轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工工藝與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工工藝與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中在分析轉(zhuǎn)向控制閥上蓋結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，確定毛坯的類型與尺寸，擬定加工工藝路線，應(yīng)用計(jì)算法和查表法確定加工表面的加工余量，計(jì)算各工序的切削用量，從而制定一套適合車輛轉(zhuǎn)向控制閥加工的工藝規(guī)程。在設(shè)計(jì)完成工藝規(guī)程后，為了方便和優(yōu)化轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的加工，通過具體的加工步驟完成了對(duì)其車削加工時(shí)的車床夾具的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)中詳盡闡述車床夾具和車床夾具的設(shè)計(jì)思路和具體方案，并用AutoCAD繪制了兩套套完整的夾具圖紙。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向控制閥上蓋；工藝規(guī)程；ABSTRACTThispaperpresentshowtomaketheproductionprocessofdistributingvalve’scoverandhowtodesignthelathefixture.Onthebasisofanalysingthestructureandtheprocesscharacteristicsofthedistributingvalve’scover,itdefinitesthetypeandsizeofrough,drawsoutprocessingroute,usesnumerationandqueryingmethodtodefinitethemachiningallowanceofsurface,andcountsmachiningdataofeveyprocess,soitdrawsoutasetoftheprodutiongprocessofdistributingvalve’scover.Aftercompletingtheproductionprocess,itdesignsthelathefixtureodrawasetofcompletedrawingoflathefixture.目錄摘要 IABSTRACT II第1章緒論 11.1研究的目的及意義 11.2研究對(duì)象 21.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.4本研究課題的內(nèi)容 3第2章零件的分析 52.1轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的作用 52.2零件的工藝分析 52.2.1某汽車的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 52.2.2零件結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工工藝性 62.2.3零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 72.2.4轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的技術(shù)要求 72.3本章小結(jié) 8第3章轉(zhuǎn)向控制閥上蓋工藝規(guī)程的編制 93.1定位基準(zhǔn)的選擇 93.2工藝路線的制定 103.3機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定 113.3.1加工余量的概述 113.3.2計(jì)算法確定孔各工序加工余量 133.3.3查表法確定加工余量 163.4切削用量的確定 183.4.1切削用量的選擇原則 183.4.2車削用量的選擇計(jì)算 203.5本章小結(jié) 22第4章車床夾具的設(shè)計(jì) 234.1車床夾具的概述： 234.1.1機(jī)床夾具的作用 234.1.2機(jī)床夾具的組成 234.1.3車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 244.2車床夾具的設(shè)計(jì)思想 244.2.1車床夾具設(shè)計(jì)的要求 244.2.2車床夾具的設(shè)計(jì)方案 244.2.3夾具的主要零件動(dòng)作及原理 264.3夾具定位元件與定位精度 274.3.1工件加工時(shí)限制的自由度 274.3.2定位元件的尺寸公差 284.3.3定位誤差的分析計(jì)算 284.4切削力的分析計(jì)算 294.4.1切削加工時(shí)的切削力 294.4.2半精車左端工序中切削力計(jì)算公式參數(shù) 294.4.3車削的切削力 304.4.4切削功率的計(jì)算 304.5夾緊力的計(jì)算 314.5.1車削力，工件受力圖 314.5.2由理論力學(xué)知識(shí)分析計(jì)算 324.5.3確定使用夾緊力 324.5.4確定汽缸直徑 334.6強(qiáng)度校核 334.7夾具設(shè)計(jì)技術(shù)要求 344.7.1夾具的技術(shù)要求 344.7.2夾具的裝配順序說明 354.7.3氣動(dòng)夾緊的動(dòng)力裝置 354.8本章小結(jié) 35第5章鉆床夾具的設(shè)計(jì) 365.1主要工序的安排 365.2鉆鉸用量的計(jì)算 375.2.1.鉆削用量 375.2.2.鉸削用量 395.3切削力的計(jì)算 415.4鉆套設(shè)計(jì) 415.5本章小結(jié) 42結(jié)論 43參考文獻(xiàn) 44致謝 46附錄A 47附錄B 52第1章緒論1.1研究的目的及意義機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此，機(jī)械加工工藝規(guī)程是一個(gè)重要而又嚴(yán)肅的工作。這就要求技術(shù)人員從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際，和工人結(jié)合起來，才能做好這一工作，意義如下。（1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，是指揮現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的依據(jù)。對(duì)于大批量生產(chǎn)的工廠，由于生產(chǎn)組織嚴(yán)密，分工細(xì)致，因此要求工藝規(guī)程比較詳細(xì)，才能便于組織和指導(dǎo)生產(chǎn)。對(duì)于單件，小批量生產(chǎn)的工廠，生產(chǎn)分工比較粗糙，制訂工藝規(guī)程也相應(yīng)可以簡(jiǎn)單些。但無(wú)論生產(chǎn)規(guī)模的大小，都必須有工藝規(guī)程，否則生產(chǎn)調(diào)度，技術(shù)準(zhǔn)備，關(guān)鍵技術(shù)研究都無(wú)法安排，生產(chǎn)將陷入混亂。另外，由于工藝規(guī)程是技術(shù)指導(dǎo)性圍殲，在處理生產(chǎn)上各種問題時(shí)，是全廠人員共同的依據(jù)，如發(fā)生質(zhì)量問題，可按工藝規(guī)程的要求來明確各有關(guān)生產(chǎn)單位的責(zé)任。工藝規(guī)程依然是技術(shù)制導(dǎo)性文件，但它不是不能改動(dòng)，可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行修改，但必須有嚴(yán)格的審批手續(xù)。（2）工藝規(guī)程是進(jìn)行組織生產(chǎn)，做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備的主要文件。對(duì)于原有工廠，當(dāng)進(jìn)行新產(chǎn)品試生產(chǎn)時(shí)，首先要制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及其他工藝規(guī)程，從而知道零件的加工要經(jīng)過哪些車間，哪些設(shè)備，需要多少工人和生產(chǎn)面積，要購(gòu)買或自制哪些工藝裝備，以及要開展哪些關(guān)鍵技術(shù)課題的研究。（3）在工藝規(guī)程付諸實(shí)現(xiàn)的過程中，可以根據(jù)時(shí)間結(jié)果，不斷地總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，因此，有了工藝規(guī)程，就便于總結(jié)和積累生產(chǎn)經(jīng)。制造技術(shù)是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，而在制造業(yè)中，機(jī)床夾具又是不可或缺的工藝裝備，它直接影響著產(chǎn)品的加工精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和制造成本。因此機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要地位。工件在切削加工前必須在機(jī)床上占有一個(gè)正確的位置，才能使加工后達(dá)到工序加工的要求。由于市場(chǎng)需求的變化多端及機(jī)電產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，多品種，中小批量生產(chǎn)比例在提高，為了適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)向高精尖方向發(fā)展需要，現(xiàn)代機(jī)床夾具也必須與時(shí)俱進(jìn)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)裝備工作和傳統(tǒng)夾具結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)新生產(chǎn)特點(diǎn)，其發(fā)展朝著標(biāo)準(zhǔn)化、可調(diào)化、組合化、精密化、高效自動(dòng)化的方向發(fā)展[4]。1.2研究對(duì)象車輛轉(zhuǎn)向控制閥即轉(zhuǎn)向控制閥是汽車轉(zhuǎn)向系動(dòng)力轉(zhuǎn)向器中的一個(gè)重要組成部分，轉(zhuǎn)向控制閥通過轉(zhuǎn)向控制閥塞相對(duì)閥體的軸向運(yùn)動(dòng)來控制液壓油的流向，以達(dá)到操縱動(dòng)力缸進(jìn)行轉(zhuǎn)向加力的目的。轉(zhuǎn)向控制閥的上蓋上接轉(zhuǎn)向器殼，下接轉(zhuǎn)向控制閥，其作用是連接轉(zhuǎn)向器殼，并與轉(zhuǎn)向控制閥組成一個(gè)密封的整體，與其內(nèi)的各結(jié)構(gòu)一起完成軸向加力隨動(dòng)作用。對(duì)車輛轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工工藝規(guī)程的編制就是用表格的形式將機(jī)械加工工藝過程的內(nèi)容書寫出來，成為指導(dǎo)性文件。隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)床夾具的種類在不斷增加，出現(xiàn)了許多新穎的夾具，有通用夾具，專用夾具，組合夾具，通用可調(diào)與成組夾具。其中車床夾具專用夾具的一種，車床主要用于加工工件的內(nèi)外圓柱面，圓錐面，回轉(zhuǎn)面成形面，螺紋面及端平面，這些表面都是圍繞機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線而形成的，所以大多數(shù)車具都是安裝在機(jī)床主軸上，加工時(shí)，夾具隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。也有少數(shù)形狀不規(guī)則和尺寸較大的工件，把夾具安裝在床身或床鞍上，刀具則安裝在機(jī)床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀制造技術(shù)是一個(gè)永恒的主題，是設(shè)想、概念、科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)和手段，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)與國(guó)防勢(shì)力的體現(xiàn)，是國(guó)家工業(yè)化的關(guān)鍵。世界上制造技術(shù)比較強(qiáng)的國(guó)家都是非常重視工藝的，眾所周知，德國(guó)、日本、美國(guó)、英國(guó)、意大利等國(guó)的制造技術(shù)比較發(fā)達(dá)。產(chǎn)品質(zhì)量上乘。機(jī)械制造科學(xué)技術(shù)的發(fā)展主要沿著“廣義制造”或稱大制造的方向發(fā)展，可以分為四個(gè)方面，即現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，現(xiàn)代成形和改性技術(shù)，現(xiàn)代加工技術(shù)，制造系統(tǒng)和管理技術(shù)。當(dāng)前，發(fā)展的重點(diǎn)是創(chuàng)新設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、現(xiàn)代成形與改性設(shè)計(jì)、材料成形過程仿真和優(yōu)化、高速和超高速加工、精密工程與納米技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、集成制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、協(xié)同制造技術(shù)和工業(yè)工程等[7]。夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)見，夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高。制造技術(shù)是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)床夾具又是一種不可或缺的工藝裝備，它直接影響著產(chǎn)品的加工精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和制造成本，因此機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有及其重要地位。當(dāng)前我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó)，世界制造中心將可能轉(zhuǎn)移到中國(guó)，這對(duì)我國(guó)的制造業(yè)是一個(gè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)。要形成我們自己的世界制造中心就必須掌握先進(jìn)的制造技術(shù)，掌握核心技術(shù)，要有很高的制造技術(shù)水平，才能從制造大國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)[8]。1.4本研究課題的內(nèi)容本次設(shè)計(jì)正文部分總共分為三大部分，分別為零件的分析，轉(zhuǎn)向控制閥工藝規(guī)程的編制和專用車床夾具的設(shè)計(jì)。（1）零件的分析對(duì)轉(zhuǎn)向控制閥主要有以下分析：1）研究對(duì)象轉(zhuǎn)向控制閥的作用與結(jié)構(gòu)分析。2）零件的工藝分析，包括生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的計(jì)算，毛坯的確定，零件結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工工藝性，零件的裝配工藝性，零件的技術(shù)要求分析等。在這部分中，對(duì)零件進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為下一部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容做了充足的準(zhǔn)備。（2）轉(zhuǎn)向控制閥工藝規(guī)程的編制零件的工藝規(guī)程的編制，工藝規(guī)程編制的作用與意義如前所述，在這一部分中，主要解決的問題有：定位基準(zhǔn)的選擇，工藝路線的制定，應(yīng)用計(jì)算法與查表法確定機(jī)械加工余量與工序尺寸，最后為切削用量的確定。這部分中，計(jì)算量較大，需查閱大量的相關(guān)書籍與工藝手冊(cè)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)時(shí)候的零件加工的經(jīng)驗(yàn)，借鑒參考別人的方法，仔細(xì)計(jì)算分析每一過程。（3）專用車床夾具的設(shè)計(jì)這部分分中詳細(xì)論述了車床夾具的組成原理與特點(diǎn)，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)與工藝性能提出設(shè)計(jì)方案，然后對(duì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析，包括原理與結(jié)構(gòu)動(dòng)作的分析，最后對(duì)其進(jìn)行計(jì)算分析，包括定位元件的尺寸公差，定位誤差的分析計(jì)算，切削力的分析計(jì)算，夾緊力的分析計(jì)算，強(qiáng)度校核。在這一部分中，借鑒《金屬切削夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出本專用車床夾具，查閱《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》確定夾具各構(gòu)件的尺寸，最后計(jì)算切削力，夾緊力并校核強(qiáng)度。第2章零件的分析2.1轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的作用汽車轉(zhuǎn)向系按能源的不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系兩大類，現(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向系都由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三大部分組成。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)董迪為轉(zhuǎn)向能源的轉(zhuǎn)向系。在正常情況下，汽車轉(zhuǎn)向所需的能量，只有一小部分有駕駛員提供，而大部分是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過轉(zhuǎn)向加力裝置提供的。但是轉(zhuǎn)向加力裝置失效時(shí)，一般還應(yīng)該有駕駛員獨(dú)立承擔(dān)汽車轉(zhuǎn)向任務(wù)。因此，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系是在機(jī)械轉(zhuǎn)向系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套轉(zhuǎn)向加力裝置而形成的。其中加力裝置包括：轉(zhuǎn)向油罐、轉(zhuǎn)向液壓泵、轉(zhuǎn)向動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向控制閥。其中轉(zhuǎn)向控制閥的作用是通過轉(zhuǎn)向控制滑閥相對(duì)閥體的軸向運(yùn)動(dòng)來改變液壓油的流向，以達(dá)到操縱動(dòng)力缸進(jìn)行轉(zhuǎn)向加力的目的。轉(zhuǎn)向控制閥上蓋在轉(zhuǎn)向器中，上接轉(zhuǎn)向器殼，下接轉(zhuǎn)向控制閥，凸緣80與轉(zhuǎn)向控制閥體作為裝配基準(zhǔn)。轉(zhuǎn)向控制閥上蓋中裝有推力球軸承、回位彈簧及回位擋圈所組成的回位裝置。轉(zhuǎn)向控制閥的作用：連接轉(zhuǎn)向器殼，并與轉(zhuǎn)向控制閥體組成一個(gè)密封的整體，與其內(nèi)的各結(jié)構(gòu)一起完成軸向加力隨動(dòng)作用[9]。2.2零件的工藝分析2.2.1某汽車的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型設(shè)計(jì)生產(chǎn)任務(wù)為5000輛，一個(gè)汽車有一個(gè)轉(zhuǎn)向控制閥，對(duì)應(yīng)一個(gè)轉(zhuǎn)向控制閥上蓋，故一年的轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的年產(chǎn)量為：（2-1）式中 Q——汽車產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)； N——一輛（臺(tái)）汽車產(chǎn)品中相同零件數(shù)量；——備品率；——廢品率。其中備品率為5%，廢品率為3%則：個(gè)由于汽車生產(chǎn)機(jī)械加工類型的劃分，此種車屬于大批量生產(chǎn)。大批量生產(chǎn)：每年制造的汽車零件品種少而穩(wěn)定，每個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)量很大。一般情況下，每臺(tái)設(shè)備或工作地點(diǎn)常年重復(fù)地進(jìn)行某一工件的某一工序。大批量生產(chǎn)時(shí)，多數(shù)設(shè)備是生產(chǎn)率高的專用設(shè)備，而且它們是按照工件的工藝過程的順序安排的。大批量生產(chǎn)的特征：(1)產(chǎn)品：生產(chǎn)單一產(chǎn)品或系列化產(chǎn)品，數(shù)量很大，每臺(tái)設(shè)備常年生產(chǎn)某一種零件的某一工序。產(chǎn)品改型后，原生產(chǎn)設(shè)備難改裝。(2)生產(chǎn)組織：采用流水線或自動(dòng)化生產(chǎn)線。按總成封閉組織生產(chǎn)或?qū)I(yè)化組織生產(chǎn)。(3)生產(chǎn)設(shè)備：廣泛采用專用復(fù)合刀具，成型刀具；專用高效率量具或自動(dòng)化量具；高效率專用夾具。(4)機(jī)床調(diào)整方法：工件在調(diào)整好的機(jī)床上加工。(5)對(duì)毛坯的要求：采用高精度，余量小的各種毛坯。2.2.2零件結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工工藝性（1）轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的主要加工表面都是旋轉(zhuǎn)表面組成，在車床進(jìn)行車削端面，凸緣，內(nèi)孔，進(jìn)刀和退刀都很方便。（2）各加工表面彼此間明顯分開，加工表。面與非加工表面也明顯分開。（3）工件加工時(shí)定位和夾緊都很可靠，穩(wěn)固，方便。加工左，右端時(shí)，用同一軸線上的兩位孔定位，夾緊時(shí)夾緊力方向與切削力方向一致，定位夾緊也較簡(jiǎn)單[11]。（4）有同軸度要求的內(nèi)孔和凸緣及有垂直度要求的前端面，可以在一次裝夾中以互為基準(zhǔn)加工出來，能很好地保證加工精度和位置精度。（5）為了增加蓋壁的剛度，增加了7條加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋在轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的外壁均勻分布。（6）螺孔，由于在蓋外壁增加平面的凸臺(tái)，鉆孔加工就方便很多了，并且增加了螺紋連接長(zhǎng)度。2.2.3零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性（1）轉(zhuǎn)向控制閥上蓋與其內(nèi)的推力球軸承，回位彈簧及回位擋圈組成的回位裝置可進(jìn)行獨(dú)立裝配安裝于轉(zhuǎn)向器殼上，轉(zhuǎn)向控制閥體及其內(nèi)各部件也獨(dú)立裝配后安裝在轉(zhuǎn)向控制閥上蓋上。（2）轉(zhuǎn)向控制閥上蓋有正確的安裝基準(zhǔn)，而且其精度也很高，凸臺(tái)作裝配基面與轉(zhuǎn)向控制閥體安裝，孔作為裝配基準(zhǔn)與轉(zhuǎn)向器殼進(jìn)行安裝。2.2.4轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的技術(shù)要求轉(zhuǎn)向控制閥上蓋是轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)零件，它與轉(zhuǎn)向控制閥本體的配合既有位置精度要求，又有嚴(yán)格的尺寸精度要求，以保證密封的可靠性。其他各管道孔與它的位置與尺寸都要求很高，其圖可見零件圖，主要技術(shù)要求如下：（1）端面，，，應(yīng)垂直于軸線，垂直度對(duì)，，為0.02，對(duì)為0.05。（2）對(duì)同軸度公差0.06。（3）對(duì)同軸度公差0.06。（4）尺寸精度和表面粗糙度要求： 1)孔精度等級(jí)IT7，表面粗糙度。2)孔精度等級(jí)IT8，表面粗糙度。3)凸緣外圓精度等級(jí)為IT8，表面粗糙度為。4)，表面粗糙度。5)表面粗糙度，，表面距離為。6)表面粗糙度，，表面距離為，IT8。7)，表面粗糙度都為。8)內(nèi)腔尺寸為自由精度，端面粗糙度。從零件的技術(shù)要求可以看出：的軸線是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，，面互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，面為面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，面為面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，面還為螺孔中心線設(shè)計(jì)基準(zhǔn)[16]。圖2.1轉(zhuǎn)向控制閥上蓋零件圖2.3本章小結(jié)本章分析了轉(zhuǎn)向控制閥的基本原理，簡(jiǎn)單介紹了零件的工藝分析。對(duì)機(jī)械加工工藝性,零件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性都做了詳細(xì)的說明，其中對(duì)轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的技術(shù)要求進(jìn)行了詳盡的說明。轉(zhuǎn)向控制閥上蓋是轉(zhuǎn)向控制閥的基礎(chǔ)零件，它與轉(zhuǎn)向控制閥本體的配合既有位置精度要求，又有嚴(yán)格的尺寸精度要求，以保證密封的可靠性。第3章轉(zhuǎn)向控制閥上蓋工藝規(guī)程的編制轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的加工表面主要是端面和孔。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)要求，應(yīng)該從工藝上設(shè)法保證這些表面的尺寸精度，形狀精度，表面粗糙度和位置精度。所以必須確定定位基準(zhǔn)，工藝過程，選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒╗12]。3.1定位基準(zhǔn)的選擇（1）粗基準(zhǔn)：轉(zhuǎn)向控制閥上蓋右端的止口尺寸精度，位置精度，表面粗糙度要求都很高，而且其孔內(nèi)表面為裝配基準(zhǔn)，故為保證孔的加工精度，選用孔及其端面為定位粗基準(zhǔn)，從而在車床上進(jìn)行車削，加工出的孔。（2）精基準(zhǔn)：轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工時(shí)，在車床上車削的平面和內(nèi)孔是為具有同一中心線的回轉(zhuǎn)表面，更好的貫徹基準(zhǔn)同一的原則，互為基準(zhǔn)的原則。車削右端時(shí)，選用和作為定位精基準(zhǔn)，車削左端時(shí)，再選用端面和孔作為定位精基準(zhǔn)。以后每道工序的定位基準(zhǔn)貫徹基準(zhǔn)同一原則和互為基準(zhǔn)原則。這樣使得定位精基準(zhǔn)精度越來越高?；鶞?zhǔn)選擇的分析如下。端面，互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故加工右端時(shí)需選端面作為定位精基準(zhǔn)（按基準(zhǔn)重合原則）。但是，的表面粗糙度要求為50，且與面，面的尺寸精度要求都很低，故選用面做精基準(zhǔn)不合適。還有，當(dāng)選用面做定位基準(zhǔn)時(shí)，加工時(shí)加緊力作用在工件上，使工件變形，也即夾緊力不可靠。所以，選用表面粗糙度要求較高的端面為3.2及內(nèi)孔作為加工右端時(shí)的定位精基準(zhǔn)時(shí)方案是較好的方案，但需尺寸換算。圖3.1轉(zhuǎn)向控制閥上蓋及尺寸鏈圖尺寸3是自由尺寸，故按IT13，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，可取為，加工測(cè)量時(shí)，（68.5）尺寸也可直接測(cè)量，故自由尺寸3是個(gè)封閉環(huán)，由尺寸鏈可換算得，[10]。加工左端時(shí)，進(jìn)行半精車，精車的定位基準(zhǔn)為端面及孔的內(nèi)表面。此時(shí)符合基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)同一原則。因?yàn)樵O(shè)計(jì)基準(zhǔn)就是中心線及端面，所以不會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。在以上粗車，半精車，精車左、右端時(shí)，與作精基準(zhǔn)和與作粗精基準(zhǔn)反復(fù)使用，使其定位精度越來越高，這樣符合互為基準(zhǔn)原則，基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)同一原則。這種定位方案較好。3.2工藝路線的制定轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的主要加工表面是孔和平面，它們的粗、精加工順序，有兩種可行的方案：第一種方案：以端面及孔作為定位粗基準(zhǔn)，粗加工端面及孔。再以端面及孔作為定位精基準(zhǔn)加工（粗車）左端；然后以端面及孔作精基準(zhǔn)加工右端，經(jīng)過：粗車—粗車—精車—精車，達(dá)到尺寸要求。第二種方案：以端面及孔作定位粗基準(zhǔn)，粗加工（粗車）右端，在以右端及孔作為精基準(zhǔn)粗車左端，再以同上的基準(zhǔn)進(jìn)行半精車，精車左右端各加工面。經(jīng)過：粗車—粗車—半精車—半精車—精車—精車達(dá)到技術(shù)要求和尺寸要求。兩種方案比起來，第一種方案比第二種方案少了一道工序，加工次數(shù)也減少了，但是精加工時(shí)就增加了不少工步。如端面，平面，內(nèi)孔這些表面加工只需半精加工就可以達(dá)到尺寸精度和表面粗糙度，但必須通過精加工來保證，增加了不必要的加工精度的提高。第二種方案正是在此分析基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇的。同時(shí)，有半精加工，也使得精加工尺寸精度，粗糙度更易保證。故本轉(zhuǎn)向控制閥上蓋工藝選用第二種。3.3機(jī)械加工余量及工序尺寸的確定3.3.1加工余量的概述1．有關(guān)加工余量的概念及影響因素（1）加工余量：為了保證某加工工序的加工精度所必須切去的金屬層，稱為該工序的工序余量。其符號(hào)為，其值為毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差。（2）工序余量（）：相鄰兩工序的尺寸之差。（3）基本余量：毛坯基本尺寸與零件上相應(yīng)的進(jìn)本尺寸之差，相鄰兩工序的基本尺寸之差，分別成為基本加工總余量（）與基本工序余量（）。（4）加工余量與工序余量的關(guān)系：其中n—工序或工步數(shù)目。（5）最大余量：上工序的最大極限尺寸與本工序的最小極限尺寸之差。（6）最小余量：上工序的最小極限尺寸與本工序的最大極限尺寸之差。（7）工序尺寸：在加工過程中，工件各個(gè)工序應(yīng)得到的尺寸。（8）工序公差：工序尺寸的公差即工序公差。除最后工序的尺寸和公差符合零件圖外，其余是根據(jù)具體工藝過程確定的。（9）余量公差：上工序尺寸與本工序尺寸公差之和。2．影響加工余量的因素（1）上工序的尺寸公差加工后的工件表面，存在著在尺寸范圍內(nèi)的形狀誤差和位置誤差。為使被加工表面不殘留上述工序的這些誤差，本工序的加工余量Z必須包括上工序的尺寸公差。（2）加工前的表面質(zhì)量（表面粗糙度和表面缺陷層）為保證加工質(zhì)量，對(duì)前工序加工后留下的表面粗糙度和表面缺陷層，必須在本工序中切除。（3）上工序表面形狀和位置誤差工件加工后所產(chǎn)生的形狀及位置誤差。（4）本工序工件裝夾（定位和夾緊）誤差在安裝工件時(shí)，定位基準(zhǔn)的位置變化直接影響被加工表面與切削工具的相對(duì)位置。為定位誤差和夾緊誤差的向量和。綜上所述，可確定加工余量的公式如下。對(duì)于單邊余量：對(duì)于雙邊余量：工序尺寸與公差的確定：生產(chǎn)上絕大部分加工面都是在基準(zhǔn)重合（工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合）的情況下進(jìn)行加工。所以，掌握基準(zhǔn)重合情況下工序尺寸與公差的確定過程非常重要，現(xiàn)介紹如下：(1)確定各加工工序的加工余量；(2)從終加工工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分別得到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）；(3)除終加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差（終加工工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定）；(4)填寫工序尺寸并按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差。在工藝基準(zhǔn)無(wú)法同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合的情況下，確定了工序余量之后，需通過工藝尺寸鏈進(jìn)行工序尺寸和公差的換算。但它將縮小工序尺寸的公差，增加加工難度[7]。3.3.2計(jì)算法確定孔各工序加工余量轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工過程分為三個(gè)部分：粗加工、半精加工、精加工。粗加工精度為IT13，半精加工精度為IT10，精加工精度為IT8。1.計(jì)算公式工序余量可定義為相鄰兩工序的尺寸之差。按照這個(gè)定義，工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。零件非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱表面，其加工余量為單邊余量，可表示為:式中—本道工序的工序余量；—本道工序的基本尺寸；—上道工序的基本尺寸。零件對(duì)稱結(jié)構(gòu)的對(duì)稱表面，其加工余量為雙邊余量，可表示為：由于工序尺寸有公差，所以加工余量也必然在某一公差范圍內(nèi)變化。其公差大小等于本道工序工序尺寸公差與上道工序尺寸公差之和。余量公差可表示如下：式中—工序余量公差；—工序最大余量；—工序最小余量；—加工面在本道工序的工序尺寸公差；—加工面在上道工序的工序尺寸公差。一般情況下，工序尺寸公差的標(biāo)注按“入體原則”標(biāo)注。由于工序余量受如前所述的因素的影響，最小余量的計(jì)算公式如下：對(duì)于單邊余量：對(duì)于雙邊余量：安裝誤差一般取工序誤差的。2.被加工面的最小余量和極限尺寸的計(jì)算步驟(1)根據(jù)工件的工作圖和機(jī)械加工工序卡片，按加工時(shí)每一表面加工的先后次序，將被加工的表面和加工工步寫在下列計(jì)算卡片中；(2)填寫計(jì)算卡片中，，，和IT值；(3)按所有工步來確定加工時(shí)最小余量的計(jì)算值；(4)在“計(jì)算尺寸”欄中，對(duì)于最終工步，按圖紙?zhí)罟ぜ淖畲螅▋?nèi)表面）極限尺寸；(5)對(duì)于最終加工的前一工步，按圖紙將計(jì)算余量加到工件的最小極限尺寸，來確定其計(jì)算尺寸（對(duì)于內(nèi)表面應(yīng)從工件的最大極限尺寸減去計(jì)算余量）；(6)從最終工步起，按順序往前推算。對(duì)于每一工步的相鄰前一工步，應(yīng)將和它相連的后工步的計(jì)算余量加到本身的計(jì)算尺寸中減去計(jì)算余量；(7)按每一加工工步填寫最小極限尺寸，用增加（內(nèi)表面則減少）計(jì)算尺寸的方法，將它湊成整數(shù)。即用每一工步給定尺寸公差的十進(jìn)制小數(shù)進(jìn)行湊正；(8)用湊整后的最?。▋?nèi)表面最大）極限尺寸加工上（減去）公差就可確定最大（最小）極限尺寸；(9)填寫余量極限值和。其值是上工步和本工步（最小）極限尺寸之差；(10)將所有中間余量加起來就可確定總余量和；(11)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)。最終工藝工步的公差和表面質(zhì)量應(yīng)按工件圖紙選定。3.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備(1)鏜鑄造毛坯的粗糙度和缺陷層度（+）m+＝600m(2)鑄件在機(jī)械加工后的表面質(zhì)量1)粗加工:=50m,=50m。2)半精加工：=50m,=50m。(3)安裝誤差的確定（一般取本工序公差的）1）粗加工：IT13，=130m。2）半精加工：IT10，=30m。3）精加工：IT8，=10m。(4)確定表面形狀和位置誤差毛坯形狀和位置誤差在造型過程中，孔中心線的位移，其值取壁厚公差值。查表得=200m，根據(jù)近似計(jì)算：（剩余誤差）=粗加工：K=0.06，=12m。半精加工：K=0.05，=10m。計(jì)算最小余量：。粗車：=600+=930m。半精車：=+100+=327m。精車：=+100+=170m。計(jì)算卡片如表3.1所示。表3.1孔各工序加工余量加工工序和工步余量組成計(jì)算余量（m）計(jì)算尺寸（mm）公差（Tm）極限尺寸余量極限尺寸mHmaxminmaxmin鏜孔毛坯600200——37.865200037.835.8粗車50501213093039.54539039.5439.1532501740半精車5050103032739.81110039.8139.7132501740精車1017040.0393940.0440.002902303.3.3查表法確定加工余量轉(zhuǎn)向控制閥上蓋材料為QT450-10，鑄造件，年產(chǎn)量為5408件，屬大批量生產(chǎn)，故選用級(jí)精度鑄件。用查表法確定機(jī)械加工余量，其有關(guān)表格參考書《機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》。車端面保證蓋體尺寸及凸臺(tái)高度3加工余量的確定由于定位基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合，故需進(jìn)行尺寸鏈換算。圖3.4裝配尺寸鏈自由尺寸是間接得來的，因此是封閉環(huán)，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。由此求得A1=，A2=。查表得頂面加工余量為2.5mm，底面加工總余量為2mm，平面加工余量為鑄造后用切削刀具粗加工mm，半精加工后精加工mm。對(duì)頂面加工余量進(jìn)行調(diào)整：粗加工：mm；半精加工：mm；精加工：mm。對(duì)底面加工余量進(jìn)行調(diào)整：粗加工：mm；半精加工：mm；精加工：mm。（2）鑄造孔，,的總加工余量：mm表3.2頂面加工余量工序余量加工余量（mm）工序工稱尺寸（mm）尺寸精車左端0.271.5精車右端0.371.7半精車左端0.672.0半精車右端0.872.6粗車左端1.273.4粗車右端1.474.6毛坯76.0尺寸精車左端0.268.5精車右端0.368.7半精車左端0.669.0半精車右端0.869.6粗車左端1.270.4粗車右端1.471.6毛坯73（3）4—M12鉆孔、攻絲、4—H10孔的鉆孔、鉸孔、鉆孔、攻絲的各工序加工余量表3.3鑄造孔總加工余量工序名稱加工余量（mm）工序工稱尺寸（mm）孔精鏜0.340半精鏜0.839.7粗鏜1.438.9毛坯37.5孔精鏜0.380半精鏜0.879.7粗鏜1.478.9毛坯77.5孔半精鏜0.858粗鏜1.757.2毛坯55.5表3.4孔各工序加工余量加工的工稱尺寸直徑鉆孔鉸孔攻絲M1211.8M12-H712.813H1013.83.4切削用量的確定3.4.1切削用量的選擇原則切削用量的選擇，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要作用。切削用量的選擇（切削速度v,進(jìn)給量f,切削深度）與下列因素有關(guān)：(1)刀具的材料、結(jié)構(gòu)形狀以及剛度；(2)被加工零件的材料及其切削性能、零件的形狀和剛度；(3)機(jī)床（設(shè)備）的性能、功率、和剛度；(4)加工方法對(duì)加工精度及表面粗糙度的要求；(5)對(duì)生產(chǎn)率的要求等。在綜合考慮上述有關(guān)因素的基礎(chǔ)上，先盡量取大的切削深度；其次盡量取大的進(jìn)給量f，最后取合適的切削速度v。（1）粗加工切削用量的選用原則粗加工是加工精度和表面粗糙度要求不高，毛坯余量大，選擇粗加工切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切除量和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)率和降低成本。提高切削速度，增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度，故首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的走刀量，再選一個(gè)較大的，增大可使走刀次數(shù)減少，增大f有利于斷屑。1）切削深度的選擇粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛度來確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，盡量將粗加工余量一次切掉。2）進(jìn)給量的選擇限制進(jìn)給量提高的因素是切削力。進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來確定。還應(yīng)考慮：進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、工件的尺寸等。3）切削速度的選擇精加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。故切削速度的選擇考慮機(jī)床的許用功率。（2）精加工切削用量的選用原則精加工時(shí)，加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且較均勻，故應(yīng)著重考慮保證加工質(zhì)量。切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度根據(jù)粗加工留下的余量確定。進(jìn)給量的選擇：精加工限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度切削速度的選擇；切削速度提高時(shí)，切削變形小，切削力下降，一般選用切削性能高的刀具和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。3.4.2車削用量的選擇計(jì)算1．孔加工切削用量的選擇計(jì)算已知條件：工件材料：QT450-10，HBS160~210。加工表面：表面粗糙度=0.8，尺寸精度為IT8。機(jī)床：CA6140臥式車床。刀具：YG6。2．切削用量選擇方法及步驟由于表面粗糙度和尺寸精度要求都很高，故應(yīng)分為粗加工、半精加工、精加工三道工序。(1)粗車1)切削深度加工中總余量為2.5mm，粗車工序中取mm，余下2)選擇進(jìn)給量f根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》[20]中表1.31中CA6140在粗車時(shí)，刀桿尺寸為16mm25mm、<3、工件直徑為40-60，查表1.4得f=。確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行效驗(yàn)。根據(jù)CA6140車床說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)容許的進(jìn)給力=3530N，根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11，當(dāng)鑄鐵硬度=210HBS，=0.7mm，f=0.4,=,=114時(shí)，進(jìn)給力=590N。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.11，故實(shí)際進(jìn)給力為：=5901.11=654.9N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所容許的進(jìn)給力，故所選f=的進(jìn)給量可用。3)確定切削速度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.11，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工硬度=210HBS鑄鐵時(shí)，〈0.8,f0.42，切削速度=114。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.88，=0.8，=1.0，=1.0（表1.28）故：=80.256n===601根據(jù)CA6140車床說明書，選擇=560。這是切速度為：===89.72。4）效驗(yàn)機(jī)床功率由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.25，當(dāng)硬度=210HBS，〈0.8,f0.42，〈84時(shí)，=1.7KW。切削功率的修正系數(shù)==0.94，==1.0（《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.29-2）。故實(shí)際功率為:=1.70.941.0=1.6KW根據(jù)CA6410車床說明書，當(dāng)=560時(shí)，小于主軸容許功率，故所選切削用量可在本機(jī)床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為：=0.7，f=0.4，n=560，=89.72。5）計(jì)算基本工時(shí)取入切量y=2mm，超切量=4mm，L=14+2+4=20===0.09min(2)半精車：第5章鉆床夾具的設(shè)計(jì)5.1主要工序的安排（1）鉆鉸孔在精車完畢后，在Z525型立鉆上進(jìn)行鉆孔、鉸孔。定位方法以平面及內(nèi)表面，在同一道工序中完成4個(gè)的鉆鉸孔。（2）攻絲4-M12在鉆鉸孔后，在Z37搖臂鉆床上完成鉆孔、锪孔、攻絲。定位方法以內(nèi)孔及端面為定位基準(zhǔn)，在同一工序中完成4個(gè)M12孔的鉆、锪、攻絲工步。（3）鉆、擴(kuò)、攻絲的加工工序在完成鉆、攻絲4-M12工序之后，清理毛刺，在進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲加工工步。定位方法以孔及端面作為定位基準(zhǔn)，還以加工好的M12孔作軸向定位。在同一Z35搖臂鉆上加工。圖5.1轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工工序圖在這道工序當(dāng)中，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是面，而定位測(cè)量基準(zhǔn)是面，故本工序由于基準(zhǔn)不重合，必須進(jìn)行尺寸鏈換算。尺寸是在車削孔時(shí)就已經(jīng)保證，而從定位面到中心線距離可以直接測(cè)得，故此自由尺寸41為封閉環(huán)。 圖5.2轉(zhuǎn)向控制閥上蓋尺寸鏈圖，所以。所以鉆孔、擴(kuò)孔、攻絲每一工步必須保證孔中心線到測(cè)量基準(zhǔn)面的距離為。到此，轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的機(jī)械加工工藝過程分析完畢，具體每道工序及工步見工藝卡片。5.2鉆鉸用量的計(jì)算.鉆削用量（1）鉆孔已知條件：加工材料：QT450-10HBS=160~210。工藝要求：孔徑d=12.8mm，孔深l=16mm,通孔，精度IT（2）選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑=12.8mm，鉆頭幾何形狀為（表2.1及2.2）雙錐修磨橫刃，，2，2，=2.5mm,,b=1.5mm（3）選擇切削用量1）進(jìn)給量fa.按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)表2.7，當(dāng)加工要求為IT12級(jí)精度，鑄鐵的硬度200HBS，=12.8mm時(shí)，f=0.52-0.由于==1.2，故不需乘孔深修正系數(shù)（l大于d3倍時(shí)應(yīng)乘修正系數(shù)）。b.按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.8，當(dāng)鑄鐵硬度=210HBS，=12.8mm，鉆頭強(qiáng)度容許的進(jìn)給量為f=1.22c.按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.9，當(dāng)鑄鐵硬度=210HBS，=12.8mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)容許的軸向力為8830N（Z525鉆床容許的軸向力為8830N，見表2.35）時(shí)，進(jìn)給量為0.69從以上三種進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.52-0.64。根據(jù)鉆床說明書，選擇f=0.55。由于是加工通孔，為了避免孔即將被鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷，故宜在孔將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12，當(dāng)=12.8mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm，壽命3）切削速度由表2.15，硬度=210 HBS，f=0.55，得：=16。切削速度的修正系數(shù)為：=1.0，=1.0，=0.85，=1.0，故：v=n===333.1根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮=392，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命降低，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.40；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)=272，仍用f=0.55，比較這兩種方案。第一種方案：f=0.40，=392，f=3920.40=156.8。第二種方案：f=0.55，=272，f=2720.55=149.6。因?yàn)榈诙N方案f的乘積較大，基本工時(shí)較少，故第一方案較好。這時(shí)f=0.40，=13.6。4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.20，當(dāng)f<0.41,<13.3mm,=26.49。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故=26.49，根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)=392時(shí)，=72.6。根據(jù)表2.23，當(dāng)硬度=210HBS，=12.8mm，f=0.40，=13.6時(shí)，=1.0KW。根據(jù)Z525鉆床說明書，=2.80.81=2.27KW。由于所選值均在額定范圍內(nèi)，故選擇的切削用量可用。即：f=0.40，n=392，=13.6。（4）計(jì)算基本工時(shí)式中L=l+y+=16+5+5=26mm==0.17min.鉸削用量（1）鉸孔已知條件：加工材料：QT450-10HBS160~210，工藝要求：孔徑d=13mm，孔深l=16mm,通孔，精度為IT10，切削液為干切。機(jī)床為Z525型立式鉆床。鉸刀選擇YG18，查表2.30可知，進(jìn)給量f=0.8，根據(jù)公式：=109，=0.2，=1.0，=0.5，m=0.45,=0.65,T=45min,==10.881.01.0,為修正系數(shù)，與刀具壽命有關(guān)，與加工材料有關(guān)，與刀具材料有關(guān)，為鉸孔的切削深度有關(guān)。=10.1查表可知：符合要求。n===247,根據(jù)Z525鉆床說明書，可考慮選擇=272，但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)高，會(huì)使刀具壽命降低，故可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即取f=0.7；也可選擇降低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù)=195，仍用f=0.2，比較兩種選擇方案。第一種方案：f=1.0，=272，f=0.7272=190.4。第二種方案：f=0.2，=195，f=0.8195=156。因?yàn)榈谝环N方案f的乘積較大，基本工時(shí)較少，，故第二種方案較好。這時(shí)f=0.7，=10.1。（2）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.33，當(dāng)f=0.7，<13.3mm,=23.2。扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故=23.2。根據(jù)Z525鉆床說明書，當(dāng)=272，=144.2。根據(jù)表2.23，當(dāng)硬度為210HBS，=13mm，f=0.7，=10.1時(shí)，=1.0KW。根據(jù)Z525鉆床說明書，=2.80.81=2.27KW。由于所選值均在額定范圍內(nèi)，故選擇的切削用量可用。即：f=0.7，n=195，=10.1。（3）計(jì)算基本工時(shí)式中L=l+y+=16+5+5=26mm==0.24min5.3切削力的計(jì)算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。鉆削力為：式中,=420,=1.0,=0.8,。5.4鉆套設(shè)計(jì)工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔Φ13mm分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。鉆、擴(kuò)、鉸，加工刀具分別為：鉆孔——根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表3.2-13可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.2及表3.1所示。圖5.3快換鉆套表5.1鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)dHD公稱尺寸公差>12152018+0.021+0.0083430125.514.514.52655°5.5本章小結(jié)本章主要分析了鉆床夾具的工藝路線，并對(duì)鉸鉆用量的計(jì)算進(jìn)行了想盡的說明。由于鉆床夾具主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此計(jì)算切削力以鉆削力為準(zhǔn)，給出了鉆削力的計(jì)算過程。本章末尾還對(duì)了鉆套的選擇進(jìn)行了分析和選擇。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是汽車轉(zhuǎn)向控制閥上蓋工藝規(guī)程編制及車床夾具設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)向控制閥上蓋工藝規(guī)程的編制是為了更好的規(guī)劃加工之前的人力和物力的投入，并指導(dǎo)操作工人對(duì)轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的機(jī)械加工過程和步驟。對(duì)其車床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)這可以更精確地使工件定位，為后續(xù)加工提供更精準(zhǔn)的定位表面，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)中主要完成以下任務(wù)：首先了解轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的作用，分析了零件的結(jié)構(gòu)及其工藝特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上分析確定了轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的加工工藝過程，對(duì)轉(zhuǎn)向控制閥上蓋在加工中的定位方案、基準(zhǔn)選擇及工序安排做了較為完善的分析，制定一套適合車輛轉(zhuǎn)向控制閥上蓋加工的工藝規(guī)程。對(duì)加工余量、工序尺寸、公差進(jìn)行了理論上計(jì)算，對(duì)工藝過程的一些尺寸鏈進(jìn)行了換算，分析了各工序所能達(dá)到的尺寸、公差，從而計(jì)算各工序的切削用量。在設(shè)計(jì)完成工藝規(guī)程后，為了方便和優(yōu)化轉(zhuǎn)向控制閥上蓋的加工，通過具體的加工步驟完成了對(duì)其車削加工時(shí)的車床夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)夾具中，分析了切削力，并計(jì)算出最大切削力，由此確定夾緊力的大小，還分析了定位精度。設(shè)計(jì)的夾具盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的形式、緊湊、重量輕。并要運(yùn)用AutoCAD軟件繪制夾具裝配圖、夾具體圖和夾具各部分零件圖。本次設(shè)計(jì)所應(yīng)用的圖紙全部是由AutoCAD軟件來畫，增加了制圖的質(zhì)量。通過對(duì)加工余量，切削用量的計(jì)算分析及查表，學(xué)到了研究和收集技術(shù)資料的方法，增強(qiáng)了查閱手冊(cè)、圖表、有關(guān)參考書的能力。對(duì)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)有了初步的了解。參考文獻(xiàn)[1]韓廣利，曹文杰.機(jī)械加工工藝學(xué)基礎(chǔ)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2005：124~140.[2]焦小明，孫慶群.機(jī)械加工技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：54~94.139~203.[3]秦國(guó)華，張衛(wèi)紅.機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[M].北京：航空工業(yè)出版社，2006：2~9.[4]李昌年.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：7~15，157~188.[5]林家讓.汽車構(gòu)造（底盤篇）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004：132~137.[6]孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版，2002：39~54.[7]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：142，259~285.[8]華健.現(xiàn)代汽車制造工藝學(xué)[M].上海：上海交大出版社，2002：8~33，101~115.[9]紀(jì)常偉，馮能蓮.汽車構(gòu)造[M].北京：人民交通出版社，2005：79~83.[10]王寶璽，賈慶祥.汽車制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：11~51，225~253.[12]于俊一.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].長(zhǎng)春：吉林教育出版社，1986：2~5.[13]王先逵.論制造的永恒性（上）[J].航空制造技術(shù)，2004（2）：22~25.[14]王先逵.廣義制造論[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2003，39（10）：86~94.[15]王先逵.制造技術(shù)的歷史回顧與面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2002，38（8）：1~8.[16]朱輝，曹桄等.畫法幾何及工程制圖[M].第五版.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004：8.[17]馬飛躍.車床夾具設(shè)計(jì)分析[J].機(jī)電信息，2009：3.[18]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[19]鄧文艾.金屬工藝學(xué)（上冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社，[20]艾興.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工藝出版社，1994：1~50.[21]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].第七版.北京：高等教育出版社，2001：6.[22]龐學(xué)慧，武文革，成云平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，[23]王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，1996：98~108.[24]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室.理論力學(xué)（=1\*ROMANI）.北京：高等教育出版社，[25]王復(fù)興孫華東.材料力學(xué)[M].北京：兵器工業(yè)出版社，[26]王躍進(jìn),李勇.轉(zhuǎn)向控制閥的分析與應(yīng)用[J].通用機(jī)械，2005.3.30.[27]孫祖明.轉(zhuǎn)向控制閥[R].浙江萬(wàn)達(dá)汽車方向機(jī)有限公司，2005.3.3.[28]劉濱生.車床夾具及其使用方法[J].黑龍江科技信息，2010：7.[29]Activesuspensioncontrolofaone-wheelcarmodelusingsingleinputrulemodulesfuzzyreasoningandadisturbanceobserver，2004.9.[30]Kurimoto,M.,Yoshimura,T.,1998.Activesuspensionofpassengercars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