阀体工艺和钻Φ4孔夹具设计-主视图长度82【含PDF图纸+CAD制图+文档】
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阀体
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设计说明书题目：阀体零件的工艺规程及钻4孔的工装夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。阀体零件的加工工艺规程及其钻4孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。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；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择传 32.3制定工艺路线 32.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5确定切削用量及基本工时5三 夹具设计213.1问题的提出213.2切削力及夹紧力计算213.3定位误差分析223.4夹具设计及操作简要说明23总 结24致 谢25参考文献 26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。阀体零件的加工工艺规程及其钻4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。一、 零件的分析二、1.1 零件的作用阀体的作用，待查1.2 零件的工艺分析阀体有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为1，以底面为基准的加工面，这组加工面包括，工件顶面3-9孔面，2-18孔2：以3-9孔为基准的加工面，这组加工面包括，其余各个端面，内孔，及其螺纹孔。二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用砂型铸造。2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对阀体这样的不规则零件来说，选择好粗基准是至关重要。我们以工件底面为粗基准，以工件后端面和辅助基准为辅助基准。精基准的选择：精基准 的选择要考虑基准重合的原则，设计基准要和工艺基准重合。因此我们采用其中2-9孔及其端面作为精基准2.3 制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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下工艺方案：铸造时效铣铣顶面10铣铣底面20钻钻3-9孔，锪孔1230钻钻2-18孔，锪孔3040铣铣左右2侧面50车车中间各孔60钻钻右端2-4孔锪孔8深1370钻钻下端2-4孔锪孔8深1380钻钻上端4孔90钻钻4-M8螺纹孔100车车M30螺纹孔机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.4阀体零件材料为HT200生产类型为大批量生产，采用砂型铸造出的铸件1，工件上下左右端面，没有明确的粗糙度要求，加工精度不高，查机械设计工艺分析表2-10得，我们余量留2mm基准2：各个内孔可以直接铸出，查查机械设计工艺分析表2-10得单边余量为1.5mm比较合适2.5 确定切削用量及基本工时工步一：铣长度为86的的工件顶面铣96x80底平面查参考文献14表2.4-73刀具：硬质合金铣刀（面铣刀），材料：，D=55mm ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度：=1mm每齿进给量：根据参考文献7表2.4-75，取，铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量：6.7mm/s60=402mm/min ：根据参考文献7表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知铣刀切入时取： ，铣刀切出时取：根据机械制造工艺学表可得：=0.22min由表3.3-7得：操作机床时间为：0.83 min由表3.3-8得：测量工件时间为：0.14 minT1=0.97min则T总=T1+T2 =1.19min工序二：铣底面的切削用量及基本工时的计算如上铣96x82底平面查参考文献14表2.4-73刀具：硬质合金铣刀（面铣刀），材料：，D=55mm ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度：=3.5mm每齿进给量：根据参考文献7表2.4-75，取，铣削速度：参照参考文献7表3034，取V=1.33m/s机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。机床主轴转速：按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度：进给量： 工作台每分进给量：6.7mm/s60=402mm/min ：根据参考文献7表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知铣刀切入时取： ，铣刀切出时取：根据机械制造工艺学表可得：=0.22min由表3.3-7得：操作机床时间为：0.83 min由表3.3-8得：测量工件时间为：0.14 minT1=0.97min工序11：钻3-9孔，锪孔12工步一：钻孔9确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工24孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为锪孔12确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工12孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序30：钻2-18孔，锪孔30工步一：钻孔18确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工24孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为锪孔30确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工30孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序II：铣左右2侧面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2） 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：l=56 ，则机动工时为工步一：粗车中间各内圆粗车各内圆柱面1) 切削深度 单边余量为Z=1.5 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=18mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.036(min)工序90：钻2-4孔，锪孔8深13工步一：钻4孔的切削用量及基本工时(1)钻4mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻41)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=10m/min3)确定机床主轴转速ns= 796r/min与796r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm; =4mm; =0mm t=2x（） =2x（）=0.3487(min)锪孔8(1)钻8mm孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻81)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=20/min3)确定机床主轴转速ns= 796r/min与796r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=13m; =4mm; =0mm t=2x（） =2x（）=0.1743)工序80 钻4孔夹具设计1、加工条件加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=4mm，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z525钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径4 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z525型钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中， ，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， 故有： 工序90：钻4-M8螺纹底孔6.8，攻丝M8工步一：钻4-M8螺纹底孔6.81、加工条件加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=6.8mm，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z525钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z525型钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中， ，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， 故有： 工步 二 攻螺纹孔M81、加工条件：攻螺纹孔M8 加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件 工艺要求：孔径d=8mm，精度H12H13,用乳化液冷却。 机床：选用Z525型钻床2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径d=8mm。3、选择切削用量 （1）决定进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H，d=8mm时，有。根据Z525型钻床技术资料可选择。 （2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , ,选 。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z525型钻床技术资料（见简明手册表4.2-124.2-13）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得： 车M30螺纹孔车M30螺纹1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 944r/min与944r/min相近的机床转速为975r/min。现选取=975r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=8mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.015(min)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。我们设计钻4孔的夹具设计的钻床夹具。3.1问题的提出 本夹具主要用于钻孔，精度要求较不高，和其他面没有任何要求，因此我们选用2-9孔作为定位基准。3.2切削力和夹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：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。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。3.3定位误差分析2 一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 （式5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙代入（式5-5）得： = = (2) 转角误差 （式5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中： 则代入（式5-6）得：则： 3.4夹具设计及操作的简要说明使用套筒定位（相当于一个定位销），一个挡销，作为辅助定位，采用螺母快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产装配图附图如下：总 结设计即将结束了，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
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