截止閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ34孔的工裝夾具設計,截止,閥體,零件,工藝,規(guī)程,34,工裝,夾具,設計 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 截止閥體 零件名稱 截止閥體 共 8 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 1 粗精刨A面 HT250 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 129X66X117 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 普通車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 三爪卡盤 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 車Φ66的端面 三爪卡盤 475 119.3 0.14 1.5 1 0.052 2 倒角 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 截止閥體 零件名稱 截止閥體 共 4 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 1 鉆 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 129X66X117 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 擴Φ32至Φ34 專用夾具 375 71.98 0.25 1.0 1 0.235 2 擴Φ38至Φ40 專用夾具 68 5.38 0.57 1.0 1 0.386 3 擴Φ40至Φ42 專用夾具 68 5.62 0.57 1.0 1 0.386 4 擴Φ54至Φ56 專用夾具 68 6.31 0.57 1.0 1 0.383 5 鉆Φ7孔 專用夾具 545 16 0.28 1.0 1 0.100 6 攻絲M39X2.5-6H 專用夾具 272 6.8 1.25 1.0 1 0.050 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 截止閥體 零件名稱 截止閥體 共 4 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 XI 鉆Φ5孔 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 129X66X117 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 立式鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆Φ5孔 專用夾具 500 13.06 0.4 2.5 1 0.130 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 截止閥體 零件名稱 截止閥體 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 鍛件 毛坯外形尺寸 129X66X117 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 備件 準備鍛件毛坯 鍛 2 去毛刺 刷去鍛件表面的毛刺 刷 3 車 車Φ66圓的端面，倒角 金工 CA6140 三爪卡盤 4 車 車Φ30的端面，倒角 金工 CA6140 三爪卡盤 5 車 車左端Φ45的端面，倒角 金工 CA6140 三爪卡盤 6 車 車右端Φ45的端面，倒角 金工 CA6140 三爪卡盤 7 鉆、攻 擴Φ32孔至Φ34，Φ40孔至Φ42，Φ38至Φ40，Φ54至Φ56，鉆Φ7孔，攻絲M39X2.5-6H 金工 Z525 專用夾具 8 鉆、攻 擴左端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 金工 Z525 專用夾具 9 鉆，攻 擴右端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 金工 Z525 專用夾具 10 鉆、攻 擴Φ16孔至Φ18，攻絲M20 金工 Z525 專用夾具 11 鉆 鉆Φ5孔 金工 Z525 專用夾具 12 檢 檢驗合格后，交付裝配 檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 設計說明書 題目：截止閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ34孔的工裝夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 截止閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ34孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This 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 ￠ 140 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 錄 序言…………………………………………………………………1 一. 零件分析 ……………………………………………………2 1.1 零件作用 ………………………………………………2 1.2零件的工藝分析 …………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3 2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3 2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3 2.3制定工藝路線 ……………………………………………3 2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………４ 2.5確定切削用量及基本工時………………………………４ 三 夾具設計……………………………………………………1２ 3.1問題的提出………………………………………………1２ 3.2切削力及夾緊力計算……………………………………1２ 3.3定位誤差分析……………………………………………1２ 3.4夾緊誤差…………………………………………………1３ 3.5夾具設計及操作簡要說明………………………………1４ 總 結………………………………………………………………１６ 致 謝………………………………………………………………１７ 參考文獻 …………………………………………………………１８ 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 截止閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ34孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、 零件的分析 二、 1.1 零件的作用 截止閥體的作用，待查 1.2 零件的工藝分析 套筒有2組加工面他們有位置度要求。 這2組加工面的分別為 1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，Φ66的端面、Φ30的端面，2-Φ45的端面 2：以Φ40孔為基準的加工面，這組加工面包括，工件上所有的孔和螺紋 二. 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為45，根據生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用鍛造。 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準的選擇：對截止閥體這樣的類似回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。 精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用Φ40孔作為精基準 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下工藝方案： 工序Ⅰ：準備鍛件毛坯 工序Ⅱ：刷去鍛件表面的毛刺 工序Ⅲ：車Φ66圓的端面，倒角 工序Ⅳ：車Φ30的端面，倒角 工序Ⅴ：車左端Φ45的端面，倒角 工序Ⅵ：車右端Φ45的端面，倒角 工序Ⅶ：擴Φ32孔至Φ34，Φ40孔至Φ42，Φ38至Φ40，Φ54至Φ56，鉆Φ7孔，攻絲M39X2.5-6H 工序Ⅷ：擴左端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 工序Ⅸ：擴右端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H 工序X：擴Φ16孔至Φ18，攻絲M20 工序XI：鉆Φ5孔 工序XII：檢驗合格后，交付裝配 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 截止閥體零件材料為45， 生產類型為大批量生產，采用鍛造成型。 1.截止閥體Φ66的端面、Φ30的端面，2-Φ45的端面 截止閥體的各端面的粗糙度為25，進行一次粗加工，即可滿足要求，查《機械工藝分析》，表2-10，得Z=1.5mm 2、截止閥體Φ40，Φ56，2-Φ45，2-Φ32，M20，2-M30X2-7H，M39X2.5-6H各孔及螺紋 查《機械工藝分析》表3-16，得Z=1.0mm 3. Φ5, Φ6, Φ7, Φ10孔 因孔最大才有10mm大，很難鍛造成型，所以鍛造成實心 2.5 確定切削用量及基本工時 工序I：準備鍛件毛坯 工序II：刷去鍛件表面的毛刺 工序III：車Φ66圓的端面，倒角 工步一：1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據CA6140臥式車床 車床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(66+1.5)/475=0.052min。 工步二：倒角 工序Ⅳ：車Φ30的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序V：車左端Φ45的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序VI：車右端Φ45的端面，倒角與工序III相似，在此就不多做說明 工序VII：擴Φ32孔至Φ34，Φ40孔至Φ42，Φ38至Φ40，Φ54至Φ56，鉆Φ7孔，攻絲M39X2.5-6H 工步一擴32孔至φ34 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ３４孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則 根據Z525機床說明書，現取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：擴Φ３８孔至Φ4０ 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：擴Φ40孔至Φ42 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步四：擴Φ５４孔至Φ５６ 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步五：鉆Φ7孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： 工步六：攻絲M39X2.5-6H 選擇M39mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 工序Ⅷ：擴左端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H與工序VII相似，在此就不多做說明 工序IX：擴右端Φ28至Φ30，Φ30至Φ32，鉆Φ10孔，攻絲M30X2-7H與工序VII相似，在此就不多做說明 工序X：擴Φ16孔至Φ18，攻絲M20與工序VII相似，在此就不多做說明 工序XI：鉆Φ5孔 1、加工條件 加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=５mm。通孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用Z525鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=５mm 鉆頭幾何形狀為（根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2）：標準鉆頭，，，后角，，橫刃長度，弧面長度。 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 時，。 切削速度的修正系數為：，，，， 故 = =477.7r/mm 根據Z525型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。 4．計算基本工時 根據公式 式中，，l=2４mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（2４+6）mm=30mm 故有： t==0.13min 工序XII：檢驗合格后，交付裝配 三、 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序Ⅶ：鉆Φ34孔的工裝夾具設計 3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆Φ34孔，精度要求不高，和其他面沒有任何位置度要求，因此我們選用2-Φ45的外圓面來定位 3.2切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.3定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。 根據零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據經驗公式，易知此結果符合。 3.4鉆套設計 Φ34孔的加工后還要擴Φ40，Φ56孔及攻絲M39X2.5-6H，為了我們鉆后能及時的擴Φ40，Φ56孔及攻絲M39X2.5-6H，故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求：。即先用Φ34的麻花鉆鉆孔，根據GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為Φ34 圖 5.3 快換鉆套圖 擴工藝孔鉆套結構參數如下表： 表 5.1 擴工藝孔鉆套數據表 d H D 公稱尺寸 允差 ３４ 3０ ４８ -0.006 -0.018 6６ 6０ 16 ７ ２７ ２８ ６５° 3.5夾具設計及操作的簡要說明 使用V型塊定位，采用鉸鏈壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產 裝配圖附圖如下： 夾具體附圖如下 總 結 設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 18 頁 共 １８ 頁