【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 因為精加工時的加工余量為 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）確定進給量 f 在對閥體零件進行精鏜時，因為鏜刀桿的直徑為Ф 16mm，孔深為 40mm。 （ 5）對機床的功率進行校核 查《切削用量手冊》當中表 可得到，當采用 YG6 型的硬質(zhì)合金鏜刀進行加工時，由于灰口鑄鐵的強度為 b? ≥ 200MPa， ? ， r/ ? ， sm/ ? 時，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，鉆床進給機構(gòu)強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 ? 960r/min 時， mNMm ?? 。 因此本次設(shè)計選擇閥體工件的φ 25 的內(nèi)孔作為主定位基準，下底面中的 4一φ 7孔為另一基準孔，則閥體的下底面可以作為基準平面來定位。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 。在更換零件時也是取下定位芯軸即可，整個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 更換零件時也是取下定位芯軸即可，整個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、計算、比較，本次的夾具設(shè)計是比較合理的。同時來實現(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構(gòu)。 鉆套及襯套導(dǎo)向件的設(shè)計 夾具在機床上安裝完畢，在進行加工的時候，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，同時可以增強同軸度的特性。不過，這四年的學(xué)習當中，不管我遇到過學(xué)習上的什么問題，我都很認真的克服了。 然而，我還是挺開心的。不如說，在剛開始做畢業(yè)設(shè)計的時候不 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)計的過程中，我遇到過很多問題、犯過很多錯誤。有時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。當時還不知道陳老師帶的課題是關(guān)于夾具設(shè)計方面的，我們當時也有一個關(guān)于夾具設(shè)計的課程設(shè)計，不過當時還沒有開始，心里對夾具設(shè)計只是有一點懵懵懂懂的了解。必須要務(wù)實踏實、一步一個腳印?？傆X得自己設(shè)計的夾具永遠都會存在很多問題，估計就是對自己沒有足夠的信心吧。沒錯，我也一樣。 計算公式如下： ⑴為防止工件在軸向力作用下轉(zhuǎn)動時所需夾緊力為： ? ?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 的作用下繞原點傾斜，使閥體零件離開 基準面所需要的夾緊力： 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選用的是“一面 兩銷”的定位原則，定位基準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行螺旋鎖緊。實現(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 在對閥體零件中的這對階梯孔所加工的前面的工序當中，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） 檢驗機床的扭矩和功率 查閱《切削用量手冊》中的表 17，當 f ≤ ， 0d ≤ 時， mNMt ?? 。 由《切削用量手冊》中表 16 可知鉆孔時的軸向力，當 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》當中表 得，當轉(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 車床上進行。最后乘上系數(shù) 。 ② CA6140 機床的進給強度的校核 由于 CA6140 機床的進給機構(gòu)能夠滿足的走刀力為 F =3530N。 rb =。 （ 6）計算基本工時 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）鏜刀的磨鈍標準和耐用度的選擇 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 — ；切削加工時的耐用度為 T=3600s。 ① 鏜刀刀片的強度校核： 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行加工時，它的強度為 b? ≥ 200MPa， ?186。ɑ 0=10186。 選擇的機床： CA6140 型車床；因為零件的材料為 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，選擇一面兩銷進行定位，實現(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 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 由于該 零件的材料為 HT200，且零件的年產(chǎn)量為 6000 件，已達到大批生產(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 因為零件的生產(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 游標卡尺 專用夾具 14 去毛刺 去毛刺 15 檢驗 入庫 檢驗 入庫 機械加工余量、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 ，選擇的機床是 CA6140。 s? = – 10186。時，進給量應(yīng)該乘上修正系數(shù) k=，由于加工時有沖擊，因此進給量應(yīng)該減小 20%，所以鏜刀的刀片所能夠允許的實際進給量為 rmm / %? ?? ）（ 經(jīng)過校驗刀片的強度能夠允許的進給量要比所加工時的進給量大，因此 f=滿足。 因為 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，可以算出實際的切削速度為： m i n/c msmD ?????? ?? 14 根據(jù)《切削用量手冊》中的表 中的計算公式也可以算出切削速度。 15 查《切削用量手冊》當中的表 可知，由于閥體零件的材料強度 b? ≥ 200MPa，f=， pa ≤ ； sm/ ? 時，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??