機(jī)械制造工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成大學(xué)全部課程，并進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)要求我們能綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（預(yù)選閥體）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件的一次實(shí)踐機(jī)會(huì)，為今后從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。2.1設(shè)計(jì)的題目：設(shè)計(jì)預(yù)選閥體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鏜孔工裝夾具設(shè)計(jì)2.2原始資料：生產(chǎn)綱領(lǐng)：10萬件／年生產(chǎn)類型：中批量產(chǎn)量車間工作制：兩班制設(shè)計(jì)內(nèi)容:零件毛坯合圖1張機(jī)械加工工藝過程卡1套機(jī)械加工工序卡1套專用夾具體1副3．零件的分析預(yù)選閥體是一種液壓元件，它五個(gè)表面均需要銑削加工，孔Φ40H7的加工精度，及各油路孔系的位置精度要求高，此外還需要加工一系列的螺紋孔。參考文獻(xiàn)(3)中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度，各個(gè)孔位置精度，尺寸精度均可達(dá)到。4．確定毛坯根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，由任務(wù)書知生產(chǎn)批量為中批，所以毛坯的鑄件方法采用砂型機(jī)器造型。又由內(nèi)孔2-Φ40均需要鑄出33孔，故還應(yīng)安放型芯。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄件應(yīng)安排人工時(shí)效。參考文獻(xiàn)（1）表2.2-3該種鑄件的尺寸公差等經(jīng)(T為8～10級(jí))加工余量等級(jí)MA為G。故取CT為9級(jí)，MA為G級(jí)加工。參考文獻(xiàn)(1)表2.2-4，用查表法確定各表面的總余量如下表：加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說明低平面91×164G3單側(cè)面加工左側(cè)面91×84G4雙側(cè)加工右側(cè)面91×84G4雙側(cè)加工前平面84×164G雙側(cè)加工后平面84×164G雙側(cè)加工2-Φ40孔Φ40H雙側(cè)加工主要毛坯尺寸：主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差G底平面844883左右側(cè)平面1644＋41724前后平面91962～42-Φ40孔Φ40Φ3335．?dāng)M定工藝規(guī)程根據(jù)各表面的加工要求和各種加工原則和：“先面后孔，基準(zhǔn)統(tǒng)一”以及各種加工方法所能能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定各表面加工的方法和順序。要加工的表面均采用銑平面的方法，大于30的孔選用鏜孔，而直徑小于30的孔選用鉆孔，擴(kuò)孔等加工。初步擬定加工工藝路線如下：工序號(hào)工序內(nèi)容鑄件時(shí)效涂底漆鉗工劃線10銑13×14端以164×（91－33）＝164×78底面為基準(zhǔn)20銑84×91左右側(cè)面30銑164×84前后兩側(cè)面40銑164×（91×13）＝164×7850車2-Φ40孔60車2-Φ64孔70車2-Φ80鉆孔4-Φ90鉆2-Φ7兩孔，擴(kuò)成Φ11，鉆Φ8孔100鉆4-M4-6H深8110鉆6-Φ38，4-Φ6，5-4M×1.56-H（孔徑為12.5）120鉆2-ΦΦ6孔130鉆11-Φ6，Φ8，Φ14.5，2-Φ6.1，Φ12.5，12－Φ38攻絲M16×15-6H攻絲11－M14×1.5-6H140攻螺紋各孔150磨2-Φ40孔160檢驗(yàn)170入庫(kù)以上工序過程看出基準(zhǔn)變化，由于多次更換基準(zhǔn)，增大了誤差，而車2-Φ40時(shí)兩孔的位置要求難以保證。平面加工時(shí)沒排在銑槽前，也不妥。修改后的工藝路線如下：序號(hào)工序內(nèi)容鑄造時(shí)效涂底漆鉗工劃線10粗銑91下平面20以91下平面為基準(zhǔn)30銑164左右保證164至要求40銑底平面164×9150以164×78底面為基準(zhǔn)銑13×14端60精鏜，半精鏜2-Φ40H7為Φ39.5，2-Φ6270×Φ80鉆俯視圖上4-Φ（見C-C視圖）鉆2-Φ7兩孔，擴(kuò)Φ11成（B-B）鉆Φ8鉆4-M4-6H深8，回轉(zhuǎn)9090鉆6-Φ孔（左視圖）鉆4-Φ65-M14×Φ6深96，回轉(zhuǎn)90100鉆2-ΦΦ6孔（俯視圖），回轉(zhuǎn)90110鉆6-Φ，Φ深6，回轉(zhuǎn)90120鉆主視圖上各孔130攻各孔螺紋140150內(nèi)磨：磨Φ40H成，保證1010.005，◎0.005，⊥160檢驗(yàn)170入庫(kù)由于生產(chǎn)類型加工中批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式為以通用及機(jī)床加工夾具為主。工藝計(jì)算考慮到工件的定位夾緊方案以及參考文獻(xiàn)(1)表4.2-35及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,采用立銑.選擇X52K立式銑床,選擇直徑為Φ160mm的參考文獻(xiàn)(2)表3.1端銑刀.選擇YG6硬質(zhì)合金刀片.6.1粗銑91下平面,91上平面由于刀具與銑床已確定,故選擇切削用量確定ap由于加工余量為4mm,故可一次走刀完成得ap=h=4mm查得fz=0.14～0.24mm/z取fz=/zT=180min由于do=160mmz=14查文獻(xiàn)(2)表3-16得:Ut=77m/minn=154r/minuft=337mm/min由于各個(gè)修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)(2)表KK故uc=utkc=77×1.0=77m/minN=154××1.0=154r/minUf=uft×kut=337××1.0=337mm/min經(jīng)查文獻(xiàn)(1)表4.2-36得:Nc=150r/minufc=375mm/min故可得uc=由do=160mmz=14uf=375mm/min×故機(jī)床功率足夠.工時(shí)計(jì)算tm=L/uf式中L=l+y+△由于l=96根據(jù)文獻(xiàn)(2)表3.26對(duì)稱安裝銑刀y+s=23mmTm=∴×6.2粗銑`半精銑左右兩側(cè)面:由于銑床,銑刀可不變,銑削深度ap=h-1=2.5-1=由fz=0.14～0.24mm/z可取Fz=/z確定粗銑時(shí)的uc以及ufUc=98m/minufc=429mm/minn=195r/min(參考文獻(xiàn)2表3.7)故實(shí)際值由于本工序加工功率小于前道工序功率所以機(jī)床的功率足夠.故采用ap=,n=190r/minUfc=475mm/minUc=/minFzc=/z進(jìn)行加工計(jì)算基本工時(shí)式中L=l+y+△由于l=96根據(jù)文獻(xiàn)(2)表3.26對(duì)稱安裝銑刀y+s=23mmTm=∴t總=2tm×2=0.確定半精銑的銑削深度由文獻(xiàn)(1)表2.3-21查得ap=1mm根據(jù)所選銑床以及刀具可取fz=/z切削速度uc,ufVc=98m/minn=195r/minvft=429mm/min故uc=98m/minn=195r/minuf=429mm/min得nc=235r/minufc=475mm/min由上可得其實(shí)際值為由于機(jī)床功率明顯足夠故可采用::計(jì)算基本時(shí)間由于L+Y+Y+=23mm故6.3粗銑底平面:所選刀具和銑床不變,確定其銑削深度∵ap=3mm由于加工余量小,所以可以一次走刀完成.初步選定每齒進(jìn)給量fz=/zT=180min切削速度vc=86m/min每分鐘進(jìn)給量uft=378mm/minN=175r/minNc=190r/minvft=475mm/min由于所需功率比最大所需功率小所以銑床的功率是足夠的計(jì)算基本工時(shí)其中L=L+Y+查文獻(xiàn)(2)3.26得Y+=23mm故×14選用銑床為X52K,銑刀為YG6硬質(zhì)合金刀片銑刀的直徑為do=80mmz=10由于切削用量為13較大,則分為4次走刀加工Fz取/z根據(jù)文獻(xiàn)(2)表2.36得刀具壽命T=180min由文獻(xiàn)(2)表2.27得:m=0.35xv=0.15yv=0.32fv=0.2cv=245∴又由可得又查文獻(xiàn)(1)42-37得由上可得實(shí)際值經(jīng)校核機(jī)床功率足夠計(jì)算基本工時(shí)其中L=l+y+=4mm故7.鏜孔的計(jì)算精鏜，半精鏜2-Φ40H7為Φ39.5，2-Φ×Φ1TA20m型削頭,功率選為2.0kw,選擇專用夾具,游標(biāo)卡尺.Φ40孔由文獻(xiàn)(1)表2-3-10查得粗鏜后孔的直徑為Φ粗鏜余量為:查文獻(xiàn)(1)biao2.4-180取v=/s=24m/min取進(jìn)給量f=/r查文獻(xiàn)(3)表2.4-21的:取cfz=180xfz=1YFZ=0.75Nfz=0kFz=1則又Pm=FzV=1320××10-3×由于0.528<1.7故機(jī)床功率足夠大.半精鏜時(shí)加工余量為故.查文獻(xiàn)(3)表2.4-180取v=/s=72m/min取f=/r則×Φ由于鏜Φ62時(shí)Φ40同時(shí)加工粗鏜余量為,故可分3次走刀完成則取f=/rN與前相同n=197r/min所以機(jī)床功率足夠×Φ的槽粗鏜余量故查文獻(xiàn)(1)表2.4-180取v=/s=24m/min取進(jìn)給量f橫=/r則機(jī)床功率驗(yàn)證合格所以加工工時(shí)8.鉆孔的計(jì)算考慮工件的定位夾緊方案,孔位置以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,選用搖臂鉆床Z3050,選用硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆,錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆,專用夾具.快換鉆套,游標(biāo)卡尺及塞規(guī)Φ孔d=5.8L=138h=57由于Φ孔能一次加工完成,則鉆削余量為:即按機(jī)床實(shí)際取f=/r經(jīng)查文獻(xiàn)(3)表10-3取修正系數(shù)故(文獻(xiàn)(3)表10-3)_其中則查文獻(xiàn)[1]表4.2-12取n=1000r/min則實(shí)際切削速度機(jī)動(dòng)時(shí)間φ7兩孔、擴(kuò)φ11、鉆φ81、按已選的機(jī)床和刀具查文獻(xiàn)（1）表3.1-6得D=7mmL=150mmN=69mmD=8mmL=156mm切深仍用硬質(zhì)合金YG8鉆頭，查文獻(xiàn)[3]得取f=/r查文獻(xiàn)[3]表10-3得經(jīng)校驗(yàn)機(jī)床功率夠大查文獻(xiàn)[1]表4.2-12按機(jī)床實(shí)際取n=630r/min則實(shí)際切削速度擴(kuò)孔φ11查表10-22f=/r查表10-23刀具壽命t=1800min查表10-24修正系數(shù)參考文獻(xiàn)[1]表4.2-12按機(jī)床實(shí)際取n=500則實(shí)際切削速度×11×500/1000＝/min按機(jī)床實(shí)際取查文獻(xiàn)[1]表4.2-12,按機(jī)床實(shí)際取則實(shí)際切削速度則查文獻(xiàn)[3]表10-3得:查文獻(xiàn)[1]表4.2-12按機(jī)床實(shí)際取則實(shí)際切削速度其中孔查文獻(xiàn)[3]表f=/r查文獻(xiàn)[1]表4.2-12按機(jī)床實(shí)際取則實(shí)際切削速度機(jī)動(dòng)時(shí)間鉆4-φ6孔查文獻(xiàn)[3]f=/r鉆削量為故U××60=/minN=1000××查文獻(xiàn):〔1〕表2.4-12取n=1000r/minN實(shí)=1000××6/1000機(jī)動(dòng)時(shí)間:Φ12孔:查文獻(xiàn)〔1〕表2.18取f=/r有鉆削余量可知V××60/minN=N=630r/min××630/1000=/min機(jī)動(dòng)時(shí)間:鉆盲孔故鉆2-Φ由鉆削余量可知U××60=/min則取文獻(xiàn)〔1〕表2.4-12按機(jī)床實(shí)際取n=1000r/min機(jī)動(dòng)時(shí)間:鉆削余量可知×6×60=/min則查文獻(xiàn)〔1〕表204-12按機(jī)床實(shí)際取n=1000r/min理則實(shí)際切削速度N實(shí)=1000××6/1000機(jī)動(dòng)時(shí)間:鉆盲孔取Φ查文獻(xiàn)〔3〕表10-7取f=/r可知V××則N實(shí)=1000××14.5=803r/min由文獻(xiàn)〔1〕表2.4-12按機(jī)床實(shí)際取n=630r/min××630/1000=/min機(jī)動(dòng)時(shí)間:攻各螺紋孔T=30m=0.6y=0.9x=1.2又=4故則查文獻(xiàn)〔1〕表4.2-12按機(jī)床實(shí)際取n=630r/min則實(shí)際切削速度v=加工的計(jì)算磨內(nèi)孔2-Φ40考慮空Φ40的位置精度以及相對(duì)兩側(cè)平面的垂直度要求，故采用內(nèi)圓磨床MZ11OA選取砂輪寬度20查文獻(xiàn)（3）表14-129得工件回轉(zhuǎn)時(shí)的圓周速度u為15—30可取u=20縱進(jìn)給量校核功率由表14-123查得功率足夠基本時(shí)間:(需雙行程個(gè)數(shù))雙行程個(gè)數(shù)/分鐘本次設(shè)計(jì)的夾具誒第60道工序-鏜2-Φ40H7,2-Φ62.該夾具適用于ITA20鏜床.這道工序所加工的孔均在前后平面上,且與前后平面垂直.按照基準(zhǔn)重合原則,必須在前后表面和低平面加工后,以底平面定位而且底平面較大用其定位較可靠,容易實(shí)現(xiàn),工件以底平面在夾具上定位,限制了三個(gè)自由度,其余三個(gè)自由度也必須限制.可鏜模底座裝上三個(gè)圓形銷釘,此外在零件上表面加兩塊壓板和連桿間用螺母擰緊,這樣就限制螺紋工件六個(gè)自由度,這種方案定位可靠,夾緊也比較方便.本道工序的夾具因不需要回轉(zhuǎn),采用氣動(dòng)或液動(dòng)夾緊,造價(jià)比較高,而產(chǎn)品為中批生產(chǎn),選用手動(dòng)夾緊,使夾具簡(jiǎn)單,操作方便.2-Φ40H孔及2-ΦΦ40兩孔中心距為,與其有關(guān)夾具尺寸公差參考文獻(xiàn)〔5〕表1-10-6,取工件公差的,即夾具兩鏜套的中心距尺寸公差為參考文獻(xiàn)〔6〕表1-10-6,取襯套與夾具體模板的配合為H7/h6襯套與鏜套的配合為H7/h6刀具與鏜套入孔的配合為F8/h6由前面求得鏜孔式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng),而且線速度超過20m/min.根據(jù)文獻(xiàn)(7)P108可知,鏜套必須選擇回轉(zhuǎn)式鏜套中的滑動(dòng)式鏜套.鏜套在鏜模中的布置方式:由于加工孔Φ40的長(zhǎng)度L=91,而孔徑D=40,所以的長(zhǎng)孔,具孔間距公差為要求比較高,查文獻(xiàn)(7)表5-1得鏜套的布置方式為雙面前后導(dǎo)向,導(dǎo)向方式如下圖:鏜模支架與模底座分成兩體,這樣分體有利于鑄造,時(shí)效處理,機(jī)械加工,裝配和維修.鏜模支架是保證鏜孔位置精度尺寸精度的關(guān)鍵,由于本工序鏜兩平行孔位置精度要求比較高.所以本夾具可設(shè)計(jì)用一個(gè)鏜模支架來支撐兩平行鏜套,從而保證鏜孔時(shí)兩孔的位置要求.鏜模支架與鏜模底座間采用螺栓緊固.鏜模支架的典型結(jié)構(gòu)和主要尺寸,由參考文獻(xiàn)(7)5-4查出.鏜模底座即鏜模的夾具體,它要求承受連同工件在內(nèi)的鏜模全部重量和加工過程的切削力.這就要求底座的剛性要好,變形要小.底座的壁厚,由文獻(xiàn)(7)表5-5可查得壁厚H=40mm,并合理布置加強(qiáng)筋,筋與筋之間的空間面積相等取100×100mm2,以便鑄造并便鑄造應(yīng)力均勻.底座上應(yīng)設(shè)置找正基面,以便于底座的加工,裝配,檢驗(yàn),和鏜模在機(jī)床上的找正安裝.找正基面對(duì)底座的垂直度控制在內(nèi)取.底座的上平面安裝元件和裝置的位置設(shè)置凸臺(tái)表面,其凸出高度取3mm,以減少加工表面和刮研工作量,且上平面對(duì)底面保持平行.底座材料用灰鑄鐵HT200,毛坯鑄造后經(jīng)時(shí)效處理.因鏜模精度要求較高,在粗加工后要進(jìn)行第二次時(shí)效處理.根據(jù)工件尺寸查文獻(xiàn)(7)表5-5得長(zhǎng)度×寬度即L×B=370×234mm2具體尺寸如下圖:鏜桿結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)參數(shù)

鏜桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)對(duì)保證鏜孔精度提高鏜削速度都有重要意義,由于兩平行孔2-Φ40的孔間距較小,即鏜套內(nèi)徑必須選的小于鏜孔直徑鏜桿直徑選用由文獻(xiàn)(7)表5-3查得可取d=30mm鏜桿要求表面硬度高而內(nèi)部有較好的韌性,本鏜模中鏜桿選用40Cr鋼制造,淬火硬度為HRC55～60.結(jié)論進(jìn)行了機(jī)械制造工藝的設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì),在總體上使我的專業(yè)知識(shí)有了更深一步的積累.在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我認(rèn)真踏實(shí)的秉著勤奮求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,我感覺機(jī)械設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)的根本,設(shè)計(jì)出的成品必須以應(yīng)用安全為先,其次才是實(shí)用,以及追求經(jīng)濟(jì)效益.從整體來看機(jī)械類設(shè)計(jì)的過程,這與企業(yè)管