前言加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。

机床夹具已成为机械加工中的重要装备。

机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。

随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。

目录1前言 (12阀体加工工艺规程设计 (32.1零件的分析 (32.1.1零件的作用 (32.1.2零件的工艺分析 (32.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式 (42.2.2基面的选择 (42.2.3确定工艺路线 (42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (52.2.5确定切削用量 (62.3小结 (123专用夹具设计 (143.1钻φ4孔夹具设计 (143.1.1定位基准的选择 (143.1.2定位元件的设计 (143.1.3定位误差分析 (143.1.4钻削力与夹紧力的计算 (143.1.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 (153.1.6夹紧装置的设计 (383.1.7夹具设计及操作的简要说明 (383.2小结 (394结束语 (40参考文献 (412 阀体加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是阀体,它的主要的作用是用来支承,阀体中的左端平面与中孔有配合要求,起回油密封作用,是阀类组件中非常重要的零件。

阀体加工精度工件的加工质量,一旦密封精度降低,则阀体组件的使用价值也将大打折扣。

2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。

阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。

现分析如下:(1主要加工面:1铣下平面保证尺寸52mm,平行度误差为0.032铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.023镗上、下面平面各孔至所要求尺寸,并保证各位误差要求4钻侧面4—M8螺纹孔5钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔(2主要基准面:1以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面2以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是上平面各孔及左端平面各孔2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。

中等批量生产,而且零件的轮廓尺寸较大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。

便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。

2.2.2基面的选择(1粗基准的选择对于本零件而言,按照互为基准的选择原则,选择本零件的下表面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台进行加紧,利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准,以限制z、z、y、y、五个自由度。

再以一面定位消除x、向自由度,达到定位,目的。

(2精基准的选择主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用已加工结束的上、下平面作为精基准。

2.2.3确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工艺路线的比较与分析:第二条工艺路线不同于第一条。

通过分析发现这样的变动提高了生产效率。

而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。

采用互为基准的原则,先加工上、左两平面,然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,上、左两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。

符合先加工面再钻孔的原则。

若选第二条工艺路线,并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。

所以发现第一条工艺路线并不可行。

如果选取第一条工艺方案,先镗上、下平面各孔,然后以这些已加工的孔为精基准,加工其它各孔便能保证4-M8 从提高效率和保证精度这两个前提下,发现第一个方案比较合理。

所以我决定以第二个方案进行生产。

具体的工艺过程见工艺卡片所示。

2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定阀体的材料是HT200,生产类型为大批生产。

由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。

由于本设计规定零件为大批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。

1加工阀体的上下平面,根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm ,粗加工2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求,精加工1mm ,2镗左端平面中孔时,由于粗糙度要求0.2a R m μ=,因此考虑加工余量2.5mm 。

可一次粗加工2mm ,一次精加工0.5就可达到要求。

3加工4-M8底孔,根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm 。

可一次钻削加工余量1.1mm ,一次攻螺纹0.1就可达到要求。

4加工锥孔时,根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm 。

可一次钻削加工余量1.1mm ,一次攻螺纹0.1mm 就可达到要求。

5加工下平面台阶面各小孔,粗加工2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求,精加工1mm ,可达到要求。

2.2.5确定切削用量工序1:粗、精铣阀体下平面(1粗铣下平面加工条件:工件材料: HT200,铸造。

机床:X52K 立式铣床。

查参考文献[7]表30—34刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀,材料:15YT ,100D mm = ,齿数8Z =,此为粗齿铣刀。

因其单边余量:Z=2mm所以铣削深度p a :2p a mm =每齿进给量f a :根据参考文献[3]表2.4-75,取0.12/f a mm Z =铣削速度V :参照参考文献[7]表30—34,取 1.33/V m s =。

机床主轴转速n :1000V n dπ= 式(2.1式中 V —铣削速度;d —刀具直径。

由式2.1机床主轴转速n :10001000 1.3360254/min 3.14100V n r d π⨯⨯==≈⨯按照参考文献[3]表3.1-74 300/min n r =实际铣削速度v : 3.14100300 1.57/1000100060dnv m s π⨯⨯==≈⨯进给量f V :0.128300/60 4.8/f f V a Zn mm s ==⨯⨯≈ 工作台每分进给量m f : 4.8/288/min m f f V mm s mm === εa :根据参考文献[7]表2.4-81,40a mm ε=(2精铣下平面加工条件:工件材料: HT200,铸造。

机床: X52K 立式铣床。

参考文献[7]表30—31刀具:高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀:15YT ,100D mm = ,齿数12,此为细齿铣刀。

精铣该平面的单边余量:Z=1mm铣削深度p a :1p a mm =每齿进给量f a :根据参考文献[7]表30—31,取0.08/f a mm Z = 铣削速度V :参照参考文献[7]表30—31,取0.32/V m s = 机床主轴转速n ,由式(2.1有:100010000.326061/min 3.14100V n r d π⨯⨯==≈⨯按照参考文献[7]表3.1-31 75/min n r =实际铣削速度v : 3.14100750.4/1000100060dnv m s π⨯⨯===⨯进给量f V ,由式(1.3有:0.151275/60 2.25/f f V a Zn mm s==⨯⨯= 工作台每分进给量m f : 2.25/135/min m f f V mm s mm === 粗铣的切削工时被切削层长度l :由毛坯尺寸可知75l mm =,刀具切入长度1l :10.5((1~3l D =+0.5(100(1~37mm =+=刀具切出长度2l :取mm l 22=走刀次数为1机动时间1j t :1217572 1.13min 288j m l l l t f ++++==≈ 根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间1 1.04f t =精铣的切削工时被切削层长度l :由毛坯尺寸可知75l mm =刀具切入长度1l :精铣时1100l D mm ==刀具切出长度2l :取mm l 22=走刀次数为1机动时间2j t :122751002 1.09min 135j m l l l t f ++++==≈ 根据参考文献[5]表2.5-45可查得铣削的辅助时间2 1.04f t =铣下平面的总工时为:t=1j t +2j t +1f t +2f t =1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序2:加工上平面,各切削用量与加工上平面相近,因此省略不算,参照工序1执行。

工序:粗镗Φ16H12的孔机床:卧式镗床618T刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:5YT切削深度p a : 2.0p a mm =,毛坯孔径014d mm =。

进给量f :根据参考文献表 2.4-66,刀杆伸出长度取mm 200,切削深度为F a=2.0mm 。

因此确定进给量0.2/f mm r =。

切削速度V :参照参考文献[3]表2.4-9取 2.4/144/min V m s m ==机床主轴转速n :10001000144804.56/min 3.1414V n r d π⨯==≈⨯, 按照参考文献[3]表3.1-41取1000/min n r =实际切削速度v : 3.14161000 2.98/1000100014dnv m s π⨯⨯==≈⨯工作台每分钟进给量m f :0.21000200/min m f fn mm ==⨯=被切削层长度l :35l mm =刀具切入长度1l :1 2.5(2~32 6.3330pr a l mm tgk tg =+=+≈︒刀具切出长度2l :mm l 5~32= 取mm l 42=行程次数i :1=i机动时间1j t :12135 6.3340.227min 200j m l l l t f ++++==≈ 查参考文献[1],表2.5-37工步辅助时间为:2.61min精镗下端孔Φ16H12机床:卧式镗床618T刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:5YT切削深度p a :0.5p a mm =进给量f :根据参考文献[3]表2.4-66,刀杆伸出长度取mm 200,切削深度为F a =0.5mm 。

因此确定进给量0.15/f mm r =切削速度V :参照参考文献[3]表2.4-9,取 3.18/190.8/min V m s m ==机床主轴转速n :010*********.81029/min 3.1415V n r d π⨯==≈⨯,取1000/min n r = 实际切削速度v ,:3.1461103.09/101016dn v m s π⨯⨯==≈⨯工作台每分钟进给量m f :0.151000150/min m f fn mm ==⨯=被切削层长度l :35l mm =刀具切入长度1l :10.5(2~32 2.8730pr a l mm tgk tg =+=+≈︒刀具切出长度2l :mm l 5~32= 取mm l 42=行程次数i :1=i机动时间1j t :12135 2.8740.279min 150j m l l l t f ++++==≈ 所以该工序总机动工时0.2270.2790.506min j t =+=查参考文献[1],表2.5-37工步辅助时间为:1.86min工序:粗镗Φ22H12的孔机床:卧式镗床618T刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:5YT切削深度p a : 2.0p a mm =,毛坯孔径017d mm =。