【正文】 計(jì) 第 10 頁 共 35 頁 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個(gè)表面時(shí)，常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位，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。 加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固，是在進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實(shí) 際的訓(xùn)練。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。 城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 35 頁 零件的分析 零件的作用 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件是閥蓋，閥蓋的種類很多，用途也很廣。 的螺紋可以起到定位軸的零件作用，外圓 Φ 41 和一端面均有 Ra= 的配合要求， 4 Φ 14 起到固定法蘭的作用。 下面將主要表面分為四部分，見圖 圖 零件圖 1 以內(nèi) 孔為中心的一組加工面： 這組加工面包括：Φ 孔、 M36179。 城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 35 頁 2 以外圓為中心的一組加工面： 這組加工面包括：φ 41外圓、Φ 50 外圓、Φ 53及其倒角。 4 左右端面： 這組加工面包括：左端面、Φ 41的端面。 螺紋的表面粗糙度為Ra=。 45176。 Φ 35 mm的孔有精度要求，上偏差是 ，下偏差是 。 由分析可知，四組加工表面可以選擇其中一組表面為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工，然后再以加工過的表面為精基準(zhǔn)加工其他各組表面，并保證他們之間的相互位置精度。 n（ 1+a%）（ 1+b%） (件 /年 )其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量 Q 為臺 /年 , 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為 n 件 /臺，零件備品率為 a%，零件廢品率為 b%。 閥蓋加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì) 確定毛坯的制造形式 零件為 ZG25 鋼，在工作時(shí)閥蓋在某些場面要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度，因此應(yīng)該選擇鑄件毛坯。 城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 35 頁 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線，確定加工方案中首 先要做的重要工作。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，需要同時(shí)考慮一下三個(gè)問題： （ 1）以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，才能保證加工時(shí)精度，使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行； （ 2）為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn)，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為精基面。 另外，我們還應(yīng)從粗精基準(zhǔn)選擇的基本原則為出發(fā)點(diǎn)： a．“基準(zhǔn)重合”原則。 b.“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原 則。 c.“互為基準(zhǔn)”原則。 d.“自為基準(zhǔn)”原則。 粗基準(zhǔn)選擇： ，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 。澆冒口及 其他缺 陷，以保證定位準(zhǔn)確可靠。 精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。根據(jù)該工件的特點(diǎn)和加工要求，選擇φ 20 孔和端面作為精基面。這樣才能實(shí)現(xiàn)同軸度和位置的要求。其余三個(gè)階梯外圓應(yīng)以φ 20 孔和已加工出的面作為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)周向定位。零件各表面加工方法和方案的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，外還需考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)方面的要求，在選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點(diǎn)及其經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點(diǎn)和技術(shù)要求，慎重決定?！督饘偌庸すに嚰肮ぱb設(shè)計(jì)》黃如林主編。 車螺紋。 (1) 機(jī)械加工順序的安排：根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)遵循的原則，考慮到該 工件的具體特點(diǎn)，先安排外圓，端面，內(nèi)孔的加工。 (2) 熱處理工序的安排：由于毛坯為模鍛件，在機(jī)械加工之前，首先安排正火 處理，以消除鍛造應(yīng)力，改善切削性能。 (3) 輔助工序安排：檢驗(yàn)工序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排 終結(jié)檢驗(yàn)工序。在初步加 工方法選定以后，就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序，以定位基準(zhǔn)面的加工為主線，妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。 工序集中和分散各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，技術(shù)要求，現(xiàn)場的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來綜合考慮。而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。 零件閥蓋由于是中批生產(chǎn)，又考慮到該零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用通用機(jī)床配以夾 具，這樣得到零件的工藝路線如下表： 表 21 工藝路線方案一 工序 1 鑄造 工序 2 粗車小端外圓，端面，鏜孔及倒角 工序 3 粗車大端外圓，端面，鏜孔及倒角 工序 4 調(diào)質(zhì)處理 工序 5 檢驗(yàn) 工序 6 精車各檔外圓，端面，倒角，車螺紋 工序 7 鉆 φ 14mm 孔 工序 8 清洗 工序 9 終檢 工序 10 防銹入庫 表 22 工藝路線方案二 工序 1 鑄造 城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 35 頁 工序 2 車右端面，車φ 41 的外圓 工序 3 車左端面，車φ 36的外圓 工序 4 鉆孔φ 20，锪孔φ 35 工序 5 锪孔φ 工序 6 車外圓φ 50、φ 53及端面 工序 7 車 M36x26g 螺紋 ,R5的圓弧 工序 8 鉆 4*φ 14 孔 工序 9 清洗，終檢 工序 10 防銹入庫 工藝路線的比較與分析： 第二條工藝路線不同于第一條的是先以左端定位加工右端面，后以右端面定位加工φ 20 孔和φ 孔。符合先加工面再鉆孔的原則，這樣我就確定了第二種工藝路線。具體的工藝過程見工藝卡片所示。余量過大，則浪費(fèi)材料及工時(shí)，增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。 工藝路線確定后，就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)能達(dá)到的工序尺寸及其公差的城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 35 頁 確定與工序余量的大小，工序尺寸的標(biāo)注方法，基準(zhǔn)選擇中間工序安排等密切相關(guān)，是一項(xiàng)繁瑣的工作，但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言，一般可以歸納為以下兩大類： ，某表面本身各次加工工序尺寸的計(jì)算。計(jì)算順序是從最后一道工序開紿，由后向前推。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗(yàn) 方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計(jì)。形狀較復(fù)雜的零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時(shí)工藝尺寸的計(jì)算就比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，并對工序間余量進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以確定工序尺寸及其公差。刀具能源的消耗，從而增加了成本，所以必須合理安排加工余量。 本設(shè)計(jì)采用查表修正法和分析計(jì)算法相結(jié)合確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。 6mm，大端臺階長為 6177。經(jīng)過分析計(jì)算后，和查表結(jié)果十分接近，故結(jié)果可靠。由于 Φ 53 mm和 Φ 50 mm相差較小， 故鍛造時(shí) 取統(tǒng)一內(nèi)徑，加工余量按 Φ 20 內(nèi)孔查表得：車螺紋 M36179。 Φ 35mm 的孔，锪孔 P2=P1+Z2, Z2= ,故 P1=, 擴(kuò)孔 P1=P0+Z1 ， Z1=, 故 P0=31mm。 確定切削用量 切削用量應(yīng)在機(jī)床、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素正確選擇。 工序一：車右端面及φ 41的外圓 （ 1）車右端面 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造 機(jī)床： CA6140 臥式車床，采用三抓卡盤裝夾 查《機(jī)械加工工藝手冊》 刀具：端面車刀，刀具材料 YT15，刀桿尺寸 16179。 r0 =15176。 rξ =。 機(jī)床： C3180 立式車床。 機(jī)床： C3180 立式車床，端面車刀采用圓套和壓板定位夾緊。 25 mm 2， K r =90176。?0 =12， rξ = ,車端面時(shí)，根據(jù)加工余量 Z=3，即 ?p =3mm，走刀量 f= mm ，由《切削用量簡明手冊》有 ,，耐用度 t=3600S， 計(jì)算切削速度 vm p v vcvkt x fy??? m/min 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1000 292wvn d? r / min 按機(jī)床選取 w = 300 r/ min 所以實(shí)際切削速度 v = m/min 切削工時(shí)： lm = , 1l =3mm, 2l=0 12 3 wlm l lt nf?? ?? ? ?? min 工序三 ： 鉆孔φ 20，锪孔Φ 35mm 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造。 查《機(jī)械加工工藝手冊》 刀具：鉆刀，刀具材料 YT15 鉆內(nèi)孔時(shí)，根據(jù)加工余量 Z=6，取 ?p =3mm，走刀次數(shù) i=2，走刀量 f= mm，耐用度 t=3600S， 計(jì)算切削速度 vm p v vcvkt x fy???0. 18 0. 15242 3 ? ?? ? ? m/min 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 1000 190wvn d? r / min 按機(jī)床選取 w = 200 r/ min 所以實(shí)際切削速度 v= m/min 切削工時(shí)： lm = 6mm , 1l=5mm , 2l=0 12 65 wlm l lt nf?? ?? ? ?? min 锪孔 Φ 35mm 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造。 刀具選擇：取刀桿直徑 D= Φ 25mm，刀桿伸出量 125mm，加工余量 z=2mm,一次可切除完畢。硬質(zhì)合金 YT5 鏜刀 ,f= , 計(jì)算切削速度 vm p v vct x fy? m/min 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 城南學(xué)院 閥蓋加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 35 頁 1000 190wvn d??? r / min 按機(jī)床選取 w = 200 r/min 所以實(shí)際切削速度 : v= m/min 切削工時(shí)： lm= , 1l= 2mm 1 2 wlm lt nf? ?? ? ?? min 工序四：锪孔φ 計(jì)算過程同上， v=, n=250 r/min, t= min 工序五：車外圓φ 50、φ 53及端面 加工條件： 工件材料： ZG25， σ b =，鑄造。 查《機(jī)械加工工藝手冊》 刀具：外圓車刀，刀具材料 YT15，刀桿尺寸 16 179。 r0 =15176。 rξ = ，車端面時(shí)，根據(jù)加工余量 Z= ，可一次切除， 走刀量 f= mm 《機(jī)械加工工藝手冊》耐用度 t=3600