阀体加工工艺及钻M18底孔夹具设计【含图纸及及档全套】

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Process planning and milling Phi body parts of the 75 convex table and drilling, tapping the 4-M8 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning I 苏州科技学院天平学院本科生毕业设计（论文） 目录 第1章 绪论 1 1．1引言 1 1．2机械加工工艺规程的作用 1 1．3阀体常用材料说明 1 1．4课题背景及发展趋势 2 第2章 工艺规程设计 3 2．1毛坯的制造形式 3 2．2零件分析 3 2．3 基面的选择 4 2.3.1 粗基准的选择原则 4 2.3.2精基准选择的原则 4 2．4制定工艺路线 5 2．5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2．6确定切削用量及基本工时 8 第3章钻M18底孔孔夹具设计 24 3.1研究原始质料 24 3.2定位基准的选择 24 3.3 切削力及夹紧力的计算 24 3.4误差分析与计算 25 3.5 零、部件的设计与选用 26 3.5.1定位销选用 26 3.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用 27 3.6 确定夹具体结构和总体结构 28 3.7夹具设计及操作的简要说明 30 总 结 30 致 谢 31 参 考 文 献 32 34 第1章 绪论 1．1引言 阀体 英文：Valve body 是阀门中的一个主要零部件；根据压力等级有不同的机械制造方法。例如：铸造、锻造等。 中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。 中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。 与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。 1．2机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。） 1．3阀体常用材料说明 1.灰铸件 灰铸件阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下，并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。适用于工作温度在-15～200℃之间，公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。 2. 球墨铸铁 球墨铸铁是铸铁的一种，这种铸铁，团状或球状石墨取代了灰铸铁中的片状石墨。这种金属内部结构的改变使它的机械性能比普通的灰铸铁要好，而且不损伤其它性能。所以，用球墨铸铁制造的阀门比那些用灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在–30～350℃之间，公称压力PN≤4.0MPa的中低压阀门。 适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等。 3. 碳素钢 起初发展铸钢是为适应那些超出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好，并对由热膨胀、冲击载荷和管线变形而产生应力的抵抗强度大，就使它的使用范围扩大，通常包括了用铸铁阀和青铜阀门的工况条件。 适用于工作温度在–29～425℃之间的中高压阀门。其中16Mn、30Mn作温度为–40～400℃之间，常用来替代ASTM A105。适用介质为饱和蒸汽和过热蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩空气、水、天燃气等 1．4课题背景及发展趋势 当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛的发展。 机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。 第2章 工艺规程设计 2．1毛坯的制造形式 零件材料为HT300，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为9级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2．2零件分析 要对该零件的槽、平面和孔进行加工。具体加工要求如下： Ø160mm的端面 粗糙度6.3 Ø 86mm的端面 粗糙度6.3 Ø 57mm的孔 粗糙度12.5 Ø 48H7mm的孔 粗糙度3.2 Ø 70.6H11mm的孔 粗糙度6.3 60mm的孔 粗糙度6.3 Ø 54H7mm的孔 粗糙度3.2 M602-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度6.3 4- Ø14mm的孔 粗糙度12.5 Ø75mm的凸台面 粗糙度12.5 Ø32mm的凸台面 粗糙度12.5 M482-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5 M181.5-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5 4-M8-6H螺纹 公差等级IT6 粗糙度12.5 对其加工的技术要求： 1.铸件应符合JB/T 6431-92《容积式压缩机用灰铸铁技术要求》的规定。 2.铸件表面应光洁，不得有型砂、芯砂、浇冒口、多肉、结疤及粘沙等存在，加工表面不应有影响质量的裂纹、缩松、砂眼和铁豆、碰伤及刻痕等缺陷。 3.未注圆角半径R6。 4.留有加工余量的表面硬度（190%p30）HB。 5.材料:HT300。 2．3 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。 2.3.1 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。 对于类似回转类零件，一般选用外圆面作这定位粗基准，本套设计采用Ø86外圆面作为定位粗基准。 2.3.2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： 1） 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。 2） 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。 3） 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。 4） 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。 5） 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。 由上及零件图知，选用Φ48H7孔、一个Φ14孔及Φ160端面作为定位精基准。 2．4制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 工艺方案一： 工序01铸造 工序02人工时效 工序03车Ø160mm的端面 工序04车Ø86mm的端面 工序05锪Ø57mm深3mm孔，粗镗、半精镗Ø48H7mm孔并倒C1 锪Ø70.6H11深3.5mm孔，镗Ø60mm孔并倒角C1 工序06锪Ø70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗Ø54H7孔 镗Ø54mm孔至Ø56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2 工序07钻4-Ø14mm孔 工序08铣Ø75mm的凸台面 工序09铣Ø32mm的凸台面 工序10 镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2 工序11 钻、攻M181.5-6H螺纹 工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹 工序13 去毛刺 工序14 检验至图纸要求并入库 工艺方案二： 工序01铸造 工序02人工时效 工序03车Ø160mm的端面 工序04车Ø86mm的端面 工序05锪Ø57mm深3mm孔，粗镗、半精镗Ø48H7mm孔并倒C1 锪Ø70.6H11深3.5mm孔，镗Ø60mm孔并倒角C1 工序06锪Ø70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗Ø54H7孔 镗Ø54mm孔至Ø56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2 工序07铣Ø75mm的凸台面 工序08铣Ø32mm的凸台面 工序09镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2 工序10 钻、攻M181.5-6H螺纹 工序11：钻4-Ø14mm孔 工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹 工序13 去毛刺 工序14 检验至图纸要求并入库 工艺方案的比较与分析： 上述两个方案的差别在于，方案一把4-14mm孔的加工放得相对靠前，方案二则相反，采用方案一的好处在于，4-14mm孔早早加工出来，为后面工序的加工，提供了定位基准，节约了后序加工的工时及夹具设计的难度，故采用方案一。 2．5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. Ø160mm端面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。 2. Ø 86mm端面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。 3. Ø 57mm孔的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步镗削即可满足其精度要求。 4. Ø 48H7mm孔的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。二步镗削，粗镗——半精镗即可满足其精度要求。 5. Ø 70.6H11mm孔的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步锪孔即可满足其精度要求。 6. 60mm孔的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步镗孔即可满足其精度要求。 7. Ø 54H7mm孔加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。二步镗孔即粗镗——半精镗可满足其精度要求。 8. M602-6H螺纹 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。 9. 4- Ø14mm孔的加工余量 孔的尺寸不大，采用实心铸造。 10. Ø75mm的凸台面 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步铣削即可满足其精度要求。 11. Ø32mm的凸台面 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。一步铣削即可满足其精度要求。 12. M482-6H螺纹 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，加工余量为MA-E级。 13. M181.5-6H螺纹 M181.5-6H螺纹尺寸小于30，故采用实心铸造。 14. 4-M8-6H螺纹 4-M8-6H螺纹尺寸小于30，故采用实心铸造。 2．6确定切削用量及基本工时 工序01 铸造。 工序02 人工时效 工序03车Ø160mm的端面 1.工件材料：HT300 δb=220MPa 铸造 加工要求：车Ø160mm的端面 刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．计算切削用量 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm 2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm，>1~3mm,以及工件直径为160时，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.16mm/r 3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min) 4)确定机的主轴转速 ns== 316r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与316r/min相近的机床转速为300r/min及400r/min。现选取=300r/min。 所以实际切削速度v=110r/min/。 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1 　　　L=80mm, =2.0mm, =0, =0 tm===1.708(min) 工序04车Ø86mm的端面 1.工件材料：HT300 δb=220MPa 铸造 加工要求：车Ø86mm的端面 刀具：采用刀片的材料为YT15，刀杆尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．计算切削用量 1) 已知毛坯长度方向的加工余量为2.0+0..8 -0。7mm, =2.0mm 2) 进给量f 根据《实用机械加工工艺手册》中表2.4-3,当刀杆尺寸为16×25 mm，>1~3mm,以及工件直径为160时，f =0.10~0.35mm/r 按CA6140车床说明书（见切削手册）取 f =0.16mm/r 3) 计算切削速度，按《切削手册》表1.27,切削速度的计算公式为(寿命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=158.6(m/min) 4)确定机的主轴转速 ns== 587r/min 按机床说明书(见《工艺手册》表4.2-8),与587r/min相近的机床转速为500r/min及600r/min。现选取=600r/min。 所以实际切削速度v=180r/min/。 5) 切削工时，按《工艺手册》表6.2-1 　　　L=43mm, =2.0mm, =0, =0 tm===0.469(min) 工序05锪Ø57mm深3mm孔，粗镗、半精镗Ø48H7mm孔并倒C1 锪Ø70.6H11深3.5mm孔，镗Ø60mm孔并倒角C1 工步一：锪Ø57mm深3mm孔 1、加工条件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，铸件。 工艺要求：孔径d=57mm深3，精度H12~H13,用乳化液冷却。 机床：选用T68镗床专用夹具 2、选择锪孔钻 选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=57mm 3．选择切削用量 （1）选择进给量 按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，当铸铁硬度>200H 有。 （2）计算切削速度 根据《切削用量手册》表2.15，当铸铁硬度=200～220HBS时， , 当d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =838.1r/mm 根据T68型镗床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=800r/mm， 4．计算基本工时 根据公式 式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手册》表2.29查出，计算得， L=（2+6）mm=8mm 故有： t==0.004min 工步二：粗镗、半精镗Ø48H7mm孔并倒C1 1．加工条件 加工要求：粗镗、半精镗Ø48H7mm孔并倒C1，单侧加工余量Z=2.0mm。 机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （1）选择切削深度 由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm (2)选择进给量 根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 选择=150m/min 则 根据《简明手册》表4.2-20～4.2-61，选择，。 （3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=56，， L=（56+1.0+3）mm=60mm 故有=min=0.162min 工步三：锪Ø70.6H11深3.5mm孔 1、加工条件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，铸件。 工艺要求：孔径d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷却。 机床：选用T68镗床专用夹具 2、选择锪孔钻 选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=70.6mm 3．选择切削用量 （1）选择进给量 按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，当铸铁硬度>200H 有。 （2）计算切削速度 根据《切削用量手册》表2.15，当铸铁硬度=200～220HBS时， , 当d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =676.6r/mm 根据T68型镗床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=700r/mm， 4．计算基本工时 根据公式 式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手册》表2.29查出，计算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t==0.034min 工步四：镗Ø60mm孔并倒角C1 1．加工条件 加工要求：镗Ø60mm孔并倒角C1，单侧加工余量Z=2.0mm。 机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （1）选择切削深度 由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm (2)选择进给量 根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 选择=150m/min 则 根据《简明手册》表4.2-20～4.2-61，选择，。 （3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=36.5，， L=（36.5+2.0+3）mm=41.5mm 故有=min=0.056min 工序06锪Ø70.6H11深3.5mm孔；粗镗、半精镗Ø54H7孔 镗Ø54mm孔至Ø56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2 工步一：锪Ø70.6H11深3.5mm孔 1、加工条件 加工材料: HT300，硬度200~220HBS，铸件。 工艺要求：孔径d=70.6mm深3.5，精度H12~H13,用乳化液冷却。 机床：选用T68镗床专用夹具 2、选择锪孔钻 选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=70.6mm 3．选择切削用量 （1）选择进给量 按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，当铸铁硬度>200H 有。 （2）计算切削速度 根据《切削用量手册》表2.15，当铸铁硬度=200～220HBS时， , 当d>20mm，v=200mm/min。 切削速度的修正系数为：，，，， 故=2001.01.00.751.0m/min=150 m/min = =676.6r/mm 根据T68型镗床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=700r/mm， 4．计算基本工时 根据公式 式中，，l=3.5mm，入切量及超切量由《切削用量手册》表2.29查出，计算得， L=（3.5+6）mm=9.5mm 故有： t==0.034min 工步二：粗镗、半精镗Ø54H7孔 1．加工条件 加工要求：粗镗、半精镗Ø54H7孔，单侧加工余量Z=2.0mm。 机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （1）选择切削深度 由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm (2)选择进给量 根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 选择=150m/min 则 根据《简明手册》表4.2-20～4.2-61，选择，。 （3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=91.5，， L=（91.5+1.0+3）mm=95.5mm 故有=min=0.258min 工步三：镗Ø54mm孔至Ø56mm 1．加工条件 加工要求：镗Ø54mm孔至Ø56mm，单侧加工余量Z=1.0mm。 机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （1）选择切削深度 由于单侧加工余量Z=1.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=1.0mm (2)选择进给量 根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 选择=150m/min 则 根据《简明手册》表4.2-20～4.2-61，选择，。 （3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=26.5，， L=（26.5+1.0+3）mm=30.5mm 故有=min=0.052min 工步四：攻丝M602-6H螺纹并倒角C2 切削速度：参考有关手册， 选取V=150mm/min f=0.1mm/r( 参考相关手册) =(1000150)/(π60)=796.2r/mm 现选用T68镗床 查《金属机械加工手册》选取 nw=800r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =150.7m/min 切削工时 切入长度l1=2.0mm, 切出长度l2=3mm 加工长度l=26.5mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+26.5）/（0.25800）=0.158min 工序07钻4-Ø14mm孔 工件材料：灰铸铁HT150 刀具：高速钢钻头 加工要求：钻4-Ø14mm孔 切削速度：参考有关手册， 选取V=45mm/min f=0.30mm/r( 参考相关手册) =100045/（π14）=1024r/mm 现选用Z3025摇臂钻床 查《金属机械加工手册》选取 nw=1000r/min f=0.28mm/r 实际切削速度为 =44.0m/min 切削工时 切入长度l1=7mm, 切出长度l2=3mm, 加工长度l=16mm nw=（7+3+16）/（0.281000）=0.0929min 总的工时T=4t=0.371min 工序08铣Ø75mm的凸台面 切削速度：参考有关手册， 选取V=200mm/min fz=0.2mm/z( 参考相关手册) =1000200/（π75）=849.3r/mm 现选用X51立式铣床 查《金属机械加工手册》选取 nw=800r/min fm=0.2mm/min 实际切削速度为 =188.4m/min 切削工时 切入长度l1=2.0mm, 切出长度l2=0mm, 加工长度l=37.5mm =（2.0+0+37.5）/（8000.2）=0.247min 工序09铣Ø32mm的凸台面 切削速度：参考有关手册， 选取V=100mm/min fz=0.2mm/z( 参考相关手册) =1000100/（π32）=995.2r/mm 现选用X51立式铣床 查《金属机械加工手册》选取 nw=1000r/min fm=0.2mm/min 实际切削速度为 =100.5m/min 切削工时 切入长度l1=2.0mm, 切出长度l2=0mm, 加工长度l=16mm =（2.0+0+16）/（10000.2）=0.090min 工序10 镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2 工步一：镗Ø40孔至Ø44 1．加工条件 加工要求：镗Ø40mm孔至Ø44mm，单侧加工余量Z=2.0mm。 机床：选用T68金刚镗床和专用夹具。 刀具：硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 （1）选择切削深度 由于单侧加工余量Z=2.0mm，故可在二次镗去全部余量，则=2.0mm (2)选择进给量 根据【6】《实用机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁： =40-80m/min f=0.3-1.0mm/r 选择=150m/min 则 根据《简明手册》表4.2-20～4.2-61，选择，。 （3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时l=30，， L=（30+2.0+3）mm=35mm 故有=min=0.047min 工步二：攻M482-6H螺纹并倒倒C2 切削速度：参考有关手册， 选取V=150mm/min f=0.1mm/r( 参考相关手册) =(1000150)/(π48)=995.2r/mm 现选用T68镗床 查《金属机械加工手册》选取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =150.7m/min 切削工时 切入长度l1=2.0mm, 切出长度l2=3mm 加工长度l=30mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（2.0+3+30）/（0.251000）=0.140min 工序11 钻、攻M181.5-6H螺纹 工步一：钻M181.5-6H螺纹底孔¢15 工件材料：灰铸铁HT300 刀具：高速钢钻头 (1)钻¢15孔 刀具：高速钢钻头 切削速度：参考有关手册， 选取V=48.5mm/min f=0.15mm/r( 参考相关手册) 现选用Z525立式钻床 查《金属机械加工手册》选取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =47.1m/min 切削工时 切入长度l1=2.0mm, 切出长度l2=3mm 加工长度l=20mm t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(2.0+3+20)/(0.251000)=0.100min 工步二：攻M181.5-6H螺纹 切削速度：参考有关手册， 选取V=50mm/min f=0.1mm/r( 参考相关手册) =(100050)/(π18)=884.6r/mm 现选用T68镗床 查《金属机械加工手册》选取 nw=800r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =45.2m/min 切削工时 切入长度l1=1.5mm, 切出长度l2=0mm 加工长度l=20mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（1.5+0+20）/（0.25800）=0.106min 工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹 工步一：钻4-M8-6H螺纹底孔Ø6.8 工件材料：灰铸铁HT300 刀具：高速钢钻头 (1)钻¢6.8孔 刀具：高速钢钻头 切削速度：参考有关手册， 选取V=21mm/min f=0.15mm/r( 参考相关手册) 现选用Z3025摇臂钻床 查《金属机械加工手册》选取 nw=1000r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =21.4m/min 切削工时 切入长度l1=3.4mm, 切出长度l2=3mm 加工长度l=16mm t= (l1+ l2+ l )/ fmnw=(3.4+3+16)/(0.251000)=0.0896min 总的工时：T=4t=0.358min 工步二：攻4-M8-6H螺纹 切削速度：参考有关手册， 选取V=21mm/min f=0.1mm/r( 参考相关手册) =(100021)/(π8)=836.0r/mm 现选用T68镗床 查《金属机械加工手册》选取 nw=800r/min f=0.25mm/r 实际切削速度为 =20.1m/min 切削工时 切入长度l1=0.6mm, 切出长度l2=3mm 加工长度l=16mm t= （l1+ l2+l）/ fmnw=（0.6+3+16）/（0.25800）=0.098min 总的工时：T=4t=0.392min 工序13 去毛刺 工序14 检验至图纸要求并入库 第3章钻M18底孔孔夹具设计 3.1研究原始质料 利用本夹具主要用来钻M18底孔，并攻丝，因为加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生产成本，减轻劳动强度从而来提高效率。 3.2定位基准的选择 要合理选择定位基准，不然会影响加工过程的质量，进而最终工件质量。选择不合适的基准，故会增加加工过程或不合理工艺路线，导致夹具设计困难，最终达不到零件加工精度（特别位置精度）。所以我们应该根据零件的技术要求，以保证加工精度的要求，定位基准的合理选择。以已加工好的端面作定位夹具。 由零件图可知：在钻孔前，平面进行了粗、精铣加工，孔钻、扩、铰加工。定位、夹紧方案： 为了在定位误差范围满足要求，定位一面一 销一挡块，结构中的定位是简单易操作的。一边是底平面图的处理；在孔无位置公差要求，所以我们为定位基准设计的底面和两个孔钻的模式选择，以满足加工要求。底部和5自由度的两个定位孔限制工件的定位。 3.3 切削力及夹紧力的计算 钻孔选用：钻床Z525，刀具钻头。 由文献可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 实际所需夹紧力： 有： 安全系数K可按： 式中：安全系数 所以 通过计算实际夹紧力不大，夹具结构简单操作方便，采用螺旋夹紧机构。 取，， 查文献移动螺旋夹紧时夹紧力计算： 式中参数由文献查得： 螺旋夹紧力： 由上述计算易得： 通过计算实际所需夹紧力不大，该夹具具有结构简单，操作方便，决定使用手动螺旋夹紧机构。 3.4误差分析与计算 该夹具以底面、中心孔定位基准， 该孔1次性加工即可满足要求。 由文献可得： ⑴销的定位误差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨损造成的加工误差：通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差：取 误差总和： 从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。 3.5 零、部件的设计与选用 3.5.1定位销选用 本夹具用可换定位销定位 表3.1可换定位销 d H D 公称 允差 12～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 3.5.3 钻套、衬套、钻模板设计与选用 为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。 图3.1 可换钻套 铰工艺孔钻套结构参数如下 表3.4 钻套 d H D 公称 允差 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 衬套选用固定衬套其结构如图所示： 图3.2 固定衬套 其结构参数如下 表3.5 固定衬套 d H D C 公称 允差 公称 允差 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 3.6 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。 3.7夹具设计及操作的简要说明 本夹具用于在钻床上加工钻M18底孔。在底部平面工件的定位基准，中心孔，实现完全定位在定位环。手动螺旋夹持工件。夹紧机构，操作简单，夹紧可靠。 如前所述，夹具设计，为了提高生产率，首先想到的是如何安装，拆卸方便，本程序是铰链板。钻模的表面，所以主要的钻削力，因为钻削力向下，铰链板压得我们使用，减少压力，钻削力和夹紧力的方向是相同的，它是更容易保证工件的稳定性，我们采用定位销和固定销定位，当我们把工件旋转，工件，使工件固定在固定脚的位置，然后用铰链板，将钻模板，它是在工件的开始水平位置，当我们取下工件，先打开翻盖式钻模板，然后松开铰链板，可去除工件。 总 结 在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。 在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。 通过这次毕业设计，使我对大学四年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！老师，您辛苦了！ 在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！ 致 谢 本次毕业设计受到了院系各级领导的高度重视，得到了全校教师的大力支持与帮助。在此，我衷心的向你们道一声：你们辛苦了。 通过毕业设计，是对我们四年来所学知识的综合的检测，更是一个对所学知识的回顾及综合复习的过程；对机械绘图、工程材料、机械设计、夹具设计等过程等都有了更进一步的认识。 感谢院系领导给了我足够时间来完成整套夹具设计，在设计过程中，得到了老师和同学的帮助与指导，在此表示感谢；也对做相关题目的同学的资助表示感谢，感谢他们在模具设计过程中对我的帮助和指导，尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意，在设计过程中遇到一些困难，在老师的帮助下我才顺利的完成了该夹具的设计，他对我设计过程中出现的疏忽与不足之处提出批评与修改建议，使我的设计的夹具最终更加的完善。 这次设计我深知有很多不足，在此恳请大家给予指导。 参 考 文 献 1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 3， 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 5， 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 7， 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 8， 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 9， 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12