资源描述
蝶阀阀体工艺设计及钻夹具设计摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本次设计的题目是蝶阀主体工艺设计及钻 2-17 凸台面上 5 孔夹具设计，根据老师给的图纸要求进行工艺设计和夹具设计，在掌握零件作用的基础上，对零件的工艺进行分析。针对设计给定的题目，论文里面主要对机床夹具进行设计。本文设计的专用夹具在立式钻床上加工。本夹具体是以保证加工精度，生产效率和便于工人操作为宗旨展开的设计。设计之初我查阅相关数据及国内外关于机床夹具的文献，在看懂零件图的同时对零件的结构和工艺进行分析，明确粗基准和精基准的选择，确定零件的加工余量与毛坯的尺寸、从而确定零件的加工工艺过程、计算各工序的切削用量及工时。最终完成了本次设计所需的夹具。关键词：蝶阀；工艺； 机床夹具AbstractFixture is the clamping device for machining parts, and it is an indispensable device for machining parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy and less use and quantity of functional components. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixture. In the design of special fixture, we should consider the positioning scheme of workpiece, the clamping scheme of workpiece and the design of clamping mechanism, the other parts of the fixture, the structure of the fixture, etc.This design topic is the butterfly valve body process design and drill 2- with 17 convex surface with 5 hole fixture design, according to teachers drawings for process design and fixture design, based on mastering the role of parts, the parts of the process analysis. For the given design topics, the paper mainly on the design of machine tool fixture. The special fixture designed in this paper is machined on vertical drilling machine. This clip is designed to ensure the machining accuracy, production efficiency and easy operation for the purpose of the workers.At the beginning of design I refer to the relevant data and literature at home and abroad on the fixture, structure and process of parts in the read parts map at the same time analysis, clear coarse and fine reference base selection, determine the machining allowance and the size of the blank, so as to determine the parts processing process, calculation of the process of cutting dosage and time. Finally, the fixture needed for the design is completed.Keywords: butterfly valve; process; machine tool fixture目 录第 1 章 序 言 .1第 2 章 零件的分析 .22.1 零件的作用 .22.2 零件的工艺分析 .2第 3 章 工艺规程设计 .33.1 确定毛坯的制造形式 .33.2 基面的选择 .33.2.1 粗基准的选择原则 .33.2.2 精基准选择的原则 .43.3 制订工艺路线 .43.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、切削用量及基本工时的确立 .5第 4 章 夹具设计 .314.1 定位基准的选择 .314.2 切削力及夹紧力计算 .314.3 定向误差分析 .324.4 夹具操作说明 .33总 结 .34参考文献 .350第 1 章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。机座的加工工艺规程及其钻 2-17 凸台面上 5 孔夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用机座来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。1第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用蝶阀(英文：butterfly valve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流作用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于 90 ，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。工业专用蝶阀的特点能耐高温，适用压力范围也较高，阀门公称通径大，阀体采用碳钢制造，阀板的密封圈采用金属环代替橡胶环。大型高温蝶阀采用钢板焊接制造，主要用于高温介质的烟风道和煤气管道。2.2 零件的工艺分析蝶阀主体共有六组加工表面，现分述如下：1、8662 左右端面2、两个 3962 端面3、两个 8639 端面4、30宽 28 的斜面5、3-M201.5-7H、2-20.2 孔、15 孔、6-46、4-12 孔、17 沉孔、2-20 孔、2-M141.5-6g 螺纹、2-14.2 孔、2-5 孔技术要求1、锻件须经固溶处理，锻件不得有裂纹、夹渣等影响强度之缺陷2、未注倒角 0.5x452第 3 章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特殊截面形状。就其制造方法，又可分为热轧和冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型零件。3.2 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3.2.1 粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用 8662 左端面、3962 端和 8639 端面定位。33.2.2 精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.3 制订工艺路线制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产率。此外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工序 01：锻件工序 02：固溶处理工序 03：铣 8662 右端面工序 04：铣 8662 左端面、2-17 凸台及 2-24.3 凹槽工序 05：钻 8662 右端面上 4-12 孔，锪 4-17 孔深 13；钻42-5 孔、扩 14.2 孔，扩 M141.5-6g 的螺纹底孔 12.5，攻M141.5-6g 螺纹，锪沉孔 20工序 06：铣两个 3962 端面工序 07：铣两个 8639 端面工序 08：铣 30宽 28 的斜面工序 09：钻 2-17 凸台面上 5 孔工序 10：钻 3962 上端面上 5 孔、锪沉 15 孔深 16、扩 20.2孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹，钻 4.5 斜孔，钻 2-4 孔工序 11：钻 3962 下端面上 5 孔、锪沉 15 孔深 16、扩 20.2孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹，钻 4.5 斜孔，钻 2-4 孔工序 12：钻 30斜面上 5 孔，锪沉 15 孔深 16、扩 20.2 孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹工序 13：去毛刺工序 14：检验至图纸要求并入库3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定、切削用量及基本工时的确立工序 01：锻件工序 02：固溶处理工序 03：铣 8662 右端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.1d80min/150vz2. 决定铣削用量51）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则 map5.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0fzmin5978110rdvns 按机床标准选取 600wn/in/15i106vw3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为ml86l.1ml32in75402.321fnltwm工序 04：铣 8662 左端面、2-17 凸台及 2-24.3 凹槽工步一：铣 8662 左端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map5.0d80min/150v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap5.02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。6根据表查出 ，则齿/2.0mfzin5978110rdvns 按机床标准选取 600wn/in/15i106mvw3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l86l.01l32in7462.3521fnltwm工步二：2-17 凸台及 2-24.3 凹槽1. 选择刀具刀具选取球面铣刀，刀片采用 YG8,， ，map0.1d5.30min/5.7v2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap0.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin685.3710rdvns 按机床标准选取 600wn/in/1.4i10.7mvw73）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为ml86l0.1ml32in532.021ifnltwm工序 05：钻 8662 右端面上 4-12 孔，锪 4-17 孔深 13；钻2-5 孔、扩 14.2 孔，扩 M141.5-6g 的螺纹底孔 12.5，攻M141.5-6g 螺纹，锪沉孔 20工步一：钻 8662 右端面上 4-12 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md120rmf/47.039.件在加工 12mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18vmin/478120rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/5nin/9.710vw切削工时： ， ， ，ml39l6ml32则机动工时为 in1.425.021ifnltwm工步二：锪 4-17 孔深 1381、加工条件工艺要求：孔径 d=17mm。沉孔，精度 H12H13,用乳化液冷却。机床：选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径 d=17mm 3选择切削用量（1）选择进给量 f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，有。rmf/39.0.（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15， ,0.4/fmrin/35in/0rvrd时 ，切削速度的修正系数为： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK，.1tvK故 min/3.26in/0.75.0135kvc rmrdn49/4.260根据 Z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=500r/mm， 。in/6.13rv4计算基本工时根据公式 fLtm式中， ，l=13mm，入切量及超切量由切削用量手册yl表 2.29 查出 ，计算得，5.2L=（13+2.5）mm=15.5mm 9故有： t= 0.310minmin4.051工步三：钻 2-5 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80d50rmf/47.039.件在加工 5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/637510rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/nin/4.910vw切削工时： ， ， ，ml25l5.ml2则机动工时为 in39.025.6021 ifnltwm工步四：扩 M141.5-6g 的螺纹底孔 12.5利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手册规定，m.1扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.221钻根据机床说明书，选取 mf/5.10min/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按钻床说明书取min/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnwi/7.2108.dvw切削工时： ， ， ，l6l5.31l2则机动工时为min.57.068221 ifnltwm工步五：扩 14.2 孔利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手.122.14册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rmff/87.05. 75.06.钻根据机床说明书，选取 f/5. min/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按钻床说明书取in/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnwmi/0.3182.0dvw切削工时： ， ， ，ll7.1l2则机动工时为in43.0257.68321ifnltwm工步六：攻 M141.5-6g 螺纹11选择 M14mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即 f=1.0mm/rf pmin/20v455r/minin/14201rD按机床选取 n=400r/min切削工时： ， ，l31ml5.12l13则机动工时为 in.0i40.321 ifnlltwm工步七：锪沉孔 201、加工条件工艺要求：孔径 d=20mm，沉孔，精度 H12H13,用乳化液冷却。机床：选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径 d=20mm 3选择切削用量（1）选择进给量 f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，有。rmf/39.0.（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15， ,0.4/fmrin/35in/0rvrd时 ，切削速度的修正系数为： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK，.1tvK12故 min/3.26in/0.175.0135kvc rmrdn49/24.60根据 Z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=500r/mm， 。in/6.13rv4计算基本工时根据公式 fLtm式中， ，l=3mm，入切量及超切量由切削用量手册yl表 2.29 查出 ，计算得，3L=（3+3）mm=6mm 故有： t= 0.060minmin24.056工序 06：铣两个 3962 端面1. 选择刀具刀具选取球面铣刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1d10min/2v2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap5.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin637110rdvns 13按机床标准选取 600wnmin/ri/8.1106dvw3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l62l5.1ml32in08.031ifnltwm工序 07：铣两个 8639 端面1. 选择刀具刀具选取球面铣刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1d10min/2v2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap5.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin637110rdvns 按机床标准选取 600wn/in/8.i10mvw3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l86l5.1l3214min508.12.603821ifnltwm工序 08：铣 30宽 28 的斜面1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀，刀片采用 YG8,， ，map5.1d0min/10v2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap5.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin6375110rdvns 按机床标准选取 600wn/in/2.94i10mvw3）计算工时切削工时： ， ， ，则机动工时为l3l5.1l32in02.6021ifnltwm工序 09：钻 2-17 凸台面上 5 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md50rmf/47.039.件在加工 5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数150.75，则 rmf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书，现取 f/切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/637510rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/nin/4.910vw切削工时： ， ， ，ml8l5.2ml2则机动工时为 in167.025.6021ifnltwm工序 10：钻 3962 上端面上 5 孔、锪沉 15 孔深 16、扩 20.2孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹，钻 4.5 斜孔，钻 2-4 孔工步一：钻 3962 上端面上 5 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md50rmf/47.039.件在加工 5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削16速度 所以min/10vmin/637510rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/nin/4.910vw切削工时： ， ， ，ml29l5.ml2则机动工时为 in23.015.6021ifnltwm工步二：锪沉 15 孔深 161、加工条件工艺要求：孔径 d=15mm。沉孔，精度 H12H13,用乳化液冷却。机床：选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径 d=15mm 3选择切削用量（1）选择进给量 f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，有。rmf/39.0.（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15， ,0.4/fmrin/35in/0rvrd时 ，切削速度的修正系数为： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK，.1tvK故 min/3.26in/0.75.0135kvc 17mrrdvn/58/14.3.2601根据 Z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=600r/mm， 。in/6.rv4计算基本工时根据公式 fLtm式中， ，l=16mm，入切量及超切量由切削用量手册yl表 2.29 查出 ，计算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= 0.096minmin14.0623工步三：扩 M201.5 螺纹底孔 18.5确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80d150rmf/47.039.件在加工 15mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35vmin/6035.180rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/nin/9.3410.vw18切削工时： ， ， ，ml10l75.1ml2则机动工时为 in09.25.60721 ifnltwm工步四：扩 20.2 孔利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手m.18m2.册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.12钻根据机床说明书，选取 mf/5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按钻床说明书取in/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnwmi/3.1082.dvw切削工时： ， ， ，l3l5.1l02则机动工时为in09.57.68021ifnltwm工步五：攻 M201.5-7H 螺纹选择 M20mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即 f=1.5mm/rf pmin/30v478r/minin/2031rD19按机床选取 n=475r/min切削工时： ， ，ml71l5.12ml13则机动工时为 in0.i5.47321 ifnlltwm工步六：钻 4.5 斜孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本MPab80md5.40rmf/47.039.零件在加工 4.5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/7085.41rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/6nin/.810.vw切削工时： ， ， ，ml28l25.ml2则机动工时为 in1.025.6021 ifnltwm工步七：钻 2-4 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f20， 时， 。由于本零MPab80md40rmf/47.039.件在加工 4mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/796410rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/8nin/1010vw切削工时： ， ， ，ml6l.2ml2则机动工时为 in10.25.0821ifnltwm工序 11：钻 3962 下端面上 5 孔、锪沉 15 孔深 16、扩 20.2孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹，钻 4.5 斜孔，钻 2-4 孔工步一：钻 3962 下端面上 5 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md50rmf/47.039.件在加工 5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f21切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/637510rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/nin/4.910vw切削工时： ， ， ，ml29l5.ml2则机动工时为 in23.015.6021ifnltwm工步二：锪沉 15 孔深 161、加工条件工艺要求：孔径 d=15mm。沉孔，精度 H12H13,用乳化液冷却。机床：选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径 d=15mm 3选择切削用量（1）选择进给量 f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，有。rmf/39.0.（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15， ,0.4/fmrin/35in/0rvrd时 ，切削速度的修正系数为： ， ， ，.1TvK.8Mv0.75SvK22，0.1tvK故 min/3.26in/0.175.0135kvc rmrdn8/4.260根据 Z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=600r/mm， 。in/6.13rv4计算基本工时根据公式 fLtm式中， ，l=16mm，入切量及超切量由切削用量手册yl表 2.29 查出 ，计算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= 0.096minmin14.0623工步三：扩 M201.5 螺纹底孔 18.5确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80d150rmf/47.039.件在加工 15mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35vmin/6035.180rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/n23min/9.341065.8ndvw切削工时： ， ， ，mll7.l2则机动工时为 in09.125.607121 ifnltwm工步四：扩 20.2 孔利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手m.8m2.册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书，选取 mf/5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按钻床说明书取in/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnwmi/3.1082.dvw切削工时： ， ， ，l3l5.1l02则机动工时为in09.57.68021ifnltwm工步五：攻 M201.5-7H 螺纹选择 M20mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即 f=1.5mm/rf pmin/30v24478r/minmin/20310rDvn按机床选取 n=475r/min切削工时： ， ，l71l5.12ml13则机动工时为 in0.i5.47321 ifnlltwm工步六：钻 4.5 斜孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本MPab80md5.40rmf/47.039.零件在加工 4.5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数 0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/7085.41rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/6nin/.810.vw切削工时： ， ， ，ml28l25.ml2则机动工时为 in1.025.6021 ifnltwm工步七：钻 2-4 孔25确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md40rmf/47.039.件在加工 4mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vmin/796410rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为i/8nin/1010vw切削工时： ， ， ，ml6l.2ml2则机动工时为 in10.25.0821ifnltwm工序 12：钻 30斜面上 5 孔，锪沉 15 孔深 16、扩 20.2 孔，扩 M201.5 螺纹底孔 18.5，攻 M201.5-7H 螺纹工步一：钻 30斜面上 5 孔确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80md50rmf/47.039.件在加工 5mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.26根据 Z3025 机床说明书，现取 rmf/25.0切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/10vin/637510rdvws 根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为mi/nin/4.910vw切削工时： ， ， ，l4l5.2l2则机动工时为 min97.0125.6021ifnltwm工步二：锪沉 15 孔深 161、加工条件工艺要求：孔径 d=15mm。沉孔，精度 H12H13,用乳化液冷却。机床：选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢锪刀，其直径 d=15mm 3选择切削用量（1）选择进给量 f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，有。rmf/39.0.（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15， ,0.4/fmrin/35in/0rvrd时 ，27切削速度的修正系数为： ， ， ，0.1TvK.8Mv0.75SvK，0.1tvK故 min/3.26in/.75.0135kvc rmrdn8/4.260根据 Z3025 型钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择 n=600r/mm， 。in/6.13rv4计算基本工时根据公式 fLtm式中， ，l=16mm，入切量及超切量由切削用量手册yl表 2.29 查出 ，计算得，7L=（16+7）mm=23mm 故有： t= 0.096minmin14.0623工步三：扩 M201.5 螺纹底孔 18.5确定进给量 ：根据参考文献表 2-7，当钢的f， 时， 。由于本零MPab80d150rmf/47.039.件在加工 15mm 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 rf /35.029.75.04.39.根据 Z3025 机床说明书，现取 f切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/35vmin/6035.180rdvws 28根据机床说明书，取 ，故实际切削速度为min/60rnwin/9.3415.8dv切削工时： ， ， ，l0l7.ml2则机动工时为 in09.125.607121 ifnltwm工步四：扩 20.2 孔利用钻头将 孔扩大至 ，根据有关手m.8m2.册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书，选取 mf/5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ，并按钻床说明书取in/46.5rn，实际切削速度为mi/68rnwmi/3.1082.dvw切削工时： ， ， ，l3l5.1l02则机动工时为in09.57.68021ifnltwm工步五：攻 M201.5-7H 螺纹选择 M20mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ，即 f=1.5mm/rf p29min/30v478r/minin/2031rD按机床选取 n=475r/min切削工时： ， ，l71ml5.12l13则机动工时为 in0.i5.47321 ifnlltwm工序 13：去毛刺工序 14：检验至图纸要求并入库30第 4 章 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，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计工序 09：钻 2-17 凸台面上 5 孔，选用机床：Z525 立式钻床4.1 定位基准的选择以 8632 端面及两个 12 孔定位，8632 端面与支承板相配合，限制三个自由度，12 孔与 A 型固定式定位销相配合限制两个自由度，12 孔与 B 型固定式定位销相配合限制一个自由度，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。4.2 切削力及夹紧力计算 1、钻削力计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（4-1）6.08.2HBDfF钻削力矩 式（4-2）.91T式中： 10.5Dmaxaxmin187491733HBB代入公式（4-1）和（4-2）得1.2frN274056F6.08.53789xxT.192、夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由 FKf21其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取 25.01f31F= +G G 为工件自重zPNfFN4.35121夹紧螺钉： 公称直径 d=8mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级MPaB06MPaBs4801螺钉疲劳极限： B9263.2.1极限应力幅： akma7.51li许用应力幅： MPSa3.li螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss=3.54 取s=4得 Pa120满足要求8.24cHdFMaNc153.经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠4.3 定向误差分析(1)移动时基准位移误差 yj（式 4-3）yj min11XDd式中： 圆柱销孔的最大偏差1 圆柱销孔的最小偏差32圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入（式 4-3）得： =yj min11XDd0.9.16= 25(2) 转角误差（式 4-4）LdXdtg2min2min11 式中： 圆柱销孔的最大偏差1 圆柱销孔的最小偏差D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中： )2(min1i XLgx则代入（式 4-4）得：41082.8.6704.90.9.tg 则： 1.4.4 夹具操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了铰链压板夹紧方式。本工序为镗削余量小，镗削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。3334总 结本次设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图，绘图，设计能力为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中，我进一步加深了对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程，收获颇丰。首先，我要感谢老师对设计的指导。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的，我的机械工艺知识有限，在设计中常常碰到问题，是老师不厌其烦的指导，不断的点拨迷津，提供相关资料，才使设计顺利完成。老师的耐心讲解，使我如沐春风，不仅如此，老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我，在此，我向老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同班同学的支持和帮助，使我更好的完成了设计。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，使我能全身心地投入到学习中，在此，我想对我的父母说：你们辛苦了，我会尽最大的努力来让你们过上最幸福的日子，请相信我。最后，很感谢阅读这篇课程设计的人们。感谢你们抽出宝贵的时间来阅读这篇设计。35参考文献1 张耀宸主编 .机械加工工艺设计手册.北京：航空工业出版社，19892 肖继德，陈宁平主编. 机床夹具设计（第 2 版）. 北京：机械工业出版社 20053 浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册（第 2 版）.北京：机械工业出版社，19954 任嘉卉主编. 公差与配合手册.北京：机械工业出版社，19935东北工学院机械零件设计手册编写组 编. 机械零件设计手册.北京：冶金工业出版社，19836江南大学郑修本主编. 机械制造工艺学（第二版）.北京：机械工业出版社，19997上海理工大学陆剑中，孙家宁主编. 金属切削原理与刀具（第 4 版）.北京：机械工业出版社，20058刘力，王冰主编 . 机械制图（第二版）.北京：高等教育出版社，20049陈于萍，高晓康编著. 互换性与测量技术（第二版）.北京：高等教育出版社，200510张龙勋主编 . 机械制造工艺学课程设计知道书及习题. 北京：机械工业出版社，199911孟宪栋，刘彤安主编 . 机床夹具图册.北京：机械工业出版社，199914江洪，郦祥林，李仲兴编著. Solidworks2006 基础教程（第2 版）.北京：机械工业出版社，2006
展开阅读全文