油阀座加工工艺及车Ф22孔及管口螺纹设计【全套CAD图纸+word说明书】
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1 外文翻译 at he is in as is in as 5%, 0% 0% be 00 at of 0 %; to 0 by in ; 0 %; T 0 , to 0 of to is in . S. . S. 00 . S. by 5% to 005 50% 995. by in in 5% to 005 50% 995. by at 002 ( 996 , 4% , 5% 003. 003 5 a to 36,800,000 U. S. up in of of . S. 00 . S. mu 000 kN ; mm At to a a a in at 0% of a to a in a to a on 2 in in .1 1) be to 2 2) a 3) 4) 2.2 to ) 2) 50%, a by DM a 3) is is , 4) DM 0%; 5) an AM is is to an 3 to a n in as a be in to as as of to is is to to be a s a up at a of 0% of a to a in 80% is a MB to At 0%, 5%. to a 000 40000 s to 1 to to 5000 20000 0000 no to 00 m/2 of a ) is is 2) is 3) of to to a 3 AM n of . S. to be to to 3 s in of to be to 500 4500 its 000 10000 in to of is an to of a in of no be to on to to gs to be is on in 58 00 m/ 80 m/to of (, as as to in 00 800 m/to s .8 mm to 0000 0.1 mm 0 m/1 if an is 2 3 at to to a to a to in 4in of to a DM 0% , a 0%. to 4 is is an by is to of if in be is in to us to to to a of on is to is an a to of a of a ) ) 2) ) ) ) in ) SC 1) a to 2) s to of Or a or to 3) 4) in AM in in ) is ) ) ） a 2） 3） is in at in to 5 1) to be to a is 2） to a as a 3） of is is 4) 1) is to to is is to a of 2) to in 3 ) Be of 2） up a to is 3) Be of or is at 4) to of 4 Be of 5 Be of a of AM he to be to to is is by in in go to a be to a , 2001. 2, 2001. 3,o , 2000 , (2) 4,he 2000 , (6) 5,e to of 2000 , (11) 6 高速加工和现代模具制造 一、概述 1目前模具制造的发展现状和趋势 模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%，精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。目前中国模具市场需求已达 500 亿元之规模。汽车模具、特别是覆盖件模具年增长速度将超过 20 %；建材模具也迅速发展，各种异型材模具、墙面和地面模具成为模具的新增长点，今后几年塑料门窗和塑料排水管增长将超过 30 %；家电模具年增长速度将超 过 10 %； 业年均增长速度超过 20 % ，对模具的需求占模具市场的 20 %。 2004 年中国机床工具工业产值将继续增长。我国模具制造市场潜力巨大。根据资料统计，近年来，我国模具的年总产值达到 30亿美元，进口超过 10亿美元，出口超过 1亿美元。增长从 1995年的25% 增加到 2005年的 50%。国外专家预言：亚洲在全球模具制造中占据的份额，将从 1995年的 25%增加至 2005年的 50%。 中国模具工业发展迅速，形成了华东和华南两大基地，并且逐渐扩大到其他省份。 (山东 ,安徽 ,四川 ) 1996 年 2002 年，模具制造业产值年平均增长 14%， 2003 年增长 25%。 2003 年我国模具产值为 450 亿人民币。总产量位居世界第 3，出口模具 上年增长 但是，我国技术含量低的模具已供过于求，精密、复杂的高档模具很大部分依靠进口。每年进口模具超过 10亿美元。出口超过 1亿美元 精密模具精度要求在 2 3 m,大型模具需要满足 8000模力注塑机的要求 ;小型模具需满足直径 1前，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势，在国外一些模具生产厂 家，高速机床大面积取代电火花机床，高速切削大大提高了模具生产效率。机床企业瞄准模具生产企业，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具加工企业。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用，高速切削生产模具已经成为逐渐模具制造的大趋势，大大提高了模具生产效率和质量。采用高速切削替代电火花生产模具，可以明显提高效率、提高模具精度、使用寿命长。 2高速加工在模具制造中的应用 2 1高速切削的优点： 1） 刀具的高转速和机床的高进给以及高加速度，大大提高金属切除率； 2） 高速切削减小切削力； 3） 高速切削热大部分由切屑带走，工件发热少； 4） 高速切削减少振动，提高加工质量； 2 2高速加工应用于模具加工的效益 1） 快速粗加工和半精加工，提高加工效率； 2） 高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表明质量高，形状精度提高，比 0%，减少手工修磨； 3） 硬切削加工最后成型表面，提高表面质量、形状精度， (不仅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高 )，用于复杂表面的加工更具优势； 4） 避免 高模具寿命 20%； 5） 结合 别是形状复杂、薄壁类电极。 3 采用高速切削加工模具需要解决的问题 在国内，由于资金、技术等方面的原因，应用高速切削生产模具还处于初期阶段。 还存在机床、刀具、工艺以及其他方面的一些问题需要逐步解决。 缺点是加工成本高，对刀具的使用有较高的要求，不能使用过大的刀具，要有复杂的计算机编程技术做支持，设备运行成本高。 二、加工模具的高速加工机床 模具精加工和硬切削加 工需要数控高速机床外文翻译 新工具使新机器设计最优 当加工铝时，我们主要关心的是：铝粘住加工切削边缘的倾向；保证有好的碎片排屑形成切削边缘；和保证工具有足够的中心强度来承受切削力而不被破坏。 技术发展，比如： 列，已经使工具商重新考虑任何工艺水平的机器技术。用正确的加工和编程思路是很重要的。 材料，涂料和几何形状是与减小我们所关注问题相关系的工具设计的三个因素。如果这些因素不能一起很好的配合，成功的调整磨削是不可能的。为了成功进行高速铝加工，理解这三个因素是很必要的。 使组合边缘最小化 当加工铝时 ，一个失败的切削工具模式是，被加工的材料粘住工具切削边缘。这种情况会很快削弱工具的切削能力。由粘着的铝形成的组合边缘会导致工具变钝，以至不能切削材料。工具材料选择和工具涂料选择是被工具设计者用来减小组合边缘出现的主要工艺。 亚微米微粒碳化物材料要求很高的钴浓度来获得良好的微粒结构和材料强度属性。随着温度的升高，钴与铝发生反应，钴使铝与暴露的工具材料碳化物相粘合。一旦铝开始粘住工具，铝会在快速的在工具上形成组合边缘，使工具不可用。 在切削的进程中，减小铝粘合着的工具的暴露碳化物的秘诀就是找到正确的碳化物的平衡 来提供足够的材料强度。在加工铝时，为了减小粘附，使用能提供足够硬度的 纹理粗糙的碳化物来获得平衡，来使变钝变慢。 工具涂料 当尝试减小组合边缘时，第二个应该考虑的工具设计因素是工具涂料。工具涂料的选择包括： 氮化物，锆氮化物，钻石和钻石般的涂料（ 拥有这么多的选择，航空航天磨削商店需要知道在铝的高速加工应用中哪一种工作最有效。 和 具的 装应用进程使这些选项不合适铝的应用。 装进程建立了两个使铝粘住工具的模 式 程形成了一个表面，这表面是比底层材料更粗糙的。由这个进程形成的表面“凹凸”使工具中的铝在凹处快速集结。由于涂料有金属晶体和铁晶体特征， 料是可以和铝发生化学反应的。一种 料通常是包含铝的，这铝很容易和相同材料的切削表面粘合。表面粗糙度和化学反应特性将会导致工具和工作片体粘在一起，以致形成组合表面。 ap 导的试验中，人们发现在高速加工铝时，一个没有涂染过纹理粗糙的碳化物的工具的表面优于用 或者 染过的工具。这个试验不意味着所有工具涂料将减小工具的表现。钻石和 切削铝材料时，这些涂料很认为是能非常有效的提高工具的寿命。 钻石涂料被认为是表现最佳的涂料，但这种涂料要一个很可观的成本。对于表现价值， 料提供最佳成本，增加大约 20%总工具成本，而寿命相对于未涂染过纹理粗糙的碳化物的工具来是，是增长得很明显的。 几何形状 高速铝加工工具设计的拇指定律就是使微粒排屑空间最大化。这是因为铝是一种非 常柔软的材料。 常是可以增长的，它生成更多更大的微粒。 空航天磨削机器，比如 求额外关注工具几何休和工具强度。拥有强大的 80心轴的 器将折断工具如果他们不是用足够的中心强度设计的。 总的来说，锋利的切削边缘一直都可以用来避免铝的延伸。一个锋利的切削边缘将形成高剪切和高表面清洁，形成一个更好的表面和使表面振动最小化。结果是用优良的纹理碳化物材料比纹理粗糙的碳化物材料更有可能获得一个锋利的切削边缘。但由于 铝能粘住纹理好的材料，长久保持这各边缘是不太可能的。 粗略的折衷方案 纹理粗糙的材料是最好的折衷。那是一种很强大的材料，它能拥有一个可观的切削边缘。试验结果表明；在获得长的工具寿命的同时拥有好的表面的可以的。通过工具来进行油雾冷却是可以改进切削边缘的保持的。雾化逐渐使工具冷却，消除温度急增的问题。 螺旋角度是一个额外的工具几何考虑因素。传统上来说，当加工铝时，带有高螺旋角度的工具已经被运用。高螺旋角度可以使微粒更快地从部分脱离，但却增加力和热，这是由切削运动导致的。一个高螺旋角被用在工具上 ，并且很大数量的凹槽可以使微粒排泄。 当以非常高的速度加工铝时，由增加的力形成的热量可能会引起微粒与工具焊接在一起。此外，一个有很高螺旋角的切削表面将比低角度的更快产生微粒。仅仅利用两个凹槽工具设计使低螺旋角和足够微粒排泄区域成为可能。由导的延伸性试验中，当发展新工具流水线时，这被证明是最成功的方法。 he of to to is of is to as It is to in to If do is It is to of in to be in of of of to of is by so it no by to of a to s at to to of to to it a on it is to of to in is a of so as to he be to is so to in an an VD to to VD in is to it is by to in on In VD is to to A a of to In ap it at of an to of LC in a to to be is a to of LC 0%to as to an he of is to is is a is as an 0if In be to A a or is it is to a to to it is to he to be It is a a it is to a of is an is an a a A as of A is on a a of to at by to to In a a a a A a is to be in SG L. 外文资料翻译译文 新工具使新机器设计最优 当加工铝时，我们主要关心的是：铝粘住加工切削边缘的倾向；保证有好的碎片排屑形成切削边缘；和保证工具有足够的中心强度来承受切削力而不被破坏。 技术发展，比如： 列，已经使工具商重新考虑任何工艺水平的机器技术。用正确的加工和编程思路是很重要的。 材料，涂料和几何形状是与减小我们所关注问题相关系的工具设计的三个因素。如果这些因素不能一起很好的配合，成功的调整磨削是不可能的。为了成功进行高速铝加工，理解这三个因素是很必要的。 使组合边缘最小化 当 加工铝时，一个失败的切削工具模式是，被加工的材料粘住工具切削边缘。这种情况会很快削弱工具的切削能力。由粘着的铝形成的组合边缘会导致工具变钝，以至不能切削材料。工具材料选择和工具涂料选择是被工具设计者用来减小组合边缘出现的主要工艺。 亚微米微粒碳化物材料要求很高的钴浓度来获得良好的微粒结构和材料强度属性。随着温度的升高，钴与铝发生反应，钴使铝与暴露的工具材料碳化物相粘合。一旦铝开始粘住工具，铝会在快速的在工具上形成组合边缘，使工具不可用。 在切削的进程中，减小铝粘合着的工具的暴露碳化物的秘诀就是找到正确的碳化 物的平衡来提供足够的材料强度。在加工铝时，为了减小粘附，使用能提供足够硬度的 纹理粗糙的碳化物来获得平衡，来使变钝变慢。 工具涂料 当尝试减小组合边缘时，第二个应该考虑的工具设计因素是工具涂料。工具涂料的选择包括： 氮化物，锆氮化物，钻石和钻石般的涂料（ 拥有这么多的选择，航空航天磨削商店需要知道在铝的高速加工应用中哪一种工作最有效。 和 具的 装应用进程使这些选项不合适铝的应用。 装进程建立了两个使铝粘住 工具的模式 程形成了一个表面，这表面是比底层材料更粗糙的。由这个进程形成的表面“凹凸”使工具中的铝在凹处快速集结。由于涂料有金属晶体和铁晶体特征， 料是可以和铝发生化学反应的。一种 铝很容易和相同材料的切削表面粘合。表面粗糙度和化学反应特性将会导致工具和工作片体粘在一起，以致形成组合表面。 ap 导的试验中，人们发现在高速加工铝时，一个没有涂染过纹理粗糙的碳化物的工具的表面优于用 或者 染过的工具。这个试验不意味着所有工具涂料将减小工具的表现。钻石和 料可生成一个非常光滑的化学惰性的表面。在切削铝材料时，这些涂料很认为是能非常有效的提高工具的寿命。 钻石涂料被认为是表现最佳的涂料，但这种涂料要一个很可观的成本。对于表现价值， 料提供最佳成本，增加大约 20%总工具成本，而寿命相对于未涂染过纹理粗糙的碳化物的工具来是，是增长得很明显的。 几何形状 高速铝加工工具设计的拇指定律就是使微粒排屑空间最大化。这是因为铝 是一种非常柔软的材料。 常是可以增长的，它生成更多更大的微粒。 空航天磨削机器，比如 求额外关注工具几何休和工具强度。拥有强大的 80心轴的 器将折断工具如果他们不是用足够的中心强度设计的。 总的来说，锋利的切削边缘一直都可以用来避免铝的延伸。一个锋利的切削边缘将形成高剪切和高表面清洁，形成一个更好的表面和使表面振动最小化。结果是用优良的纹理碳化物材料比纹理粗糙的碳化物材料更有可能获得一个锋利的切削边缘 。但由于铝能粘住纹理好的材料，长久保持这各边缘是不太可能的。 粗略的折衷方案 纹理粗糙的材料是最好的折衷。那是一种很强大的材料，它能拥有一个可观的切削边缘。试验结果表明；在获得长的工具寿命的同时拥有好的表面的可以的。通过工具来进行油雾冷却是可以改进切削边缘的保持的。雾化逐渐使工具冷却，消除温度急增的问题。 螺旋角度是一个额外的工具几何考虑因素。传统上来说，当加工铝时，带有高螺旋角度的工具已经被运用。高螺旋角度可以使微粒更快地从部分脱离，但却增加力和热，这是由切削运动导致的。一个高螺旋角被用 在工具上，并且很大数量的凹槽可以使微粒排泄。 当以非常高的速度加工铝时，由增加的力形成的热量可能会引起微粒与工具焊接在一起。此外，一个有很高螺旋角的切削表面将比低角度的更快产生微粒。仅仅利用两个凹槽工具设计使低螺旋角和足够微粒排泄区域成为可能。由 导的延伸性试验中，当发展新工具流水线时，这被证明是最成功的方法。 he of to to is of is to as It is to in to If do is It is to of in to be in of of of to of is by so it no by to of a to s at to to of to to it a on it is to of to in is a of so as to he be to is so to in an an VD to to VD in is to it is by to in on In VD is to to A a of to In ap it at of an to of LC in a to to be is a to of LC 0%to as to an he of is to is is a is as an 0if In be to A a or is it is to a to to it is to he to be It is a a it is to a of is an is an a a A as of A is on a a of to at by to to In a a a a A a is to be in SG L. 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 30 道工序 钻 22 孔的的车 床夹具。 （一 ） 问题的提出 本夹具主要用于钻 22 孔，本道工序加工精度要求不 高，为此， 只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 （二） 定位基准的选择 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。此道工序后面只是和地面接触，没有位置度要求，因此加工精度不高因此本次铣 没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 我们采用 63 的外圆面作为 定位基准 ， 即采用 一固定 V 型块，一可调 （三） 定位元件的设计 本工序选用的定位基准为 外圆 ，所以相应的夹具上的定位元件应是 因此进行定位元件的设计主要是对 根据加 工要求和基准重合原则，则以 63 外圆 定位，定位元件采用 一固定 可调 V 型块。 根据零件结构和定位方案，工件在夹具通过手动加紧即可满足要求。 （四） 切削力及夹紧力计算 （ 1）刀具： 采用 麻花钻 22机床： 由 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 （ 2） 夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 21 其中 F= G N 夹紧螺钉： 公称直径 d=6料 45钢 性能 级数为 006 M P 80108 螺钉疲劳极限： M P 极限应力幅： M i m 许用应力幅： M P aS i m 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s= 取 s=4 得 满足要求 M P 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠。 （五） 定位误差分析 一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。 形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。 根据零件图可知， T= 96a 。d ）（已知外圆 的形状公差为 据经验公式， 易知此结果符合。 （六）平衡块的计算 平衡块的计算 对移动 式结构不对称的车床夹具，设计时应采取平衡措施，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。 离心力 n n) 式中 m）； r/。 由离心力引起的力矩 衡块引起的离心力 )为 n n) 式中 m） 由 综合考虑径向位置和轴向位置平衡的情况下，满足平衡关系式 j 即 n n)L=n n)l 化简后得 Mp=了弥补估算法的误差，平衡块上应开有环形槽或径向槽，以便夹具装配时调整其位置。 长宽高 =体积 体积密度 =质量 7 1000+(7 1000) =mp=72 55/102 七） 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。本道工序为车 床夹具选择了 两移动压板 的夹紧机构 。本工序为 钻 22孔 ，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。 夹具装配图如下 夹具体附图如下 毕 业 设 计（论 文） 设计（论文）题目：注油器油阀座工艺工装设计 系 别： 机械工程学院 专 业： 机械制造工艺及设备 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 1 开题报告 一 课题的意义 、 研究 对象 、特点 本课题通过分析 油阀座 的结构特点和加工要求，制定一套较合理的加工工艺规程，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。首先分析零件的结构，并明确其各种加工要求，本课程主要是对孔加工有一定的技术要求，然后查阅有关资料，汲取前人的经验，制定出符合定位原理及加工要求的夹具模型，运用 件不断对其进行模型优化，而后回到生产实践中，检测并完善所设计的夹具。 二 夹具设计 的要求 本文主要是对专用夹具的设计，其基本要求如下：设计夹具必须满足 工艺要求，结构性能可靠、使用安全，操作方便，有利于实现优质、高产、低耗，改善劳动条件，提高标准化、通用化、系列化水平。要深入现场，联系实际，确定设计方案时，应广泛听取老师的意见和建议。具有良好的结构工艺性，即所设计的夹具应便于制造、调整、维修，切便于切 屑的清理、排除。夹具设计必须保证图样清晰、完整、正确、统一。 三 设计夹具的依据 工装设计任务书工件的工艺规程；产品图样和技术要求等有关国家标准、行业标准和企业标准国内外典型工装图样和有关资料生产技术要 2 求。 四 设计夹具的程序内容 明确设计任务；熟悉被加工 件的图样；弄清楚被加工件在产品中的作用、结构特点、主要加工表面和技术要求；了解被加工件的材料、毛胚种类、特点、重量和外形尺寸等。分析被加工件的工艺规程；核对夹具设计任务书；收集资料，深入调研；收集企业内外有关资料，并进行必要的工艺实验，尽量使所设计的夹具结构完善、合理。 五 夹具的设计过程 1） 分析构想 根据零件 (加工件 )的设计图和工序图，分析工件的结构特点、材料、热处理情况及本工序加工的技术要求，再根据本厂本车间设备情况、加工能力，建立所需制造夹具的初步构想 . 2） 绘制草图 将 初步构想的夹具和工件轮廓尽量按 1:1的比例以徒手为主绘在方格纸上 (每小格 1 毫米的计算纸 )。利用计算纸作草图，图样大小随之可见 主视图及工件的轮廓位置应和加工时相同。根据六点定位原则确定夹具所用定位元件，并绘在草图上 ;绘出夹紧元件或装置 ;绘出引导元件或对刀装置 ;绘出夹具体 ;绘出其他辅助部分。 3） 绘装配图 根据草图绘出装配图 (总装图 )。夹具装配图和一般装配图略有不 3 同 :图中为了突出夹具的结构 定以双点划线绘出工件轮廓且将其看做是透明体，不遮挡夹具结构。 装配图上标注的各检验尺寸的公差应注为对称公差。这些对称公差的大小确定原则是 : 夹具公差取工序要求公差的 1/21/5，当工序要求为自由公差时 . 1 标注。 4） 绘夹具零件图 装配图中除市场上能买到的标准件之外的零件都要绘零件图。在确定这些零件的尺寸、公差及技术条件时应注意满足夹具总图的要求。设计人员还应关心夹具零件的制造过程、装配过程及生产实 用情况，以便发现问题随时改进使之达到更理想的地步。 六 专用机床夹具的组成 其种类繁多，可概括为四部分： 1） 定位元件：用来确定工件在夹具中的正确位置。 2） 夹紧装置，将工件夹紧夹牢，保证工件在加工过程中的正确位置不变，它包括夹紧元件或其组合以及动力源。 3） 夹具体，是机床夹具的基础件，将夹具的所有部分连接成一个整体。 4） 其他装置或元件，是除上述三部分外的所有其他装置或者元件，如分度装置、导向元件和夹具和机床之间的连接元件等。 4 七 夹具发展的趋势 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向 高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展 。 八 参考文献 1 王先逵编著。机械制造工艺学。上海：上海科技出版社 2 冯辛安，黄玉美等编著。机械制造装备设计。北京：机械工业出版社。 1998 3 东北重型机械学院等编。机床夹具设计手册。上海：上海科技出版社 4 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导。北京：机械工业出版社， 1997 5 机械设计手册（上册）。燃料化学工业出版社 6 机械设计与制造简明手册。同济大学出版社 九 课题的研究进度 1 查阅文献，英文资料 1 周 2 零件的图纸表达及结构分析 3 周 3 加工工艺路线设计与优化 2 周 4 夹具的结构设计 4 周 5 相关计算 2 周 摘 要 制造业中尤其是机械制造业，在产品生产过程中按照特定工艺，不论其生产规模如何，都需要种类繁多的工艺装备，而制造业产品的质量、生产率、成本无不与工艺装备有关。 随着不规则形状零件在现代制造业中的广泛应用，如何保证这类零件的加工精度就显得尤为重要。本文通过分析注油器油阀座零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。对于夹具设计来说，最重要的就是定位、夹紧方案的确定。通过对各种定位夹紧装置的分析比较，选择并组合了一套既能 够满足加工要求的，又比较简洁的装置。同时，通过对一系列定位误差和夹紧力的计算， 验证了该零件的加工是可以保证其要求的精度的，它的加工误差在规定的范围内。通过夹紧力的计算，也验证了零件在被夹紧的前提下，它受到的夹紧力也并不大，满足夹具设计所要求的既要保证一定的夹紧力不使工件在加工过程中发生位移，但同时又不能过大致使工件发生变形。 关键词 ：工艺装备，夹具设计，定位，夹紧 In in in in of of a of of in in a of to of of is of of of of of a so as to of an is By a of a of to of At a of of of is to in to in on of it by is to to a of to at to 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 1 摘 要 制造业中尤其是机械制造业，在产品生产过程中按照特定工艺，不论其生产规模如何，都需要种类繁多的工艺装备，而制造业产品的质量、生产率、成本无不与工艺装备有关。 随着不规则形状零件在现代制造业中的广泛应用，如何保证这类零件的加工精度就显得尤为重要。本文通过分析注油器油阀座零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。对于夹具设计来说，最重要的就是定位、夹紧方案的确定。通过对各种定位夹紧装置的分析比较，选择并组合了一套既能 够满足加工要求的，又比较简洁的装置。同时，通过对一系列定位误差和夹紧力的计算， 验证了该零件的加工是可以保证其要求的精度的，它的加工误差在规定的范围内。通过夹紧力的计算，也验证了零件在被夹紧的前提下，它受到的夹紧力也并不大，满足夹具设计所要求的既要保证一定的夹紧力不使工件在加工过程中发生位移，但同时又不能过大致使工件发生变形。 关键词 ：工艺装备，夹具设计，定位，夹紧 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 2 In in in in of of a of of in in a of to of of is of of of of of a so as to of an is By a of a of to of At a of of of is to in to in on of it by is to to a of to at to 买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 3 目 录 摘要 （ 1） 引言 （ 2） 第一章 零件的分析 （ 3） 件的生产类型 （ 3） 件的作用 （ 3） （ 3） 第二章 工艺规程设计 （ 3） 定毛坯 （ 3） （ 4） （ 4） 、量具 （ 5） （ 5） （ 6） 第三章 夹具的设计 （ 13） 夹具设计 （ 13） 夹具设计 （ 13） 夹具设计 （ 15） 夹具设计 （ 17） 第四章 夹具 的概述 （ 18） （ 18） 具的组成 （ 19） 件夹紧的基本要求 （ 20） 具的发展趋势 （ 21） 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 4 结论 （ 21） 致谢 （ 22） 参考文献 （ 22） 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 5 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 6 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 7 油阀座零件工艺规程及工装设计 0 引言 夹具是涵盖了从加工到组装的几乎所有操作过程的一种装夹设备。装夹最重要的标准是位置精度、工件稳定性、最小工件变形和最小位移，以及夹具和切割工具之间无干涉等要求。由于大量的加工操作需要装夹，夹具设计在制造系统中 就变得非常重要，它直接影响加工质量，生产率和制造成本。 在机床上加工工件时，为了保证工件在该工序所加工的表面能达到图纸上规定的尺寸及位置精度等技术要求，必须使得工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置（即工件的定位），并把工件压紧夹牢，以便在加工过程中，工件受到切削力、离心力的作用及冲击、振动等影响时，能保持这个确定了的位置稳定不变（即工件的夹紧）。在机床上对工件进行定位和夹紧，称做装夹。一切能使工件在机床上实现定位和夹紧的工艺装置，一般称为机床夹具，简称夹具。 机床夹具按专门化程度分通用夹具、专用夹具、可调整 夹具、专门化拼装夹具和自用化生产用夹具。通用夹具是指已经标准化，且具有较大适用范围的夹具。它由专业厂生产供应，有的已作为机床附件与通用机床配套，这类夹具主要用于单件小批生产。专用夹具是根据零件工艺机械加工过程中的某一道工序而专门设计的夹具。由于不考虑通用性，故结构紧凑、操作方便。这类夹具可保证高的加工精度和生产率。但这类夹具的针对性很强。本文通过分析 注油器油阀座 零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的夹具设计，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。对于夹具设计来说， 最重要的就是定位、夹紧方案的确定。通过对各种定位夹紧装置的分析比较，选择并组合了一套既能够满足加工要求的，又比较简洁的装置。 1 零件的分析 件的生产类型 该油阀座的实际生产纲领： N=1+ + ） =5 1 （ 1+3%+1%） =件） 该零件的生产规模划规为大批量生产。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 8 零件的作用 油阀座是凿岩机注油器上的重要零件。左端通过 与主机联接；右端以 63圆定位与油壶壳体相连，一管套穿过油壶壳体与 焊接，高压气体从左端进入阀座， 在负压作用下，油壶内油从 2流至 22与高压气体混合后成雾状从管道喷出。 16装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。 零件的工艺分析 由零件图得知其材料为 材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及件振性；适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。 该零件上的主要加工面为表面轮廓，两端面，三个平衡孔和主轴孔。 该零件表面轮廓应在一次装夹下同时加工出来。该零件三个平衡孔应在一次装夹下同时加工出来。 有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求 是可达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 2 工艺规程设计 确定毛坯 根据零件材料确定毛坯为铸件。通过计算，该零件质量约为 11坯的铸造方法选用砂型机器造型 （表 1） 。又由于主轴孔和三个平衡孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。 主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 表面轮廓尺寸 63 4+4 71 两端面 55 6+6 67 平衡孔 16 5 5 10 5 主轴孔 22 6 16 表 1 毛坯制 造方法 最大 重量 N 最小壁后 状的 复杂性 材 料 生产 方式 精度等级 寸公差 值 / 面 粗造度 手工砂 型铸造 不限制 3 5 最复杂 铁碳合金属、有 色金属及其合金 单件生产及小批生产 14 16 1 8 机械砂型铸造 至 2500 3 5 最复杂 同上 大批生产 及大量生产 14 级 左右 1 3 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 9 其他 手 工砂型铸造 余量大，一般为 1 10砂眼和气泡造成的废品率高；表面有结砂硬皮，且结构颗粒大；适用铸造大件；生产率很多 机械砂型铸造 生产率比手制砂型高数倍至数十倍；设备复杂；但要求工人的技术低；适于制造中小型铸件 定位基准的选择 精基准的选择：油阀座的主轴孔既是装配基准又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循 “ 基准重合 ” 的原则；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“ 基准统一 ” 的原则。 粗基准的选择：选择油阀座的表面作粗基准。 最先进行机械加工的表面 是精基准主轴孔。 加工工艺路线 工序号 工 序 内 容 铸造 时效 涂底漆 10 粗铣 63 面和 32 面 20 精铣 63 面， 精铣 32， 保证长度 55 30 精铣 24，保证至定位基准长度为 0 钻 3 通孔，保证长度 22，钻 5 通孔，保证长度 6，钻 2 通孔，保证长度 14 50 钻孔 2 为通孔，至端面 63 于 14，并焊封其孔口扩孔 22 60 钻 0 扩孔 22 80 扩孔 16证 0 通孔攻螺纹 ，保 证长度为 20，并孔口倒角 1*45，且 32 端面倒角 1*45。 100 镗 24 面 度为 10 在 24 面上粗铣 135 的缺口，其深度为 4，精铣缺口 120 检验 130 入库 选择加工设备及刀、夹、 量具 由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 10 产方式为通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床的传送均由人工完成。 粗铣 63和 32 选择 能铣床，专用铣夹具，百分表。 精铣 63 3孔，保证长度 22 5 通孔，保证长度 6 2 通孔，保证长度 14择 能铣床和 式钻床。 夹住 63铣 32，保证长度 55用 能铣床。 扩孔 22择组合机床， 专用扩孔刀和铰孔刀，百分表。 精铣 24，保证至定位基准长度为 选择 能铣床。 钻 择专用钻夹具， 式钻床 。 扩孔 16证 用组合机床。 镗 ,距 24 面 度为 2 通孔 ,至端面 63 于 14焊封其孔口，选用 用车夹具。 在 24 面上精铣 135 的缺口 ,其深度为 4铣缺口，采用 能铣床。 机械加工余量、工序尺寸 “油阀座”零件材料为 45 钢，硬度 207 241坯重量约为 11产类型为大批量生产，采用砂型机器造型毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下： 1. 63 面 和 32 面 考虑其加工长度为 55其联结 的非加工外圆表面直径为 32简化模锻毛坯的外形尺寸，现在直接取其外圆表面直径为 3232 面为自由尺寸公差，m,此面余量 52. 钻 53 2 孔 16 的孔 四内孔精度要求 11 m 参照机械制造工艺设计简明手册确定工序尺寸及余量为： 钻孔： 532 孔： 16 2Z=确定切削用量及基本工时 工序 10：粗铣 63 面和 32 面 1. 加工条件 工件材料： 45 钢， 砂型机器造型。 加工要求：粗铣 63 面及 32 面。 机床： 能铣床。 刀具： 刀片材料 径 63长 80径 27角 （。） 15 ,后角（ 。）12 ,螺旋角 ( )40 45，齿数（ z） 6。 2. 计算切削用量 所选用刀具为高速钢圆柱形铣刀。铣刀直径 d=63度 L=80数 z=6. 3. 决定每齿进给量 据表 卧式铣床的功率为 艺系统刚性为中等，粗辞铣 刀加工钢料，查得每齿进给量 z。现取 z。 4. 选择铣刀磨钝标准几耐用度 根据表 柱形铣刀粗加工钢料， 铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 刀直径 d=63用度 T=120 5. 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 据表 式计算： 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 11 式 中：3,6,63,/3m 180,1670根据 卧式铣床主轴转速，选择 n=475r/s 实际切削速度 v=s 工作台每分钟进给量为 6 60mm/2mm/据 铣床工作台进给量，选择 5mm/实际的每齿进给量为： 0675=z 6. 效验机床功率 根据计算公式，铣削时的功率（单位 1000 3 ， f ， p 63 ， 30 ， 6Z 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 12 1000C =62 铣床主电动机的功率为 所选切削用量可以采用。 所确定的切削用量为 i n/475m i n ,/75,/ 7. 基本时间 根据公式 1 式中 4m i n ,/75,4,1,63,63,1)(,63 2111475 4263 序 20：精铣 63 面和 32 面 1. 切削用量 所选刀具为高速钢圆柱形铣刀。 D=63=80mm,z=62 型铣床。 2. 确定每齿进给量 根据表每转进给量 r,现取 mm/r,则 3. 选择铣刀磨钝标准及耐用度 铣刀后齿刀面最大磨损量为 用度 T=1704. 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 算，得 v=n=597r/s 根据 床主轴转速，选择 N=600r/0r/s 实际切削速度 v=s 工作台每分钟进给量为 0mm/据 床工作台进给量，选择 60mm/实际的每齿进给量为 z 5 基本时间 144s 工序 40、 50： 钻 2、 3、 5 的孔 1 切削用量 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 13 刀具选用直 柄麻花钻，直径 d=2、 3、 5用切削液。 2 确定进给量 f 由于孔径很小，宜采用受动进给。 3 选择钻头磨钝标准几耐用度 根据切削手册钻头后刀面最大磨损量为 用度 T=15 4 确定切削速度 v 根据表 定进给量 f=r 。由表 查得v=s,n=400r/据 式钻床机床说明书选择主轴实际的转速即可。 5 基本时间的确定 钻孔基本时间 20s。 工序 60：钻 孔 1 钻孔 定进给量 f: 根 据切削手册 当钢的 b800d= ，f=r。由于本零件在加工 时属于低钢度零件， F=( mm/r） 根据 床说明书，现取 f=r。 切削速度：根据切削手册表 得切削速度 v=18m/以 m i n )/22925 1810001000 rd vn 根据机床说明书，取95r/实际切削速度为 m i n )/95251000 r 切削工时 ,20,3 21 ( m i n )0、 80： 扩孔 1 扩孔 22， 16 采用刀具： 22， 16 专用扩孔钻。 2 22 孔 进给量： f=( mm/r) 查机床说明书，取 f=r 机床主轴转速：取 n=80r/其切削速度 v=动工时 ,3,25321 ( m i n )3251 16 进给量： f=( 买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 14 =mm/r） 查机床说明书，取 f=r 机床主轴转速： 取 n=80r/其切削速度 v=动工时 ,3, t= 工序 90：车螺纹 1 车螺纹 2. 切削速度的计算 刀具寿命 T=60用高速钢螺纹车刀，规定粗车螺纹刀次数 i=4;精车螺纹到次数 i=2 。 m (1cv , 距 kM 所以粗车螺纹时： m (11.0 精车螺纹时 m (11.0 3 确定主轴转速 粗车螺纹时 m i n )/rD vn c （ 按机床说明书取 n = 235r/际切削速度 车螺纹时 m i n )/(70226 100 02 rD vn c 按机床说 明书取 n=750r/买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 15 实际切削速度 v= 切削工时 取切入长度 1 粗车工时 42235 32211 精车工时 ( m 0 32211 所以车螺纹总工时 t= 21 =序 100：镗槽 1 镗沟槽 定镗沟槽的切削用量 选用镗杆，采用手动进给，主轴转速 n=40r/s,切削速度 v=s 工序 110：粗、精铣 135槽 1. 计算切削用量 所选用刀具为高速钢直柄立铣刀。铣刀直径 d=5度 L=5数 z=3 2. 决定每齿进给量 据表 卧式铣床的功率为 艺系统刚性为中等，粗辞铣刀加工钢料，查得每齿进给量 z。现取 z。 3 选择铣刀磨钝标准几耐用度 根据表 柄立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 刀直径 d=5用度 T=60 4 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 据表 式计算： 式中：,3,4,/m 60,纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 16 m 70m 0m 根据 卧式铣床主轴转速，选择 n=475r/s 实际切削速度 v=s 工作台每分钟进给量为 6 60mm/6mm/据 铣床工作台进给量，选择 6mm/实际的每齿进给量为： 0336=z 5 效验机床功率 根据计算公式，铣削时的功率（单位 1000 ， f ， ， 0 ， 3Z 1000C =62 铣床主电动机的功率为 所选切削用量可以采用。 所确定的切削用量为 75m ,/ 6 基本时间 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 17 根据公式 1 式中 4m i n ,/36,4,2,5,4,1)(,4 2111436 424 6s 7 切削用量 所选刀具为高速钢 直柄立 铣刀。 D=5=4mm,z=62 型铣床。 8 确定每齿进给量 根据表每转进给量 r,现取 r,则 0 7 9 选择铣刀磨钝标准及耐用度 铣刀后齿刀面最大磨损量为 用度 T=6010 决定切削速度 v 和工 作台每分钟进给量 算，得 v=n=597r/s 根据 床主轴转速，选择 N=600r/0r/s 实际切削速度 v=s 工作台每分钟进给量为 8mm/据 床工作台进给量，选择 20mm/实际的每齿进给量为 z 11 基本时间 48s 3 夹具设计 1、 钻夹具设计 这次设计的夹具为第 40 道工序和第 50 道工序 5， 2 孔夹具。该夹具适用于 转式钻。 1 确定设计方案 这道工序所加工的孔在 63 面与 55 面上，且与 63 面垂直，按照基准重合原则并考虑到目前只有 63 面经过加工，为避免重复使用粗基准，应以 55 面定位，而 55 面上的购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 18 2 孔也与此相应。又为避免钻头引偏， 5 孔与一 2 孔应在 63 面上钻孔，而另一2 孔在 55 面上钻孔，这就要求钻孔是面朝上，这给装夹工件带来了一定麻烦。 从对工件的结构形状分析，需在工件中装上锁紧螺母，定位夹紧都比较稳定可靠，也容易实现，外围须加上外框，设置成翻转式。在此框架上还须加上一个固定 V 形块。夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位， V 形块定位，用锁紧螺母联接。 工件以外框（外框为翻转式）在夹具上定位，限制了 3 个自由度，其余 3 个自由度也必须限制。在 22 孔内插入一个螺母，限制 2 个自由度；在框体内固定的 V 形块也限制 1个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便。 本道工序的夹具需要翻转，若采用气动或液压夹紧，则气管或油管会妨碍操作，故选手动夹紧，是夹具简单，操作可靠。 2 定位精度分析 表面轮廓是在一次装夹下完成加工的，位置精度由夹具保证。 三个孔的精度分别由各自的钻套保证。 取 V 形块与夹具体，螺母与夹具体的配合为 H7/定销与夹具体销孔，支撑块销孔的配合为 H7/外，夹具还应标注形位公差 3 操作说明 夹具使用在 转式钻 床上，加工油阀座表面轮廓曲面及工件里的孔。工件以主轴和表面轮 廓分别在外框，螺母和 V 形块上定位，另有辅助支撑。采用两个定位销，螺钉压紧工件。钻完 63 面上的 3 孔后，换直径为 5 的钻套，在同时钻这个面上的一直径为2 的孔，完成后，翻转 90，钻 55 面上的直径为 2 的孔。 2、铣夹具设计 这次设计的夹具为第 110 道工序在 24面上粗铣 135 的缺口，其深度为 4，精铣缺口 。 1 确定设计方案 这道工序所加工在圆柱 24 面上，按照基准重合原则并考虑到目前有 22 孔，台阶孔 3， 5经过加工，并以 22孔和台阶孔定位。 从对工件的结构形状分析，需在工件中装上锁紧螺母，定位夹 紧都比较稳定可靠，也容易实现，外围须加上外框。在此框架上还须加上阶梯销，用来定位台阶孔。夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位，用锁紧螺母联接。 工件以外框侧面和锁紧螺母，定位销定位，限制了 6个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便。 本道工序的夹具为铣夹具故选手动夹紧，且夹具简单，操作可靠。 2. 切削力及夹紧力计算 切削力计 算： 刀具： 高速刚直柄铣刀， 5z=3 F= 其中： 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 19 3,0,6500 所以 F= =) F=实 实86(N) 垂直分力： 实9 (N) 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数 K=K 1 2 34 以 F = N ） 加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是 零件的右端面 ，短圆柱销是水平安装的。 根据 机床夹具设计中的有关计算 二、夹具定位精度的有关计算中的相关公式，得 21() =21 （注： 通孔 直径： 短圆柱销的 直径： 5，为小间隙配合。） 而 通孔 与 短圆柱销 的轴线距离为 以说它的最大定位误差为 1 0 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 20 = 而 合 定位精度要求。 夹具使用在 式 铣床上，加工油阀座圆柱 24面上的缺口 。工件以主轴和挡板，以及阶梯销定位。可以一次完成所需要的工序。 3、 镗 夹具设计 1 确定设计方案 这道工序所加工在圆柱 16 孔内 ，按照基准重合原则并考虑到目前有 22 孔，台阶孔 3， 5经过加工，并以 22孔和台阶孔定位。 从对工件的结构形状分析，需在工件中装上锁紧螺母，定位夹紧都比较稳定可靠， 也容易实现，外围须加上外框。在此框架上还须加上阶梯销，用来定位台阶孔。夹具以夹具体安装面和定位孔，定位销定位，用锁紧螺母联接。 工件以外框侧面和锁紧螺母，定位销定位，限制了 6个自由度。这种方案定位可靠，夹紧也很方便。 本道工序的夹具为 镗 夹具故选手动夹紧，且夹具简单，操作可靠。 2. 切削力及夹紧力计算 切削力计 算 ： 刀具： 镗杆 ， 20 F= 其中： ,0,0,6500 所以 F= =) F=实 实6(N) 垂直分力： 实38(N) 在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数 K=K 1 纸和论文 ,咨询 毕业设计用纸 21 式中 2 34 以 F = N ） 加工 槽 ，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是 零件通孔 ，一平面即是 零件的
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