燃氣熱水器電磁閥和流量計產(chǎn)品及主要零件加工工藝改進設(shè)計
31頁 13000字數(shù)+論文說明書+任務書+4張CAD圖紙【詳情如下】
卡具裝配圖.dwg
夾具體.dwg
夾具零件圖13張圖紙.dwg
檢具裝配圖.dwg
燃氣熱水器電磁閥和流量計產(chǎn)品及主要零件加工工藝改進設(shè)計論文.doc
電磁閥工藝卡.dwg
電磁閥零件圖.dwg
要求.doc
銑夾具總裝圖.dwg
燃氣熱水器電磁閥和流量計產(chǎn)品及主要零件加工工藝改進設(shè)計
目 錄
1 引言 1
2生產(chǎn)綱領(lǐng) 3
2.1計算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 3
2.2 計算生產(chǎn)節(jié)拍 3
3零件分析 5
3.1零件的作用 5
3.2零件的工藝分析 5
4 工藝規(guī)程設(shè)計 7
4.1確定毛坯的制造形式 7
4.2基準面的選擇 7
4.3制定工藝路線 9
4.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
4.5確定切削用量及基本用時計 14
5 卡具檢具設(shè)計 34
5.1 問題的提出 34
5.2 夾具的設(shè)計 34
結(jié)束語 38
致謝 39
參考文獻 40
附錄A 42
1 引言
四年的大學生活接近尾聲時，我們進行了為期近四個月的畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對大學四年來我們所學到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運用，同時也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機會，而且畢業(yè)設(shè)計也是大學教學的最后一個重要環(huán)節(jié)。因此，認真踏實地做好這次畢業(yè)設(shè)計不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計還可以培養(yǎng)我們獨立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應社會也有很大的幫助。機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標志之一。這是因為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會通過機械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機器，是由于機器既能承擔人力所不能或不便進行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。機械工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各個部門提供技術(shù)裝備和促進技術(shù)改造的重要任務，在現(xiàn)代化建設(shè)的進程中起著主導和決定性的作用。所以通過大量設(shè)計制造和廣泛使用各種各樣先進的機器，就能大大加強和促進國民經(jīng)濟發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。
機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學畢業(yè)的機械工程及自動化專業(yè)的學生，要進行對本專業(yè)所學習的知識進行綜合的運用和掌握，為此我們要進行畢業(yè)設(shè)計，要自己動手進行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價值的第一步。
結(jié)合生產(chǎn)實際應用設(shè)備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細的設(shè)計，而且還有許多地方有待改進，請老師給以指導和批評[1]。
2 生產(chǎn)綱領(lǐng)
2.1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。（計劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。）
如附圖所示的燃氣熱水器電磁閥，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為36000件,設(shè)備品率為17%機械加工廢品率為0.5%,現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程。
技術(shù)要求；
(1) 鑄件尺寸公差按GB6414-1999CT要求；
(2) 未注鑄造圓角R1～2,拔模斜度1o30',未注倒角1ⅹ45 o,未注壁厚2；
(3) 鑄件技術(shù)條件JB2702-80-II-~Y2要求；
(4) 在(30～40)ⅹ104Pa壓力下作水壓試驗1min,不得漏水和浸潤；
(5) 表面噴丸處理；
(6) 硬度≥HB80,試樣抗拉強度σb≥270MPa；
(7) 壓鑄件材料為ADC12；
生產(chǎn)綱領(lǐng)N
N=Qn(1+a%+b%)
=36000ⅹ(1+17%+0.5%)
=42300(件/年)
年產(chǎn)量為42300(件/年)，現(xiàn)通過計算, 生產(chǎn)綱領(lǐng)對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表1是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。
結(jié)束語
1 該畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我綜合運用所學知識、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題的能力。
2 回顧這次畢業(yè)設(shè)計，從選題到最后的完成可以說是苦多于甜，但是這次設(shè)計鞏固了我以前所學的知識，可以說是受益匪淺。
3 這次設(shè)計使我收獲了獨立分析和解決問題的方法與能力，并懂得了一個道理理論聯(lián)系實際很重要
4 設(shè)計過程中我暴露了諸多的不足，這有待我以后加以改進和完善。
5 這次設(shè)計能夠順利完成，除了問老師查閱資料，自己的毅力也占了很大的程度。沒有我的不懈的堅持，恐怕是不能完成這次設(shè)計的。
6 在物質(zhì)上給了我很大的幫助，我們不僅去林海看零件，還使用了的一些內(nèi)部資料，這對我完成設(shè)計有很大的幫助。
7 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(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。
這次畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，為我今后的學習和工作打下了一個堅實而良好的基礎(chǔ)。在此衷心感謝各位老師的幫助和指導。
致 謝
經(jīng)過近四個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個大學生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。
在這里首先要感謝我的指導老師。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從開題報告到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設(shè)計較為復雜煩瑣，但是老師們?nèi)匀患毿牡丶m正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他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。
其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的同學們，他們在本次設(shè)計中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計，并分擔了許多工作。如果沒有他們的努力，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。
感謝學校圖書館的開放，讓我們有足夠的資料可供參考。還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械技術(shù)專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。
通過畢業(yè)設(shè)計，使我對機械加工工藝這門課程進一步加深了理解。對于各方面知識之間的相互聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有相當距離，還需在今后進一步學習和實踐。
本設(shè)計由于時間緊和對知識的掌握程度的限制，在設(shè)計上不很周詳，許多應該考慮的因素，可能沒在設(shè)計上體現(xiàn)出來。在這次設(shè)計過程中，我得到老師的精心指導和各方面的幫助，才能使設(shè)計得以順利進行，借此我深表謝意。
最后感謝學院四年來對我的大力栽培！
參 考 文 獻
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[24] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第一版，北京：北京出版社，1993.
本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁 燃氣熱水器電磁閥和流量計產(chǎn)品及主要零件加工工藝改進設(shè)計 目 錄 1 引言 ................................................................ 1 2生產(chǎn)綱領(lǐng) .............................................................. 3 ............................................ 3 計算生產(chǎn)節(jié)拍 ...................................... 錯誤 !未定義書簽。 3零件分析 .............................................................. 5 .......................................................... 5 ...................................................... 5 4 工藝規(guī)程設(shè)計 ........................................................ 7 .................................................. 7 ........................................................ 7 ........................................................ 9 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ............ 錯誤 !未定義書簽。 ........................................... 14 5 卡具檢具 設(shè)計 ....................................................... 34 問題的提出 ....................................................... 34 夾具的設(shè)計 ....................................................... 34 結(jié)束語 ................................................................ 38 致謝 .................................................................. 39 參考文獻 .............................................................. 40 附錄 A ................................................................. 42 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 共 35 頁 1 引 言 四年的大學生活接近尾聲時，我們進行了為期近 四 個月的畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對大學四年來我們所學到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運用，同時也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機會，而且畢業(yè)設(shè)計也是大學教學的最后一個重要環(huán)節(jié)。因此，認真踏實地做好這次畢業(yè)設(shè)計不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計還可以培養(yǎng)我們獨立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應社會也有很大的幫助。機械工業(yè)的生產(chǎn)水平是 一個國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標志之一。這是因為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會通過機械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機器，是由于機器既能承擔人力所不能或不便進行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。機械工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各個部門提供技術(shù)裝備和促進技術(shù)改造的重要任務，在現(xiàn)代化建設(shè)的進程中起著主導和決定性的作用。所以通過大量設(shè)計制造和廣泛使用各種各樣先進的機器，就能大大加強和促進國民經(jīng)濟發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。 機 械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是 制造系統(tǒng)的重要組成部分 ， 不論是傳統(tǒng)制造 ， 還是現(xiàn)代制造系統(tǒng) ，夾具都是十分重要的。 因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。 當今激烈 的 市場競爭和企業(yè)信息化的要求 ,企業(yè)對夾 具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學畢業(yè)的機械 工程及自動化 專業(yè)的學生，要進行對本專業(yè)所學習的知識進行綜合的運用和掌握，為此我們要進行畢業(yè)設(shè)計，要自己動手進行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價值的第一步。 結(jié)合生產(chǎn)實際應用設(shè)備的能力有限，故沒有能夠做到很詳細的設(shè)計，而且還有許多地方有待改進，請 老 師給以指導和批評 [1]。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 35 頁 2 生產(chǎn)綱領(lǐng) 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。（計劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng) 也稱年產(chǎn)量。） 如附圖所示的燃氣熱水器電磁閥，該產(chǎn)品年產(chǎn)量為 36000件 ,設(shè)備品率為 17%機械加工廢品率為 現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程。 技術(shù)要求； (1) 鑄件尺寸公差按 求； (2) 未注鑄造圓角 2,拔模斜度 1o30',未注倒角 1ⅹ 45 o,未注壁厚 2； (3) 鑄件技術(shù)條件 2 要求； (4) 在 (30～ 40)ⅹ 104得漏水和浸潤； (5) 表面噴丸處理； (6) 硬度≥ 樣抗拉強度σ b≥ 270 (7) 壓鑄件材料為 生產(chǎn)綱領(lǐng) N N=+a%+b%) =36000ⅹ (1+17%+ =42300(件 /年 ) 年產(chǎn)量為 42300(件 /年 )，現(xiàn)通過計算 , 生產(chǎn)綱領(lǐng)對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設(shè)備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn) 專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表 1是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。 表 1 生產(chǎn)組織管理類型的劃分 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 3 頁 共 35 頁 生產(chǎn)類型 零件年生產(chǎn)類型（件 /年） 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產(chǎn) ≦ 5 ≦ 20 ≦ 100 小批生產(chǎn) ＞ 5～ 100 ＞ 20～ 200 ＞ 100～ 500 中批生產(chǎn) ＞ 100～ 300 ＞ 200～ 500 ＞ 500～ 5000 大批生產(chǎn) ＞ 300～ 1000 ＞ 500～ 5000 ＞ 5000～30000 大量生產(chǎn) ＞ 1000 ＞ 5000 ＞ 50000 所以綜上所述，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) [2]。 計算生產(chǎn)節(jié)拍 生產(chǎn)節(jié)拍 = ? 12 個月 ? 8 小時 ? 60 分 ? 單雙班 ? 90%/生產(chǎn)綱領(lǐng)=12? 8? 60? 1? 90%/36000= 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 35 頁 3 零件的分析 零件的作用 燃氣熱水器電磁閥是各類機器的基礎(chǔ)零件，它將機器和部件中的軸、套、 齒輪等有關(guān)零件連接成一個整體，并使之保持正確的位置，以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動。因此，燃氣熱水器電磁閥的加工質(zhì)量直接影響機器的性能、精度和壽命 [3]。 零件的工藝分析 零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：（查表 械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），即燃氣熱水器電磁閥共有三組加工面，它們之間有一定的要求?，F(xiàn)分析如下： 以燃氣熱水器電磁閥上下表面為中心的加工表面 這組加工表面包括：燃氣熱水器電磁閥上下表面、銑鉸凸孔以及兩個，其中，主要加工表面為燃氣熱水器電磁閥上下表面。 以孔為中心的加工表面 這組加工表面包括： ￠9、 ￠20。 以其他平面為中心的加工表面 這組加工表面包括： ￠21。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 35 頁 4 工藝規(guī)程設(shè)計 對于機器中的某一零件，可以采用多種不同的工藝過程完成。在特定條件下，總存在一種相對而言最為合理的工藝規(guī)程，將這工藝規(guī)程用工藝文件形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程 [2]。 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導工人操作的主要技術(shù)文件，也是工廠和車間進行設(shè)計或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按 照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術(shù)進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善 [3]。 (1) 根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術(shù)準備）。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準備和技術(shù)準備工作，例如，技術(shù)關(guān)鍵的分析與研究；刀、 夾、量具的設(shè)計、制造或采購；設(shè)備改裝與新設(shè)備的購置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。 (2) 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。 (3) 新建或擴建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程。根據(jù)機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數(shù)量，確定 機床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量等 [3]。 確定毛坯的制造形式 由于燃氣熱水器電磁閥年產(chǎn)量為 36000 件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，再者，考慮到 方法生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短 、 適合批量生產(chǎn) ，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應該的。為了消除壓鑄后的殘余應力，在壓鑄完成后的將鑄件低溫加熱過程中使合金產(chǎn)生強化，以消除應力即人工時效 [1]。 基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得 到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，加工工藝規(guī)程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行 [1]。 基準的概念及其分類 基準是指確定零件上某些點，線，面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面 [3]。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 6 頁 共 35 頁 按其作用的不同，基準可分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 設(shè)計基準是指零件設(shè)計圖上用來確定其他點，線，面位置關(guān)系所采用的基準。 工藝基準是指在加工或裝配過程中所使用的基準。工藝基準根據(jù)其使用場合的不同，又可分為工序基準，定位 基準，測量基準和裝配基準四種。 (1) 工序基準 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀，位置的基準，及工序圖上的基準。 (2) 定位基準 在加工時用作定位點基準。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點，線，面。 (3) 測量基準 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時所采用的基準 (4) 裝配基準 裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。 基準問題的分析 分析基準時，必須注意以下幾點： (1) 基準是制訂工藝的依據(jù)，必須是客觀存在的。當作為基準的是 輪廓要素，如平面，圓柱面等時，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準的是中心要素，如圓心，球心，對稱軸線等時，則無法觸及，然而它們卻也是客觀存在的。 (2) 當作為基準的要素無法觸及時，通常由某些具體的表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱面為定位基面，這類定位基準的選擇則轉(zhuǎn)化為恰當?shù)剡x擇定位基面的問題。 (3) 作為基準，可以是沒有面積的點，線以及面積極小的面。但是工件上代表這種基準的基面總是有一定接觸面。 (4) 不僅表示尺寸關(guān)系的基準問題如上所述，表示位精度的關(guān)系也是如此 [1]。 定位基準的選擇 選擇定位基準時應符合兩點要求： (1) 各加工表面應有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸，位置符合設(shè)計要求； (2) 定位基準應有足夠大的接觸面積和分布面積，以保證能承受打打切削力，保證定位穩(wěn)定可靠。 定位基準可分為粗基準和精基準。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準，這種基準被稱為粗基準。若選擇已加工的表面作為定位基準，則這種定位基準稱為精基準。粗基準考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，而精基準考慮的重點是如何 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 35 頁 減少誤差。在選擇定位基準時，通常是保證加工精度要求出發(fā) 的，因而分析定位基準選擇的順序應從精基準到粗基準 [1]。 (1) 精基準的選擇。選擇精基準的目的是使裝夾方便正確可靠，以保證加工精度。主要應該考慮基準重合和統(tǒng)一基準的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。按照有關(guān)的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），為了加工精基準面才選擇了粗基準面。對于本燃氣熱水器電磁閥，我是以毛坯孔為粗基準來加工燃氣熱水器電磁閥上下表面的。先保證精基準的表面粗糙度，可以以上下表面作為統(tǒng)一的基準。在以后的加工過程 中精度就會得到提高。利用以及三搭子定位并夾緊，可達到完全定位及夾緊的目的。 (2) 粗基準的選擇。對于剛性差、批量較大、要求精度較高的燃氣熱水器電磁閥，一般要粗、精加工分開進行，即在主要平面和各支承孔的粗加工之后再進行主要平面和各支承孔的精加工。這樣，可以消除由粗加工所造成的內(nèi)應力、切削力、切削熱、夾緊力對加工精度的影響，并且有利于合理地選用設(shè)備等。而燃氣熱水器電磁閥零件一般都選擇重要孔（如孔）為粗基準，但隨著生產(chǎn)類型不同，實現(xiàn)以主軸孔為粗基準的共建裝夾方式是不同的。大批生產(chǎn)時，毛坯精度較高，可直接以主軸 孔在夾具上定位，采用專用夾具裝夾，但對本燃氣熱水器電磁閥來說，如果以孔作為基準，則無法合理地加工出所要加工的燃氣熱水器電磁閥上下表面，按照有關(guān)粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以不加工表面作為粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準），現(xiàn)取以毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊作為粗基準，使毛坯孔定位；三搭子定位并夾緊；利用螺栓頂住缸體上下表面的側(cè)翼，以消除六個自由度，從而達到完全定位 [5]。 制訂工藝路線 擬訂零件的機械加工工藝路線是制訂工 藝規(guī)程的一項重要工作，擬訂工藝路線時主要解決的問題有：選定各加工表面的加工方法；劃分加工階段；合理安排各工序的先后順序；確定工序的集中和分散程度 [6]。 制訂工藝路線時需要考慮的主題要問題有：怎樣選擇定位基準，怎樣選擇加工方法，怎樣安排加工順序以及熱處理、檢驗等工序。而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(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng) 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 8 頁 共 35 頁 以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可考慮采用加工中心配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下 降 [6]。 工藝路線一 工序 I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。 工序 噴砂。 工序 鑄檢。 工序 加工燃氣熱水器電磁閥上下表面。 工序 V 加工孔 ￠20。 工序 加工孔 ￠13。 工序 加工孔 ￠9。 工序 加工孔 ￠20。 工序 加工孔 ￠26孔。 工序 X 去刺、清洗、檢入庫。 工藝路線二 工序 I 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。 工序 噴砂。 工序 鑄檢。 工序 加工燃氣熱水器電磁閥上下表面。 工序 V 加工成孔。 工序 加工。 工序 銑削下端面。 工序 鉆 ￠20 的孔。 工序 鉆 ￠13 的孔。 工序 X 鉆 ￠27的孔。 工序 鉆 ￠10 的孔 。 工序 去刺、清洗、檢入庫。 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案不同之處在于：方案一（工序 I）加工燃氣熱水器電磁閥上下表面后還是以原先加工上下表面的定位基準作為基準來進行孔加工，（工序 工孔后還是以原先加工的定位基準作為基準來透孔；而方案二在加工燃氣熱水器電磁閥 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 35 頁 上下表面后沒有再以原先的定位基準進行加工，而是重新定位加工；加工后也沒有再以原先的定位基準進行加工。兩方案相比較可以看出 ，把方案一中的工序 I（加工燃氣熱水器電磁閥上下表面）分為兩道工序較合理，把加工燃氣熱水器電磁閥上下表面、定位基準內(nèi)加工不能滿足基準選擇的相關(guān)原則、也不能保證相應的精度要求。所以將方案二中的工序 I 加工燃氣熱水器電磁閥上下表面改為兩道工序進行加工。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 燃氣熱水器電磁閥的材料為鋁合金，硬度≥ 樣抗拉強度 σ b≥ 270產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用高壓澆注毛坯 [7]。 根據(jù)上述原始資料及加工 工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 燃氣熱水器電磁閥上下表面 參照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 氣熱水器電磁閥的最大基本尺寸200～ 300造毛坯時一般采取 7 級尺寸公差等級和 D 級加工余量等級進行高壓澆注 [7]，所以毛坯的加工余量 Z= 燃氣熱水器電磁閥結(jié)合表面的表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1求達到精銑加工，燃氣熱水器電磁閥上下表面的最大加工長度≤ 300工寬度≤100以加工余量 Z=此，只要進行一次精加工就已能滿足加工要求。 ￠20孔 軸承孔不是盲孔，再加上其精度要求較高，故采用鏜削加工。 曲軸孔尺寸為 ￠20圖樣。軸承孔表面粗糙度要求為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1求達到精鏜加工，且加工精度為 照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 半精鏜： ￠19 2Z=鏜： ￠20 2Z=1 (1) ￠10慮到其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1要粗刮加工，分兩次加工，根據(jù)相關(guān)手冊，此時直徑余量2Z=能滿足加工要求。 (2) 底孔 ￠27慮到其表面粗糙度要求為 度 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 10 頁 共 35 頁 要求不是佷高，參照 ?機械制造工藝學 ?表 1工精度為 要粗加工，一次鉆銷（此時加工余量 2Z=1.5 已能滿足加工要求。 (3) ￠21表面粗糙 度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1工精度為 求精加工才能達到精度要求，參照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 鉆孔 ￠ 2Z=孔 ￠10 2Z= ￠9 端面其表面粗糙度要求為 表面粗糙度要求為 要考慮的精度要求，采用復合刀加工，參照 ?機 械制造工藝學 ?表 1工精度為 ，要求達到半精鏜加工，參照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 定的加工余量分配： （復合刀）鏜削： ￠40 2Z=鏜： ￠9 2Z= 粗精銑缸體上下表面 考慮到其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1加工精度為 度要求不是佷高，參照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 次銑 銷即可滿足要求。此時加工余量 2Z= ￠27慮其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表1工精度為 照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 鉆孔： ￠ 2Z=孔： ￠27 2Z=確定切削用量及基本工時 在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道 工序所消耗的時間稱為時間定額。合理的時間定額能促進工人的生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高，調(diào)動工人的積極性，從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展和不斷提高勞動生產(chǎn)率。時間定額是安排生產(chǎn)計 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 共 35 頁 劃、成本核算的主要依據(jù)，在設(shè)計新廠時，又是計算設(shè)備數(shù)量、布置車間、計算工人數(shù)量的依據(jù) [2]。 工序 I： 鑄造，去除澆口、毛刺、飛邊。 工序 噴砂。 工序 檢。 工序 銑端面加工、鉆 孔毛坯孔燃氣熱水器電磁閥結(jié)面定位；選用加工中心工序采用查表法和計算法確定切削用量。 (1) 加工條件 工件材料：鋁合金，試樣抗拉強度 σ b≥ 270壓澆注。 加工要求：銑端面加工、鉆孔毛坯孔燃氣熱水器電磁閥結(jié)面定位。機床： 刀具：復合刀，加長立銑刀，中心鉆，直鉆，銑鉸刀。 刀具材料：高速鋼（ (2) 計算切削用量 銑曲軸箱上下表面 銑端面 (a) 已知燃氣熱水器電磁閥上下表面毛坯厚度方向的加工余量為 Z=考慮到燃氣熱水器電磁閥上下表面毛坯長度 方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，。 (b) 進給量 f 根據(jù) ?切削用量簡明手冊 ?表 要求達到表面粗糙度 柱銑刀每轉(zhuǎn)進給量 f =r～ r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半， f =r～ r。 （ 4 刮平孔口 ￠10口 (a) 已知孔口毛坯厚度方向的加工余量為 Z=差為 慮到其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1要粗刮加工，此時直徑余量 2Z=能滿足加工要求。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 12 頁 共 35 頁 所以只要加工一次就行， 。 (b) 進給量 f 根據(jù) ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 f =r (c) 切削速度 （見《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 , v =60m/d) 確定主軸速度 根據(jù) 4 1000? （ 4 9 60100 0100 0 ???? ?? wd 2123r/為選取的機床是加工中心 ,按機床選取 n =2123 r/以實際切削速度v =60m/(e) 切削工時， 1 ??? （ 4 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 5.7?l 51?l 02 ?l 以， ? 21 = ? ?? a) 已知軸承孔毛坯厚度方向的加工余量為 Z=慮到軸承孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經(jīng)過半精鏜 精度要求。 所以， 半精鏜： 2Z=邊余量 Z=一次鏜去全部余 量， 精鏜： 2Z=邊余量 Z=一次鏜去全部余量， 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 35 頁 (b) 進給量 f 根據(jù) ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 要求達到表面粗糙度 ，粗鏜每轉(zhuǎn)進給量 f =r，精鏜每轉(zhuǎn)進給量 f =r (c) 計算切削速度 按 ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 加工時的切削速度為 v =46m/加工時的切削速度為 v =230m/ (d) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 4 半精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：61 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd 516r/鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速： 3 01 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd 2579r/在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉(zhuǎn)速沒有這一擋。 (e) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 25?l 51?l 22 ?l 以， 半精鏜切削工時，切削工時： ?? 21 = 1 5 6 2525 ?? ?? 鏜切削工時，切削工時： ?? 21 = 9 5 7 9 2525 ?? ?? 以鏜 ￠9承孔的總切削工時 t = 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 14 頁 共 35 頁 (a) 進給量 f 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , f =r (b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , v =30m/c) 確定主軸速度 根據(jù) 4 10 301 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd 955r/為選取的機床是加工中心 ,根據(jù)機床相關(guān)要求選取 n=955r/以實際切削速度 v =30m/ (d) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 13?l 51?l 02 ?l 以， ? 21 = 513 ?? ?? 以，鉆 ￠27 孔的總切削工時 t=a) 已知需加工的加工余量為 Z =差為 工一次就可以滿足要求。 (b) 進給量 f 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 f =r (c) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 v =30m/d) 確定主軸速度 根據(jù) 4 01 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd 1426r/e) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 共 35 頁 式中： 20?l 51?l 02 ?l 以， ?? 21 = 26 0520 ?? ?? 以，鉆削孔 ￠21孔的總切削工時 t =2=1) 加工條件 工件材料：鋁合金，試樣抗拉強度 σ b≥ 270壓澆注。 刀具：復合刀，加長立銑刀，中心鉆，直鉆，銑鉸刀。 刀具材料：高速鋼（ (2) 計算切削用量 鏜 ￠9（ ） a) 已知軸承孔毛坯厚度方向的加工余量為 Z=慮到軸承孔的形狀規(guī)則，可以用復合刀加工，盡管高壓澆注的毛坯精度本身較高，但在此工序需要經(jīng)過半精鏜 精度要求。 所以， 半精鏜： 2Z=邊余量 Z=一次鏜去全部余量， 精鏜： 2Z=邊余量 Z=一次鏜去全部余量， (b) 進給量 f 根據(jù) ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 要求達到表面粗糙度 ，粗鏜每轉(zhuǎn)進給量 f =r，精鏜每轉(zhuǎn)進給量 f =r (c) 計算切削速度 按 ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 加工時的切削速度為 v =46m/加工時的切削速度為 v =230m/ (d) 確定機床主 軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) 4 半精鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：62 461 0 0 01 0 0 0 ? ??? ?? wd 236r/鏜加工時的機床主軸轉(zhuǎn)速：622 3 01 0 0 01 0 0 0 ???? ?? wd 1181r/在加工中心上加工，所以無需考慮機床主軸轉(zhuǎn)速沒有這一擋。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 35 頁 (e) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 25?l 51?l 22 ?l 以， 半精鏜切削工時，切削工時： ?? 21 = 2525 ?? ?? 鏜切削工時，切削工時： ?? 21 = 8 1 2525 ?? ?? 以鏜 ￠9承孔的總切削工時 t = 如上所求：切削工時 t=13*a) 進給量根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , 2.0=f mm/r (b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , 30?v m/床轉(zhuǎn)速 1 9 1 15 301 0 0 01 0 0 0 ????? ??r/削工時 fn w ??? 21= 02 1 054 ????a) 已知需加工的加工余量為 Z =差為 工一次就可以滿足 要求。 (b) 進給量 f 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 f =r (c) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 v =30m/ 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 17 頁 共 35 頁 (d) 確定主軸速度 根據(jù) 4 5 301 0 0 01 0 0 0 ???? ?? wd 1911r/e) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 17?l 51?l 02 ?l 以， ?? 21 = 0 6 1 1 0517 ?? ?? 工 ￠13工時為 (a) 切削速度的計算 參照有關(guān)手冊可知刀具壽面 T =60m/用高速鋼螺紋刀 ,由于高壓澆注毛坯精度已 較高 ,又因粗牙螺紋 , 所以 , R =s=12m/以 382?n r/于仍在加工中心上加工 ,所以按相關(guān)要求選取 315?n r/ 切削速度 0 0 3 1 5101 0 0 0 ????? ?? wm/ (b) 計算切削工時 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 17?l 21?l 02 ?l 以， 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 共 35 頁 ? 21 = 217 ???? 6.0?t 工孔的總切削工時 ?t 4+5+2=慮到其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1加工精度為 度要求不是佷高，參照 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 次鉆銷即可滿足要求。此時加工余量 2Z= (a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , f =r (b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , v =30m/c) 確定主軸速度 7 301 0 0 01 0 0 0 ???? ?? wd 1365r/為選取的機床是加工中心 ,按機床選取 n =3821r/以實際切削速度v =84m/(d) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 18?l 31?l 52 ?l 以， ?? 21 = 318 ?? ?? 以鉆 ￠27孔總切削工時 t =2= 鉆 ￠27的孔 加工孔 ￠27，以一和燃氣熱水器電磁閥上下表面定位； (a) 進給量 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , f =r (b) 切削速度 根據(jù)《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》 , v =30m/c) 確定主軸速度 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 共 35 頁 7 301 0 0 01 0 0 0 ???? ?? wd 1365r/d) 切削工時 fn w ??? 21= 0 3 8 9 355 ?? ??以，鉆上下表面的孔切削工時 t =上下表面 (a) 已知燃氣熱水器電磁閥上下表面毛坯厚度方向的加工余量為 Z=考慮到燃氣熱水器電磁閥上下表面毛坯長度方向不是規(guī)則形狀，因此可以把其考慮為長方形的形狀考慮，又由于高壓澆注的毛坯精度本身就較高，所以只要加工一次就行，。 (b) 進給量 f 根據(jù) ?切削用量簡明手冊 ?表 要求達到表面粗糙度，圓柱銑刀每轉(zhuǎn)進給量 f =r～ r，而用于盤銑刀時進給量應該減小一半， f =r～ r。 f =r (c) 計算切削速度 按 ?切削用量簡明手冊 ?表 削速度的計算公式 （壽命 T=60 其中： = 31, m = 正系數(shù) 切削用量簡明手冊 ?表 即 所以 ????????? ???v m/ 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 共 35 頁 (d) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 660 861 0 0 01 0 0 0 ?? ??? ?? wd 按機床說明書（見 ?切削用量簡明手冊 ?表 與 近的立式銑床轉(zhuǎn)速為 355r/ 510r/取 n=510r/果取 n=480r/速度損失太大。 所以實際切削速度 v ≈ 96m/e) 檢驗機床功率 根據(jù) ?切削用量簡明手冊 ?表 硬度 <樣抗拉強度 <56052mm,60=4, v =96近似為 故 此選用的切削用量可以采用。 即 f =0.3 mm/r, n =510r/v =96m/ (f) 切削工時， 按 ?機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 ?表 1 ??? 式中： 807?l 51?l 02 ?l 以， ? 21 = 0 058 0 7 ??? ?? 鉸 ￠21（ 35 (a) 根據(jù)燃氣熱水器電磁閥工序過程卡有關(guān)資料介紹，在鉸孔時，進給量 f r，即 f =r， v =30m/b) 確定主軸速度 根據(jù) 4 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 21 頁 共 35 頁 8 30100 0100 0 ???? ?? wd 1194r/據(jù)有關(guān)資料介紹， 由于選取的機床是加工中心 ,根據(jù)加工中心的相關(guān)要求選取 n =1194r/以實際切削速度 v =30m/ (c) 切削工時計算： 根據(jù) 4 ?? 21 = m 535 ?? ?? 所以，銑鉸 ￠21總切削工時 t =2=a) 已知孔口毛坯厚度方向的加工余量為 Z=差為 慮到其表面粗糙度要求為 最大允許值為 照 ?機械制造工藝學 ?表 1要粗刮加工，此時直徑余量 2Z=能滿足加工要求。 所以只要加工一次就行， 。 (b) 進給量 f 根據(jù) ?機械加工切削數(shù)據(jù)手冊 ?表 f =r (c) 切削速度 （見《機械加工切削數(shù)據(jù)手冊》表 , v =30m/d) 確定主軸速度 根據(jù) 4 9 301 0 0 01 0 0 0 ???? ?? wd 1062r/為選取的機床是加工中心 ,按機床選取 n =1062r/以實際切削速度v =30m/(e) 切削工時， 根據(jù) 4 1 ??? 式中： 10?l 51?l 22 ?l 以， 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 22 頁 共 35 頁 ? 21 = 510 ?? ?? 9 58 251 0 0 01 0 0 0 ????? ??r/算切削工時 ?? 21 = 532 ???? 以 ￠20， ￠,13 用時 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 23 頁 共 35 頁 5 夾具的設(shè)計 由機械制造工藝系統(tǒng)的組成 —— 機床、工件、刀具和夾具可看出夾具在機械加工占有很重要的地位。尤其在成批生產(chǎn)時更是大量的采用機床夾具。它們是機床工件之間的聯(lián)結(jié)裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設(shè)計是裝配設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一，是一種在金屬切削機床 上實現(xiàn)裝夾任務的工藝裝備，是機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分 [8]。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計第一道機加工夾具設(shè)計 —— 銑削燃氣熱水器電磁閥上下表面的銑床專用夾具。 本夾具將用于 具為一把高速鋼四齒盤銑刀 [8]。 問題的提出 在金屬切削機床上進行加工時，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問題之一是使工件相對于刀具和機床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工 件壓緊夾牢，以保證這個確定了的位置在加工過程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）就是工件在上的正確安裝 [8]。 本夾具主要用來銑削燃氣熱水器電磁閥上下表面的，由于對表面粗糙度的要求和對尺寸的要求并不是很高，所以毛坯孔定位，三搭子定位并夾緊來作為基準，就足以保證尺寸和位置精度。 但由于工件形狀比較復雜，燃氣熱水器電磁閥上下表面并非水平面，所以設(shè)計夾具時必須考慮到使燃氣熱水器電磁閥上下表面與銑刀垂直，并以方便高效的方式進行夾具，因此，本道工序加工時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而精度則不是主要問題。 夾具設(shè)計 定位基準的選擇 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 24 頁 共 35 頁 由于燃氣熱水器電磁閥件結(jié)構(gòu)復雜、壁薄且不均勻，夾緊力過大或夾緊力著力點不適當，都會使工件產(chǎn)生夾緊變形。在這種狀態(tài)下加工，雖然工件“合格”，但加工后撤去夾緊力，工件便恢復原狀，破壞了已加工好的精度，在燃氣熱水器電磁閥加工中，必須注意夾緊對工件加工精度的影響，采取有效措施保證加工精度。 夾緊力作用點的選擇應選擇工件剛度較大的部位，并保證夾緊力作用于主要定位面上。例如，夾緊力施于燃氣熱水器電磁閥的邊緣實體或有筋的地方； 提高接觸剛度孔系加工時，應盡量提高燃氣熱水器電磁閥 基準面與夾具定位元件的接觸剛度。 如夾具示圖中，夾緊點定在與定位點同一垂線上，此種夾緊，剛性好，夾緊變形小。目前，最常見的夾緊方式有機械夾緊、液壓夾緊、氣壓夾緊，其三種方法比較如下表。 表 2 機械夾緊、液壓夾緊、氣壓夾緊三種方法的比較 比較項目 機械夾緊 液壓夾緊 氣壓夾緊 夾緊力 較大 最大 中等 動作快慢 慢 較慢 較快 環(huán)境要求 一般 較高 適應性好 構(gòu)造 一般 復雜 簡單 載荷變化影響 沒有 有一些 稍有 遠距離操縱 短距離 短距離 中距離 工作壽命 一般 一般 長 維護 簡單 要求高 一般 價格 一般 稍貴 便宜 綜上所述，氣動夾緊載荷變化影響不大，夾緊力適中，是鋁合金燃氣熱水器電磁閥加工件的理想夾緊方式 [11]。 由零件圖可知，此燃氣熱水器電磁閥上下表面對軸承孔有平面度及傾斜度要求，其設(shè)計基準為毛坯孔及三搭子。為了使定位誤差為零，應選擇以三搭子定位并夾緊的夾具。提高加工效率及方便加工，現(xiàn)決定采用四齒盤銑刀對上下表面進行加工。同時，為了縮短輔助時間，易于操作和更換，準備采用氣動杠桿 夾緊裝置 。 氣動杠桿夾緊機構(gòu)是一種利用杠桿作用原理（ 當動力與動力臂的乘積等于阻力與 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 共 35 頁 阻力臂的乘積 時，杠桿平衡。杠桿平衡時杠桿處于靜止狀態(tài)或者勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。 這就是杠桿的工作原理） [12]，使原始力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力的夾緊機構(gòu)。 杠桿夾緊機構(gòu)夾緊動作迅速，可起到增力作用，但自鎖能力較差，受振動時易松開，所以常用氣壓或液壓作夾緊力源或與其它夾緊元件組成復合夾緊機構(gòu) [13]。 切削力及夾緊力 計算 刀具：高速鋼（ 齒盤銑刀， ￠270z=4 （見《切削用量簡明手冊》表