閥蓋工藝及鉆4個孔的夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

閥蓋工藝及鉆4個孔的夾具設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,工藝,夾具,設計,cad,圖紙,說明書,仿單 山西工程技術學院 機械加工工序卡片 工序名稱 車φ20凹槽及外圓面 工序號 Ⅱ 零件名稱 閥蓋 零件號 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌號 硬度 型式 重量 鑄鋼 180~220HBS 鑄造 設 備 夾 具 輔助工具 名 稱 型 號 專用夾具 專用工作臺 立式鉆床 Z575 安裝 工 步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度 走刀次數(shù) 切削深度 進給量 主軸轉速 切削速度 基本工時 1 1 車φ20凹槽及外圓面 硬質合金車刀 專用量具 6mm 1 2mm 0.4mm/r 21.7r/s 2.8m/s 15.5s 設計者 校核者 描圖 共14頁 第3頁 山西工程技術學院 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 零 件 號 零 件 名 稱 閥蓋 工序號 工 序 名 稱 設備 夾具 刀具 量具 工時(s) 名稱 型號 名稱 型號 名稱 型號 名稱 型號 Ⅰ 粗銑最外端上下兩端面 臥式萬能銑床 X62W 專用夾具 圓柱形銑刀 專用量具 8.53 Ⅱ 車φ20凹槽及外圓面 臥式車床 CA6140 三爪卡盤 硬質合金車刀 專用量具 15.5 Ⅲ 鉆、攻絲M10的孔 立式鉆床 Z575 專用夾具 錐柄擴孔鉆、絲錐 專用量具 24.2 Ⅳ 鉆4-φ7孔及鍃孔16 立式鉆床 Z575 專用夾具 錐柄麻花鉆 專用量具 9.7 Ⅴ 清除毛刺 Ⅵ 終檢 機械制造技術基礎 課程設計說明書 學 院： 機械電子工程系 專 業(yè)： 機械設計制造基礎及其自動化 姓 名： 學 號： 年12月 目 錄 1 課程設計的題目···································5 2 課程設計時間······································5 3 課程設計的目的及其要求····························5 4 設計內容··········································6 4.1 零件的分析······································6 4.2零件的工藝分析···································6 4.3毛坯設計·········································7 4.4選擇加工方法，擬定工藝路線·······················8 4.5加工設備及刀具、夾具、量具的選擇················9 4.6切削用量的選擇··································10 4.7基本加工時間的確定·······························11 5、心得體會·········································14 6、參考文獻·········································15 摘　要 設計“閥蓋”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，并繪制出調速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書。 通過該課程設計，將所學理論與生產實踐相結合， 鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨立地分析和解決了零件機械制造的工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。 本設計可以提高生產的效率，提高公司利潤。可以更精確的加工零件，也方便了操作者。 Abstract Design: Design "valve cover" of mechanical parts and order processing technology and equipment, and spare parts to map out plans speed lever, rough maps, fixture assembly plans to fill in the card technology, the preparation of curriculum design specification. Design significance: the adoption of the curriculum design, the theory and practice of production, tempered their own analysis of issues, problem-solving skills, I am in the process of analyzing and solving independent parts Machinery Manufacturing Technology, a machine tool design Fixture for the typical process equipment, and improve the structure of design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of a adaptability training, thus laying a good foundation. 1、課程設計的題目 機械設計制造及其自動化 零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及夾具設計 2、 課程設計時間 2020年12月7日——2020年12月20日 3、課程設計的目的及其要求 3.1 課程設計的目地 機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： 3.1.1 熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。.從而培養(yǎng)制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力， 3.1.2通過夾具設計的訓練，進一步提高夾具結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。 3.1.3熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數(shù)據庫。 3.1.4在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和獨立工作的能力。 3.2 課程設計的內容要求 3.2.1對零件圖進行工藝分析。 3.2.2對零件進行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機械加工工藝過程卡。 3.3.3進行切削用量、機械加工時間等的計算和查表。 3.3.4填寫機械加工工序卡片。 3.3.5對指定工序提出工裝設計任務書。 3.3.6根據工裝設計任務書（教師指定）進行機床專用夾具設計，包括設計方案的確定、結構設計、定位誤差和夾緊力的計算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。 3.3.7編寫課程設計說明書。 3.3.8進行課程設計答辯。 4，設計內容 4.1 零件的工藝分析及生產類型的確定 4.1.1 零件的分析 閥體，泵體等均屬于箱體類零件。其主要作用是用于支承，包容，保護運動零件或其他零件。 本題目的閥體是球閥中的主體零件，它容納閥芯，密封圈，閥桿，填料壓緊套等零件。它的大致形狀類似于三通管，左端方形凸緣上有直徑為50，公差等級為11級的孔與閥蓋配合，右端外螺紋作用連接管道，上部直徑18H11孔與閥桿配合，從而起到調節(jié)流量的作用。 4.2 零件的工藝分析 4.2.1 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.左右端面粗糙度為3.2，孔M10，此孔為加工其他孔的基準。 2.φ20外圓面，粗糙度為12.5；φ26外圓，粗糙度為6.3，；φ36外圓左端面，粗糙度為12.5； 3.孔φ7，粗糙度為12.5； 根據各加工方法的經濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的孔，上述各孔的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 4.2.2 生產類型的選擇 零件的生產綱領：屬中批量生產。 4.3 毛坯設計 4.3.1 選擇毛坯 該零件材料為鑄鋼，零件結構比較簡單，生產類型為中批生產，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用模鍛成形。這從提高生產效率保證加工精度上考慮也是應該的。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。 4.3.2 確定機械加工余量 根據鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查2-28表得。 鍛件孔的精鉸：0.05mm.粗鉸：0.95mm.鉆：0.94mm. 4.3.3 確定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。 4.3.4 設計毛坯 （1）確定圓角半徑 查表得： 外圓角半徑 r=2.5mm 內圓角半徑 R=8mm （2）確定模鍛斜度 查表得： 模鍛斜度為：5°～10°。 4.4 選擇加工方法，擬定工藝路線 4.4.1 定位基準的選擇 粗基準的選擇：按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的側面為主要的定位粗基準。 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ68孔為精基準。 4.4.2 零件表面加工方法的選擇 （1）左右端面 為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra3.2，根據GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，需進行粗銑 （2）Φ35孔 公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆和粗鉸。 （3）M10孔 為未注公差尺寸，根據GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra25，需進行鉆，并攻絲。 （4）φ20凹槽及外圓 為未注公差尺寸，根據GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，粗糙度為12.5，粗車即可。 （5）4-φ7孔并锪孔φ16 為未注公差尺寸，根據GB 1800-79規(guī)定起公差等級按IT13，表面粗糙度為Ra12.5，需進行鉆削可達到要求。 4.4.3 制定工藝路線 工序Ⅰ：粗銑左右兩水平端面。 工序Ⅱ：車φ20凹槽及外圓面。 工序Ⅲ：鉆、攻絲M10的孔。 工序Ⅳ：鉆4-φ7孔及锪孔16。 工序Ⅴ：清洗。 工序Ⅵ:終檢。 4.5 加工設備及道具、夾具、量具的選擇 4.5.1 加工設備及工藝裝備的選擇 (1)工序Ⅰ 粗銑臺階側面，為提高效率且考慮到是大批量生產，以所選用的機床使用范圍較廣為宜，因此，選用XA6132型臥式銑床能滿足加工要求。 (2)工序Ⅱ 由于加工零件輪廓尺寸不大，，為減少裝卸刀時間，因此，都選用CA6140型臥式車床車床比較合適。 (3)工序Ⅲ、Ⅳ 由于孔的尺寸不大，故采用在搖臂鉆床上在鉆用夾具的輔助下進行鉆孔效率更高，在鉆模板上設計出四個孔，鉆四個孔所用時間最短。 4.5.2 夾具設計 1.定位方案 工件以一端面和Φ26外圓為定位基準，采用平面和定位銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、短圓柱銷限制2個自由度，共限制了五個自由度。由于加工的孔是與26共軸線的，所以繞Z軸的旋轉不需要限制。 2.夾緊機構 根據生產率要求，運用手動夾緊可以滿足。采用彈簧壓板夾緊機構，通過擰螺母實現(xiàn)對工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產生震動。由于夾緊力與鉆孔時產生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計算。 3.導向裝置 采用可換鉆套作為導向裝置，選用JB/T 8045.3-1999。鉆套高度H=20mm，排削間隙h=5mm. 4.夾具與機床連接元件 在夾具體上設計座耳，用T形螺栓固定。 4.6 切削用量的選擇 4.6.1 切削用量的計算 （1）鉆孔工步 ①被吃刀量的確定 取ap=9.8mm。 ②進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.3mm/r。 ③切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為45鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉速n=538.95r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=545r/min.再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際鉆削 工序號 工序Ⅴ 工 藝 裝 備 工序Ⅰ X62臥式銑床 銑刀、游標卡尺、專用夾具 工序Ⅱ CA6140臥式車床 車刀、游標卡尺、四爪卡盤 工序Ⅲ 組合鉆床 麻花鉆、內徑千分尺、專用夾具，絲錐 工序Ⅳ 清洗機 工序Ⅴ 塞規(guī)、百分表、卡尺等 速度v=nΠd/1000=22.2m/min. (2)粗鉸工步 ①被吃刀量的確定 取ap=0.95mm。 ②進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.45mm/r。 ③切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉速n=150.85 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=195 r/min.再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=8.5m/min. 4.7 基本加工時間的確定 4.7.1 基本時間tm的計算 （1）鉆孔工步 根據表5-41，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=12mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（13mm/2）×cot54°+1mm=5.7mm;f= 0.3mm/r;n= 545r/min.將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(12mm+1mm+5.7mm)/(0.3mm/r×545r/min)=0.114min=6.86s。 （2） 攻絲 根據表5-41，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表5-42按kr=15°、ap=(D-d)/2=(13.95mm-13mm)/2=0.475mm的條件查得l1=2.8mm；l2=3mm；而l=12mm；f=0.45mm/r; n=195r/min.將上述結果代入公式，則該工序基本時間tj=（12mm+2.8mm+3mm）/（0.45mm/r×195r/min）=0.203min=12.2s。 4.8 定位基準及定位元件的選擇 由零件圖可知：根據頂面四孔的軸線與?26外圓的尺寸要求，在對孔進行加工前，?26外圓mm孔及其大端端面已按其加工技術要求加工，因此，?26外圓mm孔及其大端端面定位精基準（設計基準）來滿足其面上四孔加工的尺寸要求。 4.9 切削力及夾緊力的計算 由資料《機床夾具設計手冊》可得： 切削力公式： 式中 ， 即： 實際所需夾緊力：《機床夾具設計手冊》得： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻《機床夾具設計手冊》可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 ，， 螺旋夾緊時產生的夾緊力： 式中參數(shù)由《機床夾具設計手冊》可查得： ，，，， 其中： 由《機床夾具設計手冊》得：原動力計算公式： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.9 定位誤差分析與計算 該夾具以?80H9()孔及其大端端面為定位基準，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔與面為線性尺寸一般公差。根據國家標準的規(guī)定，由《互換性與技術測量》可知： 取m（中等級）即 ：尺寸偏差為、 由《機床夾具設計手冊》可得： (1) 定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故 (2) 夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均小。即： (3) 磨損造成的加工誤差：通常不超過 (4) 夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應尺寸公差的五分之一取。即 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 5、心得體會 在這次設計中，我明確設計目的.綜合應用了所學專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,但是這并不影響我學習知識的積極性,我懂的設計人員的艱辛,也對他們的付出表示敬意.經過這次課程設計,我有了更充分的自信.我相信一切困難都會有解決的辦法.同時通過這次設計為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。 6、參考文獻 [1]哈爾濱工業(yè)大學 .《機床夾具設計》.上海科學技術出版社 .1990。 [2]顧崇衡 .《機械制造工藝學》.陜西科學出版社.1995。 [3]鄒青 .《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 . 機械工業(yè)出版社，200.8。 [4]崇凱 .《機械制造技術基礎課程設計指南》.化學工業(yè)出版社 .2006.12。 [5]周開勤 .《機械零件手冊》.高等教育出版社 .1994。 [6]大連組合機床研究所 .《組合機床設計》.機械工業(yè)出版社 .1978。 [7]李云..《機械制造及設備指導手冊》.北京:機械工業(yè)出版社 .1997.8。 [8]孟少農..《機械加工工藝手冊》.北京:機械工業(yè)出版社.1991.9。 [9]李慶壽.《機床夾具設計》.北京：機械工業(yè)出版社 .1984。 [10]于駿一 .《機械制造技術基礎》.北京：機械工業(yè)出版社.2000。 [11]薛源順..《機床卡具設計》.北京：機械工業(yè)出版社.2000。 [12]趙家奇 .《機械制造工藝學課程設計指導書—2版》.北京:機械工業(yè)出版社.2000.10。 [13]陶崇德.葛鴻翰 .《機床夾具設計.第二版》.上海：上?？萍技夹g出版社 .1989。 17