機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計-閥體加工工藝及鏜床夾具設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計（論文）題目閥體零件的加工工藝及夾具設(shè)計作者學(xué)院專業(yè)學(xué)號指導(dǎo)教師年月日-40-第三章機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計3.1機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計概述采用一定機(jī)械加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、各表面間相互位置及表面質(zhì)量，使之成為合格零件的過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。機(jī)械加工工藝過程由一定順序排列的若干道工序組成，每一道工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步及走刀等。一般設(shè)計機(jī)械加工工藝規(guī)程時應(yīng)遵循如下原則：必須可靠地保證零件設(shè)計資料中所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。必須達(dá)到正確、完整、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一。必須具有良好的操作性和檢測性，較好的經(jīng)濟(jì)性。盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全。機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的目的旨在通過對所給零件的分析研究，在已給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)條件下，查閱資料選擇合理的毛坯制造方法與毛坯尺寸，完成毛坯的設(shè)計，同時制定出能達(dá)到要求的合格零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計，其中包括毛坯設(shè)計、待加工表面加工方法的選擇、工序的安排、定位與夾緊面的選擇、機(jī)床、刀具、夾具、量具的選擇等。3.2選擇毛坯根據(jù)零件設(shè)計要求，確定毛坯種類、形狀、尺寸及制造精度等。毛坯的選擇對毛坯制造工藝、機(jī)械加工量、生產(chǎn)效率和加工過程等都有直接影響。毛坯的制造形式分為鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件和其他，毛坯種類的選擇主要依據(jù)以下幾個因素。設(shè)計圖樣規(guī)定的材料及力學(xué)性能。零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸。零件制造經(jīng)濟(jì)性。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)。現(xiàn)有的毛坯制造水平。毛坯的選擇鑄造的方式，零部件使用的材料是HT200。此外零件因為市場需求的關(guān)系，生產(chǎn)規(guī)模為中批生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是機(jī)床加工制造,和機(jī)床工作時基本上是不總是加速,但也有特殊要求在交變載荷和沖擊載荷,可以承擔(dān)一部分,所以采用金屬鑄造精度高的比較選擇毛坯鑄造時,這樣可以大大提高生產(chǎn)勞動力,與此同時,精度和表面質(zhì)量的加工可以做得很好,所以實用性的目的的機(jī)械性能可以保證。3.3加工方法的選擇及工藝路線的擬定工藝路線的擬定包括：定位基準(zhǔn)的選擇，各表面加工方法和加工方案的確定，加工階段的劃分，工序集中程度的確定，工序順序的安排以及選擇各工序所用的機(jī)床和工藝裝備等。當(dāng)然在設(shè)計過程之中基面的選擇也十分重要的步驟之一。在對是基面的選擇方面，要求能夠做到正確且嚴(yán)謹(jǐn)合理，只有這樣去要求才可以在加工質(zhì)量上得到應(yīng)有的保證，在生產(chǎn)率方面得到極大的提高。如果不這樣做的話，那么可能在加工工藝時，出現(xiàn)各種意想不到的問題，嚴(yán)重的話將會造成零件大批報廢，對財產(chǎn)造成極大的損失，使得生產(chǎn)進(jìn)度受到嚴(yán)重的影響。3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇定位是讓工件占有正確位置的過程，夾緊是指在工件定位后將其固定。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和進(jìn)基準(zhǔn)，若以未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)往往在第一道工序第一次裝夾中使用。如果定位基準(zhǔn)是經(jīng)過機(jī)械加工的，稱為精基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)的選擇原則不同。（1）粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇，主要考慮如何保證加工表面與不加工表面之間的位置和尺寸要求，保證加工表面的加工余量均勻和足夠，以及減少裝夾次數(shù)等。具體原則有以下幾個方面：粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇平整、面積大的表面；當(dāng)必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)；如果零件上所有表面都需機(jī)械加工，則應(yīng)選擇加工余量最小的毛坯表面作為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)一般只能使用一次；要保證工件上某重要表面的余量均勻時，應(yīng)選擇該表面作為定位粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，主要應(yīng)考慮如何保證加工表面之間的位置精度、尺寸精度和位置方便，其主要原則是：基準(zhǔn)重合原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則互為基準(zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則所在選擇精基準(zhǔn)的時候，考慮的重點(diǎn)是加工精度和安裝準(zhǔn)確度。3.4工序順序的安排在安排工序順序時，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理工序和輔助工序。機(jī)械加工工序的安排在安排機(jī)械加工工序時，應(yīng)根據(jù)加工階段的劃分、基準(zhǔn)的選擇和被加工表面的主次來決定，一般應(yīng)遵循以下幾個原則：先基準(zhǔn)后其他。先主后次。先粗后精。先面后孔。精加工與光整加工。熱處理工序及輔助工序的安排本加工工件的熱處理工藝有退火、正火、調(diào)質(zhì)。輔助工序有倒角、去毛刺。3.5工藝路線的擬定由于市場需求的影響，在生產(chǎn)前需要對部分批量生產(chǎn)進(jìn)行加工和發(fā)布。確定支架加工標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的，主要因為支架在各種分析加工、設(shè)計和制造中都非常重要，是不可缺少的部分。它體現(xiàn)在孔洞位置和完成加工的頂部平面，然后將考慮后續(xù)程序。3.5.1工序的合理組合一般經(jīng)過加工方法比較后，可以根據(jù)生產(chǎn)的類型、技術(shù)要求，并根據(jù)具體的生產(chǎn)條件，如機(jī)床需要知道生產(chǎn)過程中的工序編號。那么如何確定步驟的數(shù)量，基本上需要遵循以下幾個原則要求：（1）工序分散原則單一的工序可以知道其操作內(nèi)容十分的簡單，這樣才可實現(xiàn)切削用量的合理性和高效性，也方便通用相關(guān)設(shè)備的使用。工序分散原則使得對機(jī)床工藝裝備需求也比較簡單，生產(chǎn)工作量方面也比較小，這樣在產(chǎn)品的更換上才會顯得更加容易。所以因為這樣對工人的各方面的技術(shù)也就不會要求高。但存在設(shè)備需求量大、勞動力需求數(shù)量龐大，占用的生產(chǎn)面積也會比較大，另外生產(chǎn)流水線也會標(biāo)廠，這對于生產(chǎn)管理來說存在復(fù)雜難度高。（2）工序集中原則如果在生產(chǎn)商采用工序集中化的原則，可以有效的縮短生產(chǎn)流水線的長度，同時話可以減少占用的生產(chǎn)面積，在工件裝夾的次數(shù)上也會減少很多，相應(yīng)地也減少了勞動力的數(shù)量，此外還解放了生產(chǎn)管理的難度，更加有利于管理，使用的相關(guān)設(shè)備也會減少，在生產(chǎn)率方面也得到了很大的提高。但是這種原則多余設(shè)備的需求精度和技術(shù)要求比較高，這也使的勝場成本上增高了不少，在生產(chǎn)準(zhǔn)備方面的工作量也很大。為了考慮生產(chǎn)的要求，需要合搭配，特別是在權(quán)衡工序分散原則和工序集中原則這兩個方面。3.5.2工序的集中與分散在考慮工藝路線的制定時，首先要注意的是過程的數(shù)量，具體應(yīng)用過程濃度的原則或過程分散的原則需要根據(jù)實際情況來確定。工序集中其實是指利用以較少的工序數(shù)量實現(xiàn)完成加工零件的操作的選擇原則，與之相關(guān)的就是工序分散原則。因為這兩種工序的選擇上各有其自身的特點(diǎn)，所以實際的選擇要結(jié)合生產(chǎn)類型、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)和精度等多個方面考慮來最終確定該使用哪一種原則比較合理。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)控制技術(shù)在機(jī)床和加工中心也顯得十分重要了，在利用這種技術(shù)下載工序集中上能夠得到十分有效的解決，在單一工序上的生產(chǎn)也變得精度可控，在機(jī)械制造加工方面創(chuàng)造的戒指不容我們小看。3.5.3加工階段的劃分在確定了零件加工的工序選擇后，由于考慮到加工質(zhì)量問題，所以加工過程由以下步驟層次：（1）工序集中原則正在進(jìn)行粗加工，主要是為了切斷大部分多余金屬的加工，這可以對這些不必要的不需要加工的東西進(jìn)行精加工，從而保護(hù)設(shè)備和創(chuàng)造完美的精加工水平，這也減少了加工所需的時間，可以及時發(fā)現(xiàn)缺陷的空白，進(jìn)行處理。因為粗加工面臨的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的難度，這就使得加工使用的折別功率損耗比較大，對加工使用的設(shè)備還要求剛性兩好，精度當(dāng)然越高越好，只能說選用盡量好的設(shè)備，這樣可以是毛坯料加工出來更好。在粗糙度Ra的選擇上選取在80到100μm之間，粗加工公差等級在IT11到IT12之間。（2）半精加工階段粗加工之后還需要對加工料進(jìn)行半精加工處理，這個階段主要是完成精加工對于一些表面平整度的要求所進(jìn)行的操作，這樣可以加工余量上得到合理的保證。因此為了保證精加工的需求，在選擇的半精加工階段公差等級的時候選取在IT9到IT10范疇。粗糙度Ra的選擇上選取在10到1.25微米之間。（3）精加工階段完成以上兩個操作階段后，才輪到精加工階段進(jìn)行處理，主要是對于一些謝姐進(jìn)行行之有效的處理，切除加工工件上剩余的余量,確保加工零件的形狀、位置、尺寸和表面粗糙度的精度。因此，為了確保完成的需要，在精加工的加工精度選擇的時候選擇在IT6至IT7范疇，在精加工表面粗糙度Ra上選擇的時候應(yīng)在10至1.25微米的范疇之內(nèi)。3.5.4加工方案的比較在設(shè)計制造時，由于零件對尺寸、形狀公差的要求，以及對表面粗糙度等的要求，所以在大批量生產(chǎn)時考慮使用專用機(jī)床進(jìn)行加工和制造，可以大大提高生產(chǎn)率。同時也將帶動經(jīng)濟(jì)效益的快速發(fā)展，有效降低生產(chǎn)成本，在于配方設(shè)計中三種工藝設(shè)計方案的比較，力求找到最佳的加工方案。工序號工名序稱工序內(nèi)容1鑄造鑄造2時效處理時效處理3銑銑下端面4銑銑頂端面5銑鉆4-Φ10孔6銑銑94mm的兩側(cè)面7鏜鏜Φ25孔8鏜鏜Φ16，Φ20孔9車車Φ16孔，M36螺紋孔10鉆鉆4-M8螺紋孔11鉆鉆2-M8螺紋孔12檢驗檢驗13入庫入庫由以上各個加工余量確定毛坯圖尺寸，毛坯圖如下：圖3-1毛坯圖3.6工藝計算3.6.1確定加工余量的方法確定加工加工余量的方法有計算法、查表法和經(jīng)驗法三種，由于計算法較準(zhǔn)確，故此轉(zhuǎn)盤零件加工余量的確定采用計算法。3.6.2工序尺寸及公差計算確定工序尺寸的一般方法是由加工表面的最后工序往前推算，直至毛坯為止，可將各個工序的工序尺寸及其公差確定出來。最后工序的工序尺寸按零件圖樣標(biāo)注但無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈計算。根據(jù)各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定各工序公差，工序尺寸的公差按各工序經(jīng)濟(jì)精度確定，并按“入體原則”確定上下偏差。對于中批生產(chǎn)的鑄件，其機(jī)械加工余量由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-5，表2.3-9查得各表面加工余量如下表3.1轉(zhuǎn)盤各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差：表3.2轉(zhuǎn)盤各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差工序工序內(nèi)容加工余量等級單邊余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度Ra/μm123銑下端面銑頂端面鉆4-Φ10孔HGH2257050Φ106.36.36.345銑94mm的兩側(cè)面鏜Φ16孔HG2294Φ146.31.66789鏜Φ20孔車Φ16孔車M36螺紋孔鉆4-M8螺紋孔GJHH2234Φ18Φ14Φ30Φ81.612.53.2

3.23.7確定切削用量及工時3.7.1工序Ⅰ：銑下端面機(jī)床：立式銑床X5132刀具：端銑刀，材料：齒數(shù)銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》[7]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》[7]表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：實際銑削速度：進(jìn)給量：工作臺每分進(jìn)給量：：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》[7]表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：式（2-4）取刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動時間：式（2-5）3.7.2工序Ⅱ：銑頂端面機(jī)床：立式銑床X5132刀具：端銑刀，材料：齒數(shù)銑削深度：銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》[7]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》[7]表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2-1）有：實際銑削速度，由式（2-2）有：進(jìn)給量，由式（2-3）有：工作臺每分進(jìn)給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1。機(jī)動時間，由式（2-5）有：本工序機(jī)動時間3.7.3工序Ⅲ：鉆4-Φ10孔機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ101)進(jìn)給量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=30m/min3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns==955r/min與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min。現(xiàn)選取=1000r/min。所以實際切削速度==5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。t=i;其中l(wèi)=10mm;=4mm;=3mm;t=2x（）=2x（）=0.13(min)3.7.4工序Ⅳ：銑94mm的兩側(cè)面1.刀具的確定刀具選取端銑刀，刀片采用YG8，，，。2.銑削用量的計算銑削深度的確定由于機(jī)械加工余量不大,一次完成加工進(jìn)給量的確定及切削速度的計算根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表得出，則因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選?。?200當(dāng)＝1200r/min時因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取切削工時的計算切削工時：，，，則機(jī)動工時計算如下：3.7.5工序Ⅴ：鏜Φ25孔1.加工條件加工要求：鏜孔Φ25mm機(jī)床：臥式鏜床T616刀具：彎頭鏜刀2.計算切削用量查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得=25mm/min=0.07mm/z=9.6mm根據(jù)T616鏜床說明書，取=375r/min切削工時：L=2mm3.7.6工序Ⅵ：鏜Φ16，Φ20孔1.加工條件加工要求：鏜孔Φ16mm機(jī)床：臥式鏜床T616刀具：彎頭鏜刀2.計算切削用量查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得=25mm/min=0.07mm/z=9.6mm根據(jù)T616鏜床說明書，取=500r/min切削工時：L=2mm3.7.7工序Ⅶ：車Φ16孔，M36螺紋孔1)切削深度的確定單邊余量為Z=2mm2)進(jìn)給量的確定根據(jù)《機(jī)械工藝設(shè)計手冊》取f=0.8mm/r3)切削速度計算公式如下其中：=342,=0.15,=0.35,m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即=1.44,=0.8,=1.04,=0.81,=0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計算ns==566r/min與566r/min接近的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為600r/min。選轉(zhuǎn)速=600r/min。因此實際切削速度的如下==5)切削的工時計算t=i;其中l(wèi)=50mm;=4mm;=3mm;t=i=x1=0.11875(min)3.7.8工序Ⅷ：鉆4-M8螺紋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：min攻螺紋M8mm：選擇M8mm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：第四章鏜夾具設(shè)計4.1專用夾具簡介夾具是在金屬切削過程中，用來夾緊加工對象，使之占有正確加工位置，以接受加工的工藝裝置，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。它的主要作用是可靠地保證工件的加工質(zhì)量，減輕工人勞動強(qiáng)度，提高加工效率，充分發(fā)揮提高機(jī)床的使用性能。專用夾具是為滿足工件特定加工工藝的要求而設(shè)計制造的。其職能主要包括以下幾個方面：1.能夠確保所要加工的專用夾具表面的精度位置，比如常見的有效距離的精度上、還有專用夾具的平行度、以及專用夾具的同軸度等。2.專用夾具的使用能夠縮短需要的工作時間，這樣的話能在勞動生產(chǎn)率方面得到很大的提高。還可以縮減某一工序進(jìn)行過程之中所需的話費(fèi)的時間，比如說在加工工件時在加工輔助裝置所需的時間與在裝卸零部件方面所需的時間。此外通過利用專用夾具，可以在工件安裝上和轉(zhuǎn)換工作站安裝上，將需要的工作難度大大的簡化，提高工作時間利用率。安裝之前所說的話可以不再需要在繪制直線上和對齊上所花費(fèi)的輔助時間，這樣就可以節(jié)省該工序的繪制線。與此之外，在需要與多個工件夾具實現(xiàn)并行加工和生產(chǎn)的同時，少數(shù)工件的操縱時間將與工件的移動時間相同。一種旋轉(zhuǎn)多工位連續(xù)加工夾具，用于在加工某些工件時對其他工件進(jìn)行裝卸，使輔助時間與操縱時間相吻合?？傊?，專用夾具的在結(jié)構(gòu)上和功能上的不斷完善，使得生產(chǎn)和加工話費(fèi)的時間得到有效地縮短，這樣可以滿足目前提倡的持續(xù)生產(chǎn)需要。3.專用夾具的使用能夠擴(kuò)大機(jī)床的使用技術(shù)的有效范圍。比如說在普通車床上的鏜床裝入專用的夾具后能夠?qū)崿F(xiàn)鏜孔機(jī)的工作性能，通過使用專用夾具可以將通用機(jī)床的功能充分發(fā)揮和利用。4.專用夾具的使用能夠降低勞動的強(qiáng)度，這樣才能高效的確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行。在生產(chǎn)過程中所需要的專用夾具的場合恰當(dāng)?shù)牟捎脷鈩臃绞?、液壓方式或其他的方式，可實現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化、高度的自動化，從而勞動強(qiáng)度方面實現(xiàn)大幅度的降低，保障工人身體健康，因此保證生產(chǎn)過程的安全以及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，實現(xiàn)產(chǎn)品的高產(chǎn)。此外在加工大型的工件時候，比如說在車床床身的加工時，車床床身的下兩側(cè)，所需要的螺旋孔需要多次的進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，而且存在勞動強(qiáng)度比較大，安全存在隱患，但是當(dāng)采用電動旋轉(zhuǎn)鉆床專用夾具之后，使得這個問題迎刃而解，也提高了生產(chǎn)效率，在勞動強(qiáng)度上得到了大大降低，從而保證了生產(chǎn)安全和質(zhì)量穩(wěn)定。雖然專用夾具在在一些方面作用十分突出，但也存在一些不足之處，即特殊夾具的特殊性與產(chǎn)品品種之間的矛盾。由于特殊夾具只能在工件的一個工作過程中使用，夾具的數(shù)量隨著產(chǎn)品種類的增加而增加，使得存儲和管理困難;當(dāng)產(chǎn)品不再生產(chǎn)時，原有的設(shè)備不能重復(fù)使用，造成浪費(fèi)。與此同時，特殊夾具生產(chǎn)周期的設(shè)計也很長，生產(chǎn)的快速發(fā)展也是矛盾的。然而，在目前的機(jī)械工廠的大規(guī)模生產(chǎn)中，還是采用通用機(jī)床配合專用的夾具來實現(xiàn)產(chǎn)品的加工。4.2問題的提出閥體加工工藝及夾具設(shè)計在機(jī)械加工中占有十分重要的地位。傳統(tǒng)的機(jī)床使用的閥體加工工藝及夾具設(shè)計存在工作強(qiáng)度大，而且操作維護(hù)也不方便，這給生產(chǎn)帶來很大的困難，特別是增加了工人的工作強(qiáng)度，而且費(fèi)工費(fèi)時，若果閥體加工工藝及夾具設(shè)計不夠緊湊的情況下，生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)就大打折扣，這會使得生產(chǎn)的成本增加了很多，同時也影響了公司企業(yè)或工廠的效益和名譽(yù)，生產(chǎn)效率也會降低很多，所以著手設(shè)計全新的閥體加工工藝及夾具設(shè)計裝置勢在必行。課題提出一種全新的閥體加工工藝及夾具設(shè)計設(shè)計，不僅降低了引進(jìn)設(shè)備的成本增加，還可以大大提高生產(chǎn)的精度和生產(chǎn)效率，此外本設(shè)計的閥體加工工藝及夾具設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、工作性能十分可靠，同時也降低了工人的工作強(qiáng)度，所以閥體加工工藝及夾具設(shè)計設(shè)計與制造將會產(chǎn)生很大的市場效益，具有十分良好的經(jīng)濟(jì)效益和可行性。4.3夾具的設(shè)計4.3.1定位基準(zhǔn)的選擇采用已經(jīng)加工好的2-Φ10孔及端面作為定位，端面限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制1個自由度，這樣空間的六個自由度就限制完全了，同時采用壓板夾緊工件即可滿足要求。4.3.2切削力及夾緊力的計算由夾具裝配圖可以看出,由于水平方向上有兩個定位銷,所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適,只用考慮Z軸上的夾緊力就可以了.查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-3得:式中:=×1.0×1.0×1.0×1.0=1.10所以,=587.5N在計算切削力時,必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi).查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》,表1-2-1可知:所以,切削力=1.5×1.2×1.0×1.0×1.3×1.0×1.5×587.5=2062.13N因本夾具主要夾緊力是螺母夾緊,查《機(jī)械加工工藝師手冊》表17-30得:夾緊力N=7950N此時,實際夾緊力已大于所需2062.13N的加緊力了,所以本夾具可安全工作。4.4誤差分析在誤差分析之前，需要知道什么是工件的定位，所謂工件的定位其實就是在同一種生產(chǎn)工序中利用夾具生產(chǎn)時，使需要生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)部件擺在正確的位置的機(jī)械加工的工藝。但是在生產(chǎn)時會因為各種潛在的因素導(dǎo)致存在誤差，有的生產(chǎn)誤差會很大，這樣的產(chǎn)品生產(chǎn)出來就成了完全不合格的產(chǎn)品，有的生產(chǎn)誤差就會非常小，在我們能夠接受的范圍內(nèi)，這一類產(chǎn)品我們暫且認(rèn)為其使合格的產(chǎn)品，能夠在現(xiàn)在的市場銷售。在現(xiàn)在的市場無論是食品加工還是機(jī)械加工的攻擊，都會在標(biāo)稱值后面看到正負(fù)多少的標(biāo)識，也就是說生產(chǎn)過程中會存在誤差，因此誤差的分析，對于產(chǎn)品的合格和銷售至關(guān)重要。那么定位誤差又是如何產(chǎn)生該如何處理，其實定位誤差主要因為工件在加工過程中采用調(diào)整法進(jìn)行加工操作時，因為存在不確定的定位造成的偏離工序生產(chǎn)基準(zhǔn)的位置相對誤差。比如說在加工基件的時候，使用的夾具偏離加工刀具或者說夾具偏離切削成形過程運(yùn)動的位置，在進(jìn)行調(diào)整期間產(chǎn)生的誤差。因此在設(shè)計中，將會存在各種潛在的因素導(dǎo)致存在誤差，這樣就會導(dǎo)致產(chǎn)品存在各種差異性，產(chǎn)品的性能也會受到不同程度的影響。設(shè)計時采用計算機(jī)軟件AutoCAD繪圖軟件進(jìn)行圖紙的繪制，在液壓三爪夾具的圖紙設(shè)計時，需要對各種參數(shù)進(jìn)行合理的理論推算和經(jīng)驗公式，這樣才會使得我們進(jìn)行誤差分析行之有用的去解決可能出現(xiàn)的各種問題，在確定液壓三爪夾具的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)后，就可以使用軟件進(jìn)行3D圖形的繪制和仿真分析，對其使用壽命和硬度進(jìn)行計算和分析，在定位尺寸鏈的正計算和定位尺寸鏈的反計算這個地方的計算特別重要。(a) 正計算在進(jìn)行計算的時候，首先時定位尺寸鏈的正計算，由現(xiàn)有已知的條件下進(jìn)行的計算，已知的條件就是定位元件的尺寸公差，然后使用定位尺寸鏈通過公式求解封閉環(huán)公差，封閉環(huán)公差也就是常稱為的定位誤差。有的生產(chǎn)誤差會很大，這樣的產(chǎn)品生產(chǎn)出來就成了完全不合格的產(chǎn)品，那么這些產(chǎn)品就需要對精度進(jìn)行調(diào)整，但是有的生產(chǎn)誤差就會非常小，在我們能夠接受的范圍內(nèi)，這一類產(chǎn)品我們暫且認(rèn)為其使合格的產(chǎn)品，能夠在現(xiàn)在的市場銷售。(b) 反計算在進(jìn)行計算的時候，其次時定位尺寸鏈的反計算，是在已經(jīng)知道封閉環(huán)的尺寸和封閉環(huán)的公差情況下,然后根據(jù)理論計算得到各個組成環(huán)的運(yùn)用公差。所有項目和設(shè)計的完成并不是一帆風(fēng)順的，在閥體加工工藝及夾具設(shè)計設(shè)計中，同時我也遇到了很多大大小小的問題，特別是在幾種因數(shù)會引起工件安裝誤差的分析上，可是經(jīng)過與同學(xué)討論和老師的悉心指導(dǎo)，使得問題得以解決，現(xiàn)在對工件安裝存在的誤差分析總結(jié)如下：1.夾具自身就存在一定的誤差;2.夾具使用在機(jī)床上，由于安裝的調(diào)整引起的誤差;3.在安裝時工件夾緊的時候,整個夾具可能因為產(chǎn)生的形變或其它元件也因為受力產(chǎn)生彈性變形引起的誤差;4.工件由于在定位基準(zhǔn)的時候和工件由于與定位元件接觸后的產(chǎn)生的變形引起的誤差;5.工件由于在定位基準(zhǔn)上和實際所設(shè)計的基準(zhǔn)不能夠重合引起的不必要的誤差;6.所有的安裝并不能保證都安裝嚴(yán)緊，會存在一定的縫隙，這就使工件定位基準(zhǔn)面在與定位元件因為縫隙引起一定的位移，也將會長生誤差。仔細(xì)分析自己在閥體加工工藝及夾具設(shè)計設(shè)計中的困難，令我深刻明要完成一項工程項或設(shè)計并不像我們想的理所當(dāng)然，這中間涉及到很多的因素，特別是在進(jìn)行一個完整的機(jī)械設(shè)計，我們需要掌握豐富的理論知識和實戰(zhàn)項目經(jīng)驗，此外還必須有一個好的團(tuán)隊。此外在設(shè)計中，我還顯現(xiàn)出一個嚴(yán)重缺點(diǎn)那就是理論學(xué)習(xí)還有很大的不足之處，這使的在設(shè)計過程中我時時刻刻都感覺到無比的緊張，當(dāng)看到同學(xué)們的奮斗努力，辛勤的付出和構(gòu)思，我深刻明白了理論知識的重要性，也明白了設(shè)計還需要到實踐中去，只有這樣才能將課本學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用到工程項目中去。(1)移動時基準(zhǔn)位移誤差（式5-5）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得：==(2)轉(zhuǎn)角誤差（式5-6）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙————削邊銷孔的最大偏差————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其中：則代入（式5-6）得：則：經(jīng)檢驗合格4.5圖紙說明鏜裝配圖如下:圖4.1鏜裝配圖夾具體附圖如下：圖4-2鏜夾具體圖4.6夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在夾具設(shè)計中,為了提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先關(guān)注夾緊過程，夾緊機(jī)構(gòu)選用移動壓板壓緊,當(dāng)我們把工件,使用一面兩銷把工件的六個自由度的空間限制后，我們移動壓板完成后,試著接觸工件旋轉(zhuǎn)螺母和夾緊工件。這是鏜桿放入鏜套，即可以開始加工工件。第五章銑夾具設(shè)計5.1定位基準(zhǔn)的選擇我們使用端面和2-Φ10孔作為定位基準(zhǔn)，橫向限制三自由度，圓柱銷限制到兩個自由度，削邊銷限制一個自由度，這樣的空間限制共六個自由度。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定采用移動壓板作為緊固裝置。5.2定位方案的設(shè)計本夾具采用平面和孔定位，一面兩銷經(jīng)典的定位方式，采用圓柱銷和削邊銷定位，定位元件如下圖：圓柱銷如下圖5-1：圖5-1削邊銷如下圖5-2：圖5-25.3夾緊方案的設(shè)計本夾具采用一面兩銷定位，限制空間的6個自由度，同時采用移動壓板夾緊工件即可滿足要求。移動壓板如下圖5-3：圖5-35.4切削力及夾緊力計算（1）刀具：采用立銑刀φ30mmz=24機(jī)床：x51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1所以（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級數(shù)為6.8級螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力5.5定位誤差分析(1)移動時基準(zhǔn)位移誤差（式5-5）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得：==(2)轉(zhuǎn)角誤差（式5-6）式中：————圓柱銷孔的最大偏差————圓柱銷孔的最小偏差————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙————削邊銷孔的最大偏差————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其中：則代入（式5-6）得：則：經(jīng)檢驗合格5.6圖紙說明銑裝配圖如下：圖5-1銑裝配圖另附銑夾具圖5-2如下：圖5-2銑夾具圖5.7夾具設(shè)計及操作簡要說明采用移動壓板夾緊工件，采用圓柱銷和削邊銷定位，限制空間的六個自由度，即可滿足要求，整個夾具設(shè)計整體上本著簡單操作方便的原則，裝卸方便，可以大大提高加工效率。第六章結(jié)論本課題所設(shè)計的閥體加工工藝及夾具設(shè)計設(shè)計在經(jīng)過長時間的準(zhǔn)備，從一步步的構(gòu)思到設(shè)計，從一點(diǎn)點(diǎn)功能設(shè)計到實現(xiàn)的過程中，讓我非常清楚地認(rèn)識到機(jī)械設(shè)計任務(wù)的設(shè)計和生產(chǎn)加工的全過程，知道在進(jìn)行一個完整的機(jī)械設(shè)計需要準(zhǔn)備多少東西，從軟件安裝到軟件繪圖，再到實現(xiàn)設(shè)計，我需要合理地去安排，此外在機(jī)械設(shè)計期間我學(xué)習(xí)到了機(jī)械設(shè)計的一般常用方法，還學(xué)習(xí)掌握了機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律并加以實踐；在此設(shè)計過程中我還將課本上的知識學(xué)以致用，理論結(jié)合實踐，另外在時間過中對出現(xiàn)的問題的我經(jīng)過仔細(xì)分析克服重重困難是問題得以解決，使自己分析問題的能力得到了大大提高；還學(xué)會了運(yùn)用計算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的計算、比例圖的繪制、查閱國內(nèi)外中英文參