阀腔加工工艺及镗φ100H8孔夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 机械制造技术基础课程设计任务书 课程设计说明书 设计题目 设计“阀腔”零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具 班级学号： 设计者 指导教师 2009， 7， 2 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 机械制造技术基础课程设计任务书 题目 : 设计阀腔的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具 内容 ： 1 张 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 张 4. 夹具装配图 1 张 5. 夹具体零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 张 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 目录 一、序言 3 二、零件分析 3 三、工艺规程设计 5 四、机械加工余量 、 工序尺寸及毛 皮尺寸的确定 6 五、确立切削量及基本工时 9 六、夹具设计 20 七、设计总结 21 八、参考书目 21 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 一、序言 机械制造工艺学课程设计使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 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 二、零件的工艺分析 (一 )、零件的作用 题目所给的零件是阀腔，主要作用 是用于液体流通，对侧面和内腔的加工要求低，对下表面的加工精度要求比较高，对上表面的表面粗糙度要求也较高。而对孔的精度要求很高，尤其是 110工有困难但是毛坯直接铸造出，可降低难度。 零件图及零件的三维图分别如图 1 和图 2。 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 3H 1 1图一 图二 (二 )、零件的工艺分析 通过对该零件的重新绘制，知道图 样的视图正确，完整尺寸，公差及技术要求齐全。但下表面的精度较高。要进行精铣才能达到粗糙度要求。 该零件属于腔体类零件，它的内表面和侧面都是直接铸造出来的，在加工时很方便，但要同时保证 110毛坯基本确定位置，所以简单了许多 (三 )、零件的生产类型 零件为成批及大批量生产，毛坯铸造出来。 三 、 工艺规程设计 （一）、确定毛坯的制造形式 零件材料为 10，考虑零件结构比较简单，但内腔形状比较复杂，故选择铸件毛坯。 （二）、基面的选择 基面选择是工艺 规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）、粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 阀腔的上表面为粗基准 ，利用一面两孔定位。 （ 2）、精基准的选择。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。 （三）、制定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 工艺路线方案一 : 工序一： 先铸件回火 工序二： 以 上表面定位，粗铣半精铣精铣下表面 工序三： 以 下表面定位，粗铣半精铣上表面 工序四：以底面和一短销定位，锪平 28钻 48圆台的通孔 工序五： 以 上表面定位， 粗精铣下表 面环行槽 ，并刮研 工序六：以外圆面和左端面定位，粗镗 110圆和 85的圆 工序七：粗镗 100 65内孔，在半精镗和精镗 100 65工序八：在粗镗 76孔，半精镗精镗 76工序九：钻扩 2个 20工序十：组合机床钻 10* 纹孔。 工序十一：去毛刺，检验 工艺路线方案二 ： 工序一： 先铸件回火 工序二： 以 下表面定位，粗铣半精铣上表面 工序三： 以 上表面定位，粗铣半精铣精铣下表面 工序四：粗精铣底面环行槽，并刮 研 工序五：以外圆面和左端面定位，粗镗 110圆和 85的圆 工序六：粗镗半精镗和精镗 100粗镗半精镗和精镗 65 工序七 : 在粗镗 76孔，半精镗精镗 76孔 工序八：钻 48圆台的通孔 工序九：以底面和一短销定位，钻扩 2个 20锥孔 工序十：钻床钻 10* 工序十一：去毛刺，检验 上面工序无法保证加工的相对位置要求 比较以上两个方案，方案二换刀过多，影响加工的效率，而方案一的回火在第一道工序，铸件有应力，回火是减小应 力，有利于加工，方案一综合这两方面考虑，从而是可行的。综合以上两个方案，得出我的工艺方案，我选方案一。 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 四、机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 （一）、毛胚的基本尺寸确定： 阀腔零件材料为 度 190 210产批量成批及大批量，铸造毛坯。 查铸件尺寸公差与机械加工余量确定步骤如下 根据零件图计算轮廓尺寸，长 19885 故最大轮廓尺寸为 T 由表 5造方法按机器造型，铸件材料按球墨 铸铁得公差等级 9 级 3. 求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级 表 5差带相对于基本尺寸对称分布。 4 求机械加工余量等级 由表 5为 5 求 所有加工表面取同一个数值，由表 5械加工余量等级为 .5 求毛坯基本尺寸： 底面为单侧加工，算得： R= F+T/2=85+1+=圆整为 88 孔 100为双侧加工，算得 R= =100=整为 96 孔 65为双侧加工，算得 R= =整为 61 孔 76为双侧加工，算得 R= =整为 72 （二）、各工序之间的加工余量及公差： 1、粗 铣、半精铣、精铣 阀腔下表面的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 表面粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 精铣 精铣 铣 2 9 造 2、粗铣、半精铣阀腔上表面的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面粗糙度尺寸、公差 /面粗糙度买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 Ra/a/ m 半精铣 铣 造 3、 粗镗、精镗、精铰 100 孔的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面粗糙度Ra/寸、公差/面粗糙度 m 精镗 00 精镗 0 镗 1 12 造 4、粗镗、精镗、精铰 65 孔的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 精镗 精镗 0 镗 2 12 造 5、粗镗、半精镗 110 孔的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 粗镗 2 106 精镗 0 109 镗 文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 5 孔。（分四次粗镗）的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 粗镗 2 精镗 0 镗 、 粗镗、精镗、精铰 76 孔 工序名称 工序间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度 /面 粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 精镗 2 76 精镗 0 镗 6 76 造 76 76 8、 钻、扩、铰 2 20 孔的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/ 序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度/面粗糙度Ra/寸、公差/面粗糙度 m 钻 0 20 、 钻、扩、铰 孔的加工余量及公差 工序名称 工序间余量/序间 工 序间尺寸 / 序间 经济精度表面粗糙度尺寸、公差/面粗糙度买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 /a/a/ m 钻 9 2 12 0、 钻、扩 4 18 孔的加工余量及公差 工序名称 工序 间余量/序间 工序间尺寸 / 序间 经济精度/面粗糙度Ra/寸、公差 /面粗糙度 m 钻 9 16 8 . 其他尺寸直接铸造得到。 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 五 、确立切削量及基本工时 工序一：热处理 工序二：铣下表面： （ 1）粗铣 加件工条 工件材料：铸铁，铸造。 加工要求：粗铣 毛坯下 端面。 机床： 式铣床。 刀具：硬质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 120= =90,深度 r, 按机床强度选择 0 /f m m r 最终决定选择机床已有的进给量 f mm r 经校验m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度 （查切）为 命 4500 （ 3）切削速度 查切 0 5 /cv m s，由于孔深与孔径比小于三，故不用乘以修正系数， 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 5 / m i 1 4 0 . 2 5 =切机床实际转速为 7 3 5 / m 实际的切削速度 m/s=s （ 4）校验扭矩功率 c 60 m 所以 M 验成立。 3 3 9 0 . 0 6 3 5 m i 5 0 . 9 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 735 / m f mm r 3 4 / m i 孔： 735 / m f mm r 3 4 / m i 40序十 钻、扩、铰 孔 加工条件： b=450度 190 左右，铸件。 加工要求：钻 、 扩 、 铰 机床： 立式钻床 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双锥、修磨横刃、棱带磨法。 后角 o 11 ，双重刃长度 刃长 b=面长度 l=6带长度1 2l （ 1）决定进给量 查切 0 . 7 8 0 . 9 6 /f m m r 321836 所以不用乘以修正系数， f=r 按钻头强度选择 f2mm/r, 按机床强度选择 0 /f m m r 最终决定选择机床已有的进给量 f mm r 经校验m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 4500 （ 3）切削速度 查切 0 5 /cv m s，由于孔深与孔径比小于三，故不用乘以修正系数， 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 3 5 / m i 1 4 0 . 2 4 =切机床实际转速为 7 3 5 / m 实际的切削速度 s （ 4）校验扭矩功率 c 60 m 所以 M 验成立。 3 3 9 0 . 0 6 3 5 m i 5 0 . 9 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 735 / m f mm r 3 4 / m i 孔： 735 / m f mm r 3 4 / m i 序十一 钻、扩 4 18 孔 加工条件： b=450度 190 左右，铸件。 加工要求：钻 、 扩 、 铰 4 18孔 机床： 立 式钻床 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 0头采用双头刃磨法，后角 o 11 ，二重刃长度 11刀长 b=5面长 l=9带长度 1 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 按钻头强度选择 2 按机床强度选择 最终决定选择 床已有的进给量 经校验买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查切）为 命 扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为 . 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为 . 命 （ 3）切削速度 查切 20，由于孔深与孔径比小于三，所以不需要乘以修正系数， 故 20。 m 7. 01 0 0 01 0 0 00rd vn s 查切机床实际转速为 51 故实际的切削速度 （ 4）校验 扭矩功率 c 362 m 所以 M c 故满足条件，校验成立。 扩铰和精铰的切削用量同理如下： 钻： 51 40 扩孔： 51 铰： 51 360 m 1 933 m 所有工步工时相同。 六 、 夹具设计 本夹具是工序八用圆形镗刀纵向进给粗细 76专用夹具，在 卧式镗床上加工，下面就以镗孔为例说明设计的有关说明。 （ 1）定位方案 工件以一面两销定位可以限制工件的六个自由度，实现完全定位。其中面定位限制三个自由度，定位圆柱销 66制两个自由度菱形销 制一个自由度。 （ 2）夹紧机构 根据生产力的要求，运用手动夹紧可以满足 ,采用二位螺旋压板联动夹紧买文档送全套 纸 交流 414951605 买文档送全套 纸 交流 414951605 机构 ,通过拧紧螺母使一对压板同时压紧机构 ,有效提高了工作效率 ,压板夹紧力主要是防止工件在铣削力作用下产生的振动 ,手动螺旋夹紧是可靠的 ,可以免去夹紧力计算。 （ 3）夹具与机床连接元件 采用两个销与机床相连，用于保证正确方向，并配合恰当。 （ 4）夹具体 工件与机床由连接件相连，连接件的要求比较高 ,夹具的定位元件有定位面 ,圆柱销 ,菱形销 （ 5）结构特点 结构简单，操作方便。但也存在加工时的困难，这有带改进。 （一） 问题的提出 在本道工序中， 110 有粗糙度等级要求及公差要求。具体要求可以参见加工零件图纸。 （二） 卡具设计 1 定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择 阀腔下表面为定位 基准，即以一个面和两个定位销定位，限制六个自由度。 2 切削力 和卡紧力计算 本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 轴向力 0 扭矩 算时可忽略。 卡紧力为 f 取系数 2=4=实际卡紧力为 F=2*4*F=用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 3. 定位误差分析 本工序采用三个定位销定位，是面定 位。通过零件图纸我们可以知道，阀腔上表面的设计基准是下表面，那么设计基准与定位基准是重合的，故没有基准