閥蓋的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　閥蓋機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p><b>　　零件的工藝分析</b></p><p>　　通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得

2、。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：</p><p>　　1.左右端面粗糙度為25；φ35孔粗糙度為12.5。φ35孔內(nèi)表面，粗糙度為12.5，φ20孔，粗糙度為25。</p><p>　　2.φ41外圓面，粗糙度為25；φ50外圓，粗糙度為12.5，；φ50外圓右端面，粗糙度為12.5；φ53外圓右端面，粗糙度為25；φ53外圓，粗糙度為25；φ53外圓左端面，粗糙度為

3、25</p><p>　　3.孔φ14H8，粗糙度為12.5；</p><p>　　根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的孔，上述各孔的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1. 毛坯的選擇&l

4、t;/b></p><p>　　該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：屬中批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　2．基面的選擇<

5、;/b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不

6、加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的外圓Φ35為主要的定位粗基準(zhǔn)。</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的Φ20孔為精基準(zhǔn)。</p><p><b>　　3．制定工藝路線</b></p><p><b>　　方案一</b></p>

7、<p>　　工序Ⅰ：粗銑最外端上下兩端面。</p><p>　　工序Ⅱ：擴(kuò)、粗鉸Φ35的孔。</p><p>　　工序Ⅲ：锪鉆鍃平Φ35內(nèi)表面。</p><p>　　工序Ⅳ：鉆Φ20的孔。</p><p>　　工序Ⅴ：粗車φ41外圓面。</p><p>　　工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓右端面。</

8、p><p>　　工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。</p><p>　　工序Ⅷ：粗車φ53外圓下端面。</p><p>　　工序Ⅸ：粗車φ53外圓。</p><p>　　工序Ⅹ：粗車φ53外圓上端面。 </p><p>　　工序Ⅺ：粗車M36外螺紋。</p><p><b>　　工序Ⅻ：車

9、倒角。</b></p><p>　　工序XIII：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。</p><p>　　工序XIV：锪鉆鍃平φ28.5孔右端面。</p><p>　　工序XV：鉆4-φ14孔。</p><p><b>　　工序XVI：清洗。</b></p><p>　　工序XVII:終檢

10、。</p><p><b>　　方案二</b></p><p>　　工序Ⅰ：鉆Φ20的孔。</p><p>　　工序Ⅱ：粗銑最外端上下兩端面。</p><p>　　工序Ⅲ：鉆、粗鉸Φ35的孔。</p><p>　　工序Ⅳ：锪鉆鍃平Φ35內(nèi)表面。</p><p>　　工序Ⅴ：

11、粗車φ41外圓面。</p><p>　　工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓右端面。</p><p>　　工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。</p><p>　　工序Ⅷ：粗車φ53外圓下端面。</p><p>　　工序Ⅸ：粗車φ53外圓。</p><p>　　工序Ⅹ：粗車φ53外圓上端面。 </p><p

12、>　　工序Ⅺ：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。</p><p>　　工序Ⅻ：锪鉆鍃平φ28.5孔右端面</p><p>　　工序XIII：鉆4-φ14孔。</p><p>　　工序XIV：粗車M36外螺紋。</p><p><b>　　工序XV：車倒角。</b></p><p><b&g

13、t;　　工序XVI：清洗。</b></p><p>　　工序XVII:終檢。</p><p>　　方案一是以φ36為粗基準(zhǔn)，先對兩端面進(jìn)行加工。在以加工完的兩端面為基準(zhǔn)加工孔φ20。在沒有精基準(zhǔn)定位時(shí)就鉆、粗鉸Φ35的孔，使其與Φ20的孔同軸度存在誤差。其他工序安排比較合理不用改變。方案二先以Φ35為粗基準(zhǔn)，然后再加工Φ20的孔，確定精基準(zhǔn)，避免了用粗基準(zhǔn)加工其他工序，從而提高

14、了零件的加工精度。兩個(gè)方案相比，方案一比較合理，所以選擇方案一。</p><p>　　4．機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“閥蓋”零件材料為ZG230，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造方法鑄造毛坯。</p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p&

15、gt;　　查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表1-52</p><p>　　工序 工序內(nèi)容 單邊余量 工序尺寸 表面粗糙度</p><p>　　工序Ⅰ：粗銑最外端上下兩端面。 1mm </p><p>　　工序Ⅱ：鉆、粗鉸Φ35的孔。 7.

16、5mm </p><p><b>　　工序Ⅲ：</b></p><p>　　工序Ⅳ：鉆Φ20的孔。 10mm Φ20mm </p><p>　　工序Ⅴ：粗車φ41外圓面。 2mm Φ41mm </p><p>　　

17、工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓下端面。 1mm </p><p>　　工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。 2mm φ50 </p><p>　　工序Ⅷ：粗車φ53外圓下端面。 1mm </p><p>　　工序Ⅸ：粗車φ53外圓上端面。 1mm

18、 </p><p>　　工序Ⅹ：粗車φ53外圓。 0.5mm φ53 </p><p>　　工序Ⅺ：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。 4.25mm φ28.5 </p><p>　　工序Ⅻ：锪鉆鍃平φ28.5孔內(nèi)端面 1mm 5 </p&g

19、t;<p>　　工序XIII：鉆4-φ14孔。 7mm φ14 </p><p>　　工序XIV：粗車M36外螺紋。 1mm M36</p><p>　　工序XV：車倒角。 C1.5 </p><

20、;p>　　閥蓋的鑄造毛坯尺寸如圖；</p><p>　　表1 加工余量計(jì)算表 </p><p>　　5．確定切削用量及基本時(shí)工</p><p>　　工序Ⅰ：粗銑左右兩水平端面。</p><p>　　(1)切削速度 刀具耐用度 =10mm</p><p>　　查《工藝手冊》表1-152得取=

21、0.2 =20mm</p><p>　　查《工藝手冊》表4.2-8得=0.96</p><p>　　查《工藝手冊》表2-13得到系數(shù)=26 x=0.1 y=0.4 Z=3 m=0.2</p><p>　　=0.25 =0.1 =0.15 =1 =4 =20mm</p><p><b>　　可得： </b

22、></p><p>　　(2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　(3)切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　刀具加工長度</b></p><p>　　工序Ⅱ：鉆、粗鉸Φ35的孔。</p><p>　　(1)切削速度 刀具耐用度 <

23、/p><p>　　根據(jù)=7.5mm =1.0查的=0.93</p><p>　　查《工藝手冊》表2-13得到系數(shù)=8 x=0.2 y=0.3 z=0.6 m=0.25 可得： </p><p>　　(2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　(3)切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p

24、><p><b>　　刀具加工長度</b></p><p>　　工序Ⅲ：锪鉆鍃平Φ35內(nèi)表面。</p><p>　　(1)切削速度 刀具耐用度 </p><p>　　根據(jù)=1mm =1.0查的=0.93</p><p>　　查《工藝手冊》表2-13得到系數(shù)=8 x=0.2 y=0.3

25、 z=0.6 m=0.25 可得： </p><p>　　(2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　(3)切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　刀具加工長度</b></p><p>　　工序Ⅳ：鉆Φ20的孔。</p><p>　

26、　(1)切削速度 刀具耐用度 =10mm</p><p>　　查《工藝手冊》表1-161得鉆φ20的孔取=0.65</p><p>　　查《工藝手冊》表4.2-8得=0.94</p><p>　　查《工藝手冊》表2-13得到系數(shù)=11.1 x=0 y=0.4 z=0.25 m=0.125 可得： </p>&

27、lt;p>　　(2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p>　　(3)切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　刀具加工長度</b></p><p>　　工序Ⅴ：粗車φ41外圓面。</p><p>　　(1)切削深度 單邊余量</p><p>　　(2

28、)進(jìn)給量（根據(jù)《工藝手冊》）表3-13）</p><p>　　(3)計(jì)算切削速度（根據(jù)《工藝手冊》）表3-38），車刀耐用度</p><p>　　查得系數(shù)=292 x=0.15 y=0.3 m=0.18</p><p>　　(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　(5)切削工時(shí)</b></

29、p><p>　　工序Ⅵ：粗車、半精車φ50外圓下端面。</p><p>　　(1)切削深度 單邊余量</p><p>　　(2)進(jìn)給量（根據(jù)《工藝手冊》）表3-13）</p><p>　　(3)計(jì)算切削速度（根據(jù)《工藝手冊》）表3-38），車刀耐用度</p><p>　　查的系數(shù)=242 x=0.15 y=0

30、.35 m=0.2</p><p>　　(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　(5)切削工時(shí)</b></p><p>　　工序Ⅶ：粗車、半精車φ50外圓。</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-143，根據(jù)加工條件取參考值</p><p><b>　　確定機(jī)床主軸

31、轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p>　　工序Ⅷ：粗車φ53外圓下端面。</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-143，根據(jù)加工條件取參考值</p><p><b>　　確

32、定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p>　　工序Ⅸ：粗車φ53外圓。</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-143，根據(jù)加工條件取參考值</p><p><b>　

33、　確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p>　　工序Ⅹ：粗銑φ53外圓上端面。 </p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-147 表1-148，根據(jù)加工條件取參考值</p><p

34、><b>　　確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p>　　工序Ⅺ：鉆、粗鉸、精鉸φ28.5的孔。</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-163，根據(jù)加工條件取參考值</p&g

35、t;<p><b>　　確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p>　　工序XIII：鉆4-φ14孔。</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表1-163，根據(jù)加工條件取參考值<

36、;/p><p><b>　　確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　切削工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊》表7-5</p><p><b>　　切入深度</b></p><p><b>　　三．夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加

37、工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)工序Ⅱ：粗銑最外端下兩端面。本夾具將于專用機(jī)床配套使用，刀具圓柱形銑刀。</p><p><b>　　1．定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本道工序選擇圓柱銷和一個(gè)平面定位，一平面為第一定位基準(zhǔn)。的定位銷與平面限制了工件的五個(gè)自由度。</p

38、><p>　　2．軸向力、切削扭距及夾緊力的計(jì)算</p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　　刀具：圓柱型銑刀 φ25</p><p>　　根據(jù)《工藝手冊》表3-36</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）

39、切削扭距 </p><p><b>　　==</b></p><p><b>　?。?）夾緊力 </b></p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表2-13夾緊力為</p><p><b>　　=<

40、;/b></p><p><b>　　3.定位誤差分析</b></p><p>　　采用工件端面為第一基準(zhǔn)在短銷上定位時(shí)，作為第一基準(zhǔn)面沒有基準(zhǔn)位移誤差（即），而第二定位基準(zhǔn)內(nèi)孔中心線將因?yàn)槠鋵Χ嗣娲怪倍日`差而引起基準(zhǔn)角度誤差，其值為</p><p>　　=tg0.86=0.015</p><p>　　其誤差滿足零

41、件的精度要求。</p><p>　　4．夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先考慮夾緊方式。手動(dòng)調(diào)整螺母調(diào)整夾緊力，不僅裝夾速度慢，而且不方便操作。所以本道工序的加工時(shí)用的夾具，設(shè)計(jì)成調(diào)整旋轉(zhuǎn)手柄夾緊的形式，很快捷的把工件夾緊。本工序?yàn)殂姅嗝妫邢魃疃容^小，切削力也小，如果需要夾緊力大，只需要調(diào)整手柄的旋轉(zhuǎn)角度大些。</