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第四章 工序6 精車端面及Φ50孔，同時(shí)倒角夾具設(shè)計(jì)
4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明
車床夾具主要用于工序6 精車端面及Φ50孔，同時(shí)倒角。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。主要用于CA6140車床上面。
（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。
角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。
花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱，要注意平衡。
（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。
4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求
當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。
當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。
工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。
（2）夾具與機(jī)床主軸的連接
車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。
心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。
根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：
1)對(duì)于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。
2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。
圖1-b所示的過渡盤，其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。
對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長(zhǎng)錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。
圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。
圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接
過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊(cè)
4.3 定位機(jī)構(gòu)
由零件圖分析加工工序6 精車端面及Φ50孔，同時(shí)倒角夾具的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下：
選擇一面2銷進(jìn)行定位本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷和短削邊銷進(jìn)行設(shè)計(jì)。
由加工工藝孔工序簡(jiǎn)圖可知兩工藝孔中心距。
由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為
所以兩工藝孔的中心距為134，而兩工藝孔尺寸為Φ9孔。
根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下：
圖4.2 兩銷分析圖
（1）、確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差
==
4.4夾緊機(jī)構(gòu)
選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：
1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；
2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。
3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。
4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。
分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：
圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
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)。
5.4 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：
① 粗車切削力：查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》P104表，得車削切削力計(jì)算公式：
圓周分力Fc = 902 Kp
徑向分力Fp = 2383Kp
軸向分力Ff =3326Kp
其中——背吃刀量 2.3mm
f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.16mm
Vc—切削速度m/min 60
Kp—修正系數(shù)1.08
所以切削時(shí)的各切削力
Fc1= 566.8N
Fp2=801.5N
Ff3= 416.4N
精車切削力：——背吃刀量0.5mm
f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 0.13mm
Vc—切削速度m/min 38
Kp—修正系數(shù) 1.08
所以切削時(shí)的各切削力
Fc1= 105.45N
Fp2= 57.23N
Ff3= 97.96N
4.5零件的車床夾具的加工誤差分析
工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示，在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：
（1）定位誤差
（1）、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
=
=
(2)、轉(zhuǎn)角誤差
其中：
（2）夾具誤差
夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對(duì)安裝基面C的平行度誤差是0.01.
（3）安裝誤差
因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。
（4）加工方法誤差
如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素。一般取
=/3=0.05/3=0.017mm
零件的車床夾具總加工誤差是：
精度儲(chǔ)備：
故此方案可行。
4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
4.6 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說明
（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。
（2）當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。
（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。
工學(xué)院
課程設(shè)計(jì)報(bào)告
課程名稱： 制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師： 聶信天
班 級(jí)： 車輛132
姓 名： 龍?jiān)坪?
學(xué) 號(hào)： 30313205
學(xué) 期： 20 15 —20 16 學(xué)年 第 2 學(xué)期
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院教務(wù)處印
工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告
目 錄
第1章 零件分析 2
1.1 零件作用分析 2
1.2 零件工藝分析 3
第2章 確定毛坯、畫毛坯 4
2.1選擇毛坯種類 4
2.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量 5
2.3 繪制毛坯圖 6
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
3.1 基面、基準(zhǔn)的選擇 4
3.2 制定工藝路線 5
3.2.1加工階段的劃分 5
3.2.2工序的確定 5
3.2.3 工藝路線設(shè)計(jì) 6
3.3 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡 9
第4章 半精銑下端面工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì) 9
4.1 切削用量的確定及校核 10
4.2 工件自由度分析及定位方案的確定 11
4.3 夾緊力的計(jì)算 11
4.4 定位誤差分析 12
4.5 操作說明 12
13
項(xiàng)目
內(nèi)容
說明
1. 零件的分析
2. 確定毛坯 畫毛坯
3. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
4.鉆Φ16孔工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)
1.1 零件的作用
題目給出的零件是閥體。閥體的主要作用是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。因此閥體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和流體的運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。如下，圖一是我們的閥體三維圖。
圖一
1.2 零件的工藝分析
由閥體零件圖可知。它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工?？紫捣植加谏舷虑昂?個(gè)端面。此外上表面還需加工4個(gè)螺紋孔。因此可將其分為3組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下：
（1）以S=148X46的下底面面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：下底面的銑削加工；其中有表面粗糙度要求為；
（2）以上端面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工；4- M6螺紋孔加工，以及一直徑Φ30、主直徑為Φ16的沉頭孔加工，該孔無表面粗糙度要求；
（3）以前后端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：前后端面，有表面粗糙度要求為
（4）Φ50孔，要求與前后端面垂直，無表面粗糙度要求
（5）Φ9孔， 無表面粗糙度要求
（6）Φ11孔，無表面粗糙度要求
2.1選擇毛坯種類
機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個(gè)因素。
（1）材料的工藝性能
材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。
（2）毛坯的尺寸形狀和精度要求
毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。
（3）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。
本閥體零件材料為HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用灰鑄鐵材料，零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，采用機(jī)器造型，鑄造公差等級(jí)為11級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工余量
根據(jù)零件圖估算鍛件的重量 ，包容體重量 ,鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) ,較復(fù)雜，零件材料為灰鑄鐵。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2-1,2-3.2-5得鍛件機(jī)械加工余量及尺寸公差（由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機(jī)械加工過程的方便，將外圓表面的總加工余量統(tǒng)一為一個(gè)值。
端面毛坯尺寸為
孔的毛坯尺寸為
鑄件的機(jī)械加工余量RMA取1.5
零件尺寸（mm）
單面加工余量（mm）
毛坯尺寸（mm）
148
2.4
152.8
106
2.4
110.8
64
2.3
68.6
Φ50
2.2
45.6
Φ11×2
2.2
45.6
Φ9×4
2.2
0
Φ30
2.2
25.6
Φ16
2.2
0
M6×4
2.2
0
2.3 繪制毛坯圖
3.1.1基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
①粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。
②若必須首先保證工件的某些重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面做粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。
③若需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面做粗基準(zhǔn)。
④應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。
⑤粗基準(zhǔn)一般只使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證往閥體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從閥體的零件圖分析可知該零件的加工表面比較多，粗基準(zhǔn)可選為兩個(gè)，這里選擇該零件的上端面以及中心孔的內(nèi)輪廓面作為粗基準(zhǔn)，分別以這兩面為基準(zhǔn)對(duì)零件進(jìn)行裝夾定位及加工。
3.1.3精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇原則：
①基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。
②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。
③互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。
④自為基準(zhǔn)原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)
⑤此外，還應(yīng)選擇工件上精度高、尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。
閥體的精基準(zhǔn)選擇時(shí)考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)確。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。粗基準(zhǔn)的選擇，采用零件的中心孔的內(nèi)圓面及上端面作為定位的粗基準(zhǔn)，使得零件達(dá)到完全定位。而在此基礎(chǔ)上，考慮到基準(zhǔn)重合、便于裝夾的問題，則選取下端面與其上的孔作為加工的精基準(zhǔn)。
3.2制定工藝路線
3.2.1加工階段的劃分
零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段：
①粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。
②半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。
③精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求。另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般為IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra10～1.25μm。
此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。本次閥體加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)中，由于零件加工表面及孔的精度要求并不是很高，因此只需劃分為粗加工、精加工兩個(gè)階段即可滿足要求。
3.2.2工序的確定
對(duì)個(gè)表面的加工要粗、精分開，先粗后精，多次加工，已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應(yīng)安排在最后。
為了提高零件的機(jī)械性能和消除內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序，如調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理等，一般應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前。
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。閥體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以上下端面互相定位半精加工。第二個(gè)工序是加工定位用的Φ50孔。上下端面加工完成后一直到閥體加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。對(duì)于閥體，需要精加工的是孔前后端平面，按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
3.2.3工藝路線設(shè)計(jì)
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以上端面后端面為粗基準(zhǔn)，粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn)，粗-半精銑上端面
V
以下端面、上端面為精基準(zhǔn)，精鏜Φ50孔
VI
以上端面、下端面、Φ50孔為為精基準(zhǔn)，半精銑前后端面
VII
以上端面、前端面、后端面為精基準(zhǔn)，鉆4XΦ9孔
VIII
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn)，精鏜Φ30孔
IX
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn)，鉆Φ16孔
X
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn)，鉆2XΦ11孔
XI
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn)，鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
方案一：
方案二：
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以Φ50孔、前端面為粗基準(zhǔn) 粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn)、前后端面為粗基準(zhǔn) 鉆4×Φ9孔
V
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-精鏜Φ50孔
VI
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-半精銑上端面
VII
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-半精銑前、后端面
VIII
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 粗-精鏜Φ30孔
IX
以下端面、4×Φ9孔為精基準(zhǔn) 鉆Φ16孔
X
以下端面、4×Φ9孔、后端面為精基準(zhǔn) 鉆2×Φ11孔
XI
以下端面、4×Φ9孔、后端面為精基準(zhǔn) 鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
兩種方案都依照工序集中原則組織工序，優(yōu)點(diǎn)是工藝路線短，減少工件的裝夾次數(shù)，易于保證加工面相互位置精度，使需要的機(jī)床數(shù)量少，減少工件工序間的運(yùn)輸，減少輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)的時(shí)間，同時(shí)產(chǎn)量也較高。
方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面再加工孔，而方案二是先加工孔再加工端面，違背了先面后孔的原則，綜合考慮確定具體的加工路線如下:
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
I
鑄造
II
時(shí)效處理
III
以上端面后端面為粗基準(zhǔn)，粗-半精銑下端面
IV
以下端面為精基準(zhǔn)，粗-半精銑上端面
V
以下端面、上端面為精基準(zhǔn)，精鏜Φ50孔
VI
以上端面、下端面、Φ50孔為為精基準(zhǔn)，半精銑前后端面
VII
以上端面、前端面、后端面為精基準(zhǔn)，鉆4XΦ9孔
VIII
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn)，精鏜Φ30孔
IX
以下端面、底面兩孔、前端面為精基準(zhǔn)，鉆Φ16孔
X
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn)，鉆2XΦ11孔
XI
以下端面、底面兩孔、后端面為精基準(zhǔn)，鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6
XII
去毛刺
XIII
檢驗(yàn)入庫
3.3 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡
4.1切削用量的確定及校核（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》）
加工材料——灰鑄鐵，HT200
工藝要求——2塊寬度a=29mm，長(zhǎng)度l=46mm的平面，精度為H12-H13
機(jī)床——雙立軸圓工作臺(tái)銑床
1.選擇銑刀
硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)
2.選擇切削用量
1）銑削深度：
2）每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
3）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
， 式（1.1）
實(shí)際銑削速度： 式（1.2）
進(jìn)給量： 式（1.3）
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
4）檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
根據(jù)表3.23，當(dāng)σb≥200MPa，ae≤72mm，ap≤4.2mm，z=4，，近似為
Pcc=1.67kW
根據(jù)X51立式銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為PcM=1.95kW
故Pcc
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