阀腔零件的工艺规程及车Φ100孔的工装夹具设计【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 阀腔课程设计说明书 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 3 二 . 工艺规程设计 3 3 4 5 5 序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 16 三 车夹具设计 16 题的提出 16 位基准的选择 17 位元件的设计 19 削力及夹紧力计算 20 位误差分析 21 向键设计 22 具设计及操作简要说明 23 四：钻夹具设计 题的提出 25 位基准的选择 25 削力及夹紧力计算 27 作简要说明 29 具的精度分析 28 总 结 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 页 共 32 页 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。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 页 共 32 页 阀腔的加工工艺规程及其车 100 孔的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、机械工程材料等进 行课程设计之后的下一个教学环节。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。 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 第 3 页 共 32 页 一、 零件的分析 零件的作用 阀腔的作用，待查 零件的工艺分析 阀腔有 3 组加工面他们有 位置度要求。 这 3 组加工面的分别为 1，以基准面 B 为基准的加工面，这组加工面包括，基准面 B 面和基准面 B 对应的上端面 48 孔锪孔 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 页 共 32 页 2：一个是以 28 孔为基准的加工面，这个主要是 76 65 85 100 100 孔， 20 孔 3：以 65 孔为基准 的加工面，这组加工面主要是 9纹孔。 二 . 工艺规程设计 确定毛坯的制造形式 零件材料为 于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和 保证加工精度上考虑也是应该的。 毛坯的设计 阀腔零件材料为 度选用 200产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型， 2级精度组。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 76 因为孔为 76 76孔的粗糙度为 相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3. 65 因为孔为 65车 2道工序加工，查相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3. 阀腔的上下端面 该阀体的上端面粗糙度要求是 端面粗糙度为 铣，等加工才能满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为 G，选取尺寸公差等级为 9级。 所以根据相关资料和经验可知，阀腔的上端面的单边余量为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 5 页 共 32 页 端为 3 3. 其余孔系不铸造出孔，因此在此不再累述 根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺 寸见图 “ 阀体 ” 零件毛坯简图。 基面的选择的选择 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，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，阀腔零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择阀腔顶面作为粗基准，依照粗基准的选择原则 （即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表 面作为粗基准，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位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 页 共 32 页 工件被放在夹具体，底面端顶住夹具体限制 3个自由度；工件的大外半圆用活动 两个支承钉的外圆柱面上，限制3个自由度；因为我们限制一个自由度，实现完全定位。 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，此处不再重复。 定工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能 得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来 方案一 工序 ：铸造 工序 ：时效处理 工序： 铣底端面 。 工序： 铣上端面 工序： 精铣底面 工序： 钻 扩 铰 48 孔 锪平 28孔 工序： 车 76 65 85 100 110 工序： 钻 扩 20孔 工序： 钻 9 纹底孔，攻丝 序 X： 检验 方案二 工序 ：铸造 工序 ： 时效处理 工序： 铣底端 面 。 工序： 铣上端面 工序： 钻 扩 铰 48 孔 锪平 28孔 工序： 车 76 65 85 100 110 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 页 共 32 页 工序： 钻 扩 20孔 工序： 钻 9 纹底孔，攻丝 序： 检验 工艺方案一和方案二的区别在于方案一铣完底面后以底面为基准铣削上端面，然后以已经加工好的上端面为基准加工下端面，这样能更好的保证工件的平行度和平面度，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一 具体的工艺路线如下 工序 ：铸造 工序 ：时效处理 工序： 铣底端面 。 工序： 铣上端面 工序 ： 精铣底面 工序： 钻 扩 铰 48 孔 锪平 28孔 工序： 车 76 65 85 100 110 工序： 钻 扩 20孔 工序： 钻 9 纹底孔，攻丝 序 X： 检验 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 阀腔零件材料为 生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。 1、 阀腔的上下端面 因为泵体的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量为 3、阀腔的孔 毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于 照参数文献，确 定工艺尺寸余量为单边余量为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8 页 共 32 页 确定切削用量及基本工时 1、工序 铣底面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 2） 决定每次进给量及切削速度 根 据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750501 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6003） 计算工时 切削工时： 5 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9 页 共 32 页 m i 995(4)(4 21 工序 铣上面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用 p ， 50 ， 25 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 p 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m rd vn s 按机床标准选取750 r m 0 0 750501 0 0 0 w 当750r/ 按机床标准选取 6006） 计算工时 切削工时： 5 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10 页 共 32 页 m 6 0 398521 ：精铣底面 精铣 前后端面的两个平面 (1) 精铣平面 1) 切削深度 查机械加工工艺师手册表 10) 进给量 查机械加工工艺师手册表 10表 10机床行选取 f= 3) 切削速度 根据机械加工工艺手册表 10 10得 V=190s. 即 V=) 确定机床主轴转速 100 机床说明书 (见工艺手册表 6与 近的机床转速为 选取 所以实际切削速度 000 m m当，工作台的每分钟进给量mf=10 5(mm/查机床说明书有0(mm/5)切削工时，按工艺手册表 x（） =4x（8090） =4.5(买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11 页 共 32 页 工序 V：钻 2 孔，锪孔 13 工步一：钻 7孔的切削用量及基本工时 (1)钻 7 机床： 式钻床 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 5 1)进给量 取 f=r 2)切削速度 V=2434m/取 V=30m/)确定机床主轴转速 7 301000 1364r/ 1364r/ 近的机床转速为 1450r/选取450r/ 所以实际切削速度000 m 5 01 00 0 1 45 07 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=101l =4 2l =3t x（） =2x（410 ） =工序 工序 ，扩，绞 18 销孔 钻 47 (1)钻 17 机床： 式钻床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12 页 共 32 页 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 )进给量 取 f=r 2)切削速度 V=2434m/取 V=30m/)确定机床主轴转速 17 301000 2388r/ 2388r/近的机床转速为 2012r/选取012r/ 所以实际切削速度000 m 0 20 1217 m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=251l =4 2l =3tm=9=(2) 扩 刀具： 根据机械加工工艺手册表 10取高速钢麻花钻 6. 1) 进给量 查机械加工工艺师手册表 28取f=r 2) 切削速度 V=2434m/取 V=30m/) 确定机床主轴转速 01000 1592r/ 1592r/近的机床转速为 1969r/选取买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13 页 共 32 页 012r/ 所以实际切削速度 000 m m5) 切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=251l =4 2l =3tm=9=工步三：铰孔至 18： 选择 18 的铰刀 0 f m m r机19118 机机n 按机床选取 机7 2 9 0 02 7 8 0 0 机机 17 2325t 其余钻，扩孔的切削用量及基本工时计算，如上，在此不再述。 工序 车，精车 76 的内圆 工步一：粗车 76 的内圆 粗车 76 1) 切削深度 单边余量为 Z=2 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14 页 共 32 页 3) 计算切削速度 中：42, m=正系数削手册表 所以 60 3 42 9m/) 确定机床主轴转速 x 753r/ 753r/近 的机床转速为 750r/现选取50r/ 所以实际切削速度000 m 41000 75050 5) 切削工时， tm=i ;其中 l=251l =4 2l =0tm=i=工步二：精车 76 内圆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15 页 共 32 页 1) 切削深度 单边余量为 Z= 分两次切除。 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=r 3) 计算切削速度 中：42, m= 所以 60 342 6m/) 确定机床主轴转速 50 961000 585r/ 585r/近 的机床转速为 600r/现选取00r/ 所以实际切削速度 000 m 410 00 60 050 m5)切削工时，按工艺手册表 tm=i ;其中 l=251l =4 2l =0tm=i=其余车的切削用量及基本工时计算，如上，在此不再述。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16 页 共 32 页 工序 9 工步一：钻 纹底孔 确定进给量 f ：根据参考文献 表 2 钢的 00， 时， 。由于本零件在加工 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 根据 床说明书，现取 切削速度：根据参考文献 表 2表 2得切削速度 8 所以 m 6 81 0 0 01 0 0 0 rd 根据机床说明书，取 65 ，故实际切削速度为 m 0 0 9 6 0 0 切削工时： 5 ， 1 ， 2 ，则机动工时为 m 3 5 392521 fn X、：攻丝 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17 页 共 32 页 攻螺纹 15 17 按机床选取 95 ，则 机动时 0 ， 1 ， 2 攻 m 3525()( 21 nf m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18 页 共 32 页 三、 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配，决定设计第 4 道工序铣四周槽面的铣床夹具。 题的提出 本夹具主要用于车 100 孔，精度要求较高，其中 100 孔相对于 76 孔的平行度为 对于 76 的同轴度为 为 76 孔不能作为定位基准，因此加工精度难以保证，为了保证加工精度，我们只有采用一面 2 销定位，在立式车床上一次加工出来 76 100 所在的轴线的所有的相关的孔。 位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选 择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。 100 孔相对于 76 孔的平行度为 对于 76 的同轴度为 了保证这些精度，我们这一系列的孔我们在立车上加工，一次装夹，完成所有工序的加工， 因为我们基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的铰 链压板夹紧机构。 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。因此进行定位元件买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19 页 共 32 页 的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。 根据加工要求和基准重合原则，则以底面和 2 个 8 孔定位，定位元件采用 1 面 2 销，定位孔和定位销的主要尺寸如图 2 定位孔中心距 L 及 2 定位销中心距 l 5817157 22 3.2m a x 3.2m i n 所以 L= 圆柱销直径 8形销的直径公差取 菱形销的直径为 8 查表 1 圆周力：向力：向力：中：查机床夹具手册表 1k )1501( ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20 页 共 32 页 表 1 ,1, r 由上得： 25N， 59N， 95N 夹紧力的计算： 夹紧力的确定 6543210 由机床夹具手册表 1 , k 1 5 由夹紧机构的特点得： 1 24 由 斜 楔 夹 紧 机 构 ， 查 机 床 夹 具 手 册 1 345321 取 15 ，有 ，斜楔如右图所示 ： 由表 1 汽缸参数的确定 a、机床夹具手册 1P=Q=867N 工作压力 P=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21 页 共 32 页 D=63d=16 P=870MP b、汽缸筒壁厚 0638 7 02 7 3 由机床夹具手册表 1t=7mm c、汽缸进排气口螺孔直径的确定，由表 1径 D=634，进气排 气口螺孔规格 1。 d、连接螺栓直径的确定 由表 110 材料为 45，则轴向静载荷 3.0 e、活塞行程由表 15 f、气压传动基本回路图 2 一面两销定位误差 (1)移动时基准位移误差 m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22 页 共 32 页 （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 代入（式 5： m =0 9 0 0 6 =(2) 转角误差 L m i i （式 5 式中： 1d 圆柱销孔的最大偏差 1D 圆柱销孔的最小偏差 1 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 2d 削边销孔的最大偏差 2D 削边销孔的最小偏差 2 削边销定位孔与定位销最小配合间隙 其中： )2(2 m X 则代入（式 5： 0 . 0 0 9 0 0 . 0 1 6 0 . 0 0 9 0 0 . 0 0 4 0 . 0 0 0 0 6 2 22 3 0 5 . 2 9 则： 0 0 0 6 2 1 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23 页 共 32 页 向键装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。 根据 80定向键结构如图所示： 夹具体槽形与螺钉图 根据 a=25向键的结构尺寸如下 ： 表 定向键数据表 B L H h D 1h 夹具体槽形尺寸 2B 2h 公称 允差 d 允差 4d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 24 页 共 32 页 尺寸 公称尺寸 允差D 25 0 14 6 15 6 24 + 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本 。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 铣夹具装配图如下 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 25 页 共 32 页 夹具体附图如下 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 26 页 共 32 页 四：钻 4 18 孔夹具 设计在成批生产条件下 ,在专用立式钻床上钻 18 孔的钻床夹具 . 题的提出、 18 为下面工序的定位基准，因为加工本孔期间，其他各孔还没有加工，所以只能用顶面为定位基准，为了保证加工精度，可一 次扩削保证 计基准是以外圆与另一底平面 . 位基准的选择 工序结合面是已加工过的平面，且又是本工序要加工的孔的设计基准，按照基准重合原则 ,选择它作为定位基准是比较恰当的。因此，选择结合面与外圆作为定位比较合理。 削力及夹紧力的计算 刀具：麻花钻， 8则 F=54.5 z (切削手册 ) 查表得： 8mm,95, 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 27 页 共 32 页 所以： F=( 192 18 20=79401N 查表可得，钻削水平分力，垂直分力，轴向力与圆周分力的比值： E =79401=63521N E=79401=47640N E=79401=42082N 在计算切削力时，必须考虑安全系数，安全系数 K=式中： 基本安全系数， 2 加工性质系数， 刀具钝化系数， 2 断续切削系数， F/=K 63521 =211366N 选用螺旋 板夹紧机构，故夹紧力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 28 页 共 32 页 ， f= N=211366 2841N 作的简要