畢業(yè)設(shè)計閥體加工工藝與夾具設(shè)計

1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）摘 要 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程。它包括了毛坯的制造，零件的機(jī)械加工和熱處理，機(jī)器的裝配、檢驗、測試、和涂裝等過程。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是生產(chǎn)中最活躍的因素。它既是構(gòu)思和想法，又是實在的方法和手段，并落實在由工件、機(jī)床、夾具所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序所需的機(jī)床，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。夾具

2、是機(jī)床上裝夾工件的一種裝置，使工件相對于機(jī)床和刀具有一個正確的位置，并在加工過程中保持該位置不變。在使用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞： 工藝，工序，工步，加工余量，定位方案，夾緊力39青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）abstractmechanical production process fr

3、om raw material to finished product all the labor process. it includes a blank manufacturing, parts machining and heat treatment, machine assembly, inspection, testing, and painting and other processes. process is the most active factor of production. machining process is to achieve product design,

4、product quality, save energy and reduce consumption of the important means is the most active factor of production.it is both a concept and ideas, but also real ways and means, and to implement in the workpiece, machine tools, fixtures posed by the process system. in the development process, we must

5、 determine the installation process station and the process needs further work, processing of the process of locomotives and machine tools, feed rate, cutting depth, spindle speed and cutting speed, the process of the fixture, tool and gauge, there are the cutting times and tool path length, the fin

6、al calculation of the basic time of the process, support time and effort to service. machine tool clamping fixture is a device to the workpiece relative to the machine tool and cutting tool workpiece have a correct position, and during processing to maintain the same position. using the fixture work

7、piece clamping of the workpiece relative to the location of machine tools and precision guaranteed by the fixture, without technical skills, which makes the number of workpiece machining precision of lineworkpiece clamping fixture easy to use, fast, crossed the workpiece does not need to find is, ca

8、n significantly reduce the auxiliary working hours, after clamping the workpiece in the fixture to improve the rigidity of the workpiece can be increased cutting; can use multiple pieces, multiple bit workpiece clamping fixture, clamping bodies can be used efficiently to further improve labor produc

9、tivitykey words： technology ,the process,process step , allowances，clamping force青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）目 錄摘 要iabstractii1引 言11.1 本課題的意義.11.2 我國機(jī)械工藝發(fā)展現(xiàn)狀.11.3 機(jī)械制造工藝的發(fā)展趨勢.22閥體的加工工藝設(shè)計32.1 閥體的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求.32.2 閥體的材料、毛坯和熱處理.32.3 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮的主要問題.42.4 閥體的機(jī)械加工工藝過程分析.52.5 閥體的工序設(shè)計.82.6 閥體切削用量和切削時間的確定103 專用夾具設(shè)計3

10、33.1 夾具的基本概念及基本原理333.2 專用夾具的設(shè)計及原理分析38結(jié) 論42致 謝43參考文獻(xiàn)44附 錄145附 錄250青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）1引 言1.1 本課題的意義機(jī)械工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，工藝是機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)工作。制造技術(shù)是一個永恒的主題，是設(shè)想、概念、科學(xué)、技術(shù)物化的基礎(chǔ)與手段，是國家經(jīng)濟(jì)與國防的體現(xiàn)，也是國家國家工業(yè)化的關(guān)鍵。工業(yè)技術(shù)是制造技術(shù)的重要部分，也是最有活力的部分。產(chǎn)品從設(shè)計到現(xiàn)實必須通過加工才能完成，工藝是設(shè)計和制造的橋梁，設(shè)計的可能性往往受到工藝的制約，同樣設(shè)計可以通過不同的工藝來實現(xiàn)，工藝不同，所需的加工設(shè)備工藝裝備也就不同，其

11、質(zhì)量和生產(chǎn)也就有差別。 機(jī)床夾具是機(jī)械制造行業(yè)中不可或缺的重要工藝裝備，可以保證機(jī)械加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，使用專用夾具還可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，所以夾具在機(jī)械加工中發(fā)揮著重要的作用，大量專用機(jī)床夾具的采用為大批量的生產(chǎn)提供了必要的條件。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(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)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。所以對機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計具有十分重要的意義。本次設(shè)計主要是閥

12、體加工工藝和鉆模的設(shè)計，從實際生產(chǎn)要求出發(fā)，突出實際 應(yīng)用，并以相關(guān)理論知識為紐帶，緊密聯(lián)系生產(chǎn)具有很強(qiáng)的實用性。1.2 我國機(jī)械工藝發(fā)展現(xiàn)狀我國的現(xiàn)代制造技術(shù)主要沿著“廣義制造”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)展方向可以歸納為4 個方面和多個大項目。這4 個方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設(shè)計的技術(shù)、現(xiàn)代成形和改性的技術(shù)、現(xiàn)代加工的技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理的技術(shù)，大項目則包括反求分層制造技術(shù)、微納米技術(shù)、中尺度制造技術(shù)、極限制造技術(shù)、高速加工技術(shù)、表面工程技術(shù)、質(zhì)量控制工程、虛擬制造、智能制造、協(xié)同制造、綠色制造和共生制造等。當(dāng)前，我國工藝發(fā)展的重點是并行設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真

13、和優(yōu)化等。自動化制造單元在機(jī)械制造工藝領(lǐng)域已經(jīng)逐漸得到廣泛應(yīng)用，其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機(jī)器、數(shù)控機(jī)床等進(jìn)行多種產(chǎn)品的加工，因此可以看成是一種小型化的較為靈活的自動系統(tǒng)。這是機(jī)械制造中自動化生產(chǎn)與成本相互配合作用下的產(chǎn)物，其最大的優(yōu)勢就是能夠提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。機(jī)械制造中的自動化系統(tǒng)由多個自動化數(shù)控機(jī)床構(gòu)成，在統(tǒng)一的計算機(jī)體系之下接受控制，進(jìn)而形成一個簡單的加工性的流水線，具有很強(qiáng)的實用性，在我國的企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)中自動化制造和分散控制是主導(dǎo)，具有生產(chǎn)線自動化的特點，已經(jīng)在很多技術(shù)領(lǐng)域廣為使用。1.3 機(jī)械制造工藝的發(fā)展趨勢 在機(jī)械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國內(nèi)

14、外表現(xiàn)出全球化、自動化、環(huán)保化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)展趨勢，下面我們就其中幾個方面作個簡單探討。 （1）全球化。機(jī)械制造業(yè)的國內(nèi)、國際市場競爭越來越激烈，不少企業(yè)，甚至包括知名企業(yè)，在無情的競爭中落敗，倒閉的倒閉，被兼并的被兼并，不少暫時還得以在國內(nèi)市場立足的知名企業(yè)只能另辟蹊徑，拓展新市場。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)一步推動了企業(yè)間既競爭又合作的發(fā)展趨勢，它與激烈的市場角逐相互作用，成為了制造業(yè)全球化的發(fā)展動力。當(dāng)然我們也需要明確，全球化機(jī)械制造的基礎(chǔ)是技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展使得制造全球化得以完整實現(xiàn)。 （2）自動化。自動化信息管理一直是機(jī)械制造工藝領(lǐng)域追求的終極目標(biāo)，制造技術(shù)自動化可

15、以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時又能降低成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度。目前，制造技術(shù)自動化的研究方向主要是制造系統(tǒng)中的集成和系統(tǒng)技術(shù)、制造單元技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)以及適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等。 （3）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及為企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營等活動帶來了新的變革，零件制造、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展同時也加快了技術(shù)信息的交流，加強(qiáng)了產(chǎn)品開發(fā)的合作與經(jīng)營管理模式的學(xué)習(xí)，在一定程度上推動了企業(yè)向既競爭又合作的方向發(fā)展。 眾所周知，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)突出表現(xiàn)為現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，它

16、不僅是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是衡量國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是國際間科技競爭的重點。我們要抓住機(jī)遇，了解機(jī)械制造技術(shù)工藝的發(fā)展特點，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，緊跟發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，將發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，才能在全 球化的激烈競爭中立于不敗之地。2閥體的加工工藝設(shè)計機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(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。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、

17、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機(jī)床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。2.1 閥體的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求閥體是模鑄件，根據(jù)要求主要是加工孔、底平面和外圓柱面。具體特點和技術(shù)要求如下： 精加外圓76h8要求達(dá)到的精度等級為，粗糙度為，且以底平面為基準(zhǔn)，要求垂直度公差為0.01，主要滿足加工孔的位置精度。 其他各個孔的加工都要以76外圓底平面為定位基準(zhǔn)。所以，底平面的形位公差要達(dá)到設(shè)計要求。 六個6.

18、7孔和8.5沉孔的同軸度位置，需設(shè)計一立軸回轉(zhuǎn)分度鉆床夾具。2.2 閥體的材料、毛坯和熱處理2.2.1毛坯材料及熱處理毛坯材料材料名稱：zalsi7cu4 合金代號：zl107標(biāo)準(zhǔn)：gb/t 1173-1995，可熱處理強(qiáng)化。其力學(xué)性能優(yōu)于zl104等鑄造合金，但其鑄造工藝性能，如流動性及形成熱裂傾向，卻比zl102.zl104要差。該合金的氣密性.焊接性和切削加工性好，但耐蝕性不高，需變質(zhì)處理。2.2.2毛坯的結(jié)構(gòu)確定毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求毛坯的形狀尺寸主要由零件組成表的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸及加工余量等因素確定，并盡量與零件相近，以達(dá)到減少機(jī)械加工的切削力，力求達(dá)到少或無切削加工，但是，由于現(xiàn)有的毛

19、坯制造技術(shù)及成本的限制以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質(zhì)量要求愈來愈高，所以毛坯某些表面須留一定的加工余量，以便通過機(jī)械加工達(dá)到零件的技術(shù)要求。設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。2.3 工藝過程設(shè)計中應(yīng)考慮

20、的主要問題2.3.1加工方法選擇的原則 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。2.3.2加工階段的劃分按照加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程一般可劃分為三個加工階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補(bǔ)，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量

21、，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為，粗糙度為。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為。表面粗糙度為。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為，表面粗糙度為。2.3.3工序的合

22、理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝

23、備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。2.3.4加工順序的安排零件的加工過程通常包括機(jī)械加工工序，熱處理工序，以及輔助工序。在安排加工順序時常遵循以下原則：見下表表2.2 加工工序安排原則工序類別工序安排原則機(jī)械加工1） 對于形狀復(fù)雜、尺寸較大的毛坯，先安排劃線工序，為精基準(zhǔn)加工提供找正基準(zhǔn)2） 按“先基準(zhǔn)后其他”的順序，首先加工精基準(zhǔn)3） 在重要表面加工前應(yīng)對精基準(zhǔn)進(jìn)行修正4） 按“先主后次，先粗后精”的順序5） 對于與主要表面有位置精

24、度要求的次要表面應(yīng)安排在主要表面加工之后加工輔助工序中間檢驗一般安排在粗加工全部結(jié)束之后，精加工之前；花費工時較多和重要工序的前后2.4 閥體的機(jī)械加工工藝過程分析2.4.1閥體圖分析圖2-1 閥體零件圖由圖2-1可知： 該零件為模鑄件，材料為zl107。 要求加工同心孔，表面粗糙度=12.5，且軸線要求與76底平面的垂直度公差為0.05。 要求精加工76底平面，表面粗糙度=6.3，平面度公差為0.03。 要求精加工76圓柱端面，表面粗糙度=3.2，并且此端面與底面垂直度公差0.02。 要求精加工距76圓柱端面為6的端面，表面粗糙度=3.2，并且有平面度要求。要求加工18孔，20孔。 要求粗加

25、工4孔。 要求粗加工6.7 8.5孔。 要求加工6-6.7通孔。有零件圖分析知，該零件有車削部分、銑削部分、鉆孔部分。其中車削部分有176外圓，車76外圓上端面，定位平面。在鉆上加工深孔和同軸孔；銑削部分有粗加工平面；鉆孔部分為在立式鉆床上加工6-6.7通孔。根據(jù)零件幾何形狀和尺寸、技術(shù)要求、加工位置以及加工順序原則，可把加工順序進(jìn)行劃分為：2.4.2閥體的工藝的路線擬定工藝路線是制定工藝過程的關(guān)鍵性的一步。在擬定時應(yīng)充分調(diào)查研究，多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。采用加工方法一般所能達(dá)到的公差等級和表面粗糙度以及需留的加工余量 表2.3 (參考參數(shù))加工表面 加 工方 法表面粗糙

26、 度 ra表 面光 潔度公 差等 級公 差等 級加 工余 量說 明外圓粗 車半精車精 車細(xì) 車粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014it12it11it10it9it8it7it6it5it8it7it6it5it6it5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直徑180以下,長度在500以下,鑄件的直徑余量內(nèi)孔鉆 孔擴(kuò) 孔粗 鏜半精鏜精 鏜細(xì) 鏜粗 鉸精 鉸粗 磨精 磨研 磨256.36.33.21.60.23.21.61.60.20.113452456

27、679105667679101014it13it11it10it9it10it9it9it8it8it7it7it6it8it7it8it7it6it7it6121098876877676540.30.5>1.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔徑在180以下,鑄件直徑的余量.l/d<2l/d=210時,加工誤差增加1.22倍平面粗刨,粗銑精刨,精銑 粗 磨半精磨精 磨研 磨12.56.3 1.60.80.80.11346 6779791014it14it11it10 it9it7it6it7it6

28、it5119109 867575520.92.30.20.3 0.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500以下的鑄件的平面余量2.4.3 閥體加工工藝路線的確定在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，閥體具體加工工藝過程如下表：表2.4 機(jī)械加工工藝過程·工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱工藝設(shè)備名稱夾具刀具量具1備料用鑄鍛方法獲得毛坯鑄造車間模鑄2毛坯時效處理熱處理間自然3粗銑閥體上端面金工車間普通銑床專用夾具端面銑刀專用量具4鉆上端面的孔10和擴(kuò)閥體直徑15的孔金工車間普通鉆床

29、專用夾具10麻花鉆和15擴(kuò)孔鉆專用量具5車削定位平面和直徑為76的外圓面和端面金工車間普通車床專用夾具外圓車刀專用量具6鉆定位平面上直徑為6-6.7的孔金工車間普通鉆床專用夾具高速鋼鉆頭專用量具7銑削閥體上的上端面和左右端面金工車間普通銑床專用夾具端面銑刀專用夾具8擴(kuò)直徑為15孔通孔與18 20同軸孔锪直徑為25沉孔金工車間普通車床專用夾具擴(kuò)孔鉆頭專用量具9鉆上面直徑為4和6.7和8.5同軸孔金工車間萬能鉆床專用夾具高速鋼鉆頭專用量具10擴(kuò)閥體下端面的直徑為22和26 和32的同軸孔金工車間立式鉆床專用夾具擴(kuò)孔鉆頭專用量具11鉆閥體左右端面的孔金工車間臥式鉆床專用夾具高速鋼鉆頭專用夾具12去毛

30、刺13終檢入庫2.5 閥體的工序設(shè)計工序設(shè)計包括工序基準(zhǔn)的選擇、工序尺寸的確定、加工余量的確定、機(jī)床的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和時間定額的確定。2.5.1工序基準(zhǔn)的選擇工序基準(zhǔn)是在工序圖上以標(biāo)定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準(zhǔn)。所標(biāo)定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術(shù)要求，工序尺寸和工序技術(shù)要求的內(nèi)容在加工后應(yīng)進(jìn)行測量，測量時所用的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。通常工序基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)重合。工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)注意以下幾點： 選設(shè)計基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)時，對工序尺寸的檢驗就是對設(shè)計尺寸的檢驗，有利于減少檢驗工作量。 當(dāng)本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進(jìn)行試切，應(yīng)使工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。

31、 對一次安裝下所加工各個表面，各加工面之間的工序尺寸應(yīng)與設(shè)計尺寸一致。2.5.2加工余量的確定根據(jù)閥體的技術(shù)要求閥體的工作過程的精度及經(jīng)濟(jì)精度要求合格機(jī)床的加工精度所達(dá)到的精度標(biāo)準(zhǔn) , 公差按入體制分配。由以上分析可得下表：表2.5 加工余量、工序尺寸序號加工表面加工內(nèi)容加工余量（mm）表面粗糙度（mm）加工精度等級it尺寸1上端面粗銑2.512.511精銑0.53.29215孔鉆孔擴(kuò)孔5.02.512.51210318孔擴(kuò)孔1.512.510420孔擴(kuò)孔1.012.510525沉孔锪孔2.512.5676圓柱端面粗車2.012.511半精車1.06.39776圓柱面粗車2.512.513半精

32、車1.03.210精車0.51.688定位面粗車2.512.511半精車1.06.310精車0.51.68922孔面擴(kuò)孔3.512.5101026孔面擴(kuò)孔2.012.5101132孔面擴(kuò)孔3.012.510124深孔鉆孔深64mm12.512136.7沉孔鉆孔1.3512.512148.5沉孔鉆孔0.712.512156-6.7通孔鉆孔通孔深12mm沉孔12.5122.5.3確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 1.機(jī)床的選用機(jī)床的選用原則 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)。 機(jī)床的工作精度應(yīng)與工序要求精度相適應(yīng)。 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 查資料14可得：普通車床（ca6

33、130），主要用于車外圓、車端面、等。立式鉆床（z5030a），主要用于鉆孔和擴(kuò)孔。萬能銑床（xw6032a），主要用于銑平面加工。2. 刀具的選用 刀具的選擇主要取決于工序采用的加工方法，加工表面的尺寸，工件材料，所要求的加工精度，表面粗糙度，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等，一般應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其化專用刀具。 查資料14可得：車刀：材料 硬質(zhì)合金外圓車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 端面車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 銑刀：材料 高速鋼 （） 圓柱形銑刀：d=63mm l=70mm z=10 （gb/t111

34、5.1-2002）鉆頭：材料 高速鋼 （）直柄長麻花鉆：8(gb/t1135.4-1996)專用復(fù)合刀具：材料 高速鋼用于加工6-6.7通孔與4-4 深 孔2.6 閥體切削用量和切削時間的確定工序i：粗銑上端端面，保證尺寸105.5mm 工步1 ap=2.5mm fz=0.04mm/齒 （參考切削手冊表3-3）切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=5.1m/s,即205m/min。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=100mm，齒數(shù)z=10.則 ns=1000vdw=1000x205100=652(r/min) （21）現(xiàn)采用x51臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39），取nw=500

35、r/min，故實際切削速度為 v=dwnw1000=x100x5001000=157(m/min) （22）當(dāng)nw=152r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=fzznw=0.04x10x500=200(mm/min) （23）查機(jī)床說明書，剛好有fm=60m/min,故直接使用該值。切削工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作圖法，可得出銑刀的行程l+ l1+ l2 +l3=46mm，則機(jī)動工時為 tm=l+l1+l2fmx2=46200x2=0.46(min) （24）工步2. ap=2.5mm fz=0.04mm/齒 （參考切削手冊表3-3）切削速度：參考有關(guān)

36、手冊，確定v=5.1m/s,即205m/min。采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=100mm，齒數(shù)z=10.則 ns=1000vdw=1000x205100=652(r/min) （25）現(xiàn)采用x51臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39），取nw=500r/min，故實際切削速度為 v=dwnw1000=x100x500 1000=157(m/min) （26）當(dāng)nw=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=fzznw=200(mm/min)查機(jī)床說明書，剛好有fm=200m/min,故直接使用該值。切削工時：由于是粗銑，故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件，利用作

37、圖法，可得出銑刀的行程l+ l1+ l2 +l3=26mm，則機(jī)動工時為 tm=l+l1+l2fm=26200=0.13(min) （27）工序ii：鉆10mm、擴(kuò)15mm 鉆 4mm 6.7mm 二孔及倒角。1. 鉆孔10mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊表2.7，當(dāng)鋼b<800mpa，do=25mm時，f=0.39-0.47mm/r。由于本零件在加工15mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r)根據(jù)z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度：根據(jù)切削手冊表2.13及表2.14，查的切削速度v=18m/

38、min。所以 ns=1000vdw=1000x18x15=358(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=350r/min，故實際切削速度為 v=dwnw1000=x16x3501000=17.6(m/min)切削工時 l=19mm l1=9mm l2=3mm tm1=l+l1+l2nwf=100+5+5350x0.25=1.26(min)2. 擴(kuò)鉆15mm孔利用15mm的鉆頭對12的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 f=(1.21.8) f鉆=（1.21.8）x.65x0.75 =0.585-0.87(mm/r) （28）根據(jù)機(jī)床說明書，選取f=0.72mm

39、/r v=（1213）f鉆=（1213）x17.6 （29）則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.6-34r/min并按機(jī)床說明書取nw=350r/min。實際切削速度為 v=dwnw1000=x15x3501000=16.5(m/min)切削工時（一個孔）：l=100mm l1=6mm l2=3mm t1=100+6+3nwf=109350x0.72=0.43(min)當(dāng)擴(kuò)鉆兩個孔時，機(jī)動工時為 t=0.72x2=1.44(min)3鉆孔4mm確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊表2.7，當(dāng)鋼b<800mpa，do=25mm時，f=0.06-0.1mm/r。由于本零件在加工25mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)

40、乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r)根據(jù)z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。切削速度：根據(jù)切削手冊表2.13及表2.14，查的切削速度v=5m/min。所以 ns=1000vdw=1000x5x4=398(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=250r/min，故實際切削速度為 v=dwnw1000=x4x2501000=3.14(m/min)切削工時 l=19mm l1=9mm l2=3mm tm1=l+l1+l2nwf=12+9+3250x0.05=1.92(min)一上為鉆一個孔時的機(jī)動時間。故本工序的機(jī)動工時為 tm=tm1x6=

41、1.92x6=11.52(min)4.鉆孔6.7mm 確定進(jìn)給量f：根據(jù)切削手冊表2.7，當(dāng)鋼b<800mpa，do=25mm時，f=0.06-0.1mm/r。由于本零件在加工25mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r)根據(jù)z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。切削速度：根據(jù)切削手冊表2.13及表2.14，查的切削速度v=5m/min。所以 ns=1000vdw=1000x5x6.7=237(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書，取nw=250r/min，故實際切削速度為 v=dwnw1000=x6.7x2501

42、000=5.26(m/min)切削工時 l=19mm l1=9mm l2=3mm tm1=l+l1+l2nwf=12+9+3250x0.05=1.92(min)一上為鉆一個孔時的機(jī)動時間。故本工序的機(jī)動工時為 tm=tm1x6=0.38x6=11.52(min)工序iv：車基準(zhǔn)平面和直徑為76 的外圓面1.粗車平面 1）已知毛培長度方向的加工余量為2-0.7+1.5mm，考慮7°的模鍛拔模斜度，則毛坯長度方向的最大加工余量zmax=7.5mm。但實際上，由于以后還要鉆花鍵底孔，因此端面不必全部加工，故此時實際端面最大加工余量可按zmax=5.5mm考慮，分兩次加工，ap=2.5mm計

43、。長度加工公差按it12級，取-0.46mm（入體方向）。2）進(jìn)給量f根據(jù)切削用量手冊（第3版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmx25mm，ap3mm以及工件直徑為60mm時 f=0.50.7mm/r按ca6130車床說明書（見切削手冊表1.30）取 f=0.5mm/r3)計算切削速度 按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選t=60min）。 vc=cvtmapxvfyvkv （m/min） （210）其中，cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28，即 kmv=1.44，kav=0.8， kkv=1.04，kkrv

44、=0.81，kbv=0.97所以 vc=24230.15600.150.50.35x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97 （211）=108.6（m/min）在此處鍵入公式。4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vcdw=1000x108.6x65532（r/min） （212）按機(jī)床說明書（見工藝手冊表4.2-8），與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)取nw=480r/min。如果選nw=600r/min,則轉(zhuǎn)速損失太大。所以實際切削速度v=136m/min。5）切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 l=63-402=12.5(mm), l1=2mm

45、, l2=0, l3=0 tm=l+l1+l2+l3nwfi=12.5+2480x0.5x2=0.12(min) （213） 2半精車平面 1）跟據(jù)切削手冊背吃刀量取 ap=1mm計。長度加工公差按it10級，取-0.46mm（入體方向）。2）進(jìn)給量f根據(jù)切削用量手冊（第3版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmx25mm，ap3mm. f=0.20.7mm/r按c620-1車床說明書（見切削手冊表1.30）取 f=0.2mm/r3)計算切削速度 按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選t=60min）。 vc=cvtmapxvfyvkv （m/min）其中，cv=24

46、2,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28，即 kmv=1.44，kav=0.8， kkv=1.04，kkrv=0.81，kbv=0.97所以 vc=24230.15600.150.50.35x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97 =108.6（m/min）在此處鍵入公式。4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vcdw=1000x108.6x65532（r/min）按機(jī)床說明書（見工藝手冊表4.2-8），與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min。現(xiàn)取nw=480r/min。所以實際切削速度v=136m/min。5）切削工

47、時，按工藝手冊表6.2-1。 l=65-402=12.5(mm), l1=2mm, l2=0, l3=0 tm=l+l1+l2+l3nwfi=12.5+2480x0.2x2=0.3(min)3精車平面 1）跟據(jù)切削手冊背吃刀量取 ap=0.5mm計。長度加工公差按it8級，取-0.46mm（入體方向）。2）進(jìn)給量f根據(jù)切削用量手冊（第3版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmx25mm，ap3mm以及工件直徑為76mm時 f=0.20.7mm/r按c620-1車床說明書（見切削手冊表1.30）取 f=0.2mm/r3)計算切削速度 按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命

48、選t=60min）。 vc=cvtmapxvfyvkv （m/min）其中，cv=242,xv=0.15,yv=0.35,m=0.2。修正系數(shù)kv見切削手冊表1.28，即 kmv=1.44，kav=0.8， kkv=1.04，kkrv=0.81，kbv=0.97所以 vc=24230.15600.150.50.35x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97 =108.6（m/min）在此處鍵入公式。4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vcdw=1000x108.6x76409（r/min）按機(jī)床說明書（見工藝手冊表4.2-8），與532r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?，F(xiàn)取nw=600r/min。如果選nw=480r/min，則轉(zhuǎn)速損失太大。所以實際切削速度v=170m/min。5）切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 l=65-402=12.5(mm), l1=2mm, l2=0, l3=0 tm=l+l1+l2+l3nwfi=12.5+2600x0.2x2=0.24(min)4粗車外圓面1）確定背吃刀量ap=2.5mm。2）進(jìn)給量f根據(jù)切削用量手冊（第3版）（以下簡稱切削手冊）表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mmx25mm，ap3mm以及工件直徑為60mm時