【正文】 工面，這樣加工會使表面粗糙度增大，孔的加工精度變差，加工難度增大。因此工藝路線一較工藝路線二更合理。故該閥體工序的安排順序為：基準加工——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——熱處理——主要表面精加工。 工藝裝備的選擇①機床的選用查《機械加工工藝手冊》[4]機床選用如表31所示。表31 機床的選用工序號加工內(nèi)容機床設(shè)備備注001鑄造澆鑄002粗銑上下端面X62W型萬能銑床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適003精銑上下端面X62W型萬能銑床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適004鉆、擴、絞通孔Z525立式鉆床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適005锪出深11的沉孔Z525立式鉆床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適006擴通孔CA6140臥式車床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適007粗、精鏜通孔CA6140臥式車床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適008粗、精鏜深20的盲孔CA6140臥式車床常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適009倒角倒角機②刀具的選用查《機械加工常用刀具手冊》[5]刀具的選用如表32所示。表32 刀具的選用名稱類 型材 料備 注銑刀鑲齒端銑刀YG6硬質(zhì)合金銑削上下端面及側(cè)面鉆頭麻花鉆高速鋼鉆通孔鉆頭擴孔鉆高速鋼擴通孔鉸刀機用鉸刀高速鋼絞通孔鉆頭埋頭鉆高速鋼锪出深11的沉孔擴孔擴孔鉆高速鋼擴通孔鏜刀60度單刃鏜刀硬質(zhì)合金鏜通孔、鏜深20的盲孔③量具的選用銑平面采用的量具為游標卡尺，用于在加工時量取閥體的長寬高。鏜孔采用的量具為塞規(guī)和千分尺，塞規(guī)用于檢測位置，測量孔的尺寸，檢查兩孔距及測量孔的深度用，千分尺用于測量孔系之間的同軸度。 確定切削用量及基本用時查《切削用量簡明手冊》[6]確定孔、表面的加工余量如表33所示。表33 加工余量表加工工序粗加工余量精加工余量精度等級銑上端面IT8銑下端面IT8銑側(cè)面IT8鉆通孔IT10擴通孔IT8絞通孔IT6锪深11沉孔IT9擴通孔IT8鏜通孔IT6鏜深20通孔1mmIT6倒4—R2圓角 確定切削用量及基本用時（1）銑削上下端面l 粗銑上端面①選用刀具：黃銅H70抗拉強度，硬度 ：75 125HV,查《切削用量簡明手冊》表12選擇不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG6。查《切削用量簡明手冊》 ，,由于選用的是標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)。②決定銑削用量：粗加工余量,查《切削用量簡明手冊》=,取。③決定切削速度和每分鐘進給量：查《切削用量簡明手冊》，當，， 時，， 查X62W型銑床說明書選擇。因此實際切削速度和每齒進給量為：④計算基本工時式中， 。由于下端面與上端面的尺寸精度以及幾何形狀精度都相同，因此加工用時也相同。l 精銑上端面①刀具和機床不變。②決定銑削用量：精加工余量，查《切削用量簡明手冊》=,取。③決定切削速度和每分鐘進給量：查《切削用量簡明手冊》，當，， 時，， 查X62W型銑床說明書選擇。因此實際切削速度和每齒進給量為： 。④計算基本工時式中。由于下端面與上端面的尺寸精度以及幾何形狀精度都是相同的，因此加工用時也相同。(2) 銑削側(cè)面l 粗銑側(cè)面①選用刀具：查《切削用量簡明手冊》表1—2選擇不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG6。查《切削用量簡明手冊》，由于選用的是標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)。②決定銑削用量：粗銑加工余量，查《切削用量簡明手冊》=,取。③決定切削速度和每分鐘進給量：查《切削用量簡明手冊》，當，， 時，， 查X62W型銑床說明書選擇。 因此實際切削速度和每齒進給量為：④計算基本工時式中。l 精銑側(cè)面①選用刀具：黃銅H70抗拉強度，硬度 ：75 125HV。查《切削用量簡明手冊》表12選擇不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG6。查《切削用量簡明手冊》 由于選用的是標準硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)。②決定銑削用量：精銑加工余量，查《切削用量簡明手冊》=,取。③決定切削速度和每分鐘進給量：查《切削用量簡明手冊》，當，， 時，， 查X62W型銑床說明書選擇。因此實際切削速度和每齒進給量為：④計算基本工時式中， 。(3)鉆、擴、絞通孔l 鉆通孔①選用刀具：選擇高速鋼鉆頭，其直徑。②選擇切削用量：查《切削用量簡明手冊》，時進給量，由于，則查Z525鉆床說明書取。③計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》表2..13得當時，切削速度的修正系數(shù)為，，則根據(jù)機床說明書取。④計算基本工時式中，入切量及超切量查《切削用量簡明手冊》表2..29得， 。l 擴孔至①選用刀具：選擇高速鋼擴孔鉆，其直徑。②選擇切削用量：查《切削用量簡明手冊》，時進給量，由于，則查Z525鉆床說明書取。③計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》表2..13得當時，切削速度的修正系數(shù)為，，則根據(jù)機床說明書取。④計算基本工時式中，入切量及超切量查《切削用量簡明手冊》表2..29得， 。l 絞至①選用刀具 ：選用機用鉸刀。②選擇切削用量：查《切削用量簡明手冊》，時進給量,取。③計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》。切削速度的修正系數(shù)為，， 則 根據(jù)機床說明書取。④計算基本工時式中，入切量及超切量查《切削用量簡明手冊》表2..29得， 。（4）锪深11沉孔①選用刀具：根據(jù)加工孔的要求，選用的高速鋼锪孔鉆。②選擇切削用量：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[7]， 取。③計算切削速度：查《實用機械制造工藝設(shè)計手冊》[8]得當時， 根據(jù)機床說明書取。④計算基本工時式中，入切量及超切量查《切削用量簡明手冊》表2..29得， 。（5）擴通孔至①選用刀具：選擇高速鋼擴孔鉆，其直徑。②選擇切削用量：查《切削用量簡明手冊》，時進給量，由于，則查Z525鉆床說明書取。③計算切削速度：查《切削用量簡明手冊》，切削速度的修正系數(shù)為，，則根據(jù)機床說明書取。④計算基本工時式中，入切量及超切量查《切削用量簡明手冊》。（6）鏜通孔l 粗鏜孔至①選用刀具，確定背吃刀量：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金，根據(jù)加工工藝要求取背吃刀量。②確定進給速度及切削速度：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金。查《機械制造工藝設(shè)計簡冊》表3123取切削速度，取，取切削速度。③確定主軸轉(zhuǎn)速n查機床說明書取，切削速度。④確定切削用時= =。l 精鏜孔至①確定背吃刀量：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金，根據(jù)加工工藝要求去背吃刀量。②確定進給速度及切削速度：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金。查《機械制造工藝設(shè)計簡冊》表3123取切削速度，取，取切削速度。③確定主軸轉(zhuǎn)速n查機床說明書取，切削速度。④確定切削用時= =。（7）鏜深20的盲孔l 粗鏜孔至①選用刀具，確定背吃刀量：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金根據(jù)加工工藝要求取背吃刀量。②確定進給速度及切削速度：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金。查《機械制造工藝設(shè)計簡冊》表3123取切削速度，取，取切削速度。③確定主軸轉(zhuǎn)速n查機床說明書取，切削速度。④確定切削用時= =。l 半精鏜孔至①選用刀具，確定背吃刀量：根據(jù)加工工藝要求取背吃刀量。②確定進給速度及切削速度：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金。查《機械制造工藝設(shè)計簡冊》表3123取切削速度，取，取切削速度。③確定主軸轉(zhuǎn)速n查機床說明書取，切削速度。④確定切削用時= =。l 精鏜孔至①選用刀具，確定背吃刀量：選擇60度單刃鏜刀，材料為硬質(zhì)合金，根據(jù)加工工藝要求取背吃刀量。②確定進給速度及切削速度：查《機械制造工藝設(shè)計簡冊》表3123取切削速度，取，取切削速度。③確定主軸轉(zhuǎn)速n查機床說明書取，切削速度。④確定切削用時= =。第4章 閥體零件的專用夾具設(shè)計 工件的加工工藝分析工件已加工過的四個均布孔為，沉孔為17深11，,上下端面的精度為，兩端面的平行度公差為100：。所需加工孔的要求如圖41所示。圖41 工序尺寸圖在加工剩余三個孔時，孔的直徑由刀具直接保證，而孔的位置和加工精度則由所涉及的夾具保證。閥體孔的位置包括兩方面要求。①孔的中心應(yīng)通過55的中心線且孔是均布，此工序?qū)τ诳着c孔之間的中心距有著較高的要求，為保證加工精度還需在一次裝夾中加工完成，因此需要分析設(shè)計與這兩個要求有關(guān)的夾具以及分度定位機構(gòu)。②，盲孔的深度為20,此項要求精度主要與夾具的定位有關(guān)，因此在設(shè)計夾具時需要選擇合適的定位方案。 定位方案的確定工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時要限制，有時可不限制，視具體情況而定。習(xí)慣上，工件的六個自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制的自由度少于六個，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。該道工序主要是粗鏜和精鏜內(nèi)孔，由于孔的中心線有同軸度的要求，所以應(yīng)限制工件沿x軸移動、繞y軸轉(zhuǎn)動以及繞z軸轉(zhuǎn)動，為了保證盲孔深度的加工精度應(yīng)當限制工件沿y軸移動，同時為了保證三孔是均勻分布的需要限制工件沿z軸移動以及繞x軸轉(zhuǎn)動，因此此工件在加工中需采用六點定位的方法。為保證加工精度三個孔粗加工和精加工應(yīng)該在一次裝夾中加工完成，從基準重合的要求出發(fā)應(yīng)以閥體的下端面和后端面作定位基準?？稍谙露嗣嬖O(shè)計一定位盤與閥體的下端面接觸以限制了工件沿y軸移動、繞x軸轉(zhuǎn)動以及繞z軸轉(zhuǎn)動三個自由度；同時通過固定在定位盤上的兩個定位銷與閥體兩孔之間的過渡配合限制了工件繞y軸轉(zhuǎn)動、沿z軸移動以及沿x軸移動，定位圖如圖41。圖42 定位圖該工件采用一面兩銷六點定位的方式進行定位，因此定位元件因采用一個定位盤以及兩個定位銷進行定位，同時為了防止過度定位在選擇定位銷時因選擇一圓柱銷一菱形銷進行定位，如圖42所示。圖43 定位元件查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》[9]兩定位銷中心距的基本尺寸應(yīng)等于工件兩定位孔距的平均尺寸其公差一般為 =() （41）式中——定位銷誤差，——工件銷孔中心距誤差，= 。則L=()mm。選擇定位銷（與工件配合的圓柱銷），取定位孔直徑為圓柱銷的基本尺寸，則應(yīng)選擇g6的圓柱銷，查《機床夾具設(shè)計》[10]表41選擇寬度b=4mm的菱形銷。確定菱形銷直徑d:a=()=，按X=2ab/D計算菱形銷定位的最小間隙X，其中D為工件定位孔的最大實體尺寸。X=2ab/D=按d= D— X確定菱形銷的直徑d= D— X=—=取公差帶為h6,。 定位誤差的分析工件在夾具中加工時，造成加工表面質(zhì)量的位置誤差的原因是多方面的，定位誤差只是其中之一，在確定定位方案時，一般先將定位誤差控制在工件加工允許誤差的三分之一左右，最后再根據(jù)夾具總體設(shè)計以及實際加工情況進行調(diào)整。本工序要求保證的位置精度主要是孔與孔間的同軸度誤差，選擇30H7孔中心線作為工序基準，根據(jù)基準重合原則，定位基準與工序尺寸重合，因此=0。l 工件在夾具中定位時，由于定位副的制造公差和最小配合間隙的影響，使定位基準在加工尺寸方向上產(chǎn)生位移，導(dǎo)致工件的加工時位置不一樣造成加工誤差。該工件在加工時由于定位銷與銷孔的配合存在間隙會導(dǎo)致工件歪斜，因此存在基準位移誤差，如圖44所示。圖44 定位誤差查《機床夾具設(shè)計》得： (42）=式中、——工件定位孔的直徑公差（mm） ——圓柱定位銷的直徑公差(mm)——菱形定位銷的直徑公差(mm)X——圓柱定位銷與孔間的最小間隙（mm）X——菱形定位銷與孔間的最小間隙（mm）L——中心距（mm）則tan=（+++++）/2118=基準位移誤差=（mm）。l 因為基準不重合誤差=0，基準位移誤差=（mm）。故定位誤差=+=（mm），根據(jù)圖樣要求孔的公差要求為，因此該工序的定位誤差對工件加工精度的影響在允許的范圍內(nèi)。加工該工件時，夾緊機構(gòu)主要負責夾緊工件使其不能移動以減少其定位誤差。在此工序中工件與定位盤直接接觸，因此可設(shè)計一螺旋壓板夾緊機構(gòu)。在加工工件時通過擰緊螺母使壓板夾壓在工件上端面，同時在采用螺旋壓板組合夾緊時，由于工件接觸表面存在高度誤差，壓板位置不可能一直保持水平，因此可在螺母端面和壓板之間加以墊圈，以防止壓板傾斜時，螺栓不至因受彎曲作用而損壞同時也可減少因夾緊變形而產(chǎn)生的夾緊誤差。工件在裝卸時只需從上方擰開螺母拿下壓板即可。在工件加工完成后可擰開螺母，拿開壓板即可卸下工件。夾緊裝置如圖44所示。圖45 夾緊裝置 夾緊力的計算由圖可知夾緊力的方向與刀具運動方向