汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)-16007閥座加工工藝及銑A面環(huán)形槽夾具設(shè)計(jì)

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1、 題目：閥座加工工藝及銑A面環(huán)形槽夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 年 月 日 目 錄 1 緒 論 4 1.1. 本課題的研究背景及意義 4 1.2. 本課題國內(nèi)外研究概況 5 2

2、、 零件的圖紙分析 1 2.1. 零件的圖紙分析 1 3、 閥座零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3 3.1. 毛坯制造形式的確定 3 3.2. 定位基準(zhǔn)的的選擇 3 3.2.1. 確定粗基準(zhǔn) 3 3.2.2. 精基準(zhǔn) 4 3.3. 零件加工表面的處理方法 5 3.4. 零件的工序過程設(shè)計(jì) 5 3.5. 工藝裝備的選擇 7 3.5.1. 加工設(shè)備的選擇 7 3.5.2. 夾具的選擇 7 3.6. 加工切削用量及工時(shí)定額計(jì)算 8 3.6.1. 銑底平面加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 8 3.6.2. 鉆4－φ9孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 9 3.6.3. 锪平4－φ17平面加工參數(shù)及工時(shí)

3、定額計(jì)算 11 3.6.4. 鉆攻Ｍ8孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 13 3.6.5. 鉆攻2－Ｍ6孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 15 3.6.6. 銑Ｒ33孔端側(cè)平面加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 16 3.6.7. 銑22度斜平面工序加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 17 3.6.8. 銑底平面環(huán)槽加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 18 3專用銑床夾具設(shè)計(jì) 19 3.1問題提出 19 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 19 3.3定位分析 19 3.4定位誤差分析 19 3.4.1基準(zhǔn)位移誤差 19 3.4.2基準(zhǔn)不重合誤差 20 3.5夾緊力計(jì)算 20 3.5.1銑削力 20 3.5.2夾緊力 20

4、3.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 21 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 23 結(jié) 束 語 24 參 考 文 獻(xiàn) 25 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 1 緒 論 1.1. 本課題的研究背景及意義 在機(jī)床中閥座是一個(gè)不可缺少的重要零件，和其它操作零件相連接，利用自身的自鎖功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒輪軸速度的控制。在變速箱之中，操作零件閥座的作用不可忽視，它的制作精度高地，對(duì)變速箱的工作壽命以及使用性能有著直接影響，因此在設(shè)計(jì)閥座時(shí)要特別注意其精度的設(shè)計(jì)。 現(xiàn)在電子工程技

5、術(shù)發(fā)展的速度越來越快，其中機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展尤為突出，對(duì)于較大的機(jī)械加工，夾具的使用就變得很重要。夾具運(yùn)用到機(jī)床生產(chǎn)中，在很大程度上推動(dòng)力機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，使機(jī)械生產(chǎn)的效率提高，產(chǎn)品精度提高，生產(chǎn)周期縮短，并大大減少了制作費(fèi)用。由此可知，夾具在機(jī)械生產(chǎn)中的重要性。 通過機(jī)械來加工零件，工件的品質(zhì)很大程度通過加工工藝來決定，若生產(chǎn)的工件，需要滿足某些特定的加工要求，在生產(chǎn)過程中，就需要使用一種工藝裝置夾具。夾具運(yùn)用于生產(chǎn)，不僅可以確保產(chǎn)品的品質(zhì)、減少操作人員的工作量，還能對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)。一名合格的機(jī)械設(shè)計(jì)師，產(chǎn)品的工藝分析和夾具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)都是必須要掌握的。此次設(shè)計(jì)可以讓設(shè)計(jì)者熟悉機(jī)械生產(chǎn)的步驟，

6、對(duì)以后的工作與學(xué)習(xí)有很大的幫助。 夾具在與機(jī)床匹配使用時(shí)，每一個(gè)部件需要滿足設(shè)計(jì)要求，這樣在與機(jī)床配合生產(chǎn)時(shí)，才能讓產(chǎn)品的精度更高，制造效率更高，加工費(fèi)用減少。設(shè)計(jì)機(jī)床上使用的夾具時(shí)，務(wù)必要對(duì)生產(chǎn)過程，加工要求，所用機(jī)床的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了解，才能設(shè)計(jì)出更符合生產(chǎn)要求的工藝裝備。 1.2. 本課題國內(nèi)外研究概況 從上個(gè)世紀(jì)末期至今，自動(dòng)化生產(chǎn)經(jīng)歷了快速發(fā)展的20年，在這20年中，機(jī)械生產(chǎn)不斷取代人工操作，隨著產(chǎn)品需求量越來越大，整個(gè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度也在不斷提高。自動(dòng)化的機(jī)械生產(chǎn)，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，讓產(chǎn)品的精度更高，生產(chǎn)費(fèi)用更低，創(chuàng)造力更大的經(jīng)濟(jì)效益。由此可知，

7、自動(dòng)化在機(jī)械生產(chǎn)中的重要性。自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，因此越來越多的企業(yè)紛紛的開發(fā)了自動(dòng)化生產(chǎn)線。利用人工與自動(dòng)化相結(jié)合，不僅讓生產(chǎn)速度更快，整個(gè)生產(chǎn)的靈活性也更高。從企業(yè)自動(dòng)化的生產(chǎn)來看，現(xiàn)在自動(dòng)化生產(chǎn)的特點(diǎn)有一定的復(fù)雜性與多變性。 機(jī)床在機(jī)械工程中的運(yùn)用范圍特別廣泛，最主要的體現(xiàn)是在零部件的制造上：汽車生產(chǎn)中所需的各種類型零部件，其他交通運(yùn)輸設(shè)備中零件的批量生產(chǎn)，因此很多企業(yè)在生產(chǎn)時(shí)，選用了自動(dòng)化與智能化更高的機(jī)床，這樣不僅可以提高生產(chǎn)效益，同時(shí)也能讓企業(yè)在市場(chǎng)上更具競(jìng)爭(zhēng)力。 　 5 2、 零件的圖紙分析 2.1. 零件的圖紙分析 圖1-1 閥座零件圖

8、 此次設(shè)計(jì)的閥座零件的加工精度較高，多處的加工精度達(dá)到IT7-IT9級(jí)的加工精度，主要為尺寸為30mm、9mm、Ｍ6孔，鉆φ8.5孔螺紋孔φ11孔。這些高精度的加工面主要是軸承的裝配臺(tái)階以及加工齒輪的外表面。在零件裝配過程中是極其重要的配合表面。這些加工尺寸在加工時(shí)候務(wù)必嚴(yán)格小心控制加工精度，其加工的公差帶較小，因此設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要將這些加工尺寸做出特殊的標(biāo)記。設(shè)計(jì)的未注公差尺寸比較多，在加工的時(shí)候按照IT12級(jí)控制另加的加工公差尺寸。 此次設(shè)計(jì)的 閥座零件具體結(jié)構(gòu)如上圖1-1， 閥座的主體為套筒類零件，零件的主要的外形獲得主要是采用車床進(jìn)行加工，但是對(duì)于閥座結(jié)構(gòu)，螺紋孔結(jié)構(gòu)，光孔等加工表面

9、，車床加工是沒有辦法滿足加工要求的。此設(shè)計(jì)的閥座零件的加工精度是很高的，該零件毛坯采用鑄造方式獲得毛坯后經(jīng)過時(shí)效處理，零件在加工后的穩(wěn)定性較好。對(duì)于零件的多處加工面，在加工的時(shí)候無道具干涉情況，零件的加工性較好，便于在實(shí)際的生產(chǎn)中進(jìn)行加工制造。由于零件的主體加工面為叉類，零件的多個(gè)回轉(zhuǎn)加工面主要是采用銑床進(jìn)行加工，零件中還存在個(gè)別區(qū)域，如φ9孔等加工面，在銑床工序無法加工，該部位采用鉆孔機(jī)床進(jìn)行加工，加工中采用專用夾具進(jìn)行裝夾，可以較高的提高零件的加工效率。匯總上述多點(diǎn)分析，此次設(shè)計(jì)的閥座零件的可加工性是非常好的。 3、 閥座零件機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3.1. 毛坯制造形式的確定 機(jī)械加工

10、毛坯的毛坯從毛坯的制造工藝上分類主要有鑄造件、型材、鑄件、焊接件等類型。此次設(shè)計(jì)的閥座零件的機(jī)械結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的， 在設(shè)計(jì)的過程中我們采用了鑄造的方法來獲得零件的毛坯。在設(shè)計(jì)的零件的加工毛坯的時(shí)候主要是對(duì)零件的加工面進(jìn)行加工量的預(yù)留。在設(shè)計(jì)的過程中，較大的孔與面對(duì)加工面留取2-3mm加工預(yù)留，如φ9孔、φ11孔，零件的端面，外圓面的等等加工表面。對(duì)于零件圖紙中存在的較小的孔在設(shè)計(jì)的時(shí)候不采用預(yù)留加工毛坯的方法，因?yàn)檩^小的孔在鑄造的時(shí)候難以鑄造成型，比如φ11孔；φ9孔等加工表面，這類孔在鑄造時(shí)候直接采用實(shí)心鑄造，后續(xù)通過機(jī)械加工來獲得這些孔。設(shè)計(jì)中繪制的機(jī)械加工毛坯圖可以參見毛坯圖。 3.2

11、. 定位基準(zhǔn)的的選擇 3.2.1. 確定粗基準(zhǔn) 工件通過夾緊進(jìn)行安裝，夾具在構(gòu)造上是否復(fù)雜也會(huì)受到定位基準(zhǔn)的影響。在進(jìn)行首個(gè)工序制作時(shí)，需要確定一個(gè)定位基準(zhǔn)，大多會(huì)選用沒有制作的面來用，這就是粗基準(zhǔn)。對(duì)粗加工期間的基準(zhǔn)進(jìn)行確定時(shí)，需要讓每一個(gè)制作的面，留有合理的余量，讓生產(chǎn)與不生產(chǎn)的面兩者間的相對(duì)位置，滿足設(shè)計(jì)需要。確定粗基準(zhǔn)，有以下原則： 1、若需要讓產(chǎn)品重要面的生產(chǎn)余量不大且勻稱，以此重要面為粗基準(zhǔn)即可。在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，制作精度或者是面部有一定要求的面，即為重要面。位于車床部分的導(dǎo)軌面即可用來做粗生產(chǎn)的基準(zhǔn)。 2、若想要讓生產(chǎn)與不生產(chǎn)面的相對(duì)位置得到確保，沒有特殊要求的話，基準(zhǔn)就是

12、無需制作的表面。在產(chǎn)品內(nèi)存在若干個(gè)無需制作面的情況下，粗基準(zhǔn)可用對(duì)位置有一定要求的不制作面，滿足結(jié)構(gòu)對(duì)稱的需要。 3、在無法確定各個(gè)重要面生產(chǎn)余量一致的時(shí)候，工件上的表面都需要進(jìn)行生產(chǎn)，粗基準(zhǔn)可以用生產(chǎn)余量最小的面。 2、 所用粗基準(zhǔn)應(yīng)該表面干凈，夠大，以此讓產(chǎn)品位置固定的更可靠。 3、 生產(chǎn)所用粗基準(zhǔn)，以沒有經(jīng)過機(jī)械生產(chǎn)的面居多，其面部粗糙度不高，因此僅可用一次，若多次的話，誤差將會(huì)增大。 3.2.2. 精基準(zhǔn) 重點(diǎn)考慮的問題是確保零件設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)技術(shù)要求，并且能夠滿足裝夾的要求（穩(wěn)定可靠）。所選的精基準(zhǔn)要符合這些要求： （1）基準(zhǔn)重合；定位基準(zhǔn)即為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，滿足基準(zhǔn)重合的要求，基

13、準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的誤差將不會(huì)產(chǎn)生。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一；制作工件上多個(gè)表面時(shí)最好選用相同的基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)定位，此為基準(zhǔn)統(tǒng)一。遵循此原則，可讓工藝設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單，夾具的設(shè)計(jì)也更容易，生產(chǎn)工作量與制作費(fèi)用減少，產(chǎn)前準(zhǔn)備時(shí)間減少；因基準(zhǔn)統(tǒng)一，可讓每一個(gè)生產(chǎn)表面的精度得到保證。； （3）互為基準(zhǔn)：在機(jī)械生產(chǎn)中，要制作產(chǎn)品上的兩相對(duì)位置精度高的表面，這就需要讓兩個(gè)表面互為彼此的基準(zhǔn)，進(jìn)行重復(fù)制作，讓其位置精度得到滿足。以精密的齒輪為例，在齒面完成淬硬加工之后，首先通過齒面來實(shí)現(xiàn)定位，對(duì)內(nèi)褲進(jìn)行磨加工，之后磨加工齒面時(shí)，通過內(nèi)孔來定位，位置精度可以此來保證。這個(gè)例子很好的闡述了互為基準(zhǔn)的原則； （4）自為基準(zhǔn)：對(duì)于

14、一些精生產(chǎn)工序中，其生產(chǎn)余量要求要小并且勻稱，定位基準(zhǔn)可用生產(chǎn)表面，自為基準(zhǔn)即是如此。以磨床進(jìn)行切削的導(dǎo)軌面為例，床身通過能調(diào)節(jié)的支架支撐，于磨床的導(dǎo)軌之上，將導(dǎo)軌面與機(jī)床的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行找正，接著制作導(dǎo)軌面，即可讓余量勻稱，符合導(dǎo)軌面所要求的品質(zhì)； （5）精基準(zhǔn)確定時(shí)還是考慮到位置固定的穩(wěn)定性，以及夾緊部件在工作期間的便利性。 零件加工的過程中需要對(duì)零件進(jìn)行定位，在設(shè)計(jì)過程中對(duì)零件的定位面稱作為定位基準(zhǔn)。零件的制造基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分，在設(shè)計(jì)中對(duì)零件的毛坯面稱作為粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)的定位精度較差，加工過后的高精度面叫做精基準(zhǔn)其定位精度是很高的。所以在設(shè)計(jì)中我們竟可能采用精基準(zhǔn)定位這樣可

15、以提高零件的加工精度。此次設(shè)計(jì)中對(duì)零件的加工定位基準(zhǔn)的選擇如下： 1) 設(shè)計(jì)中首先使用毛坯外圓作為加工的粗基準(zhǔn)，加工出零件的底面φ9的內(nèi)孔，此時(shí)設(shè)計(jì)中使用的面為粗基準(zhǔn)面。 2) 使用φ30內(nèi)孔面作為加工精基準(zhǔn)，加工外表面凸臺(tái)及中心孔，此時(shí)底面表面是加工過后的面，定位的精度是很好的，因此可以保證零件的各個(gè)表面的加工精度。 3) 使用加工出來的φ30作為加工精基準(zhǔn)，一次裝夾加工周邊各個(gè)孔位的加工內(nèi)容，使用這樣的一組精基準(zhǔn)，加工周邊的表面，在基準(zhǔn)原則上稱之為統(tǒng)一基準(zhǔn)，更有利于零件的加工精度的保證。 3.3. 零件加工表面的處理方法 此次設(shè)計(jì)的閥座零件的零件的加工表面類型是啥。主要有外圓

16、表面，內(nèi)孔表面，閥座外圓面，螺紋孔面等加工表面，這些加工表面都有其各自不同的加工方法。在設(shè)計(jì)中對(duì)于零件的每一個(gè)加工表面都要進(jìn)行仔細(xì)的分析，尤其是高精度的加工表面，在設(shè)計(jì)中必須要對(duì)其加工表面進(jìn)行詳細(xì)的工藝路線分析，考慮如何獲得加工表面的精度極其處理效果。 3.4. 零件的工序過程設(shè)計(jì) 工藝過程的設(shè)計(jì)就是確定各個(gè)加工表面的加工先后，在設(shè)計(jì)中工藝過程的設(shè)計(jì)決定著零件加工能否合格，因此是至關(guān)重要的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)。此設(shè)計(jì)的閥座零件在設(shè)計(jì)中經(jīng)過多套設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，參照，最終我選擇了兩套設(shè)計(jì)方案作為重點(diǎn)的分析，確定出一套最穩(wěn)定且高效的加工方案作為我此次設(shè)計(jì)的最終的工藝路線方案。 表2-2 工序加工方案一

17、 工序 車間 工序內(nèi)容 10 鑄造成型 20 熱處理 時(shí)效理 30 金工 銑底平面 40 金工 鉆擴(kuò)4－φ9孔 50 金工 擴(kuò)2－φ11孔 60 金工 銑Ｒ33孔端側(cè)平面 70 金工 銑22度斜平面 80 金工 銑底平面環(huán)槽 90 金工 锪125度孔 100 金工 锪平4－φ17平面 110 金工 鉆攻Ｍ8孔 120 金工 鉆攻2－Ｍ6孔 130 金工 鉆攻5－Ｍ6孔 140 鉗工 150 終檢 表2-3 加工方案二 工序 車間 工序內(nèi)容 10 鑄造成型 20 熱處理

18、 時(shí)效理 30 金工 锪平4－φ17平面 40 金工 鉆擴(kuò)4－φ9孔 50 金工 擴(kuò)2－φ11孔 60 金工 鉆攻Ｍ8孔 70 金工 鉆攻2－Ｍ6孔 80 金工 鉆攻5－Ｍ6孔 90 金工 锪125度孔 100 金工 銑底平面 110 金工 銑Ｒ33孔端側(cè)平面 120 金工 銑22度斜平面 130 金工 銑底平面環(huán)槽 140 鉗工 150 終檢 以上兩種加工方案進(jìn)行對(duì)比，方案一首先加工大平面與主要內(nèi)孔面，然后用加工好的面作為加工基準(zhǔn)來加工孔，方案二首先加工孔，然后加工面。設(shè)計(jì)的方案二中，加工孔的時(shí)候使用了粗

19、基準(zhǔn)來進(jìn)行定位，這樣的定位誤差是比較大的，也不符合工藝基準(zhǔn)里面的選擇原則：先面后孔的加工原則。方案一這樣的加工工序先相對(duì)來說是比較合理的。因此在此設(shè)計(jì)中我選擇了使用方案一作為此次設(shè)計(jì)的方案。 3.5. 工藝裝備的選擇 3.5.1. 加工設(shè)備的選擇 零件的加工設(shè)備的選擇根據(jù)零件的具體的尺寸規(guī)格，選擇合適的加工設(shè)備。此設(shè)計(jì)零件的制造條件為：通用金屬切割機(jī)、電火花線切割機(jī)、等離子切割機(jī)、二次裝配平臺(tái)、鑄造、鑄造、焊接設(shè)備及配套夾具齊全；標(biāo)準(zhǔn)刀具、通用量具齊全；水、電、氣、汽等設(shè)施齊全。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的選擇中，我選擇使用Z3040作為我此次設(shè)計(jì)的加工設(shè)備。 3.5.2. 夾具的選擇 這次設(shè)計(jì)

20、的閥座零件屬于套筒類零件，在零件的各個(gè)加工工序中主要的裝夾方法采用的是專用夾具。專用夾具他的主要特點(diǎn)是夾持力度大，夾持行程長，通用性很廣泛，但其并不是萬能的，比如在鉆孔工序中，需要對(duì)加工刀具位置進(jìn)行引導(dǎo)，其就不具備這樣的功能，因此在后續(xù)的銑加工工序中采用了專用夾具進(jìn)行加工。其在設(shè)計(jì)中多處需要設(shè)計(jì)專用的加工夾具，在后續(xù)的加工夾具章節(jié)中，我重點(diǎn)分析設(shè)計(jì)了鉆孔的鉆孔夾具。 3.6. 加工切削用量及工時(shí)定額計(jì)算 3.6.1. 銑底平面加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 加工條件 ＺＬ-104是它的原料，對(duì)其正火，可實(shí)現(xiàn)204-241的硬度，對(duì)其鑄造。 銑加工用立式銑床X62W。 銑加工時(shí)用圓柱銑

21、刀作刀具。 生產(chǎn)工時(shí)的計(jì)算 翻查設(shè)計(jì)機(jī)械工藝的手冊(cè)，表2.3-2，知曉切削生產(chǎn)量2.3mm。 由表3.5可知銑刀的進(jìn)給量=0.12~0.2mm 從切削手冊(cè)中表3.1中能有當(dāng)切削用量ae<=5mm時(shí)銑刀的直徑40mm據(jù)表3.7損耗的最大限度0.3~0.5，依據(jù)表3.8銑刀可工作時(shí)長T=120min。 切削手冊(cè)中表3.25，+y=12m 計(jì)算銑削速度 表中找出=280， =80, =0.1, =35,m=0.33, 0.16 這里=100m/min 根據(jù)式子： 可有： =792.178r/min 算切削生產(chǎn)工時(shí)： L=16mm,機(jī)床就用=800r/min

22、 算出0.34min 3.6.2. 鉆4－φ9孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 1) 加工內(nèi)容： 鉆φ9孔。 2) 工藝裝備的選擇： 1　 加工設(shè)備：設(shè)備選擇Ｚ3040鉆床； 2　 工裝夾具：該工序采用三爪卡盤夾具夾緊工件； 3　 加工刀具：φ9鉆頭，刀具材質(zhì)為YW2硬質(zhì)合金。 3) 切削用量的確定： 1　 確定背吃刀量：粗加工、精加工；查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 2　 進(jìn)給量的確定：粗加工取0.2㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P260表3-5； 3　 切削速度的確定：粗加工、查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 4) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該

23、工序粗加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 5) 計(jì)算基本工時(shí) 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=47mm，刀具的切入長度 =2，刀具的切除長度=2，零件的走刀次數(shù)i=2，因此加工為： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 工序　擴(kuò)2－φ11孔 工裝夾具：該工序采用專用夾具夾緊工件； 加工刀具：鉆頭11　刀具材質(zhì)為Y

24、W2硬質(zhì)合金 1) 切削用量的確定： 確定背吃刀量：粗加工、精加工；查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 進(jìn)給量的確定：精加工取 0.1㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P260表3-5； 切削速度的確定：精加工查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 2) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該工序粗加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序精加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 3) 計(jì)算基本工時(shí)

25、 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=16mm，刀具的切入長度 =2，刀具的切除長度=2，零件的走刀次數(shù)i=2，因此加工為： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 3.6.3. 锪平4－φ17平面加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 1) 锪φ17孔 2) 工藝裝備的選擇： 1　 加工設(shè)備：設(shè)備選擇Ｚ3040鉆床； 2　 工裝夾具：該工序采用三爪卡盤夾具夾緊工件； 3　 加工刀具：φ17鉆頭，刀具材質(zhì)為YW2硬質(zhì)合金 3) 切削用量的確定： 1　 確定背吃刀量：粗加工、精加工；查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 2　 進(jìn)給量的確定：粗加工取0

26、.2㎜/r，精加工取 0.1㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P260表3-5； 3　 切削速度的確定：粗加工、精加工查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 4) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該工序粗加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序精加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 5) 計(jì)算基本工時(shí) 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=25mm，刀具的切入長度

27、 =2，刀具的切除長度=2，零件的走刀次數(shù)i=1，因此加工為： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 車M26端螺紋孔切削用量的確定： 1　 確定背吃刀量：粗加工、精加工；查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 2　 進(jìn)給量的確定：粗加工取0.2㎜/r，精加工取 0.1㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P260表3-5； 3　 切削速度的確定：粗加工、精加工查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 1) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該工序粗加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序精加工主軸轉(zhuǎn)

28、速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 2) 計(jì)算基本工時(shí) 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=9mm，刀具的切入長度 =2，刀具的切除長度=2，零件的走刀次數(shù)i=1，因此加工為： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 3.6.4. 鉆攻Ｍ8孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 1) 加工內(nèi)容： 鉆孔φ6.7mm孔 2) 工藝裝備的選擇： 1　 加工設(shè)備：設(shè)備為Z3040鉆床 2　 工裝夾具：該工序采用專用夾具夾緊工件； 3　 加工刀具：選擇刀具為φ6.7高速鋼鉆

29、頭 3) 切削用量的確定： 1　 確定背吃刀量：鉆加工；查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 2　 進(jìn)給量的確定：鉆孔加工取0.1㎜/r，攻絲加工取1.25㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P260表3-5； 3　 切削速度的確定：鉆孔加工、攻絲加工查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 4) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該工序鉆孔加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序攻絲加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-

30、2） 1) 計(jì)算基本工時(shí) 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=22mm，刀具的切入長度 =5，刀具的切除長度=5，零件的走刀次數(shù)i=6，因此加工為： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 攻絲Ｍ8mm 1) 工藝裝備的選擇： 4　 加工設(shè)備：設(shè)備為Z3040鉆床 5　 工裝夾具：該工序采用專用夾具夾緊工件； 6　 加工刀具：選擇刀具為Ｍ8絲攻。 2) 切削用量的確定： 4　 確定背吃刀量：鉆加工；鉆加工查《金屬加工切削手冊(cè)》P255表3-2； 5　 進(jìn)給量的確定：鉆孔加工取0.1㎜/r，查《金屬加工切削手冊(cè)》P26

31、0表3-5； 6　 切削速度的確定：鉆孔加工、查《金屬加工切削手冊(cè)》P267表4-2； 3) 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度： 計(jì)算該工序鉆孔加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 計(jì)算該工序攻絲加工主軸轉(zhuǎn)速及每分鐘進(jìn)給量如下： 式（2-1） 式（2-2） 2) 計(jì)算基本工時(shí) 式（2-3） 查詢零件設(shè)計(jì)圖紙可知零件的加工面長度：=38mm，刀具的切入長度 =5，刀具的切除長度=5，零件的走刀次數(shù)i=1，因此加工為

32、： 因此此次加工工序的總時(shí)間為 3.6.5. 鉆攻2－Ｍ6孔加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 刀具：書中的資料[3]表4.3～31所選用的錐柄麻花孔鉆石硬質(zhì)合金。 切削深度： 進(jìn)給量：書中資料[3]表2.4～52，此處。 切削速度：書中查文獻(xiàn)[3]表2.4～53，此處。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 從借鑒資料[3]表3.1～31，此處 切削加工的實(shí)際速度： 切削生產(chǎn)所需時(shí)長 被切削生產(chǎn)層的長： 切入當(dāng)中刀具的長有： 切出部分刀具的長： ，此處 一次走刀就可 機(jī)動(dòng)工作耗時(shí)： 3.6.6. 銑Ｒ33孔端側(cè)平面加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 粗糙程度定工作用銑床。選?8mm型號(hào)

33、的標(biāo)準(zhǔn)鋼麻花鉆頭，這是一種高速的鉆頭。 算出實(shí)際鉆削的量 ①進(jìn)給量 查表28-10，機(jī)床說明書來看，。 查表28-8，通過鉆頭的強(qiáng)度高低，進(jìn)給量大小要保持在。查機(jī)床說明書，針對(duì)進(jìn)給結(jié)構(gòu)，允許的軸方向力是，查表28-9，允許的進(jìn)給量要保持在。 我們選的進(jìn)給量比和都小得多，那么是合適的。 ②切削的速度、軸方向力F、轉(zhuǎn)矩大小T、切削的功率 查表28-15， ， ， 我們?cè)谡嬲庸r(shí)，不一定完全是表格里的情況，所以還要進(jìn)行修改調(diào)節(jié)。 查表28-3，，，那么 從說明書里，選。算出實(shí)際切削的速度 查表2

34、8-5，，那么 3.6.7. 銑22度斜平面工序加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 算出切削的量 ①進(jìn)給量大小 查表28-31， 。從銑床說明書來看，=0.57mm/r。 ②切削的速度、 查表28-33，選。修正系數(shù)是： ， 那么 從說明書里選。算出實(shí)際切削的速度 切削的工作時(shí)長 被切削工件的長度： 刀具切進(jìn)去的長度： 刀具切出來的長度： 取 走刀1次 機(jī)動(dòng)的時(shí)長： 查表2.5-41工步輔助花費(fèi)的時(shí)長：1.16min 3.6.8. 銑底平面環(huán)槽加工參數(shù)及工時(shí)定額計(jì)算 選X62W銑床 20規(guī)格的刀具，帶

35、直柄的銑床 切削的速度：查表2.1.102， 公式2.4，銑床主軸旋轉(zhuǎn)工作的速度： ，取 銑刀來回旋轉(zhuǎn)的速度： 實(shí)際切削的速度： 被切削工件的長度： 刀具切進(jìn)去的長度： 刀具切出來的長度： 走刀1次 機(jī)動(dòng)的時(shí)長： 查附表2.3.41，加工的輔助時(shí)長是 3專用銑床夾具設(shè)計(jì) 3.1問題提出 本夾具主要用來銑A面環(huán)形槽，采用閥座B面、Φ30孔和一斜面定位。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾

36、具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 3.3定位分析 銑A面環(huán)形槽夾具定位分析如下： 1. 閥座B面與支承板配合定位，限制三個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 2. 閥座Φ30孔與定位銷Φ30外圓配合定位，限制兩個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)和Z軸移動(dòng)； 3. 閥座一斜面與A型固定式定位銷配合定位，限制一個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 3.4定位誤差分析 3.4.1

37、基準(zhǔn)位移誤差 工件以Φ30孔在軸上定位銑A面環(huán)形槽，按下式計(jì)算 式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm ——孔的最大直徑，mm ——軸的最小直徑，mm =0.027mm 3.4.2基準(zhǔn)不重合誤差 基準(zhǔn)不重合誤差為= 式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm ——工件的最大外圓面積直徑公差，mm = 3.5夾緊力計(jì)算 3.5.1銑削力 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3得切削力計(jì)算公式： 由工時(shí)計(jì)算知，，=0.3mm

38、，，，， 由《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3知 即 ≈510×2.408×0.382×0.199×6×2N ≈1120N 3.5.2夾緊力 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5 孔軸部分由M12螺母鎖緊，查參考文獻(xiàn)2，P92，表3-16螺母的夾緊力為5380N ==13450N 由上計(jì)算得》，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.6定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 1 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a

39、=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 圖2 定位鍵的規(guī)格及主要尺寸 銑閥座A面環(huán)形槽，為了防止銑刀銑到工件，故需要限制銑刀的位置，直角對(duì)刀塊，如圖3所示。 圖3 圓形對(duì)刀塊 圖4對(duì)刀平塞尺 圖5 對(duì)刀平塞尺的規(guī)格及主要尺寸 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇是用螺桿、圓墊圈、六角螺母、

40、移動(dòng)壓板、彈簧和六角法蘭面螺母等組成的夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊工件。本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 結(jié) 束 語 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)零件的加工工藝和加工夾具的設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，掌握了零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)的一般工藝，并全面復(fù)習(xí)了自己的專業(yè)知識(shí)。 設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)，首先分析了夾具的定位問題，對(duì)定位元件進(jìn)行了確定，選用了標(biāo)準(zhǔn)件作為定位的元件，對(duì)定位的誤差進(jìn)行了分析。并對(duì)切削的力以及夾緊的力進(jìn)行了計(jì)算，掌握了夾具設(shè)計(jì)的基本流程。完成零件圖與裝配圖的繪制，讓自己的繪圖能力得到一定的提升。 通過對(duì)該零件的設(shè)計(jì)可知，設(shè)計(jì)合理的工藝流程以及符合要求的夾具，是確保零件品質(zhì)

41、的關(guān)鍵要素。在分析了閥座的工藝性能之后，設(shè)計(jì)了鉆、銑以及鏜等加工工藝，不僅確保了零件的質(zhì)量，同時(shí)也滿足了生產(chǎn)效益的要求。 在設(shè)計(jì)零件加工工藝時(shí)，要從零件精度、加工毛坯、加工基準(zhǔn)、工藝、加工設(shè)備、切削參數(shù)等方面逐一研究零件的加工工藝。通過零件加工工藝設(shè)計(jì)，掌握了零件加工精度的分析方法，并對(duì)零件的未注公差進(jìn)行了探討。通過對(duì)多個(gè)零件的毛坯規(guī)格進(jìn)行比較，對(duì)各加工面的加工精度和加工方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)于高精度曲面，為了保證加工工藝的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了高精度平面磨削，以保證零件加工精度的穩(wěn)定性。下面部分對(duì)加工切削參數(shù)、加工時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，通過本練習(xí)掌握選擇零件切削參數(shù)的計(jì)算方法。 參 考

42、文 獻(xiàn) [1] 安二中,黃瑞玲.箱體類零件夾具發(fā)展趨勢(shì)[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào),1997,(6)： 2-4. [2] 郭華勝.箱體機(jī)械加工工藝的改進(jìn)[J]. 機(jī)械車輛工藝，2004,(5)：6. [3] 謝成.箱體類零件加工及其夾具定位誤差的分析[J].機(jī)械，2008,(6)： 12-13. [4] 馬曉春.我國現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 森林工程.2002,(3)：10-13. [5] 趙志修.機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,11005：4-5. [6] 趙志勇,王麗杰.機(jī)械加工工藝規(guī)程的發(fā)展[J]. 科技資訊.2009,(6)：25-29. [7] 王世敬,溫筠.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 石油機(jī)械.2002,(11)：8-10. [8] 曾愛新.談機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 職園培地，2002,(8)：26-27. [9] 秦嵩,周偉.淺談提高機(jī)械加工工藝的方法[J]. 科學(xué)時(shí)代.2011,(11)：22-23. [10] 王穎.機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝文件[J]. ?科技資訊,2008,(30)：44. 25