【正文】 mm （ 1） 刀具的選擇 刀具類型為 YG6， Kr=60176。 （ 2）切削用量的選擇 1）確定切削深度 pa 因?yàn)榫庸r(shí)的加工余量為 2mm，即單邊余量為 1mm，考慮到孔的表面粗糙度及精度要求，即由（ 21）得到： pa = 2dd nw = mm122830 ? 式中： pa ：切削深度 wd ：需要加工的孔徑 nd ：未經(jīng)加工的孔徑 故 pa =1mm 2）確定進(jìn)給量 f 在對閥體零件進(jìn)行精鏜時(shí)，因?yàn)殓M刀桿的直徑為Ф 16mm，孔深為 40mm。 （ 5）對機(jī)床的功率進(jìn)行校核 查《切削用量手冊》當(dāng)中表 可得到，當(dāng)采用 YG6 型的硬質(zhì)合金鏜刀進(jìn)行加工時(shí)，由于灰口鑄鐵的強(qiáng)度為 b? ≥ 200MPa， ? ， r/ ? ， sm/ ? 時(shí)，可知 ?P 。 綜上所述： r/ ? 、 mm1ap ? 、 m in/710/ c rsr ?? 、m in/?? 。 （ 2）切削用量 ①單邊切削深度 dap 21? （ 27） 式中 pa 為單邊切削深度、 d為工件的直徑。 通過查閱資料，鉆床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度所允許的最大的軸向力為 maxF =8830N，由于 tF ≤maxF ，因此 f =。根據(jù)鉆床的使用說明書，即《切削用量手冊》中的表 34,中查得：當(dāng) ? 960r/min 時(shí)， mNMm ?? 。 因此本次設(shè)計(jì)選擇閥體工件的φ 25 的內(nèi)孔作為主定位基準(zhǔn)，下底面中的 4一φ 7孔為另一基準(zhǔn)孔，則閥體的下底面可以作為基準(zhǔn)平面來定位。此次車夾具的主要的定位元件為定位心軸，與心軸接觸的內(nèi)孔直徑為Φ ；該心軸與閥體零件上Φ 25mm 的光孔形成間隙配合，即Φ25g6=Φ 。在更換零件時(shí)也是取下定位芯軸即可，整個(gè)閥體零件的加工過程以及鏜孔夾具的操作都較為方便，有利于操作。在 更換零件時(shí)也是取下定位芯軸即可，整個(gè)閥體零件的加工過程以及鏜孔夾具的操作都較為方便，有利于操作，而且此夾具的制造成本相對來說也較低，因此經(jīng)過很多方面的分析、計(jì)算、比較，本次的夾具設(shè)計(jì)是比較合理的。同時(shí)來實(shí)現(xiàn)完全定位，選擇的定位元件如圖 36所示。根據(jù)閥體零件的工藝特征，此夾具的夾緊裝置選擇的是手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 鉆套及襯套導(dǎo)向件的設(shè)計(jì) 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工的時(shí)候，由于本次是鉆孔，且這道工序中被加工孔的表面粗糙度為 m，用導(dǎo)向件使得鉆套下鉆，同時(shí)可以增強(qiáng)同軸度的特性。不過，這四年的學(xué)習(xí)當(dāng)中，不管我遇到過學(xué)習(xí)上的什么問題，我都很認(rèn)真的克服了。 然而，我還是挺開心的。不如說，在剛開始做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候不 知道要從哪里下手，不過后來在導(dǎo)師以及同學(xué)的幫助下，結(jié)合自己網(wǎng)上查閱資料，圖書館多看看相關(guān)的書籍。 做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我遇到過很多問題、犯過很多錯(cuò)誤。有時(shí)甚至利用自己的雙休日、法定節(jié)假日來學(xué)校為我們指導(dǎo)。有的時(shí)候甚至還會手把手的教我們，陳老師的心里比誰都為我們著急。當(dāng)時(shí)還不知道陳老師帶的課題是關(guān)于夾具設(shè)計(jì)方面的，我們當(dāng)時(shí)也有一個(gè)關(guān)于夾具設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)，不過當(dāng)時(shí)還沒有開始，心里對夾具設(shè)計(jì)只是有一點(diǎn)懵懵懂懂的了解。必須要?jiǎng)?wù)實(shí)踏實(shí)、一步一個(gè)腳印?？傆X得自己設(shè)計(jì)的夾具永遠(yuǎn)都會存在很多問題，估計(jì)就是對自己沒有足夠的信心吧。沒錯(cuò)，我也一樣。 計(jì)算公式如下： ⑴為防止工件在軸向力作用下轉(zhuǎn)動時(shí)所需夾緊力為： ? ?210?? ??? ppkQ （ 44） 式中： 1? — 夾緊元件與工件之間的摩擦系數(shù) 2? — 精加工機(jī)床的工件與夾具支承面的摩擦系數(shù) K— 安全系數(shù) 則 K 的值： 1 ???????? KKKKKKK NKPQ 53 14 ?????? ?? （ 45） ⑵為防止閥體零件在反轉(zhuǎn)力矩 PL 的作用下繞原點(diǎn)傾斜，使閥體零件離開 基準(zhǔn)面所需要的夾緊力： 39 NHlk p lQ 2??? ???? ? （ 46） ⑶為防止工件在切削力 p 的作用下繞中心軸線轉(zhuǎn)動所需要的夾緊力為： ? ?? ? ND lpplkQ 139。 由于此時(shí)的定位誤差小于工序尺寸公差，因此以上方案可行。 圖 35 鉆孔工序簡圖 36 結(jié)合上述本鉆孔夾具在加工工件時(shí)選用的是“一面 兩銷”的定位原則，定位基準(zhǔn)面即為閥體零件的后端面及Φ 18 的內(nèi)孔。而本夾具的裝夾方法是比較簡單的，采用的是在工件定位面上的上端面和下端面分別使用鎖緊螺母進(jìn)行螺旋鎖緊。實(shí)現(xiàn)了完全定位。 圖 32 定位元件零件圖 31 1，鏜孔夾具設(shè)計(jì)的定位誤 差的分析： 此夾具的主要定位元件為定位心軸，該 工序是加工階梯孔，其中Φ 28mm 的孔深為 15mm；Φ 30mm 的孔深為 40mm； 孔的表面粗糙度為 m；加工精度等級為 9 級。 29 第三章 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 在對閥體零件中的這對階梯孔所加工的前面的工序當(dāng)中，已經(jīng)完成了閥體零件的上端面和下端面的加工，而且閥體零件的下底面上的 4φ 7 孔也已經(jīng)加工完成；并且 M36 的螺紋孔與φ 25 的光孔也已經(jīng)加工完成。 （ 3） 檢驗(yàn)機(jī)床的扭矩和功率 查閱《切削用量手冊》中的表 17，當(dāng) f ≤ ， 0d ≤ 時(shí)， mNMt ?? 。 由《切削用量手冊》中表 16 可知鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng) f =， 0d ≤ ，軸向力 NF 1480t ? 。 刀具：選擇麻花鉆材料為高速鋼，直徑為Φ 。NF ??? 因此， 33zmc ?????? 查《切削用量手冊》當(dāng)中表 得，當(dāng)轉(zhuǎn)速 n=， CA6140 車床的主軸所允許的功率為 ? ，所以 mcp PE? 。乘上系數(shù) 。 rb =。因此之前選擇的切削用量可以在 CA6140 車床上進(jìn)行。 所以 sV/m9 5 0 01 9 6 0 060 8 9 ???????????? ）（ 因此， srD / ????? ?? 通過查 閱《切削用量手冊》當(dāng)中的表 ，選擇轉(zhuǎn)速為 sr/ ? ，此結(jié)果與上述的查表法所得到的結(jié)果類似，故主軸轉(zhuǎn)速為 m in/?? 。 rb =。因此之前選擇的切削用量可以在 CA6140 車床上進(jìn)行。最后乘上系數(shù) 。 ② CA6140 機(jī)床的進(jìn)給強(qiáng)度的校核 由于 CA6140 機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)能夠滿足的走刀力為 F =3530N。 rb =。 （ 6）計(jì)算基本工時(shí) nfLtm? （ 26） 式中： L= ???yl ， l=15mm，查閱《切削用量手冊》中表 可以得鏜削加 工時(shí)的入切量以及超長量， ??? mm，所以 L=15+= 因此 m ??? 工步二：粗鏜內(nèi)孔Φ 30mm，孔深為 40mm。 切削過程 中 的 切 削 功 率 的 修 正 系 數(shù) 查 《 切 削 用 量 手 冊 》 表 223 得： zrmr ?? F ， z0m0p ?? F?? 。 （ 3）鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度的選擇 根據(jù)加工材料及加工方法，鏜刀后刀面的最大磨損限度為 — ；切削加工時(shí)的耐用度為 T=3600s。 ① 鏜刀刀片的強(qiáng)度校核： 根據(jù)《切削用量手冊》中的表 可以得出，在對灰口鑄鐵的材料進(jìn)行加工時(shí)，它的強(qiáng)度為 b? ≥ 200MPa， ?186。ɑ 0=10186。 選擇的機(jī)床： CA6140 型車床；因?yàn)榱慵牟牧蠟?HT200，故選擇閥體的毛坯為鑄件。內(nèi)圓車刀 60 176。 工序 10 粗鏜、半精鏜底面Φ 25mm 內(nèi)孔、倒角 3x30176。 在鏜Φ 28mm 和Φ 30mm 的階梯孔時(shí)，選擇一面兩銷進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)了完全定位。 圖 11 閥體零件圖 圖 12 閥體零件三維圖 2 第二章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 由于該 零件的材料為 HT200，且零件的年產(chǎn)量為 6000 件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，因此生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為使零件有較好的機(jī)械性能，保證零件加工余量等，故采用鑄造毛坯。對于閥體零件各尺寸的精度等級要求及行為公差要求，具體加工方法如下表： 表 2?1 閥體零件加工表面的加工方法 加工表面 公差等級 表面粗糙度 Ra(μ m) 加工方法 閥體零件的上端面 IT9 粗銑 精銑 閥體零件的下端面 IT9 粗銑 精銑 30x30 凸臺的前后端面 IT9 粗銑 精銑 30x30 凸臺的側(cè)面 IT8 粗銑 精銑 Φ 50mm 圓柱的前端面 IT9 粗銑 精銑 M36x2mm 的螺紋孔 車底孔 車螺紋 3 Φ 25mm 內(nèi)孔 IT9 粗鏜 半精鏜 Φ 28mm 內(nèi)孔 IT9 粗鏜 半精鏜 Φ 30mm 內(nèi)孔 IT9 粗鏜 半精鏜 M18x2mm 的螺紋孔 鉆 攻螺紋 4xM8 的螺紋孔 鉆 攻螺紋 底面 4xΦ 7mm 的光孔及背面Φ 16mm 的锪平孔 IT13 鉆 锪鉆 因?yàn)榱慵纳a(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，故采用專用夾具，提高生產(chǎn)率。而加工工藝方案二則不相同，它是先加工 4xM8 的螺紋孔，然后再加工Φ 25mm 的孔及直徑Φ 28mm、Φ 30mm 的階梯孔。 CA6140 專用夾具 單刃鏜刀 倒角車刀 游標(biāo)卡尺 9 13 鉆底孔、攻螺紋 鉆 4XM8的底孔、攻 M8 螺紋孔 Z525 型立式鉆床 高速鋼 麻花鉆 M8 絲錐 游標(biāo)卡尺 專用夾具 14 去毛刺 去毛刺 15 檢驗(yàn) 入庫 檢驗(yàn) 入庫 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 閥體零件的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，為了保證零件的生產(chǎn)效率以及加工質(zhì)量，該零件的生產(chǎn)宜采用鑄造。（單邊） 1. 粗鏜 工步一：粗鏜內(nèi)孔Φ 28mm，孔深為 15mm （ 1）刀具的選擇 此次階梯孔的加工所用的刀具是單刃鏜刀，查《切削用量手冊》表 ，選擇的機(jī)床是 CA6140。 s? = – 10186。時(shí)，進(jìn)給量應(yīng)該乘上修正系數(shù) k=，由于加工時(shí)有沖擊，因此進(jìn)給量應(yīng)該減小 20%，所以鏜刀的刀片所能夠允許的實(shí)際進(jìn)給量為 rmm / %? ?? ）（ 經(jīng)過校驗(yàn)刀片的強(qiáng)度能夠允許的進(jìn)給量要比所加工時(shí)的進(jìn)給量大，因此 f=滿足。 因?yàn)? V= vtkv （ 22） 式中： tv —— 為理論切削速度 vk —— 為切削速度的修正系數(shù) 根據(jù)查閱《切削用量手冊》可以得到切削速度的修正系數(shù)為 tvk =（表 216）、 vk T =（表 11）、 kvk =（表 219）、 x r v k =（表 217）、 svk =（表 215） 因此 V= vtkv = = 主軸轉(zhuǎn)速： D? v1000n? （ 23） 式中： D—— 為孔的直徑 V—— 為理論切削速度 所以主軸轉(zhuǎn)速 sr / ???? ? 查閱《切削用量手冊》中表 可知， CA6140 車床在切削過程中的轉(zhuǎn)速可以選擇為： m in/900/15n c rsr ?? 此時(shí)，可以算出實(shí)際的切削速度為： m i n/c msmD ?????? ?? 14 根據(jù)《切削用量手冊》中的表 中的計(jì)算公式也可以算出切削速度。 15 查《切削用量手冊》當(dāng)中的表 可知，由于閥體零件的材料強(qiáng)度 b? ≥ 200MPa，f=， pa ≤ ； sm/ ? 時(shí)，可以得到主切削力 zF =840N,且主切削力的修正系數(shù)為 zrmr ?? F ， z0m0p ?? F??