閥蓋鉆孔專用鉆床總體結構及鉆4-Ф14孔夾具設計含PROE三維及8張CAD圖.zip,鉆孔,專用,鉆床,總體,結構,14,夾具,設計,PROE,三維,CAD 閥蓋鉆孔專用鉆床總體結構及鉆夾具設計任務書 題　　目 閥蓋鉆孔專用鉆床總體結構及鉆夾具設計 選題性質 ■工程設計類 □理論研究類 □應用研究類 □程序軟件開發(fā)類 設計內容與技術要求 、 成 果形式 技術要求： 1、閥蓋零件圖； 2、鉆4×φ14mm孔； 3、生產綱領：50000件/年。 設計內容、成果形式： 1、閥蓋零件鉆孔專用鉆床總體結構設計 2、專用鉆夾具設計 3、繪制專用鉆床聯(lián)系尺寸圖 4、繪制夾具裝配圖及各零部件圖，折合不少于2張A0圖紙 5、繪制三維造型圖 6、撰寫畢業(yè)設計說明書 設計進度 第1周～第2周：布置任務，調查研究，收集、查閱資料； 第3周～第4周：資料翻譯、文獻綜述開題； 第5周～第6周：擬定總體方案，并細化設計方案； 第7周～第8周: 結構詳細設計與計算、繪圖； 第9周～第10周: 結構詳細設計與計算、繪圖； 第11周～第12周: 結構詳細設計與計算、繪圖； 第13周～第14周: 結構詳細設計與計算、繪圖； 第15周: 撰寫畢業(yè)設計說明書并準備答辯； 第16周：畢業(yè)答辯。 參考資料 1、成大先.機械設計圖冊[K].北京：化學工業(yè)出版社，2000 2、成大先.機械設計手冊[K].北京：化學工業(yè)出版社，2003.9 3、蔡春源.新編機械設計手冊［K］.沈陽：遼寧科學技術出版社，1993.7 4、陸元章.現(xiàn)代機械設備設計手冊（第二冊）［K］．北京：機械工業(yè)出版社，1996 5、楊叔子.機床設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2002 6、李旦等.機床專用夾具圖冊. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005.2 7、許曉旸.專用機床設備設計[M].重慶：重慶大學出版社，2003.7. 8、戴曙.金屬切削機床[M].大連：大連理工大學出版社，2004 XX 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 閥蓋 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 10 鉆 ZG230-450 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄造 75X75X54 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆4-Ф14通孔底孔 專用夾具、麻花鉆、游標卡尺 525 8.2 0.1 2.5 4 0.23 0.11 2 擴4-Ф14通孔 專用夾具、擴孔鉆、游標卡尺 331 14.3 0.1 4.4 4 0.36 0.18 3 鉸4-Ф14通孔 專用夾具、鉸孔鉆、游標卡尺 465 20.4 0.1 0.1 4 0.26 0.13 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 閥蓋 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 ZG230-450 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 75X75X54 每毛坯 可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 車 車Ф53右端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 2 車 車尺寸12右端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 3 車 車Ф50外圓及左端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 4 車 車Ф41外圓及左端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 5 車 車Ф20內孔 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 6 車 車Ф36內孔及左端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 7 車 車M36X2左端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 8 車 車Ф28.5內孔及右端面 金工 CA6140 三爪卡盤、合金車刀、游標卡尺 9 車 車M36X2外螺紋 金工 CA6140 三爪卡盤、螺紋車刀、螺紋量規(guī) 10 鉆 鉆4-Ф14通孔 金工 Z525 專用夾具、鉆頭、游標卡尺 11 倒角 12 終檢 13 入庫 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 閥蓋鉆孔專用鉆床總體結構及鉆夾具設計 摘要 現(xiàn)在進行生產的時候，使用的機器是夾具是不能缺少的一個部分，要是產品的生產數(shù)量非常大，不僅要對生產精度進行思考，還要注意生產時候的效率問題，還有利潤的問題都要進行考慮，很多時候為了生產一個零件，為了某一道生產工序設計出來的夾具就是專用夾具。這個時候不需要進行找正，也不需要進行劃線，只要把產品放到夾具里面去，進行夾緊就可以了。 對于某一個產品的某一道工序而生產的夾具就是專用夾具，這個夾具的針對性是非常的，并不通用，要是加工的產品要是非常高，數(shù)量還非常多的話，那么就要用到專用夾具，這樣一來生產率就非常高了，并且生產精度也是很高的。 論文設計的零件是閥蓋，設計內容有繪制毛坯圖、零件圖、編寫加工工藝路線以及確定機床主軸的轉速等。夾具的設計是，在鉆床上將孔4-Ф14生產出來，設計一定要合理，用起來要方便，這樣生產零件的質量才能符合需要。 關鍵詞：閥蓋、加工工藝、夾具、鉆床、4-Ф14通孔 I ABSTRACT Now, when the production is carried out, the machine used is a part of the fixture that can not be missing. If the quantity of the product is very large, it should not only think about the production precision, but also pay attention to the efficiency of production, and the problem of profit should be considered. A fixture designed for a production process is a special fixture. At this time, there is no need for alignment and no scribing. Just put the product into the fixture and clamp it. The fixture is a special fixture for a certain process of a certain product. This fixture is very specific and is not common. If the product is very high and the quantity is very large, then the special fixture is used, so the productivity is very high and the production precision is very good. High. The design of the parts is the valve cover. The design contents include drawing blank drawings, parts drawing, writing processing route and determining the speed of machine spindle. The design of the fixture is that the 4- 14 is produced in the drilling machine. The design must be reasonable, it is convenient to use, so the quality of the production parts can meet the needs. Key words: bonnet, machining process, fixture, drilling machine, 4- 14 hole 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1 機床夾具的功能和作用 1 1.1.1 機床夾具的功能 1 1.1.2 機床夾具的作用 1 1.2 機床夾具的組成 2 1.3 機床夾具的分類及設計要求 3 1.3.1 機床夾具的分類 3 1.3.2 機床夾具的設計要求 4 1.4 機床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 4 第2章 閥蓋機械加工工藝規(guī)程設計 5 2.1 零件的作用、設計基準及技術要求 5 2.1.1 零件的作用 5 2.1.2 零件的設計基準 5 2.1.3 零件的表面構成 5 2.2 零件加工表面的分析 5 2.3 零件的機械加工工藝性、材質及熱處理要求 6 2.3.1 零件的機械加工工藝性 6 2.3.2 零件的材質 6 2.4 基準的選擇及加工方案的選擇與確定 6 2.4.1 基準的選擇 6 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 7 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 9 2.5.1 毛坯尺寸的確定 9 2.5.2 加工余量的確定 9 2.6 機械加工機床、刀具及量具的選擇 10 2.7 確定切削用量及基本工時 11 第3章 組合機床的設計 20 3.1 組合機床方案的確定 20 3.2 組合機床配置形式的確定 20 3.3 加工工序圖的繪制 21 第4章 鉆4-Ф14通孔夾具設計 23 4.1 定位方案及定位元件 23 4.1.1 確定定位方案 23 4.1.2 選擇定位元件 23 4.2 夾緊方案及夾緊元件 23 4.2.1 確定夾緊方案 23 4.2.2 選擇夾緊元件 23 4.3 設計夾具體 23 4.4 選擇導向裝置 24 4.5 計算鉆削力 24 4.6 計算夾緊力 24 4.7 分析定位誤差 25 結論 26 致謝 27 參考文獻 28 II 第1章 緒論 1.1 機床夾具的功能和作用 1.1.1 機床夾具的功能 使用的機器是夾具是用來對產品進行裝夾的，讓產品在夾具上進行定位，進行夾具。要把夾具跟使用的機器是連起來，讓它在使用的機器是上進行定位，這樣就可以通過它對產品來進行切削生產。夾具還有一些別的功能，可以進行對刀，進行導向等等。 1、定位 讓要加工的產品在夾具上所處的地點正確，這就是定位。定位準確那么可以讓我們需要生產的面的大小跟表面相互之間的地點精度可以滿足。 2、夾緊 要想避免在進行切削的時候，產品因為外面的力量而導致位置的移動，這個時候要施加一個力在上面，這就是夾緊。夾緊之后的產品，在生產時候更加安全，更加的可靠。 3、對刀 對刀進行調整，或者是對加工產品或者是夾具進行調整。 4、導向 導向是用來把刀跟夾具之間所處的地點找到的，帶著刀對產品進行切削生產。 5、分度 將很多個需要生產的面，彼此之間所處的地方的分度間距找出來。分度有兩種，一種是圓角的，一種是直線的。 6、裝夾 定位結束了之后，再進行夾緊，這樣一個過程就是我們說的裝夾。在對零件進行裝夾的時候，有兩種辦法，一個是找正裝夾，一個是夾具裝夾。 1.1.2 機床夾具的作用 在進行機械生產的時候，夾具是用的很多的，使用的機器是夾具是其中的一種，它在生產時候起到的作用有： 1、確保生產的精度 在裝產品的時候用專用夾具，這樣定位的時候會非?？?，并且還非常準，跟工人的技術水平是沒得關系的，產品的批次不一樣，但是出來的精度都是一樣的，也就是說生產出來的產品精度都是非常穩(wěn)定的。 2、將勞動時候的生產力變得更高 用使用的機器是夾具，不管是對產品進行夾緊還是進行定位都是非?？斓模铱煽啃院芨?，不需要進行畫線和找正了，時間節(jié)省不少，產品在生產時候的剛度變得很高，還有在進行切削的時候量很大，這樣一來勞動時候的生產力就變高了。 3、將工人勞動時候的條件變得更好 在產品用夾具進行夾緊，非常便利，還不需要耗費太大的力氣，非常安全，還很可靠。在用的夾緊部分是氣動的，或者液壓的等等，那么工人的工作強度就變輕了，生產也更加安全。 4、生產成本變得更低 在生產數(shù)量非常多的時候會用到夾具，效率是很高的，對工人的技術要求沒有多高，這樣生產成本也就變得沒有那么高。數(shù)量越是多，那么成本也就越是低。 1.2 機床夾具的組成 盡管使用的機器是夾具的型號很多，不過工作時候原理基本上是差不多的。在每一種夾具里面，它的組成有： 1、定位部分 對于夾具來說定位的零件是非常關鍵的零件。一般來說按照產品定位的基準面的樣子來進行搞設計。有V型塊，有定位銷等等。 2、夾緊部分： （1）夾緊裝置 比方說螺旋夾緊裝置等 （2）夾緊動力部分 比方說液壓動力，氣壓動力部分，還有電動力等。這各部分可以讓產品進行自動化裝夾，這樣生產效率就非常高了。 3、夾具體 對于夾具來說這個部分就是它的框架，可以把所有的零部件都裝在上面。夾具體的結構有鍛造的，有焊接的，有裝配的，夾具體的外形有回轉體的，還有底座型。 4、連接元件 這個部分可以把夾具跟使用的機器是連接起來，并且讓夾具跟使用的機器是主軸，跟工作臺，還有導軌他們所處的地點是正確的。正常連接的時候，有的是在使用的機器是工作臺上，有的是在使用的機器是主軸上。 5、對刀、導向元件 這些零件可以確保加工產品跟刀之間所處地點正確。用來將刀所處的地點確定下來，并且?guī)еM行工作的這個零件，就是導向零件。 1.3 機床夾具的分類及設計要求 1.3.1 機床夾具的分類 1、專用夾具 專用夾具是用來對某一種或者是某一類產品進行生產的，在一開始設計的時候，不需要考慮它的通用性，不過，設計個性化的夾具的時候，要注意結構一定不能復雜，并且不管是拆還是裝都要簡單一些，要是有什么別的要求，那么可以加一個傳力裝置上去，這樣比較節(jié)省力氣，這樣的夾具是為了讓生產的時候，精度更高，還有生產率更高，不過，論文里面設計的這個夾具是游湖類的，它是非常特別的，所以設計的時候花費的錢也就變多了，不過在對新產品進行設計的時候，因為產品的大小，還有要求都有改變，所以設計的這個夾具也就不能拿來用了，按照分析，這樣的夾具設計出來之后，最好可以生產數(shù)量比較多，還有類型更新比較慢的產品。 2、可調式夾具 這種類型的夾具，好處就是，你生產好一種產品之后，再生產另外一種產品的時候，手動對夾具的形狀，或者是大小進行改變，那么就可以生產另外一種產品了。這種類型的夾具有兩類，一類是萬能型的，還有一類是特定可調節(jié)型的。前面一種夾具使用的范圍是非常大的，不過后面一種就沒有那么大了，只能生產的零件是單一的，并且正常在用的時候都要跟別的夾具配合起來，生產的零件都是差不多一種類型的，大小改變小，并且精度也差不多的。 這樣就可以知道，可調節(jié)性的夾具，一開始設計的時候都是用來加工那些更新不快的零件的，盡管可行性是比較少的，不過在生產的時候已經非常好了，當然跟專用夾具是比不了的。 3、專門化拼裝夾具 除了這兩種，還有一種夾具是專門為了某一道工序而存在的，那樣的夾具就叫做組裝類的夾具，跟可調節(jié)性的夾具是差不多的，不過跟它比，針對性是更前的，跟專屬夾具差不多，不過呢，它比專屬夾具好在可以進行組裝。 4、自動化生產用夾具 現(xiàn)在社會一直在發(fā)展，夾具又有新的產品研發(fā)出來了，現(xiàn)在的夾具實現(xiàn)了自動化，在進行生產的時候，有兩種：一種是專用夾具自動化，也就是說專屬夾具在進行生產的時候是自動化進行的；還有一種是運輸夾具，也就是說不僅可以對產品進行裝夾，定位，還能進行輸送。 1.3.2 機床夾具的設計要求 設計使用的機器是夾具跟設計別的是不一樣的，要實現(xiàn)下面幾點才行： 1、在進行機械生產的時候，夾具要可以將產品進行準確的定位，在使用的機器是上所處的地點一定要準確，刀所處的地點也要準確。根據生產需要，夾具也好，別的零件的幾何數(shù)據對于精度都是有要求的，設計夾具的時候，它的精度對于生產產品的精度要求是能夠滿足的。 2、工人在用的時候更加便利，輕松，安全性更好。 3、對于勞動生產率的要求完全可以滿足的。 4、對于使用時間的要求能夠符合。 5、在進行設計的時候對于經濟的要求也能夠符合。 1.4 機床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 最開始在十八世紀的時候出現(xiàn)了夾具，后來科技發(fā)展的很快，夾具一開始只是一個輔助的工具，現(xiàn)在已經成為生產零件的主要工具了。 有關部門進行過統(tǒng)計，現(xiàn)在生產的產品，超過百分之八十五的產品都是中小型的，并且生產批量也是比較少的．不過，好多生產單位現(xiàn)在還是用的以前的專用夾具，大概有一萬套，專用夾具的生產能力是一般，還有，這些生產單位，三年到十年，都要對超過一般以上的專用夾具進行更新，還有夾具的損耗真正損失的金額大概只有百分之十到百分之二十，這樣對于科技發(fā)展的需要才能滿足．現(xiàn)在我們國家設計了很多更新的夾具，這樣一來處理成本也就變高了，這樣的話材料也浪費了很多，要想將這種情況變得少一些，可以使用數(shù)控使用的機器是柔性技術。 最近這些年，很多高科技的技術都在發(fā)展，比方說柔性制造系統(tǒng)，成組技術，加工中心等等，所以使用的機器是夾具在發(fā)展的時候要求更高： 1、對需要生產的新產品裝配起來更快，速度也更快，這樣一來加工成本也就變低了，生產要進行準備花費的時間就變短了； 2、可以夾緊一組零件，特征都是差不多的； 3、可以加工的產品精度更高，并且進行固定； 4、可以用在生產現(xiàn)代化夾具的上面； 5、液壓夾具的效率更高，這樣一來工人的勞動強度就變低了，并且生產率變高； 6、讓使用的機器是夾具的標準化程度更高。 29 第2章 閥蓋機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的作用、設計基準及技術要求 2.1.1 零件的作用 本次設計的零件的閥蓋，閥蓋主要的作用是為閥的正常工作提供保障。圖2.1閥蓋零件圖。 圖2.1 閥蓋零件圖 2.1.2 零件的設計基準 在完成對零件圖分析的基礎上，確定本次設計的閥蓋，其設計基準是Ф20內孔及端面。 2.1.3 零件的表面構成 1、M36X2螺紋所在螺紋面及端面； 2、Ф50外圓及R6所在圓柱面及圓弧面； 3、75X75所在表面及四周邊； 4、Ф53、Ф50及Ф41外圓所在表面及端面； 5、Ф28.5、Ф20及Ф36內孔所在表面及端面； 6、4-Ф14通孔所在表面及端面；R12.5所在圓弧面； 7、未注明鑄造圓角為R1-R3。 2.2 零件加工表面的分析 1、M36X2左端面，完成金加工之后保證公差25um； 2、Ф28.5內孔及右端面，完成金加工之后保證公差12.5um； 3、Ф20內孔，完成金加工之后保證公差25um； 4、Ф36內孔及左端面，完成金加工之后保證公差12.5um； 5、尺寸12右端面，完成金加工之后保證公差25um； 6、Ф50外圓及左端面，完成金加工之后保證公差12.5um； 7、Ф41外圓及左端面，完成金加工之后保證公差25um； 8、Ф36內孔及左端面，完成金加工之后保證公差12.5um； 9、鑄件應經過時效處理，消除內應力。 2.3 零件的機械加工工藝性、材質及熱處理要求 2.3.1 零件的機械加工工藝性 設計工藝路線的時候，要先分析一下工藝，知道這個產品是拿來干什么的，還有哪些工作時候的要求，對零件的精度還有一些別的要求來進行分析，這樣才能更好的知道這個產品的結構有哪些特征，工藝上有哪些比較重要的地方。零件的圖紙上，對于它的結構要看的非常清楚，并且詳細的技術數(shù)據都在圖紙上展示出來了，對圖紙要分析的內容有： 1、需要生產的零件的面有哪些要求，還有怎么樣進行確保； 2、對于生產產品的技術要求怎么樣進行實現(xiàn)，還有怎么樣進行確保； 3、產品的面上要將所處地點的大小都標出來。 每一個具體的大小在圖紙里面都標出來了。 2.3.2 零件的材質 論文里面的閥蓋在進行生產的時候用鑄造的方式來進行。鑄造生產的零件上不能有砂眼，不能有其他對表面有影響的東西在上面，這樣產品不管是強度，還是硬度，剛度都可以滿足要求，因為有外力，這樣才不會有安全事所以說出現(xiàn)。 ZG230-450是一種鑄造碳鋼，鑄造性是很好的，吸收振動，切削生產的性能都是非常好的，而且買的時候花的錢不多，使用的機器比較簡單，在機械生產里面用的是非常多的。論文里面設計的這個零件，在工作的時候會有很多沖擊，用這樣的原材料，強度是完全能夠符合要求的，產品的外表是比較小的，而且還能夠鑄造生產。還有這個零件不復雜，在生產毛坯的時候，要讓毛坯的形狀跟要加工產品差不多 2.4 基準的選擇及加工方案的選擇與確定 2.4.1 基準的選擇 選擇基面是非常重要的，基面選好了，生產產品的質量才能滿足需要，生產率才能變高。不然的話，生產的時候會有很多情況出現(xiàn)，嚴重的話，產品生產出來都沒有用，生產就繼續(xù)不了。 1、進行生產的時候怎么樣來安排先后： （1）、先主后次，也就是先生產主要的面，之后再對次要的面來進行生產。次要面說的是鍵槽，螺孔等等的面，主要面是基準面，還有主要工作的面。 （2）、首先對基準面進行加工，之后再生產別的面。首先按照確定的定位基準面來對面進行生產，之后再按照精基準定位，對別的面來進行生產。 （3）、首先對表面進行加工，之后再對圓孔進行加工，如果是連箱體或者支桿架這樣的零部件，首先對面來進行生產，之后對孔來進行生產。因為面在進行定位的時候是非?？煽康兀⑶冶容^平整，只有把面生產好了，才能確保生產出來的孔的精確度。還有，首先將面生產好了之后，這樣刀的切削環(huán)境就變得好了，這樣生產孔的時候就比較便利了。 （4）、為了避免別的生產工序對它產生影響。生產好基準之后，對于精度要求非常高的主要面，進行粗加工，半精加工，精加工。要是產平的面要求非常高的話，還要進行光整生產。 2、確定粗基準 在確定粗基準的時候，要按照下面幾點： （1）確保需要生產的面的余量分配的時候是比較合理的； （2）讓需要生產的零件在裝夾的時候更加方便； （3）對于他們所處地點的需要能夠滿足； （4）要相對所有需要生產的面的加工余量進行確保，那么粗基準用的就是加工余量比較小的面，不能在同一個大小方向上； （5）粗基準只能用一次。 本次設計選擇75X75端面作為粗加工基準。 3、確定精基準 基準應該重合在一起，確定的基準是Φ20內孔及端面。 2.4.2 加工方案的選擇比較與確定 在對工藝路線進行設定的時候，一定要確保生產產品的形狀，精度等等要求可以滿足需要。除了這些，對于經濟效益也是要進行考慮的，產品的成本不能太高。 方案1： 工序1、車Ф53右端面； 工序2、車尺寸12右端面； 工序3、車Ф50外圓及左端面； 工序4、車Ф41外圓及左端面； 工序5、車Ф20內孔； 工序6、車Ф36內孔及左端面； 工序7、車M36X2左端面； 工序8、車Ф28.5內孔及右端面； 工序9、車螺紋M36X2； 工序10、鉆4-Ф14通孔； 工序11、倒角； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 方案2： 工序1、車Ф53右端面； 工序2、車尺寸12右端面； 工序3、車Ф50外圓及左端面； 工序4、車Ф41外圓及左端面； 工序5、鏜Ф20內孔； 工序6、鏜Ф36內孔及左端面； 工序7、車M36X2左端面； 工序8、鏜Ф28.5內孔及右端面； 工序9、車螺紋M36X2； 工序10、鉆4-Ф14通孔； 工序11、倒角； 工序12、終檢； 工序13、入庫。 加工工藝路線的比較：方案1采用車削和鉆削的加工流程，先加工端面、再加工外圓及內孔，而且依據尺寸公差的要求把粗精加工分開保證零件的粗糙度。其加工流程比較簡單、零件需要設計的專用夾具較少，性價比較高。 方案2采用車削、鏜削、鉆削的加工流程，先車削加工零件的端面和外圓，而后采用鏜削的方法對零件的內孔進行加工。最后，鉆削4-Ф14通孔。因為零件是批量生產，采用工序分散。其加工流程也比較簡單，但零件需要設計專用夾具的件數(shù)較方案1較多，性價比不高。 加工工藝路線的確定：通過上面對2種加工方案的選擇與比較，權衡利弊。決定采用方案1作為本次零件的加工工藝路線。 2.5 毛坯尺寸及加工余量的確定 2.5.1 毛坯尺寸的確定 如下圖2.2閥蓋的毛坯圖。 圖2.2 閥蓋毛坯圖 2.5.2 加工余量的確定 工序1、車Ф53右端面 查手冊，取余量是3mm。 工序2、車尺寸12右端面 查手冊，取余量是3mm。 工序3、車Ф50外圓及左端面 查手冊，取余量是1.5mm（單邊）。 工序4、車Ф41外圓及左端面 查手冊，取余量是4.5mm（單邊）。 工序5、車Ф20內孔 查手冊，取余量是3mm（單邊）。 工序6、車Ф36內孔及左端面 查手冊，取余量是8mm（單邊）。 工序7、車M36X2左端面 查手冊，取余量是3mm。 工序8、車Ф28.5內孔及右端面 查手冊，取余量是4.25mm（單邊）。 工序9、車M36X2外螺紋 工步1、車Ф36外圓 查手冊，取余量是3mm（單邊）。 工步2、車M36X2外螺紋 查手冊，取余量是2.5mm（單邊）。 工序10、鉆4-Ф14通孔 工步1、鉆4-Ф14通孔底孔 查手冊，取余量是2.5mm（單邊）。 工步2、擴4-Ф14通孔 查手冊，取余量是4.4mm（單邊）。 工步3、鉸4-Ф14通孔 查手冊，取余量是0.1mm（單邊）。 2.6 機械加工機床、刀具及量具的選擇 生產類型是成批的，在使用的機器是上對要生產的產品進行裝，還有卸的時候，都需要人工來進行操作。那么生產機器還是用通用使用的機器是比較好，再機上一些比較少的專用使用的機器是。它在生產的時候主要用通用使用的機器是加上專用夾具，在用一點比較少的專用使用的機器是。 進行車削加工：用的機器是臥式車床CA6140。選擇外圓，內孔車刀、三爪卡盤、游標卡尺及螺紋量規(guī)。 在對螺紋孔，通孔控進行生產的時候，使用的是臺式鉆床，型號是Z525刀用的是鉆頭、游標卡尺、螺紋量規(guī)。 2.7 確定切削用量及基本工時 工序1、車Ф53右端面 1、背吃刀量的確定，取3mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 361r/min 通過車床主軸轉速，取n=330，得到： 54.9m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=19.5，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序2、車尺寸12右端面 1、背吃刀量的確定，取3mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 255r/min 通過車床主軸轉速，取n=280，得到： 65.9m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=11，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序3、車Ф50外圓及左端面 1、背吃刀量的確定，取1.5mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 382r/min 通過車床主軸轉速，取n=330，得到： 51.8m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=9，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序4、車Ф41外圓及左端面 1、背吃刀量的確定，取4.5mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 466r/min 通過車床主軸轉速，取n=450，得到： 57.9m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=4，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序5、車Ф20內孔 1、背吃刀量的確定，取3mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取40m/min； 637r/min 通過車床主軸轉速，取n=550，得到： 34.5m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=56，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序6、車Ф36內孔及左端面 1、背吃刀量的確定，取8mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取40m/min； 354r/min 通過車床主軸轉速，取n=330，得到： 37.3m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=8，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序7、車M36X2左端面 1、背吃刀量的確定，取3mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 455r/min 通過車床主軸轉速，取n=450，得到： 59.3m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=11，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序8、車Ф28.5內孔及右端面 1、背吃刀量的確定，取4.25mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取40m/min； 447r/min 通過車床主軸轉速，取n=450，得到： 40.2m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=5，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序9、車M36X2外螺紋 工步1、車Ф36外圓 1、背吃刀量的確定，取3mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.2mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 531r/min 通過車床主軸轉速，取n=500，得到： 56.5m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=16，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工步2、車M36X2外螺紋 1、背吃刀量的確定，取2.5mm。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取0.25mm/r。 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取60m/min； 531r/min 通過車床主軸轉速，取n=500，得到： 56.5m/min. 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=16，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工序10、鉆4-Ф14通孔 工步1、鉆4-Ф14通孔底孔 1、加工的時候采用的鉆頭，主要參數(shù)： 。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取。 機床轉速，查主軸轉速表，??； 得 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=12，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工步2、擴4-Ф14通孔 1、加工的時候采用的鉆頭，主要參數(shù)： 。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取。 機床鉆速，取； 得 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=12，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 工步3、鉸4-Ф14通孔 1、加工的時候采用的鉆頭，主要參數(shù)： 。 2、進給量，在對切削手冊了解的基礎之上，取 3、切削速度，在對切削手冊了解的基礎之上，取。 機床轉速，取； 得 4、加工的時候所用的基本時間 上面的公式：l=12，則 5、加工的時候所用的輔助時間 上面的公式：，則 第3章 組合機床的設計 3.1 組合機床方案的確定 1、擬定方案階段 方案設計出來，方案包含的有加工工藝的，機床結構的，之后在圖紙上將這些方案都展示出來。 2、設計技術 根據寫好等工藝，還有已經設計好的結構，將機床生產的圖紙畫出來，圖紙上的有關大小要標注來，還有裝配圖也是要畫的。 3、設計工作這一步 所有有關聯(lián)的圖紙全部畫出來，在說明書里面將所有跟機床有關系的全部都寫一下。 3.2 組合機床配置形式的確定 對組合機床上面使用的通用部件來進行劃分，有大的，有小的。 1、組合機床的體積是比較大的，它的結構是： 工位有只有一個的，還有很多個的。不管是哪一種，在進行配置的時候都是很多種類型的。 要是劃分的時候看工序有多集中進行，還有看生產產品有多少個來進行： （1）工序在進行集中的時候程度非常高 （2）加工零件的數(shù)量要是非常多的 產品在工位上的時候，生產可以同時進行，并且裝夾產品的時候也是可以一起進行的，那么生產產品需要裝夾的次數(shù)就變少了，那么不管是哪一個面都是可以生產的。 （3）轉塔頭式，還有轉塔動力箱式 軸不是通用的。機床具備一定的工藝性能，在生產產品的時候，需要根據一定的次序來進行。轉塔要是只有一個軸的話，那么這個地方是在轉塔最上面的，工位有四個到八個，轉塔可以是臥式，也可是立式；要是轉塔的軸有很多歌，那么在這個多軸箱上，工位可以是三個，可以是四個，還可以是六個，基本上產品的面都是可以生產的。將加工產品裝在滑臺上，那么在生產的時候，產品就可以來回動作了。 2、組合機床是小的，配置如何進行的 機床的體型比較小，不過里面使用的通用零件是不少的，在進行配置的時候： 動力頭不大，有兩個，他們可以自己進行運動，當然還能夠實現(xiàn)進給動作，分下來，在機床上進行組裝，生產出來組合零部件。在使用動力頭的時候，還是比較簡單的，后期想要調整。 論文里面的組合機床，在進行配置的時候，用的是單面立式的。 3.3 加工工序圖的繪制 1、要生產的產品工序圖的要求，將產品圖紙畫出來之后有哪些作用 2、生產產品的工序圖里面包含的東西 1）生產產品具體是什么樣的，另外有多大，結構怎么樣，外部形狀怎么樣。 2）生產工序里面，定位基準是哪一個，在什么地方進行夾緊，夾緊方向是朝著哪一邊。 3）需要生產的面有多大，精度在幾級，另外表面粗糙度的數(shù)值大小是多少等。 3、將產品工序圖畫出來的時候要注意以下的內容： 1）要進行生產的這個地方有多大，定位基準這里，尤其是在機床上生產的時候，要是說定位基準跟設計基準不一樣的話，這樣就要分析每一個孔在的地方的精度是多少，之后再換算出來，公差大小原來是不對稱的，之后變成對稱的。設計夾具的鉆模孔，設計處在左邊的主軸箱，那么鉆?？椎拇笮【椭懒?，那么主軸所處的地點就確切的知道了，主軸的大小也就確切的知道了，那么所有的孔所處的地點要再一次進行變位，在圖紙里面標出來定位基準。 2）分析孔的加工余量，在對孔進行鉆加工的時候，鉆頭一定要恰當。 3）兩個面的鉆組合機床上一定要把加工要求寫清楚了。 想要對產品進行生產，生產順序已經清楚的寫出來了，那么機床生產的詳細內容就可以看出來了，將生產的地方用粗線畫出來，在它上面的地方用方框畫出來，別的地方在畫的時候用細的實線畫出來，進行夾緊的地方，表示的時候用下箭頭就可以了。 這一節(jié)的工序里面，對閥蓋4-Ф14孔進行鉆加工。生產工序在圖紙3.1里面展示。 圖3.1 閥蓋加工工序圖 第4章 鉆4-Ф14通孔夾具設計 4.1 定位方案及定位元件 4.1.1 確定定位方案 1、閥蓋 （1）Ф41右端面和夾具體凸臺上端面定位，限制3自由度。 （2）Ф20圓柱孔和工件定位銷定位，限制2自由度。 （3）75X75四周邊其中一端面和工件插銷定位，限制1自由度。 設計的鉆套一次加工2個Ф14孔，在完成2個Ф14通孔的鉆削后，拔出工件插銷、松開夾緊裝置，將零件轉動180°，插入工件插銷、擰緊夾緊裝置，鉆削另外2個Ф14通孔。 2、其他零件：采用“一面兩銷”。 4.1.2 選擇定位元件 1、閥蓋：夾具體、工件定位銷、工件插銷。 2、其他零件：圓柱銷、菱形銷。 夾具裝配見圖4.1夾具裝配圖。 4.2 夾緊方案及夾緊元件 4.2.1 確定夾緊方案 1、閥蓋：2套雙頭螺栓、壓板、六角螺母、彈簧對工件上下方向夾緊。 2、其他零件：對角線方向夾緊。 4.2.2 選擇夾緊元件 1、閥蓋：雙頭螺栓、壓板、六角螺母、彈簧。 2、其他零件：內六角螺栓。 4.3 設計夾具體 論文里面的夾具原材料是HT200的灰鑄鐵。他可以對定位零件進行固定，可以對結構，還有連接體進行夾緊，還能讓機床生產時候的可靠性更高。詳細的構造在下面圖4.2里面展示： 4.4 選擇導向裝置 對零件上4-Ф14通孔進行鉆孔加工，本次設計選快換鉆套作為導向元件。 4.5 計算鉆削力 加工機床：Z525立式鉆床；刀具：Φ14鉆頭 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ14mm； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，取180HBS。 所以 4.6 計算夾緊力 。 其中：取1.5；取1.1；取1.1；取1.1；取1.3；取1.0。 所以=2.6 。 其中，， 所以 取螺栓預緊力。 選M10雙頭螺栓。 則。故可以采用雙頭螺栓M10粗牙螺紋。 4.7 分析定位誤差 主要定位元件為工件定位銷和夾具體，工件定位銷的尺寸與公差中《機床夾具設計手冊》和定位直徑大小的確定，工件定位銷保證零件的徑向誤差。 （1）徑向誤差的確定 由徑向尺寸Ф20可以確定，因為該尺寸為標注公差，查表得： （2）軸向誤差確定 軸向誤差只與夾具體的制造精度和定位誤差有關，不需計算。 通過對零件圖的分析，其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內。 結論 寫這篇論文的時候，這次論文設計的是加工4-Ф14孔使用的鉆床夾具。進行設計，進行分析，那么就可以將它定位的辦法確定下來，構造一點都不復雜，選的定位零件是比較恰當?shù)?，選的夾緊零件也是比較恰當?shù)摹? 寫論文的這段時間，對于產品的加工流程進行了分析，并且將加工工藝編寫出來，設計專用夾具用什么辦法，有哪些步驟等等都有了更深的了解。將我在學校學到的專業(yè)知識跟實踐結合起來。 因為我自身的專業(yè)知識比較薄弱，所以設計的時候還有很多不夠完善的地方，希望老師幫我指出來，我進行改正。 致謝 在這樣一個夾具設計的過程中，我首先要感謝的是我的導師。導師在我設計過程中給予了我無微不至的幫助，從設計總體方案到具體設計，指導老師對我都進行了詳細的指導。 其次，我要感謝所有教授我專業(yè)知識的老師，是你們教會了我設計和解決問題的辦法謝謝，另外我還要感謝同班同學對我的幫助。最后，我要感謝所有的答辯老師，感謝你們?yōu)槲业脑O計進行指導。感謝！ 參考文獻 [1] 陳宏鈞.《機械加工工藝手冊》[M].機械工業(yè)出版社,2006 [2] 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