阀体加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 蝶阀阀体 的工艺工装设计 目 录 摘要 4 绪论 6 1、零件的分析 . 7 件的作用 7 零件的技术要 求 .、确定毛坯、画毛坯 零件合图 定毛胚的制造形式及 材料 .械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .择加工设备及刀、夹、量具 13 3、 工艺规程设计 位基准的选择 .位元件 . .削力及夹紧力的计算 . 18 加工工序设计 19 4、 镗孔 夹具 的 设计 . 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5、 钻孔夹具 的设计 . 作的简要说明 结 .谢 .考文献 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数 和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 关键词 ： 工序，工位，工步，加工余量，定位方案，夹紧力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of s of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 绪 论 加工工艺及夹具毕业 设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识。独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（ 阀门阀体 ）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为未来从事的工作打 下良好的基础。 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术机车和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1、零件的分析 件的作用 ： 题目所给的零 件是 阀门 阀体 。 阀门 阀体 是在一定条件下，能使液压泵卸荷的阀。 阀体 通常是一个带二位二通阀 (常为电磁阀 )的溢流阀 ,功能是不卸荷时用作设定系统 (油泵 )主压力 ,当卸荷状态时 (靠二位二通阀动作转换 )压力油直接反回油箱 ,系统压力为 减少功耗 压阀用于调整执行元件所需压力 ,是串联在回路中的，一般不能互换使用。 阀体的主要作用是连通不同介质的连通作用，实现介质之间的流通。 件的工艺分析 ： （ 1）以 心孔为主要加工表面的加工面。这一组 加工表面包 括：两侧端面 216 面 的铣削加工； 的 孔加工， 的 斜 孔加工， 64 斜孔 加工， 两侧端面上的 槽加工。 其中 两侧 面有表面粗糙度要求为 64的表面粗糙度要求 （ 2）以 中间孔中心 的孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 226 端面铣削加工 ， 的加工 。 以及 端面上 槽加工。 以下是该阀门 阀体的零件图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 阀体 主 剖 视图 阀体左视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 阀体 局部剖视图 2、 确定毛坯、画毛坯 零件合图 确定 毛坯 的制造形式及材料 ： “阀体”零件材料采用 304 铸造件制造。阀体材料为 度 170 241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。 由于零件尺寸不大，结构比较复 杂，因此我们采用铸造的形式，从而提高劳动生产率，降低成本。 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ： 顶面和底面的加工余量 根据工序要求，顶面和底面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照实用机械制造工艺设计手册表 7取 3 表 7 精铣：参照实用机械制造工艺设计手册表 7取 1 铸造毛坯的基本尺寸为 +3+1= 根据实用机械制造工艺设计手册表 2件尺寸公差等级选用 得铸件尺寸公差为 毛坯的名义尺寸为： +3+1=坯最小尺寸为： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毛坯最大尺寸为： 铣后最大尺寸为： +1=铣后最小尺寸为： 铣后尺寸与零件图尺寸相同，即 的加工 余量， 根据工序要求， 该 孔的加工分为粗镗、精镗 两 个工序完成，各工序余量如下： 粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基本尺寸为 据实用机械制造工艺设计手册表 2件尺寸公差等级选用 得铸件尺寸公差为 毛坯名义尺寸为 毛坯最大尺寸为 毛坯最小尺寸为 粗镗工序尺寸为 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 64 孔的公差 0+据工序要求， 侧面 孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工序余量如下： 粗镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 半精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 精镗：参照实用机械制造工艺设计手册表 7余量值为 铸件毛坯的基本尺寸分别为： 毛坯基 本尺寸为 根据实用机械制造工艺设计手册表 2件尺寸公差等级选用 得铸件尺寸公差为 毛坯名义尺寸为 毛坯最大尺寸为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毛坯最小尺寸为 粗镗工序尺寸为 半精镗工序尺寸为 62 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即 64 0+ 3、工艺规程设计 定位基准的选择 ： 粗基准的选择 ： 粗基准选择应当满足以下要求： A、保证各重要支承孔的加工余量均匀； B、保证 阀体的内壁 有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择 阀体 的主要支承孔作为主要基准。即以 阀体 箱体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔 与箱壁的相对位置。 精基准的选择 ： 从保证箱体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证 阀体 箱体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 阀体 箱体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是 阀体 箱体的装配基准，但因为它与 阀体 箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、 夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 制定工艺路线 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。阀体体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二个工序是加工定位用的四个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到阀体体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。 后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面，再粗、精加工孔系。因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔 和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段后分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 打及 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 根据以上分析过程， 现将 阀体加工工艺路线确定如下： 工序 1：毛坯制造。 工序 2： 对毛坯进行时效处理，确定并在毛坯上画出各孔的位置。 工序 3： 粗铣和精铣上顶面即 226面，保证尺寸 42到位。 工序 4：钻 226 大端面上的 10 个 工艺孔。 工序 5： 粗镗两侧端面斜孔 2 工序 6： 粗镗和精镗斜孔 24证 16 宽度尺寸到位。 工序 7： 铣两侧端面 216 和 104 端面，保证尺寸 位 。 工序 8：铣两侧端面上的 2 处 槽。 工序 9：铣顶面上的 槽。 工序 10：钻 两侧端面 216 上的 16。 工序 11： 清洗加工零件。 工序 12：检查零件。 选择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，专用机床为辅的流水生产线。工件在机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铣削平面时，由于该加工对象均有加工表面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用 立 铣，选用 考文献 1表 选择直径 00 类可转位面铣刀（参考文献 1表 专用夹具和游标卡尺。 镗各主要孔系时均采用卧式双面组合镗床，选择功率为 削头（参考文献 1表 镗刀、专用夹具、游标卡尺。 卧式 镗床选用 镗刀 钻削各表面孔系时，选用摇臂钻床 考文献 1表 选用锥柄麻花钻，专用夹具、快换夹头、游标卡尺和塞规。 确定切削用量及基本工时 工序 3：粗、精铣 上平面 机床：铣床 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z （ 1）粗铣 铣削深度每齿进给量据文献 7表 削速度 V ：参照文献 7表 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m a：根据文献 7表 40买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj （ 2）精铣 铣削深度齿进给量据文献 7表 削速度 V ：参照文献 7表 6 机床主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 工作台每分进给量 m 3 0/被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ：精铣时 001 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间2m i 024 0 03 4 1212 mj 本工序机动时间 m 工序 4: 钻顶面 10 个 工艺孔 机床： 合钻床 刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 1）钻定位孔 切削深度给量 f ：根据文献 7表 切削速度 V ：参照文献 7表 机床主轴转速 n ： m i n/7 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ： tg 1(21 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间1m fn j（ 2）扩定位 孔 切削深度给量 f ：根据文献 7表 盲孔 取 切削速度 V ：参照文献 7表 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ： t gc t g 1(2 01 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机动时间2m ：粗 镗 镗 64床： 式镗床 刀具：硬质合金钢刀具 1） 粗、精镗 孔 粗镗 孔 切削深度进给量 f ：根据文献 7表 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切削速度 V ：参照文献 7表 m 5/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精镗 孔 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再参照文献 7表 此确定进买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 给量 切削速度 V ：参照文献 7表 m 1/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj （ 2）粗 镗 孔 粗镗 孔 切削深度进给量 f ：根据文献 7表 杆伸出长度取 200削深度为 因此确定进给量 切削速度 V ：参照文献 7表 m 8/3.0 机床主轴转速 n ： m 181 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 工作台每分钟进给量m 8407.0 被切削层长度 l ： 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间2m i mj 4、 镗 侧边 斜 孔 夹具 的 设计 在 本夹具主要用来粗、精镗 ， 1064H 的孔。这些孔表面粗糙度要求Ra m并作为左右端面垂直度的基准，其质量直接影响洗左右端面的精度。因此在本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 位基准的选择 由零件图可知 两侧 和 1064H 分别 在同一轴线上， 并且此轴线分别于地面成 5 度的斜角。由于在镗孔之前上平面已经进行了铣削加工，所以选择上平面即大端面 226 为定位基准面， 10 个 也已经加工，选择对角两个孔作为定位销孔，则两对角 为定位孔。 位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。 由加工工艺孔工序简图可计算出两工艺孔中心距 g 22 025 7 22 由于两工艺孔有位置度公差，所以取其尺寸公差为 所以两工艺孔的中心距为 ，而两工艺孔尺寸为 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据文献 16削边销与圆柱销的设计计算过程如下： 定位销中心距基准孔中心距图 1 定位元件示意图 （ 1）确定两定位销中心距尺寸xL=151( （ 2）确定圆柱销直径 1d 及其公差1d211 （ 1D 基准孔最小直径） 1d取 以圆柱销尺寸为 （ 3）削边销的宽度 b 和 B （由机床夹具设计手册） 022 （ 4）削边销与基准孔的最小配合间隙 2 212)2(2 其中： 2D 基准孔最小直径 1 圆柱销与基准孔的配合间隙 22 （ 5）削边销直径 2d 及其公差 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 按 定位销一般经济制造精度，其直径公差带为 6h ，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为 。 削力及夹紧力的计算 由于三种大小的孔切削力各不相同，因此选择最大孔的切削力为标准。 镗刀材料： 硬质合金镗刀） 刀具的几何参数： 60K 10 0s 12 由 参考文献 18查表 33 可得： 圆周切削分力公式： 式（ 式中 式（ 查表 33 得： 150(取 175 4.0n 由表 33 可得参数： 94.00.1.1.1)(同理：径向切削分力公式 ： （ 式中参数： 77.00.1.1.1)(F P 轴向切削分力公式 ： （ 式中参数： 11.10.1.1.1)(根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 式（ 安全系数 6543210 式（ 式中：60 简明机床夹具设计手册表 13 ，23 可得： 式（ ： )( 0 4 )( )( 4 9 套与衬套的设计 根据工艺要求此镗孔夹具为镗斜孔的 64 孔，所以本次采用的镗套为 60 45，镗套用衬套选用 75 45。 选用镗套如图所示 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 镗套 其结构参数如下表： 表 1 镗套基本结构参数 d H D 1D 2D h 1C 允差 60 45 75 0 85 18 2 5 40 40 3 衬套选用镗套用衬套其结构如图所示： 图 衬套 其机构参数如下表： 表 2 镗套用衬套结构参数 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 75 + 45 85 + 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 紧元件及动力装置确定 根据设计要求保证夹具一定的先进性且夹紧 力并不是很大，所以采取螺旋夹紧装置。工件在夹具体上安装后，通过推动移动压板将工件夹紧。 整个压紧装置大致图如下： 阀体镗孔夹具夹紧装置 具设计及操作的简要说明 镗孔的夹具，装卸工件时，通过定位轴将工件的工艺孔放入两个定位销中，保证工件的定位，然后将移动压板转移到工件上方，通过压板，将工件夹紧，然后镗杆引导可以对工件进行加工，加工完成后仍然通过将工件取走。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 镗孔夹具装配图 5、 钻孔夹具 设计 本夹具主要用来 钻 两侧面 216 端面上的共 16，所考虑的要确定定位基准面和定位基准中心，钻孔要考虑使用钻套，夹紧装置要考虑用手动还是自动夹紧方式。 位基准的选择 根据镗孔夹具的定位方式相同，也采用一面两孔定位，一面即为加工好的大底面 226端面，两孔选择 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 位元件的设计 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。 由加工工艺孔 工序简图可计算出两工艺孔中心距 g 22 025 7 22 由于两工艺孔有位置度公差，所以取其尺寸公差为 所以两工艺孔的中心距为 ，而两工艺孔尺寸为 。 根据文献 16削边销与圆柱销的设计计算过程如下： 定位销中心距基准孔中心距图 1 定位元件示意图 （ 1）确定两定位销中心距尺 寸xL=151( （ 2）确定圆柱销直径 1d 及其公差1d211 （ 1D 基准孔最小直径） 1d取 以圆柱销尺寸为 （ 3）削边销的宽度 b 和 B （由机床夹具设计手册） 022 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 4）削边销与基准孔的最小配合间隙 2 212)2(2 其中： 2D 基准孔最小直径 1 圆柱销与基准孔的配合间隙 22 （ 5）削边销直径 2d 及其公差 8 按定位销一般经济制造精度，其直径公差带为 6h ，则削边销的定位圆柱部分定位直径尺寸为 。 削力及夹紧力的计算 由资料机床夹具设计手册查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 0 查表 821 得： 9 0( )(实际所需夹紧力：由 参考文献 16机床夹具设计手册表 1121 得： 安全系数 式（ ： 6543210 式中：60 参考文献 16机床夹具设计手册表 121 可得： K 所以 )( 5 8 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 取 ， ， 螺旋夹紧时产生的夹紧力 ，由式（ ： )(5830)( 210 z 式中参数由 16机床夹具设计手册可查得： 675.5901 0592 631 其中： )(140 )(80 由 16机床夹具设计手册表 2621 得：原动力计算公式： 由上述计算易得： 0因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 套的设计 本次钻孔需钻的是两侧端面上的共 16 个 ，由于分别两边都是均布分布的孔，要采用快换式钻套来对各孔进行钻孔加工。以下式快换式钻套的选择。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 钻套结构参数如下表： 表 3 钻套基本结构参数 d H D 1D 2D h 1h C 公称尺寸 允差 25 56 35 +2 46 12 1 紧装置的设计 本次夹紧装置采用手动夹紧装置，用压板直接夹紧两侧 216端面上的即可，一边采用一个压板，用圆柱头调节支撑作为支撑，中间采用螺柱拉杆作为拉紧件并用螺母拧紧即可。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 小 结 通过近 段时间 的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也 从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。 在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是在大学里最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在 汽车 的加工工艺及工装设计的时候，不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成 了这 离合器壳体 的工艺分析与加工设计。本次毕业设计过程中使我学到的知识，使我终生受益。 由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985