閥體氣動夾緊多工序鉆床夾具設(shè)計解析

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1、分類號 寧波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 閥體氣動夾緊多工序鉆床夾具設(shè)計 所在學(xué)院 機械與電氣工程學(xué)院 專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化 班級 11機自5班 姓名 王煒 學(xué)號1121080531 指導(dǎo)老師 劉春林 2015年3月 31日 誠信承諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設(shè)計（論文） 《閥體氣動夾緊多工序鉆 床夾具設(shè)計》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點 和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月日 摘要 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程。 它包括了毛坯的 制造，零件的機械加工和熱處理，機器

2、的裝配、檢驗、測試、和涂裝等過程。機械加工 工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是生產(chǎn)中最活 躍的因素。它既是構(gòu)思和想法，又是實在的方法和手段，并落實在由工件、機床、夾具 所構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工 步， 加工該工序所需的機床， 進給量， 切削深度， 主軸轉(zhuǎn)速和切削速度， 該工序的夾具， 刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作 地服務(wù)時間。夾具是機床上裝夾工件的一種裝置，使工件相對于機床和刀具有一個正確 的位置，并在加工過程中保持該位置不變。在使用夾具裝夾工件時，工

3、件相對于刀具及 機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一 致。使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，工 件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，可加大切削用量；可使用多件、多工位裝夾工件 的夾具，并可采用高效夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 關(guān)鍵詞： 工藝，工序，工步，加工余量，定位方案，夾緊力 Abstract Production process from raw materials machinery products is beginning to finished product of all the lab

4、or process. It includes a blank manufacturing, machining and heat treatment of parts, machine assembly, inspection, testing, and painting and other processes. Machining process is to achieve product design to ensure product quality, energy conservation, an important means of reducing consumption, th

5、e production of the most active factor. It was conceived and ideas, but also a real ways and means, and in the process of implementing the system consists of parts, tools, fixtures are constituted. In the development process, to determine the location of each step installation work and the processes

6、 needed to step processing steps required for the machine, feed rate, cutting depth, spindle speed and cutting, clamp the processes,tools and measuring tools, as well as number of passesand pass the length of time that the final calculation of the basic process, the auxiliary time and work to servic

7、e time. Workpiece clamping fixture is a device on the machine, the workpiece relative to the machine and tool have a correct position, and holds the same position in the process. When using workpiece clamping fixture, the positional accuracy of the tool relative to the workpiece and the machine is g

8、uaranteed by the fixture, is not affected by skill level of workers, so that a number of workpiece machining accuracy converge. Workpiece clamping jig convenient, fast, crossed the workpiece does not need to find a positive, can significantly reduce the auxiliary working hours, after clamping the wo

9、rkpiece in the fixture to improve the rigidity of the workpiece, cutting the amount can be increased; can use multiple pieces, multiworkpiece clamping fixture position, and efficient use of the clamping mechanism to further improve labor productivity. Key Words: Technology、 process、 process step、

10、allowance、 positioning scheme、 the clamping force 摘要……I Abstract ..II 目錄 .III 第 1 章 緒論 1 第 2 章 閥體的加工工藝設(shè)計2... 2.1 閥體零件圖分析和技術(shù)要求2.. 2.2 閥體的材料、毛坯2... 2.3 閥體加工工藝路線3... 2.4 機床的選擇、刀具的選擇4... 2.4.1 機床的選擇 4... 2.4.2 刀具的選擇4... 2.5 閥體切削量和切削時間的確定5.. 2.5.1 鉆 ① 4mm 孔5. 2.5.2 鉆 ① 6.7mm 孔6. 2.5.3 鉆右邊

11、①8.5mm孔6. 2.6 本章小結(jié) 7 第 3 章 夾具設(shè)計 8 3.1 概述 8 3.2 夾具的組成8... 3.3 定位方法及定位元件9... 3.3.1 定位的基本原理9... 3.3.2 定位元件 9... 3.4 對工件的夾緊設(shè)計1..2. 3.5 夾具體 1..5.. 3.6 專用夾具夾緊動力元件選用 1..5 3.7 鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計1..5. 3.8 夾具體的設(shè)計與夾具方案1..7. 3.8.1 夾具體設(shè)計1..7. 3.8.2 夾具體設(shè)計1..7. 3.8.3 夾緊力分析1..8. 結(jié)論 1..9.. 參考文獻 2..0.. 致謝

12、 2..1.. 附錄 2..2.. 第1章緒論 本題目是根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的機械制造方向的培養(yǎng)目標和機械制 造中的典型零件的機械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計要求而擬的畢業(yè)設(shè)計題目，目的是 提高我們理論聯(lián)系工程實際和工程實際設(shè)計能力。畢業(yè)設(shè)計是我們機械設(shè)計制造及其自 動化專業(yè)對專業(yè)知識，分析和解決實際問題的一次綜合復(fù)習(xí)，通過這一項畢業(yè)設(shè)計，需 要熟悉各項有關(guān)設(shè)計標準，要學(xué)會查閱手冊和數(shù)據(jù)庫，這也像是對我們未來從事機械行 業(yè)的一次基本訓(xùn)練。 本課題是閥體氣動夾緊多工序鉆孔夾具設(shè)計。閥體：是閥門中的一個主要零部件； 根據(jù)壓力等級有不同的機械制造方法。例如：鑄造、鍛造等。中低壓規(guī)

13、格的閥體通常采 用鑄造工藝生產(chǎn)閥體。中高壓規(guī)格的閥體采用鍛造工藝生產(chǎn)。與閥芯以及閥座密封圈 一起形成密封后能夠有效承受介質(zhì)壓力。閥體的材質(zhì)根據(jù)不同的工藝介質(zhì)，選用不同的 金屬材料。常用材質(zhì)有：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、碳鋼等。閥體是各種閥中的一個重要部 件，它和管道直接連通，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)在閥體內(nèi)流動。通過閥芯的開啟與 關(guān)閉對流動介質(zhì)進行切斷、調(diào)節(jié)、減壓、節(jié)流或改變介質(zhì)的流動方向。因此不同用途的 閥門，閥體的結(jié)構(gòu)和形狀也不相同。本課題的設(shè)計重點是明白機械加工工藝規(guī)程和工藝 裝備設(shè)計本課題的設(shè)計重點是明白機械加工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計，其中機械加工工藝 過程就是用切削的方法改變毛皮的形狀、

14、尺寸和材料的物理機械性質(zhì)成為具有所需要的 一定精度、粗糙度等的零件。 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝的過程和操作方法等的工藝文件之一， 它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成 工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的 工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗項目及檢驗方法、 切削用量、時間定額的等。為了能確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加 工出來，就得制定復(fù)雜的機械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；夾具是保證 零件精度的重要工具夾具設(shè)計一般是在零件的機械加工工藝過程制定之后

15、按照某一工 序的集體要求進行的，夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定保證工件的加工質(zhì)量、生 產(chǎn)效率、成本等指標衡量。 第2章閥體的加工工藝設(shè)計 2.1 閥體零件圖分析和技術(shù)要求 分析下閥體零件圖 圖2-1 閥體是鑄件模，根據(jù)課題要求，主要是設(shè)計專用夾具加工閥體同軸線的①4mm孔、 M8mm螺紋底孔、①6.7mm和鉤沉孔①8.5mm深2mm。粗糙度為 Ra=12.5umo 閥體加工過程中加工孔都要以 ①76h7外圓底面為定位基準。形位公差加工要達到要 2.2 閥體的材料、毛坯 材料名稱：ZL107:鋁合金：GB/T 1173-1995。材料可以熱處理強化，該合金的氣 密性

16、.焊接性和切削加工性好，但耐蝕性不高，需變質(zhì)處理。 毛坯的形狀與零件相似，可以減少加工余量，提高材料利用率，可以降低成本。 設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。 工藝基準以設(shè)計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余 量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴 的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考 慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時 可據(jù)此繪出毛坯圖。 2.3 閥體加工工

17、藝路線 加工方法選擇的原則： 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟、精度要求相適應(yīng)。 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。 在保證零件尺寸公差，表面粗糙度及形位公差的技術(shù)要求下，批量生產(chǎn)考慮專用機 床，可以提高生產(chǎn)效率。在降低生產(chǎn)成本，閥體的具體加工工藝過程如下： 表2-1 ? 工序內(nèi)容 加工 車間 設(shè)備 名稱 工藝設(shè)備名稱 夾具 刀具 量具 1 備料用鑄鍛方法獲得毛坯 鑄造 車間 模鑄 2

18、 毛坯時效處理 熱處 理問 自然 3 粗銃閥體上端面 金工 車間 普通 銃床 專用 夾具 端面銃 刀 專用 量具 4 鉆上端面的孔①10和擴閥體直徑 ①15的孔 金工 車間 普通 鉆床 專用 夾具 ①10 麻花鉆 和①15 擴孔鉆 專用 量具 5 車削定位平面和直徑為①76的外 金工 普通 專用 外圓車 專用 圓面和端回 車間 車床 夾具 刀 量具 6 鉆定位平向上直徑為 ①6-6.7的孔 金工 車間 普通 鉆床 專用 夾具 高速鋼 鉆頭 專用 量具 7 銃削閥體上的上端回和左右端面

19、 金工 車間 普通 銃床 專用 夾具 端面銃 刀 專用 夾具 8 力直彳仝為①15孔通孔與①18① 金工 普通 專用 擴孔鉆 專用 20同軸孔鉤直徑為①25沉孔 車間 車床 夾具 頭 量具 9 鉆上向直徑為 ①4和①6.7和①8.5 金工 萬能 專用 高速鋼 專用 同軸孔 車間 鉆床 夾具 鉆頭 量具 10 擴閥體下端面的直徑為①22和2 金工 立式 專用 擴孔鉆 專用 ①6和①32的同軸孔 車間 鉆床 夾具 頭 量具 11 鉆閥體左右端面的孔 金工 車間 臥式 鉆床 專用 夾具 高速鋼 鉆

20、頭 專用 夾具 12 去毛刺 13 終檢入庫 2.4 機床的選擇、刀具的選擇 2.4.1 機床的選擇 普通車床CA1630,用于加工車外圓、車端面 立式鉆床Z5030A,用于加工鉆孔和擴孔 萬能銃床XW6032A ,用于銃平面 2.4.2 刀具的選擇 刀具的選擇需要考慮工序的加工方法，要求的表面粗糙度，加工表面的尺寸、工件 材料，還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等等。 車刀：材料為硬質(zhì)合金 車刀：材料硬質(zhì)合金 90cl外圓車刀：前角 70 = 15°后角?0 = 8°主偏角Kr = 300副偏角K；=10° 刃傾角Z=0°o 9

21、0◎端面車刀：前角 70 = 15°后角 4 = 8立 主偏角 Kr = 300副偏角K；=10°刃傾角 ?，s = 0白。 銃刀：材料高速鋼 (WisCqV) 圓柱形銃刀：D=63mm L=70mm Z=10(GB/T1115.1-2002) 鉆頭：材料高速鋼(W18CQV) 直柄長麻花鉆：①8(GB/T1135.4-1996) 加工閥體同軸線的 ①4mm孔、M8mm螺紋底孔、①6.7mm和鉤沉孔①8.5mm深2mm。 粗糙度為Ra=12.5umo需要用到高生產(chǎn)效率的復(fù)合刀具，材料為高速鋼，一次加工完成。 2.5 閥體切削量和切削時間的確定 2.5.1 鉆①4mm孔 確定進給

22、量f :根據(jù)《切削手冊》表 2.7 ,當(dāng)鋼8b <800MPa d□=①25mm時, f=0.06-0.10mm/r 。由于本零件在加工 ①4mmJL時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75,則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機床說明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.13及表2.14 ,查的切削速度v=5m/min。所以 ns 1000v 冗dw 1000* 5 冗* 4 =398( r/ min ) 根據(jù)機床說明書，取 %=250r/min ,故實際切削速度為 Ttdwnw1

23、000v v 二 1000 九 *4* 250 1000 = 3.14(m/min) 切削工時 l=66mm -j.=4mm = =0mm t m1 l l1 l2 nwf 70 250*0.005 =5.6( min) 2.5.2 鉆① 6.7mm?L 確定進給量f :根據(jù)《切削手冊》表 2.7 ,當(dāng)鋼6b <800MPa d『①25mm時, f=0.06-0.10mm/r 。由于本零件在加工 ①4mmJL時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75,則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機床說明書

24、，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.13及表2.14 ,查的切削速度v=5m/min。所以 1000V1000* 5,、 n s === 398( r/ min ) 冗dw 冗*4 根據(jù)機床說明書，取I1w=250r/min ,故實際切削速度為 1000 1000 冗 dwnw1000v 九*4*250 。、 V =Q m / nrnn ) l=66mm 一 =4mm _ =0mm l 1i l2 70 = = =5.6( min) nwf 250*0.005 切削工時 t m1 2.5.3 鉆右邊①8.5mm孔 確定進給量f :根據(jù)《

25、切削手冊》表 2.7 ,當(dāng)鋼5b <800MPa L =①25mm時, f=0.06-0.10mm/r 。由于本零件在加工 ①4mmJL時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75,則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機床說明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》表 2.13及表2.14 ,查的切削速度v=5m/min。所以 1000V1000*5,、 n s === 398(r / min ) 冗dw 冗* 4 根據(jù)機床說明書，取4v=250r/min ,故實際切削速度為 冗 dwnw1000v v 二 九

26、 *4* 250 1000 = 3.14(m/min) 切削工時 l=66mm -=4mm .二=0mm t ml l 11 l2 nwf =5.6( min) 250*0.005 1000 2.6 本章小結(jié) 本章內(nèi)容首先通過對閥體零件的分析，了解需要加工的要求，形位公差。在保證零 件尺寸公差，表面粗糙度及形位公差的技術(shù)要求下，批量生產(chǎn)選用專用機床，提高生產(chǎn) 效率。設(shè)計閥體加工工藝路線，選用機床，以及刀具的選擇，最后通過計算確定閥體切 削量和切削時間的確定。 第3章夾具設(shè)計 3.1概述 專用機床夾具是為閥體在鉆孔工序上的裝夾而設(shè)計和制造的夾具。專用夾具需要對

27、閥體定位準確、裝卸迅速。 一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求： (1)保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準、 定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié) 構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 (2)提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種 快速高效的裝夾機構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 (3)工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、 檢驗、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具 上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。

28、 (4)使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且 又經(jīng)濟適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞 動強度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和 損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。 (5)經(jīng)濟性好 專用夾具應(yīng)盡可能采用標準元件和標準結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制 造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的 技術(shù)經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。 3.2夾具的組成 夾具的組成： 1、定位元件 2、夾緊裝置 3、對刀、導(dǎo)向元件 4、夾具連接元

29、件 5、輔助元件及裝置 6、火具體 3.3定位方法及定位元件 3.3.1 定位的基本原理 一個自由剛體，在空間直角坐標系中，有 6個方向活動的可能性，即沿著三個坐標 軸方向移動和繞著三個坐標軸方向轉(zhuǎn)動。自由剛體在空間的不同位置，就是這 6個方向 活動的結(jié)果。一般把某個方向活動的可能性稱為一個自由度，一個自由剛體在空間共有 6個自由度。工件在沒有采取定位的情況下，其位置有6個活動方向。要使工件在某個 方向有確定的位置，就必須限制該方向的自由度。 可以通過布置支撐點的方式來限制自由度，我們把在工件的適當(dāng)位置，布置 6個支 撐點，限制工件的6個自由度，從而確定工件唯一確切位置的規(guī)

30、則，稱為6點定位規(guī)則。 3.3.2 定位元件 定位元件的確定工件的準確位置的元件，且要經(jīng)常與定位基準接觸，所以它必須滿 足以下幾點要求： 1、一定的精度 2、良好的耐磨性 3、足夠的剛性 4、良好的工藝性 (1)定位套 顧名思義，定位套起到一定定位作用，定位套安裝在夾具上，閥體零件通過底面① 76h7外圓與定位套配合實現(xiàn)定位。如圖所示 (2)削邊銷 在本次設(shè)計中，我在其中采用了一面兩銷的定位方法 削邊銷作用：一面兩削定位方式中， "面”完成軸向方向的定位，限制2個轉(zhuǎn)動、 1個移動(3個自由度)。圓柱銷限制2個移動。削邊銷限制1個轉(zhuǎn)動。采用削邊銷是為 了防止過定

31、位。 在面兩銷”定位方式中，由于垂直于連心線方向上第二銷直徑?jīng)]有減小，故對工 件的轉(zhuǎn)角誤差沒有影響。安裝削邊銷時，削邊方向要垂直于連心線，為了保證削邊銷的 強度，通常采用菱形結(jié)構(gòu)。 削邊銷的定義：兩孔定位中，為了增加兩孔連心線方向上的間隙，避免過定位，把 第二銷碰到工件孔壁的部分削去，這樣就形成了削邊銷，只留下上下一部分圓柱面，也 起到減小第二銷直徑的作用。削邊銷通過與閥體零件 ①6.7的配合實現(xiàn)了限制轉(zhuǎn)動。如 下圖所示。 (3)輔助支撐 在定位設(shè)計中，我還加入了輔助支撐。為了使用裝夾閥體方便，使夾具中擁有足夠 的支撐，更好的限制工件的準確位置。輔助支撐需要足夠的剛性來保持定位

32、時的穩(wěn)定性, 能夠幫助工件承受切削力。 輔助支撐的選擇。由于毛胚質(zhì)量不高，而又以粗基準定位。這時若采用固定軸承， 由于毛胚尺寸不穩(wěn)定，將引起工件上要加工表面的加工質(zhì)量發(fā)生較大的變化。影響加工 精度。所以選用浮動支承。浮動支撐在工件定位過程中，能自動調(diào)整位置的支承稱為自 衛(wèi)支承。它是隨工件定位基準面位置的變化而自動與之相適應(yīng)的。 輔助支撐設(shè)計如下圖所示 輔助支撐在彈簧的作用下接觸工件 3.4 對工件的夾緊設(shè)計 夾緊的目的是保證閥體在夾具中的定位，使閥體不致因加工時的切削力，重力，或 半生力的作用而產(chǎn)生移動或振動。 夾緊裝置設(shè)計的優(yōu)劣對于提高夾緊的精度和工作效率，減輕勞動強度都有很

33、大影 響。設(shè)計夾緊裝置時，應(yīng)滿足以下主要要求： (1)夾緊裝置在對工件夾緊時，不應(yīng)當(dāng)破壞工件的定位，為此，必須正確的選擇夾緊 力的方向及作用特點。 (2)夾緊力的大小應(yīng)該可靠，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不 致超出允許范圍。 (3)夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便，省力和安全。 1夾緊力方向的確定 (1)夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準面。對工件只施加一個夾緊力或施加幾個方向相 同的夾緊力時，夾緊力的方向應(yīng)盡可能朝向主要定位基準面。 (2)夾緊力應(yīng)有助于定位，而不應(yīng)破環(huán)定位，在夾緊力的作用下工件不應(yīng)該離開支 承點 (3)夾緊力盡量與夾緊工件剛度最大的方向

34、一致。 (4)夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力相同。當(dāng)夾緊力方向與工件重力方向 和切削力方向都相同時，加工過程所需的夾緊力最小，從而能簡化夾緊裝置的結(jié)構(gòu)便于 操作，減小人工勞動強度。 2夾緊力作用點的選擇 (1)夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 (2)夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位，這樣還可以防止或減少工件的變 形對加工精度的影響。 (3)夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。在加工過程中，切削力一般容易引起工 件的轉(zhuǎn)動和振動。作用點靠近被加工表面，始切削力對加工作用點的力變小，以減少工 件轉(zhuǎn)動趨勢或變形。 3基本夾緊裝置 夾具的各種夾緊機構(gòu)中，以斜楔、螺旋、偏

35、心、銀鏈機構(gòu)以及它們組合而成的夾緊 裝置最為普遍。 (1)斜楔夾緊機構(gòu) ①結(jié)構(gòu)特點 a.斜楔的自鎖性。自鎖就是當(dāng)外加的夾緊作用力一旦消失或撤消后，夾緊機構(gòu)在純 摩擦力的作用下仍能保持處于夾緊狀態(tài)而不松開。 b.斜楔具有改變夾緊作用方向的特點。當(dāng)外加一個夾緊作用力時，則斜楔產(chǎn)生一個 與夾緊力方向垂直的對工件的作用力。 c.斜楔具有增力的作用。 d.斜楔夾緊行程很小。 ②適用范圍 由于手動的斜楔夾緊機構(gòu)夾緊工件時既費時又費力，效率極低，實際上很少采用。 (2)螺旋夾緊機構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈、壓板等原件組成的加緊機構(gòu)，稱為螺旋夾緊機構(gòu)。 ①結(jié)構(gòu)特點 a.螺旋夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡

36、單，容易制造。 b.螺旋夾緊機構(gòu)有很大的增力作用，夾緊力與夾緊行程都很大。 c.由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長，開角又小，所以自鎖性能很好。 d.不足之處是夾緊速度慢，工件裝卸費時，增加輔助世間。 ②適用范圍 螺旋夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，制造方便夾緊行程不受限制且夾緊可靠，所以在手動夾緊 裝置中廣泛使用 偏心夾緊機構(gòu)： 偏心夾緊機構(gòu)是指用偏心件直接或間接與其他原件組合來使用的實心夾緊工件的 機構(gòu)。 適用范圍：圓偏心輪夾緊后，自鎖性能較差，只適用于切削力負荷較小又無很大振 動的場合，又因結(jié)構(gòu)尺寸不能太大，為滿足自鎖條件，夾緊行程受到限制，所以對夾緊 面的尺寸公差要求嚴格。 銀鏈夾緊

37、機構(gòu)： 銀鏈夾緊機構(gòu)是由銀鏈杠桿組合而成的一種增力結(jié)構(gòu)，具結(jié)構(gòu)簡單，增力倍數(shù)大， 摩擦損失小，但無自鎖性能。常與動力裝置連用，故在機械化裝置中廣泛應(yīng)用。 聯(lián)動夾緊機構(gòu)： 利用一個原始作用力實現(xiàn)多件或單件的多點多向同時夾緊的機構(gòu)稱為聯(lián)動夾緊機 構(gòu)。 定心夾緊機構(gòu)： 定心夾緊機構(gòu)是一種能夠同時實現(xiàn)定位和夾緊的特殊夾緊機構(gòu)。它的定位原件也是 夾緊原件，它將工件定位并夾緊以后，能使其定位面的中心或?qū)ΨQ中心固定在規(guī)定的位 置。 定心夾緊機構(gòu)可以分為剛性定心夾緊機構(gòu)和彈性定心夾緊機構(gòu)。 剛性定心夾緊機構(gòu)定心精度不高，但夾緊行程大，常用在粗加工，彈性定心夾緊機 構(gòu)定位精度高，但夾緊行程小，

38、常用與精加工。 在本次設(shè)計中，通過對閥體零件的分析，我采用斜楔夾緊機構(gòu)，設(shè)計如下圖 3.5 夾具體 夾具上的各個元件和裝置通過夾具體連成一個整體，安裝到機床上，通過夾具體它的結(jié) 構(gòu)形狀尺寸及大小，與閥體零件息息相關(guān)，受切削力及重力的影響 夾具毛坯的類型有鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、裝配夾具體。在本次設(shè)計中, 通過對各種夾具體的優(yōu)缺點分析，我選用鑄造夾具體。鑄造夾具體的優(yōu)點：工藝性好， 可以鑄成許多復(fù)雜形體。具有較好的抗壓強度和剛度，以及切削性好。鑄造夾具體：但 生產(chǎn)周期長，需要時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料灰鑄鐵，要求強度高時用鑄鋼， 要求重量輕時用鑄鋁。目前鑄造夾具體的

39、應(yīng)用最廣。 火具體應(yīng)滿足的要求： (1)應(yīng)有足夠的強度和剛度。在加工過程中，火具體要承受較大的切削力和夾緊力。 為保證夾具體不會產(chǎn)生不允許的變形或振動，夾具體應(yīng)有足夠的驅(qū)動和剛度。 (2)求結(jié)構(gòu)簡單和裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下。盡可能體積小重量輕。 (3)構(gòu)工藝性好，火具體應(yīng)便于制造、裝配、檢驗和維修。例如：鑄造夾具體上安裝 各種元件的表面應(yīng)鑄造出3-5mm凸臺。 (4)排除，切屑要方便。 (5)具體在機床上安裝穩(wěn)定可靠。 (6)適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，夾具 體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋鼈冎g還應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?/p>

40、。 3.6 專用夾具夾緊動力元件選用 為保證閥體的使用要求，需加工閥體同軸線的 ①4mnfL、M8mmi紋底孔①6.7mm和 鉤沉孔①8.5mm深2mm從而設(shè)計氣動夾緊裝置，保證工件的加工精度和加工質(zhì)量。 3.7 鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計 鉆模板是供安裝鉆套用的。要求具有一定的強度和剛度，以防止由于變形而影響鉆 套的位置精度和導(dǎo)向精度。 鉆套即導(dǎo)引元件，在鉆模中的作用是保證被加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具防止其在 加工過程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性，防止加工時的振動。 根據(jù)加工閥體同軸線的 ①4mmfL、M8mmi紋底孔①6.7mm和鉤沉孔①8.5mm深2mm 平要求可以先鉆再擴，后用平

41、頭鉆三次加工，也可以用鉆一擴復(fù)合刀具一次加工獲得。 本次設(shè)計利用復(fù)合刀具一次加工。但綜合考慮采用快換鉆套。 鉆模板的設(shè)計如下圖： 二"二，：/"； ZRhXSSl 圖3-5 其中各個元件：1—快換鉆套2—鉆模板3—襯套4—圓柱銷5—螺釘 更換鉆套時將鉆套缺口轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以 免鉆套自動脫出。 3.8 夾具體的設(shè)計與夾具方案 3.8.1 夾具體設(shè)計 火具體的材料為HT-200,為鑄件，應(yīng)進行人工時效處理，技術(shù)要求和尺寸詳見夾具 體零件圖。 3.8.2 夾具體設(shè)計 根據(jù)閥體形狀特點知應(yīng)選擇軸向方向為夾緊的方向， 閥體的左端面

42、及底面為被夾緊的兩 面。并選擇氣動斜楔夾緊機構(gòu)為夾緊機構(gòu)。 轉(zhuǎn)動配氣閥手柄12,壓縮空氣進入薄膜式氣缸1,活塞桿3推動與活動接頭連 接的壓板5加緊工件，同時壓板3推動柱銷3前進，由斜楔作用鎖緊輔助支承 5,將工 件端面牢固的壓在定位元件上。 由以上各主要元件的設(shè)計，將各部分連成一整體，夠成鉆模板的裝配圖。如下圖所 示: 圖3-6 3.8.3夾緊力分析 火緊力是滿足定位可靠，夾具可行的因素?；鹁o力不能太小，否則加工時產(chǎn)生位移 破壞定位，但也不能太大，否則工件易變形。本次加工孔徑較小，所需夾緊力也較小， 所設(shè)計的夾緊機構(gòu)能滿足加工要求我們采用氣動夾緊。 結(jié)論 結(jié)論 一、

43、結(jié)論 此次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容主要有兩個方面：閥體的加工工藝設(shè)計和夾具的設(shè)計。主要目 的：在于通過對閥體加工工藝的設(shè)計，熟悉和掌握零件從毛坯材料選擇到成品過程，培 養(yǎng)實際生產(chǎn)中產(chǎn)品設(shè)計能力；另外通過對夾具的設(shè)計，熟悉和掌握夾具的基本知識和設(shè) 計原則。通過本次的畢業(yè)設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí)，工藝的 設(shè)計，能使我們更加了解毛坯材料的選擇，材料的熱處理，加工方法的選擇，加工余量 的確定，更加熟悉了工藝規(guī)程和先進的加工工藝，學(xué)習(xí)到了工藝的制定過程，工藝卡片 的制作，工藝手冊的查詢等方面的知識，先制定合理的加工工序，再選用合適的機床， 查工藝手冊定合適的毛坯，再查進給、切削速度、轉(zhuǎn)速，

44、計算實際轉(zhuǎn)速和時間完成工藝 卡片；通過專用夾具的設(shè)計，使我們掌握了專用夾具的設(shè)計步驟及過程， 六點定位原理, 通過設(shè)計定位元件來實現(xiàn)設(shè)計標準，通過夾緊力的計算選用夾緊裝置，對毛坯夾緊的原 則，最終完成零件的加工達到設(shè)計的要求。 腳踏實地，認真嚴謹，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精 神是我在這次設(shè)計中最大的收益。 我相信通過畢業(yè)設(shè)計不僅提升了對我大學(xué)期間所學(xué)基本專業(yè)知識綜合運用也鍛煉 了我們實際解決工程實際的能力，而且讓我們對所學(xué)的知識有了更加深刻的理解，對我 們以后的學(xué)習(xí)、工作有了更大的幫助，為我們留下了寶貴的經(jīng)驗。 二、今后研究方向 此次畢業(yè)設(shè)計中，因個人能力不足

45、，存在著很多問題。今后將制定更加詳細的工藝 卡片，準確和詳細的計算進給、切削速度、轉(zhuǎn)速，計算實際轉(zhuǎn)速和時間，以及夾緊力的 分析。在夾具體設(shè)計方案中肯定有許多地方值得商榷，希望今后在研究過程中，能得到 各位老師的指導(dǎo)。 參考文獻 [1]上海金屬切削技術(shù)協(xié)會主編.金屬切削手冊【 Ml.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984. [2]東北重型機械學(xué)院等.機床夾具設(shè)計手冊【 Ml.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 [3]陳宏鈞主編.機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊【 Ml. 1996 [4]王先逵主編.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995.4 [5]徐嘉元主編.機械制造工藝學(xué)

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48、19]許福玲主編.液壓與氣壓傳動 [M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.3 [20]莫雨松、李碩根主編.互換性與技術(shù)測量【 Ml.北京：中國計量出版社，1988. 致謝 致謝 本論文是在導(dǎo)師劉春林老師的悉心指導(dǎo)下完成的，歷經(jīng)了近兩個月的不懈努力，設(shè) 計及論文已經(jīng)完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，，緊 張而又充實的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕。 老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師 德，嚴以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。 不僅是我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待

49、人接物 與人處事的道路。本論文從選題到完成，每一步都是在程老師的指導(dǎo)下完成了，傾注了 老師大量的心血，在此更要感謝程老師，是在他的細心指導(dǎo)和關(guān)懷，我才能夠順利的完 成畢業(yè)設(shè)計及論文。還有在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血，在 此我要向所有的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意，同時感謝我的同學(xué)和朋友，在我 寫論文的過程中給予我了很多素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。 由于我專業(yè)知識水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友批評和 指正！ ON 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 01 產(chǎn)品名郡 零件

50、名郡 閥休 丸 1 Jtfl- 躬 2 頁 村科牌號 鋁合金 毛珞種類 鑄造 毛矽卜出尺寸 每毛包件數(shù) 1 整臺件覆 務(wù)注 I □ 1名 序制 工序內(nèi)胃 車 向 I 設(shè)曾 工藝裝, I 時 單件 貼 鑄造 備料用鑄鍛方輟耗坯 02華 噴 時覆 1 粗抱嚼面 粗鐵零件上端前以下端面定位 加工中心 通用夾具，立銃刀 2 鉆孔 鉆上胸的孔力10和嫻前獨15的孔 鉆床2525 專臟具，炯花鉆 3 鉆孔 鉆零件2，

51、!3孔以梯面定位 鉆床2525 專用夾具，錐柄麻花粘 4 車削 車削定位平面和直徑為56的外圓面和端面 加工巾心 專版＜,慚囿銃刀 5 鉆孔 鉆定位平面上直徑為⑦667的孔 鉆床Z525 專用夾具，鐲釀花鉆 6 錢削 銃削附體上的!躺■和左右端面 加工中心1 通帙具，踴刀 7 擴孔 獷直徑為初5孔通孔與中陰中2。同軸孔勰直徑 為例就 站床物5 專用夾尾翻耐鉆 8 鉆孔 鉆上面直徑為中4和中6 J和中8,5同軸孔 拈床2525 專用夾具，錦樹f花鉆

52、 設(shè)計（日如 校對舊期） 審核f日期） 標淮化（日期） 會?/日期） <苣 <叁 ^mwhh^s 產(chǎn)品型號 零件圖號 01 機械加工工藝過程卡片 附體 材料牌號 鋁合金 毛如種類 鑄造 毛斑外形尺寸 每毛玨件數(shù) 1 每臺件數(shù) 爵注 I 序 O 工名 序S 工序內(nèi)香 車 間

53、I 設(shè)曾 工藝裝音 工 時 掇 單件 9 擴孔 擴閥體下潴面的直徑為力22和2*6和中32的同軸 孔 鉆床2525 專用夾具，翻麻花鉆 10 鉆孔 鉆閥體左右端面的孔 加工中心 專用夾具，直齒三面刃銃刀 11 檢驗 檢驗尺寸，硬度等 12 終檢AJE 設(shè)計（日期） 校對（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會芟（日期） 標記 處 1 更改文件號 簽字 日期 標記 嫡 更改文件號 慈宇 日 期 聲品名稱 零件名稱 共2頁第2頁