)工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表 d H D 公稱尺寸 允差 ３４ 3０ ４８ -0.006 -0.018 6６ 6０ 16 ７ ２７ ２８ ６５° 3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 使用V型塊定位，采用鉸鏈壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn) 裝配圖附圖如下： 夾具體附圖如下 總 結(jié) 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(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏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，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)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。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，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 這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，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。 這次設(shè)計成績的取得，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)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、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)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 18 頁 共 １８ 頁