機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計-滑閥前蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑13x18槽夾具設(shè)計

目錄TOC\o"1-2"\h\u4066第1章分析零件圖 分析零件圖全套圖紙加V信153893706或扣3346389411題目所給定的零件為滑閥前蓋，裝有閥桿密封件的閥零件，用于連接或是支撐執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥蓋與閥體可以是一個整體，也可以分離。與閥芯以及閥座密封圈一起形成密封后能夠有效承受介質(zhì)壓力。1.1零件分析由零件圖分析可知，滑閥蓋采用灰鑄鐵HT15-33。該材料具有較高強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性。適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。圖1-1滑閥前蓋零件圖主要加工表面：1.以中間孔為中心定位的加工表面這一組加工面包括Ф17mm的孔以及其左右端面，孔左端面粗糙度為Ra1.6，孔右端面的粗糙度為Ra1.6?？椎膬?nèi)表面的粗糙度為Ra0.8為保證精度需進(jìn)行鉸孔。同時孔左段面有槽寬13深18mm。2.以凸端臺為加工中心的面該凸臺的基本尺寸為54mm×40mm×10mm

共有6個面，四周面精度要求不高，粗糙度Ra12.

5只需粗銑即可。左端面粗糙度Ra12.

5，左側(cè)Ф25mm外圓及其端面粗糙度Ra12.

5，只需粗車即可，右端面粗糙度要求為Ra1.6，需要粗車、精車才可達(dá)到要求，右側(cè)Ф25mm粗糙度要求為Ra1.6，需要經(jīng)粗車、精車、磨才可達(dá)到要求。而4×Ф5.5孔精度是Ra12.5,鉆削即可。4×Ф9沉孔精度是Ra12.5,锪削即可。4×Ф5.5孔、4×Ф9沉孔，粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，兩步鉆削即鉆——锪方可滿足其精度要求，故設(shè)計夾具時主要考慮勞動生產(chǎn)率，4×Ф5.5孔、4×Ф9沉孔精度則不予考慮。1.2確定毛坯制造形式滑閥前蓋的零件材料HT15-33，依據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.3-1，P8知，毛坯精度等級CT8，加工余量等級MA-F。1.3械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定由上述資料，再根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4、表1.4-6、表1.4-7和表1.4-8，查出滑閥前蓋表面和孔的加工余量如下：1.滑閥前蓋左側(cè)Ф25端面的加工余量滑閥前蓋左側(cè)Ф25端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，左側(cè)Ф25端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，左側(cè)Ф25端面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗車即可滿足其精度要求。2.滑閥前蓋54×40左端面的加工余量滑閥前蓋54×40左端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，54×40左端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40左端面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗車即可滿足其精度要求。3.滑閥前蓋54×40四周面的加工余量滑閥前蓋54×40四周面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，54×40四周面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40四周面粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗銑即可滿足其精度要求。4.滑閥前蓋54×40右端面的加工余量滑閥前蓋54×40右端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，54×40右端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，54×40右端面粗糙度Ra1.6，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。5.滑閥前蓋右側(cè)Ф25端面的加工余量滑閥前蓋右側(cè)Ф25端面，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，右側(cè)Ф25端面單邊余量2.0mm，由滑閥前蓋零件知，右側(cè)Ф25端面粗糙度Ra1.6，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。6.滑閥前蓋右側(cè)Ф25外圓的加工余量滑閥前蓋右側(cè)Ф25外圓，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，右側(cè)Ф25外圓單邊余量1.5mm，由滑閥前蓋零件知，右側(cè)Ф25外圓粗糙度Ra0.8，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗車——半精車——磨方可滿足其精度要求。7.滑閥前蓋Ф17孔的加工余量滑閥前蓋Ф17孔，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4知，Ф17孔單邊余量1.5mm，由滑閥前蓋零件知，Ф17孔粗糙度Ra0.8，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，擴(kuò)——粗鉸——精鉸方可滿足其精度要求。8.滑閥前蓋13×18槽的加工余量滑閥前蓋13×18槽，因13×18槽尺寸不大，故采用實心鑄造，由滑閥前蓋零件知，13×18槽粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知，粗銑即可滿足其精度要求。9.滑閥前蓋4×Ф5.5孔的加工余量滑閥前蓋4×Ф5.5孔，因4×Ф5.5孔尺寸不大，故采用實心鑄造，由滑閥前蓋零件知，4×Ф5.5孔粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，鉆削即可滿足其精度要求。10.滑閥前蓋4×Ф9沉孔的加工余量滑閥前蓋4×Ф9沉孔，因4×Ф9沉孔尺寸不大，故采用實心鑄造，由滑閥前蓋零件知，4×Ф9沉孔粗糙度Ra12.5，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，锪削即可滿足其精度要求。圖1-2滑閥前蓋毛坯圖1.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：鑄造工序02：時效處理工序03：粗車右側(cè)Ф25端面；粗車右側(cè)Ф25外圓；粗車54×40右端面工序04：掉頭粗車左側(cè)Ф25端面；粗車左側(cè)Ф25外圓；粗車54×40左端面工序05：擴(kuò)Ф14孔至Ф16.85；粗鉸Ф16.85孔至Ф16.95；精鉸Ф16.95孔至Ф17工序06：粗銑54×40四周面工序07：鉆4×Φ5.5孔；锪4×9沉孔工序08：半精車右側(cè)Ф25端面；半精車右側(cè)Ф25外圓；半精車54×40右端面工序09：精車右側(cè)Ф25端面；精車54×40右端面工序10：磨右側(cè)Ф25外圓工序11：銑13×18槽工序12：鉗工去毛刺工序13：檢驗至圖紙要求工序14：包裝、入庫1.5計算切削工時工序11：銑13×18槽1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,銑刀直徑，齒數(shù)2.決定銑削用量①決定銑削深度銑13×18槽，故②決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)臥式銑床X62說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，切削速度則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50③進(jìn)給量當(dāng)＝150r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計算工時公式如下：式中13×18槽最長為25mm，取=25mm≈38.4+（1～3）mm≈（39.4～41.4）mm取，=

第2章確定夾具結(jié)構(gòu)方案、工作原理2.1夾具結(jié)構(gòu)方案1.確定定位方案，選擇定位元件，計算定位誤差。2.確定對刀或?qū)蚍绞?，選擇對刀塊或?qū)蛟?.確定夾緊方案，選擇夾緊機(jī)構(gòu)。4.確定夾具其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式，例如分度裝置、夾具和機(jī)床的連接方式等。5.確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。2.2工序卡圖圖2-1工序卡圖2.3第3章確定夾具定位方案3.1定位分析六點定位原理對于任何形狀工件的定位都是適用的，如果違背這個原理，工件在夾具中的位置就不能完全確定。然而，用工件六點定位原理進(jìn)行定位時，必須根據(jù)具體加工要求靈活運(yùn)用，工件形狀不同，定位表面不同，定位點的布置情況會各不相同，宗旨是使用最簡單的定位方法，使工件在夾具中迅速獲得正確的位置。此工序的夾具我們采用滑閥前蓋Ф25端面、Ф17孔和Ф5.5孔定位，對應(yīng)的定位元件為A型固定式定位銷和B型固定式定位銷。定位分析如下：①滑閥前蓋Ф25端面與A型固定式定位銷端面配合定位，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。②滑閥前蓋Ф17孔與A型固定式定位銷外圓配合定位，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。③滑閥前蓋Ф5.5孔與B型固定式定位銷配合定位，限制一個自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。3.2定位誤差的計算定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。1、移動時基準(zhǔn)位移誤差（式3-1）式中：————A型固定式定位銷孔的最大偏差————A型固定式定位銷孔的最小偏差————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙代入（式3-1）得：=0.019mm+0+0.016mm=0.035mm2、轉(zhuǎn)角誤差（式3-2）式中：————A型固定式定位銷孔的最大偏差————A型固定式定位銷孔的最小偏差————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙————B型固定式定位銷孔的最大偏差————B型固定式定位銷孔的最小偏差————B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙其中：則代入（式3-2）得：則：≈0.1639°

第4章確定夾具夾緊方案在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則。1.工件不移動原則夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承。2.工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠，既要保證工件在加工過中不產(chǎn)生移動和振動，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。3.工件不振動原則對剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。4.安全可靠原則夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。5.經(jīng)濟(jì)實用原則應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好:操作方便、省力，使用性能好。夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。1.夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。2.夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。3.夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。圖4-1夾緊機(jī)構(gòu)圖查《簡明機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3-3得切削力計算公式：由銑13×18槽的工時計算知，，=0.25mm/r，，，由《簡明機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3-3知即≈510×10.059×0.33×0.016×13×20N≈7043N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K=2.153，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為2550N夾緊力遠(yuǎn)大于銑削力，故夾緊可靠。第5章確定夾具對刀導(dǎo)向方案定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖5-1夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度a=14mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表5.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D14-0.014-0.0452085105．714+0.0235對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是銑工字型通槽，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：圖5-2直角對刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖5-3平塞尺圖塞尺尺寸為：表5.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0060.25

第6章夾具體夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成個整體的最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件可靠地定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計時也都必須認(rèn)真加以考慮。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。對夾具體的要求：1、有足夠的強(qiáng)度與剛度，在加工過程中，夾具體在切削力、夾緊力的作用下，應(yīng)不會產(chǎn)生不允許的變形和振動。2、尺寸穩(wěn)定，為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定，對鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理；對焊接夾具體要進(jìn)行退火處理，以削除內(nèi)應(yīng)力。3、對構(gòu)工藝性好，在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，便于制造、裝配和檢驗；體積小、重量輕以便于操作。對于移動或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量一般不宜超過10kg。7.夾具裝配圖1、能穩(wěn)定地保證工件的加工精度用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。2、能減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。3、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)一機(jī)多能根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動，附以不同類型的夾具，即可擴(kuò)大機(jī)床原有的工藝范圍。圖7-1夾具裝配圖

設(shè)計小結(jié)本次設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運(yùn)用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對課本知識的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。首先，我要感謝老師對設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春