閥體的銑上端面夾具設計及加工工藝規(guī)程含4CAD圖

閥體的銑上端面夾具設計及加工工藝規(guī)程含4CAD圖,閥體,上端,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,cad 設計說明書 題目：閥體的工藝規(guī)程及銑上端面的夾具設計 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。 閥體加工工藝規(guī)程及其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。 目 錄 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1 課程設計題目說明 2 1.2 零件的作用 2 1.3 零件的工藝分析 2 1.4 課程設計內容要求 .............................................................................3 二 毛坯的確定 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2毛坯形狀及尺寸 5 三 擬定加工工藝路線 6 3.1 基準的選擇 6 3.1.1粗基準選擇 6 3.1.2 精基準的選擇 7 3.2 制定工藝路線 8 四 切削用量及工時計算 11 4.1銑下端面 11 4.2銑上端面 12 4.3銑四周側面 13 4.4鉆2-Φ6孔 14 五 夾具設計 15 5.1 問題的提出 15 5.2 定位基準的選擇 15 5.3 切削力及夾緊力計算 15 5.4定位誤差分析 18 5.5夾具設計及操作簡要說明 18 總 結 19 致 謝 21 參 考 文 獻 22 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。 閥體的加工工藝規(guī)程及其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 1.1 課程設計題目說明 課設題目：閥體的機械加工工藝及銑上端面的夾具設計 課設時間： 課設目的：機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機 械制造技術，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： ① 熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。從而培養(yǎng)制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力。 ② 通過夾具設計的訓練，進一步提高夾具結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。 ③ 熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數(shù)據(jù)庫。 ④ 在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。 1.2 零件的作用 閥體的作用主要起連接作用。 1.3 零件的工藝分析 分析零件時，考慮以下3個方面： 1、機械零件主要表面的要求和保證方法； 2、如何實現(xiàn)重要的技術要求和保證方法； 3、零件的表面定位、尺寸標注。 零件工藝分析 分析的目的是一個過程，根據(jù)形狀和尺寸精度，圖紙審查零件性能（包括力學性能、物理性能、化學性能、等）和過程的相對位置、表面粗糙度、材料及熱處理技術要求是否合理，是否便于加工和裝配；是否實際的協(xié)議。通過工藝分析，對零件的工藝要求進一步了解，以制定合理的工藝規(guī)范。 這部分是大量生產的小零件，在生產過程中必須注意零件： 1、減少夾緊和工作行程次數(shù)，零件的結構應易于加工定位夾緊，夾緊少。 2、易機零件必須使用國家標準值，以便使用標準化的工具和量具。同時，我們也注意走刀，容易保證加工精度要求，減少加工面積和難以加工表面。 閥體的工藝有2組加工面的分別為 1：以下端面為基準的加工面，這組加工面包括銑上端面，鉆擴鉸Φ32孔 2：以端面和Φ32孔為基準 的加工面，這組加工面主要是其他的孔和端面。 1.4 課程設計內容要求 1.對零件圖進行工藝分析。 2.對零件進行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機械加工工藝過程卡。 3．進行切削用量、機械加工時間等的計算和查表。 4．填寫機械加工工序卡片。 6．根據(jù)設計任務書進行機床專用夾具設計，包括設計方案的確定、結構設計，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。 7．編寫課程設計說明書。 二 毛坯的確定 2.1確定毛坯的制造形式 確定坯料包括坯料類型的選擇及其制造方法。毛坯類型有鑄造、鍛造、沖壓、沖壓、焊接、熱處理、切割、型材、板材等。確定毛坯時應考慮以下因素： 1）零件的材料和機械性能。當零件的材料被選擇，粗略的材料的類型大致定義。鑄造毛坯適用于復雜形狀零件的毛坯。鍛件毛坯適用于簡單形狀零件的毛坯。型材適用于軸類零件毛坯，適用于板類零件毛坯的焊接。 2）零件的形狀和尺寸。坯料的形狀和尺寸應盡可能接近零件的形狀和尺寸，以減少機械加工 3）生產類型。對于大批量生產，應選擇毛坯制造方法的高密度，減少機械加工以降低材料，也要考慮現(xiàn)有的毛坯的制造水平和設備能力，減少毛坯的制造成本高，可以用材料的消耗，降低加工成本的補償。如鑄件應采用金屬模具、機床造型或精密鑄造；鍛造時應采用模鍛、冷軋和冷拉型材。小批量生產應采用手工木?；蜃杂慑?。 4）生產條件。確定毛坯必須結合現(xiàn)有生產條件和水平，當條件時，應積極組織區(qū)域專業(yè)化生產，統(tǒng)一供應毛坯。 5）充分考慮采用新技術、新技術、新材料的可能性。目前，粗加工的新技術、新工藝、新材料發(fā)展迅速。例如，投資鑄造，精密鍛造，冷軋，冷擠壓，粉末冶金和工程塑料越來越多地用于機械。應用這些方法可以大大減少加工量，降低成本。 由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2毛坯形狀及尺寸 毛坯的形狀和尺寸主要由零件組成表面的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。但是，由于現(xiàn)有毛坯制造技術及成本的限制，以及產品零件的加工精度和表面質量要求愈來愈來高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。毛坯尺寸與零件圖樣上的尺寸之差稱為毛坯余量。鑄件公稱尺寸所允許的最大尺寸和最小尺寸之差稱為鑄件尺寸公差。毛坯余量與毛坯的尺寸、部位及形狀有關。 三 擬定加工工藝路線 3.1 基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x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。 3.1.1粗基準選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取外圓和端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。 3.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： 1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為精基準。 　2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。 　3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。 　4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。 　5) 精基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。 以φ32孔為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 3.2 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，制定以下兩種工藝方案： 方案一 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑上端面 5 鉆 鉆擴鉸Φ32孔 6 鉆 鉆Φ12孔，锪孔Φ18 7 銑 銑四周側面 8 鉆 鉆2-Φ6孔 9 鉆 鉆6-Φ7孔，锪孔Φ10 10 鉆 鉆Φ12孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 檢驗 13 入庫 入庫 方案二 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 鉆 鉆擴鉸Φ32孔 4 銑 銑下端面 5 銑 銑上端面 6 鉆 鉆Φ12孔，锪孔Φ18 7 銑 銑四周側面 8 鉆 鉆2-Φ6孔 9 鉆 鉆6-Φ7孔，锪孔Φ10 10 鉆 鉆Φ12孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 檢驗 13 入庫 入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆孔再銑端面，違背了先面后孔的原則，而方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆Φ32孔，這樣可以利用Φ32的孔作為定位基準，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑上端面 5 鉆 鉆擴鉸Φ32孔 6 鉆 鉆Φ12孔，锪孔Φ18 7 銑 銑四周側面 8 鉆 鉆2-Φ6孔 9 鉆 鉆6-Φ7孔，锪孔Φ10 10 鉆 鉆Φ12孔 11 鉗 去毛刺 12 檢驗 檢驗 13 入庫 入庫 四 切削用量及工時計算 4.1銑下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 4.2銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 6）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 4.3銑四周側面 1.選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 6） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則 7） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?450 當＝1450r/min時 按機床標準選取 8） 計算工時 切削工時： ，，則機動工時為 4.4鉆2-Φ6孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉速　　 ns== 1364r/min 與1364r/min相近的機床轉速為1450r/min。現(xiàn)選取=1450r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min) 五 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，決定設計第4道工序銑上端面的銑床夾具。 5.1 問題的提出 本夾具主要用于銑上端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 5.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，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量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。我們采用外圓和端面為定位基準，采用支撐板和固定V型塊定位，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用手柄作為夾緊機構。 5.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ30mm z=24 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 5.4定位誤差分析 用外圓表面定位，工件定位面是外圓表面，定位元件的定位工作面是V形塊對稱面，定位基準是外圓中心線，當工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線在V形塊對稱面上上下移動。定位誤差計算如下： △jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011 △db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016 △dw=△db-△jb=0.005 分析計算孔中心線與側板中心線的重合度誤差： △jb=0 △db=0 △dw=0 5.5夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊，夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 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(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據(jù)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?shù)闹螌W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 29 頁 共 32 頁