阀体零件加工工艺及钻4m12螺纹底孔钻床夹具设计毕业设计说明书样本.doc

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1、摘 要此次设计内容包含了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差合和测量等多方面知识。阀体零件加工工艺及钻4M12螺纹底孔钻床夹具设计是包含零件加工工艺设计、工序设计和专用夹具设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件工艺再设计出毛坯结构，并选择好零件加工基准，设计出零件工艺路线；接着对零件各个工步工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具设计，选择设计出夹具各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体和机床连接部件和其它部件；计算出夹具定位时产生定位误差，分析夹具结构合理性和不足之处，并在以后设计中注意改善。关键词：工艺、工序、切削用

2、量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis 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 p

3、rocessing 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 s

4、emi 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 t

5、he 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 locate

6、s 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毕业设计任务书I、毕业设计(论文)题目： 阀体零件加工工艺及钻4M12螺纹底孔钻床夹具设计II、毕 业设计使用

7、原始资料及设计技术要求（1）阀体零件工作图，附图见后一页（2）完成该零件机械加工工艺设计（3）完成指定工序专用夹具设计（指定钻4M12-7H螺孔底孔钻削钻床夹具设计）（4）生产类型：大批量生产（5）生产车间条件：无专用设备，常规通用加工设备齐全（6）要求全部图纸加起来要有两张A0图纸那么大（7） 零件材料： ZG230-450(8) 绘制阀体体零件工作图（9）编制阀体加工工艺过程卡和工序卡(10) 撰写毕业设计说明书目 录序言 1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件工艺分析 2二. 工艺规程设计22.1确定毛坯制造形式 22.2基面选择传 22.3制订工艺路线 22.4机械加工余量

8、、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 42.5 确定切削用量及基础工时4三 夹具设计 83.1夹具设计概述83.2方案设计93.3定位基准选择93.4切削力及夹紧力计算93.5定位误差分析103.6导向装置设计103.7夹具设计及操作简明说明11总 结13致 谢14参考文件 15序 言机械制造业是制造含有一定形状位置和尺寸零件和产品，并把它们装备成机械装备行业。机械制造业产品既能够直接供大家使用，也能够为其它行业生产提供装备，社会上有着多种多样机械或机械制造业产品。我们生活离不开制造业，所以制造业是国民经济发展关键行业，是一个国家或地域发展关键基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平高低是衡量一个国

9、家国民经济综合实力和科学技术水平关键指标。阀体零件加工工艺及钻4M12螺纹底孔钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等基础下，进行一个全方面考评。正确地处理一个零件在加工中定位，夹紧和工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，确保零件加工质量。此次设计也要培养自己自学和创新能力。所以此次设计综合性和实践性强、包含知识面广。所以在设计中既要注意基础概念、基础理论，又要注意生产实践需要，只有将多种理论和生产实践相结合，才能很好完成此次设计。此次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一、 零件分析1.1 零件作用阀体是整体装置关键零件，它支

10、撑中心部分，承受着部分静载荷，因为阀体和整个机体连接，而且中心部分和该零件是螺纹连接，所以该零件螺纹承受着一定载荷，和一定冲击力，所以该零件承受着静、动载荷1.2 零件工艺分析阀体有3个加工面她们有位置度要求。这三个加工面分别为：1，以底面为基准加工面，这组加工面包含，左右面，和直径为18孔。2：以直径为18孔轴线为基准，这组面包含M243：以直径为22圆和直径为35圆为基准加工面，这组加工面关键是车孔。二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯制造形式零件材料为ZG230，依据生产纲领和零件在工作过程中所受载荷情况，选择砂型机铸造。2.2 基面选择选择基面选择是工艺规程设计中关键工作之一。基面选择正

11、确合理，能够使加工质量得到确保，生产率得到提升。不然，加工工艺过程中会问题百出。粗基准选择：对阀体这么零件来说，选择好粗基准是至关关键。以零件7575加工平面作为粗基准。选择已加工内圆为精基准。2.3 制订工艺路线制订工艺路线出发点，应该是使零件几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理确保。经过仔细考虑零件技术要求后，制订以下两种工艺方案：方案一工序：铸造工序：时效处理工序：铣75x75平面；工序：车50和35、43孔及其端面工序：车M36端面和外圆，M36螺纹车20和28.5孔工序：铣上端成90端面面工序：车18，22，24.3，24螺纹底孔，26孔，车24螺纹孔工序VIII：钻4-

12、M12工序IX：质检工序X：入库方案二工序：铸造工序：时效处理工序：铣床96x80平面；工序：铣上端面工序：车48端面和外圆工序：车54和47圆工序：钻25孔工序：钻10孔锪孔20深28再锪孔27深15工序：车退刀槽和螺纹孔。工序X：钻4-M12工序XI：质检工序XII：入库工艺方案一和方案二区分在于方案一加工时间在一个定位情况下，把能够加工孔全部加工完，这么能够确保加工质量和精度，同时也能提升生产效率，适合于大批量生产，所以我们综合考虑选择方案一具体方案以下工序：铸造工序：时效处理工序：铣75x75平面；工序：车50和3543孔及其端面工序：车M36端面和外圆，M36螺纹车20和28.5孔工

13、序：铣上端成90端面面工序：车18，22，24.3，24螺纹底孔，26孔，车24螺纹孔工序VIII：钻4-M12工序IX：质检工序X：入库2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定阀体零件材料为ZG230，重量为450G，生产类型为大批量生产，采取砂型机铸造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯根据零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接取得。2、 阀体底面因为阀体底面要和其它接触面接触，所以要进行铣，其加工余量为2.5mm。3、阀体孔直径为20孔毛坯为实心，不铸造出孔。孔精度要求介于IT7IT8之间，参考参数文件，确定工艺尺寸余量为钻 孔表面粗糙度均为1.61、 孔端面采取铣一次走

14、刀完表面加工，表面粗糙度为3.6，依据参考文件，其它量为Z=2.5mm2.5 确定切削用量及基础工时工序：铣96X80平面1. 选择刀具刀具选择不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采取YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 依据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。依据表查出 ，则按机床标准选择750当750r/min时按机床标准选择3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序II：车48外圆和端面 选硬质合金车刀工步一：车48外圆端面1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故能够选择ap=1.0mm，一次走

15、刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查

16、切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基础工时tmL/ Vf=(12+15)/475=0.052min。工步二：车48外圆 选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故能够选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削

17、手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6

18、）计算基础工时tmL/ Vf=(12+20)/475=0.050min。工序III：钻25孔钻孔确定进给量：依据参考文件表2-7，当钢，时，。因为本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则依据Z525机床说明书，现取切削速度：依据参考文件表2-13及表2-14，查得切削速度所以依据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为其它车床，铣床计算如上，在此不在累述工序III：钻4-M12孔钻M12螺纹底孔确定进给量：依据参考文件表2-7，当钢，时，。因为本零件在加工孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则依据Z525机床说明书，现取切削速度：依据参考文件表

19、2-13及表2-14，查得切削速度所以依据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步II：攻丝M12攻螺纹M12mm。 按机床选择，则机动时，攻M12孔第三章：夹具设计3.1概述在机床对零件进行机械加工时，为确保工件加工精度，首先要确保工件在机床上占有正确位置，然后经过夹紧机构使工件正确位置固定不动，这一任务就是由夹具来完成。对于单件、小批生产，应尽可能使用通用夹具，这么能够降低工件生产成本。但因为通用夹具适用多种工件装夹，所以夹紧时往比较费时间，而且操作复杂，生产效率低。 本零件属于大量生产，零件外形也不适于使用通用夹具，为了确保工件精度， 提升生产效率，设计专用夹具就显得

20、很必需。3.2方案设计方案设计是夹具设计第一步，也是夹具设计关键一步，方案设计好、坏将直接影响工件加工精度、加工效率，稍不注意就会造成不能满足工件加工要求，或加工精度不能达成设计要求，因此必需慎重考虑。设计方案确实定必需遵照下列标准：1、 定位装置要确保工件定位正确和可靠，符合六位定位原理。2、 夹具定位精度能满足工件精度要求。3、 夹具结构尽可能简单，操纵力小而夹紧可靠，努力争取造价低3.3定位基准选择我们采取已经加工好20孔及其端面作为定位基准，20孔和端面共限制5个自由度，这么还有一个旋转自由度没有限制，为了确保空间工件定位正确，我们需要限制6个自由度，所以我们采取一挡销来限制旋转方向自

21、由度。这么空间6个自由度就限制完了。3.4切削力和夹紧力计算因为本道工序关键完成工艺孔钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向和钻削力方向相同。所以进行夹紧力计算无太大意义。只需定位夹紧部件销钉强度、刚度合适即能满足加工要求。3 .5 定位误差分析（1） 定位元件尺寸及公差确定。夹具关键定位元件为一平面和两定位销，孔和销间隙配合。 （2） 工件工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销孔径为最小时，孔心在任意方向上最大变动量等于孔和销配合最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔和

22、夹具上定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点和销中心连线方向上最大变动量为孔径公差多二分之一。工件定位基准为孔心。工序尺寸方向和固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采取一定位销，一挡销定位，工件一直靠近挡销一面，而定位销会使工件自重带来一定平行于夹具体底版水平力，所以，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。不过，因为加工是自由公差，故应该能满足定位要求。3.6 导向装置设计 因为我们所加工孔是螺纹孔，所以我们需要先钻螺纹底孔，然后攻丝，且我们是批量生产，所以用固定和可换钻套难以满足要求，为了能很好提升生产效率，我们采取快换钻套，

23、当我们加工完螺纹底孔后，经过压紧螺钉快速取出钻套，然后开始攻丝，查机床夹具设计手册知，快换钻套结构和具体尺寸以下具体尺寸以下3.7夹具设计及操作说明如前所述，在设计夹具时，为提升生产率，首先想到是怎么样方便安装和拆卸，本道工序就是采取了铰链压板压紧方法。因为本夹具是对工件进行钻削加工面，所以工件关键受力是钻削力，因为钻削力是向下，我们采取是铰链压板压紧，压紧力也是向下，钻削力和压紧力方向相同，所以更轻易确保工件稳定性，我们采取定位销和挡销定位，当我们装上工件好，旋转工件，使其靠上挡销工件即定好位置，然后用铰链压板压紧，再翻转钻模板使其处于水平位置即可开始加工工件，当我们卸下工件时，首先掀开翻转

24、式钻模板，然后松开铰链压板，即可取出工件。夹具体总 结毕业设计立即结束了，时间即使短暂不过它对我们来说受益菲浅，经过这次设计使我们不再是只知道书本上空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在设计，使我们不仅巩固了理论知识而且掌握了设计步骤和要领，使我们愈加好利用图书馆资料，愈加好更熟练利用我们手中多种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入社会打下了好基础。毕业设计使我们认识到了只努力学好书本上知识是不够，还应该愈加好做到理论和实践结合。所以我们很感谢老师给我们辛勤指导，使我们学到了很多，也很珍爱西南科技大学给我们这次设计机会，它将是我们毕业设计完成更出色关键一步。致 谢

25、这次毕业设计使我收益不小，为我以后学习和工作打下了坚实和良好基础。不过，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量反复和重合，因为经验不足，在选择数据上存在部分问题，不过我指导老师每次全部很有耐心地帮我提出宝贵意见，在我碰到难题时给我指明了方向，最终我很顺利完成了毕业设计。这次毕业设计成绩取得，和指导老师细心指导是分不开。在此，我衷心感谢我指导老师，尤其是每次全部放下她休息时间，耐心地帮助我处理技术上部分难题，她严厉科学态度，严谨治学精神，精益求精工作作风，深深地感染和激励着我。从题目标选择到项目标最终完成，她全部一直给我细心指导和不懈支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，

26、同时还在思想、生活上给我以无微不至关心，除了敬佩指导老师专业水平外，她治学严谨和科学研究精神也是我永远学习楷模，并将主动影响我以后学习和工作。在此谨向指导老师致以真挚谢意和高尚敬意。参 考 文 献1 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。2 张进生。机械制造工艺和夹具设计指导。机械工业出版社，1995。3 李庆寿。机床夹具设计。机械工业出版社，1991。4 李洪。机械加工工艺手册。北京出版社，1996。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册。上海科学技术出版社，。6 黄如林，刘新佳，汪群。切削加工简明实用手册。化学工业

27、出版社，。7 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。8 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，。9刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。10 王光斗，王春福。机床夹具设计手册。上海科学技术出版社，。11 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，1984。 12 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。13 廖念钊，莫雨松，李硕根，交换性和技术测量M，中国计量出版社，：9-19。14 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，。15 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，：4-17。16 Machine Tools N.chernor 1984.17 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.