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蘇州科技學院本科生畢業(yè)設計（論文） 閥體工藝規(guī)程制定與夾具設計 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 閥體零件的工藝規(guī)程及銑Φ75凸臺面及鉆、攻4-M8螺紋的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設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，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 I 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計（論文） The planning process and fixture design Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. Process planning and milling Phi body parts of the 75 convex table and drilling, tapping the 4-M8 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. I 蘇州科技學院天平學院本科生畢業(yè)設計（論文） 目錄 第1章 緒論 1 1．1引言 1 1．2機械加工工藝規(guī)程的作用 1 1．3閥體常用的材料說明 1 1．4課題背景及發(fā)展趨勢 2 第2章 工藝規(guī)程設計 3 2．1毛坯的制造形式 3 2. 2零件分析 3 2．3 基面的選擇 4 2.3.1 粗基準的選擇原則 4 2．3．2精基準選擇的原則 4 2．4制定工藝路線 5 2．5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2．6確定切削用量及基本工時 8 第3章 閥體的夾具設計 24 3．1銑床夾具設計 24 3.1.1定位裝置的設計 24 3.1.2夾緊裝置的設計 25 3.1.3夾具體的示意圖、裝配圖 25 3．2鉆床夾具設計 26 3.2.1定位裝置的設計 27 3.2.2夾緊裝置的設計 28 3.2.3夾具體的示意圖、裝配圖 28 結(jié) 論 30 致 謝 31 參考文獻 32 34 第1章 緒論 1．1引言 閥體 英文：Valve body 是閥門中的一個主要零部件；根據(jù)壓力等級有不同的機械制造方法。例如：鑄造、鍛造等。 中低壓規(guī)格的閥體通常采用鑄造工藝生產(chǎn)閥體。 中高壓規(guī)格的閥體采用鍛造工藝生產(chǎn)。 與閥芯以及閥座密封圈一起形成密封后能夠有效承受介質(zhì)壓力。 1．2機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率，技術(shù)先進，經(jīng)濟效益高，勞動條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 1、 計算生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查 3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線 5、 進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。） 1．3閥體常用材料說明 1.灰鑄件 灰鑄件閥以其價格低廉、適用范圍廣而應用在工業(yè)的各個領域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質(zhì)的情況下，并廣泛地應用于化工、印染、油化、紡織和許多其它對鐵污染影響少或沒有影響到的工業(yè)產(chǎn)品上。適用于工作溫度在-15～200℃之間，公稱壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門。 2. 球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是鑄鐵的一種，這種鑄鐵，團狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵中的片狀石墨。這種金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變使它的機械性能比普通的灰鑄鐵要好，而且不損傷其它性能。所以，用球墨鑄鐵制造的閥門比那些用灰鑄鐵制造的閥門使用壓力更高。適用于工作溫度在–30～350℃之間，公稱壓力PN≤4.0MPa的中低壓閥門。 適用介質(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。 3. 碳素鋼 起初發(fā)展鑄鋼是為適應那些超出鑄鐵閥和青銅閥能力的生產(chǎn)需要。但由于碳鋼閥總的使用性能好，并對由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而產(chǎn)生應力的抵抗強度大，就使它的使用范圍擴大，通常包括了用鑄鐵閥和青銅閥門的工況條件。 適用于工作溫度在–29～425℃之間的中高壓閥門。其中16Mn、30Mn作溫度為–40～400℃之間，常用來替代ASTM A105。適用介質(zhì)為飽和蒸汽和過熱蒸汽。高溫和低溫油品、液化氣體、壓縮空氣、水、天燃氣等 1．4課題背景及發(fā)展趨勢 當今世界正經(jīng)歷著一場新的技術(shù)革命，新概念、新理論、新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，作為向各行各業(yè)提供裝備的機械工業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備，同時是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟方向發(fā)展。機床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時。 第2章 工藝規(guī)程設計 2．1毛坯的制造形式 零件材料為HT300，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為9級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2. 2零件分析 要對該零件的槽、平面和孔進行加工。具體加工要求如下： ?160mm的端面 粗糙度6.3 ? 86mm的端面 粗糙度6.3 ? 57mm的孔 粗糙度12.5 ? 48H7mm的孔 粗糙度3.2 ? 70.6H11mm的孔 粗糙度6.3 60mm的孔 粗糙度6.3 ? 54H7mm的孔 粗糙度3.2 M602-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度6.3 4- ?14mm的孔 粗糙度12.5 ?75mm的凸臺面 粗糙度12.5 ?32mm的凸臺面 粗糙度12.5 M482-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5 M181.5-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5 4-M8-6H螺紋 公差等級IT6 粗糙度12.5 對其加工的技術(shù)要求： 1.鑄件應符合JB/T 6431-92《容積式壓縮機用灰鑄鐵技術(shù)要求》的規(guī)定。 2.鑄件表面應光潔，不得有型砂、芯砂、澆冒口、多肉、結(jié)疤及粘沙等存在，加工表面不應有影響質(zhì)量的裂紋、縮松、砂眼和鐵豆、碰傷及刻痕等缺陷。 3.未注圓角半徑R6。 4.留有加工余量的表面硬度（190%p30）HB。 5.材料:HT300。 2．3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 2.3.1 粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 對于類似回轉(zhuǎn)類零件，一般選用外圓面作這定位粗基準，本套設計采用?86外圓面作為定位粗基準。 2．3．2精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。 2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。 3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。 由上及零件圖知，選用Φ48H7孔、一個Φ14孔及Φ160端面作為定位精基準。 2．4制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝方案一： 工序01鑄造 工序02人工時效 工序03車?160mm的端面 工序04車?86mm的端面 工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1 锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1 工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔 鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2 工序07鉆4-?14mm孔 工序08銑?75mm的凸臺面 工序09銑?32mm的凸臺面 工序10 鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2 工序11 鉆、攻M181.5-6H螺紋 工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋 工序13 去毛刺 工序14 檢驗至圖紙要求并入庫 工藝方案二： 工序01鑄造 工序02人工時效 工序03車?160mm的端面 工序04車?86mm的端面 工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1 锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1 工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔 鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2 工序07銑?75mm的凸臺面 工序08銑?32mm的凸臺面 工序09鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2 工序10 鉆、攻M181.5-6H螺紋 工序11：鉆4-?14mm孔 工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋 工序13 去毛刺 工序14 檢驗至圖紙要求并入庫 工藝方案的比較與分析： 上述兩個方案的差別在于，方案一把4-14mm孔的加工放得相對靠前，方案二則相反，采用方案一的好處在于，4-14mm孔早早加工出來，為后面工序的加工，提供了定位基準，節(jié)約了后序加工的工時及夾具設計的難度，故采用方案一。 2．5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1. ?160mm端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步車削即可滿足其精度要求。 2. ? 86mm端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步車削即可滿足其精度要求。 3. ? 57mm孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步鏜削即可滿足其精度要求。 4. ? 48H7mm孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。二步鏜削，粗鏜——半精鏜即可滿足其精度要求。 5. ? 70.6H11mm孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步锪孔即可滿足其精度要求。 6. 60mm孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步鏜孔即可滿足其精度要求。 7. ? 54H7mm孔加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。二步鏜孔即粗鏜——半精鏜可滿足其精度要求。 8. M602-6H螺紋 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=3.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。 9. 4- ?14mm孔的加工余量 孔的尺寸不大，采用實心鑄造。 10. ?75mm的凸臺面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步銑削即可滿足其精度要求。 11. ?32mm的凸臺面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。一步銑削即可滿足其精度要求。 12. M482-6H螺紋 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT9級，加工余量為MA-E級。 13. M181.5-6H螺紋 M181.5-6H螺紋尺寸小于30，故采用實心鑄造。 14. 4-M8-6H螺紋 4-M8-6H螺紋尺寸小于30，故采用實心鑄造。 2．6確定切削用量及基本工時 工序01 鑄造。 工序02 人工時效 工序03車?160mm的端面 1.工件材料：HT300 δb=220MPa 鑄造 加工要求：車?160mm的端面 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．計算切削用量 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm 2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r 3) 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T=60min) (m/min) 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=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 316r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與316r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為300r/min及400r/min?，F(xiàn)選取=300r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　L=80mm, =2.0mm, =0, =0 tm===1.708(min) 工序04車?86mm的端面 1.工件材料：HT300 δb=220MPa 鑄造 加工要求：車?86mm的端面 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．計算切削用量 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm 2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為16×25 mm，>1~3mm,以及工件直徑為160時，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.16mm/r 3) 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T=60min) (m/min) 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=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns== 587r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與587r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min及600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度v=180r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　L=43mm, =2.0mm, =0, =0 tm===0.469(min) 工序05锪?57mm深3mm孔，粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1 锪?70.6H11深3.5mm孔，鏜?60mm孔并倒角C1 工步一：锪?57mm深3mm孔 1、加工條件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=57mm深3，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用T68鏜床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=57mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =838.1r/mm 根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=800r/mm， 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（2+6）mm=8mm 故有： t==0.004min 工步二：粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1 1．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜?48H7mm孔并倒C1，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇=150m/min 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=56，， L=（56+1.0+3）mm=60mm 故有=min=0.162min 工步三：锪?70.6H11深3.5mm孔 1、加工條件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用T68鏜床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=70.6mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =676.6r/mm 根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=700r/mm， 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t==0.034min 工步四：鏜?60mm孔并倒角C1 1．加工條件 加工要求：鏜?60mm孔并倒角C1，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇=150m/min 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=36.5，， L=（36.5+2.0+3）mm=41.5mm 故有=min=0.056min 工序06锪?70.6H11深3.5mm孔；粗鏜、半精鏜?54H7孔 鏜?54mm孔至?56mm攻絲M602-6H螺紋并倒角C2 工步一：锪?70.6H11深3.5mm孔 1、加工條件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用T68鏜床專用夾具 2、選擇锪孔鉆 選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=70.6mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 當d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =676.6r/mm 根據(jù)T68型鏜床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=700r/mm， 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t==0.034min 工步二：粗鏜、半精鏜?54H7孔 1．加工條件 加工要求：粗鏜、半精鏜?54H7孔，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇=150m/min 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=91.5，， L=（91.5+1.0+3）mm=95.5mm 故有=min=0.258min 工步三：鏜?54mm孔至?56mm 1．加工條件 加工要求：鏜?54mm孔至?56mm，單側(cè)加工余量Z=1.0mm。 機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=1.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=1.0mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇=150m/min 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=26.5，， L=（26.5+1.0+3）mm=30.5mm 故有=min=0.052min 工步四：攻絲M602-6H螺紋并倒角C2 切削速度：參考有關手冊， 選取V=150mm/min f=0.1mm/r( 參考相關手冊) =(1000150)/(π60)=796.2r/mm 現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =150.7m/min 切削工時 切入長度l1=2.0mm, 切出長度l2=3mm 加工長度l=26.5mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+26.5）/（0.25800）=0.158min 工序07鉆4-?14mm孔 工件材料：灰鑄鐵HT150 刀具：高速鋼鉆頭 加工要求：鉆4-?14mm孔 切削速度：參考有關手冊， 選取V=45mm/min f=0.30mm/r( 參考相關手冊) =100045/（π14）=1024r/mm 現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.28mm/r 實際切削速度為 =44.0m/min 切削工時 切入長度l1=7mm, 切出長度l2=3mm, 加工長度l=16mm nw=（7+3+16）/（0.281000）=0.0929min 總的工時T=4t=0.371min 工序08銑?75mm的凸臺面 切削速度：參考有關手冊， 選取V=200mm/min fz=0.2mm/z( 參考相關手冊) =1000200/（π75）=849.3r/mm 現(xiàn)選用X51立式銑床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min fm=0.2mm/min 實際切削速度為 =188.4m/min 切削工時 切入長度l1=2.0mm, 切出長度l2=0mm, 加工長度l=37.5mm =（2.0+0+37.5）/（8000.2）=0.247min 工序09銑?32mm的凸臺面 切削速度：參考有關手冊， 選取V=100mm/min fz=0.2mm/z( 參考相關手冊) =1000100/（π32）=995.2r/mm 現(xiàn)選用X51立式銑床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min fm=0.2mm/min 實際切削速度為 =100.5m/min 切削工時 切入長度l1=2.0mm, 切出長度l2=0mm, 加工長度l=16mm =（2.0+0+16）/（10000.2）=0.090min 工序10 鏜、攻M482-6H螺紋并倒倒C2 工步一：鏜?40孔至?44 1．加工條件 加工要求：鏜?40mm孔至?44mm，單側(cè)加工余量Z=2.0mm。 機床：選用T68金剛鏜床和專用夾具。 刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。 2、選擇切削用量 （1）選擇切削深度 由于單側(cè)加工余量Z=2.0mm，故可在二次鏜去全部余量，則=2.0mm (2)選擇進給量 根據(jù)【6】《實用機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 選擇=150m/min 則 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-20～4.2-61，選擇，。 （3）計算基本工時 根據(jù)公式，式中，當加工一個孔時l=30，， L=（30+2.0+3）mm=35mm 故有=min=0.047min 工步二：攻M482-6H螺紋并倒倒C2 切削速度：參考有關手冊， 選取V=150mm/min f=0.1mm/r( 參考相關手冊) =(1000150)/(π48)=995.2r/mm 現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =150.7m/min 切削工時 切入長度l1=2.0mm, 切出長度l2=3mm 加工長度l=30mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+30）/（0.251000）=0.140min 工序11 鉆、攻M181.5-6H螺紋 工步一：鉆M181.5-6H螺紋底孔￠15 工件材料：灰鑄鐵HT300 刀具：高速鋼鉆頭 (1)鉆￠15孔 刀具：高速鋼鉆頭 切削速度：參考有關手冊， 選取V=48.5mm/min f=0.15mm/r( 參考相關手冊) 現(xiàn)選用Z525立式鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =47.1m/min 切削工時 切入長度l1=2.0mm, 切出長度l2=3mm 加工長度l=20mm t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.100min 工步二：攻M181.5-6H螺紋 切削速度：參考有關手冊， 選取V=50mm/min f=0.1mm/r( 參考相關手冊) =(100050)/(π18)=884.6r/mm 現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =45.2m/min 切削工時 切入長度l1=1.5mm, 切出長度l2=0mm 加工長度l=20mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（1.5+0+20）/（0.25800）=0.106min 工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋 工步一：鉆4-M8-6H螺紋底孔?6.8 工件材料：灰鑄鐵HT300 刀具：高速鋼鉆頭 (1)鉆￠6.8孔 刀具：高速鋼鉆頭 切削速度：參考有關手冊， 選取V=21mm/min f=0.15mm/r( 參考相關手冊) 現(xiàn)選用Z3025搖臂鉆床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =21.4m/min 切削工時 切入長度l1=3.4mm, 切出長度l2=3mm 加工長度l=16mm t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(3.4+3+16)/(0.251000)=0.0896min 總的工時：T=4t=0.358min 工步二：攻4-M8-6H螺紋 切削速度：參考有關手冊， 選取V=21mm/min f=0.1mm/r( 參考相關手冊) =(100021)/(π8)=836.0r/mm 現(xiàn)選用T68鏜床 查《金屬機械加工手冊》選取 nw=800r/min f=0.25mm/r 實際切削速度為 =20.1m/min 切削工時 切入長度l1=0.6mm, 切出長度l2=3mm 加工長度l=16mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.6+3+16）/（0.25800）=0.098min 總的工時：T=4t=0.392min 工序13 去毛刺 工序14 檢驗至圖紙要求并入庫 第3章 閥體的夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需要設計專用夾具。 3.1銑床夾具設計 設計工序08銑?75mm的凸臺面的銑床夾具，本夾具將用于立式銑床X51，刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀 本夾具主要用來銑?75mm的凸臺面，保證尺寸68mm,與其他面沒有位置度要求，因此在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。 3．1.1定位裝置的設計 根據(jù)加工要求和基準重合原則，并選用精基準定位，選擇ф48H7孔及ф160端面作為主要定位基準，限制、、、、五個自由度、另外采用一個ф14孔定位，限制一個自由度，這樣工件被完全定位。 選定定位元件 工件以ф48H7孔及ф160端面作為定位基準，對應的定位元件為心軸與夾具體的表面，ф14孔輔助定位，對應的定位元件為削邊銷。 （1）夾具體的尺寸 夾具體的總體尺寸480230240mm 夾具體底面與夾具體凸臺面的平行公差為0.03，與ф48H7孔軸線，垂直度公差為0.03，與ф14孔軸線的垂直度公差為0.03。 （2）誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 （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： 3．1.2夾緊裝置的設計 為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件，因為是中批生產(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復雜的動力裝置。 3．1.3銑床夾具的示意圖及裝配圖 夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3 圖3-1 圖3-2 圖3-3 3.2鉆床夾具設計 設計工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋的鉆床夾具，本夾具將用于搖臂鉆床Z3025，刀具：高速鋼麻花鉆、絲錐 本夾具主要用來工序12 鉆、攻4-M8-6H螺紋，與其他面沒有要求，因此在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是這要問題。 3．2.1定位裝置的設計 根據(jù)加工要求和基準重合原則，并選用精基準定位，選擇ф48H7孔及ф160端面作為主要定位基準，限制、、、、五個自由度、另外采用一個ф14孔定位，限制一個自由度，這樣工件被完全定位。 選定定位元件 工件以ф48H7孔及ф160端面作為定位基準，對應的定位元件為心軸與夾具體的表面，ф14孔輔助定位，對應的定位元件為削邊銷。 （1）夾具體的尺寸 夾具體的總體尺寸40020080mm 夾具體底面與夾具體凸臺面的平行公差為0.03，與ф48H7孔軸線，垂直度公差為0.03，與ф14孔軸線的垂直度公差為0.03。 （2）誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 （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： 3．2.2夾緊裝置的設計 為使夾緊可靠，宜采用心軸、螺母、墊圈等組成的螺旋夾緊機構(gòu)夾緊工件，因為是中批生產(chǎn)，故夾緊力的力源采用手動夾緊，而無需采用復雜的動力裝置。 3．2.3鉆床夾具的示意圖及裝配圖 夾具示意圖，如圖3-1、3-2和3-3 圖3-1 圖3-2 圖3-3 總 結(jié) 在本次畢業(yè)設計中，我們將設計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設計部分。 在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，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時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。 通過這次畢業(yè)設計，使我對大學四年所學的知識有了一次全面的綜合運用，也學到了許多上課時沒涉及到的知識，尤其在利用手冊等方面，對今后畢業(yè)出去工作都有很大的幫助。另外，在這次設計當中，指導老師在大多數(shù)時間犧牲自己的寶貴休息時間，對我們進行細心的指導，我對他們表示衷心的感謝！老師，您辛苦了！ 在這次畢業(yè)設計中，我基本完成了畢業(yè)設計的任務，達到了畢業(yè)設計的目的，但是，我知道自己的設計還有許多不足甚至錯誤，希望老師們能夠諒解，謝謝！ 致 謝 本次畢業(yè)設計受到了院系各級領導的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。 通過畢業(yè)設計，是對我們四年來所學知識的綜合的檢測，更是一個對所學知識的回顧及綜合復習的過程；對機械繪圖、工程材料、機械設計、夾具設計等過程等都有了更進一步的認識。 感謝院系領導給了我足夠時間來完成整套夾具設計，在設計過程中，得到了老師和同學的幫助與指導，在此表示感謝；也對做相關題目的同學的資助表示感謝，感謝他們在模具設計過程中對我的幫助和指導，尤其對擔任本次設計的指導老師表示深深敬意，在設計過程中遇到一些困難，在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設計，他對我設計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設計的夾具最終更加的完善。 這次設計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導。 參 考 文 獻 1， 鄒青 主編 機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8 2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2 3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12 4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12 5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7 7， 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 1997 8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12 9， 廖念釗 主編 互換性與技術(shù)測量 北京： 中國計量出版社 2000，1 10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12 11，李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4 12，陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4 13， 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7 14，龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7 15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7 16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12