回油阀专用夹具设计

机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩前言夹具设计是我们学完了机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM 等专业基础课和主要专业课，又经过了机械设计课程设计、工艺过程课程设计之后，进行的又一次实践性环节，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。并且，这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。对我而言，此次课程设计是一次难得的实践性环节，是对所学理论知识的又一次更系统更全面的应用、巩固与深化。从中锻炼着我们的分析问题，解决问题的能力。尤其对于机械制造方向的学生，为了更好的接触真正的生产加工，步入社会，这次设计是个很好的锻炼机会。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩目录1、零件图42、回油阀左端面 40 孔加工工艺分析53、定位方案的选择分析64、具体的夹具设计方案75、主要零件的选择76、夹紧力校核77、误差分析88、致谢99、参考文献10机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩1、零件图此为我本次夹具设计的零件，回油阀的阀体，夹具是针对第二道工序，钻削左端面 40 孔而设计的专用夹具。阀门是石油、化工、电站、长输管线、造纸、核工业、各种低温工程、宇航、以及海洋采油等流体传送系统中的控制部件，具有导流、截止、调节、节流、防止逆流、分流泄压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截断装置到极为复杂的自控系统，其品种和规格繁多，回油阀是一种比较常见的阀门，其启闭件是扳手，扳手的运动方向与流体流动方向相垂直，回油阀不仅能作全开和全关，还能作调节和节流。回油阀阀体是阀结构中的重要组成部件，介质从阀体内通道流过，阀体内装有阀座闭封圈，扳手扳动合适角度时，阀关闭，介质不能流通，扳动到合适角度时，阀门开启，介质流通。该回油阀阀体在工作过程中因为阀体内部介质通道是两通的，介质呈曲线流动，流动阻力稍大，所以该零件所需满足的强度、刚度、韧性要求不高。本次夹具设计针对的是加工阀体的左端面上 40 孔这道工序。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩2、回油阀左端面 40 孔加工工艺分析回油阀的左端面 40 这个孔有 2 个位置公差要求。第一，要求与右端面的垂直度公差为 0.1mm；第二，要求与右端面 40 的孔有 0.1mm 的平行度要求。根据这两个要求，初步拟定以下两种定位方案。在加工左端面上 40 孔的时候，右端面上 40 孔和上下端面上 40 孔已经加工完毕，可以作为定位基准。方案一：因为本道工序是第二道工序，此前回油阀的四个端面已经铣削完毕，可以作为定位基准，选择右端面为定位基准，限制 3 个自由度，右端面上40 的孔限制 2 个自由度，上端面圆限制 1 个自由度，完成完全定位。这种定位左端面上 40 的孔采用钻床 Z3050 加工。方案二：当然，左端面 40 的孔也可以采用镗削加工，此时以底面为定位基准，限制 3 个自由度，底面上 40 的孔限制 2 个自由度，右端面限制 1 个自由度，也可以完成完全定位。两种定位方案示意图如下所示：方案一机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩方案二机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩3、定位方案的选择分析两种方案都可实现完全定位，但左端面的 40 孔与右端面有垂直度要求，与右端面上 40 孔有平行度要求，采用方案一定位，设计基准与定位基准重合，更加符合专用夹具设计的要求。而左端面上 40 孔与右端面上 40 孔有平行度要求，通过定位方案一，也可以保证两孔的平行度要求。如果采用方案二，也可以完成加工，但是在加工过程中存在着基准不重合误差，不符合我们此次夹具设计的要求。因此，本次夹具设计选用方案一作为夹具的定位方案，本道工序采用钻削加工。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩4、具体的夹具设计方案右端面是平面，可以选择固定支撑钉支撑，但是要求同时用右端面上 40孔作为定位基准，限制 2 个自由度，这就需要一根 40 的长销，在一个 140的端面上同时布置支撑钉和定位销，空间拥挤。经向老师咨询，采用自制圆盘作为主要的定位元件，圆盘直径为 80，上有一 40 的长销，可以定位 40 的孔。圆盘通过 20 的销与夹具体上 20的孔过盈配合。阀体上端面还需要 1 个自由度定位，可以选择支撑钉来完成定位。因为毛坯上端面上已经有孔，只用 1 个支撑钉阀体易发生倾斜，所以在上端面上布置2 个支撑钉，其中一个为辅助支撑。定位好之后，只需对右端面加紧即可，因为回油阀为对称结构，在两面都设置了宽头压板进行压紧。因为本夹具为大批量生产所设计，所以设计了钻模板加可换钻套的结构。本工艺是钻削工艺，选用的机床是摇臂钻床 Z3050，夹具体采用螺栓与机床 T型槽工作台相连接。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩5、主要零件的选择夹具体：夹具体的形状较为复杂，因此采用铸造而不采用锻造。又因为钻模体的表面需要与定位件进行配合，所以与定位件配合的面经过粗铣-半精铣-精铣达到所要求的加工精度，而底面上的 20 的孔要与圆盘下的销配合，且为了加工方便，做成通孔，并进行精加工，同时需保证其位置度要求。钻模板：采用铸造方式成型。对于与其他零件进行配合的断面和孔采用机加工，以达到所需要的精度。定位销：采用机加工成型。由于定位销是保证工件加工符合所要求技术的关键性零件，因此定位销需要精加工，并测量轴径，使其加工尺寸及加工精度符合技术要求。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩6、夹紧力校核粗钻时切削量更大，切削力也更大，所以仅需校核粗钻时的切削力的大小。钻孔时的切削力计算：根据（机械加工工艺手册 李洪 主编 ）表 2.4-69钻孔时的切削力为： FkfdF7.02.618.9.5312N4夹紧力的计算：根据（机床夹具设计手册 第三版 王光斗 王春福 主编）表 1-3-114/20pdQ3.15/=58875N在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数 4321K式中： 基本安全系数；取 1.21K加工性质系数；取 1.12刀具钝化系数；取 1.13断续切削系数；取 1.14K则 F1.2.1264.3N345697钻削力 小于夹紧力 ，所以该夹紧装置可靠。F0Q综上所述，本工序切削力比夹紧力小，所以该夹紧装置可靠。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩7、误差分析定位误差分为基准不重合误差和基准位移误差，因为本定位方案中定位基准与设计基准相重合，不存在基准不重合误差，只需要考虑基准位移误差。用概率法相加总误差为 220.4.50.47.1ATm所以，夹具能满足精度要求。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩8、致谢本次夹具设计我选择了继续我上学期做的课程设计的工件，回油阀。在本次课程设计中，遇到了许多的困难，主要还是在工艺上的不熟悉，在一些标准件的选择上以及一些夹紧方式的选取上不是很合理。这也是我们这些即将迈出大学校门的毕业生在以后的工作中即将面临的问题。通过这次的课程设计，可以说是做了一次练兵，也是为以后的工作的一个积累。以前我总是以为我什么东西都懂了，但到了实际设计过程中才发现自己是那么的肤浅，所以设计过程中我逐渐克服了自己眼高手低的缺点。通过此次实习，把自己所学习的知识运用到实际中解决实际生产中的问题，增强了我的理论联系实际的观念，提高了自己理论联系实际的能力。理论是对实际操作的一个提炼和升华，是一个被理想化了的实际操作的模型，将实际操作简单化了。而实际操作却是比理论更复杂的，因为在实际操作过程中会遇到许许多多人为因素和社会因素。比如理论上只要一部机器各个机构或者部件满足所需的运动要求和力学性能，那么这样的设计方案就是可行的。但是在实际生产中情况却远要复杂得多。我们不但要会学习知识，更要会将所学的知识运用到实际工作中，那样才能学以致用。通过这次实习我也深刻认识到计划的重要性，在实习中我首先借鉴了许多前人的经验教训先做什么，再做什么，做设计不能盲目，对我们工程人员来讲做事要有缜密的计划，因为一招不慎，满盘皆输，再重头既浪费时间又浪费精力，我们可以多参考一些作品 查阅资料，与自己接触过的一些东西进行对比，吸取精华，去除糟粕，可以学会许多东西。最后，因为自己的经验和知识有限，设计中肯定存在许多不足之处，望老师指正。机械机电专业本科优秀毕业设计通过答辩9、参考文献1 王先逵.机械制造工