【正文】 領(lǐng)生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）重型機(jī)械中型機(jī)械輕型機(jī)械單批生產(chǎn)小批生產(chǎn)5~10020~200100~500中批生產(chǎn)100~300200~500500~5000大批生產(chǎn)300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)1000500050000第3章 閥體工藝規(guī)程設(shè)計 毛坯的選擇根據(jù)零件圖的要求，零件材料為黃銅H70，形狀一般復(fù)雜，故采用鑄件毛坯，由于零件的生產(chǎn)類型是成批生產(chǎn)，故采用金屬型澆筑，件尺寸較小，單邊余量不大，需要結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，所以選擇鑄件做毛坯。圖22 閥體實體圖 零件的生產(chǎn)類型查《機(jī)械制造工藝學(xué)》[1]得零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按以下公式計算 （21）式中：N——零件的年產(chǎn)量（件/年）；Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）；m——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）；a％——該零件的備品率（備品百分率）；b％——該零件的廢品率（廢品百分率）。在加工孔時需要采用先擴(kuò)孔再鏜孔，鏜孔時要采用先粗后精兩步加工。圖21 閥體零件圖加工中由于孔與孔之間有中心距的要求，因此在加工過程中需要使用游標(biāo)卡尺測量中心距是否符合加工精度要求。其內(nèi)孔對孔端面有垂直度要求，其尺寸精度，幾何形狀精度和相互位置精度以及表面質(zhì)量均影響閥是否能夠良好的密封，因此在加工時要對孔的加工要進(jìn)行高精度加工同時對于部分不易加工的孔可以設(shè)計專用夾具進(jìn)行加工以達(dá)到加工精度的要求。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等；l 對已設(shè)計好的夾具進(jìn)行檢驗，檢查其是否能滿足加工精度以及生產(chǎn)需求；l 通過CAD、PRO/E等制圖軟件繪制零件圖、夾具圖、裝配。 主要研究內(nèi)容l 通過對閥體零件進(jìn)行工藝性分析得出閥體需要加工部分的技術(shù)精度要求以便設(shè)計出保證加工精度的夾具；l 設(shè)計合理的定位裝置，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。顯然,用這種方法也是無法完成一定數(shù)量的產(chǎn)品零件生產(chǎn)加工。顯然,用這種方法是無法完成一定數(shù)量產(chǎn)品零件的生產(chǎn)加工。如果在普通鏜床上采用常規(guī)的鏜孔加工工藝(先劃線,然后安裝校正再進(jìn)行鏜孔)來解決,則孔與孔之間的中心距不好控制(靠對每個孔進(jìn)行校線來控制)。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：① 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；② 能裝夾一組具有相似性特征的工件；③ 能適用于精密加工的高精度夾具；④ 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；⑤ 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高生產(chǎn)效率；⑥ 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。同時，在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強(qiáng)度，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。夾具是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床或者刀具獲得正確的位置。零件在工藝規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工?，F(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持，如新材料的使用、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過程。為了能確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；機(jī)床夾具是機(jī)械制造中一項重要的工藝裝備，工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置及通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變兩個方面，這樣就可以保證工件的加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定；使用夾具安裝工件，可以減少劃線、找正、對刀等輔助時間它可以縮短輔助時間，采用多件、多工位夾具、以及氣動、液壓動力夾具夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率；有些機(jī)床夾具實質(zhì)上是多機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能適用范圍；可以減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。正確的工藝規(guī)程可以穩(wěn)定地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益、能使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。本課題的的設(shè)計重點(diǎn)是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具的設(shè)計，其中機(jī)械加工工藝過程程就是用切削的方法改變毛皮的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。通過閥芯的開啟與關(guān)閉對流動介質(zhì)進(jìn)行切斷、調(diào)節(jié)、減壓、節(jié)流或改變介質(zhì)的流動方向。也作為我們未來從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次重要的基本訓(xùn)練。通過畢業(yè)設(shè)計能使我們熟悉制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計機(jī)床夾具的能力。安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）閥體夾具的工藝性分析畢業(yè)論文目 錄引 言 1第1章 緒 論 2 研究背景及目的 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 本課題主要研究內(nèi)容 3第2章 閥體的工藝性分析及生產(chǎn)類型的確定 5 零件的工藝分析 5 零件的生產(chǎn)類型 6第3章 閥體工藝規(guī)程設(shè)計 7 毛坯的選擇 7 毛坯尺寸的確定 7 選擇基準(zhǔn)制定工藝路線 8 工藝裝備的選擇 10 確定切削用量及基本用時 11第4章 閥體零件的專用夾具設(shè)計 22 工件的加工工藝分析 22 定位方案的確定 23 定位誤差的分析 25 夾緊方案的確定 26 夾緊力的計算 27 夾緊誤差的分析 28第5章 夾具體及其他部分設(shè)計 29 夾具體 29 平衡塊的設(shè)計 31 分度定位機(jī)構(gòu) 32 夾具的裝配及使用方法 32結(jié)論與展望 35致 謝 36參考文獻(xiàn) 37附錄A 外文文獻(xiàn)及譯文 38附錄B 題錄與摘要 52III安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）插圖清單圖21 閥體零件圖 4圖22 閥體實體圖 5圖31 毛坯圖 6圖32 粗基準(zhǔn) 7圖33 精基準(zhǔn) 7圖41 工序尺寸圖 22圖42 定位圖 23圖43 定位元件 23圖44 定位誤差 24圖45 夾緊裝置 25圖46 夾緊誤差 27圖51 固定盤三維圖 29圖52 固定盤二維圖 29圖53 定位盤與固定盤 30圖54 定位盤二維圖 30圖55 平衡塊 31圖56 分度定位機(jī)構(gòu) 32圖57 裝配圖 33圖58 剖視圖 33插表清單表11 生產(chǎn)綱領(lǐng) 5表31 機(jī)床的選用 9表32 刀具的選用 9表33 加工余量表 10I安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第1章 緒 論 研究背景及目的本題目是根據(jù)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中的典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計要求而擬的畢業(yè)設(shè)計題目，目的是提高我們理論聯(lián)系工程實際和工程實際設(shè)計能力。畢業(yè)設(shè)計是綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)知識，分析和解決實際工程問題的一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)。通過設(shè)計過程，熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計資料，學(xué)會使用有關(guān)手冊和數(shù)據(jù)庫。本課題是閥體多孔專用夾具的設(shè)計，閥體是各種閥中的一個重要部件，它和管道直接連通，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)在閥體內(nèi)流動。因此不同用途的閥門，閥體的結(jié)構(gòu)和形狀也不相同。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理準(zhǔn)備的重要資料、新建或擴(kuò)建工廠和車間的基本依據(jù)、還便于交流與推廣先進(jìn)經(jīng)驗。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額的等。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來的?，F(xiàn)代機(jī)械制造中較多的采用了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造的單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成，來滿足產(chǎn)品個性化和多樣化的要求。加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還需要機(jī)床夾具。機(jī)床夾具的好壞直接影響工件加工表面的位置精度和生產(chǎn)率；機(jī)床夾具按使用范圍分為：通用夾具、專業(yè)夾具、可調(diào)整夾具和成組夾具、組合夾具和隨行夾具等；近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用對機(jī)床夾具也提出了新的要求：要能裝夾一組具有相似特征的工件、能適用于精密加工的高精度機(jī)床和各種現(xiàn)代化的制造技術(shù)的新型機(jī)床以及采用以液壓站等為動力的高效夾緊裝置。研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。 本課題主要研究內(nèi)容 主要面臨的問題在加工批量不是很大的閥體零件的3個孔系時,如果專門為此購買一臺專機(jī)或數(shù)控機(jī)床,則增加了企業(yè)成本,加重了企業(yè)的負(fù)擔(dān),對于一般的企業(yè)是一種行不通的辦法。內(nèi)孔直徑靠手動調(diào)整刀具伸出的長短控制(調(diào)整刀具伸出長度只能憑經(jīng)驗估計)且測量時,會出現(xiàn)人為誤差,造成尺寸精度較難保證,從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低。如果在臥式車床上用四爪單動卡盤裝夾閥體零件進(jìn)行鏜孔加工(先劃線,然后根據(jù)每個孔的位置分別安裝、分別校正),在加工過程中除出現(xiàn)用普通鏜床加工時出現(xiàn)的問題之外,還會出現(xiàn)位置精度(如孔與孔之間的平行度)很難保證甚至無法保證的情況。經(jīng)過以上分析(試制產(chǎn)品曾經(jīng)使用過)得知,在臥式車床或鏜床上用常規(guī)的加工方法對閥體孔系進(jìn)行鏜孔加工,很難保證加工質(zhì)量,也無法完成大批量的生產(chǎn)任務(wù)。減少定位誤差，計算定位誤差保證零件的加工精度；l 設(shè)計合理的夾緊裝置，將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置，減少夾緊誤差，計算夾緊誤差保證零件的加工精度；l 設(shè)計夾具體，通過夾具體將夾具的所有元件連接成一個整體；l 設(shè)計其他元件或裝置，是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。53安徽工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）第2章 閥體的工藝性分析及生產(chǎn)類型的確定 零件的工藝分析閥體是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)孔的精度要求較高，此外還有上下端面，孔端面需要加工，對精度要去也很高。對于多孔閥體其孔系之間的同軸度以及孔與孔之間的中心距要求很高，此處要加工的零件是多孔閥體，材料為黃銅H70，毛坯采用精密鑄造的方式，鑄造時同時鑄出3個通孔，閥體除三個階梯圓孔外其余各表面均已加工，該工序加工閥體孔孔孔3時，閥體零件的加工要求如圖21所示。同時孔3之間有很高的同軸度要求，因此在加工時要使用量規(guī)檢測同軸度是否符合加工要求。其加工后的實體圖如圖22所示。 N=7200（件）查《機(jī)械制造工藝學(xué)》表11[1]得閥體屬于大范圍用零件，每月生產(chǎn)需求為600到800件，年產(chǎn)量為5000件以上，因此可以確定其生產(chǎn)類型為大批量成批生產(chǎn)。毛坯形狀應(yīng)力求接近成品形狀，以減少機(jī)械加工余量。查《簡明機(jī)械零件手冊》表128[3]查得，鑄件的最小壁厚為4mm。查《機(jī)械加工工藝手冊》[4]，選擇精度等級為7級。 mm，毛坯的尺寸為，毛坯圖如圖31所示。選擇閥體上端面和前端面作為粗基準(zhǔn)。圖32 粗基準(zhǔn)②精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)該閥體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇閥體下端面和后端面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。圖33 精基準(zhǔn) 制定工藝路線工藝路線一： 工序I：鑄造工序Ⅱ：粗、半精銑上下端面工序Ⅲ：粗、半精銑側(cè)面工序Ⅳ：用分讀盤鉆通孔，擴(kuò)、絞至的通孔工序V：用埋頭鉆在上锪出深11的沉孔工序Ⅵ：將通孔擴(kuò)孔至工序Ⅶ：粗鏜孔的通孔，粗鏜深19的盲孔工序Ⅷ：精鏜孔至，精鏜至深20的盲孔工序Ⅸ：去毛刺工序Ⅹ：倒角4—R2工序Ⅺ：終檢工藝路線二：工序I：鑄造工序Ⅱ：用分讀盤鉆通孔，擴(kuò)、絞至的通孔工序Ⅲ：用埋頭鉆在上锪出深11的沉孔工序Ⅳ：將通孔擴(kuò)孔至工序V：粗鏜孔的通孔，粗鏜深19的盲孔工序Ⅵ：精鏜孔至，精鏜至深20的盲孔工序Ⅶ：粗、精銑上下端面工序Ⅷ：粗、精銑側(cè)面工序Ⅸ：去毛刺工序Ⅹ：倒角4—R2工序Ⅺ：終檢 比較工藝路線的合理性工藝路線一先加工基準(zhǔn)面面后加工孔，這樣加工在有定位面的情況下能保證加工的精度，減少基準(zhǔn)誤差，適合大批量生產(chǎn)。因此工藝路線一較工藝路線二更合理。 工藝裝備的選擇①機(jī)床的選用查《機(jī)械加工工藝手冊》[4]機(jī)床選用如表31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(kuò)孔鉆高速鋼擴(kuò)通孔鉸刀機(jī)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(kuò)孔擴(kuò)孔鉆高速鋼擴(kuò)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(biāo)卡尺，用于在加工時量取閥體的長寬高。 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。查《切削用量簡明手冊》 ，,由于選用的是標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，