閥蓋工藝及鉆4個(gè)孔的夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】

閥蓋工藝及鉆4個(gè)孔的夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,工藝,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 學(xué) 院： 機(jī)械電子工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)及其自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 年12月 目 錄 1 課程設(shè)計(jì)的題目···································5 2 課程設(shè)計(jì)時(shí)間······································5 3 課程設(shè)計(jì)的目的及其要求····························5 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容··········································6 4.1 零件的分析······································6 4.2零件的工藝分析···································6 4.3毛坯設(shè)計(jì)·········································7 4.4選擇加工方法，擬定工藝路線·······················8 4.5加工設(shè)備及刀具、夾具、量具的選擇················9 4.6切削用量的選擇··································10 4.7基本加工時(shí)間的確定·······························11 5、心得體會(huì)·········································14 6、參考文獻(xiàn)·········································15 摘　要 設(shè)計(jì)“閥蓋”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合， 鍛煉了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在這個(gè)過(guò)程中我獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)可以提高生產(chǎn)的效率，提高公司利潤(rùn)。可以更精確的加工零件，也方便了操作者。 Abstract Design: Design "valve cover" of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification. Design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem-solving skills, I am in the process of analyzing and solving independent parts Machinery Manufacturing Technology, a machine tool design Fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation. 1、課程設(shè)計(jì)的題目 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂及夾具設(shè)計(jì) 2、 課程設(shè)計(jì)時(shí)間 2020年12月7日——2020年12月20日 3、課程設(shè)計(jì)的目的及其要求 3.1 課程設(shè)計(jì)的目地 機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)分析處理生產(chǎn)工藝問(wèn)題的能力，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)理論知識(shí)，掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來(lái)從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。 另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，應(yīng)使學(xué)生在下述各方面得到鍛煉： 3.1.1 熟練的運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)先修課程中的基本理論，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決某一個(gè)零件在加工中基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問(wèn)題，從而保證零件制造的質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。.從而培養(yǎng)制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力， 3.1.2通過(guò)夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，進(jìn)一步提高夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(包括設(shè)計(jì)計(jì)算、工程制圖等方面)的能力。 3.1.3熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。 3.1.4在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和獨(dú)立工作的能力。 3.2 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求 3.2.1對(duì)零件圖進(jìn)行工藝分析。 3.2.2對(duì)零件進(jìn)行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。 3.3.3進(jìn)行切削用量、機(jī)械加工時(shí)間等的計(jì)算和查表。 3.3.4填寫機(jī)械加工工序卡片。 3.3.5對(duì)指定工序提出工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書。 3.3.6根據(jù)工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書（教師指定）進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)方案的確定、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位誤差和夾緊力的計(jì)算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。 3.3.7編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 3.3.8進(jìn)行課程設(shè)計(jì)答辯。 4，設(shè)計(jì)內(nèi)容 4.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 4.1.1 零件的分析 閥體，泵體等均屬于箱體類零件。其主要作用是用于支承，包容，保護(hù)運(yùn)動(dòng)零件或其他零件。 本題目的閥體是球閥中的主體零件，它容納閥芯，密封圈，閥桿，填料壓緊套等零件。它的大致形狀類似于三通管，左端方形凸緣上有直徑為50，公差等級(jí)為11級(jí)的孔與閥蓋配合，右端外螺紋作用連接管道，上部直徑18H11孔與閥桿配合，從而起到調(diào)節(jié)流量的作用。 4.2 零件的工藝分析 4.2.1 零件的工藝分析 通過(guò)對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.左右端面粗糙度為3.2，孔M10，此孔為加工其他孔的基準(zhǔn)。 2.φ20外圓面，粗糙度為12.5；φ26外圓，粗糙度為6.3，；φ36外圓左端面，粗糙度為12.5； 3.孔φ7，粗糙度為12.5； 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒(méi)有很難加工的孔，上述各孔的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 4.2.2 生產(chǎn)類型的選擇 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：屬中批量生產(chǎn)。 4.3 毛坯設(shè)計(jì) 4.3.1 選擇毛坯 該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用模鍛成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。 4.3.2 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查2-28表得。 鍛件孔的精鉸：0.05mm.粗鉸：0.95mm.鉆：0.94mm. 4.3.3 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4.3.4 設(shè)計(jì)毛坯 （1）確定圓角半徑 查表得： 外圓角半徑 r=2.5mm 內(nèi)圓角半徑 R=8mm （2）確定模鍛斜度 查表得： 模鍛斜度為：5°～10°。 4.4 選擇加工方法，擬定工藝路線 4.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ68孔為精基準(zhǔn)。 4.4.2 零件表面加工方法的選擇 （1）左右端面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra3.2，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT13，需進(jìn)行粗銑 （2）Φ35孔 公差等級(jí)為IT11，表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行鉆和粗鉸。 （3）M10孔 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT13，表面粗糙度為Ra25，需進(jìn)行鉆，并攻絲。 （4）φ20凹槽及外圓 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT13，粗糙度為12.5，粗車即可。 （5）4-φ7孔并锪孔φ16 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定起公差等級(jí)按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，需進(jìn)行鉆削可達(dá)到要求。 4.4.3 制定工藝路線 工序Ⅰ：粗銑左右兩水平端面。 工序Ⅱ：車φ20凹槽及外圓面。 工序Ⅲ：鉆、攻絲M10的孔。 工序Ⅳ：鉆4-φ7孔及锪孔16。 工序Ⅴ：清洗。 工序Ⅵ:終檢。 4.5 加工設(shè)備及道具、夾具、量具的選擇 4.5.1 加工設(shè)備及工藝裝備的選擇 (1)工序Ⅰ 粗銑臺(tái)階側(cè)面，為提高效率且考慮到是大批量生產(chǎn)，以所選用的機(jī)床使用范圍較廣為宜，因此，選用XA6132型臥式銑床能滿足加工要求。 (2)工序Ⅱ 由于加工零件輪廓尺寸不大，，為減少裝卸刀時(shí)間，因此，都選用CA6140型臥式車床車床比較合適。 (3)工序Ⅲ、Ⅳ 由于孔的尺寸不大，故采用在搖臂鉆床上在鉆用夾具的輔助下進(jìn)行鉆孔效率更高，在鉆模板上設(shè)計(jì)出四個(gè)孔，鉆四個(gè)孔所用時(shí)間最短。 4.5.2 夾具設(shè)計(jì) 1.定位方案 工件以一端面和Φ26外圓為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個(gè)自由度、短圓柱銷限制2個(gè)自由度，共限制了五個(gè)自由度。由于加工的孔是與26共軸線的，所以繞Z軸的旋轉(zhuǎn)不需要限制。 2.夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用彈簧壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)擰螺母實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計(jì)算。 3.導(dǎo)向裝置 采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.3-1999。鉆套高度H=20mm，排削間隙h=5mm. 4.夾具與機(jī)床連接元件 在夾具體上設(shè)計(jì)座耳，用T形螺栓固定。 4.6 切削用量的選擇 4.6.1 切削用量的計(jì)算 （1）鉆孔工步 ①被吃刀量的確定 取ap=9.8mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=538.95r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削 工序號(hào) 工序Ⅴ 工 藝 裝 備 工序Ⅰ X62臥式銑床 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 工序Ⅱ CA6140臥式車床 車刀、游標(biāo)卡尺、四爪卡盤 工序Ⅲ 組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺、專用夾具，絲錐 工序Ⅳ 清洗機(jī) 工序Ⅴ 塞規(guī)、百分表、卡尺等 速度v=nΠd/1000=22.2m/min. (2)粗鉸工步 ①被吃刀量的確定 取ap=0.95mm。 ②進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.45mm/r。 ③切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=150.85 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195 r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nΠd/1000=8.5m/min. 4.7 基本加工時(shí)間的確定 4.7.1 基本時(shí)間tm的計(jì)算 （1）鉆孔工步 根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=12mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（13mm/2）×cot54°+1mm=5.7mm;f= 0.3mm/r;n= 545r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(12mm+1mm+5.7mm)/(0.3mm/r×545r/min)=0.114min=6.86s。 （2） 攻絲 根據(jù)表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表5-42按kr=15°、ap=(D-d)/2=(13.95mm-13mm)/2=0.475mm的條件查得l1=2.8mm；l2=3mm；而l=12mm；f=0.45mm/r; n=195r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tj=（12mm+2.8mm+3mm）/（0.45mm/r×195r/min）=0.203min=12.2s。 4.8 定位基準(zhǔn)及定位元件的選擇 由零件圖可知：根據(jù)頂面四孔的軸線與?26外圓的尺寸要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，?26外圓mm孔及其大端端面已按其加工技術(shù)要求加工，因此，?26外圓mm孔及其大端端面定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿足其面上四孔加工的尺寸要求。 4.9 切削力及夾緊力的計(jì)算 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 切削力公式： 式中 ， 即： 實(shí)際所需夾緊力：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 ，， 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力： 式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： ，，，， 其中： 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：原動(dòng)力計(jì)算公式： 由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 4.9 定位誤差分析與計(jì)算 該夾具以?80H9()孔及其大端端面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔與面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測(cè)量》可知： 取m（中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為、 由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得： (1) 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故 (2) 夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。即： (3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) (4) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5、心得體會(huì) 在這次設(shè)計(jì)中，我明確設(shè)計(jì)目的.綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)了自主動(dòng)手能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái).在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過(guò)很多的錯(cuò)誤,但是這并不影響我學(xué)習(xí)知識(shí)的積極性,我懂的設(shè)計(jì)人員的艱辛,也對(duì)他們的付出表示敬意.經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我有了更充分的自信.我相信一切困難都會(huì)有解決的辦法.同時(shí)通過(guò)這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 6、參考文獻(xiàn) [1]哈爾濱工業(yè)大學(xué) .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機(jī)械制造工藝學(xué)》.陜西科學(xué)出版社.1995。 [3]鄒青 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 . 機(jī)械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》.化學(xué)工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開(kāi)勤 .《機(jī)械零件手冊(cè)》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機(jī)床研究所 .《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 .1997.8。 [8]孟少農(nóng)..《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1991.9。 [9]李慶壽.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1984。 [10]于駿一 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [11]薛源順..《機(jī)床卡具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000。 [12]趙家奇 .《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.10。 [13]陶崇德.葛鴻翰 .《機(jī)床夾具設(shè)計(jì).第二版》.上海：上海科技技術(shù)出版社 .1989。 17