閥體零件機械加工工藝及裝備設計

1、第一章.零件的工藝分析51.1零件的圖樣分析5第二章.機械加工工藝規(guī)程設計62.1 確定毛坯的制造形式62.2 選擇定位基準62.3 閥體零件表面加工方法的選擇62.4 工藝路線的制定102.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定172.6 確定切削用量及基本工時182.6.1 鏈孔夾具182.6.2 鉆孔夾具252.7 編制工藝規(guī)程文件28第三章.鏈孔夾具設計283.1 定位基準的選擇283.2 定位元件的設計293.3 定位誤差的分析與計算313.4 夾緊裝置設計313.5 切削力及夾緊力的計算323.6 車夾具設計及操作的簡要說明34第四章.鉆孔夾具設計354.1 定位基準的選擇35

2、4.2 定位元件的設計364.3 定位誤差的分析與計算364.4 夾緊裝置設計374.5 切削力及夾緊力的計算374.6 鉆套及襯套導向件的設計394.7 鉆夾具設計及操作的簡要說明40總結(jié)41參考文獻42致謝43附錄1閥體零件機械加工工藝過程卡片和兩套關鍵工序的工序卡片III第一章零件的工藝分析1.1零件的圖樣分析本次設計的題目是閥體零件的機械加工工藝及裝備設計，閥體是在一定條件下，能使液壓泵卸荷的閥。圖1-1閥體零件圖圖1-2閥體零件三維圖1第二章機械加工工藝規(guī)程設計2.1 毛坯的制造形式的確定由于該零件的材料為HT20cl且零件的年產(chǎn)量為6000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，因此生產(chǎn)類型為大

3、批量生產(chǎn)，為使零件有較好的機械性能，保證零件加工余量等，故采用鑄造毛坯。因為零件尺寸不大，形狀結(jié)構(gòu)比較復雜，所以我們采用鑄造的形式來提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。2.2 選擇定位基準零件的機械加工工藝過程中，其中最關鍵的兩道工序分別為鉆4xM8的螺紋孔、鏈28mnf30mmW梯孔。在加工4xM8的螺紋孔時，根據(jù)定位基準的選擇原則，選擇30x30的凸臺底面作為定位基準，并且通過心軸為主要定位元件和擋銷來實現(xiàn)定位。實現(xiàn)對4xM8孔的加工。在鎮(zhèn)28mmffi30mm的階梯孔時，選擇一面兩銷進行定位，實現(xiàn)了完全定位。完成對階梯孔的加工。2.3 閥體零件表面加工方法的選擇任何復雜的表面都是由若干個簡單的幾何

4、表面組合而成的，零件的加工實質(zhì)上就是這些簡單幾何表面加工的組合。對于閥體零件各尺寸的精度等級要求及行為公差要求，具體加工方法如下表：表2?1閥體零件加工表面的加工方法加工表面公差等級表面粗糙度Ra(am)加工方法閥體零件的上端面IT96.3粗銃-精銃閥體零件的下端面IT96.3粗銃-精銃30x30凸臺的前后端面IT96.3粗銃-精銃30x30凸臺的側(cè)面IT83.2粗銃-精銃50mnffl柱的前端面IT96.3粗銃-精銃M36x2mmJ螺紋孔車底孔-車螺紋25mnft孔IT91.6粗鋒-半精鋒28mnft孔IT91.6粗鋒-半精鋒30mnft孔IT91.6粗鋒-半精鋒M18x2mmJ螺紋孔鉆-攻

5、螺紋4xM8的螺紋孔鉆-攻螺紋底向4x7mm勺光孔及背面16mm勺物平孔IT1312.5鉆-鋼鉆2.4 工藝路線的制定因為零件的生產(chǎn)綱領為大批量生產(chǎn)，故采用專用夾具，提高生產(chǎn)率。(1)工藝路線方案一工序1金屬型鑄造工序2清洗毛坯，并檢驗毛坯工序3對毛坯進行時效處理工序4粗、精銃閥體的底平面工序5粗、精銃閥體的頂面工序6粗、精銃30x30的凸臺工序7粗、精銃50mnH柱的前端面工序8車M36x2mmj底孔，車螺紋；倒角1.5x30°工序9粗鏈、半精鏈底面25mnfi孔、倒角3x30°工序10鉆底面的4x7mmi勺光孔及背面16的物平孔工序11鉆、擴、較M18x2的螺紋孔工序1

6、2精鏈、半精鏈28mm30mm勺階梯孔、倒角2x30°工序13鉆4xM8的底孔，攻M8的螺紋孔工序14去毛刺工序15檢驗入庫(2)工藝路線方案二工序2清洗毛坯，并檢驗毛坯工序3對毛坯進行時效處理工序4粗、精銃閥體的底平面工序5粗、精銃閥體的頂面，35圓柱凸臺的上端面工序6粗、精銃30x30的凸臺工序7粗、精銃50mnH柱的前端面工序8鉆底面的4x7mmi勺光孔及背面16的物平孔工序9車M36x2mmJ底孔，車螺紋；倒角1.5x30°工序10粗鏈、半精鏈底面25mnft孔、倒角3x30°工序11鉆4xM8的底孔，攻M8的螺紋孔工序12精鏈、半精鏈28mm30mm勺階

7、梯孔、倒角2x30°工序13鉆、擴、較M18x2mmJ螺紋孔工序14去毛刺工序15檢驗入庫(3)工藝路線方案的比較與分析通過以上兩個方案的比較，方案一是先加工直徑25mm的孔以及閥體底面上的7mm的光孔和16mm的物平孔，然后以25mm的孔作為主要定位基準，再使用工件的底平面上7mmfL作為輔助定位來加工4xM8的螺紋孔及直徑28mm30mmW階梯孔。而加工工藝方案二則不相同，它是先加工4xM8的螺紋孔，然后再加工25mm勺孔及直徑28mm30mm的階梯孔。兩套加工工藝方案經(jīng)比較可看出，先加工直徑25mm的孔及閥體底面7mmi勺光孔、16mmi勺物平孔，然后再以此為定位基準加工M8螺

8、紋孔和直徑28mm30mm勺階梯孔，這樣可以很好地定位夾緊并達到良好的表面粗糙度要求。結(jié)合上述的方案一和方案二的比較，因此工藝路線方案一更加合理。以上工藝過程見下表2-2:表2-2機械加工工藝過程綜合卡片工序號工序名稱工序內(nèi)容工序簡圖機床工藝裝備工序1金屬型鑄造5金屬型鑄造清洗檢驗清洗毛坯并檢熱處理時效處銃底面粗、精銃閥體的底面X5032型立銃三爪卡盤硬質(zhì)合金端面銃刀游標卡尺47銃頂面粗、精銃閥體的頂面X5032型三爪卡盤立銃硬質(zhì)合金端面銃刀游標卡尺銃凸臺粗、精銃30x30的凸臺銃端面粗、精銃50mm圓柱的前端面X5032型立銃臺虎鉗立銃刀游標卡尺X5032型臺虎鉗立銃硬質(zhì)合金端面銃刀游標卡尺

9、車內(nèi)孑I、螺紋孔車M36x2mm底孔、車螺紋、倒角1.5x30°CA6140鏈內(nèi)孔粗鏈、半精鏈25mm的孔、倒角3x30°CA614045°內(nèi)圓車刀60°內(nèi)螺紋車刀倒角車刀游標卡尺專用夾具專用夾具單刃鏈刀倒角車刀游標卡尺10鉆孔鉆4X7mm通孔、物平孔16mmZ525型立式鉆床7高速鋼麻花鉆16高速鋼鋼鉆游標卡尺臺虎鉗1112鉆、擴、較螺紋孔鉆、擴、較M18x2mm的螺紋孔鍵階梯精鏈、半孔精鏈28mm30mm的階梯孔、倒角2x30°TZ525型16高速立式鉆鋼麻花鉆床擴孔鉆較刀游標卡尺臺虎鉗CA6140專用夾具單刃鏈刀倒角車刀游標卡尺13鉆底孔

10、、攻螺紋鉆4XM8的底孔、攻M8螺紋孔14去毛刺去毛刺15檢驗檢驗入庫入庫Z525型67高速立式鉆鋼麻花鉆床M8絲錐游標卡尺專用夾具2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定閥體零件的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，為了保證零件的生產(chǎn)效率以及加工質(zhì)量，該零件的生產(chǎn)宜采用鑄造。閥體零件上M36x2的螺紋底孔、25mm勺內(nèi)孔、28mm30mm勺階梯孔都可以通過鑄造得到預先孔；而M18的螺紋內(nèi)孔、閥體底面4x7的光孔，16物平孔、以及螺紋M8-7H的孔則是由后續(xù)的機械加工所得到的。在閥體零件圖1-1中可以看出25內(nèi)孔表面、35圓柱凸臺的上端面、以及28、30的階梯孔的表面粗糙度要求最高，表面粗糙度為Ra1.

11、6,所以加工過程中對于幾個內(nèi)孔而言分別要經(jīng)過粗鏈-精鏈；對于上端面來說則需要經(jīng)過粗銃-精銃來完成。所得機械加工余量及毛坯尺寸表2-3所示和毛坯圖見圖2-1:表2?3機械加工余量及毛坯尺寸（mm)加工表面基本尺寸加工余量毛坯尺寸上下端面80686前后端面7067625內(nèi)孔2561935上端面33628內(nèi)孔2862230內(nèi)孔30624圖2-1閥體零件毛坯圖2.6 確定切削用量及基本工時按照指導教師下發(fā)的畢業(yè)設計任務書的內(nèi)容，下面僅對其中兩道關鍵的工序的基本工時進行設計分析與計算。2.6.1 鏈孔夾具工序12:粗鏈、半精鏈28mm30mmi勺階梯孔。選擇的機床：CA614CS車床；因為零件的材料為H

12、T20Q故選擇閥體的毛坯為鑄件。閥體零件選擇的毛坯為鑄件，而且待加工的內(nèi)孔的表面粗糙度要求也比較高，已達到Ra1.6的精度要求，因此在加工此階梯孔的時候需要先進行粗鏈加工，之后再用半精鏈來達到的Ra1.6的精度。所以整個加工過程要分四次走刀，粗鏈內(nèi)孔時的加工余量為2mm精鏈內(nèi)孔時的加工余量為1mm(單邊)1 .粗鏈工步一：粗鎮(zhèn)內(nèi)孔28mm孔7為15mm(1)刀具的選擇此次階梯孔的加工所用的刀具是單刃鏈刀，查切削用量手冊表1.1,選擇的機床是CA6140由于孔深為15mm查切削用量手冊表1.5,應選用圓形鏈刀，刀片厚度為4.5mm刀桿直徑為16mm根據(jù)切削用量手冊中表1.2,選擇鏈刀材料為硬質(zhì)合

13、金，YG6鏈刀可選擇：Kr=60°,Y0=25o,cp=10q,?'r=15o,S.s=-10o,b=0.4mmo鏈刀的卷屑槽的各個參數(shù)為：Rn=5mmdn=0.7mm>wn=5mm(2)切削用量的選擇1)確定切削深度app因為粗加工時的加工余量僅為4mm即單邊余量為2mm考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，即(2-1)dw-dnap=226-222二2mm式中：ap切削深度dw需要加工的孔徑dn未經(jīng)加工的孔徑故ap=2mm2)確定進給量f經(jīng)參考切削用量手冊中表1.5可知，在對閥體零件進行粗鏈時，因為鏈刀桿的直徑為16mm孔7采為15mm即當ap=2mm寸,f=0.20.3

14、mm/rp結(jié)合CA6140a床的說明書可確定進給量f=0.20mm/r對切削加工時的進給量是否滿足鏈刀的強度和機床的強度要求進行校核。鏈刀刀片的強度校核：根據(jù)切削用量手冊中的表1.9可以得出，在對灰口鑄鐵的材料進行加工時，它的強度為仃b>200MPa?or=35o,ap04mm刀片厚度為4.5mm因為加工的工件材料為灰口鑄鐵，所以應該將查得的進給量乘上系數(shù)k=1.6;故鏈刀刀片的強度所允許的進給量為f=1.31,62.08mm/r查閱切削用量手冊中表1.9,當鏈刀的kr=600時，進給量應該乘上修正系數(shù)k=0.6,由于加工時有沖擊，因此進給量應該減小20%所以鏈刀的刀片所能夠允許的實際進

15、給量為f=2.080.6(1-20%)=0.998mm/r經(jīng)過校驗刀片的強度能夠允許的進給量要比所加工時的進給量大，因此f=0.20mm/r滿足。CA614M床的進給強度的校核通過查切削用量手冊當中的表1.27,CA6140a床的進給機構(gòu)能夠滿足的走刀力為F=3530N。由于。b>200MPa而且f=0.20mm/r,ap02.8mm查切削用量手冊中表1.17,可以得到走刀力為Fxc=670N因此在切削加工過程中，鏈刀的實際走刀力為：'Fxc=FxcXRf式中：KMF:修正系數(shù)；查切削用量手冊知：Kmf=1.0Fxc:理論走刀量故Fxc=670x1.0=670Nxc經(jīng)過校驗因為切

16、削加工時鏈刀所受的走刀力比CA6140機床的進給機構(gòu)所允許的走刀力要小。因此，所選擇的進給量f=0.20mm/r在切削加工過程中是可用的。(3)鏈刀的磨鈍標準和耐用度的選擇根據(jù)加工材料及加工方法，鏈刀后刀面的最大磨損限度為0.8mm-1.0mm；切削加工時的耐用度為T=3600so(4)切削速度v通過查切削用量手冊中的表12得，當使用YG6牌號的鍵刀加工時，由于閥體零件的強度。b>200MPaHT200的灰口鑄鐵，f=0.20mm/r,ap04mm可得到切削速度為Vt=1.5m/s。因為V=vtkv(2-2)式中：vt為理論切削速度kv為切削速度的修正系數(shù)根據(jù)查閱切削用量手冊可以得到切削

17、速度的修正系數(shù)為ktv=1.0(表21-6)、kTv=1.0（表11）、kkv=1.0（表21-9）、krx=0.88（表21-7）、ksv=0.8（表21-5）因止匕V=vtkv=1.5X1.0X1.0X1.0X0.88X0.8=1.056m/s主軸轉(zhuǎn)速:1000V二 D（2-3）式中：D為孔的直徑V為理論切削速度所以主軸轉(zhuǎn)速n=10001.056=15.29r/s：.22查閱切削用量手冊中表1.27可知，CA614訴床在切削過程中的轉(zhuǎn)速可以選擇為:nc=15r/s=900r/min此時，可以算出實際的切削速度為:二Dn二2215=_D”225=1.04m/s=62.2m/min100010

18、00c根據(jù)切削用量手冊中的表1.21中的計算公式也可以算出切削速度其計算公式為v =Cv1-m m x、，60 T apvf p廠Kv y v(2-4)式中：Cv切削速度系數(shù);m、Xv、yv分別是T、ap和f的指數(shù);kvkv= kMvktvkxrvksvkTvkkv根據(jù)切削用量手冊當中表1.21可知，所有的系數(shù)和指數(shù)分別是：=189.8,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.20由于加工的是內(nèi)圓柱面，最后應該要以加工外圓時的切削速度乘上系數(shù)0.9所以V=x(601-0.2 36000.2 20.15 0.30.2190)1.25x1.0x0.88x0.8x1.0x1.0x0.9200=0.95

19、4m/s因此,=13.81r/s1000v10000.954n=二D二22通過查閱切削用量手冊當中的表1.27,選擇相應的轉(zhuǎn)速nc=15r/s,此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為vc=1.04m/s=62.2m/min。c(5)對機床的功率進行校核查切削用量手冊當中表1.19可得到，由于灰口鑄鐵的強度為Ob200MPaap4mm,f=0.20mm/r,vc=1.04m/s時，可知Pm=1.0kw。切削過程中的切削功率的修正系數(shù)查切削用量手冊表22-3得：kkrpm=kkrFz=0.94,kvpm=k*z=1.0。所以Pm=1.0M0.94=0.94kw。c加工過程中的切削功率也

20、可通過公式計算得到即：Pm=FzvM10-3(2-5)式中：Fz為硬質(zhì)合金車刀加工時的主切削力；V為切削速度。查切削用量手冊當中的表1.13可知，由于閥體零件的材料強度ab>200MPaf=0.20mm/r,ap<2.8mmVc=i.04m/s時，可以得到主切削力Fz=840N,且主切削力的修正系數(shù)為kkrpm=kkrFz=0.94,k湘m=k赤=1.0。所以，F(xiàn)zc=840黑0.94=789.6N。因此，pFzv10-3=789.61.0410-3=0.821kwHCZ查切削用量手冊當中表1.27得，當轉(zhuǎn)速n=15r/s時，CA6140車床的主軸所允許的功率為Pe=7.5kw,所

21、以Pe>Pmco因此之前選擇的切削用量可以在CA614/床上進行。綜上所述：f=0.20mm/r、ap=2mm、nc=15r/s=900r/min、v=1.04m/s=62.2m/min。(6)計算基本工時tm=J(2-6)nf式中：L=l+y+A,l=15mn查閱切削用量手冊中表1.20可以得鏈削加工時的入切量以及超長量，y,二=2.7mm所以L=15+2.7=17.7mm因此tm二17.7-5.9s150.20工步二：粗鎮(zhèn)內(nèi)孔30mm孔7為40mm(1)刀具的選擇同粗鎮(zhèn)內(nèi)孔30mnn勺所選用白刀具：YG6®質(zhì)合金；選擇圓形鏈刀，刀片厚度4.5mm,刀桿直徑16mm查閱切削用

22、量手冊鏈刀可選擇：Kr=60°,丫°=25o,O0=10o,?'r=15o,%=-10o,br=0.4mm。鏈刀的卷屑槽的各個參數(shù)為：Rn=5mmdn=0.7mmrWn=5mm>(2)切削用量的選擇1)確定切削深度ap因為粗加工時的加工余量僅為4mm即單邊余量為2mm考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，由公式(2-1)apdw -dn228-24=2mmap=2mm2)確定進給量f參考切削用量手冊中表1.5可知，在對閥體零件進行粗鏈時，因為鏈刀桿的直徑為16mm孔7條為40mm即當ap=2mm寸,f=0.20.3mm/rp結(jié)合CA6140a床的說明書可確定進給量f

23、=0.24mm/r對切削加工時的進給量是否滿足鏈刀的強度和機床的強度要求進行校核。鏈刀刀片的強度校核：根據(jù)切削用量手冊中的表1.9可以得出，在對灰口鑄鐵的材料進行加工時，強度為。b200MPa?or=35o,ap04mm刀片厚度為4.5mm故鏈刀刀片的強度所允許的進給量為f=1.31,6=2.08mm/r查閱切削用量手冊中表1.9,當鏈刀的=600時，切削過程中的進給量應該乘上修正系數(shù)k=0.6,由于工件在加工過程中存在沖擊，因此進給量應該減小20%所以鏈刀的刀片所能夠允許的實際進給量為f=2,08父0,6(1-20%)=0.998mm/r經(jīng)過校驗因為鏈刀刀片的強度能夠允許的進給量要比所加工時

24、的進給量大，因此f=0.24mm/r滿足。CA614M床的進給強度的校核由于CA6140a床的進給機構(gòu)能夠滿足的走刀力為F=3530N。%>200MPa而且f=0.24mm/r,ap02.8mm,查切削用量手冊中表1.17,可以得到走刀力為Fxc=670N因此在切削加工過程中，鏈刀的實際走刀力為：'Fxc=FxcXRf式中：KMF：修正系數(shù)；查切削用量手冊知：Kmf=1.0Fxc:理論走刀量故Fxc=670x1.0=670N經(jīng)過校驗因為切削加工時鏈刀所受的走刀力比CA6140機床的進給機構(gòu)所允許的走刀力要小。因此，所選擇的進給量f=0.24mm/r在切削加工過程中是可用的。（3）

25、鏈刀的磨鈍標準和耐用度的選擇通過加工材料為HT20Q加工的方法為粗鏈，可以知道鏈刀后刀面的最大磨損限度為0.8mm-1.0mm切削加工時的耐用度為丁=36000（4）切削速度v通過查切削用量手冊中的表12得，當使用YG6牌號的鍵刀加工時，由于閥體零件的強度。b>200MPaHT200的灰口鑄鐵，f=0.24mm/r,ap04mm可得到切削速度為Vt=1.33m/s。由公式（2-2）計算出V;根據(jù)查閱切削用量手冊可以得到切削速度的修正系數(shù)為ktv=1.0（表21-6）、kTv=1.0（表11）、kkv=1.0（表21-9）、krx=0.88（表21-7）、ksv=0.8（表21-5）因止匕

26、V=vtkv=1.33x1.0x1.0x1.0x0.88X0.8=0.936m/s由公式（2-3）計算主軸轉(zhuǎn)速，所以主軸轉(zhuǎn)速n=1000x0.936=12.42r/s二24查閱切削用量手冊中表1.27可知，CA614訴床在切削過程中的轉(zhuǎn)速可以選擇為：ncu15r/su900r/min此時，可以算出實際的切削速度為：Dnc二2415vc=-DA=-245=1.13m/s=67.8m/min10001000根據(jù)公式（2-4）計算主軸轉(zhuǎn)速V;根據(jù)切削用量手冊當中表1.21可知，所有的系數(shù)和指數(shù)分別是：5=189.8,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2。最后乘上系數(shù)0.9。所以,1898190V

27、=1而一07502父（嚴5父1.0父0.88父0.8父1.0父1.0父0.960360020.3200=0.954m/s因此,1000 v二 D1000 0.954二 24=12.66r/s通過查閱切削用量手冊當中的表1.27,選擇轉(zhuǎn)速為nc=15r/s,此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為Vc=1.13m/s=67.8m/min。(5)對機床的功率進行校核查切削用量手冊當中表1.19可得到，當采用YG6®的硬質(zhì)合金鏈刀進行加工時，由于灰口鑄鐵的強度為crb>200MPaap<4mm,f=0.24mm/r,vc=1.13m/s時，可知Pm=1.0kW。切削過

28、程中的切削功率的修正系數(shù)查切削用量手冊表22-3得：kkrPm=kkrFz=0.94,k%pm=kyFz=1.0。所以Pmc=1.0M0.94=0.94kw0查切削用量手冊當中的表1.13可知，閥體零件的材料強度ab>200MPaf=0.28mm/r,ap04mmVc=1.13m/s時，可以得到主切削力Fz=840N,且主切削力的修正系數(shù)為kkrpm=kkrFz=0.94,k%Pm=k"=1.0。所以，F(xiàn)zc=840父0.94=789.6N。根據(jù)公式(2-5)計算出切削過程中的功率；因此，pmc=FzV10-3=789.61.1310-3=0.892kwHCz查切削用量手冊當中

29、表1.27得，當轉(zhuǎn)速n=15r/s時，CA6140車床的主軸所允許的功率為pe=7.5kw,所以pe之Pmc。因此之前選擇的切削用量可以在CA614/床上進行。綜上所述：f=0.24mm/r、a=2mm、nc=15r/s=900r/min、pcv=1.13m/s=67.8m/min。(6)計算基本工時根據(jù)公式(2-6)計算出基本工時式中：L=l+y+A,l=40mn查閱切削用量手冊可以得鏈削加工時的入切量以及超長量，y:=2.7mmi所以L=40+2.7=42.7mm因此tm42.715 0.24=11.86s工步三：半精鏈內(nèi)孔28mm孔7為15mm（1）刀具的選擇同樣選擇鏈刀的類型為YG6查

30、閱切削用量手冊鏈刀可選擇：Kr=60°,T0=25o,q=10q,?'r=15o,%=-10o,br=0.4mmo鏈刀的卷屑槽白各個參數(shù)為：Rn=5mmdn=0.7mmwn=5mm）（2）切削用量的選擇1）確定切削深度ap因為精加工時的加工余量為2mm即單邊余量為1mm考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，即由上述公式（2-1）計算出切削深度；故aD=1mmp2）確定進給量f在對閥體零件進行精鏈時，因為鏈刀桿的直徑為16mm孔7為15mm根據(jù)切削用量手冊中表1.5得：即當ap=1mm寸,f=0.20.3mm/rp結(jié)合CA6140tt床的說明書可確定進給量f=0.28mm/r由于是精

31、加工，不需進行強度校核。（3）鏈刀的磨鈍標準和耐用度的選擇根據(jù)材料及加工方法，可以知道鏈刀后刀面的最大磨損限度為0.8mm-1.0mm切削加工時的耐用度為T=3600so（4）切削速度v通過查切削用量手冊中的表12得，閥體零件的強度仃b>200MPaHT200的灰口鑄鐵，f=0.28mm/r,ap01.8mm可得到切削速度為Vt=1.5m/s。p由公式（2-2）得到：V=vtkv根據(jù)查閱切削用量手冊可以得到切削速度的修正系數(shù)為kw=1.0（表21-6）、%=1.0（表11）、kkv=1.0（表21-9）、krx=0.88（表21-7）、ksV=0.8（表21-5）因止匕V=vtkv=1.

32、5X1.0X1.0X1.0X0.88X0.8=1.056m/s由上述公式(2-3)得主軸轉(zhuǎn)速：n=1000v二D式中：D為孔的直徑所以主軸轉(zhuǎn)速 n =1000 1.056 =12.93r/sV為理論切削速度二26查閱切削用量手冊中表1.27可知，CA614訴床在切削過程中的轉(zhuǎn)速可以選擇為:nc=11.8r/s=710r/min此時，可以算出實際的切削速度為:vc二 Dnc1000二 26 118=0.96m/s=57.80m/min1000切削速度也可以通過計算公式計算得到C其計算公式為（2-4）:v=1-mCmvxyKvmmxvyv60Tapf式中：Cv切削速度系數(shù);Xv、yv分別是T、ap

33、和f的指數(shù);kv-kMVktvkxrvksvkTvkkv根據(jù)切削用量手冊當中表1.21可知，所有的系數(shù)和指數(shù)分別是：=189.8,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2;乘上系數(shù)0.9。所以189.8,190、125V調(diào)一和02乂（）.=<1.0x0.88x0.8x1.0x1.0x0.960360020.3200=0.954m/s1000v10000.954二 26因止匕，n=11.69r/s通過查閱切削用量手冊當中的表1.27,選擇轉(zhuǎn)速為nc=11.8r/s,此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為Vc=0.96m/s=57.8m/min。c(5)對機床的功率進行校核查切削

34、用量手冊當中表1.19可得到，由于灰口鑄鐵的強度為0b>200MPaapW2.8mm,f=0.28mm/r,vc=0.96m/s時，可知Pm=1.0kw。切削過程中的切削功率的修正系數(shù)查切削用量手冊表22-3得：kkrPm=kkrFz=0.94,k-0pm=kgFz=1.0。所以Pmc=1.0M0.94=0.94kw0加工過程中的切削功率也可通過公式計算（2-5）得到即：Pm=Fzv10-3式中：Fz為硬質(zhì)合金車刀加工時的主切削力；V為切削速度。查切削用量手冊當中的表1.13可知，在使用YG6牌號的鍵刀在加工內(nèi)孔時，由于閥體零件的材料強度crb>200MPaf=0.28mm/r,a

35、p02.8mmvc=0.96m/s時，可以得到主切削力Fz=840N,且主切削力的修正系數(shù)為kkrpm=kkrFz=0.94,k湖m=k-%Fz=1.0。所以，F(xiàn)zc=8400.94=789.6N。zc因此，pFzv10-3=789.60.9610-3=0.758kwHCz查切削用量手冊當中表1.27得，當轉(zhuǎn)速n=11.8r/s時，CA6140車床的主軸所允許的功率為pe=7.5kw,所以pe2Pm。因此之前選擇的切削用量可以在CA614/床上進行。綜上所述：f=0.28mm/r、a=1mm、nc=11.8r/s=710r/min、pcv=0.96m/s=57.8m/min。（6）計算基本工時

36、由公式（2-6）：tm=nf式中：L=l+y+A,l=15mn查閱切削用量手冊可以得鏈削加工時的入切量以及超長量，y:=1.6mm因此L=151.6=16.6mm16.6所以tm5.02s11.80.28工步四：半精鏈內(nèi)孔30mm孔7為40mm(1)刀具的選擇刀具類型為YG6Kr=60°,yo=25o,ao=10o,?r=15o,h=-10o,br=0.4mm。鏈刀的卷屑槽的各個參數(shù)為：Rn=5mmdn=0.7mm、wn=5mm(2)切削用量的選擇1)確定切削深度ap因為精加工時的加工余量為2mm即單邊余量為1mm考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，即由(2-1)得至上式中:apdw -

37、dn230-28= 1mmap：切削深度dw：需要加工的孔徑dn：未經(jīng)加工的孔徑故ap=1mm2)確定進給量f在對閥體零件進行精鏈時，因為鏈刀桿的直徑為16mm孔7為40mm根據(jù)切削用量手冊中表1.5得：即當ap=1mm寸,取f=0.20.3mm/rp結(jié)合CA6140tt床的說明書可確定進給量f=0.26mm/r由于是精加工，不需進行強度校核(3)鏈刀的磨鈍標準和耐用度的選擇根據(jù)加工方法及材料，可以知道鏈刀后刀面的最大磨損限度為0.8mm-1.0mm切削加工時的耐用度為T=3600S(4)切削速度v通過查切削用量手冊中的表1.12得，由于閥體零件的強度Ob200MPaHT200的灰口鑄鐵，f=

38、0.26mm/r,ap01.8mm可得到切削速度為V=1.5m/s。公式2-4-4）:V=vtkv式中：Vt為理論切削速度kv為切削速度的修正系數(shù)據(jù)查閱切削用量手冊可以得到切削速度的修正系數(shù)為ktv=1.0（表21-6）、kTv=1.0（表11）、kkv=1.0（表21-9）、krx=0.88（表21-7）、ksv=0.8（表21-5）因止匕V=vtkv=1.69x1.0x1.0x1.0X0.88X0.8=1.19m/s公式（2-3）:主軸轉(zhuǎn)速：n=1000V二D式中：D為孔的直徑V為理論切削速度10001.19所以王軸轉(zhuǎn)速n=13.54r/s二28查閱切削用量手冊中表1.27可知，CA614

39、訴床在切削過程中的轉(zhuǎn)速可以選擇為:n=11.8r/s=710r/minc此時，可以算出實際的切削速度為:D n c1000二 28 11.81000=1.04m/s = 62.25m/min切削速度也可以通過計算公式進行計算得到。即上述公式中（2-4）其計算公式為Cvv = 1-m mxv y60 T ap fKv式中：Cv切削速度系數(shù);m、Xv、yv分別是T、ap和f的指數(shù);kv=kMvktvkx“ksvkTvkkv根據(jù)切削用量手冊當中表1.21可知，所有的系數(shù)和指數(shù)分別是：=189.8,Xv=0.15,yv=0.2,m=0.2。乘上系數(shù)0.9。所以1898190V=1020201502M（

40、）1.25父1.0父0.88父0.8父1.0父1.0父0.960360020.3200=0.954m/s1000v10000.954因止匕，n=10.85r/s二D二28通過查閱切削用量手冊當中的表1.27,選擇轉(zhuǎn)速為nc=11.8r/s,此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為vc=1.04m/s=62.25m/min。c(5)對機床的功率進行校核查切削用量手冊當中表1.19可得到，當采用YG6®的硬質(zhì)合金鏈刀進行加工時，由于灰口鑄鐵的強度為ab>200MPaap<2.8mm,f=0.26mm/r,vc=1.04m/s時，可知Pm=1.0kW。切削過程中的切削

41、功率的修正系數(shù)查切削用量手冊表22-3得：kkrPm=kkrFz=0.94,k赤刀=公企:1.0。所以Pmc=1.0M0.94=0.94kw0加工過程中的切削功率由公式(2-5)得：-3Pm=Fzv10式中：Fz為硬質(zhì)合金車刀加工時的主切削力；V為切削速度。查切削用量手冊當中的表1.13可知，由于閥體零件的材料強度b>200MPaf=0.26mm/r,ap<2.8mmvc=1.04m/s時，可以得到主切削力Fz=840N,且主切削力的修正系數(shù)為kkrpm=kkrFz=0.94,k-/p=k*F=1.0。所以，F(xiàn)zc=840父0.94=789.6N。1m1z0pm0zzc因此，p=F

42、v10-3=789.61.0410-3=0.821kwIHCz查切削用量手冊當中表1.27得，當轉(zhuǎn)速n=11.8r/s時，CA6140車床的主軸所允許的功率為pe=7.5kw,所以pe之Pm,。因此之前選擇的切削用量可以在CA614/床上進行。綜上所述：f=0.26mm/r、ap=1mm、n。=11.8r/s=710r/min、v=1.04m/s=62.25m/min。(6)計算基本工時由公式(2-6):tm=nf式中：L=l+y+A,l=40mnrj查閱切削用量手冊可以得鏈削加工時的入切量以及超長量，y=1.6mm因此L=401.6=41.6mm所以tm=41.6=13.56s11.80.2

43、6因此此道工序所使用的總工時為tm=5.911.86-5.0213.56=36.34s2.6.2鉆孔夾具工序13:鉆4xM8的底孔，攻M8的螺紋孔。工步一：鉆M8螺紋底孔6.7mm鉆4xM8的均布孔，孔深為10mm表面粗糙度為Ra3.2(1)加工的條件工件的材料：HT20Q仃b200MPa灰口鑄鐵加工要求：鉆4xM8的底孔，攻M8的螺紋孔；孔徑d=8mm孔深l=10mm，盲孔，6級精度。機床：Z525型立式鉆床。刀具：選擇麻花鉆材料為高速鋼，直徑為6.7mm高速鋼鉆頭切削部分的形狀為標準高速鋼鉆頭，P=3012*=118:2色=70：,%=12；中=551(2)切削用量單邊切削深度ap=1d(

44、2-7)p21式中ap為單邊切削深度、d為工件的直徑。ap=-d=0.5x8=4mm2進給量f1)根據(jù)切削用量手冊表5可知孔的表面粗糙度為Ra3.2,鑄鐵的強度仃b>200MPa鉆頭直徑d°=6.7mm孑1的深度l=10mmH,進給量f=0.220.26mm/r。l10由于一=10=1.25,乘上孔深修正系數(shù)kf=0.5,則d8f=(0.220.26)X0.5mm/r=0.110.13mm/r2)通過鉆頭強度確定進給量：查閱切削用量手冊表7,當0rb=200MPa鉆頭直徑d0=6.7mm鉆頭強度允許的進給量為f=0.72mm/r。3)通過機床進給機構(gòu)強度決定進給量：查閱切削用量

45、手冊表8,當仃b0210MPad0<10.2mm時，機床進給機構(gòu)所允許的最大軸向力為8330N,Z525型鉆床允許的軸向力為8830N,進名&量f=1.6mm/r。通過以上對三個進給量的比較分析，其值為f=0.110.13mm/r。通過Z525型鉆床的主軸進給量參數(shù)，f=0.13mm/r。由切削用量手冊中表16可知鉆孔時的軸向力，當f=0.13mm/r,d0W10.2mm軸向力Ft=1480N0軸向力的修正系數(shù)都是1.0,因此Ff=1480No通過查閱資料，鉆床進給機構(gòu)強度所允許的最大的軸向力為Fmax=8830N,由于Ft0Fmax,因此f=0.13mm/r是可以的。根據(jù)切削用

46、量手冊中的表9可知：當d0=6.7mmM,麻花鉆鉆頭后刀面的最大磨損量取為0.6mm，鉆頭的耐用度T=3600so切削速度由于鑄鐵HT200的仃b>200MPa由切削用量手冊中表12可知，當f=0.13mm/r,高速鋼標準鉆頭d0=6.7mmM,vt=0.58m/s。切削速度的修正系數(shù)為：kTv=1.0,kMv=1.0,kS=0.95,kxv=0.87所以v=vtkv=0.58X1.0X1.0X0.95X0.87=0.48m/s1000v10000.48n=22.82r/s二d03.146.7根據(jù)Z525立式鉆床的說明書，可選擇nc=22.7r/s,由于所選擇的轉(zhuǎn)數(shù)較低。不太符合要求，所

47、以應適當?shù)淖鲆恍┱{(diào)整。比較選擇以下兩種方案：1) 第一種方案：f=0.1mm/r,nc=16r/snf=160.1=1.6c2) 第二種方案：f=0.13mm/r,nc=11.3r/minnfW1.3x0.131.469c對于兩個方案進行比較，由于第一種方案的結(jié)果較大，基本工時比較短，因此選擇第一種方案比較合理。(3)檢驗機床的扭矩和功率查閱切削用量手冊中的表17,當f00.14mm/r,d0011.1mm時，Mt=7.68Nm。扭矩的修正系數(shù)都是1.0,因此Mc=7.68N*m。根據(jù)鉆床的使用說明書，即切削用量手冊中的表34,中查得：當nc=960r/min時，Mm=29.4Nm。通過查閱切

48、削用量手冊中的表20,當0b=170213MPad0=6.7mmf<0.75mm/r,vc<20m/min,Pc=1.1kW。cc根據(jù)Z525型立式鉆床的技術(shù)資料，PE=2.8x0.81=2.26kW0因為Mm2Mc,PE>Pc,符合要求。即是f=0.1mm/r,nc=16r/s,Vc=0.58m/s。(4)計算基本工時tm二(2-8)nf式中：L=l+y+,l=10mm,查閱切削用量手冊表22可知，入切量及超切量：鉆頭直徑d0010mms出y+A=5mm,即105tm=0.156min=9.36s9600.1工步二：攻M8螺紋孔機床：組合攻絲機刀具：高速鋼機動絲錐進給量f因

49、為此螺紋孔的螺距p=1.25mm因止匕進給量f=1.25mm/r切削速度V:參照參考文獻切削用量手冊，查得V=0.115m/s=6.9m/min,故機床主軸的轉(zhuǎn)速n,由公式可得：1000Vn 二1000 6.9二 d。3.14 8:366.24r / min取n=350r/min該螺紋絲錐的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n0:取nn=350r/min實際切削速度V',由式(<2)有：V,=嘉詈09m/s被切削層長度l:l=10mm刀具的切入長度11：li=(13)f=3父1=3mm刀具的切出長度12：12=(23)f=3>d=3mm機動時間tj,由式(1.5)有：tj1 11 12fn10 3

50、310 3 3+1.25 366.24 1.25 3500.071min4.26s因此攻這個螺紋孔總工時為:鉆這個孔的機動時間：tm =9.36 4.26 = 13.62s3.1編制工藝規(guī)程文件詳細的工藝規(guī)程的文件見附錄1第三章鏈孔夾具設計3.1 定位基準的選擇在對閥體零件中的這對階梯孔所加工的前面的工序當中，已經(jīng)完成了閥體零件的上端面和下端面的加工，而且閥體零件的下底面上的4-小7孔也已經(jīng)加工完成；并且M36的螺紋孔與小25的光孔也已經(jīng)加工完成。根據(jù)閥體零件的結(jié)構(gòu)特征，顯然以工件的外形定位來進行車床加工不現(xiàn)實，并且不太利于裝夾。因此本次設計選擇閥體工件的小25的內(nèi)孔作為主定位基準，下底面中的

51、4一小7孔為另一基準孔，則閥體的下底面可以作為基準平面來定位。這樣整個夾具就是以“一面兩孔”的定位方式來進行定位，實現(xiàn)六點定位，夾具的定位方式如下圖3-1所示。圖3-1鍵孔工序簡圖3.2 定位元件的設計因為此次加工階梯孔的鏈孔夾具選用的定位基準為“一面兩孔”的定位原則，定位基準面即為閥體底部的大端面，孔為底面大端面中4-小7的孔和小25mmi的中心。對角的孔一般采用定位銷來定位，而且本次的定位元件采用的是一個定位芯軸，一個固定式菱形定位銷。其中，定位銷是機床夾具中重用的標準件。根據(jù)工序簡圖當中所規(guī)定的定位基準，選擇的定位元件如圖3-2和3-3所示。157圖3-2定位元件零件圖3.3 定位誤差分

52、析與計算1,鏈孔夾具設計的定位誤差的分析：此夾具的主要定位元件為定位心軸，該工序是加工階梯孔，其中28mm勺孔7采為15mm30mm勺孔7為40mm孔的表面粗糙度為Ra1.6(im；力口工精度等級為9級。具體分析過程如下：首先確定定位元件的尺寸以及公差。此次車夾具的主要的定位元件為定位心軸，與心軸接觸的內(nèi)孔直徑為250.°21;該心軸與閥體零件上25mmi勺光孔形成間隙配合，即25g6=O25-0.007。不過，由于定位元件使用的是定位心軸，故在加工過程中存在著定位副制造不準確和配合間隙引起的定位基準位移誤差。因為心軸是垂直放置的，所以定位基準位移誤差為：dw=品+鼠=Td+T軸+As