KCSJ-08阀体加工工艺及钻4-M6螺纹孔夹具设计

全套 CAD 图纸- 1 -机 械 制 造课 程 设 计 (论 文 )题 目: 阀体的机械加工工艺规程及钻 4-M6 螺纹孔夹具设计 全套图纸加 153893706所 在 学 院全套 CAD 图纸- 2 -专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日目 录目 录 - 2 -序 言 - 4 -1 阀体的工艺分析及生产类型的确定 .- 5 -1.1阀体的作用 .- 5 -1.3阀体的工艺分析 - 5 -1.4阀体的生产类型 - 6 -2 确定毛坯、绘制毛坯图 .- 6 -2.1选择毛坯种类 - 6 -2.2毛坯形状的确定 - 7 -2.3毛坯尺寸的确定 - 8 -3 拟定阀体工艺路线 - 8 -3.1定位基准的选择 - 8 -3.2表面加工方法的确定 - 8 -3.3加工阶段的划分 - 9 -全套 CAD 图纸- 3 -3.4工序的集中与分散 .- 10 -3.5工序顺序的安排 - 10 -3.6确定阀体工艺路线 .- 11 -4 工艺装备的选择 - 12 -4.1机床的选用 - 12 -4.2刀具的选用 .- 14 -4.3量具的选用 .- 14 -5加工余量、工序尺寸的确定 - 14 -5.1确定加工余量的目的 - 14 -5.2工序余量的选用原则 - 14 -5.3阀体零件的加工余量 - 15 -6 切削用量、时间定额的计算 .- 15 -6.1切削用量的计算 - 15 -6.1.1粗铣下端面的切削用量计算 .- 16 -6.1.2精铣下端面的切削用量的计算 .- 16 -6.1.3钻 螺纹孔 - 17 -M846.2时间定额的计算 - 17 -6.2.1基本时间 的计算 .- 17 -mt6.2.2辅助时间 的计算 - 18 -a6.2.3其他时间的计算 .- 19 -第 5 章 钻 4-M6 螺纹孔夹具设计 - 19 -5.1 研究原始质料 .- 19 -5.2 定位、夹紧方案的选择 - 21 -5.3 切削力及夹紧力的计算 - 21 -5.4 误差分析与计算 - 23 -5.5 定位销选用 .- 24 -全套 CAD 图纸- 4 -4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .- 25 -5.7 确定夹具体结构和总体结构 .- 26 -5.8 夹具设计及操作的简要说明 - 27 -结论 .- 28 -参考文献 .- 29 -序 言机械制造技术基础学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼：能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。培养了一定的创新能力。全套 CAD 图纸- 5 -通过对拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如互换性与测量技术基础、机械设计、金属切削机床概论、机械制造工艺学、金属切削原理与刀具等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！1 阀体的工艺分析及生产类型的确定1.1阀体的作用题目所给的零件时阀体，主要作用是通过螺纹与其他零件连接，达到控制流体开关、方向、压力及流量。1.2阀体的技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度um形位公差 mm阀体下端面 72 IT10 6.3阀体上端面 72 IT10 6.3阀体前端面 57 IT10 6.3阀体后端面 57 IT10 6.3对于 A垂直度0.0628H7孔 28 IT8 3.235 孔 35 IT12 12.536 孔 36 IT12 12.522H8 孔 22 IT8 3.2对于 B垂直度0.0632H8 孔 32 IT8 3.2对于 B垂直度0.06M8螺纹孔 8 IT13M6螺纹孔 6 IT13全套 CAD 图纸- 6 -1.3阀体的工艺分析阀体是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内孔的精度要求较高，此外还有上下端面，孔端面需要加工，对精度要去也很高。其内孔对孔端面有垂直度要求，因为其尺寸精度，几何形状精度和相互位置精度以及表面质量均影响阀是否能够良好的密封，进而影响其使用性能，因此它的加工时非常关键和重要的作用全套 CAD 图纸- 7 -1.4阀体的生产类型根据设计题目和设计要求确定生产类型是大批大量2 确定毛坯、绘制毛坯图2.1选择毛坯种类毛坯种类的选择主要依据的是以下几种因素：（1）设计图样规定的材料及机械性能；（2）零件的结构形状及外形尺寸；（3）零件制造经济性；（4）生产纲领；（5）现有的毛坯制造水平。由零件图可知零件材料为 HT250，生产批量为大批大量，零件结构一般复杂，所以选择金属型浇铸，因为生产率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸较小，单边余量不大，需要结构细密，能承受较大的压力，所以选择铸件做毛坯。确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2.2毛坯形状的确定毛坯形状应力求接近成品形状，以减少机械加工余量。（1）铸件孔的最小尺寸，根据机械制造技术基础课程设计表 2-7可查得，铸件孔的最小尺寸为 1020mm。（2）铸件的最小壁厚。根据机械制造工艺设计简明手册表 2.2-7查得，铸件的最小壁厚为 4mm。（3）铸件的拔模斜度。铸件垂直于分型面上，需要铸造斜度，且各面的斜度数值应尽可能一致，以便于制造铸模。根据机械制造技术基础课程设计表 2-8可得：铸造方法斜度位置金属性铸造全套 CAD 图纸- 8 -外表面 030内表面 1（4）铸件圆角半径。铸件壁部连接处的转角应有铸造圆角。主要是为减少应力集中，防止冲砂、裂纹等缺陷。一般为邻壁厚度的 1/31/5，中小铸件圆角半径为 35mm。（5）铸件浇铸位置及分型面选择。铸件的重要加工面或主要工作面一般应处于底面或侧面，应避免气孔、砂眼、疏松、缩孔等缺陷出现在工作面上；大平面尽可能朝下或采用倾斜浇铸，避免夹砂或夹渣缺陷；铸件的薄壁部分放在下部或侧面，以免产生浇铸不足的情况。2.3毛坯尺寸的确定选择的毛坯铸造方法是金属模机器造型，零件的最大尺寸250mm，铸件的机械加工余量等级则为 57级（查机械制造技术基础课程设计表 2-11），选择 6级。从机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4中查得全长 94.5mm的加工余量为 2.5mm，即该毛坯尺寸为 99.5mm；全长为 57mm的加工余量为 2.5mm，即该毛坯的尺寸为 62mm，加工余量为 2 mm，即该毛坯的尺寸为 加工余量为 1.5 mm ，即该8H72 H72635毛坯的尺寸为 ， 加工余量为 2 mm，即该毛坯的尺寸为 ，3.5H8 0H82加工余量为 2.5 mm，即该毛坯的尺寸为 ， 加工余量为 1.5 mm，即该3 9.毛坯的尺寸为 。4.3 拟定阀体工艺路线3.1定位基准的选择粗基准的选择作为粗基准的表面平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择阀体上端面和前端面作为粗基准。采用阀体上端面作为精基准加工下端面及以前端面作粗基准加工后端面，可以为后续工序准备好精基准。精基准的选择根据该阀体零件的技术要求和装配要求，选择阀体下端面和后端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准全套 CAD 图纸- 9 -统一”原则。阀体的下端面和后端面是设计基准，选用其作精基准定位加工阀体上端面和前端面以及定位孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。3.2表面加工方法的确定根据阀体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工面 尺寸精度等级 表面粗糙度 加工方案阀体下端面 IT10 6.3 粗铣精铣阀体上端面 IT10 6.3 粗铣精铣阀体前端面 IT10 6.3 粗车精车阀体后端面 IT10 6.3 粗车精车28H7 孔 IT8 3.2 粗镗精镗35 孔 IT12 12.5 粗镗36 孔 IT12 12.5 粗镗22H8 孔 IT8 3.2 粗镗精镗32H8 孔 IT8 3.2 粗镗精镗M8螺纹孔 IT13 钻孔攻螺纹M6螺纹孔 IT13 钻孔攻螺纹3.3加工阶段的划分该阀体加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工和精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（阀体下端面和后端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求，同时粗镗内孔；在精加工阶段主要完成精铣平面和精镗内孔。阀体零件的加工阶段如表加工阶段 加工内容 说 明粗铣上端面基准面加工粗铣下端面以下端面和后端面为基准，精加工各个端面全套 CAD 图纸- 10 -精铣下端面精铣上端面粗车前端面粗车后端面精铣后端面精铣前端面粗镗 孔35H728、粗镗 、孔6粗加工钻螺纹孔 M482、 、 孔相对于8H236后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成精镗 孔35H7、精加工 精镗 、孔6、 、 孔相对于8H236后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成3.4工序的集中与分散选用工序分散原则安排阀体的加工工序。该阀体的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。3.5工序顺序的安排机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即阀体下端面和后端面。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，即阀体的下端面和后端面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工阀体四个端面，在加工阀体的内孔以及钻孔、攻螺纹。热处理工序全套 CAD 图纸- 11 -铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、后各安排一次时效处理。辅助工序在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、终检工序。综上所述，该阀体工序的安排顺序为：基准加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理主要表面精加工。阀体零件的机加工工序安排如表加工阶段 加工内容 说 明粗铣上端面粗铣下端面精铣下端面精铣上端面粗车前端面粗车后端面精车后端面基准面加工精车前端面基准先行，先面后孔先主后次，但次要加工表面的加工并非是安排在最后加工，次要表面的加工要考虑到对主要表面的加工质量的影响粗镗 孔35H728、粗镗 、孔6粗加工钻螺纹孔 M482、 、 孔相对于后8H236端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成精镗 孔35H7、精加工 精镗 、孔6、 、 孔相对于后8H236端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成3.6确定阀体工艺路线工序：粗铣上端面全套 CAD 图纸- 12 -工序：粗、精铣下端面工序：精铣上端面 工序：粗车前端面工序：粗、精车后端面工序：精车前端面工序：镗削孔 （粗镗和精镗在一次装夹中完成）H72835、工序：镗削孔 （粗镗和精镗在一次装夹中完成）36、工序：钻螺纹孔 、钻螺纹孔10M415M82工序 ：攻螺纹 、攻螺纹工序：去毛刺工序：终检阀体零件加工工艺路线如表工序号 加工内容 说明000 锻造毛坯010 粗铣上端面020 粗铣下端面 留下精铣余量030 精铣下端面 达到图纸要求040 精铣上端面 达到图纸要求050 粗车前端面060 粗车后端面 留有精铣余量070 精车后端面 达到图纸要求080 精车前端面 达到图纸要求090 粗镗 孔35H728、 留有精镗余量100 粗镗 、孔6留有精镗余量110 钻螺纹孔 M482120 精镗 孔35H7、 达到图纸要求130 精镗 、 达到图纸要求全套 CAD 图纸- 13 -孔36140 攻螺纹 M482达到图纸要求150 去毛刺 倒角机去除锐边毛刺160 检验入库4 工艺装备的选择4.1机床的选用工序号 加工内容 机床设备 说明000 锻造毛坯 外协010 粗铣上端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适020 粗铣下端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适030 精铣下端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适040 精铣上端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适050 粗车前端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适060 粗车后端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适070 精车后端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适080 精车前端面 X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适090 粗镗 孔35H728、 T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适100 粗镗 、 T618 常用，工作台尺寸，机床电动机全套 CAD 图纸- 14 -孔36 功率均合适110 精镗 孔5H728、 T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适120 精镗 、3孔6T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适130钻螺纹孔 M482Z5125A常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适140攻螺纹 6丝锥150 去毛刺160 检验入库4.2刀具的选用铣刀 镗刀 钻头类型 镶齿端铣刀 单刃镗刀 麻花钻材料 硬质合金 硬质合金 高速钢4.3量具的选用铣平面采用的量具为游标卡尺镗孔采用的量具为塞规和游标卡尺5加工余量、工序尺寸的确定5.1确定加工余量的目的为保证零件质量，一般要从毛坯上切除一层材料。合理的选择加工余量，对保证零件的加工质量、提高生产率和降低成本都有很重要的意义。若余量确定的过小，则不能完全切除上道工序留在加工表面上的缺陷层和各种误差，也不能补偿本道工序加工时工件的装夹误差，影响零件的加工质量，造成废品；余量确定的过大，不仅增加了机械加工量，降低了生产率，而且浪费原材料和能源，增加了机床与刀具的消耗，使加工成本升高。所以合理确定加工余量是一项很重要的工作。全套 CAD 图纸- 15 -5.2工序余量的选用原则（1）为缩短加工时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量（2）加工余量应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。（3）要考虑零件热处理时引起的变形（4）要考虑所采用的加工方法、设备以及加工过程中零件的可能变形。（5）要考虑被加工零件的尺寸，尺寸越大，加工余量越大。因为零件的尺寸增大后，由切削力、内应力等引起零件变形的可能性也增大。（6）选择加工余量时，还要考虑工序尺寸公差的选择。因为公差决定加工余量的最大尺寸和最小尺寸。其工序公差不应超过经济加工精度的范围。（7）本道工序余量应大于上道工序留下的表面缺陷层厚度（8）本道工序的余量必须大于上道工序的尺寸公差和几何形状公差。5.3阀体零件的加工余量根据机械制造技术基础课程设计手册表 5-375-56确定孔、表面、螺纹的加工余量如下表：加工工序 粗加工余量 精加工余量下端面 1.5 1.0上端面 1.5 1.0后端面 1.5 1.0前端面 1.5 1.0351.5H7281.2 0.81.2 0.831.5 1.061.5M41.0821.2全套 CAD 图纸- 16 -6 切削用量、时间定额的计算6.1切削用量的计算根据加工余量来确定铣削背吃刀量。粗铣时，为提高切削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完。半精铣时，背吃刀量一般为 0.52mm；精铣时一般为 0.11mm 或更小。6.1.1粗铣下端面的切削用量计算（1）背吃刀量的确定 根据下端面的机械加工余量及粗铣时背吃刀量的确定原则，确定背吃刀量为 1.5mm（2）进给量的确定 由表 1.4切削用量简明手册，在粗铣铸铁、刀杆尺寸为 16mm 25mm、 以及工件直径为 60100mm 时map3f=0.61.2mm/r所以选择 f=1.0mm/r（3）铣削速度的计算 由表 1.11切削用量简明手册，当用 YG6硬质合金铣刀铣削 166181Mpa 灰铸铁, ,f 1.0mm/r,切削速度bmap31=80m/min。切削速度的修正系数为 （参见 1.28切206.1.8501.20. vk削用量简明手册），故 min/.9in/6.81vci/7.40i/750 rrDn选择 in/41rnc这时实际切削速度 min/5.960417c 6.1.2精铣下端面的切削用量的计算（1）背吃刀量的确定 取 。map1全套 CAD 图纸- 17 -（2）进给量的确定 精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。查表1.6切削用量简明手册，当表面粗糙度为6.3m， ，=96.5m/min 时，f=0.3 0.35mm/r。aRmp1选择 f=0.3mm/r。（3）铣削速度的计算 根据表 1.11，当 时，,186MPab,4.1mprf/38.0切削速度的修正系数为 1，故 。min,/156 in56ci/4.2in/750 rrDc6.1.3钻 螺纹孔84（1）选择高速钢麻花钻头的切削用量A、按加工要求决定进给量：当加工精度为 IT12IT13 精度， 时，md50。rmf/53.0由于 ，故应乘孔深修正系数 ，则7.61dl 95.0lfkrmrf /50./9.B、按钻头强度决定进给量；当 ， ，钻头强度允许的进给MPab18md60量 。rf/1.C、按机床进给机构强度决定进给量：当 ，机床进给b5.2,20机构允许的轴向力为 8800N，进给量为 0.53 。r/（2）选择高速钢麻花钻头的切削速度由表 2.15切削用量手册，HBS=161181MPa 的灰铸铁， 。min/15c切削速度的修正系数为： ，故85.0vkin/45.170min/2185.01 rrdvcn 全套 CAD 图纸- 18 -6.2时间定额的计算6.2.1基本时间 的计算mt（1）粗铣上端面 zjfMlt21式中 mm,故.583l min204.i.140583mt（2）精铣上端面 zjfMlt21式中 mm,故.583l min26.10i.462583mt上下端面相互对称，所以所用的加工时间是相同的。（3）粗铣后端面 zjfMlt21式中 mm,故48l min17.0i.418mt（4）精铣后端面 zjfMlt21式中 mm,故48l min72.0i.14628mt全套 CAD 图纸- 19 -6.2.2辅助时间 的计算at辅助时间 与基本时间 之间的关系为 =（0.150.2） ，取atmtatmt=0.15 ，则各工序的辅助时间分别为：atm粗铣上端面的辅助时间： =0.15 0.204 60=1.836sat精铣上端面的辅助时间： =0.15 0.126 60=1.134s粗铣后端面的辅助时间： sta 053.167.015精铣后端面的辅助时间： =0.15 0.072 60=0.648s6.2.3其他时间的计算除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于阀体的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间 是作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间 是作业时间的bt xt2%4%，均取为 3%，则各工序的其他时间（ + ）可按关系式（3%+3%） （btx + ）计算，它们分别为：atm粗铣下端面的其他时间： + =6% （0.204 60+1.836）=0.8445sbtx精铣下端面的其他时间： + =6% （0.126 60+1.134）=0.5216s粗铣后端面的辅助时间： + =6% (0.117 60+1.053)=0.4822s1btx精铣后端面的其他时间： + =6% （0.072 60+0.648）=0.298s第 5 章 钻 4-M6 螺纹孔夹具设计5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工钻 4-M6螺纹孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。一、机床夹具定位元件全套 CAD 图纸- 20 -工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。（一）工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉（图 a）用于支承精基准面；球头支承钉（图 b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图 c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图6-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图6-2所示。平面型支承板（图 a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图 b），在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。图6-2 常用支承板的结构形式3可调支承 常用可调支承结构形式如图6-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图6-3 常用可调支承的结构形式(二) 工件以孔定位常用定位元件1定位销 图6-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组全套 CAD 图纸- 21 -合定位时，则应选用图 c所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图 d）限制三个自由度。图6-6 固定式定位销的结构形式5.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工，底面进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一销再加上一 V 型块定位的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。5.3 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头。则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=C d f k 3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(F07.1)92()103.FnHBF=420 1.0.8635723(N转矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTT=0.206 )(34.170.3518.02 MN功率 P =mKWdV26.90全套 CAD 图纸- 22 -在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;K 加工性质系数，1.1;2K 刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数 , 1.14则 F =KF=1.5/ )(42391.1. N钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT2670534.取 .fF =4416f )(6.41.NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： FKW安全系数 K可按下式计算有： 6543210式中： 为各种因素的安全系数，查参考文献5表 可得： 6 1201.301.56C125223PKf全套 CAD 图纸- 23 -所以有： 193.08()KCWFN76P5.()Kf该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F夹与切削力之间的关系 F夹KF轴向力：F 夹KF （N）扭距：N93.103.24.05.14.3108.90 MYFXKfdCm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数 321K由资料机床夹具设计手册查表 可得：721切削力公式： 式（2.17）Pf KfDF75.02.14式中 5mr/3.查表 得： 82195.0)1(6.HBp即： 69.0NFf实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表 得：12KWf安全系数 K可按下式计算，由式（2.5）有： 6543210式中： 为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表 可得： 25.01.32.10.21K所以 )(465698NFWf由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。全套 CAD 图纸- 24 -5.4 误差分析与计算该夹具以一销定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj与机床夹具有关的加工误差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj 由参考文献5可得：销的定位误差 ：11minDWd1 21min2min.DdDdJarctgL其中：，10.52Dm20D，d.3dm， 1min2min40.63DW.2Jm 夹紧误差 ： cos)(inmaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl查5表 1215 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos.8jym 磨损造成的加工误差： 通常不超过Mjm05. 夹具相对刀具位置误差： 取AD1.全套 CAD 图纸- 25 -误差总和： 0.85.3jwm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.5 定位销选用本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位，其参数如下表：表 3.1 定位销Dd H 公称尺寸允差1h1b1dC120 16 20 0.01122 5 1 4 M12 4 14.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图 6.1 可换钻套全套 CAD 图纸- 26 -表d D D1 H t基本 极限偏差 F7基本 极限偏差 D601 3 +0.010+0.004611.8 4 71.82.6 5 86 9 -2.63+0.016+0.00633.36+0.016+0.008 93.34 7 1045 8 118 12 1656+0.022+0.01010+0.019+0.0101368 12 1510 16 20810+0.028+0.013 15 181012 18+0.023+0.0122212 20 251215 22 260.0081518+0.034+0.01626 3016 28 361822 30+0.028+0.015342226 35 3920 36 HT2002630+0.041+0.02042 463035 48+0.033+0.0175225 HT200 563542 55 594248 62 660.0124850+0.050+0.02570+0.039+0.0207430 56 670.040钻模板选用钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。全套 CAD 图纸- 27 -5.7 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方全套 CAD 图纸- 28 -便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。5.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。全套 CAD 图纸- 29 -结论阀体的加工工艺及夹具设计，主要是对阀体的加工工艺和夹具进行设计。阀体的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线，机械加工余量和切削用量、基本工时的确定，夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时，因定位基准选择不合理，出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小，尺寸等不合理，而达不到夹紧的目的，也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过 2个月自身的不断努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。全套 CAD 图纸- 30 -参考文献1 杨叔子，机械加工工艺师手册。北京：机械工业出版社 2001.82 陆剑中，孙家宁，金属切削原理与刀具。北京：机械工业出版社 2005.13 梁旭坤，焦建雄，机械制造基础（公差，配合，材料热加工分册）。长沙：中南大学出版社 2006.64 王先逵，机械制造工艺学（第二版）。北京：机械工业出版社 2006.15 李益民，机械制造工艺设计简明手册。北京：机械工业出版社6 成大先，机械设计手册。北京：化学工业出版社 2008.17 龚定安等主编，机床夹具设计，西安交通大学出版社 19998 数字化手册编委会，设计夹具设计手册，机械工业出版社 2009.29 于光国，马俊，张兴发，机床夹具设计。重庆：重庆大学出版社，1995.1210 张世友，箱体类零件加工工艺分析。哈尔滨技师学院，哈尔滨，科技信息2010.2（17）11 王凡 宋建新主编，实用机械制造工艺设计手册，机械工业出版社 2008.12 于靖华，基于特征的箱体零件 CAPP系统的研究。大连，大连大学机械工程学院10012265(2006)0600940313 王先逵主编 机械加工工艺手册（第二版）1 工艺基础卷 北京：机械工业出版社 2006.1214 王先逵主编 机械加工工艺手册单行本（车削，镗削加工） 北京：机械工业出版社 2008.615 王先逵主编 机械加工工艺手册单行本（钻削，扩削，铰削加工） 北京：机械工业出版社 2008.616 戴曙主编 金属切削机床 北京：机械工业出版社 1993.517 T. Ramayah and Noraini Ismail. Process Planning and Concurrent Engineering，200818 Charles F.Carter,JR. Rapid Manufacturing Technology for Casting Mould，1999