毕业设计（论文）-阀体零件工艺规则及车夹具设计

第1页绪论全套图纸加V信153893706或扣33463894111.1课题背景随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.2夹具的发展史夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。1.3机床夹具的作用（1）保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度。（2）提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。（3）减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。（4）扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。1.4机床夹具的分类1．按夹具的应用范围分类（1）通用夹具通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。（2）专用机床夹具专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。（3）组合夹具组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。（4）成组夹具成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适于在多品种、中小批生产中应用。（5）随行夹具它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。2．按使用机床类型分类机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。3．按夹具动力源分类按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。专用机床夹具的组成夹具一般由下列元件或装置组成:（1）定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。（2）夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。（3）对刀元件、导向元件对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。（4）连接元件夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。（5）其它元件及装置根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。（6）夹具体夹具体是用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床连接。定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其它部分可根据需要设置。阀体的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是阀体，用来控制流体的方向、流量和压力，使配管内的流体介质流动或停止。因此，该零件在阀体中要求有良好的密封性，结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度。2.1.2零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是阀体需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：中心圆孔Ф，，，;上下表面，表面粗糙度1.6;垂直中心孔，，;图1零件图（4）外圆面，，，，;由上面分析可知，可以先粗加工上、下表面及前后表面，然后加工中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此阀体零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2.2确定生产类型已知此阀体零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当以集中为主；加工设备以通用设备为主，较多采用专用工装。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为中批生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2确定铸件加工余量及形状查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为2mm。2.3.3绘制铸件零件图图2零件毛坯图2.4工艺规程设计2.4.1粗基准的选择原则①粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：

1)选择重要表面为粗基准为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面，如床身的导轨面，车床主轴箱的主轴孔，都是各自的重要表面。2)选择不加工表面为粗基准为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。如果工件上有多个不加工面，则应选其中与加工面位置要求较高的不加工面为粗基准，以便保证精度要求，使外形对称等。

3)选择加工余量最小的表面为粗基准在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。

4)选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。

5)粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。

①精基准的选择1)基准重合原则即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。2）基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一原则。3）自为基准原则某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。如磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正确位置，然后加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面的质量要求。还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无心磨外圆等也都是自为基准的实例。4)互为基准原则当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而保证位置精度。再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达到加工要求。这都是互为基准的典型实例。5)便于装夹原则所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。2.4.2选择定位基准①粗基准的选择以零件的下表面为主要的定位粗基准。②精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的中心孔为主要的定位精基准，以下表面为辅助的定位精基准。2.4.3制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：表2.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一铸造成型工序二时效处理工序三以下表面为基准，粗铣上表面工序四以上表面为基准粗铣下表面工序五钻孔Φ24，Φ18，Φ7工序六钻孔Φ20，钻孔Φ4.5工序七粗车右端面，端面A，Φ44工序八粗铣端面B工序九粗车M14端面及端面C工序十半精铣上表面工序十一半精铣下表面工序十二粗铰孔及半精铰Φ24，Φ18，Φ7工序十三粗铰孔及半精铰Φ20工序十四半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18工序十五半精铣B端面工序十六半精车左端面，端面C工序十七钻孔Φ12、Φ13、Φ18;铰孔Φ12、Φ13、Φ18工序十八钻锥孔工序十九钻Φ2工序二十钻Φ10工序二一钻Φ13工序二二Φ4，Φ4工序二三钻Φ2.5工序二四检验、清洗表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一铸造成型工序二时效处理工序三以下表面为基准，粗铣上表面工序四以上表面为基准粗铣下表面工序五钻孔Φ24，Φ18，Φ7工序六钻孔Φ20，钻孔Φ4.5工序七粗车右端面，端面A，Φ44工序八粗铣两斜面工序九粗车M14外圆及端面及端面C工序十半精铣上表面工序十一半精铣下表面工序十二铰孔Φ24，Φ18，Φ7工序十三铰孔Φ20工序十四钻Φ13，Φ4，Φ4，钻Φ2.5工序十五钻Φ10工序十六铣Φ10后端面工序十七半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18工序十八半精铣两斜面工序十九半精车左端面，端面C，工序二十钻孔Φ12工序二一镗孔Φ12、Φ13、工序二二钻锥孔，钻Φ2工序二三车螺纹工序二四检验、清洗工艺立方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序较集中，适合中小批量生产，减少生产场地，减少生产设备，可以较多采用通用化设备生产，是对中批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很分散，基准得不到保证，加工出来的精度低。同时，第一种方案中把钻Φ2.5、钻Φ4两个在圆柱面上的孔放在Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18精加工之后，Φ2.5、Φ4通过台阶面，加工粗度得不到保证，而且容易损坏刀具。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及减少设备场地投资，且还是中批生产，所以采用方案二比较合适。2.4.4选择加工设备和工艺设备①机床的选择工序三、四、八、十、十一、采用X5028立式铣床工序八、十六、十八采用X6022卧式铣床 工序五、六、十二、十三、十四、二十、二十二采用Z535立式钻床工序七、九、十五、十七、十九、二十三采用C6140卧式车床工序二十一采用T618镗床②选择夹具该阀体的生产纲领为中批生产，所以部分采用专用夹具。③选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。铰孔时，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。④选择量具加工的孔均采用极限量规。⑤其他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定如下表2-3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工序的加工余量如下：表2-3工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大3粗铣上表面两面2IT11516.3-0.10.14粗铣下底面2IT11496.3-0.10.15钻Φ24，Φ18，Φ7孔IT12Φ23.5，Φ17.5，Φ6.56.3-116钻孔Φ20，钻孔Φ4.52.0IT12钻孔Φ20，钻孔Φ4.53.2-0.050.057粗车右端面，端面A，Φ442IT857，Φ441.6-0.0060.0068粗铣端面B及两斜面端面B3IT1251(距A)6.3-0.10.1斜面9粗车M14外圆端面及端面C2IT11166.3-0.10.110半精铣上表面0.7IT83.2-0.050.0511半精铣下表面0.7IT83.2-0.050.0512铰孔Φ24，Φ18，Φ70.5IT73.2-0.020.0213铰孔Φ200.5IT73.2-0.020.0214钻Φ13，Φ4，Φ4，钻Φ2.50.5IT11Φ13，Φ4，Φ4，Φ2.53.2-0.020.0215钻Φ1010IT8Φ103.2-0.020.0216铣Φ10后端面4.5IT83.2-0.020.0217半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ180.5IT83.2-0.020.0218半精铣两斜面0.5IT11493.2-0.020.0219半精车左端面，端面C0.5IT11166.3-0.020.0220钻孔Φ120.5IT11Φ113.2-0.020.0221镗孔Φ12、Φ130.5IT7Φ12、Φ133.2-0.020.0222钻锥孔，钻Φ20.5IT11Φ23.2-0.020.0223车螺纹1IT11M14-0.020.0223检验、清洗2.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序3：粗铣上表面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.2工序4：粗铣下表面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.3工序5：钻通孔Φ7，钻孔Φ24，Φ18工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径分别为Φ24mm，Φ18mm，Φ7mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床。钻头分别为Φ23.5mm，Φ17.5mm，Φ6.5mm标准高速钢麻花钻，修磨横刃。(1)钻Φ7确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.26min钻Φ24确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00min（3）钻Φ18确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.10min2.5.4工序6：钻孔Φ20，通孔Φ4.5加工机床为Z535立式钻床。刀具分别为Ø19.5mm，Φ4.5mm标准高速钢麻花钻；（1）钻孔Φ20确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.20min钻通孔Φ4.5确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：五个孔总共要时间t=min查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：min2.5.5工序7：粗车右端面，端面A，Φ44工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。加工要求：粗车右端面，外圆，端面A。机床：CA40车床。刀具：YT5选刀杆尺寸：刀片厚度：确定加工时间：粗车右端面：确定加工时间余量为0.8mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床粗车外圆Φ44确定加工时间余量为2mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床车端面A确定加工时间余量为0.8mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床2.5.5工序8：粗铣两斜面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.6工序9：粗车M14外圆，外圆端面及端面C工件材料：HT200,σb=0.16GPaHB=190~241,铸造。加工要求：粗车左端面，外圆，端面A。机床：CA40车床。刀具：YT5选刀杆尺寸：刀片厚度：确定加工时间：粗车左端面：确定加工时间余量为1.5mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床粗车外圆Φ14确定加工时间余量为2mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床粗车端面C：确定加工时间余量为1.5mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床min2.5.7工序10：半精铣上表面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=0.7mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间tjm;查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.8工序11：半精铣下表面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=0.7mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间tjm;查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.9工序12：铰孔Φ24，Φ18，Φ7加工机床为Z535立式钻床。铰刀为Ø24mm,Ø18mm,Ø7mm标准高速铰刀。确定铰孔切削用量(1)铰Φ24①确定进给量根据表28-36，，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。②确定切削速度及由表28-39，取。由表28-3，得修正系数，故查Z535说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.01min该工序的加工机动时间的总和是：铰Φ18①确定进给量根据表28-36，，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。②确定切削速度及由表28-39，取。由表28-3，得修正系数，故查Z535说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00min该工序的加工机动时间的总和是：铰Φ7①确定进给量根据表28-36，，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。②确定切削速度及由表28-39，取。由表28-3，得修正系数，故查Z535说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00min该工序的加工机动时间的总和是：2.5.10工序13：铰孔Φ20①确定进给量根据表28-36，，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。②确定切削速度及由表28-39，取。由表28-3，得修正系数，故查Z535说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00min该工序的加工机动时间的总和是：2.5.11工序14：钻Φ13，Φ4，Φ4，Φ2.5加工机床为Z535立式钻床。刀具分别为Ø13mm，Φ4mm，Φ2.5mm标准高速钢麻花钻；钻Ø13mm确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：钻Φ4min被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：min总时间：t=2*(0.593+1.386)=3.958min钻Ø2.5mm被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：min总时间：t=2*(0.317+0.634)=1.902min2.5.12工序15：钻Φ10确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：总时间：2.5.13工序16：铣Φ10后端面机床：X5028型立式铣床刀具：材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：工作台每分进给量：切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.0min总时间：2.5.14工序17：半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18加工要求：半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18机床：CA6140车床。刀具：YT5选刀杆尺寸：确定加工时间：车Φ40确定加工时间余量2mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床走刀次数2总时间min车Φ38刀具为成形车刀确定加工时间余量4mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床车Φ35确定加工时间余量2mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床走刀次数4总时间min车Φ18刀具为成形车刀确定加工时间余量17mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床2.5.5工序18：半精铣两斜面机床：X5028型立式铣床刀具：两块镶齿套式端面铣刀(间距为80)，材料：，，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=0.5mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，按照参考文献[3]表3.1-74实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据参考文献[3]表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min2.5.16工序19：半精车左端面，端面C加工要求：粗车左端面，端面C。机床：CA40车床。刀具：YT5选刀杆尺寸：刀片厚度：确定加工时间：粗车左端面：确定加工时间余量为0.5mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床粗车端面C：确定加工时间余量为0.5mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床min2.5.17工序20：钻孔Φ12确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：min2.5.18工序21镗孔Φ12、Φ13机床：卧式镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9，取机床主轴转速：，取镗Φ12实际切削速度，：工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取行程次数：机动时间：查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min镗Φ13被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取行程次数：机查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min动时间：所以该工序总机动工时2.5.18工序22：钻锥孔，钻Φ2(1)钻Φ锥孔锥形成形钻确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.26min钻Φ2确定钻削用量①确定进给量根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得，，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献[2]，由表28-3，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00minmin2.5.19工序23：车螺纹M14机床：CA6140车床。刀具：YT5螺纹车刀确定加工时间：确定加工时间余量1mm，查《切削用量简明手册》，加工切削深度由表4，根据［3］表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：;切削修正系数：故由机床走刀次数1查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.00min总时间min专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加阀体拔叉零件时，需要设计专用夹具。本课题设计工序十七，半精车、精车端面A，右端面Φ44、Φ42、Φ40、Φ38、Φ35、Φ18的夹具。3.1定位基准的选择由零件图可知，中心孔是零件的很多尺寸的定位基准，所车圆柱与中心孔有垂直度要求，则用中心孔来定位，再用下底面和一削边销来定位限制五个自由度。3.2切削力及夹紧力的计算3.2.1夹紧力确定原则夹紧力大小对于确定夹紧装置的结构尺寸，保证夹紧可靠性等有很大影响。夹紧力过大易引起工件变形，影响加工精度。夹紧力过小则工件夹不紧，在加工过程中容易发生工件位移，从而破坏工件定位，也影响加工精度，甚至造成安全事故。由此可见夹紧力大小必须适当。计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统，然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，运动的工件还需考虑惯性）后处于静力平衡条件，求出理论夹紧力，为了安全起见再乘以安全系数K。式中W`——计算出的理论夹紧力；W——实际夹紧力；K——安全系数，通常k=1.5~3.当用于粗加工时，k=2.5~3,用于精加工时k=1.5~2.这里应注意三个问题：1）切削力在加工过程中往往方向、大小在变化，在计算机中应按最不利的加工条件下求得的切削力或切削合力计算。如图2-1所示切削方向进行静力平衡，求出理论夹紧力，再乘以安全系数即为实际夹紧力，图中W为夹紧力，N1、N1`…为镗孔各方向镗削力，可按切削原理中求切削力。而N1切削力将使夹紧力变大，在列静平衡方程式时，我们应按不利的加工条件下，即N1时求夹紧力。既2）在分析受力时，往往可以列出不同的工件静平衡方程式。这时应选产生夹紧力最大的一个方程，然后求出所需的夹紧力。如图所示垂直方向平衡式为W=1.5KN;水平方向可以列出：,f为工件与定位件间的摩擦系数，一般0.15,即W=10KN；对o点取矩可得下式比较上面三种情况，选最大值，既W=10KN。3）上述仅是粗略计算的应用注意点，可作大致参考。由于实际加工中切削力是一个变值，受工件材料性质的不均匀、加工余量的变动、刀具的钝化等因素影响，计算切削力大小的公式也与实际不可能完全一致，故夹紧力不可能通过这种计算而得到结果。生产中也有根据一定生产实际经验而用类比法估算夹紧力的，如果是一些关键性的重要夹具，则往往还需要通过实验的方法来确定所需夹紧力。3.2.2夹紧力计算切削刀具：硬质合金车刀，则主切削力式中：＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，查表22-1计算结果=1752.74N径向切削力式中：＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，查表22-1计算结果=598.03N走刀力式中：＝2mm，＝55.6m/min，f＝0.5mm/r，查表22-1计算结果=1073.55N选用螺钉压紧，实际加紧