【導(dǎo)讀】題目給出的零件是閥體工藝工裝設(shè)計(jì)。使用性能和壽命。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。它們相互間有一定的位置要求。這一組加工表面包括：頂面的銑削加工；HM6124??其中頂面有表面粗糙度要求為mRa?。由以上分析可知。該閥體零件的主要加工表面是平面及孔系。證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí)，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于。種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。還需要進(jìn)一步確定各組成環(huán)的公差。|CB|與OAy及OBy構(gòu)成另一個(gè)尺寸鏈，且||CB|為尺寸鏈的封閉環(huán)。為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在

　　

【正文】 ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 9：粗鏜前后端面支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 輔助時(shí)間 ft ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ，取工步輔助時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。則 m ???ft k ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ， ?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，m i i ????? dd tt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 10：攻 1? 錐管螺紋孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為 ，工步輔助時(shí)間為 。則 m ???ft k ：參照鉆孔 k 值，取 ?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 11：精鏜支承孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ，取工步輔助時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。則 m ???ft k ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ， ?k 單間時(shí)間定額 dt ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，m i i ????? dd tt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 12：前后端面螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為 ，工步輔助時(shí)間為 。則 m ???ft k ：參照鉆孔 k 值，取 ?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 14：精銑前后端面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ，取工步輔助時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。則 m ???ft k ：根 據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ， 13?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %)131)((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，m i i ????? dd tt 即能滿足生產(chǎn)要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 工序 15：精銑兩側(cè)面 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè) 》表 ，取工步輔助時(shí)間為 。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 。則 m ???ft k ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 ， 13?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %)131)((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置 兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，m i i ????? dd tt 即能滿足生產(chǎn)要求 工序 16：兩側(cè)窗口面上螺紋攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為 ，工步輔助時(shí)間為 。則 m ???ft k ：參照鉆孔 k 值，取 ?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 工序 17：頂面螺紋孔攻絲 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ?jt 輔助時(shí)間 ft ：參照鉆孔輔助時(shí)間，取裝卸工件輔助時(shí)間為 ，工步輔助時(shí) 間為 。則 m ???ft 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 k ：參照鉆孔 k 值，取 ?k 單間時(shí)間定額 dt ： m i i %))((%)1)(( ???????? kttt fjd 因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 44 第二章 專用夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工 閥體工藝工裝設(shè)計(jì) 零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔夾具及銑前后端面夾具各一套。其中加工工藝孔的夾具將用于組合鉆床，刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀對(duì)工件上的兩個(gè)工藝孔同時(shí)進(jìn)行加工。銑端面夾具將用于組合銑床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對(duì) 閥體 的前后兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn)行加工。 加工工藝孔夾具設(shè)計(jì) 本夾具主要用來鉆 、擴(kuò)、鉸兩個(gè)工藝孔 mm12? 。這兩個(gè)工藝孔均有尺寸精度要求為 ? ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 m? ，與頂面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。本到工序?yàn)?零件閥體 體加工的第二道工序，加工到本道工序時(shí)只完成了頂面的粗、精銑。因此再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，兩工藝孔位于零件頂面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇頂面作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度，以兩個(gè)同軸的主要支承孔 mm120? 限制工件的兩個(gè)自由度，在用工件的一個(gè)端面作為輔助定 位限制工件的另一個(gè)自由度。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對(duì)兩個(gè) mm12? 工藝孔同時(shí)進(jìn)行加工。同時(shí)為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用氣動(dòng)夾緊方式夾緊。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 45 切削力的計(jì)算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 HBDfF ? 鉆削力矩 HBfDT ? 式中： mmD 12? ? ? ? ? 2321872553125531 m i nm a xm a x ??????? HBHBHBHB ??? rmmf ? NF 8 0 ????? mmNT ?????? 4 8 當(dāng)用兩把刀具同時(shí)鉆削時(shí)： NFF ????? mmNTT ?????? 2 9 7 本道工序加工工 藝孔時(shí)，工件 閥體 放在兩 V形塊上。依靠上面的活動(dòng)鉆模板下降夾緊工件，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需連接兩 V形塊的杠桿及固定杠桿的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 夾緊元件及動(dòng)力裝置確定 由于 零件閥體 的生產(chǎn)量很大，采用手動(dòng)夾緊的夾具雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。但因人力有限，夾緊受到限制。另外在大批量生產(chǎn)中靠人力頻繁的夾緊也十分勞累且生產(chǎn)率低下。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用氣動(dòng)夾緊。采用氣動(dòng)夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。 本道工序夾具的夾緊元件選用兩短錐銷、活柱鉆模板。兩短錐銷分別在單活塞回轉(zhuǎn)式氣缸的活塞及心軸推動(dòng)下進(jìn)入工件支承孔 mm16? 中，從水平方向夾緊工件。但工件仍可繞氣缸心軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)?；钪@模板由氣缸帶動(dòng)下降夾緊工畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 46 件。 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔?? 分鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工步完成加工。即先用 mm10? 的麻花鉆鉆孔，根據(jù) GB1141— 84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 mmF811? 即 ??? 。再用 ? 標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù) GB1141— 84的規(guī)定 ? 擴(kuò)孔鉆的尺寸為 mm0 ?? ，故鉆套尺寸為 ? 即 ??? 。最后用mm12? 的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù) GB1141— 84的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為 ??? 故鉆套孔徑尺寸為 ??? 。 圖：快換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D 1D 2D h 1h m 1m r ? 公稱尺寸 允差 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 12 18 18 +3 +2 30 28 12 7 10 11.5 20.5 ?45 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D C 1C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 18 +8 0 24 25 +9 +5 1 0.6 鉆模板選用懸掛式鉆模板，在本夾具中選用的是氣動(dòng)滑柱式鉆模板。利用夾具體內(nèi)安裝氣缸，使滑柱帶動(dòng)升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機(jī)構(gòu)。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖 2所示。 夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加 工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 48 工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 由工序簡(jiǎn)圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差 wd? 很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸 ?? 及位置度公差 及表面粗糙度 m? 。本道工序最后采用精鉸加工，選用 GB1141— 84 鉸刀，直徑為 ??? ，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為 mmd ???? ，外徑為 mmD ??? 同軸度公差為? 。固定襯套采用孔徑為 ??? ，同軸度公差為 ? 。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求：（ 1）、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊 界的控制即受直徑為 ??? ?? 的理想圓柱面的控制。（ 2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸 mm12? 。（ 3）、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸 mm12? 時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。（ 4）、如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為 ? 時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸 mm12? 的偏離量為 ? ，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值 mm1 2 2 ??? ?? 。即孔的位置度公差最小值為 ? 。 工藝孔的尺寸 ?? ，由選用的鉸刀尺寸 ??? 滿足。 工藝孔的表面粗糙度 m? ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿足。 影響兩工藝孔位置度的因素有（如下圖所示）： （ 1）、鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差： ?? （ 2）、兩襯套的同軸度公差： ?? （ 3）、襯套與鉆套配合的最大間隙： ???? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 49 （ 4）、鉆套的同軸度公差： ?? （ 5）、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： ???? mmmmd w 22524232221 ??????????????? 所以能滿足加工要求。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 鉆鉸工藝孔的夾具如夾具裝配圖 2所示。裝卸工件時(shí)，將小車?yán)龅街Ъ?1上，小車帶有四個(gè)滾輪 04，可沿兩條圓柱導(dǎo)軌靈活移動(dòng)。工件裝上后卡在三個(gè)斜塊 24 中間。將小車連同工件推入夾具中時(shí)，螺釘 23 起限位作用。小車由滑柱 08 及彈簧 21 支承，夾緊工件時(shí)，小車可以壓縮彈簧而自動(dòng)下降。由于本工序在頂面鉆鉸孔，除了頂面已經(jīng)加工以外，其余表面均尚未加工，為了保證所鉆鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各主要支承孔的加工余量均勻，所以鉆鉸孔工序的定位選擇頂面作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度，以兩個(gè)同軸的