缓解阀体、端盖工艺及夹具设计论文

毕业设计报告（论文）报告（论文）题目： 缓解阀体和阀盖的 工艺及工装设计 作者所在系部： 机械工程系 作者所在专业： 机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 完 成 时 间 ： 毕业设计（论文）任务书（理工类） 毕业设计（论文）题目：缓解阀体和阀盖的工艺及工装设计题目来源教师科研课 题纵向课题（）题目类型理论研究（）注：请直接在所属项目括号内打“”横向课题（）应用研究（）教师自拟课题（）应用设计（）学生自拟课题（）其 他（）总体设计要求及技术要点：根据缓解阀体和阀盖机构特征，编制出合适的加工工艺，以方便缓解阀体和阀盖的加工，做出车床和钻床专用夹具设计方案以提高劳动生产率，降低劳动成本，减少劳动量。1、 对零件的作用及零件图上的技术要求进行分析：对零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙以及设计基准等进行分析。2、 制订工艺路线：在对零件进行工艺分析的基础上，制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段。3、 选择定位基准：根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准。4、 选择机床及工、夹、量、刀具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量。5、 结合工序设计两套专用夹具：确定夹具设计方案，绘制结构原理图，选择定位元件，计算夹紧力。工作环境及技术条件：联网计算机一台，有关的技术手册（机械制造工艺手册、机械制造工艺简明手册、切削用量简明手册），solidworks软件，零件图工作内容及最终成果：1、 研究缓解阀体和阀盖制造方法；2、 分析缓解阀体和阀盖结构，画出缓解阀体和阀盖零件图；3、 进行缓解阀体和阀盖的工艺制定；4、 分析缓解阀体专用夹具设计方案并进行设计，画出专用夹具图；5、 完成车床专用夹具装夹的动画制作；6、 做出使用说明书，完成毕业论文。时间进度安排：时间进度安排：第一阶段：搜集资料，学习一些相关知识。写出开题报告，文献综述，英文翻译。（2009-1-5前完成）。第二阶段：借阅、熟悉资料，绘制零件图，对零件图进行工艺分析。（2周）第三阶段：，编制机械加工工艺流程卡片，机械加工工序卡片；考虑夹具方案。（4周）第四阶段：绘制一套夹具的装配图及拆件图。编制（5周）第五阶段：总结，论文编写。（1周）第六阶段：准备毕业答辩。（1周）指导教师签字： 年 月 日教研室主任意见：教研室主任签字： 年 月 日 本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）缓解阀和阀盖的工艺及工装设计课题缓解阀体、端盖工艺制定及夹具设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明 摘 要本文根据缓解阀体、缓解阀盖的具体情况和生产纲领要求，运用“机械制造设计基础”、“机械制造工艺学”、 “机械加工手册”等知识，查阅相关资料，从工艺规程制订与夹具设计两方面出发，介绍了缓解阀体和缓解阀盖的机械加工工艺规程制订与编制过程，编写出工序卡片，并针对其工序中涉及到的车床、钻床专用夹具设计做了具体分析和说明，设计出车床、钻床夹具，并介绍了该车床夹具装夹的动画演示。关键词：缓解阀体、缓解阀盖、工艺规程、专用夹具、工序AbstractAccording to alleviate the body of this article to ease the valve cover and the production of specific program requirements, the use of Design Machinery Manufacturing, Manufacturing Technology, manual machining, such as knowledge, access to relevant information, from the formulation and Fixture Process the design of both the starting introduced to alleviate and mitigate the valve cover body of the machining process and the process of formulating a point of order, the preparation process of the card, and for its processes related to lathe, drilling a dedicated fixture design and has done a detailed analysis shows that the design of lathes, drill jig, and introduced the lathe clamping fixture of the animated demo.Keywords: ease the body, ease the valve cover, technical point of order, special fixtures, processesII 目 录摘 要IAbstractII第1章绪论11.1课题产生背景11.2发展概况11.3机械加工工艺简介21.3.1机械加工工艺现状和发展趋势21.3.2机械加工工艺相关概念21.3.3工艺规程31.3.4机械加工工艺规程设计原则41.3.5制订机械加工工艺规程所需原始资料41.3.6加工工艺规程设计步骤41.4夹具设计51.4.1夹具设计基本要求51.4.2专用夹具设计规范化程序5第2章缓解阀体工艺规程及其车床夹具设计72.1引言72.2工艺设计72.2.1零件工艺分析72.2.2工艺规程制订72.2.3主要工序尺寸及毛坯尺寸确定102.2.4确定切削用量112.3车床夹具设计162.3.1车床夹具简介162.3.2车床夹具主要类型162.3.3车床夹具设计要点172.3.4本夹具设计172.3.5切削力和夹紧力计算172.4钻床专用夹具设计182.4.1设计方案182.4.2钻模设计要点192.4.3夹紧力计算19第3章缓解阀上盖工艺编制203.1零件分析203.1.1零件工艺分析203.1.2工艺规程设计203.1.3主要工序尺寸及毛坯尺寸确定213.1.4确定切削用量22第4章车床夹具动画制作274.1动画制作概述及步骤274.2车床专用夹具动画截图284.3动画的几点说明28总 结29致 谢30参考文献31附 录32 第1章 绪论1.1 课题产生背景毕业设计是培养理工科学生的一个实践性教学环节,也是最后一个教学环节。它是在学完了全部基础课程及专业课程以后,并在一些课程设计的基础上,搜集丰富的资料,进行的一次全面的、系统的基本知识和基本技能的训练。通过设计,主要培养综合运用所学基础知识和基本技能去分析和解决专业范围内的一般工程技术问题的能力,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法,培养我们搜集、查阅、运用资料的能力。通过毕业设计,进一步巩固、扩大和深化所学的基础理论、基本知识和基本技能,提高设计、计算、绘图、编写技术文件以及正确使用技术资料、标准手册等工具书的独立工作能力。通过毕业设计,也能够培养严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风,树立正确的生产观、经济观和全局观,从而进一步强化了向工程技术人员过渡的进程。这次毕业设计的课题就是制造业中的缓解阀体加工工艺及专用夹具设计。在制造业信息化环境中,工艺设计是生产技术准备工作的第一步,工艺规程是进行工装设计制造和决定零件加工方法与加工路线的主要依据,它对组织生产、保证产品质量、提高劳动生产率、降低成本、缩短生产周期及改善劳动条件等都有直接的影响,是生产中的关键工作。工艺知识是制造企业中重要的知识资源之一,是使产品设计变为成品的整个制造过程中的基础资源,它对保证产品质量以及提高企业经济技术效益具有十分重要的作用。夹具的快速设计与制造,己经成为产品快速变换和制造系统新建成或重构后运行的瓶颈,严重地影响制造系统的设计建造周期、系统生产率、质量和成本。目前国内外使用的专用夹具是伴随着大批大量生产的发展而发展出现的,特别是相关机械制造业的发展。专用夹具的使用,一方面缩短了工序时间,降低了加工成本;另一方面,夹具本身的设计制造工时、材料消耗等又增加了工件的成本。因此,在何种生产条件下使用哪种类型的夹具才是经济合理的,也就是夹具的经济性,一直都是夹具结构发展和设计的一个重要话题。1.2 发展概况19世纪初，英国人瓦特发明了蒸汽机，由于这种机器的力量远远大于马匹的力量，所以人们想将它装在车上，来代替人力或畜力，不久就出现了这种机车，后来，尽管人们对蒸汽车进行了改进，但是由于它有着先天不足的弱点，例如车上装的那又大又重的蒸汽机，既要经常停下来添煤加水，操作很不方便，就在人们为蒸汽机车的前途担心时，在1825年9月27日，世界上第一条铁路通车了，火车也就此问世了，后来，随着电的出现，电力机车出现了，它的速度提升了很多，到了1890年，德国和美国先后制成了性能优良的电力机车。随后，电力机车很快用于地铁。法国巴黎由于也为城市交通问题所困扰，便立即投入修建使用电力机车的地铁。随着科技的进步，以计算机技术为主导的现代科学技术迅速发展，有很多地方都实现了自动化、半自动化，火车上的操作也不例外，从早期的手动操作，逐渐向半自动、自动化转变。比如缓解阀早期只能是有司机在操作室拉下拉杆才能缓解，而现在已有了反馈是缓解阀，可以自动缓解了。自解放以后，我国铁路获得了很大的发展，因此火车上的零件也需求量增大了，同时要求也提升了，需要有更高的质量，更高的精度，更高的寿命，更高的安全性等。我国缓解阀的产量在逐年增加，但在一些先进的领域，我国缓解阀所占比例仍然很低。而另一方面，我国一般型号的缓解阀市场已呈现供大于求，而一些先进的却供不应求，但骨干企业正在生产的多数产品从技术角度已应是淘汰产品，发展潜力不大。对于这种情况，有关专家指出，应增加对缓解阀的投入，提升它的生产工艺水平、规模发展和自主开发能力，并应逐步减少行政干预，加强宏观调控，做好缓解阀发展的全面规划，有步骤、有计划地解决技术水平落后、产品系列不全等问题，从而提高缓解阀的产品质量。1.3 机械加工工艺简介1.3.1 机械加工工艺现状和发展趋势近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面 质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。1.3.2 机械加工工艺相关概念（1）机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用：工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据，工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据，工艺规程是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。但是，工艺规程并不是固定不变的，它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结，它可以根据生产实际情况进行修改，使其不断改进和完善，但必须有严格的审批手续。（2）工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意这些问题：技术上的先进性，经济上的合理性，有良好的劳动条件。（3） 制订工艺规程时的原始资料制订工艺规程时的原始资料主要有： 产品图样及技术条件，产品的工艺方案，产品零部件工艺路线表或车间分工明细表，产品的生产纲领（年产量），本企业的生产条件，有关工艺标准，有关设备及工艺装备和资料，国内外同类产品的有关工艺资料。（4）制订工艺规程的步骤计算零件的生产纲领、确定生产类型，分析产品装配图样和零件图样，确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等，拟订工艺路线，确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差，选择设备及工艺装备，确定切削用量及计算时间定额，填写工艺文件。（5）工艺文件格式将工艺文件的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种：机械加工工艺过程卡，机械加工工艺卡片，机械加工工序卡片。1.3.3 工艺规程（1）工艺规程的设计内容工艺规程的设计内容包括：工序的划分，定位基准的选择，毛坯的选择，工艺路线的拟订。（2）工艺规程设计的目的对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。1.3.4 机械加工工艺规程设计原则（1）编制工艺规程应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。 （2）在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。（3）应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到均衡生产。（4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。（5）积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。1.3.5 制订机械加工工艺规程所需原始资料制订零件的机械加工工艺规程时，需具备下列原始资料：产品的全套装配图及零件图。产品的验收质量标准。产品的生产纲领及生产类型。零件毛坯图及毛坯生产情况。零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计。机械加工工艺人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒口位置、模锻件的出模斜度和飞边位置等，以便正确选择零件加工时的装夹部位和装夹方法，合理确定工艺过程。本厂（车间）的生产条件。 应全面了解工厂（车间）设备的种类、规格和精度状况，工人的技术水平，现有的刀、夹、量具规格，以及专用设备、工艺装备的设计制造能力，等等。各种有关手册、标准等技术资料。国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。1.3.6 加工工艺规程设计步骤分析零件工作图和产品装配图 工艺审查 确定毛坯的种类及其制造方法 拟定机械加工工艺路线 确定各工序所需的机床和工艺装备 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。 确定切削用量。 确定各工序工时定额。 评价工艺路线对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。1.4 夹具设计夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。第一节 专用夹具设计的基本要求1.4.1 夹具设计基本要求（1）保证工件的加工精度保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配结构。（4）使用性能好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。（5）经济性好专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单、制造容易，以降低夹具的制造成本。因此，设计时应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。1.4.2 专用夹具设计规范化程序（1） 夹具设计规范化的意义研究夹具设计规范化程序的主要目的在于：保证设计质量，提高设计效率夹具设计质量；指导设计人员有步骤、有计划、有条理地进行工作，提高设计效率，缩短设计周期；可以利用计算机进行辅助设计，实现优化设计，减轻设计人员的负担。利于初学者尽快掌握夹具设计的方法。（2）夹具设计精度的设计原则对一般精度的夹具：第一应使主要组成零件具有相应终加工方法的平均经济精度；第二应按获得夹具精度的工艺方法所达到的平均经济精度，规定基础件夹具体加工孔的形位公差。对精密夹具：除遵循一般精度夹具的两项原则外，对某个关键零件，还应规定与偶件配作或配研等，以达到无间隙滑动等。 （3）规范程序工艺人员在编制零件的工艺规程时，便会提出相应的夹具设计任务书，经有关负责人批准后下达给夹具设计人员。夹具设计人员根据任务书提出的任务进行夹具结构设计。现将夹具结构设计的规范化程序如下。明确设计要求，认真调查研究，收集设计资料确定夹具的结构方案绘制夹具总图 夹具精度校核绘制夹具零件工作图设计质量评估第2章 缓解阀体工艺规程及其车床夹具设计2.1 引言机械制造工艺设计是在完成了大学的全部基础课程、技术基础课程以及大部分专业课程之后进行的。这是一次理论联系实际的训练，因此，它在四年的大学学习生活中占有十分重要的地位。就个人而言，希望能通过这次毕业设计对自己未来将进行的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为以后的工作奠定基础。缓解阀体是用于火车制动装置，由于该技术属于保密技术，对于它的安装及工作得不到生产厂家的介绍和说明，只能根据它的结构原理和技术要求进行工艺的编制。2.2 工艺设计传统的机械制造工艺是以机械制造中的工艺问题为研究对象的一门应用性制造技术学科。机械制造工艺包括零件的毛坯制造、机械加工、热处理等。机体的加工工序路线复杂,具体分为铣、镗、钻、铰、扩、攻丝等,加工的原则一般按照先粗后精、先主后次、先面后孔、基准先行等原则。一个零件的工艺规程的是否合理，直接影响工件的加工生产，合理的工艺规程可以保证和提高产品的质量、提高生产率、降低成本。2.2.1 零件工艺分析由零件图可知，对本零件各加工面的表面粗超度要求不高，但对各孔的位置度都有一定的要求，具体分析如下：以15和51两台阶定位，加工底面，并以此为一定位基准，其上有。以地面和B侧面定位，铣A侧面，在此表面的加工孔有以及倒角等。以A面和孔定位车B侧面，再此表面的加工有倒角等。2.2.2 工艺规程制订（1）确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，能承受较大的应力和作为重要的零件，零件的内腔较为复杂，因此采用铸造，采用两箱铸造。（2）基面的选择基面的选择是编制工艺规程的内容，基面的选择正确与否直接关系到加工质量和生产效率，以及经济效益。在加工过程中，大部分以侧面A或B和孔定位，铣底面时，用两侧台阶定位，铣A侧面时以另一侧面B和底面定位，加工各孔时，以和一侧面定位，各工序详细情况见工序卡片。（3）制定工艺路线本零件工艺路线的制定，应该在保证尺寸精度，形状位置精度等技术要求的前提下，提高生产效率，降低成本，因此采用流水线生产，并配以专用夹具。由于零件的各项加工面的技术要求不是很高，因此采用工序分散，具体如下：1、铣平面粗铣平面半精铣平面保证尺寸15和512、铣侧平面A铣侧面A，保证尺寸953、镗孔粗镗孔精镗孔至通4、车端面，内孔，倒角（8）车端面B，保证尺寸车车车车倒角5、车内孔车车6、镗孔粗镗孔精镗孔镗孔倒角7、检验检验检验8、钻、锪孔钻、锪孔9、钻孔钻孔钻、锪孔钻孔锪孔10、钻孔钻孔钻孔11、钻、锪孔扩孔锪孔锪平孔底12、扩、铰孔扩孔铰孔13、攻螺纹攻螺纹14、钻孔钻孔钻孔去毛刺15、热处理磷化处理煮石蜡16、检验以700Kpa风压试验，各气路及型腔间不得漏气17、总检2.2.3 主要工序尺寸及毛坯尺寸确定“缓解阀体”零件材料为HT200，生产类型为批量生产、毛坯采用两箱造型铸造。查表确定各表面机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：表一：两端面厚度为名称尺寸公差余量车端面B0.542.0mm铣侧面A953mm毛坯98表二：车孔名称尺寸公差余量精车孔+0.221.0mm粗车孔2mm毛坯表三：车孔名称尺寸公差余量精车孔+0.321.0mm粗车孔2.0mm毛坯表四：镗孔名称尺寸公差余量精镗孔+0.330.6mm粗镗孔2.4mm毛坯表五：车名称尺寸公差余量精车孔+0.321.0mm粗车孔2.0mm毛坯表六：镗名称尺寸公差余量精镗0.251.0mm粗镗2.0mm毛坯2.2.4 确定切削用量第一例：1、 加工条件材料：HT200铸件机床：CA6140刀具：YG6车刀，45角车刀夹具：专用夹具2-42、计算切削用量车端面：所选刀具YG6硬质合金可转位车刀，刀杆尺寸B*H=16*25（1）确定切削用量，根据表1-4（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速车孔：所选刀具YG6硬质合金可转位车刀，刀杆尺寸B*H=16*25（1）确定进给量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按CA6140转速表取n=250r/min，实际取车孔：所选刀具YG6硬质合金可转位车刀。（1）确定进给量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按CA6140转速表取n=200r/min，实际车孔：所选刀具YG6硬质合金可转位车刀。（1）确定进给量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定主轴转速按CA6140转速表取n=200r/min，实际车倒角：所选刀具YG6，45度角车刀（1）进给量：手动（2）转速取160r/min（3）切削速度：15.07m/min第二例：1、 加工条件材料：HT200铸件机床：卧式镗床T612刀具：镗刀夹具：专用夹具2-62、计算切削用量车端面：所选刀具YG6镗刀，直接mm（1）确定切削用量（2）确定切削深度 按T612机床进给量选择f=0.52mm/r（3）确定切削速度（4）确定转速按T612机床转速，去n=600mm/min实际切削速度v=69.71m/min精镗孔孔：所选刀具YG6硬质合金刀，圆形镗刀（1）确定进给量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按T612机床转速表，取n=1200r/min实际切削速度v=143.18m/min镗孔：所选刀具YG6，圆柱镗刀。（1）确定进给量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按T612机床转速表，取n=750r/min实际切削速度v=82.43m/min倒角3*45o （1）确定进给量：手动（2）确定转速，选n=160r/min（3）确定切削速度：v=18m/min钻、锪孔加工条件材料：HT200 铸件机床：Z215刀具：高速钢钻头，平底锪钻第三例，计算切削用量钻孔刀具选用高速钢钻头，直径d=8.5mm（1）确定切削用量（2）确定切削速度按Z215机床转速，取n=620mm/min实际切削速度v=16.55m/min钻孔：选用高速钢钻头，直径d=6mm（1）确定进给量（2） 确定切削速度（3）确定转速按Z512机床转速表，取n=850r/min实际切削速度v=16.0m/min锪孔：刀具选择。（1）确定进给量：手动（2）确定切削速度（4）确定转速2.3 车床夹具设计2.3.1 车床夹具简介车床夹具大多安装在车床主轴上，少数安装在车床床鞍上。安装在车床主轴上的夹具除了三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、前后顶尖以及拨盘与鸡心夹头的组合通用车床夹具外，还需设计专用车床夹具。常见的车床专用夹具有心轴类、角铁类、卡盘类、花盘类等4种类型。由于角铁类车床夹具结构不对称，可用于加工壳体、支座、接头等零件上的回转面和端面，所以该工序选用此类夹具。机床夹具是在切削加工中用以准确的确定工件，并将其牢固地夹紧的工艺装备，它的主要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻工人劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能，因此机床夹具在机械制造中占有重要地位。在设计夹具时，注意提高劳动生产率，操作方便， 铸造零件毛坯可以形状复杂，零件体积大，还可有复杂型腔，并且成本低，工艺简单，因此选用HT200铸件。2.3.2 车床夹具主要类型在车床上用来加工工件内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在主轴上；少数安装在床鞍或床身上。后一类属机床改装范畴，应用较少，不做介绍。车床夹具按工件定位方式不同分为：定心式、角铁式、花盘式和圆盘式等。定心式车床夹具：在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具：在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具：这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个T形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。2.3.3 车床夹具设计要点车床夹具与主轴的连接方式：由于加工中车床夹具随车床主轴一起回转，夹具与主轴的连接精度直接影响夹具的回转精度，故要求车床夹具与主轴二者轴线有较高的同轴度，且要连接可靠。通常连接方式有：夹具通过主轴锥孔与主轴连接，夹具通过过渡盘与机床主轴连接。定位及夹紧装置的要求：保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细找正；设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合；车床夹具的平衡及结构要求。 车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性；夹具结构应力求简单紧凑，轻便且安全，悬伸长度尽量小，使重心靠近主轴前支承。为保证安全，夹具体应制成圆形，加具体上的各元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，夹具的结构还应便于工件的安装、测量和切屑的顺利排出或清理。2.3.4 本夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度因而要设计专用夹具。(1)定位方案：此工序是第一道加工工序，所以只能选粗基准为定位基准，铣平面只需限制三个自由度，用一个支撑面即可满足要求，另外，短销可以确定两个自由度，这样就可以满足需要限制五个自由度的工序。 (2)夹紧机构：根据生产率要求，运用手动夹紧就可以了，使用压板通过旋紧螺母M10来压紧工件，实现夹紧。压板主要作用是防止工件在车削产生的震动。(3)夹具与机床连接：夹具通过过渡盘与机床主轴连接，过渡盘与主轴由螺钉夹紧并有螺钉传递扭矩，从而带动夹具转动。(4)定位误差：该夹具是由零件的侧面为定位基准，所以要保证夹具体上侧面与轴向的平行度，及两者之间的距离。两者的尺寸为，定位误差为，由于内孔40mm、46mm的加工是自由公差，所以能满足要求。(5)使用说明 安装夹具时，先将过渡盘装在车床主轴上，再将夹具体安装在过渡盘上，通过配重来找正。夹紧是用两个压板来实现，卸工件时只需松开压板上的螺栓，转动压板，即可向上取出工件。（详细见动画）(6)结构特点 该夹具结构简单，操作方便。2.3.5 切削力和夹紧力计算切削力：查表得：选择M10的螺栓，校核其强度：显然误差分析定位基准和工序基准重合所以，无基准位移误差，此夹具较精确。2.4 钻床专用夹具设计2.4.1 设计方案钻床夹具的主要类型：钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有：固定式钻模、回转式钻模、翻转式钻模、盖板式钻模、滑柱式钻模。盖板式钻模没有夹具体，只有一块钻模板，在钻模板上除了装钻套外，还有定位元件和夹紧装置。加工时，钻模板盖在工件上定位、夹紧即可。盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹，因此结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高。对工件缓解阀体的定位：一面限制三个自由度，一个短销限制两个自由度，一侧面挡销限制一个自由度，共限制了六个自由度，属于完全定位，所以选择盖板式钻模。本钻床设计方法：导向问题：待加工的工件需要钻孔、锪孔和攻螺纹，要选用可换钻套。夹紧问题：以卡抓为媒介，通过旋转手柄，使工件逐渐和夹具接触并夹紧。由于钻削加工的孔尺寸较小，振动不大，故此夹紧可靠。模板：由于此夹具在使用中要经常搬动，故模板的质量不宜过重。该模板结构紧凑，在结构设计上，充分利用了工件的形状特点，在保证使用性能的前提下减轻了质量，方便操作。2.4.2 钻模设计要点 （1）钻套钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套。（2）钻模板 钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上浮动接头， 常见的钻模板有：固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸（分离）式钻模板、悬挂式钻模板。2.4.3 夹紧力计算选用M8的螺栓，校核其强度。第3章 缓解阀上盖工艺编制3.1 零件分析3.1.1 零件工艺分析缓解阀上盖从零件图上可看出，仅一组台阶加工表面和该面上的孔系。以孔同轴线的加工表面，这一组加工表面包括：平面上的的通孔和的孔。以，台阶面上的孔加工，这一组加工包括：钻孔及攻的圆柱螺纹孔。3.1.2 工艺规程设计确定毛坯制造形式：由于零件形状较为复杂，且材料为HT200，故适宜用铸造法生产，零件尺寸较小，且批量生产，为减轻工人劳动强度，采用机器造型。基面选择：是工艺规程设计中的重要工作之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中问题百出更有甚者还会造成零件报废，使生产无法进行。粗基准的选择：对本零件来说，仅有一组加工表面又由于零件为薄壁零件，仅能以未加工表面的另一凸台面定位，这符合组基准的选择原则，又用以保证加工表面与定位，基准之间的尺寸精度，通过凸台面表面定位消除三个自由度，然后用三爪卡盘夹紧。对于精基准而言，主要应考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算，所以对本零件来说，只能以签到工序中以加工表面作为精基准，实现精基准重合。制定工艺路线的出发点：应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置技术能得到合理的保证，在生产纲领已确定为批量生产条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具并尽量使工序集中以提高生产率，除此以外，还应考虑经济效益，以使生产成本尽量下降。经过分析，现确定工艺路线如下：1、车端面，内孔在端面A和台阶面车孔，车孔，车圆角钻孔钻孔锪孔3、检验检验4、钻孔、去毛刺钻钻钻5、攻丝攻丝深106、热处理磷化处理煮石蜡7、检验3.1.3 主要工序尺寸及毛坯尺寸确定缓解阀上盖材料为HT200，硬度为160250HBS，生产类型为成批生产，采用砂型机器铸造，由机械工艺设计简明手册尺寸公差等级为CT8-10，取CT=9加工余量等级MA为G级根据上面加工工艺规程，确定各加工面的机械加工余量工序尺寸和毛坯尺寸如下：工序一表七 工序一加工余量工序尺寸毛坯尺寸工步1端A，40mm43mm工步2孔，工步3孔 ，工序二本工序尺寸为，孔径较小，故不需要预先铸出，在实体上加工即可。工序三本工序工序尺寸为，故先钻后锪，达到要求不需要预先铸出，直接在实体上钻即可。工序四本工序工序尺寸为，孔径都比较小，不需先铸出，直接在实体上钻出。3.1.4 确定切削用量车端面内孔加工条件材料：HT200 铸件机床：CA6140刀具：YG6车刀 R1.5成型车刀夹具：三爪卡盘车端面A及台阶面所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀，刀杆尺寸B*H=16*25（1）确定切削用量，根据表1-4（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速车孔所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀，刀杆尺寸B*H=16*25（1）确定切削用量，根据表1-4（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速车孔（1）确定切削用量，根据表1-4（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按CA6140转速表取实际4、车圆角R1.5所选刀具R1.5圆弧成形车刀确定进给量，手动确定转速钻孔材料：HT200 铸铁机床：Z512刀具：夹具：专用夹具1切削用量4-1 钻孔至通所选刀具高速钢钻头（1）确定切削用量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按CA6140转速表取实际钻、锪孔加工条件材料：HT200 铸件机床：Z512刀具：高速钢钻头，锪钻夹具：专用夹具切削用量4-1 钻孔至通所选刀具高速钢钻头（1）确定切削用量（2）确定切削深度（3）确定切削速度（4）确定转速按Z512转速表取实际锪孔所选刀具锪钻确定进给量 手动确定主轴转速，钻孔、去毛刺加工条件材料：HT200 铸件机床：Z512刀具：，高速钢钻头夹具：专用夹具切削用量10-1 钻孔深15所选刀具高速钢钻头（1）确定切削用量（2）确定切削速度（4）确定转速按Z512转速表取实际钻孔所选刀具高速钢钻头（1）确定切削用量（2）确定切削速度（3）确定转速按512转速表取实际钻孔至通所选刀具高速钢钻头（1）确定切削用量（2）确定切削速度（3）确定转速按Z512转速表取实际第4章 车床夹具动画制作4.1 动画制作概述及步骤Solidworks是一款功能强大的中高端CAD软件，方便快捷是其最大特色，特别是自solidworks2001后内置的animator插件，秉承solidworks一贯的简便易用的风格，可以很方便的生成工程机构的演示动画，让原先呆板的设计成品动了起来，用最简单的办法实现了产品的功能展示，增强了产品的竞争力以及与客户的亲和力。在solidworks中使用animator必须手动启动，系统默认在启动时没有启动animator。方法如下：进入 工具-插件-在animator前的复选框上打勾，点击确定就行了。这时在屏幕上会出现animator的工具栏。1、运行动画生成功能后出现下面页面2、 打开所要进行的动画如以下页面3、 在右端窗口拖动时间线，进行动画时间设置4、 从左边窗口拖动所需要的移动的零件时间键，让其与拖动的时间段相对应5、 从上面窗口拖动零件至所需要的位置；6、 依次操作即可成功。4.2 车床专用夹具动画截图初始位置截图过程中截图最后时的截图4.3 动画的几点说明1、按一下“第一张动画片”按钮，然后录制动画以保证先渲染动画的第一帧。2、设置路径点时，要一次性把所有路径设置完，不然会出现错误。 3、设置动画要合理，不然会发生错误或者转配体散架。总 结通过本次课题为缓解阀体和阀盖的工艺及工装设计的毕业设计，系统的了解了设计一个零件的专用夹具的基本流程和需要注意的问题，明白了分析一个零件的角度和制定工艺规程的切入点，在脑海里勾画出了此类设计的基本轮廓，为以后的工作奠定了一定的基础。当然，本次毕业设计也遇到了很多问题，遇到了很多困难，在不断向老师请教、查阅相关资料、与同学沟通交流，把麻烦一个一个的解决掉，这个过程中学到了很多东西。比如知道了一些软件的功能和在绘图过程中需要注意的问题，知道了怎样安排一个合理的工艺路线，同时也知道了理论和实践的差别。致 谢时光飞逝，四年的大学生活很快就要结束了，在这四年的学习和生活中，非常感谢学校给我提供学习、生活和锻炼自己的平台，感谢景晓华老师等所有给我过帮助和指导的老师，感谢相处四年的同学对我的帮助，感谢一起工作的同事们对我工作的支持。本次毕业论文设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业论文，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，对于这次毕业设计论文，如果没有景晓华老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。非常敬佩景老师的专业水平，尤其她治学严谨和科学研究的精神是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作，将使我终身受益。在此谨向景老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！此时，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里敬请他们接受我诚挚的谢意!同时我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!最后我再次感谢我的母校北华航天工业学院和机械工程系四年来对我的栽培！参考文献1 崇凯 . 机械制造技术基础课程设计指南. 北京：化学工业出版社，20062 王光斗，王春福. 机床夹具设计手册. 上海：上海科技技术出版社，2000.113 孟少农. 机械加工工艺手册. 北京：机械工业出版社，19984 王伯平. 互换性与测量技术基础. 北京：机械工业出版社，20045 林文焕，陈本通. 机床夹具设计M.北京:国防工业出版社，1987.6 徐发仁. 机床夹具设计M.重庆:重庆大学出版社，1996.77 王昆等. 机械设计课程设计M.武汉: 高等教育出版社，19958 邱宣怀. 机械设计M.第四版.北京:高等教育出版社，19979 柯明扬. 机械制造工艺学M. 北京:北京航天航空大学出版社，199510 孟少龙. 机械加工工艺手册第1卷，北京：机械工业出版社，1991。11 金属机械加工工艺人员手册修订组. 金属机械加工工艺人员手册，上海：上海科学技术出版社，1979。11 朱其芳，赵钦新，动力机械与设备制造工艺学，西安，西安交通大学出版社，199912 朱张校，工程材料，北京，高等教育出版社，200613 高国平，机械制造技术实训教程，上海，上海交通大学出版社，200114 徐圣群，简明机械加工工艺手册，上海，上海科技出版社，198915 John A. Vaccari，New Machines for Working Sheetmetal，198916 valve world http:/www.valve-17 http:/www.api-附 录附录一：缓解阀体的工艺规程附录二：缓解阀盖的工艺规程附录三：相关零件图32北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院本科毕业设计（论文）成绩单姓名苏小礼班级B05114学号20054011436入学时间2005.9系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化指导教师景晓华职称讲师设计（论文）起止时间2009.3.242009.6.20设计（论文）题目缓解阀体阀盖工艺及工装设计指导教师评语成绩1指导教师签名年 月 日评阅验收小组评语成绩2评阅人签名年 月 日答辩小组评语成绩3答辩小组负责人签名年 月 日综合评定成绩答辩委员会主任签字： 单位（公章） 年 月 日09/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及CAD设计09/08 20:02 3kN微型装载机设计09/20 15:09 45T旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 C620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计83100308/30 15:37 CPU风扇后盖的注塑模具设计09/20 16:19 GDC956160工业对辊成型机设计08/30 15:45 LS型螺旋输送机的设计10/07 23:43 LS型螺旋输送机设计09/20 16:23 P-90B型耙斗式装载机设计09/08 20:17 PE10自行车无级变速器设计10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造09/08 20:20 T108吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计09/21 13:39 X-Y型数控铣床工作台的设计09/08 20:25 YD5141SYZ后压缩式垃圾车的上装箱体设计10/07 09:20 ZH1115W柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计09/21 15:34 ZXT-06型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6孔的夹具设计08/30 17:5