毕业设计（论文）-阀体加工艺及夹具设计（全套图纸）(24页).doc

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1、毕业设计（论文）-阀体加工艺及夹具设计（全套图纸）摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的加工顺序和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词关键词工序，工步，加工余量全套图纸加 153893706ABSTRACTEnable producing the target in process of prod

2、uction(raw materials,the blank,stateof quality and quantity on part become always)take place direct course of change ask craftcourse,if the blank is made,machining,heat treatment,assemble etc.and call it the craftcourse.In the course of making the craft,is it confirm every erector location and worke

3、r stepthat process need this of process to want,the locomotive of processing,this process,and theentering the giving amount of the lathe,cut depth,the rotational speed of the main shaft andspeed of cutting,the jig of this process,the cutter and measuring tool,a one hundred sheets ofnumber of times s

4、till leaves and a one hundred sheets of length leaves,calculate basic time ofthis process,auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords：The process,workers step,the surplus of processing目目录录摘要.IABSTRACT.I第一章阀体加工工艺.1 11.1阀体工艺分析.11.2阀体的工艺要求.11.3确定毛坯的制造形式.21.4确定定位基准.21.4.1粗基准的选择.

5、21.4.2精基准的选择.21.5确定个加工表面加工方案.31.5.1在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素.31.5.2零件表面加工方法的选择.41.6工艺路线的制定.41.6.1工序的合理组合.41.6.2工序的集中与分散.51.6.3加工阶段的划分.51.6.4加工工艺路线.61.7阀体的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.71.7.1毛坯的结构工艺要求.71.7.2阀体的偏差及加工余量.71.8确定切削用量及基本工时.10第二章夹具设计.162.1 钻侧面 4-10 孔夹具设计.162.1.1夹具的基本要求.162.1.1零件的定位要求.172.1.2基准的选择.172

6、.1.3切削力及夹紧力的计算.182.1.4定位误差的分析.192.1.5 夹具操作设计及操作说明.202.2 铣底面夹具设计.212.2.1问题的提出.212.2.2定位基准的选择.212.2.3切削力及夹紧力计算.222.2.4定位误差分析.222.2.5夹具设计及操作的简单说明.22结论.23参 考 文 献.24致致谢谢.2525前前 言言-第 3 页毕业设计是在我们学完了大学的全部的课程以及全部专业之后进行的。同时结合社会实践，金工实习，毕业实习的知识对机械加工制造的全面总结，也是我们在毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。因此,它在我们三年的大学

7、生活中有重要的地位。就我个人而言,我希望通过这次毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性的训练从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力,为今后的工作打下坚实的基础。就工艺编制而言，加工工艺由零件特点，技术要求，加工工艺过程卡，工艺分析和质量评定等五个部分。工艺分析中对过程卡的工艺路线，热处理安排及所用的夹具、刀具进行合理的分析选用。从而保证加工的各种精度要求。就夹具设计而言，首先应该明确它的要求。夹具是在金属切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固夹紧。夹具的设计是为了保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。在夹具设计整个过程中，始终要贯穿这样的思想。

8、整本说明书包含了夹具设计的所有详细过程，并附有公式计算的详尽过程和图表，使读者能够更清晰的了解夹具设计的全程。编写这本说明书，参考了许多资料，并且得到了指导老师的细心指导，以及本班同学的相互探讨，还有教研室的其他老师的指导，在此致谢。由于水平有限，错误和不足之处在所难免，恳请各位老师批评指正。第一章阀体加工工艺1.1 阀体工艺分析本次设计所给定的零件是阀体零件图。它的主要的作用是用来支承密封作用,阀体中的左右端平面与中孔有配合要求，起密封作用，是阀类组件中非常重要的零件。阀体加工精度工件的加工质量，一旦密封精度降低，则阀体组件的使用价值也将大打折1.2 阀体的工艺要求，阀体零件图一个好的结构不

9、但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.3 确定毛坯的制造形式根据设计任务书该零件材料为 HT200，中批量生产，形状中等复杂，轮廓尺寸偏大，所以选择砂型铸造。1.4 确定定位基准1.4.11.4.1粗基准的选择粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以不加工表面为粗基

10、准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇

11、口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。本零件大部分表面都需要加工，根据加工表面不同选择的粗基准也不同。在加工时选择外圆面为粗基准。1.4.21.4.2精基准的选择精基准的选择（1）基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基-第 5 页准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。（

12、3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。（4）自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证阀体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从其零件图分析可知，它的底平面与中心 2 孔平行而且占有的面积较大，而且左右表面以及前后端面都与底面有位置精度要求。因此选择底面作为加工精基准。1.5 确定个加工表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的

13、机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计阀体的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。1.5.11.5.1在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素（1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备

14、。在单件中批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。（3）要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。（4）要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。（5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。1.5.21.5.2零件表面加工方法的选择零件表面加工方法的选择本零件的加工表面分为平面以及孔，由参考文献机械制造工艺设计简明手册表1.4-

15、6 到表 1.4-8 可以确定其加工方法选择如下：（1）60 孔端面：其表面粗糙度为 6.3，只需进行铣即可；（2）底面：其表面粗糙度为 6.3，且做为精基准加工要求高，因此需粗铣然后时精车加工；（3）其它表面：其表面粗糙度为 6.3，需车加工；（4）4-10 孔其表面粗糙度为 12.5，需钻加工；（5）M42 螺纹孔：攻；1.6 工艺路线的制定对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准，阀体的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综

16、合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件中批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。通过以上分析，设计两套加工艺方案工艺路线 1工序号工序名称工序内容1铸造铸造成型2热处理时效处理，去除铸造应力3涂漆涂底漆-第 7 页4铣粗精底平面、粗铣60 孔端面5车加工60 孔成型、加工25 孔成型6钻钻底平面 4-10、钻侧面 4-10 孔7钳工去锐边毛剌8检终检工艺方案 2工序号工序名称工序内容1铸造铸造成型2热处理时效处理，去除铸造应力3涂漆涂底漆4铣粗精底平面5铣粗铣60 孔端面6钻钻底平面 4-107车加工

17、60 孔成型8车加工25 孔成型9钻钻侧面 4-10 孔成型10钳工去锐边毛剌11检终检方案一由于工序过于集中，不利于批量生产，对于加工时效率过低，且对产品质量达不到保证，采用方案 2 便于生产管理，且加工基准与设计基准重合，产品质量达到保证。因此方案是合理的。1.7阀体，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定1.7.11.7.1毛坯的结构工艺要求毛坯的结构工艺要求（1）阀体为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：、铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。、铸造圆角要适当，不得有尖角。、铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。毛坯形状、尺寸确定的要求（2）设计毛

18、坯形状、尺寸还应考虑到：、各加工面的几何形状应尽量简单。、工艺基准以设计基准相一致。、便于装夹、加工和检查。、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，据此绘出毛坯图。.1.7.21.7.2阀体加工余量阀体加工余量（1）底面加工余量计算：底面加工余量的计算取其中心线于尺寸为 80mm，根据加工要求

19、只需铣削加工。其余量如下：铣：由参考文献 机械加工工艺手册第 1 卷 表 3.2-23。其余量值规定为2.0 2.7mm，现取5.0mm。（2）铣60 孔端面加工余量计算：铣60 孔端面于尺寸为 130mm，根据加工要求需进行粗精加工。各步余量如下：粗铣：由参考文献机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23，其余量值规定为2.0 2.7mm，现取3.0mm。再由表 3.2-27 粗车时的厚度偏差取-0.4mm。精铣：有参考文献简明机械制造工艺手册表 5-142，其余量规定为 1.0mm铸件毛坯基本尺寸为 130+2.0+1.0=133，又根据机械加工工艺手册第 1 卷表3.1-24，铸件尺寸公

20、差等级选用 CT11，又查表 3.1-21 可得铸件尺寸公差为 4.4mm。精铣后尺寸于零件图上尺寸相符。（3）加工25 孔成型余量计算：外圆 M40 表面于，根据加工要求需进行粗精车。各步余量如下：-第 9 页粗车：由参考文献机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23，其余量值规定为2.0 2.7mm，现取2.0mm。再由表 3.2-27 粗铣时的厚度偏差取-0.4mm。精车：有参考文献简明机械制造工艺手册表 5-142，其余量规定为 1.0mm铸件毛坯基本尺寸为 80+2.0+1.0=113，又根据 机械加工工艺手册第 1 卷 表 3.1-24，铸件尺寸公差等级选用 CT11，又查表 3.

21、1-21 可得铸件尺寸公差为 5.0mm。精车后尺寸于零件图上尺寸相符。（4）底平面上的孔：410参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-47，表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：钻孔：10，余量 51.8确定切削用量及基本工时1.8.11.8.1粗精粗精铣铣底平面底平面机床选择：选择 XA6132 铣床。由机械制造工艺简明手册表 4.2-35 至 4.2-37可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金端铣刀。选者铣刀直径 d=125mm，齿数 Z=6，刀片牌号YG8。铣刀几何参数根据机械加工工艺手册第一卷表 9.2-27 选择：00r、012a、08a、012ea、12、60rk、5r

22、k、30rek、1sbmm。确定铣削用量：铣削深度pa：pa=2mm每齿进给量fa：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-3，取fa=0.2mm铣刀磨钝标准以及耐用度：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-6 表 9.4-7 取后刀面最大磨损限度取 2mm，耐用度 T=180min。铣削速度 V：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-13 取V=64m/min=1.1m/s机床主轴转速：10001000 1.1 60168.2/min3.14 125vnrd（1-1）根据 XA6132 机床技术参数取：n=190m/min实际铣削速度：工作台每分钟进给量mf：0.2 6 190228/minmffa

23、 Znmm（1-2）根据 XA6132 技术参数取：200/minmfmm则实际每齿进给量为：0.17/famm z校验机床功率：机械加工工艺手册第一卷P9-109 页 3.4 小节公式：46 10zFVp（1-3）ffffxyufFpfwzFZqwC aaa ZFKdn（1-4）式中534,0.9,0.74,1.0,0,1.0,2FFFFFFpCxyuwqamm，0.17/,90,6,1.32,125,190/minfwFZamm z amm Zkdmm nr，将以上数据代入式（1-4）得：=1480.5NV=1.24m/s将ZF、V 代入式 1-3 得：因为 XA6132 机床主轴电动机功

24、率为 10KW，故切削用量可用。基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-31 端铣刀铣削的基本时间公式：12wmflllTV（1-5）式中：190mlmm，12ll由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-33 查得12ll=27mm，代入式 1-5 得：-第 11 页1.8.21.8.2粗铣粗铣6060 孔端面孔端面粗铣：机床选择：选择 XA6132 铣床。由机械制造工艺简明手册表 4.2-35 至 4.2-37可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金端铣刀。选者铣刀直径 d=400mm，齿数 Z=20，刀片牌号YG8。铣刀几何参数根据机械加工工艺手册第一卷表 9.2-27 选择：00r

25、、012a、08a、012ea、12、60rk、5rk、30rek、1sbmm。确定铣削用量：铣削深度pa：pa=2mm每齿进给量fa：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-3，取fa=0.2mm铣刀磨钝标准以及耐用度：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-6 表 9.4-7 取后刀面最大磨损限度取 2mm，耐用度 T=420min。铣削速度 V：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-13 取V=48m/min=0.8m/s机床主轴转速：根据 XA6132 机床技术参数取：n=47.5m/min实际铣削速度：工作台每分钟进给量mf：根据 XA6132 技术参数取：156/minmfmm则实际每齿进给

26、量为：0.16/famm z校验机床功率：机械加工工艺手册第一卷P9-109 页 3.4 小节公式：式中534,0.9,0.74,1.0,0,1.0,2FFFFFFpCxyuwqamm，0.16/,220,20,1.32,400,47.5/minfwFZamm z amm Zkdmm nr，将以上数据代入式（1-4）得：=2638.9NV=0.99m/s将ZF、V 代入式 1-3 得：因为 XA6132 机床主轴电动机功率为 10KW，故切削用量可用。基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-31 端铣刀铣削的基本时间公式：式中：190mlmm，12ll由机械加工工艺手册第一卷表 9

27、.4-33 查得12ll=38mm，代入式 1-5 得：精铣：机床选择：选择 XA6132 式铣床。由机械制造工艺简明手册表 4.2-35 至 4.2-37可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金端铣刀。选者铣刀直径 d=400mm，齿数 Z=20，刀片牌号YG8。铣刀几何参数根据机械加工工艺手册第一卷表 9.2-27 选择：00r、012a、08a、012ea、12、60rk、5rk、30rek、1sbmm。铣削用量：铣削深度pa：pa=1mm每齿进给量fa：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-3，取每转进给量为 0.5mm/r，则fa=0.5/20=0.025mm/z铣削速度 V：由机械加工

28、工艺手册第一卷表 9.4-8 得：vvvvvqvvxyupmpfwC dVkT a a a Z（1-6）式中：203,0.2,0.15,0.35,0.2,0,0.32,420,vvvvvvCqxyupmT代入式 1-6 得：机床主轴转速：根据 XA6132 机床技术参数取：n=150m/min实际铣削速度：-第 13 页工作台每分钟进给量mf：根据 XA6132 技术参数取：63/minmfmm则实际每齿进给量为：0.021/famm z基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-31 端铣刀铣削的基本时间公式：式中：190mlmm，12ll由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-33 查

29、得12ll=38mm，代入式 1-5 得：镗镗6060车床 CA6140选择27 镗刀（机械制造工艺设计简明手册表 3.56）由切削加工简明手册表 2.7 和机械制造工艺设计简明手册表 4.216 查得0.36/fmm r机14/mincVm查（机械制造工艺设计简明手册表 2.15）按机床选取272/minnr机基本工时：1228430.36(min)272 0.36llltn f机机1.8.41.8.4粗精车粗精车2525 孔成型孔成型粗车：机床选择：选择CA6140车床。由机械制造工艺简明手册表 4.2-35 至 4.2-37 可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合金车刀。选者车刀直径 d=

30、40mm，刀片牌号 YG8。车刀几何参数根据 机械加工工艺手册第一卷 表 9.2-27 选择：00r、012a、08a、012ea、12、60rk、5rk、30rek、1sbmm。确定车削用量：车削深度pa：pa=2mm车刀磨钝标准以及耐用度：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-6 表 9.4-7 取后刀面最大磨损限度取 2mm，耐用度 T=400min。车削速度 V：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-13 取V=48m/min=0.8m/s机床主轴转速：根据CA6140车床技术参数取：n=47.5m/min实际车削速度：工作台每分钟进给量mf：根据CA6140车床技术参数取：156/min

31、mfmm校验机床功率：机械加工工艺手册第一卷P9-109 页 3.4 小节公式：式中534,0.9,0.74,1.0,0,1.0,2FFFFFFpCxyuwqamm，0.16/,145,20,1.29,400,47.5/minfwFZamm z amm Zkdmm nr，将以上数据代入式（1-4）得：=2361.46NV=0.99m/s将ZF、V 代入式 1-3 得：因为CA6140车床主轴电动机功率为 7.5KW，故切削用量可用。基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-31 车刀车削的基本时间公式：式中：150mlmm，12ll由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-33 查得12l

32、l=21mm，代入式 1-5 得：精车：机床选择：选择CA6140床。由机械制造工艺简明手册表 4.2-35 至 4.2-37 可查其技术参数。刀具选择：选用硬质合车刀。选者车刀直径 d=40mm，刀片牌号 YG8。车刀几何参数根据 机械加工工艺手册第一卷 表 9.2-27 选择：00r、012a、08a、012ea、-第 15 页12、60rk、5rk、30rek、1sbmm。车削用量：车削深度pa：pa=1mm每转进给量为 0.6mm/r，则fa=0.6/20=0.03mm/z车削速度 V：V=1.2m/s机床主轴转速：根据 CA6140 机床技术参数取：n=60m/min实际车削速度：工

33、作台每分钟进给量mf：根据 CA6140 机床技术参数取：40/minmfmm基本时间的确定：由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-31 车刀车削的基本时间公式：式中：150mlmm，12ll由机械加工工艺手册第一卷表 9.4-33 查得12ll=21mm，代入式 1-5 得：1.8.51.8.5 钻底面孔钻底面孔包括410孔。选择机床：选择 Z4120 钻床，由机械制造工艺设计简明手册表 4.2-11 至 4.2-13可查其技术参数。选择刀具：钻孔时用刀具：硬质合金锥柄麻花钻，d=10mm；（1）钻孔10；切削深度pa：5pamm进给量 f：由 切削加工简明手册 表 8-70 取 f=0.25

34、-0.30mm/r，按机床技术参数取：f=0.25mm/r切削速度 V：由切削加工简明手册表 8-72 取：V=1.0m/s=60m/min主轴转速 n：由机床技术参数取：n=1600r/min实际切削速度：16003.14 100.84/1000100060n dVm s基本时间：由机械制造工艺设计简明手册表 6.2-5 得：12lllTfn（1-8）式中：35lmm，11012120210.522rDlctgkctgmm，23lmm代入式 1-8 得：第二章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。在加工阀体零件时，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计钻侧面 4-1

35、0 孔夹具与铣底平面夹具设计。2.1钻侧面 4-10 夹具在机床夹具设计时要求工件的定位精度应满足加工要求，工件加紧牢固可靠操作安全方便，成本低。所以在机床夹具设计时应注意以下问题。一 定位精度：工件在夹具中的定位精度主要与定位基准是否与工序基准重合。定位基准的形式和精度，定位原件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。在采取提高定为基准的措施时要注意夹具制造的可靠性，在总的定位精度满足加工的条件下不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。二 加紧方式：选择加紧方式时加紧力应通过或靠紧主要支撑点，加紧力应靠紧切削部分，加紧力应垂直主要定为基准，为避免破坏工件原有的

36、定位状态。加紧力必须可靠，但不可过大，以免工具与夹具产生过大变形。三 结构设计：-第 17 页夹具机构既要可靠，又要和生产纲领相适应，这样才嫩符合多、快、好、省的原则。在大批量生产中，既要解决工件的质量问题，又要解决工件的产量问题，因此，在设计夹具时应采用高效，省力的夹具结构。2.2.1 1.1.1.夹具的基本要求夹具的基本要求一确定夹具的结构方案在广泛收集和研究有关资料的基础上，着手拟定夹具的结构方案，主要包括：（1）根据工艺的定位原理，确定工件的定位方式，选择定位元件。（2）确定工件的夹紧方案和设计夹紧机构。（3）确定夹具的其它组成部分，如分度装置、对刀块或引导元件、微调机构等。（4）协调

37、各元件、装置的布局，确定夹具体的总体结构和尺寸。在确定方案的过程中，会有各种方案供选择，但应从保证精度和降低成本的角度出发，选择一个与生产纲领相适应的最佳方案。二.确保工件的加工质量保证工件加工质量是夹具的基本要求，也是对夹具设计的首要要求，为此，必须正确地设计与选择定位方法、定位件及加紧装置。必要时进行分析计算。也要注意夹具中其它影响加工质量的因素。三.要有良好的结构工艺性设计方案其结构尽量简单，并容易制造、装配、维修。四.操作方便，使用安全五.便于排除切屑以上基本要求，保证加工质量是最重要的，在此前提下考虑其它影响因素。2.2.1 1.2.2.零件的定位要求零件的定位要求本夹具的设计为钻床

38、夹具，是用于阀体底面 4-10 孔的加工。本夹具采用完全定位的方式，可以满足孔的加工要求。2.1.3 基准的选择由零件图可知，加工 4-10 孔必须对工件进行完全定位。使用钻床加工，用25孔的平面定位比较困难。所以用底面的端面放在平面上限制 3 个自由度，用短圆柱销放在10mm 的孔中与平面一起限制 5 个自由度，用菱形销放在10mm 的孔中限制一个自由度来是实现定位。定位方案如图所示.2.1.4 切削力及夹紧力的计算f=0.02mm/r（查机械加工工艺手册P545 表 2.4-38）V=0.75m/s（查机械加工工艺手册P547 表 2.4-41）按机床说明，取min/3150rnw故实际切

39、削速度：切削工时：min124.0315005.018fnlt钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册P77 表 2.32轴向力：kfdCFFfyzFFf0(3.1)其中FC=600，FZ=1.0,FY=0.7,FK=0.95扭矩:mNyzMkfdCMMCMM.1055.095.005.02305.08.020(3.2)功率:KwdVMPoCCc032.01030212.181055.030.(3.3)加工时主要靠螺纹的夹紧力来抵抗力矩和轴向力，由于加工孔比较小，力不大，且用的是螺纹来预紧。可不必校核。2.1.5 定位误差的分析夹具的主要定位元件是底板及与底板配合使用的销。所以底板

40、和销的制造误差为本工序的主要误差。底板与销配合处要磨精度等级为 6 级，公差为 0.013mm，平面度公差为 0.05mm，销的表面底面的垂直度公差为 0.03mm，所以加工孔的垂直度误差为0.013+0.03+0.05mm=0.093mm。2.1.6 夹具操作设计及操作说明夹具的装配是先把夹具体装好，再把心轴装入夹具体中，再装钻模板，把钻模板翻过去，把工件装如心轴中，加垫片，用螺母拧进，把钻模板翻过来，加工孔，翻开钻模拧出螺杆，把钻模板翻过去，拧出螺母与垫片，取出工件。-第 19 页2.22.2 铣底平面夹具铣底平面夹具利用本夹具主要用来铣底平面夹具，由于是粗铣面，其要求比较低，但为了保证零

41、件的厚度，故主要用与背面相对的前面作为定位基准，由于是粗加工，在保证加工要求的前提下尽量提高劳动生产率，降低劳动强度。2.2.12.2.1 问题的提出问题的提出本夹具主要用来粗铣底平面，这个平面对25 孔都有一定的技术要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产试验率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。2.2.22.2.2 定位基准的选择由零件图可知，76 中心线有平行度及对称度要求，为了使位误差为零为了缩短辅助时间，准备采用手动夹紧。2.2.32.2.3 切削力及夹紧力计算刀具：高速钢铣刀，225，Z=20FFNdFzFFfCFqoueyzxpf（见切削手册表 3.28）其中：

42、FC=650，P=3.1，Fx=1.0，Zf=0.08，Fy=0.72，e=40，（在加工面上测量的近似值）Fu=0.86，od=225，Fq=0.86，F=0,z=20F=1456(N)水平分力：=1.1=32.3(N)垂直分力：=0.3=873(N)在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数 K=。其中：为基本安全系数 1.5；为加工性质系数 1.1；为刀具钝化系数 1.1；为断续切削系数 1.1。K=1.51.11.11.13203=6395（N）2.2.42.2.4 定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为 V 型块，该定位的尺寸与公差现规定为本零件在工作

43、时与其相配孔的尺寸相同.（2）由于76 中心线应与其外端面垂直，此项技术要求主要应由配合中的侧向间隙保证。（3）计算76 孔与端面铣加工后与孔中心线的最大平行度误差。零件孔与 V 型块的最大间隙为：max=0.048-（-0.083）=0.131（）由上述间隙引起的最大倾角为 0.131/100。此即为由于定位问题而引起的25 孔端面对孔中心线的最大平行度误差。2.2.52.2.5.夹具设计及操作的简单说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的铣床夹具就选择了手动夹紧方式。本工序由于是粗加工。因此，应首先设法

44、降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的螺旋夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比,结果，本来具总的感觉还比较紧凑。夹具上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀（与塞尺配合使用）.结论通过本次的毕业设计，使我能够对书本的知识做进一步的了解与学习，对资料的查询与合理的应用做了更深入的了解，本次进行工件的工艺路线分析、工艺卡的制定、工艺过程的分析，铣钻夹具的设计与分析，对我们在大学期间所学的课程进行了实际的应用与综合的学习。-第 21 页参 考 文 献1吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2

45、004.42李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京:机械工业出版社,1994.73孟少农.机械加工工艺手册第 1 卷M.北京:机械工业出版社,1991.94黄如林.切削加工简明实用手册M.北京:化学工业出版社,2004.75 李洪.机械加工工艺手册M.北京:北京出版社,1990.126 艾兴、肖诗纲.切削用量简明手册第 3 版M.北京:机械工业出版社,19937 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册第二版M.上海:上海科学技术出版社,1994.48 东北工学院机械设计、机械制图教研室.机械零件设计手册M.北京:冶金工业出版社,1974.49 邱宣怀.机械设计

46、第四版M.北京:高等教育出版社,1997.410 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京：机械工业出版社，1987.1111 张捷.机械制造技术基础M.成都：西南交通大学出版社,2006.212 梁德本、叶玉驹.机械制图手册M.北京:机械工业出版社,1997.613 孙光华.工装设计M.北京:机械工业出版社,1998.514 任福君.简明机械制造工艺手册M.北京:中国标准出版社,1995.115 Machine Tools N.chernor 198416 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 197317 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984致谢首先，我要感谢我的毕业设计指导 XX 老师。在毕业设计中，他给予了我学术和指导性的意见。我万分的感谢他给我的宝贵的指导意见和鼓励。同时，我深深感谢各位老师。在他们的课堂上，我受益匪浅，得到了不少对我论文有帮助的知识和想法。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，使我能全身心地投入到学习中。