回止阀加工工艺及铣45槽夹具设计【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 I 毕业设计 课 题： 回止阀加工工艺及铣 45 槽夹具设计 专 题： 专 业： 机械制造及自动化 学 生 姓 名： 班 级 ： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本设计是 基于 件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔 与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以 输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以 底面 与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，机构可以不必自锁 ， 因此生产效率较高 ， 适用于大批量、流水线上加工 ， 能够满足设计要求。 关键词： 件； 工艺 ； 夹具 ； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is on of of of of In of of to of as a as a to In to of of of of of be so is 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 摘 要 一 章 加工工艺规程设计 3 件的分析 3 件的作用 3 件的工艺分析 3 6358854 加工工艺措施 4 和平面的加工顺序 4 系加工方案选择 4 6358854 加工定位基准的选择 5 基准的选择 5 基准的选择 5 6358854 加工主要工序安排 5 械加工余量 、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7 定切削用量及基本工时（机动时间） 8 间定额计算及生产安排 25 第 2 章 铣 45 槽夹具设计 30 究原始质料 30 位基准的选择 30 削力及夹紧分析计算 30 差分析与计算 32 、部件的设计与选用 33 位销选用 33 向键与对刀装置设计 33 具设计及操作的简要说明 35 总 结 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 参 考 文 献 37 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 一 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是 主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此 件的加工质量，不但直接 影响的装配精度和运动精 度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 件的工艺分析 由 体 零件，它的外表面上有五个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1） 以 底面 为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 底面 的铣削加工；其中 45孔 底面 有表面粗糙度要求为 （ 2） 以 顶面 为主要加工平面的加工面。 这一组加工表面包括： 顶 面 的铣削加工； 20孔 、 32孔 加工其中 底面 有表面粗糙度要求为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 （ 3） 以 左右端面 为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：尺寸为 160的前后端面 。 24孔、 36孔、 其中 底面 有表面粗糙度要求为 6358854 加工工艺措施 由以上分析可知。该 件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于 说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。 由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主 要考虑因素。 和平面的加工顺序 零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工 的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。 加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶 段以保证孔系加工精度。 系加工方案选择 系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。 根据 件图所示的 精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （ 1） 用镗模法镗孔 在大批量生产中， 系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当 镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。 （ 2） 用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求， 而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 用坐标法镗孔，需要将 系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 6358854 加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1） 保证各重要支承孔的加工余量均匀； （ 2） 保证装入 零件与箱壁有一定的间隙。 为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以 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。 基准的选择 从保证 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 整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从件图分析可知，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 装配基准，但因为它与 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。 6358854 加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。 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。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到 了个别工序外，都要用作定位基准。因此， 底面 上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于 要精加工的是支承孔前后端平面。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、精加工阶段中分散进行。 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 工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 1、 铸造 2、 时效处理 3、 铣削 底 面 4、 铣削顶面 5、铣削左右侧面 6、 钻 45、 40 孔 7、粗精镗底面 120 孔 8、铣宽度为 45的 槽 9、钻顶面 10 孔、 20 孔、 32 孔、 纹 孔 10、钻底面 9 孔 11、钻侧面 9 孔 12、钻两侧面一组孔 ， 钻铰孔 24、 钻 36 孔、 钻 及攻丝 13、 终检 14、 清洗入库 工艺路线二： 1、铸造 2、时效处理 3、铣削底面 4、铣削顶面 5、铣削左右侧面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 6、 粗精镗底面 120 孔 7、铣削 35 孔端面 8、铣宽度为 45的 槽 9、钻 45、 40 孔 10、钻顶面 10 孔、 20 孔、 32 孔、 纹 孔 11、钻底面 9 孔 12、钻侧面 9 孔 13、钻两侧面一组孔，钻铰孔 24、钻 36 孔、钻 及攻丝 14、终检 15、清洗入库 以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题， 方案 二 把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工 定位基准不足。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。 综合选 择方案一： 1、铸造 2、时效处理 3、铣削底面 4、铣削顶面 5、铣削左右侧面 6、钻 45、 40 孔 7、粗精镗底面 120 孔 8、铣宽度为 45的 槽 9、钻顶面 10 孔、 20 孔、 32 孔、 纹 孔 10、钻底面 9 孔 11、钻侧面 9 孔 12、钻两侧面一组孔，钻铰孔 24、钻 36 孔、钻 及攻丝 13、终检 14、清洗入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 件材料采用灰铸铁制造。材料为 度 170 241，生产类型为大批量生产， 采用铸造毛坯。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （ 1） 底面 的加工余量。 根据工序要求， 底面 加工分粗、精铣加工。各工步余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 余量值规定为 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械加工工艺手册表 余量值规定为 （ 2） 前后端面加工余量。 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、精铣 加工。各工序余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 现取 铸件毛坯的基本尺寸为 ，根据机械加工工艺手册表 件尺寸公差等级选用 查表 得铸件尺寸公差为 （ 3） 螺孔加工余量 毛坯为实心，不冲孔。 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 1 无切削加工，无需计算 工序 2 无切削加工，无需计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 工序 3： 铣削底面 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料 ： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据参考文献 3表 81,取 0 切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 4：铣削顶面 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据参考文献 3表 81,取 0 切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯 尺寸可知 141l ， 68l 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 5：铣削左右侧面 先加工左侧面 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣该平面的单边余量： Z=削深度 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z ：根据参考文献 3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量 根据参考文献 3表 73，取 f /根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣削速度 v ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m a ：根据参考文献 3表 81,取 0 切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 由于右侧面与左侧面对称结构，故右侧面无需计算，结果跟左侧面结果一样。 工序 6： 钻 45、 40 孔 （ 1）钻 钻 45、 孔 切削深度给量 f ：根据机械加工工艺手册表 切削速度 V ： 参照机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/5 9 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长度 l ： 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 刀具切入长度 1l ： 1(21 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间m fn j（ 2）钻 孔 切削深度5进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/5 9 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层长 度 l ： 2 刀具切入长度 1l ： 1(21 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间m fn 、粗精镗底面 120 孔 已知加工材 料为灰铸铁，铸件，有外皮，机床 通车床，工件用内钳式卡盘固定。 所选刀具为 据切削用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成 f 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 1 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200219铸件，pa f ， 切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根据 0n=125 这时实际切削速度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 0001000 125127 m（ 1 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削 速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 1 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 1机床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = r = V = m 精车 30台阶面及倒角 所选刀具为 据切削 用量简明手册表 于 00表 故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130， 530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 也可直接有表中查出。 根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127100048=120 （ 1 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 1 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用量简明使用手 册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = r 时，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 后决定的切削用量为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 f = n = r = V = m 工序 11： 铣宽度为 45的 槽 机床：双立轴圆工作台铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 粗铣 45 槽 切削深度 据参考文献 3表 6 查得：进给量 0 /fa m m z ,根据参考文献 1表30 32 查得切削速度 24 / m 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 4 6 2 . 1 / m i 1 4 1 2 5 ， 按照参考文献 3表 74，取 75 / 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 2 5 7 5 0 . 5 0 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量 0 . 0 6 1 8 7 5 / 6 0 1 . 3 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量 1 . 3 5 / 8 1 /