零件的分析(機(jī)電一體化專業(yè))

1、 1.零件的分析1.1零件的作用該閥體是一個(gè)管道控制閥，通過兩處管螺紋與其他物體連接。頂部?jī)?nèi)螺紋是用來安裝控制閥芯的，利用閥門來控制液體的開關(guān)流向以及流量的大小。零件的五個(gè)面都需要進(jìn)行加工，10的閥芯孔加工精度較高，此外還需要加工一系列的螺紋孔及螺紋的加工。1.2零件的工藝分析此零件是閥體，主要加工面是內(nèi)孔、端面、內(nèi)螺紋等，而且加工的內(nèi)表面精度要求比外表面高，加工起來有一定的困難：（1） 孔加工是在零件的內(nèi)部進(jìn)行，切削情況不易直接用眼睛來觀察；（2） 切屑不易排出，冷卻液難以注入切削區(qū)域；（3） 當(dāng)加工時(shí)，壁厚比較薄，加工時(shí)容易產(chǎn)生變形；（4） 內(nèi)孔的測(cè)量要比外圓難，尤其是小孔。1.2.1零件

2、的毛坯根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，由任務(wù)書知生產(chǎn)批量為中批，所以毛坯的鑄件方法采用砂型機(jī)器造型。又由內(nèi)螺紋孔M36X2-7H的底孔33.8均需要鑄出20的孔，故還應(yīng)安放型芯。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄件應(yīng)安排人工時(shí)效。1.2.2零件的加工方案（1）根據(jù)基面先行的原則，第一道工序應(yīng)以右端面外圓定位加工下端面及內(nèi)孔，加工出精基準(zhǔn)。（2）因閥體零件的壁厚較薄，在各道工序夾持工件時(shí)應(yīng)注意防止變形。1.2.3零件的加工要求（1）該工件內(nèi)孔33.8和10有同軸度要求，所以在加工時(shí)33.8、10應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成加工。（2）該工件螺紋孔2-M16對(duì)閥芯孔的軸線有位置度要求，所以在加工2-M16螺紋孔時(shí)，應(yīng)設(shè)

3、計(jì)專用鉆模，才能保證位置度的要求。2.零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定零件毛坯選擇毛坯的原則：（1）零件的材料和其力學(xué)性能： 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸： 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。（3）生產(chǎn)類型： 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用

4、焊接的方法制作大件毛坯。機(jī)械加工常用的毛坯有鍛件、鑄件、型材件、焊接件等。選用時(shí)應(yīng)考慮很多因素。根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，鑄件材料為HT200。由任務(wù)書知生產(chǎn)批量為中批，1000件每年。所以毛坯的鑄件方法采用砂型機(jī)器造型。又由內(nèi)螺紋孔M36X2-7H的底孔33.8均需要鑄出20的孔，故還應(yīng)安放型芯。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄件應(yīng)安排人工時(shí)效。根據(jù)零件圖，繪制出毛坯圖。2.2擬定機(jī)械加工工藝路線2.2.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇得正確、合理，可以保證零件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無

5、法進(jìn)行。2.2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與不加工表面要求相對(duì)位置精度不高得不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選取E面C面兩外圓柱面以及B端面作為粗基準(zhǔn)，利用兩個(gè)V形塊限制x、y、z軸的移動(dòng)自由度，再利用夾具體表面限制工件x、z軸的旋轉(zhuǎn)自由度，達(dá)到完全定位的目的。2.2.1.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合和基準(zhǔn)統(tǒng)一的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算?，F(xiàn)在利用第一步選擇的粗基準(zhǔn)加工出底面及底孔作為后續(xù)加工的精基準(zhǔn)。2.3制定工藝路線工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的總體

6、布局，包括：選擇定位基準(zhǔn)、確定加工方法、劃分加工階段、決定工序的集中與分散、加工順序的安排，以及熱處理、檢驗(yàn)、其它輔助工序（去毛刺、倒角等）。根據(jù)各表面的加工要求和各種加工原則和：“先面后孔，基準(zhǔn)統(tǒng)一”以及各種加工方法所能能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定各表面加工的方法和順序。要加工的表面除作為精基準(zhǔn)的底面外其余均采用銑平面的方法，用于精基準(zhǔn)的底面大孔車削，其余各孔選用鉆孔，擴(kuò)孔等加工。初步擬定工藝路線一 10鑄造鑄造 20時(shí)效時(shí)效 30劃線劃線 40銑端面粗銑上下兩端面，保證尺寸105； 50銑端面粗銑左右兩端面，保證尺寸118； 60鏜孔粗鏜孔20至22，孔深80；粗鏜孔22至33.5，孔深55.3；

7、鏜盲孔端面； 70鏜孔半精鏜孔22至23； 80擴(kuò)孔擴(kuò)孔33.5至34.4，孔深53.3； 90鉆孔鉆左側(cè)14孔，鉆右側(cè)14孔；孔深50 100擴(kuò)孔擴(kuò)左右側(cè)14至14 110鉆孔鉆上側(cè)10孔，孔深25 120鉆孔鉆22孔，孔深16 130鉆孔鉆吊耳9孔 140銑孔銑9孔至10 150攻螺紋車M16X1-7H螺紋，左側(cè)深22，右側(cè)深16 160攻螺紋車M24X2-7H螺紋，深度11 170車螺紋車M36X2-7H螺紋，深度16 180車倒角車1.5X45°倒角，車2X45°倒角 190去毛刺 200檢驗(yàn)清洗，檢驗(yàn)，入庫(kù) 工藝路線二 10鑄造鑄造 20時(shí)效時(shí)效 30劃線劃線 4

8、0車削粗車A端面，保證尺寸35，保證尺寸70；粗車孔20至22，孔深80；粗車盲孔端面；粗車孔22至32，孔深55.3； 50半精車孔32至33.8，孔深55.3；半精車孔22至23；車2X45°倒角 60銑端面以A面為基準(zhǔn)粗銑端面B，保證尺寸105 70鉆孔鉆9.5孔，孔深25；擴(kuò)10至22，孔深16；鉸10孔，達(dá)到100+0.02 80銑端面以A面及A面中心孔為基準(zhǔn)定位，粗銑C端面，保證尺寸60， 90銑端面以C端面為基準(zhǔn)定位，粗銑D面，保證尺寸118 100鉆孔以A面定位，鉆C面15孔,以A面定位，鉆D面15孔, 110擴(kuò)孔以A面及孔為基準(zhǔn),粗?jǐn)UC面15孔, 粗?jǐn)UD 粗鉸15孔

9、 120攻螺紋攻C端M16X1-7H螺紋，深16， 130攻螺紋攻D端M16X1-7H螺紋，深20， 140車螺紋車M24X2-7H螺紋，深度11；車1.5X45°倒角， 150車螺紋車M36X2-7H螺紋，深度16 160粗銑吊耳端面以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，粗銑吊耳端面 170精銑吊耳端面以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，精銑吊耳端面 180鉆吊耳孔以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，鉆2X9.5孔；鉸孔至100+0.04 190去毛刺檢驗(yàn)去毛刺，清洗，檢驗(yàn)，入庫(kù) 比較上述兩種加工工藝路線，都是遵循先加工表面再加工孔最后加工螺紋的加工順序，但是在第一種加工方案中加工基準(zhǔn)多次變換，在第一步加工之后沒

10、有確定后續(xù)加工的精基準(zhǔn)，導(dǎo)致最終加工誤差較大。而第二種加工方案中與第一種采用相同的粗基準(zhǔn)，但此時(shí)，是利用該粗基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，且方案二的工序安排較方案一比較合理，主次分明。能夠在一定范圍內(nèi)控制加工誤差，較容易達(dá)到加工要求。因此，選用方案二。2.4工藝內(nèi)容的確定機(jī)床的技術(shù)規(guī)格要與被加工的工件尺寸相適應(yīng)；機(jī)床的精度要與被加工的工件要求精度相匹配。機(jī)床的精度過低，不能加工出設(shè)計(jì)的質(zhì)量；機(jī)床的精度過高，又不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于由于機(jī)床的局限，理論上達(dá)不到應(yīng)有加工精度的，可通過工藝改進(jìn)的辦法達(dá)到目的。通過以上分析，本加工過程中要求不是太高，多選用通用機(jī)床，由于零件形狀的特殊，因此需要使用專用夾具，

11、刀具多選用硬質(zhì)合金刀具。工序40車削：選擇CA6140臥式車床,選擇90°外圓車刀，選擇YG15硬質(zhì)合金刀片。粗車A端面，保證尺寸35，保證尺寸70；1.由于刀具與車床已確定,故選擇切削用量: （查參考資料1表1.1-46）a確定ap（查參考資料1表1.1-46）ap=1-5mm由于加工余量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=3mmb確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 查得 fr=0.150.3mm/r，取fr=0.3mm/rc粗車時(shí)常用的切削速度V為520m/min.選12m/min。d根據(jù) 公式n=算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查車床轉(zhuǎn)速，取n=200r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式V

12、=得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,因此基本時(shí)間2s。粗車孔20至22，孔深80；粗車盲孔端面；1.由于刀具與車床已確定,故選擇切削用量: （查參考資料1表1.1-46）a確定ap（查參考資料1表1.1-46）ap=2mm由于加工余量為單邊1mm,故可一次走刀完成，得ap=h=1mmb確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 查得 fr=0.150.3mm/r，取fr=0.3mm/rc粗車時(shí)常用的切削速度V為520m/min.選12m/min。d根據(jù) 公式n=算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查車床轉(zhuǎn)速，取n=200r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式V=得實(shí)

13、際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,因此基本時(shí)間t=80/200X0.3=1.3min。粗車孔22至32，孔深55.3；1.由于刀具與車床已確定,故選擇切削用量: （查參考資料1表1.1-46）a確定ap（查參考資料1表1.1-46）ap=5mm由于加工余量為單邊5mm,故可兩次次走刀完成，得ap=h=2.5mmb確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 查得 fr=0.150.3mm/r，取fr=0.3mm/rc粗車時(shí)常用的切削速度V為520m/min.選12m/min。d根據(jù) 公式n=算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查車床轉(zhuǎn)速，取n=200r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切

14、削速度，根據(jù)公式V=得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,因此基本時(shí)間t=55.3/200X0.3=0.9min。工序50半精車孔32至33.8，孔深55.3；1.由于刀具與車床已確定,故選擇切削用量: （查參考資料1表1.1-46）a確定ap（查參考資料1表1.1-46）ap=0.5-5mm由于加工余量為單邊0.9mm,故可一次走刀完成，得ap=h=0.9mmb確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 查得 fr=0.150.3mm/r，取fr=0.2mm/rc粗車時(shí)常用的切削速度V為520m/min.選16m/min。d根據(jù) 公式n=算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查

15、車床轉(zhuǎn)速，取n=300r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式V=得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,因此基本時(shí)間t=55.3/300X0.2=0.35min。半精車孔22至23；1.由于刀具與車床已確定,故選擇切削用量: （查參考資料1表1.1-46）a確定ap（查參考資料1表1.1-46）ap=0.5-5mm由于加工余量為單邊0.5mm,故可一次走刀完成，得ap=h=0.5mmb確定每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f 查得 fr=0.150.3mm/r，取fr=0.2mm/rc粗車時(shí)常用的切削速度V為520m/min.選16m/min。d根據(jù) 公式n

16、=算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查車床轉(zhuǎn)速，取n=300r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式V=得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,因此基本時(shí)間t=55.3/300X0.2=0.35min。工序60：銑端面以A面為基準(zhǔn)粗銑端面B，保證尺寸105 選擇X6040B銑床,選擇直徑為50mm（參考資料(2)表2.1.32）立銑刀.選擇YG8硬質(zhì)合金刀片。由于刀具與銑床已確定,選擇切削用量a確定ap由于加工余量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=3mmb確定每齒進(jìn)給量ap由文獻(xiàn)(2)表2.1-73查得af=0.250.38mm/z，取af

17、=0.28mm/zc粗銑時(shí)常用的銑削速度V=52m/mind根據(jù) 公式算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查銑床轉(zhuǎn)速，取n=375r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,查資料(2)表2.1-10因此基本時(shí)間t=（60+15/300=0.25min。工序70鉆9。5孔，孔深25；擴(kuò)10至22，孔深16；鉸10孔，達(dá)到100+0.02考慮工件的定位夾緊方案,孔位置以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,選用搖臂鉆床Z3040B,選用9.5硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆, 21錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆, 選用10標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，專用夾具.快換鉆套,游標(biāo)

18、卡尺及塞規(guī)。鉆孔:a選用9.5高速鋼錐柄麻花鉆, 22錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-2，查出f=0.200.35mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.25 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于9.5孔能一次加工完成,則鉆削余量為:Z鉆=9.5/2=4.75mm即ap=4.75確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-15)得V=17m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 擴(kuò)9.5孔，達(dá)到100+0.02a選用10高速鋼擴(kuò)孔鉆,b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-2，查出f=0.651.3m

19、m/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.8 mm/r。由于10孔能一次加工完成,則擴(kuò)孔余量為:Z =10-9.5/2=0.25mm即ap=0.25確定鉆削速度及轉(zhuǎn)速查(文獻(xiàn)(3)表3.4-40)得V=14.1m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=500r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 工序80銑端面以A面及A面中心孔為基準(zhǔn)定位，粗銑C端面，保證尺寸60，選擇X52K立式銑床,選擇直徑為50mm（參考資料(2)表2.1.32）立銑刀.選擇YG8硬質(zhì)合金刀片。由于刀具與銑床已確定,選擇切削用量a確定ap由于加工余量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=3mmb確定每齒進(jìn)給量ap

20、由文獻(xiàn)(2)表2.1-73查得af=0.250.38mm/z，取af=0.28mm/zc粗銑時(shí)常用的銑削速度V=52m/mind根據(jù) 公式算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查銑床轉(zhuǎn)速，取n=375r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,查資料(2)表2.1-10因此基本時(shí)間t=（60+15/300=0.25min。工序90銑端面以C端面為基準(zhǔn)定位，粗銑D面，保證尺寸118選擇X6040B銑床,選擇直徑為50mm（參考資料(2)表2.1.32）立銑刀.選擇YG8硬質(zhì)合金刀片。由于刀具與銑床已確定,選擇切削用量

21、a確定ap由于加工余量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=3mmb確定每齒進(jìn)給量ap由文獻(xiàn)(2)表2.1-73查得af=0.250.38mm/z，取af=0.28mm/zc粗銑時(shí)常用的銑削速度V=52m/mind根據(jù) 公式算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查銑床轉(zhuǎn)速，取n=375r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,查資料(2)表2.1-10因此基本時(shí)間t=（60+15/300=0.25min。工序100鉆孔以A面定位，鉆C面13孔a選用13高速鋼錐柄麻花鉆b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3

22、.4-2，查出f=0.200.35mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.25 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于13孔能一次加工完成,則鉆削余量為:Z鉆=13/2=6.5mm即ap=6.5確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-15)得V=18m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 以A面定位，鉆D面15孔,a選用13高速鋼錐柄麻花鉆b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-2，查出f=0.200.35mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.25 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于13孔能一次加工完

23、成,則鉆削余量為:Z鉆=13/2=6.5mm即ap=6.5確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-15)得V=18m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 工序110以A面為基準(zhǔn),粗?jǐn)UC面15孔a選用15高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆b確定擴(kuò)孔用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-5，查出f=0.70.9mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.70.9mm/r取f=0.8 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于15孔能一次加工完成,則鉆削余量為:Z鉆=15-13/2=1mm即ap=1確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-34)得V=22.4m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=

24、530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 A面為基準(zhǔn),粗?jǐn)UD面15孔a選用15高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆b確定擴(kuò)孔用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-5，查出f=0.70.9mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.70.9mm/r取f=0.8 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于15孔能一次加工完成,則鉆削余量為:Z鉆=15-13/2=1mm即ap=1確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-34)得V=22.4m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 工序120攻螺紋攻C端M16X1-7H螺紋，深16，選用鉆床Z3040Ba選用細(xì)柄機(jī)用絲錐M16x1（參考資料（5）

25、表7.2-4）b確定切削用量M16查文獻(xiàn)4表7.2-13 切削速度V=12m/s又則查文獻(xiàn)5表3-6按機(jī)床實(shí)際取n=250r/min則實(shí)際切削速度工時(shí)計(jì)算：工序130攻螺紋攻D端M16X1-7H螺紋，深16，選用鉆床Z3040Ba選用細(xì)柄機(jī)用絲錐M16x2（參考資料（5）表7.2-4）b確定切削用量M16查文獻(xiàn)4表7.2-13 切削速度V=12m/s又則查文獻(xiàn)5表3-6按機(jī)床實(shí)際取n=250r/min則實(shí)際切削速度工時(shí)計(jì)算：工序140攻螺紋攻D端M24X2-7H螺紋，深16，選用鉆床Z3040Ba選用細(xì)柄機(jī)用絲錐M24x2（參考資料（5）表7.2-4）b確定切削用量M24查文獻(xiàn)4表7.2-13

26、 切削速度V=14m/s又d=24則查文獻(xiàn)5表3-6按機(jī)床實(shí)際取n=250r/min則實(shí)際切削速度工時(shí)計(jì)算：工序150車螺紋車A端M36X2-7H螺紋，深16，選用CA6140車床a選用硬質(zhì)合金圓刀桿機(jī)夾內(nèi)螺紋車刀LN1020R-03（參考資料（5）表7.1-14）b確定切削用量M24查文獻(xiàn)4表7.2-13 切削速度V=50m/s則查文獻(xiàn)5表3-6按機(jī)床實(shí)際取n=500r/min則實(shí)際切削速度工時(shí)計(jì)算：工序160粗銑吊耳端面以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，粗銑吊耳端面從14到17選擇X6040銑床,直徑100雙面銑刀，選擇YG8硬質(zhì)合金刀片。由于刀具與銑床已確定,選擇切削用量a確定ap由于雙邊加工余

27、量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=1.5mmb確定每齒進(jìn)給量ap由文獻(xiàn)(2)表2.1-73查得af=0.250.38mm/z，取af=0.28mm/zc粗銑時(shí)常用的銑削速度V=52m/mind根據(jù) 公式算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查銑床轉(zhuǎn)速，取n=375r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,查資料(2)表2.1-10因此基本時(shí)間t=（45+15）/300=0.2min。工序170精銑吊耳端面以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，粗銑吊耳端面從17到18 選擇X6040銑床,直徑100雙面銑刀，選擇YG8

28、硬質(zhì)合金刀片。由于刀具與銑床已確定,選擇切削用量a確定ap由于雙邊加工余量為3mm,故可一次走刀完成，得ap=h=1.5mmb確定每齒進(jìn)給量ap由文獻(xiàn)(2)表2.1-73查得af=0.250.38mm/z，取af=0.28mm/zc精銑時(shí)常用的銑削速度V=60m/mind根據(jù) 公式算出計(jì)算轉(zhuǎn)速r/min，查銑床轉(zhuǎn)速，取n=475r/min，反過來計(jì)算實(shí)際的切削速度，根據(jù)公式得實(shí)際的切削速度m/min。2.工時(shí)的計(jì)算根據(jù)公式，所選用的刀具主偏角k=90°,查資料(2)表2.1-10因此基本時(shí)間t=（45+15）/300=0.2min。工序180鉆吊耳孔以A面及中心孔為基準(zhǔn)定位，鉆2X9

29、.5孔；鉸孔至100+0.02考慮工件的定位夾緊方案,孔位置以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,選用搖臂鉆床Z3040B,選用9.5硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆, 21錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆, 選用10標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，專用夾具.快換鉆套,游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。鉆孔:a選用9.5高速鋼錐柄麻花鉆,b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-2，查出f=0.200.35mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.25 mm/r。經(jīng)查證該值在允許的范圍內(nèi)。由于9.5孔能一次加工完成,則鉆削余量為:Z鉆=9.5/2=4.75mm即ap=4.75確定鉆削速度查(文獻(xiàn)(3)表3.4-15)得V=17m/s則 查文獻(xiàn)（5）

30、表3-6取n=530r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 鉸9.5孔，達(dá)到100+0.02a選用10高速鋼鉸刀,b確定鉆削用量確定進(jìn)給量f，查資料（3）表3.4-2，查出f=0.150.25mm/r孔深徑比25/9，所以f=0.200.35取f=0.2 mm/r。由于10孔能一次加工完成,則鉸孔余量為:Z =10-9.5/2=0.25mm即ap=0.25確定鉆削速度及轉(zhuǎn)速查(文獻(xiàn)(3)表3.4-40)得V=8m/s則 查文獻(xiàn)（5）表3-6取n=300r/min則實(shí)際切削速度 工時(shí)計(jì)算 3.專用夾具的設(shè)計(jì)首先分析零件的加工要求，在零件圖中，有四處孔需要加工，而且孔之間有一定的位置與尺寸精度要求，該

31、工件內(nèi)孔33.8和10有同軸度要求，所以在加工時(shí)33.8、10應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成加工。該工件螺紋孔2-15對(duì)閥芯孔的軸線有位置度要求，所以在加工2-15螺紋孔時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)專用鉆模，才能保證位置度的要求。本設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)加工2-15的孔時(shí)的專用鉆床夾具。使用鉆模加工時(shí)，是通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆?？梢蕴岣呖准翱紫甸g的位置精度，又有利于提高孔的形狀和尺寸精度。3.1工序加工要求的分析兩孔的直徑度以及與閥芯孔的垂直度有要求，通過鉆，擴(kuò)來達(dá)到技術(shù)要求。待加工的兩孔與右端面的距離分別是700.3,350.3,兩孔,與閥芯孔軸線所在水平面的垂直度公差為0

32、.16.有上述分析可知，位置精度要求不是很高。3.2定位方案的設(shè)計(jì)3.2.1限制的自由度工件上加工的兩個(gè)孔為通孔，所以Z方向的不定度可以不予以限制，其他方向的不定度需要加以限制，但實(shí)際上以工件的端面定位時(shí)，必定也限制了z向的不定度，所以按完全定位設(shè)計(jì)夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對(duì)加工精度的影響。 根據(jù)加工要求，采用兩面一銷定位，即用已經(jīng)加工好的下端面與右端面及M36X2-7H的螺紋孔的底孔來實(shí)現(xiàn)完全定位。3.2.2定位元件的確定為實(shí)現(xiàn)上述定位方案，確定定位元件，選擇定位套及削邊銷實(shí)現(xiàn)工件的完全定位，3.2.3定位誤差的分析鉆孔的工序基準(zhǔn)為右邊定位套表面及孔，工序尺寸為700.3

33、 ，350.3，因?yàn)榱慵煽椎脑O(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以基準(zhǔn)不重合誤差。所以只計(jì)算零件的位置位差。對(duì)于本套夾具方案采用兩面一銷定位。定位銷的公差為0.021。對(duì)于孔與平面定位的定位誤差計(jì)算公式已知定位銷0.021，孔0.014=0.021+0.014=0.035定位面的平面度為0.03,孔與底面的垂直度為0.05,所以孔與底面的垂直度要求可以保證。而零件孔的位置公差允許值為+0.3 。0.1031/5的工序尺寸公差及位置公差，所以定位方案合理。3.3夾緊方案的設(shè)計(jì) 3.3.1確定夾緊方式 計(jì)算夾緊力 確定夾緊元件由前面的定位方案可以設(shè)計(jì)與主定位面垂直方向進(jìn)行夾緊，為了較快速裝卸工件，切鉆削力

34、及扭矩較大，因此采用氣壓裝置進(jìn)行夾緊。在保證安裝的真確可靠,減少工件的變形,定位方便和在可以減少所需夾緊力的大小的前提下,此套夾具的夾緊方向和切削方向垂直,夾緊力的方向?yàn)榇怪敝亓Ψ较蛩綂A緊。鉆孔的軸向力夾緊力計(jì)算:工件一內(nèi)孔定位，端面夾緊。因?yàn)榱慵S向力作用在底定位面上，不會(huì)引起零件的移動(dòng)，計(jì)算防止零件轉(zhuǎn)動(dòng)的力=1.2X1.2X1X1X1X1X1X10.9/(0.8+0.8)X13X0.001=754N。又因?yàn)椴捎娩N定位，起到防轉(zhuǎn)。故可選用最大壓力為750N氣缸壓緊。3.4確定刀具的對(duì)準(zhǔn)及引導(dǎo)元件在鉆床上加工孔時(shí),大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置,用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止

35、或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用.導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套.鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套,可換鉆套,快換鉆套及特殊鉆套，由于鉆套有磨損，需要更換，所以選擇可換鉆套。鉆套規(guī)格：13F7X26k6x30GB2264-80，同時(shí)鉆套外應(yīng)加襯套A25X20GB2263-80。夾具體用HT200鑄造。鉆套與夾具體用M8螺栓緊固3.5確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu) 定位銷，定

36、位套，根據(jù)零件尺寸要求繪制零件圖，加工其他非標(biāo)準(zhǔn)件。氣缸采用管接法蘭盤式氣缸，用六角螺栓緊固。3.6協(xié)調(diào)各裝置 繪制裝配圖及零件圖本夾具使翻轉(zhuǎn)式翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工兩個(gè)有相同要求的且有位置度要求的平行的孔，它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，上下兩側(cè)有20mm的距離,手可以深入直接翻轉(zhuǎn).經(jīng)估算整體質(zhì)量在8.5千克左右,符合人工翻轉(zhuǎn)。 4.刀具的設(shè)計(jì) 復(fù)合孔加工刀具是將兩把或兩把以上的同類或不同類的孔加工刀具組成一體，用來同時(shí)或順序加工兩個(gè)或兩個(gè)以上工序或工步的刀具。設(shè)計(jì)復(fù)合孔加工刀具時(shí)，對(duì)各個(gè)單把刀具的直徑及公差，齒數(shù)及齒形，幾何參數(shù)以及有關(guān)結(jié)構(gòu)

37、等的設(shè)計(jì)均可參照各種孔加工刀具原有設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。本部分設(shè)計(jì)是在原有刀具的基礎(chǔ)上，多考慮切屑排出等問題對(duì)原有刀具的部分結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，進(jìn)而將刀具連接在一起，組成一把復(fù)合刀具。鉆削部分設(shè)計(jì):刀片厚度為4.5mm，鋒角取116°查閱文獻(xiàn)（13）相關(guān)表格計(jì)算內(nèi)刃斜角約15°內(nèi)刃前角取-15°橫刃長(zhǎng)度2.5mm前角取6°，后角取18°副后角為8°副切削刃帶寬為0.250.3mm。擴(kuò)孔鉆部分設(shè)計(jì)： 1擴(kuò)孔鉆直徑查文獻(xiàn)6表2-2取20 2擴(kuò)孔鉆材料選用9SiCr 3槽數(shù)查文獻(xiàn)6表2-3取4槽 4槽形12°35°=1.5f=3.5，

38、h=4 5幾何參數(shù)查文獻(xiàn)6表2-560°=12°=0°=8°=20° 6工作部分長(zhǎng)度查表2-63mm 7刀具長(zhǎng)度80mm 8直徑公差0-0.02 9倒錐度100:0.2 10切削刃對(duì)公共軸線的斜向圓跳動(dòng)0.05 11工作部分對(duì)公共軸線的斜向圓跳動(dòng)0.04 刀具見圖：刀具的設(shè)計(jì)是比較專業(yè)與困難的，作為一個(gè)本科生要想獨(dú)立設(shè)計(jì)出一把合格的刀具，還是有一定的距離的，在此，由于本人的學(xué)習(xí)知識(shí)的能力及領(lǐng)會(huì)運(yùn)用知識(shí)的能力還有待進(jìn)一步提高，因此在本刀具的設(shè)計(jì)過程中大多是參考非標(biāo)準(zhǔn)刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)的相關(guān)計(jì)算并取得相關(guān)的參數(shù)。其結(jié)構(gòu)與普通刀具相同。只將某些在復(fù)合刀具中

39、的數(shù)據(jù)加以修改及修磨。5.量具設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中，工件的尺寸一般使用通用計(jì)量器具來測(cè)量，但在成批或大量生產(chǎn)中，多用極限量規(guī)來檢驗(yàn)。光滑極限量規(guī)是一種無刻度的專用檢驗(yàn)工具，用它來檢驗(yàn)時(shí)，只能確定工件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)，不能測(cè)量出工件的實(shí)際尺寸。檢驗(yàn)孔徑的極限量規(guī)叫做塞規(guī)。一個(gè)塞規(guī)按照被測(cè)孔的最大實(shí)體尺寸（即孔的最小極限尺寸）制造，另一個(gè)塞規(guī)按照被測(cè)孔的最小實(shí)體尺寸（即孔的最大極限尺寸）制造。前者叫做塞規(guī)的“通規(guī)”（或“通端”）， 后者叫做塞規(guī)的“止規(guī)”（或“止端”）。 塞規(guī)的通規(guī)用于檢驗(yàn)孔的體外作用尺寸是否超出最大實(shí)體尺寸，塞規(guī)的止規(guī)用于檢驗(yàn)孔的體外作用尺寸是否超出最小實(shí)體尺寸。使用時(shí)，塞

40、規(guī)的通規(guī)通過被檢驗(yàn)孔，表示被測(cè)孔徑大于最小極限尺寸；塞規(guī)的止規(guī)，塞不進(jìn)被檢驗(yàn)孔，表示被測(cè)孔徑小于最大極限尺寸，即說明孔的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢測(cè)孔是合格的。如果通規(guī)通不過被測(cè)工件或止規(guī)通過了被測(cè)工件，即可確定被測(cè)工件時(shí)不合格的。根據(jù)不同用途，可分為工作量規(guī)，驗(yàn)收量規(guī)和校對(duì)量規(guī)。工作量規(guī)的通端用代號(hào)T表示，止規(guī)用Z表示。此次設(shè)計(jì)工作量規(guī)100+0.02的工作量規(guī)量規(guī)工作尺寸的計(jì)算步驟：由極限與配合 基礎(chǔ) 第三部分：標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差數(shù)值表（GB/T1800.3-1998）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)孔的上下偏差為:ES=0.02EI=0由表5-2查出工作量規(guī)的制造公差T和位置要素Z，并確定量規(guī)的形狀公差和校對(duì)量規(guī)的制造公差：塞規(guī)制造公差 T=0.0024mm塞規(guī)為之要素 Z=0.0032mm塞規(guī)形狀公差 T/2=0.0012100+0.02的塞規(guī)工作尺寸：通規(guī)（T）上偏差=EI+Z+T/2=0+0.0032+0.0012=0.0044下偏差=EI+Z-T/2=0+0.0032+0.0012=0.0020磨損極限=EI=0止規(guī)（Z）上偏差=ES=0.02下偏差=ES-T=0.02-0.0024=0.0176工作圖：量規(guī)的技術(shù)要求：量規(guī)測(cè)量面的材料，可用淬硬