前言
加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。
机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
目录
1 前言 ................................................................................ 1 2 阀体加工工艺规程设计 ....................................................... 3
2.1零件的分析 ................................................................. 3 2.1.1零件的作用 ............................................................. 3 2.1.2零件的工艺分析 ....................................................... 3 2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施4 2.2.1确定毛坯的制造形式 ................................................ 4 2.2.2基面的选择 ............................................................. 4 2.2.3确定工艺路线 .......................................................... 4 2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ............... 5 2.2.5确定切削用量 .......................................................... 6 2.3小结 .......................................................................... 12 3 专用夹具设计 .................................................................. 14
3.1钻φ4孔夹具设计 ..................................................... 14 3.1.1定位基准的选择 ...................................................... 14 3.1.2定位元件的设计 ...................................................... 14 3.1.3定位误差分析 ......................................................... 14 3.1.4钻削力与夹紧力的计算 ............................................ 14 3.1.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 ........................... 15 3.1.6夹紧装置的设计 ...................................................... 38 3.1.7夹具设计及操作的简要说明 ..................................... 38 3.2小结 ........................................................................ 39 4 结束语 ............................................................................ 40 参考文献 .............................................................................. 41
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2 阀体加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目给出的零件是阀体，它的主要的作用是用来支承,阀体中的左端平面与中孔有配合要求，起回油密封作用，是阀类组件中非常重要的零件。阀体加工精度工件的加工质量，一旦密封精度降低，则阀体组件的使用价值也将大打折扣。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下： （1）主要加工面：
1）铣下平面保证尺寸52mm，平行度误差为0.03 2）铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.02
3）镗上、下面平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求 4）钻侧面4—M8螺纹孔 5）钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔 （2）主要基准面：
1）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面 2）以下平面为基准的加工表面
这一组加工表面包括：主要是上平面各孔及左端平面各孔
2.2阀体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
2.2.1确定毛坯的制造形式
零件的材料HT200。中等批量生产，而且零件的轮廓尺寸较大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。
2.2.2基面的选择
（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度，达到定位,目的。
（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。
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2.2.3确定工艺路线
表2.1工艺路线方案一
工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9 粗精铣左平面 粗精铣下平面 钻左端中孔 钻上平面M4螺纹底孔 钻左端平面4-M8螺纹底孔及攻丝 钻下平面各小孔 钻左端面各孔 镗左端平面孔 镗右端平面孔
表2.2工艺路线方案二 工序1 工序2 工序3 工序4 工序5 工序6 工序7 工序8 工序9
粗精铣左端平面 粗精铣下平面 钻左端中孔 镗上平面各孔 镗下平面各孔 钻上平面锥孔 钻左平面4-M8螺纹底孔及攻丝 钻侧面各孔 钳工，攻丝各螺纹孔 工艺路线的比较与分析：
第二条工艺路线不同于第一条。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。
采用互为基准的原则，先加工上、左两平面，然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、左两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第一条工艺方案，先镗上、下平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证4-M8
从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案比较合理。所以我决
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定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。
2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
阀体的材料是HT200，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：
由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与
最小余量时应按调整法加工方式予以确定。
1）加工阀体的上下平面，根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工1mm，
2）镗左端平面中孔时，由于粗糙度要求Ra?0.2?m，因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可达到要求。
3）加工4－M8底孔，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1就可达到要求。
4）加工锥孔时，根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm，一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。
5）加工下平面台阶面各小孔，粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工1mm，可达到要求。
2.2.5确定切削用量
工序1：粗、精铣阀体下平面 （1）粗铣下平面 加工条件：
工件材料： HT200，铸造。 机床：X52K立式铣床。 查参考文献[7]表30—34
刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：YT15，D?100mm ，齿数Z?8，此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度ap：ap?2mm
每齿进给量af：根据参考文献[3]表2.4-75，取af?0.12mm/Z铣削速度V：参照参考文献[7]表30—34，取V?1.33m/s。
1000V机床主轴转速n：n? 式（2.1）
?d
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式中 V—铣削速度； d—刀具直径。
由式2.1机床主轴转速n：
1000V1000?1.33?60n???254r/min
?d3.14?100按照参考文献[3]表3.1-74 n?300r/min 实际铣削速度v：v??dn1000?3.14?100?300?1.57m/s
1000?60进给量Vf：Vf?afZn?0.12?8?300/60?4.8mm/s 工作台每分进给量fm：fm?Vf?4.8mm/s?288mm/min
a?：根据参考文献[7]表2.4-81,a??40mm
（2）精铣下平面 加工条件：
工件材料： HT200，铸造。 机床： X52K立式铣床。 参考文献[7]表30—31
刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YT15，D?100mm ，齿数12，此为细齿铣刀。
精铣该平面的单边余量：Z=1mm 铣削深度ap：ap?1mm
每齿进给量af：根据参考文献[7]表30—31，取af?0.08mm/Z 铣削速度V：参照参考文献[7]表30—31，取V?0.32m/s 机床主轴转速n，由式（2.1）有：
1000V1000?0.32?60n???61r/min
?d3.14?100按照参考文献[7]表3.1-31 n?75r/min 实际铣削速度v：v??dn1000?3.14?100?75?0.4m/s
1000?60进给量Vf，由式（1.3）有：Vf?afZn?0.15?12?75/60?2.25mm/s 工作台每分进给量fm： fm?Vf?2.25mm/s?135mm/min 粗铣的切削工时
被切削层长度l：由毛坯尺寸可知l?75mm， 刀具切入长度l1：
l1?0.5(D?D2?a?2)?(1~3)
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溢流阀阀体设计说明书正文
