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1、 毕业设计用纸1油阀座零件工艺规程及工装设计0 引言夹具是涵盖了从加工到组装的几乎所有操作过程的一种装夹设备。装夹最重要的标准是位置精度、工件稳定性、最小工件变形和最小位移，以及夹具和切割工具之间无干涉等要求。由于大量的加工操作需要装夹，夹具设计在制造系统中就变得非常重要，它直接影响加工质量，生产率和制造成本。在机床上加工工件时，为了保证工件在该工序所加工的表面能达到图纸上规定的尺寸及位置精度等技术要求，必须使得工件相对于刀具和机床占有正确的加工位置（即工件的定位） ，并把工件压紧夹牢，以便在加工过程中，工件受到切削力、离心力的作用及冲击、振动等影响时，能保持这个确定了的位置稳定不变（即工件的
2、夹紧） 。在机床上对工件进行定位和夹紧，称做装夹。一切能使工件在机床上实现定位和夹紧的工艺装置，一般称为机床夹具，简称夹具。全套图纸，加机床夹具按专门化程度分通用夹具、专用夹具、可调整夹具、专门化拼装夹具和自用化生产用夹具。通用夹具是指已经标准化，且具有较大适用范围的夹具。它由专业厂生产供应，有的已作为机床附件与通用机床配套，这类夹具主要用于单件小批生产。专用夹具是根据零件工艺机械加工过程中的某一道工序而专门设计的夹具。由于不考虑通用性，故结构紧凑、操作方便。这类夹具可保证高的加工精度和生产率。但这类夹具的针对性很强。本文通过分析注油器油阀座零件的结构特点和加工要求，制定了一套较合理的夹具设计
3、，从而为保证该零件的加工精度将提供一种经济实用的工艺装备，具有一定的实用价值。对于夹具设计来说，最重要的就是定位、夹紧方案的确定。通过对各种定位夹紧装置的分析比较，选择并组合了一套既能够满足加工要求的，又比较简洁的装置。 毕业设计用纸21 零件的分析1.1 零件的生产类型该油阀座的实际生产纲领：N=Qn（1+ + ）=51（1+3%+1%）=5.495（万件）该零件的生产规模划规为大批量生产。1.2 零件的作用油阀座是凿岩机注油器上的重要零件。左端通过 Rc3/4 与主机联接；右端以 63mm外圆定位与油壶壳体相连，一管套穿过油壶壳体与 24.5+0.13mm 孔焊接，高压气体从左端进入阀座，
4、在负压作用下，油壶内油从 2mm 孔流至 22mm 孔与高压气体混合后成雾状从管道喷出。16H10 孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。1.3 零件的工艺分析由零件图得知其材料为 ZG45。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及件振性；适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为表面轮廓，两端面，三个平衡孔和主轴孔。该零件表面轮廓应在一次装夹下同时加工出来。该零件三个平衡孔应在一次装夹下同时加工出来。有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可达到的，零件的结构工艺性也是可行的。2 工艺规程设计2.1 确定毛坯根据零件材料确定毛坯为铸件。通过计算，该
5、零件质量约为 11kg。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型（表 1） 。又由于主轴孔和三个平衡孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸表面轮廓尺寸 63 4+4 71两端面 55 6+6 67平衡孔 16 55 105主轴孔 22 6 16表 1毛坯制最大重量最小壁后形状的复杂性材料生产方式精度等级尺寸公差值/ mm表面粗造 毕业设计用纸3造方法N mm IT 度手工砂型铸造不限制35 最复杂铁碳合金属、有色金属及其合金单件生产及小批生产141618机械砂型铸造至2500 35最复杂 同上 大批生产及大量生产1
6、4 级左右13其他手工砂型铸造余量大，一般为 110mm;由砂眼和气泡造成的废品率高；表面有结砂硬皮，且结构颗粒大；适用铸造大件；生产率很多机械砂型铸造生产率比手制砂型高数倍至数十倍；设备复杂；但要求工人的技术低；适于制造中小型铸件2.2 定位基准的选择 精基准的选择：油阀座的主轴孔既是装配基准又是设计基准，用它作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。粗基准的选择：选择油阀座的表面作粗基准。最先进行机械加工的表面是精基准主轴孔。2.3 加工工艺路线工序号 工 序 内 容铸造时效涂底漆10 粗铣 63 面和 32 面20
7、精铣 63 面，精铣 32，保证长度 5530 精铣 24，保证至定位基准长度为 39.640 钻 3 通孔，保证长度 22，钻 5 通孔，保证长度 6，钻 2 通孔，保证长度 1450 钻孔 2 为通孔，至端面 63 于 14，并焊封其孔口扩孔 2260 钻 10.570 扩孔 2280 扩孔 16H10，保证 26.60.11 毕业设计用纸490 通孔攻螺纹 Rc3/4，保证长度为 20，并孔口倒角 1*45，且 32 端面倒角 1*45。100 镗 16.8+0.24 ，距 24 面 2.5，宽度为 1.1110 在 24 面上粗铣 135的缺口，其深度为 4，精铣缺口120 检验130
8、 入库2.4 选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床的传送均由人工完成。粗铣 63mm 面和 32mm 面选择 X62W 万能铣床，专用铣夹具，百分表。精铣 63mm，钻 3mm 通孔，保证长度 22mm,钻 5 通孔，保证长度 6mm,钻 2 通孔，保证长度 14mm 选择 X62W 万能铣床和 Z3025 台式钻床。夹住 63mm，精铣 32，保证长度 55mm，采用 X62W 万能铣床。扩孔 22mm 选择组合机床，专用扩孔刀和铰孔刀，百
9、分表。精铣 24，保证至定位基准长度为 39.6mm，选择 X62W 万能铣床。钻 10.5，选择专用钻夹具，Z3025 台式钻床。扩孔 16H10,保证 26.6+/_0.11，采用组合机床。镗 16.80.24/0,距 24 面 2.5,宽度为 1.1 钻 2 通孔,至端面 63 于 14mm,并焊封其孔口，选用 C6136，专用车夹具。在 24 面上精铣 135的缺口,其深度为 4mm,精铣缺口，采用 X62W 万能铣床。2.5 机械加工余量、工序尺寸“油阀座”零件材料为 45 钢，硬度 207241HBS，毛坯重量约为 11kg，生产类型为大批量生产，采用砂型机器造型毛坯。根据上述原始
10、资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：1. 63 面和 32 面考虑其加工长度为 55mm,与其联结的非加工外圆表面直径为 32mm,为简化模锻毛坯的外形尺寸，现在直接取其外圆表面直径为 32mm. 32 面为自由尺寸公差，表面粗造为 12.5m,此面余量 5mm.2. 钻 5mm、3mm 、 2mm、 10.5mm 扩孔 16 的孔四内孔精度要求 11m 参照机械制造工艺设计简明手册 确定工序尺寸及余量为：钻孔： 5mm、3mm、2mm、 10.5mm扩孔：16mm 2Z=0.22mm2.6 确定切削用量及基本工时 毕业设计用纸5工序 10：粗铣 63 面和 32
11、 面1. 加工条件工件材料：45 钢，砂型机器造型。加工要求：粗铣 63 面及 32 面。机床：X62 万能铣床。刀具：刀片材料 YT15，直径 63mm,总长 80mm,孔径 27mm,前角（。 ） 15,后角（。 ）12,螺旋角()4045 ，齿数（z）6。2. 计算切削用量所选用刀具为高速钢圆柱形铣刀。铣刀直径 d=63mm,宽度 L=80mm,齿数 z=6.3. 决定每齿进给量 Fz根据表 3.3 X62 型卧式铣床的功率为 7.5kw,工艺系统刚性为中等，粗辞铣刀加工钢料，查得每齿进给量 Fz0.070.2mm/z。现取 Fz=0.2mm/z。4. 选择铣刀磨钝标准几耐用度 根据表
12、3.7，圆柱形铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 0.6mm;铣刀直径 d=63mm,耐用度 T=120min(表 3.8)。5. 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Fmz 根据表 3.27 公式计算：vpueyzxpmvkafTdCv式中： 0.1,63, ,63,/2min8.,.,08.,2.,971vezpvvkdzzfaTuqcmin/470i/631.9in/. in/162.7.08.09.3. 17.rr根据 X62 型卧式铣床主轴转速，选择n=475r/min=7.9r/s实际切削速度 v=1.57m/s工作台每分钟进给量为Fmz=0.2660mm/min=72
13、mm/min根据 X62 型铣床工作台进给量，选择Fmz=75mm/min则实际的每齿进给量为：Fz= 6075 毕业设计用纸6=0.2mm/z6. 效验机床功率 根据计算公式，铣削时的功率（单位 KW）为10vFpcZadaCpfeFZZ 86.072.86.0.9， ，2ZFm3， ，af.0p6，dZ10VFPZC=1.78KWX62 铣床主电动机的功率为 7.5KW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为 smvsrrnmfzfzz /57.1,/9.7i/45i,/75,/2.0 7. 基本时间根据公式iflTzmj21式中 4in,/75 ,4,1,63,)(,63 211 f
14、 mllmdadallzmee2JT=3.57min=214.2s工序 20：精铣 63 面和 32 面1. 切削用量所选刀具为高速钢圆柱形铣刀。D=63mm,L=80mm,z=20.机床选用 X62 型铣床。2. 确定每齿进给量 Fz 根据表每转进给量 Fr=0.51.2mm/r,现取 Fr=1mm/r,则zmfz/1.03. 选择铣刀磨钝标准及耐用度 铣刀后齿刀面最大磨损量为 0.25mm;耐用度 T=170min 毕业设计用纸74. 决定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 Fmz 计算，得v=114.6m/minn=597r/min=9.95r/s根据 X62 铣床主轴转速，选择N=60
15、0r/min=10r/s实际切削速度 v=1.98m/s工作台每分钟进给量为Fmz=60mm/min根据 X62 铣床工作台进给量，选择Fmz =60mm/min则实际的每齿进给量为Fz=0.1mm/z5 基本时间Tj=2.4min/=144s工序 40、50：钻 2、3、5 的孔 1 切削用量刀具选用直柄麻花钻，直径 d=2、3、5mmm。使用切削液。2 确定进给量 f 由于孔径很小，宜采用受动进给。3 选择钻头磨钝标准几耐用度 根据切削手册钻头后刀面最大磨损量为 0.8mm,耐用度 T=15min。4 确定切削速度 v 根据表 2.7 暂定进给量 f=0.2mm/r。由表 2.13 可查得v=0.4m/s,n=400r/min。根据 Z3025 立式钻床机床说明书选择主轴实际的转速即可。5 基本时间的确定钻孔基本时间 20s。工序 60：钻 10.5 的孔1 钻孔 10.5mm确定进给量 f:根据切削手册2.7
