三用閥右閥筒工藝規(guī)程及鉆φ27孔夾具設(shè)計

三用閥右閥筒工藝規(guī)程及鉆φ27孔夾具設(shè)計,三用閥右閥筒,工藝,規(guī)程,27,夾具,設(shè)計 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 題目：三用閥右閥簡工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 二級學(xué)院（直屬學(xué)部）： 專業(yè)： 班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 評閱教師姓名： 職稱： 年 月 摘 要 三用閥右閥簡零件加工工藝設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及切削用量設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，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，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量。 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計一副夾具。 關(guān)鍵詞：加工工藝 夾具設(shè)計 工藝 工序 切削用量 25 Abstract Three way valve right valve Jane parts processing technology was designed to include parts machining process design, process design and cutting design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide each work order process equipment and cutting parameters. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig. Keywords: processing fixture design process of cutting parameters 目 錄 摘 要 II 目 錄 IV 第1章 序 言 6 第2章??? 零件的分析 7 2.1零件的作用與組成 7 2.2零件的工藝分析 8 第3章??工藝規(guī)程設(shè)計 9 3.1 確定毛坯的制造形式 9 3.2 基面的選擇 9 3.3確定工藝線路 9 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 10 3.4.1 機床選用 10 3.4.2 選擇刀具 10 3.4.3 選擇量具 11 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 3.6確定切削用量及基本工時 13 3.6.1 工序Ⅰ 13 3.6.1.1確定粗車左端面的切削用量 13 3.6.2 工序Ⅱ 15 3.6.3 工序Ⅲ 15 3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量 15 3.6.3.2確定半精鏜內(nèi)孔的切削用量 17 3.6.4 工序Ⅶ 18 3.6.5 工序Ⅷ 18 第3章 夾具設(shè)計 20 3.1概述 20 3.2方案設(shè)計 20 3.3定位基準的選擇 20 3.4切削力和夾緊力的計算 20 3.5 定位誤差分析 21 3.6 導(dǎo)向裝置設(shè)計 21 3.7夾具設(shè)計及操作說明 22 總 結(jié) 23 致 謝 24 參 考 文 獻 25 三用閥右閥簡工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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械或機械制造業(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，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。 零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。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，保證尺寸證零件的加工質(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。 畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行了實習(xí)之前對所學(xué)的各科課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甑拇髮W(xué)生活中占有重要的地位。 我們這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計DZF三用閥，該三用閥主要用于煤礦液壓支柱系統(tǒng)。所以我們對該三用閥的閥筒、彈簧等零件進行了設(shè)計和校核，并進行了強度計算。經(jīng)過查閱資料等多方面行到了綜合訓(xùn)練，我們具有了初步結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合能力。 由于三用閥用在液壓系統(tǒng)中，因此也要對其閥筒進行流體力學(xué)的強度計算，同時，用在煤礦液壓支柱上，難免要出現(xiàn)一些故障，將在此設(shè)計中一一的去解 除和有效的進行維護。以及在裝配過程中要注意的事項。三用閥可以說是個比較精密的零件，所以在加工當中要特別要保證其精度，以防止出現(xiàn)泄露。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己的未來從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計中能夠鍛煉自己的分析問題的能力、解決問題的能力，為自己今后參加祖國“四化”建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。 由于我們所學(xué)的大多數(shù)是書面知識與實際運用總有一定的差距，故在本設(shè)計中有差錯和不足之處，墾請老師給予批評指正。在此感謝各位老師的指導(dǎo)和幫助，使我能夠順利完成本次設(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。 第2章??? 零件的分析 2.1零件的作用與組成 本產(chǎn)品是液恒阻式單體液壓支柱，DJA、DJB、DFB型金屬配合使用供煤礦工作支護頂板用，用時可供綜合機械廠化采煤工作面端頭支護頂板用， 也適合于綜采端頭支架鉚固點支柱或其他巷道內(nèi)的一般支護，金屬頂梁與各種類型的單體金屬頂梁與各種類型的單體金屬頊梁單體金屬支柱配合組成金屬支架供煤礦 在水平及緩頃斜回采工作面支護的一種高強度頂梁中使用，三用閥是供液壓系統(tǒng)的零件，相當于一個輪胎的一個閥門。 三用閥包括單項閥、安全閥、卸載閥，安全閥保證支柱具有恒阻特性，當外載壓迫支柱使內(nèi)部液壓達到額定值后，安全閥啟，支柱溢流并下縮，將液壓降 低后，安全閥關(guān)閉。安全閥的開啟與關(guān)閉壓力反映了支柱的恒阻特性DZF.00三用閥是DZ礦用單體液壓支柱上的一個主要部件，是支柱的心臟部分，它能完成 支柱升柱，初撐和降柱工作，并能使支柱穩(wěn)定在任一高度上，保持額定工作阻力使之成為恒阻式支柱，它能保證采煤工作面上有一個較安全的工作環(huán)境。 該種用于煤礦井下單體液壓支柱的《具有節(jié)流卸載的三用閥》，屬于機械工程領(lǐng)域。三用閥由進液單向閥、安全閥及卸載閥組成。$由于增設(shè)了過濾器， 大大提高了閥的抗污能力，減輕了污物對三用閥本身及單體液壓支柱的磨損，同時過濾器拆裝簡便，便于清洗，可重復(fù)使用。此閥具有環(huán)形節(jié)流間隙，使卸載時流經(jīng) 卸載閥閥墊的工作液沖刷力降低，從而延長了三用閥的使用壽命，同時減輕了卸載時的液壓沖擊，增強了整個系統(tǒng)的安全性。 2.2零件的工藝分析 本次設(shè)計是設(shè)計三用閥的右閥筒，從零件圖上可以看出，這是個加工難度很大的零件，因為零件所要求的公差范圍很小，為了保證加工時的精度，同時為 了提高生產(chǎn)效率，我們在加工φ27孔時設(shè)計了專用的夾具，同時在加工內(nèi)外圓表面時所要求的精度很高，我要經(jīng)過粗加工、精加工，甚至半精加工才能保證加工精 度，尤其是內(nèi)表面φ28H9、φ26.8、φ27.8的溝糟，因為是用在液壓系統(tǒng)中，所以要保證其密封性，還要進行光整加工，表面還要鍍青銅。 當選擇并決定某個零件進行數(shù)控加工后，并不等于要把它所有的加工內(nèi)容都包下來，而可能只是對其中某一部分進行數(shù)控加工，因此必須對零件圖紙進行認真的工藝性分析，確定那些是最適合，最需要進行數(shù)控加工的內(nèi)容和工序。在選擇并做出決定時，應(yīng)結(jié)合本單位的實際，立足于解決難題，攻克關(guān)鍵和提高生產(chǎn)效率，充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢，具體選擇時，一般可按下列順序考慮： （1） 通用機床無法加工的內(nèi)容應(yīng)作為首先選擇內(nèi)容 1）由輪廓曲線構(gòu)成的回轉(zhuǎn)表面 2）具有微小尺寸要求的結(jié)構(gòu)表面 3）同一表面采用多種設(shè)計要求的結(jié)構(gòu) 4）表面間有嚴格幾何關(guān)系要求的表面 （2） 通用機床難加工質(zhì)量難以保證的內(nèi)容應(yīng)作為重點選擇內(nèi)容 1）表面間有樣位置精度要求但在普通機床上無法一次安裝加工的表面 2）表面粗糙度要求很嚴的錐面，曲面，端面等 （3） 通用機床加工效率低，工人手工操作勞動強度大的內(nèi)容可在數(shù)控機床上存在富余能力的基礎(chǔ)上進行選擇，一般不宜選擇采用數(shù)控加工 1） 需要通過較長時間占機調(diào)整的加工內(nèi)容 2） 不能在一次安裝中加工完成的其他零星部位，采用數(shù)控加很麻煩，效果不明顯，可安排通用機床補加工。此外，在選擇和決定加工內(nèi)容時，也要考慮生產(chǎn)批量，現(xiàn)場生產(chǎn)條件，生產(chǎn)周期等情況。 第3章??工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 零件為鋼制零件，考慮到用在三用閥的液壓系統(tǒng)中，必須要承受很大的沖擊力，而且內(nèi)表面必須非常的光滑，不準有任何一點的毛刺，所以不緊要求要精磨，還要表面鍍青銅，以便能增加表面光滑性，同時能使零件更好的密封性和耐磨性。因為零件為大批量生產(chǎn)，所以零件的毛坯制造形式選擇鑄造的方法來制造。零件的輪廓尺寸不太大，用這種方法能提高生產(chǎn)率，這樣也能更好的保證其加工精度，從而能提高了經(jīng)濟效益。 3.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇，對像軸承通蓋這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果以外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。零件圖中給出了以中心軸線為基準，加工時零件繞基準軸線作無軸向移動旋轉(zhuǎn)一周時，最后選取外圓做為粗基準，利用三爪卡盤卡住這個面做主要定位面。 對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 3.3確定工藝線路 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是零件的尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能夠妥善的得到保證。生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮用萬能性機 床配以專用夾具。并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當考試經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降，這樣才能提高生產(chǎn)效益。 1、工藝路線方案一： ? 工序Ⅰ：粗車φ36表面、粗車φ42、φ48表面 ????? Ⅱ：精車φ36表面，并車削螺紋M36×1.5×6g ????? Ⅲ：精車φ42外圓表面、精車φ48外表面 ????? Ⅳ：倒角1×45，2×45 ????? Ⅴ：粗車3×φ34、粗車φ36溝糟 ????? Ⅵ：精車3×φ34、精車φ36溝糟，并倒圓角R1、R0.1 ????? Ⅶ：車內(nèi)角15度，? ????? Ⅷ：鏜內(nèi)環(huán)φ28、鏜內(nèi)溝糟φ27，φ29、φ17內(nèi)表面， ????? Ⅸ：倒角落1×45度內(nèi)角 Ⅹ：鉆孔φ27 ????? Ⅺ：精磨各個表面，去毛刺 ????? Ⅻ：光整加工，表面鍍青銅 2、工藝路線方案二： 工序 Ⅰ：車內(nèi)倒角15度角，粗鏜并精鏜φ28內(nèi)表面 ?Ⅱ： 粗鏜并精鏜φ27的內(nèi)溝糟 Ⅲ ：粗鏜并精鏜φ29、φ17內(nèi)表面 Ⅳ ：倒角1×45度角 ?Ⅴ：粗車φ36表面，φ42、φ48外表面 ?Ⅵ：精車φ36、并車削螺紋M36 ?Ⅶ：粗車3×φ34的外溝糟 ?Ⅷ：精車φ36溝糟并倒圓角R1，R0.1 ?Ⅸ：鉆孔φ27 ?Ⅹ：精磨整個表面，去毛刺，達到預(yù)期的要求的精度 ?Ⅺ：光整加工，表面鍍青銅。 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案二的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案一減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。選擇方案一。 3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3.4.1 機床選用 ①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表４.２-７。 ②.工序Ⅸ是鉆孔，選用Z5125A搖臂鉆床。 ③.工序Ⅹ是銑4條寬度為15深度為5的槽,這兩個面的要求精度不高,從經(jīng)濟角度看,采用XA6132。 3.4.2 選擇刀具 ①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 ②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。 ③.磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機械加工工藝手冊》（主編 徐圣群） 表12-47，選擇雙斜邊二號砂輪。 3.4.3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。 3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “軸承通蓋” 零件材料為HT200，查《機械加工工藝手冊》（以后簡稱《工藝手冊》），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度HB為143～269，表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。 表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性，采用機器砂模造型鑄件。 表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級 鑄造方法 公差等級CT 灰鑄鐵 砂型手工造型 11~13 砂型機器造型及殼型 8~10 金屬型 7~9 低壓鑄造 7~9 熔模鑄造 5~7 根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。 3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值 鑄件基本尺寸 公差等級CT 大于 至 10 63 100 160 100 160 250 3 4 5 根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為10級的公差數(shù)值為3。 鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 鑄件毛坯圖 3.6確定切削用量及基本工時 切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。 3.6.1 工序Ⅰ 粗車端面及外圓，倒角為。，已知加工材料為灰鑄鐵，鑄件，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。 3.6.1.1確定粗車左端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （3-1） ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，C620—1機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= == （3-8） 3.6.2 工序Ⅱ 掉頭，粗車的端面及外圓，粗車端面 本工序仍為粗車。已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 采用工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時間如下： a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=56 3.6.3 工序Ⅲ 半精車外端面及外圓，半精車臺階 3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，C620—1機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 3.6.3.2確定半精鏜內(nèi)孔的切削用量 所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀，主偏角為K=45，直徑為16mm的圓形鏜刀，其耐用度為。 ①.確定切削深度 a ②.根據(jù)表1.5，當半精鏜鑄料，鏜刀直徑為，a≤，鏜刀伸出長度時，進給量為：。 ③ .確定切削速度 按表1.27的計算公式確定 V = （3-16） 式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 選擇CA6140機床轉(zhuǎn)速：n= n =1200=20 實際切削速度為： v = 2.08 ④.確定基本時間 確定半精鏜孔的基本時間50s 3.6.4 工序Ⅶ 掉頭，車槽. 本工序仍半精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 3.6.5 工序Ⅷ 鉆孔，本工序采用計算法。 表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途 標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途 GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0 在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔 GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0 在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔 選用鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。 表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自GB6137-85） mm 直徑范圍 直柄麻花鉆 l l1 >11.80～13.20 151 101 表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （o） d (mm) β 2ф αf ψ 8.6～18.00 30 118 12 40～60 表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度 （1）后刀面最大磨損限度mm 刀具材料 加工材料 鉆頭 直徑d0（mm） ≤20 高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8 （2）單刃加工刀具耐用度T min 刀具類型 加工材料 刀具材料 刀具直徑d0（mm） 11～20 鉆頭（鉆孔及擴孔） 鑄鐵、銅合金及合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5～0.8mm刀具耐用度T = 60 min ①.確定進給量 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.25～0.65,根據(jù)表4.13中可知，進給量取f=0.60。 ②.確定切削速度 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17） 則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150 則實際切削速度 = = =11.8 ③.確定切削時間 查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T= （3-19） 其中 l= l=5 l=2～3 則： t= =9.13 第3章 夾具設(shè)計 3.1概述 在機床對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機床上占有正確的位置，然后通過夾緊機構(gòu)使工件正確位置固定不動，這一任務(wù)就是由夾具來完成。 對于單件、小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以夾緊時往比較費時間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。本零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形也不適于使用通用夾具，為了保證工件精度， 提高生產(chǎn)效率，設(shè)計專用夾具就顯得非常必要。 3.2方案設(shè)計 方案設(shè)計是夾具設(shè)計的第一步，也是夾具設(shè)計關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計的好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會造成不能滿足工件加工要求，或加工精度不能達到設(shè)計要求，因此必須慎重考慮。設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則：定位裝置要確保工件定位準確和可靠，符合六位定位原理。夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單，操縱力小而夾緊可靠，力爭造價低。 3.3定位基準的選擇 我們采用已經(jīng)加工好的內(nèi)孔及其端面作為定位基準，內(nèi)孔和端面共限制5個自由度，這樣還有一個旋轉(zhuǎn)的自由度沒有限制，為了保證空間工件定位準確，我們需要限制6個自由度，因此我們采用一銷來限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。這樣空間6個自由度就限制完了。 3.4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。因此進行夾緊力計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.5 定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和兩銷，孔與銷間隙配合。 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近擋銷的一面，而定位銷的會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當能滿足定位要求。 3.6 導(dǎo)向裝置設(shè)計 因為我們所加工的孔是螺紋孔，因此我們需要先鉆螺紋底孔，然后攻絲，且我們是批量生產(chǎn)，因此用固定和可換鉆套難以滿足要求，為了能很好的提高生產(chǎn)效率，我們采用快換鉆套，當我們加工完螺紋底孔后，通過壓緊螺釘迅速取出鉆套，然后開始攻絲，查機床夾具設(shè)計手冊知，快換鉆套的結(jié)構(gòu)和具體尺寸如下： 3.7夾具設(shè)計及操作說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了壓板壓緊的方式。由于本夾具是對工件進行鉆削加工面，因此工件的主要受力是鉆削力，因為鉆削力是向下的，我們采用的是鉸鏈壓板壓緊，壓緊力也是向下的，鉆削力和壓緊力方向相同，因此更容易保證工件的穩(wěn)定性，我們采用定位銷和擋銷定位，當我們裝上工件好，旋轉(zhuǎn)工件，使其靠上擋銷工件即定好位置，然后用鉸鏈壓板壓緊，再翻轉(zhuǎn)鉆模板使其處于水平位置即可開始加工工件，當我們卸下工件時，移開星形手柄然后松開，即可取出工件。 總 結(jié) 畢業(yè)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，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(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。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，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 這次畢業(yè)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。 這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?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。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(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，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [8] [周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。 [9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。 [11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。 [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17