ZL50型操縱閥工藝規(guī)程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄1 zl50型操縱閥工藝規(guī)程設(shè)計(jì)11.1 零件工作圖分析11.1.1 零件的作用11.1.1零件的工藝分析32 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)42.1確定生產(chǎn)類型及工藝安排基本傾向42.2確定毛坯種類、形狀及尺寸42.2.1確定毛坯余量42.2.2確定毛坯形狀52.2.3確定各加工表面的加工方案52.4 確定定位基準(zhǔn)52.5 編制機(jī)械加工工藝路線62.5.1工藝路線方案62.6 確定機(jī)械加工含量，工序尺寸及偏差72.7 確定各工序的機(jī)床，工裝82.7.1加工要求82.7.2機(jī)床及工裝83.確定切削用量及功率93.1工序594 夾具的設(shè)計(jì)104.1零件分析105擬定夾具結(jié)構(gòu)方案.繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖115.1

2、 確定夾具的類型115.2 擬定定位夾緊方案115.3 選擇設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)定位裝置的結(jié)構(gòu)125.4 選擇設(shè)計(jì)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)135.5 確定對刀裝置135.6 設(shè)計(jì)夾具體，完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)146 夾具精度分析14致 謝16參考文獻(xiàn)171 zl50型操縱閥工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1 零件工作圖分析1.1.1 零件的作用圖1 zl50型裝載機(jī)變速箱操縱液壓回路1油底殼；2濾網(wǎng)；3、5、7、20、22軟管；4油泵；6濾油器；8調(diào)壓閥；9離合器切斷閥；10換擋操縱閥；11擋油缸；12擋油缸；13倒擋油缸；14氣閥；15單向節(jié)流閥；16滑閥；17箱壁埋管；18壓力閥；19變矩器；21散熱器；23背壓閥；24大超越離合器

3、 圖2 zl50型裝載機(jī)變速箱液壓操縱原理1換擋操縱閥；2離合器切斷閥；3調(diào)壓閥 圖3 組合閥結(jié)構(gòu)1調(diào)壓閥桿；2蓄能器彈簧；3調(diào)壓彈簧；4蓄能器活塞；5氣閥桿彈簧；6活塞；7小柱塞；8切斷閥桿；9切斷閥彈簧；10操縱閥桿 由zl-50型操縱閥的工作圖可知：操縱閥是該機(jī)構(gòu)上的主要零件之一。該件整體上呈圓棒狀，一端開口槽用來與手柄連接與實(shí)現(xiàn)操縱；中間圓弧槽及通孔是設(shè)計(jì)巧妙之處，用來變換進(jìn)油、回油路；底面三個(gè)錐窩用來實(shí)現(xiàn)定位，使操縱閥處于三個(gè)不同的工作位置。圓柱銷起定位轉(zhuǎn)軸作用。1.1.1零件的工藝分析圖4 零件的工藝分析由操縱閥零件圖可知，一共有八個(gè)加工面：1）25、12、外圓面，且外圓面的ra0

4、.13；2）兩端面及左端面，并對外圓的垂直度公差為0.2mm, ra6.3um;3)兩端中心孔及一端孔，且此孔與40外圓的通軸度要求為0.15mm;4)開口槽對40外圓母線的平行度公差0.1mm；5）兩個(gè)寬為6mm的圓弧槽；6）5通孔7）安裝圓柱銷的孔深為8mm；8）三個(gè)錐窩ra6.3，角度為90°；2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.1確定生產(chǎn)類型及工藝安排基本傾向由機(jī)械制造工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)手冊中表182確定為中批生產(chǎn)。第1、3、7、組外圓（外圓除外）采取工序集中，其余都采用工序分散。機(jī)床按加工零件類別排列布置。2.2確定毛坯種類、形狀及尺寸該零件材料為20crmnti、外圓面要求有的精度，且不準(zhǔn)

5、有砂眼、氣孔、等缺陷，因此采用鍛造保證其它的機(jī)械性能；又因?yàn)榱慵閳A柱狀，所以采用模鍛以滿足生產(chǎn)批量要求。2.2.1確定毛坯余量選取加工余量及公差，經(jīng)計(jì)算得到的毛坯尺寸及公差。各尺寸匯總表1，祥見毛坯零件綜合圖。 表1 毛坯加工余量及毛坯尺寸 零件部位名稱零件圖尺寸查表余量及偏差確定余量及偏差毛坯尺寸及偏差大圓柱長度a=6±26±250.5±2小圓柱長度15a=6±26±221±2大圓柱直徑a=6±26±246±2小圓柱直徑25a=6±26±231±22.2.2確定毛坯形狀零

6、件上右端臺(tái)階因尺寸較小不予鍛出,由機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊計(jì)算出鍛件兩端圓角半徑為7mm，兩圓柱相接處同角半徑為5mm。2.2.3確定各加工表面的加工方案1）外圓加工a: 12外圓；粗車; b： 外圓；粗車半精車粗磨精磨拋光c：25外圓；粗車；2）端面加工a：12端面；粗車半精車b：兩端面；粗車c：25端面；粗車3）槽的加工方案a：兩圓弧槽；銑b：端面處開口通槽；銑4）孔的加工方案a：中心孔；鉆b： ；鉆c：5通孔；鉆d：孔；鉆一鉸e：三錐窩；鉆f：兩圓弧槽的兩端窩；鉆2.4 確定定位基準(zhǔn)1）粗基準(zhǔn)；50.5±2毛坯外圓及兩端面。2）精基準(zhǔn)；1.兩端中心孔；2.兩端中心及外圓；3. 外圓

7、左端面；4. 25外圓及左端面；5. 12左端面及40外圓；6. 40外圓及5孔；7. 40外圓。2.5 編制機(jī)械加工工藝路線2.5.1工藝路線方案在保證零件尺寸公差，形位公差及表面粗糙度等技術(shù)要求條件下，中批生產(chǎn)可以考慮通用機(jī)床，專用工裝，以便降低生產(chǎn)成本。擬定兩個(gè)工藝路線方案。 表2 工序卡片工序號方案1 工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)方案2 工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)5車12外圓，端面倒角打中心孔46±2兩端面及外圓車外圓及端面31外圓10車外圓及端面兩端中心孔粗磨外圓外圓20粗磨外圓兩端中心孔及外圓車12外圓，端面倒角打中心孔40.5兩端面及外圓25鉆4孔6孔和鉆5外圓及端面鉆46孔和鉆5孔外圓及左

8、端面30去毛刺鉆三錐窩40.5外圓及端面5孔35鉆三錐窩40.5外圓及31外圓銑圓弧槽40.5外圓及端面5孔40銑圓弧槽40.5外圓左端面及31外圓去毛刺45去毛刺清洗50清洗滲碳55滲碳車25外圓倒角8孔60車25外圓倒角8孔40.5外圓及12左端面銑開口槽40.5外圓及5孔65銑開口槽40.5外圓及5孔鉆鉸孔40.5外圓70鉆鉸孔40.5外圓及5孔去毛刺75去毛刺清洗80清洗中間檢驗(yàn)81j中間檢驗(yàn)淬火85淬火裝配圓柱銷90裝配圓柱銷精磨外圓40.5外圓95精磨外圓40.5外圓拋光外圓40外圓100拋光外圓40外圓清洗105清洗終檢106j終檢2）工藝路線方案，論證，選擇：a：由表2兩工藝路

9、線對比可知：方案2中5工序車外圓及端面，由為主要加工面，因此它的定位基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，不如方案1。b：方案1中第30工序去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后定位及裝配得到可靠保證。以上對比及由表2該零件的工藝路線選擇方案1較合適。2.6 確定機(jī)械加工含量，工序尺寸及偏差1）加工含量，工序尺寸及偏差，查表及計(jì)算后得表3 表3 外圓加工含量，工序尺寸及偏差工序加工含量mm表面粗糙度raum偏差mm基本尺寸偏差mm含量來源mm偏差來源mm拋光00.1+0.007-0.0081表551零件圖0.50.4+0.0101表549粗磨0.31.6+0.0201表549車5.26.30-0.11表89毛坯6

10、12.5±246±21表5282）5孔加工含量，工序尺寸及偏差查表計(jì)算后列表4表4 5孔加工含量，工序尺寸及偏差工序名稱加工含量raum偏差mm基本尺寸及偏差mm含量來源偏差來源鉸0.23.20.01801表559零件圖鉆6.34.8 2.7 確定各工序的機(jī)床，工裝2.7.1加工要求粗車40/12 端面及12外圓，保證尺寸1.5±0.1，調(diào)頭車另一端面，并保證尺55，大端面倒角，12端面倒角0.5×45°；鉆24中心孔。車小直徑軸至。2.7.2機(jī)床及工裝機(jī)床選用c3361六角車床，夾具采用專用的車床夾具，量具選用游標(biāo)卡尺（0.02mm,0-12

11、5mm）;卡板（1.5±0.1）；刀具選用外圓車刀ytr5一把，刀桿尺寸12×2×70，倒角刀一把xt5，刀桿尺寸12×12×70，倒角刀yt15一把，刀桿尺寸12×12×80，中心鉆41尺寸4×11×65×5。輔具選用刀夾（一把刀），（兩把刀）各一個(gè)，及過濾套30/1。3.確定切削用量及功率3.1工序5切削用量 為了確保機(jī)床功率足夠，要考慮毛坯最大尺寸時(shí)的含量。因?yàn)?2不予鍛出，以46考慮，一組走刀，因?yàn)橐ＷC1.5±0.1，因此吃刀寬度取5m，切削深度大于12mm，進(jìn)給量沒有，因?yàn)?/p>

12、是橫向切削，所以取f=0.75mm/r。再由表1查得：u144m/s，考慮到實(shí)際情況比較特殊，所以取u=1.25m/s=75m/min計(jì)算轉(zhuǎn)速n1000v/3.14dw=1000×75/3.14×40=519.25r/min校驗(yàn)機(jī)床功率c336-1型機(jī)床的主電動(dòng)機(jī)功率為4kw，故機(jī)床的輸出功率為：pey=4.0×0.75kw=3kw切削功率為：pm=f2u×10-3=2305×17×0.75×0.925×1.05×75/46×10-3kw=46.53kw因?yàn)閜eype，即切削功率大于輸出功率 所

13、以可以滿足切削。12端面倒角0.5×45°，大端面倒角1.5×45°（略）打中心孔4（2）略車另一端，保證尺寸55。a：切削用量要保證尺寸55，前面12端已車去3.5mm，因此長度方向含量還剩下71.5-3.5-55=7mm,因此需要兩次走刀完成，每次走刀的切削用量與相同，即u=75m/min.計(jì)算轉(zhuǎn)速n：n-1000v/dw=1000×75/3.14×46=519.25r/min車外圓31±2至27.5-0.1mna：切削用量：加工含量22b=31-27.5=3.5 取常徑含量ap=1.75mm 由參考文獻(xiàn)4表120選f=

14、0.4min/r,再由表121取u=1.82m/s3.2工序10，3.3工序20，3.4工序25，以上工序與工序5的要求基本相似，在此不重復(fù)敘述！4 夾具的設(shè)計(jì)4.1零件分析由操縱閥的零件圖可知：其材料為20cr，其主要加工要求分別是： 1）外圓粗糙度為ra0.1um; 2）開口槽寬度尺寸mm，及其中心線相對于40外圓軸線的對稱度公差為0.1mm，粗糙度為ra6.3um; 3）錐窩的角度90°，位置28±0.2，26°36及取粗糙度; 4）兩圓弧槽的角度：133°36±33及位置度要求，5通孔的 位置度要求； 5）孔其與40的同軸度公差為0.1

15、5mm; 6）左端面相對于40軸線的垂直度公差為0.2mm，以及其他各處倒角及表面粗糙度要求。 該工件的加工工藝過程詳見其加工工藝過程卡片，夾具設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)工序，65銑開口槽鉆用夾具，從工藝過程中可知再本工序之前，5通孔，圓弧槽8孔，兩端面均已加工完畢，且孔，也已半精加工完畢。本工序的加工要求：要在25端面處銑一槽，此槽與操縱手柄相連，實(shí)現(xiàn)操縱。要求槽寬mm，深為10，粗糙度為ra6.3um;總的來說該槽的加工要求精度騙下，要求不變，因此因此在使用上也并不做十分嚴(yán)格的要求。本工序采用130/32的三面刃銑刀，在xw6132臥式銑床上，一次裝夾一件進(jìn)行銑削加工，采用的切削用量為：ap=0.8m

16、m af=0.2mm/z u=400r/min5擬定夾具結(jié)構(gòu)方案.繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖5.1 確定夾具的類型本工序所加工的槽為橫向槽，選用直線進(jìn)給式的夾具。5.2 擬定定位夾緊方案1）擬定定位方案從分析該加工工件的零件圖可知：使用所設(shè)計(jì)的夾具加工工件后，要求保證加工面的技術(shù)要求有：槽的寬度尺寸，槽的中心平面對40中心線的對稱度公差，還有槽深。為此，工件的定位最少必須限制4各自由度，根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)和工序的安排有兩個(gè)定位方案可以分析比較。第一方案（圖a）以40中心線作為定位基準(zhǔn)，選用v型塊作為定位元件，限制了四個(gè)自由度。為了保證對稱度要求，又采用了在v型塊一側(cè)安裝削邊銷出現(xiàn)重復(fù)定位，且出現(xiàn)過定位，但此

17、夾具對中性好，便以裝夾。圖1 定位夾緊方案第二方案（圖1 b）以5孔中心線作為定位基準(zhǔn)，選用中心軸為定位元件，為了便以夾緊和加工，再以40母線為定位基準(zhǔn)。方案比較：方案一 出現(xiàn)了重復(fù)定位和過定位的現(xiàn)象，但v型塊對中性好，便以工件裝夾。方案二能限制，因此槽的深度無法很好保證，且工件裝夾不方便，故選方案一。2）擬定夾緊方案由以加工槽的尺寸不大（槽寬8mm 深10mm）或切削力和切削轉(zhuǎn)矩都不很大，所有我們采用第一種定位方案，其夾緊方案如圖a所示。5.3 選擇設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)定位裝置的結(jié)構(gòu)1）定位元件的選擇和設(shè)計(jì) 根據(jù)定位基準(zhǔn)的特點(diǎn)，以及全面考慮夾緊方式和定位元件在夾具體上的安裝等一系列的問題。定位元件設(shè)計(jì)成

18、v型塊，且在v型塊一側(cè)面安裝上削邊銷，使銷與側(cè)面垂直，以和配合，削邊銷另一頭的定位尺寸為，錐度為1：50。v型塊通過139兩個(gè)臺(tái)階孔，用螺釘緊固于夾具體上。（v型塊材料選用20鋼，淬火hrc5862）；（削邊銷材料選用t8a，淬火hrc5864）。2）計(jì)算定位誤差 .槽寬. d=b+y，由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合； b=0.007+0.008=0.015mm基準(zhǔn)位移誤差。 y=d=0.015mm由于工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)上 d=b+y=0.015+0.015=0.03mm定位誤差允許值d= g=(×0.5)mm=0.166mm由于d g因此定位精度足夠由于此工序加工精度要求不變，所有

19、不一一計(jì)算定位誤差。5.4 選擇設(shè)計(jì)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)由于工件的定位，夾緊方案分析，夾緊裝置采用移動(dòng)壓板屬于螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，其他各不部分結(jié)構(gòu)見總裝圖。驗(yàn)算夾緊力：1）計(jì)算圓周切削力fz由參考文獻(xiàn)3切削用量中銑削力計(jì)算表962得：fz9.81×cfz×e0.86×af0.72×ap×d。-0.86×zkfzcfz加工不用工件材料時(shí)的銑削力系數(shù)，由表962得cfz68.3e銑削寬度垂直于銑刀軸線方向的切削層尺寸，e10af每齒進(jìn)給量af0.2mm/zap銑削深度，平行于銑刀軸線方向的切削尺寸，ap0.8d。銑刀直徑d。90z銑刀齒數(shù) z=20k

20、fz修正系數(shù)kfz（）0.3由參考文獻(xiàn)1表38查得ob42mpa,所以kfz0.42fz9.81×68.3×100.86×0.20.72×0.8×900.86×20×0.422135.762）驗(yàn)算工件所需夾緊力f 因?yàn)楣ぜA緊后，在切削力的作用下，只有給水平方向和垂直方向兩個(gè)方向移動(dòng)的可能，為了簡化計(jì)算，為防止工件移動(dòng)，所需夾緊力:f1=f2=1510.4n,所以ff1=f21510.4n夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)際輸出的夾緊力，由參考文獻(xiàn)5表1225查得fk=7950n因?yàn)閒kf，所有夾緊力足夠5.5 確定對刀裝置確定對刀塊的型式根據(jù)本道

21、工序的加工要求，本夾具案機(jī)床零部件標(biāo)準(zhǔn)，gb2242-80選用直角對刀塊，對刀時(shí)要墊對刀塞尺，按標(biāo)準(zhǔn)選塞尺2 gb2242-80?；境叽缙顬?。計(jì)算對刀塊刀定位元件的位置尺寸圖2 對刀塊位置尺寸計(jì)算b=（(5+5+4)+2）mm=5.5mm5.6 設(shè)計(jì)夾具體，完成總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于銑削加工時(shí)，銑刀的切削是不連續(xù)的，容易產(chǎn)生沖取去和振動(dòng)。夾具體是夾具的基礎(chǔ)部件，要由足夠的強(qiáng)度和剛度，并且要根據(jù)該加工工件的尺寸。夾具在機(jī)床的安裝各定位元件的布置情況，以及夾具體毛坯制造方法等因素來確定其結(jié)構(gòu)和尺寸。綜合以上諸項(xiàng)，選用灰鑄鐵ht200夾鑄造夾具體。由于本工序的切削力不太大，所有在實(shí)際上一些尺寸表中推薦

22、值減小了些，主要考慮到壁厚的均勻性，以及便于鑄造和機(jī)械加工。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，還要根據(jù)改造機(jī)床t型槽寬度，按照標(biāo)準(zhǔn)選擇定位鍵，本夾具選定位鍵a14h6gb2206-80，至此，完成了夾具結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)，從而得到了夾具結(jié)構(gòu)的草圖。6 夾具精度分析本工序需要保證的主要加工要求有位置尺寸10，槽的中心線與定位基準(zhǔn)對通過的中心線的平行度公差0.10，因?yàn)?0為自由尺寸，現(xiàn)就對第二次加工要求進(jìn)行夾具精度分析。影響該對稱度的夾具誤差（j）有定位誤差d夾具裝配安裝誤差和刀具調(diào)整誤差等因素。后三項(xiàng)用t-a表示其值按參考文獻(xiàn)2式（22-5）計(jì)算保證：夾具精度滿足加工要求的計(jì)算不等式為：jg 式中g(shù)0.5mm；dy+b=0.1mmt-a1定位件與對刀塊間的尺寸公差為0.06f-a2主要技術(shù)條件（1）中平行度公差0.05mm，放映到工件上的誤差即×250.031mm。其中40mm為對刀塊的寬度t-a3主要技術(shù)條件（5）中垂直度公差放映到工件上的誤差，即0.0