三用阀右阀简工艺规程及夹具设计【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 I 业 设 计 说 明 书 题 目 ： 三用阀右阀筒工艺规程及夹具设计 二级学院（直属学部）： 专业： 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 评阅教师姓名： 职称： 年 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 三用阀右 阀筒 零件加工工艺设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及切削用量设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具 ，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 一副夹具 。 关键词 ：加工工艺 夹具设计 工艺 工序 切削用量买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to in In of to of to of of of is to of a in a it to to In of of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . 录 . 1 章 序 言 . 10 第 2 章 零件的分析 . 11 件的作用与组成 . 11 件的工艺分析 . 12 第 3 章 工艺规程设计 . 13 定毛坯的制造形式 . 13 面的选择 . 13 定工艺线路 . 13 择加工设备和工艺装备 . 14 床选用 . 14 择刀具 . 14 择量具 . 15 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 15 定切削用量及基本工时 . 17 序 . 17 定粗车左端面的切削用量 . 17 序 . 19 序 . 19 定半精车左端面的切削用量 . 19 定半精镗内孔的切削用量 . 21 序 . 22 序 . 22 第 3 章 夹具设计 . 24 述 . 24 案设计 . 24 位基准的选择 . 24 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 削力和夹紧力的计算 . 24 位误差分析 . 25 向装置设计 . 25 具设计及操作说明 . 26 总 结 . 27 致 谢 . 28 参 考 文 献 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 1 章 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零 件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工 艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行了实习之前对所学的各科课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。 我们这次毕 业设计的任务是设计 用阀，该三用阀主要用于煤矿液压支柱系统。所以我们对该三用阀的阀筒、弹簧等零件进行了设计和校核，并进行了强度计算。经过查阅资料等多方面行到了综合训练，我们具有了初步结构分析与结构设计的综合能力。 由于三用阀用在液压系统中，因此也要对其阀筒进行流体力学的强度计算，同时，用在煤矿液压支柱上，难免要出现一些故障，将在此设计中一一的去解 除和有效的进行维护。以及在装配过程中要注意的事项。三用阀可以说是个比较精密的零件，所以在加工当中要特别要保证其精度，以防止出现泄露。 就我个人而言，我希望能 通过这次毕业设计对自己的未来从事的工作进行一次适应性的训练，希望在设计中能够锻炼自己的分析问题的能力、解决问题的能力，为自己今后参加祖国 “四化 ”建设打下坚实的基础。 由于我们所学的大多数是书面知识与实际运用总有一定的差距，故在本设计中有差错和不足之处，垦请老师给予批评指正。在此感谢各位老师的指导和帮助，使我能够顺利完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第 2 章 零件的分析 本产品是液恒阻式单体液压支柱， 金属配 合使用供煤矿工作支护顶板用，用时可供综合机械厂化采煤工作面端头支护顶板用， 也适合于综采端头支架铆固点支柱或其他巷道内的一般支护，金属顶梁与各种类型的单体金属顶梁与各种类型的单体金属顼梁单体金属支柱配合组成金属支架供煤矿 在水平及缓顷斜回采工作面支护的一种高强度顶梁中使用，三用阀是供液压系统的零件，相当于一个轮胎的一个阀门。 三用阀包括单项阀、安全阀、卸载阀，安全阀保证支柱具有恒阻特性，当外载压迫支柱使内部液压达到额定值后，安全阀启，支柱溢流并下缩，将液压降 低后，安全阀关闭。安全阀的开启与关闭压力反映了支柱的恒阻特性 用阀是 用单体液压支柱上的一个主要部件，是支柱的心脏部分，它能完成 支柱升柱，初撑和降柱工作，并能使支柱稳定在任一高度上，保持额定工作阻力使之成为恒阻式支柱，它能保证采煤工作面上有一个较安全的工作环境。 该种 用于煤矿井下单体液压支柱的具有节流卸载的三用阀，属于机械工程领域。三用阀由进液单向阀、安全阀及卸载阀组成。 $由于增设了过滤器， 大大提高了阀的抗污能力，减轻了污物对三用阀本身及单体液压支柱的磨损，同时过滤器拆装简便，便于清洗，可重复使用。此阀具有环形节流间隙，使卸载时流经 卸载阀阀垫的工作液冲刷力降低，从而延长了三用阀的使用寿命，同时减轻了卸载时的液压冲击，增强了整个系统的安全性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 本次设计是设计三用阀的右阀筒，从零件图上可以看出，这是个加工难度很大的零件，因为零件所要求的公差范围很小，为了保证加工时的精度，同时为 了提高生产效率，我们在加工 27孔时设计了专用的夹具，同时在加工内外圆表面时所要求的精度很高，我要经过粗加工、精加工，甚至半精加工才能保证加工精 度，尤其是内表面 28沟糟，因为是用在液压系统中，所以要保证其密封性，还要进行光整加工，表面还要镀青铜。 当选择并决定某个零件进行数控加工后，并不等于要把它所有的加工内容都包下来，而可能只是对其中某一部分进行数控加工，因此必须对零件图纸进行认真的工艺性分析，确定那些是最适合，最需要进行数控加工的内容和工序。在选择并做出决定时，应结合本单位的实际，立足于解决难题，攻克关键和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势，具体选择时，一般可按下列顺序考虑： （ 1） 通用机床无法加工的内容应作为首先选择内容 1）由轮廓曲线构成的 回转表面 2）具有微小尺寸要求的结构表面 3）同一表面采用多种设计要求的结构 4）表面间有严格几何关系要求的表面 （ 2） 通用机床难加工质量难以保证的内容应作为重点选择内容 1）表面间有样位置精度要求但在普通机床上无法一次安装加工的表面 2）表面粗糙度要求很严的锥面，曲面，端面等 （ 3） 通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容可在数控机床上存在富余能力的基础上进行选择，一般不宜选择采用数控加工 1） 需要通过较长时间占机调整的加工内容 2） 不能在一次安装中加工完成的其他零星部位，采 用数控加很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工。此外，在选择和决定加工内容时，也要考虑生产批量，现场生产条件，生产周期等情况。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 3 章 工艺规程设计 定毛坯的制造形式 零件为钢制零件，考虑到用在三用阀的液压系统中，必须要承受很大的冲击力，而且内表面必须非常的光滑，不准有任何一点的毛刺，所以不紧要求要精磨，还要表面镀青铜，以便能增加表面光滑性，同时能使零件更好的密封性和耐磨性。因为零件为大批量生产，所以零件的毛坯制造形式选择 铸造 的方法来制造。零件的轮廓尺寸不太大，用这种方法能提高生产率，这样也 能更好的保证其加工精度，从而能提高了经济效益。 面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像轴承通盖这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工 表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，最后选取 外圆 做为粗基准，利用三爪卡盘卡住这个面做主要定位面。 对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 定工艺线路 制定工艺路线的出发点，应当是零件的尺寸精度及位置精度等技术要求能够妥善的得到保证。生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑用万能性机 床配以专用夹具 。并尽量使工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考试经济效果，以便使生产成本尽量下降，这样才能提高生产效益。 1、工艺路线方案一： 工序 ：粗车 36 表面、粗车 42 、 48 表面 ：精车 36 表面，并车削螺纹 g ：精车 42 外圆表面、精车 48 外表面 ：倒角 145 ， 245 ：粗车 334 、粗车 36 沟糟 ：精车 334 、精车 36 沟糟，并倒圆角 ：车内角 15度， ：镗内环 28 、镗内沟糟 27 ， 29 、 17 内表面， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 ：倒角落 145 度内角 ：钻孔 27 ：精磨各个表面，去毛刺 ：光整加工，表面镀青铜 2、工艺路线方案二： 工序 ：车内倒角 15度角，粗镗并精镗 28 内表面 ： 粗镗并精镗 27 的内沟糟 ：粗镗并精镗 29 、 17 内表面 ：倒角 145 度角 ：粗车 36 表面， 42 、 48 外表面 ：精车 36 、并车削螺纹 ：粗车 334 的外沟糟 ：精车 36 沟糟并倒圆角 ：钻孔 27 ：精磨整个表面，去毛刺，达到预期的要求的精度 ：光整加工，表面镀青铜。 3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案 二 的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案一减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。选择方案一。 择加工设备和工艺装备 床选用 工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故 选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 考根据机械制造设计工工艺简明手册表 钻孔，选用 臂钻床。 铣 4 条宽度为 15 深度为 5 的槽 ,这两个面的要求精度不高 ,从经济角度看 ,采用 择刀具 一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 硬质买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转 位车刀 ( 考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表 得到所有参数。 具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表 12择双斜边二号砂轮。 择量具 本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器 具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “轴承通盖” 零件材料为 机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度 143 269，表 铸铁的物理性能， 3，计算零件毛坯的重量约为 2 表 3械加工车间的生产性质 生产 类别 同类零件的年产量 件 重型 （零件重 2000 中型 （零件重1002000 轻型 （零件重 51 101 表 3用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 （ ） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 d ( 2 f 0 118 12 40 60 表 3头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度 （ 1）后刀面最大磨损限度 具材料 加工材料 钻头 直径 20 高速钢 铸铁 2）单刃加工刀具耐用度 T 具类型 加工材料 刀具材料 刀具直径 11 20 钻头（钻孔及扩孔） 铸铁、铜合金及合金 高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 = 60 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 速钢钻头钻孔的进给量为 f=根据表 中可知，进给量取 f= 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 190钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 扩铰孔条件 改变时切削速度修正系数 V=12 = （ 3 则 n = =131 （ 3 查表 可知， 取 n = 150 则实际切削速度 = =11.8 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 孔时加工机动时间计算公式： Ti= （ 3 25 1000 1000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 其中 2 2 3则： t= =第 3 章 夹具设计 在机床对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件正确位置固定不动，这 一任务就是由夹具来完成。 对于单件、小批生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低。本零件属于大量生产，零件外形也不适于使用通用夹具，为了保证工件精度， 提高生产效率，设计专用夹具就显得非常必要。 方案设计是夹具设计的第一步，也是夹具设计关键的一步，方案设计的好、坏将直接影响工件的加工精度、加工效率，稍不注意就会造成不能满足工件加工要求，或加工精度不能达到设计要求，因此必须慎重考虑。设计方案的拟定必 须遵循下列原则：定位装置要确保工件定位准确和可靠，符合六位定位原理。夹具的定位精度能满足工件精度的要求。夹具结构尽量简单，操纵力小而夹紧可靠，力争造价低 。 我们采用已经加工好的 内 孔及其端面作为定位基准， 内 孔和端面共限制 5个自由度，这样还有一个旋转的自由度没有限制，为了保证空间工件定位准确，我们需要限制 6个自由度，因此我们采用一 销来限制旋转方向的自由度。这样空间 6个自由度就限制完了。 紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 钻削力 式（ 5 钻削力矩 式（ 5 式中 m a x m a x m i 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 f m m r 代入公式（ 5（ 5 0 . 8 0 . 62 6 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 1 6 6 4 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 1 0 . 5 0 . 2 0 1 7 4 4 6 3 7 9T N m m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方 向相同。因此进行夹紧 力 计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 位误差分析 定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和两销，孔与销间隙配合。 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相 同，则其定位误差为： 工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近挡销的一面，而定位销的会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 向装置设计 因为我们所加工的孔是螺纹孔，因此我们需要先钻螺纹底孔，然后攻丝，且我们是批量生产，因此用固定和可换钻套难以满足要求，为了能很好的提高生产效率，我们采用快换钻套，当我们加工完螺纹底孔后，通过压紧螺钉迅速取出钻套，然后 开始攻丝，查机床夹具设计手册知，快换钻套的结构和具体尺寸如下 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 如前所述，在设计夹具时，为提高 生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了 压板压紧的方式。由于本夹具是对工件进行钻削加工面，因此工件的主要受力是钻削力，因为钻削力是向下的，我们采用的是铰链压板压紧，压紧力也是向下的，钻削力和压紧力方向相同，因此更容易保证工件的稳定性，我们采用定位销和挡销定位，当我们装上 工件好，旋转工件，使其靠上挡销工件即定好位置，然后用铰链压板压紧，再翻转钻模板使其处于水平位置即可开 始加工工件，当我们卸下工件时，移开星形手柄然后松开 ，即可取出工件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 总 结 毕业设计 即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们 来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 我们踏入 社会 打下了好的基础。 毕业 设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此 我 们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了 很 多，也非常珍惜 大学 给我们的这次设计的机会，它将是我们 毕业 设计完成的 更出色的关键一步。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 致 谢 这次 毕业 设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完