阀体夹具设计毕业论文

安徽工程大学本科毕业设计（论文）I摘 要夹 具 是 机 械 设 计 过 程 中 用 来 固 定 加 工 对 象 ， 使 之 占 有 正 确 的 位 置 ， 以 接 受 施 工或 检 测 的 装 置 。本 文 设 计 了 一 个 阀 体 专 用 夹 具 ， 首 先 对 阀 体 零 件 的 零 件 进 行 工 艺 分 析 ， 确 定 其生 产 类 型 ， 然 后 确 定 毛 坯 的 种 类 与 制 造 方 法 ， 设 计 其 机 械 加 工 工 艺 规 程 及 工 艺 装 备 ，并 绘 制 出 阀 体 零 件 图 、 毛 坯 图 、 夹 具 装 配 图 和 夹 具 零 件 图 ， 填 写 机 械 加 工 工 艺 过 程卡 片 及 机 械 加 工 工 序 卡 片 。 了 解 阀 体 零 件 的 结 构 以 及 所 要 加 工 的 工 序 ， 根 据 其 加 工特 点 和 生 产 类 型 来 确 定 零 件 的 定 位 方 式 以 及 夹 紧 装 置 ， 根 据 机 床 特 点 设 计 出 分 度 定位 机 构 。 本 设 计 题 目 是 阀 体 多 孔 专 用 夹 具 设 计 ， 因 此 应 根 据 其 加 工 精 度 、 表 面 粗 糙度 以 及 孔 系 之 间 的 同 轴 度 选 择 可 行 的 、 合 理 的 夹 具 。 该 零 件 的 夹 具 设 计 应 具 有 工 作可 靠 、 效 率 高 的 特 点 ， 在 操 作 方 面 ， 操 作 安 全 、 省 力 、 夹 紧 迅 速 ， 便 于 制 造 和 维 修 。设 计 完 成 后 要 计 算 出 夹 具 定 位 时 产 生 的 定 位 误 差 ， 分 析 夹 具 结 构 的 合 理 性 与 不 足 之处 ， 并 在 以 后 设 计 中 注 意 改 进 。为 设 计 此 套 夹 具 需 查 阅 相 关 资 料 以 及 参 考 文 献 。 本 文 中 涉 及 的 知 识 面 有 夹 具设 计 、 零 件 安 装 、 加 工 工 艺 分 析 、 数 值 计 算 、 刀 具 的 性 能 、 测 量 技 术 、PR0/E、 CAD 制 图 以 及 金 属 材 料 、 公 差 配 合 及 加 工 设 备 等 多 方 面 的 知 识 。关键词： 阀体；夹具；加工工艺；公差配合 符春飞 ：阀体多孔专用夹具设计IIAbstractThe fixture is fixed processing object used in the process of mechanical design, so that possession of the correct position, to accept the construction or detection.This paper describes the design of a valve body special fixture, first of all the body partof the process analysis, the production type and then determine the type and manufacturing method of the rough, the design machining process planning and process equipment, and thedraw out the body parts drawing, blank map, fixture assembly and fixture parts diagram, fillin the mechanical processing process card and machining process card. Understanding thebody parts the structure and the working process, positioning parts and the clamping device is determined according to the processing characteristics and production in types, according to coaxial fixture between the machining precision, surface roughness and the PRO/E system of selecting feasible. Feasible in the operation, safe operation, labor saving, quick clamp, and convenient manufacture and repair. The positioning errors after the design is completed to calculate fixture positioning, analyzes the rationality and deficiency of the fixture structure, pay attention to improving and will be design.For the design of the fixture need access to relevant information and references. This paper relates to knowledge has many parts, fixture design, installation process analysis, num-epical calculation, the tool performance, measurement technology, PRO/E, CAD mapping and metal materials, tolerances and machine equipment knowledge.Keywords: body; fixture; processing technology; tolerances安徽工程大学本科毕业设计（论文）III目 录引 言 .1第 1 章 绪 论 .21.1 研究背景及目的 .21.2 国内外研究现状 .21.3 本课题主要研究内容 .3第 2 章 阀体的工艺性分析及生产类型的确定 .52.1 零件的工艺分析 .52.2 零件的生产类型 .6第 3 章 阀体工艺规程设计 .73.1 毛坯的选择 .73.2 毛坯尺寸的确定 .73.3 选择基准制定工艺路线 .83.4 工艺装备的选择 .103.5 确定切削用量及基本用时 .11第 4 章 阀体零件的专用夹具设计 .224.1 工件的加工工艺分析 .224.2 定位方案的确定 .234.3 定位误差的分析 .254.4 夹紧方案的确定 .264.5 夹紧力的计算 .274.6 夹紧误差的分析 .28第 5 章 夹具体及其他部分设计 .295.1 夹具体 .295.2 平衡块的设计 .315.3 分度定位机构 .325.4 夹具的装配及使用方法 .32结论与展望 .35致 谢 .36参考文献 .37附录 A 外文文献及译文 .38附录 B 题录与摘要 .52符春飞 ：阀体多孔专用夹具设计IV插图清单图 2-1 阀体零件图 .4图 2-2 阀体实体图 .5图 3-1 毛坯图 .6图 3-2 粗基准 .7图 3-3 精基准 .7图 4-1 工序尺寸图 .22图 4-2 定位图 .23图 4-3 定位元件 .23图 4-4 定位误差 .24图 4-5 夹紧装置 .25图 4-6 夹紧误差 .27图 5-1 固定盘三维图 .29图 5-2 固定盘二维图 .29图 5-3 定位盘与固定盘 .30图 5-4 定位盘二维图 .30图 5-5 平衡块 .31图 5-6 分度定位机构 .32图 5-7 装配图 .33图 5-8 剖视图 .33安徽工程大学本科毕业设计（论文）V插表清单表 1-1 生产纲领 .5表 3-1 机床的选用 .9表 3-2 刀具的选用 .9表 3-3 加工余量表 .10安徽工程大学本科毕业设计（论文）1引 言本课题是根据机械设计制造及其自动化专业的机械制造方向的培养目标和机械制造中的典型零件的机械加工工艺规程与工艺装备设计要求而拟的毕业设计题目，目的是提高我们理论联系工程实际和工程实际设计能力。课题内容是阀体多孔专用夹具的设计，阀体是各种阀中的一个重要部件，它和管道直接连通，通过阀芯的开启与关闭对流动介质进行切断、调节、减压、节流或改变介质的流动方向。因此不同用途的阀门，阀体的结构和形状也不相同。机械加工工艺规程一般包括一下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺设备、工艺的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额的等。为了能确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产指导性的技术文件。夹具是保证零件精度的重要工具夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制定之后按照某一工序的集体要求进行的，夹具的设计质量的高低，应以能否稳定保证工件的加工质量、生产效率、成本等指标衡量。本课题的的设计重点是明白机械加工工艺规程和工艺装备设计，设计出符合生产要求的机床专用夹具以降低生产成本提高生产效率等。学习研究机械加工过规程作用及相关工装夹具的设计就是本课题的研究目的。符春飞 ：阀体多孔专用夹具设计2第 1 章 绪 论1.1 研究背景及目的本题目是根据机械设计制造及其自动化专业的机械制造方向的培养目标和机械制造中的典型零件的机械加工工艺规程与工艺装备设计要求而拟的毕业设计题目，目的是提高我们理论联系工程实际和工程实际设计能力。毕业设计是综合运用机械设计制造及其自动化专业的专业知识，分析和解决实际工程问题的一次深入的综合性总复习。通过毕业设计能使我们熟悉制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。通过设计过程，熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。也作为我们未来从事机械制造技术工作的一次重要的基本训练。本课题是阀体多孔专用夹具的设计，阀体是各种阀中的一个重要部件，它和管道直接连通，具有一定压力和温度的介质在阀体内流动。通过阀芯的开启与关闭对流动介质进行切断、调节、减压、节流或改变介质的流动方向。因此不同用途的阀门，阀体的结构和形状也不相同。本课题的的设计重点是明白机械加工工艺规程和专用夹具的设计，其中机械加工工艺过程程就是用切削的方法改变毛皮的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺的过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产机械加工工艺规程是指导车间生产的主要技术文件、生产准备和管理准备的重要资料、新建或扩建工厂和车间的基本依据、还便于交流与推广先进经验。正确的工艺规程可以稳定地保证产品的质量和获得较高的生产率及经济效益、能使生产均衡、顺利的进行。机械加工工艺规程一般包括一下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺设备、工艺的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额的等。为了能确切的说明过程，使工件能按照零件图的技术要求加工出来，就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产指导性的技术文件；机床夹具是机械制造中一项重要的工艺装备，工件通过机床夹具进行安装，包含工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置及通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变两个方面，这样就可以保证工件的加工表面的位置精度，且精度稳定；使用夹具安装工件，可以减少划线、找正、对刀等辅助时间它可以缩短辅助时间，采用多件、多工位夹具、以及气动、液压动力夹具夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率；有些机床夹具实质上是多机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能适用范围；可以减轻工人的劳动强度，保证生产安全。1.2 国内外研究现状机械制造业是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。机械制造工艺是将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程。它是应先进工业和科学技术的发展需求而发展起来的。现代工业科学技术的发展又为制造业技术提安徽工程大学本科毕业设计（论文）3供了近一步发展的技术支持，如新材料的使用、计算机技术、微电子技术、控制理论与技术、信息处理技术、测试技术、人工智能理论与技术的发展与应用都促进了制作工艺技术的发展。现代机械制造中较多的采用了数控机床、机器人、柔性制造的单元和系统等高技术的集成，来满足产品个性化和多样化的要求。零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还需要机床夹具。夹具是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度和生产率；机床夹具按使用范围分为：通用夹具、专业夹具、可调整夹具和成组夹具、组合夹具和随行夹具等；近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用对机床夹具也提出了新的要求：要能装夹一组具有相似特征的工件、能适用于精密加工的高精度机床和各种现代化的制造技术的新型机床以及采用以液压站等为动力的高效夹紧装置。同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、 （FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 能装夹一组具有相似性特征的工件； 能适用于精密加工的高精度夹具； 能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高生产效率； 提高机床夹具的标准化程度。1.3 本课题主要研究内容1.3.1 主要面临的问题在加工批量不是很大的阀体零件的 3 个孔系时,如果专门为此购买一台专机或数控机床,则增加了企业成本,加重了企业的负担,对于一般的企业是一种行不通的办法。如果在普通镗床上采用常规的镗孔加工工艺(先划线,然后安装校正再进行镗孔)来解决,则孔与孔之间的中心距不好控制(靠对每个孔进行校线来控制)