畢業(yè)設計--鏟運車用卷纜閥的測試及其制造工藝設計

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計</p><p>　　題 目： 鏟運車用卷纜閥的測試及其制造工藝設計 </p><p>　　院 部： 機械工程學院 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書

2、</p><p>　　設計（論文）題目： 鏟運車用卷纜閥的測試及其制造工藝設計 </p><p>　　一、基本任務及要求：</p><p>　　1. 鏟運車用卷纜閥的3D設計； </p><p>　　2. 鏟運車

3、用卷纜閥的液壓試驗； </p><p>　　3. 鏟運車用卷纜閥閥體加工制造的工藝設計； </p><p>　　4. 撰寫文獻綜述（3000字、參考文獻15篇以上）、開題報告； </p>

4、<p>　　5. 撰寫設計說明書一份(字數(shù)15000字以上)； </p><p>　　二、進度安排及完成時間：</p><p>　　1. 查閱資料、撰寫文獻綜述、撰寫開題報告（2周）； </p><p>　　2. 畢業(yè)設計（10周），其

5、中：總體方案（2周），鏟運車用卷纜閥零件的3D設計（2周），鏟運車用卷纜閥閥體加工工藝設計（3周），鏟運車用卷纜閥的液壓試驗（3周）； </p><p>　　3. 撰寫畢業(yè)設計說明書并將初稿交導師（企業(yè)、學校）評閱（1.5周）； </p><p>　　4. 指導老師評閱、學生修改及打印說明書（0.5周）；

6、 </p><p>　　5. 評閱老師評閱設計說明書、學生準備答辯（0.5周）； </p><p>　　6. 畢業(yè)答辯（0.5周）。 </p><p><b>　　目 錄</b>

7、;</p><p>　　摘要 I…………………………………………………………………………………I</p><p>　　AbstractII……………………………………………………………………………II</p><p>　　第1章緒論……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 液壓技術的發(fā)展歷史……

8、………………………………………………………1</p><p>　　1.1.1 早期發(fā)展緩慢………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.2 中期發(fā)展迅猛………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.3 后期廣泛應用………………………………………………………………1</p><p&

9、gt;　　1.2 液壓技術的發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………………2</p><p>　　1.3 液壓技術的發(fā)展趨勢……………………………………………………………3第2章 零件液壓閥閥體的分析……………………………………………………4</p><p>　　2.1 閥體的結構工藝性分析…………………………………………………………4</p><p>　　

10、2.2 閥體的技術要求分析……………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1孔徑精度……………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.2孔與孔之間的相互位置精度………………………………………………4</p><p>　　2.2.3孔與平面之間的相互位置精度……………………………………………4</p

11、><p>　　2.2.4平面與平面之間的相互位置精度…………………………………………5</p><p>　　2.2.5平面形狀精度………………………………………………………………5</p><p>　　2.2.6表面粗糙度…………………………………………………………………5</p><p>　　2.3 閥體的作用……………………………………………

12、…………………………5</p><p>　　2.4 確定閥體生產類型………………………………………………………………5</p><p>　　2.4.1生產綱領……………………………………………………………………5</p><p>　　2.4.2生產類型……………………………………………………………………6</p><p>　　第3章 卷纜閥閥

13、體的工藝規(guī)程設計………………………………………………7</p><p>　　3.1 毛坯的選擇………………………………………………………………………7</p><p>　　3.1.1毛坯的種類…………………………………………………………………7</p><p>　　3.1.2選擇毛坯的原則……………………………………………………………7</p><

14、;p>　　3.2 定位基準的選擇…………………………………………………………………7</p><p>　　3.2.1基準的概念及分類…………………………………………………………7</p><p>　　3.2.2定位基準的選擇……………………………………………………………8</p><p>　　3.2.2.1粗基準的選擇原則…………………………………………………

15、…8</p><p>　　3.2.2.2精基準的選擇原則……………………………………………………9</p><p>　　3.3 工藝路線的制訂………………………………………………………………10</p><p>　　3.3.1閥體各表面、孔的加工方案………………………………………………10</p><p>　　3.3.2制定工藝方案……………

16、………………………………………………10</p><p>　　3.4 加工余量的確定………………………………………………………………12</p><p>　　3.5 確定進給量、切削速度…………………………………………………………13</p><p>　　3.5.1銑削底面的切削用量計算………………………………………………13</p><p>

17、;　　3.5.2鉆、擴各孔的切削用量計算……………………………………………14</p><p>　　3.6 機床及工藝裝備的選擇………………………………………………………17</p><p>　　3.6.1機床設備的選擇…………………………………………………………17</p><p>　　3.6.2工藝裝備的選擇及設計…………………………………………………17<

18、;/p><p>　　3.6.2.1夾具設計………………………………………………………………17</p><p>　　3.6.2.2光滑極限量規(guī)設計……………………………………………………20</p><p>　　第4章卷纜閥的液壓試驗…………………………………………………………23</p><p>　　4.1 試驗臺的性能要求…………………………

19、…………………………………23</p><p>　　4.2 試驗臺的系統(tǒng)組成……………………………………………………………23</p><p>　　4.3 試驗臺的維護…………………………………………………………………24</p><p>　　4.4 液壓試驗的內容………………………………………………………………24</p><p>　　4.

20、4.1壓力試驗…………………………………………………………………24</p><p>　　4.4.2調試和試運轉……………………………………………………………25</p><p>　　4.5 試驗結果與結論………………………………………………………………26結束語………………………………………………………………………………28</p><p>　　參考文獻……………

21、………………………………………………………………29</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………30</p><p>　　附錄…………………………………………………………………………………31</p><p>　　鏟運車用卷纜閥的測試及其制造工藝設計</p><p>　　摘 要：本文分為4各部分，

22、首先對液壓系統(tǒng)的發(fā)展歷史做了一個簡單介紹；接著畫出了零件的零件圖，對液壓閥閥體進行了詳細的分析，包括零件的結構，技術要求，作用和生產類型；然后是對零件進行了工藝分析，確定毛坯種類和定位精準，并且設計出工藝路線和填寫工藝過程卡，確定所有工序的加工余量，對其中幾道工序的切削用量和工時額定的計算方法進行了詳細的說明。以及對機床和工藝裝備的選擇，此外我還對鉆主孔這道工序進行了夾具設計的可行性分析并最終確定，從而繪制出了夾具的裝配圖和所有零件的零

23、件圖；最后是液壓試驗，包括試驗臺的性能、組成和維護，以及液壓試驗的內容和結果。</p><p>　　關鍵字：發(fā)展歷史、液壓閥、工藝、試驗 </p><p>　　Valve Technology and Equipment Design ，and Production of Some</p><p><b>

24、　　Parts   </b></p><p>　　Abstract : This paper is made up of four parts,the first part is a brief introduction of developed history about hydraulic system; next parts diagram we

25、re drawn.Second,the part of process and analysis,designed the process route and the process of completing the process cards, and cutting

26、0;process in which a nominal amount and the calculation of working hours, a detailed description of the. Again on the ro

27、ugh hole This process is carried out inside the fixture design and ultimately determine the f</p><p>　　Key words:the history of deve

28、lopment ;body;processing technology;</p><p>　　experiment</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 液壓技術的發(fā)展歷史</p><p>　　液壓技術從1795年英國制成世界上第一臺水壓機算起，已有二百多年的歷史了，然而在工業(yè)

29、上的真正推廣使用卻是20世紀中葉的事。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些武器裝備上用上了功率大、反應快、動作準的液壓傳動和控制裝置，大大提高了武器裝備的性能，也大大促進了液壓技術本身的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術迅速由軍事轉入民用，在機械制造、工程機械、鍛壓機械、冶金機械、汽車、船舶等行業(yè)中得到了廣泛的應用和發(fā)展。20世紀60年代以后，原子能技術、空間技術、電子技術等的迅速發(fā)展，再次將液壓技術向前推進，并在各個工業(yè)領域得到了更加廣泛的應用[1]。<

30、;/p><p>　　1.1.1 早期-發(fā)展緩慢</p><p>　　1650年帕斯卡提出了靜止液體中的壓力傳播規(guī)律——帕斯卡原理，1686年牛頓揭示了粘性液體的內摩擦定律，18世紀流體力學的兩個重要原理——連續(xù)性方程和伯努利能量方程相繼建立，為液壓技術的發(fā)展奠定了基礎。</p><p>　　1795年英國約瑟夫·布拉曼（Joseph Raman,1749-18

31、14)，在倫敦用水作為工作介質,以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質水改為油，又進一步得到改善。</p><p>　　1.1.2 中期-迅猛發(fā)展</p><p>　　第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產階段[2]。&

32、lt;/p><p>　　1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎。</p><p>　　20 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發(fā)展[3]。</p><p>　

33、　1.1.3 后期-廣泛應用</p><p>　　第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間，在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出，日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近20 多年。在1955 年前后，日本迅速發(fā)展液壓傳動，1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領先地位。 </p><p>　　1.2 液壓傳動技術的現(xiàn)狀</p&g

34、t;<p>　　液壓傳動與其他傳動相比有以下主要優(yōu)點：</p><p>　　（1）質量輕體積小。在液壓傳動與寄機械、電力等傳動方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質量可以減小很多，因此慣性小、動作靈敏。</p><p>　　（2）傳動平穩(wěn)。在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認為不可壓縮，而且油液有吸震能力，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向。<

35、;/p><p>　?。?）在大范圍內實現(xiàn)無極調速（調速范圍可達2000:1），還可以在運行的過程中運行調速。</p><p>　　（4）易于實現(xiàn)過載保護，液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。</p><p>　?。?）液壓元件能夠自動潤滑。由于采用液壓油作為工作介質，使液壓傳動裝置能夠自動潤滑，因此元件的使用壽命較長。</p>

36、<p>　?。?）易于實現(xiàn)機器的自動化。當采用聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負載、高精度、遠程自動控制。</p><p>　?。?）液壓元件實現(xiàn)了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和使用。</p><p>　　液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：</p><p>　?。?）液壓傳動不能保證嚴格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄露照成的。</p>

37、;<p>　　（2）工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。</p><p>　?。?）由于液體流動的阻力損失，泄露兩次能力持續(xù)，效率較低，故不宜遠距離輸送動力。</p><p>　　（4）液壓元件制造精度要求較高，因此它的造價高。</p><p>　?。?）油液容易污染，影響液壓系統(tǒng)的工作性能。</p><

38、;p>　?。?）液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除[4]。</p><p>　　正是由于液壓傳動的這些優(yōu)缺點，液壓技術從民用到國防都得到了廣泛的應用，如一般工。業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發(fā)電廠渦輪機調速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重

39、機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。</p><p>　　1.3 液壓傳動技術的發(fā)展趨勢</p><p>　　與電子信息技術相結合是當今液壓技術發(fā)展的主要方向:液壓傳動與電子技術相結合的產品——電液伺服早在20世紀50年代末就早已出現(xiàn),

40、而今天電液比例閥已在大部分領域取代了電液伺服閥,此外高頻響比例閥控制泵變量機構的電子油泵、帶總線控制的電磁閥和帶傳感器的伺服油缸、油馬達以及由它們組成的液壓系統(tǒng)完美地體現(xiàn)了電子信息技術和液壓技術結合不僅大大提高了液壓系統(tǒng)的技術含量,而且大大提高了其附加值。用電子信息技術對液壓系統(tǒng)進行控制是液壓工程師的任務,也為液壓工程師提供了更廣的施展才華的空間。</p><p><b>　　零件液壓閥閥體分析<

41、/b></p><p>　　2.1閥體的結構工藝性分析</p><p>　　閥體是液壓閥的基礎件之一，由它將一些閥柱和閥管等零件組裝在一起，使其保持正確的相互位置關系，彼此能夠按照一定的傳動關系協(xié)調地運動，構成機器的一個重要部件。因此，閥體的加工質量對機器的精度、性能、壽命都有直接影響。閥體內部結構較復雜，極有精度較高的主孔需要加工，也有精度較低的閥芯孔。因此，閥體需要加工的部位比較

42、多，工作量大。閥體的主要加工位置是精度要求最高的主孔，它要求與閥管準確配合，保證油液的流動，壓力的穩(wěn)定。 </p><p>　　2.2 閥體的技術要求分析</p><p><b>　　2.2.1孔徑精度</b></p><p>　　孔徑精度直接影響軸的回轉精度，它包括孔的尺寸精度與孔的形狀精度兩項內容。</p><

43、p>　?。?）孔的尺寸精度 閥體主孔的尺寸精度為IT8，兩閥芯孔精度也為IT8。</p><p>　?。?）孔的幾何形狀精度 作為主孔和閥芯孔，其圓柱度要求較為嚴格，圓柱度為0.025mm。</p><p>　　2.2.2孔與孔之間的相互位置精度</p><p>　　孔與孔之間的相互位置關系會直接影響配合精度，因此必須嚴格控制要求，閥體中孔的相互位置精度主

44、要體現(xiàn)在孔距尺寸精度和各縱向孔之間的平行度。</p><p>　　(1) 主孔與Φ16的螺紋孔的中心線之間的平行度誤差為0.05mm；</p><p>　　（2）2個閥芯孔中心線之間的平行度誤差為0.04mm；</p><p>　?。?）2個直徑為Φ11的通孔中心線之間的平行度誤差為0.1mm。</p><p>　　2.2.3 孔與平面之間的

45、相互位置精度</p><p>　　1）孔與平面之間的平行度</p><p>　　主孔與上下平面平行度誤差為0.025mm。</p><p>　　2）孔與平面之間垂直度</p><p>　　（1）2個閥芯孔中心線與底平面垂直度誤差為0.015mm；</p><p>　　直徑為Φ11的通孔中心線與底平面垂直度誤差為0.02

46、mm；</p><p>　　Φ27的螺紋孔與前后面的垂直度誤差為0.04.</p><p>　　2.2.4平面與平面之間的相互位置精度</p><p>　?。?）6個平面兩相對平面的平行度誤差為0.03mm。</p><p>　?。?）6個平面兩相對平面的垂直度誤差為0.05mm。</p><p>　　2.2.5平面形

47、狀精度</p><p>　　6個平面兩相對平面的平面度允差均為0.015mm。</p><p>　　2.2.6表面粗糙度</p><p>　　各表面根據(jù)使用需要，規(guī)定了相應的表面粗糙度：6個平面粗糙度值為1.6，主的表面粗糙度值為0.8，2個閥芯孔的表面粗糙度為3.2，2個Φ11的通孔表面粗糙度值為6.3，倒棱角斜面的表面粗糙度值為3.2。</p>&

48、lt;p><b>　　2.3 閥體的作用</b></p><p>　　該閥體零件是通過一個Φ30㎜的孔和Φ28㎜的孔與其它物體連接，在側面孔上安裝一個閥門，可以利用閥門的大小來控制液體流量，或與其它物體連接進行工作。</p><p>　　2.4 確定閥體生產類型</p><p>　　不同的生產類型，其生產過程和生產組織、車間的機床布置、毛

49、坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同，因此在制定工藝路線時必須明確該產品的生產類型。</p><p><b>　　2.4.1生產綱領</b></p><p>　　生產綱領指包括備品、備件在內的該產品的年產量。產品的年生產綱領就是產品的年生產量。零件的年生產綱領由下式計算：</p><p>　　N=Qn(1+a

50、)(1+b)</p><p>　　式中：N：零件的生產綱領（件/年）；</p><p>　　Q:產品的年產量（臺/年）；</p><p>　　n:單臺產品該零件的數(shù)量（件/年）；</p><p>　　a:備品率，以百分數(shù)計；</p><p>　　b:廢品率，以百分數(shù)計。</p><p><

51、;b>　　2.4.2生產類型</b></p><p>　　根據(jù)生產綱領的大小，生產可分為三種類型：</p><p>　?。?） 單件生產： 定義：單個的生產不同結構和不同尺寸的產品。 特點：是產品的種類繁多。</p><p>　　（2） 成批生產： 定義：一年中分批、分期地制造同一產品。 特點：生產品種較多，每種品種均有一定數(shù)量，各種產品分批、分期

52、輪番進行生產。 </p><p>　　小批生產： 生產特點與單件生產基本相同。 </p><p>　　中批生產： 生產特點介于小批生產和大批生產之間。 </p><p>　　大批生產： 生產特點與大量生產相同。 </p><p><b>　?。?）大量生產：</b></p><p>　　定義：全年

53、中重復制造同一產品。 特點：產品品種少、產量大，長期重復進行同一產品的加工。</p><p>　　根據(jù)公司液壓閥的生產綱領可以確定生產類型是大批大量生產。</p><p>　　第3章 工藝規(guī)程的設計</p><p><b>　　3.1 毛坯的選擇</b></p><p>　　3.1.1 毛坯的種類</p>

54、<p>　?。?） 鑄造毛坯：適合做形狀復雜零件的毛坯</p><p>　?。?） 鍛造毛坯：適合做形狀簡單零件的毛坯；</p><p>　?。?） 型材：適合做軸、平板類零件的毛坯；</p><p>　?。?） 焊接毛坯：適合板料、框架類零件的毛坯；</p><p>　?。?） 此外，還有沖壓件，冷擠壓件，粉末冶金等。</

55、p><p>　　3.1.2 選擇毛坯的原則</p><p>　?。?） 選擇原則： 毛坯的形狀和尺寸應盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機械加工。</p><p>　?。?） 毛坯選擇應考慮的因素：</p><p>　?、?生產綱領的大小： 對于大批大量生產，應選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機械加工，節(jié)省材料。</p><p&

56、gt;　?、?現(xiàn)有生產條件： 要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設備能力。 </p><p><b>　　舉例：</b></p><p>　　（1） 軸類零件： 車床主軸：45號鋼模鍛件 ；階梯軸（直徑相差不大）：棒料</p><p>　　（2） 箱體： 鑄造件或焊接件</p><p>　?。?） 齒輪： 小齒輪：棒料 ；大多數(shù)

57、中型齒輪：模鍛件 ；大型齒輪：鑄鋼件 有以上分析，選擇QT500作為閥體的毛坯材料。</p><p>　　3.2 定位基準的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中將問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。</p><p>　　3.

58、2.1 基準的概念及分類 </p><p>　?。?）基準的定義： 在零件圖上或實際的零件上，用來確定其它點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，稱為基準。</p><p>　　（2）基準的分類：按其功用可分為：</p><p>　?、?設計基準：零件工作圖上用來確定其它點、線、面位置的基準，為設計基準。</p><p>　?、?工藝基準：是

59、加工、測量和裝配過程中使用的基準，又稱制造基準。</p><p>　　a、 工序基準： 是指在工序圖上，用來確定加工表面位置的基準。它與加工表面有尺寸、位置要求。</p><p>　　b、 定位基準：是加工過程中，使工件相對機床或刀具占據(jù)正確位置所使用的基準。</p><p>　　c、 度量基準（測量基準）：是用來測量加工表面位置和尺寸而使用的基準。</p&g

60、t;<p>　　d、 裝配基準：是裝配過程中用以確定零部件在產品中位置的基準。</p><p>　　3.2.2 定位基準的選擇</p><p>　　定位基準包括粗基準和精基準。</p><p>　　粗基準：用未加工過的毛坯表面做基準 。</p><p>　　精基準：用已加工過的表面做基準 。</p><p&g

61、t;　　3.2.2.1 粗基準的選擇原則</p><p>　　位置精度、各加工表面的余量大?。ň鶆颉⒆銐?）。重點考慮：如何保證各加工表面有足夠余量，使不加工表面和加工表面間的尺寸、位置符合零件圖要求。</p><p>　?。?）合理分配加工余量的原則</p><p>　　a、應保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準；</p><

62、;p>　　b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質量高；如床身加工，先加工床腿再加工導軌面；具體實例</p><p>　　在床身零件中，導軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時，導軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導軌面材料質地致密，砂眼、氣孔相對較少，因此要求加工床身時，導軌面的實際切除量要盡可能地小而

63、均勻，故應選導軌面作為粗基準加工床身底面，然后再以加工過的床身底面作精基準加工導軌面，此時從導軌面上去除的加工余量可較小而均勻。（2）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則</p><p>　　一般應以非加工面做為粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。當零件上有幾個不加工表面時，應選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。</p><

64、p>　?。?） 便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準，以保證定位準確、夾緊可靠。</p><p>　?。?） 粗基準一般不得重復使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基一般不得重復使用。</p><p>　　3.2.2.2 精基準的選擇原則</p><p

65、>　　重點考慮：如何較少誤差，提高定位精度。</p><p>　?。?） 基準重合原則： 利用設計基準做為定位基準，即為基準重合原則。</p><p>　　（2） 基準統(tǒng)一原則： 在大多數(shù)工序中，都使用同一基準的原則。 這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準變換所產生的誤差。</p><p>　　例如，加工軸類零件時，一般都采用兩個頂尖孔作為統(tǒng)一精基準

66、來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸心線的垂直度。</p><p>　　（3） 互為基準原則： 加工表面和定位表面互相轉換的原則。一般適用于精加工和光磨加工中。例如：</p><p>　　車床主軸前后支承軸頸與主軸錐孔間有嚴格的同軸度要求，常先以主軸錐孔為基準磨主軸前、后支承軸頸表面，然后再以前、后支承軸頸表面為基準磨主軸錐孔，最后達到圖紙上規(guī)定

67、的同軸度要求。</p><p>　?。?） 自為基準原則： 以加工表面自身做為定位基準的原則， 如浮動鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。</p><p>　　還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準，例如：圖示為在導軌磨床上磨床身導軌表面，被加工床身1通過楔鐵2支承在工作臺上，縱向移動工作臺時，輕壓在被加工導軌面上的百分表指針便

68、給出了被加工導軌面相對于機床導軌的不平行度讀數(shù)，根據(jù)此讀數(shù)操作工人調整工件1底部的4個楔鐵，直至工作臺帶動工件縱向移動時百分表指針基本不動為止，然后將工件1夾緊在工作臺上進行磨削。</p><p><b>　　由以上可知：</b></p><p>　?。?）精基準的選擇：選擇精基準主要考慮應可靠地保證主要加工表面間的相互位置精度并使工件裝夾方便、準確、穩(wěn)定、可靠.&l

69、t;/p><p>　　本工件以已加工的底面做為定位基準 ,定位比較容易,而且底面已經加工過,可以有效的保證加工精度,而且采用本基準還與工件的設計基準重合,因此選用已加工底面作為精基準.</p><p>　　粗基準的選擇：當零件具有若干不需加工的表面時，應選擇那個與加工表面相互位置關系最密切的非加工表面作為粗基準，由于上面已經選擇了已加工底面作為精基準,則粗基準就選擇精基準對應的頂面作為粗基準來

70、加工底面。</p><p>　　3.3工藝路線的制定</p><p>　　3.3.1閥體各表面、孔的加工方案</p><p>　?。?）閥體各表面的加工方案：閥體的加工表面有6個平面，由于它們的粗糙度要求都在1.6—6.3之間，所以都可以用先粗銑、再精銑的加工方法。</p><p>　?。?）孔的加工方案：該零件上的孔大致可分為兩類，一是精度

71、較高的主孔和閥芯孔，另一類是連接用的通孔和螺紋孔。第一類孔的加工精度為IT8，要求最高，且直徑不超過30mm，所以采用鉆—半精鏜—精鏜—金剛鏜的方法加工。而通孔采用鉆或鉆+擴+絞的加工方法，螺紋孔加工采用鉆+擴+攻絲的加工方法?？椎奈恢镁群涂拙嗟木瓤裤@床夾具的制造精度來保證。</p><p>　　3.3.2制定工藝路線</p><p>　　制定工藝過程的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、

72、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。</p><p>　　閥體工藝路線方案一：</p><p><b>　　鑄造毛坯</b></p><p><b>　　人工時效</b>

73、;</p><p><b>　　去除余砂和表面鐵銹</b></p><p>　　普銑外形尺寸132×102×51，保證各相鄰平面相互垂直</p><p><b>　　鉆Φ30的主孔</b></p><p><b>　　用Φ27鉆頭鉆孔</b></p&g

74、t;<p>　　擴孔至Φ29.3±0.1，粗糙度3.2，兩端螺紋底孔Φ31，倒角30°，銑平兩端 面，保證尺寸31±0.15</p><p>　　金剛鏜鉸孔至Φ30，粗糙度1.6和圓柱度</p><p>　　車切內槽，攻兩端M33×2螺紋，并锪平2×Φ48平面，深度0.

75、2—0.3</p><p>　　數(shù)銑點孔，鉆兩閥芯孔，用Φ12鉆頭鉆預孔，再用Φ19鉆頭鉆孔，頭部呈150°錐角</p><p>　　鉆—擴—攻M27的螺紋通孔</p><p>　　鉆—擴—攻M16的螺紋通孔</p><p>　　鉆—擴—攻M10的螺紋通孔</p><p><b>　　鉆—擴Φ11的

76、通孔</b></p><p><b>　　去毛刺</b></p><p><b>　　檢驗入庫。</b></p><p>　　閥體工藝路線方案二：</p><p><b>　　鑄造毛坯</b></p><p><b>　　人工時效&

77、lt;/b></p><p><b>　　去除余砂和表面鐵銹</b></p><p>　　普銑外形尺寸132×102×51，保證各相鄰平面相互垂直</p><p>　　鉆—擴—攻Φ28的兩閥芯孔，用Φ12鉆頭鉆預孔，再用Φ19鉆頭鉆孔，頭部呈150°錐角</p><p>　　鉆—擴—鉸

78、—鏜Φ30的主孔</p><p><b>　　用Φ27鉆頭鉆孔</b></p><p>　　擴孔至Φ29.3±0.1，粗糙度3.2，兩端螺紋底孔Φ31，倒角30°，銑平兩端面，保證尺寸31±0.15</p><p>　　金剛鏜鉸孔至Φ30，粗糙度1.6和圓柱度0.0125</p><p>　

79、　車切內槽，攻兩端M33×2螺紋，并锪平2×Φ48平面，深度0.2—0.3</p><p>　　鉆—擴—攻M27的螺紋通孔</p><p>　　鉆—擴—攻M16的螺紋通孔</p><p>　　鉆—擴—攻M10的螺紋通孔</p><p><b>　　鉆—擴Φ11的通孔</b></p>&l

80、t;p><b>　　去毛刺</b></p><p><b>　　檢驗入庫。</b></p><p>　　工藝方案的比較與分析：</p><p>　　上述兩個方案比較：由于閥體的主孔的是液壓閥閥體的最主要部位，加工精度也是要求最高的。所以按照先主后次的加工方法，方案一比方案二更合理，這就使得方案二加工出來的產品比方案一

81、加工的產品，精度和表面質量更高，選取方案一為最終方案。</p><p>　　3.4加工余量的確定</p><p>　　(1)閥體底面和上表面以及前后面加工粗基準其粗糙度值為1.6，查《工藝設計課程設計指導書》（以下稱《指導書》），確定加工余量為3.5mm，其分配如下：</p><p><b>　　粗銑2.5mm</b></p>&

82、lt;p><b>　　精銑1mm</b></p><p>　　(2)閥體兩側平面加工精基準其粗糙度值為3.2，查表的兩者的加工余量一樣為3.5mm，其分配如下：</p><p><b>　　粗銑2.5mm</b></p><p><b>　　精銑1mm</b></p><p&

83、gt;　　(3)加工直徑為Φ30的主孔粗糙度為0.8，直徑沒有大于30mm，所以不能實心鑄出，采用鉆—擴—鉸—鏜方式加工，且需要與閥套配作，保證間隙為0.005—0.01mm，方法如下：</p><p>　　鉆Φ27孔，深度為131mm</p><p>　　擴Φ29.3孔，深度為131mm</p><p>　　鉸Φ29.7孔，深度為131mm</p>

84、<p>　　鏜Φ30孔，深度為131mm</p><p>　　攻2—M33的螺紋，深度為16mm</p><p>　　锪平Φ42平面，深度0.5mm，兩端倒30°</p><p>　?。?）加工M16深20的螺紋孔，方法如下：</p><p>　　鉆Φ10的孔，深度為104mm</p><p>　　

85、擴Φ14的孔，深度為104mm</p><p>　　銑Φ22的沉孔，深度為6mm</p><p>　　攻M16的螺紋，深度為17mm </p><p>　　(5)加工2個直徑為Φ28閥芯孔，直徑小于30，所以先實心鑄出，（所有孔均以實體方式出現(xiàn)，以下不在累述）然后鉆—擴—攻方式加工，方法如下：</p><p>　　鉆Φ12孔

86、，深度為50mm</p><p>　　擴Φ19孔，深度為46.5mm</p><p>　　鏜Φ22孔，深度為46.5mm</p><p>　　鏜Φ28孔，深度為35.5mm</p><p>　　攻2—M33的螺紋，深度為16mm</p><p>　　锪平Φ42平面，深度0.5mm，兩端倒30°</p&g

87、t;<p>　　(6) 加工M10深10的螺紋孔，方法如下：</p><p>　　鉆Φ10的孔，深度為50mm</p><p>　　攻M10的螺紋，深度為10mm </p><p>　　(7) 加工2個直徑Φ11通孔，采用鉆—擴，方法如下：</p><p>　　鉆Φ8的孔，深度為51mm</p><p&g

88、t;　　擴Φ11的孔，深度為51mm</p><p>　　(8)加工M10深10的螺紋孔，方法如下：</p><p>　　鉆Φ10的孔，深度為51mm</p><p>　　攻M10的螺紋，深度為10mm </p><p>　?。?）加工M27的螺紋通孔，采用鉆—擴—攻，方法如下：</p><p>　　鉆Φ24的孔，深度

89、為51mm</p><p>　　擴Φ27的孔，深度為51mm</p><p>　　攻兩端M27的螺紋，深度為17mm </p><p>　　锪平Φ42平面，深度0.5mm，兩端倒30°</p><p>　　3.5確定進給量、切削速度</p><p>　　3.5.1銑削底面的切削用量計算</p>

90、<p>　　1）.粗銑底面時的切削用量</p><p>　　(1)背吃刀量 ap=2.5mm</p><p>　　(2)每齒進給量 fz 查閱<切削用量簡明手冊> （以下簡稱為文獻[1])表3.5每齒進給量 fz =0.14~0.24mm/z,取fz =0.18mm/z。</p><p>　　(3)確定道具壽命 刀具為ΦD=100，z=4的

91、不重磨硬質合金刀片套式面銑刀，查文獻[1]表3.8，銑刀壽命為180min。</p><p>　　（4）選擇切削速度vc和每分鐘進給量vf查文獻[1]表3.16，vc=86m/min,n=275r/min，vf=432mm/min。查修正系數(shù)kv=1.13，kf=0.45，所以修正以后的切削速度和每分鐘進給量為：</p><p>　　Vc =vc ×kv=86×1.13

92、=97.18m/min</p><p>　　Vf=vf×kf=432×0.45=195mm/min,</p><p>　　則轉速計算可得：n= 309r/min。</p><p>　　參閱《機械制造工藝手冊》（以下簡稱文獻[2])表4.2-36按X53K立式銑床的技術參數(shù)，取n=300r/min，vf=190mm/min，則實際的切削速度

93、和進給量為: </p><p><b>　　fz= </b></p><p>　?。?）校驗機床功率 查文獻[1]表3.24，當ap=3mm,ae=45mm,fz=0.16mm/z和vf=199mm/min時，銑刀耗用功率約1kw,所以X53K立式銑床的功率是足夠的。</p><p>　　2)精銑底面

94、時的切削用量計算</p><p>　　精銑時ap=1.5mm,查表得vc=124m/min,n=395r/min,vf=316mm/min,kv</p><p>　　=1.13,kf=0.45,則修正以后的切削速度和進給量為：</p><p>　　參照X53k立式銑床技術參數(shù)，取n=475r/min,vf=150mm/min,則實際的切削速度和每齒進給量為：<

95、/p><p><b>　　。</b></p><p>　　3.5.2鉆、擴各孔的切削用量計算</p><p>　　1）鉆擴絞鏜孔直徑為Φ30時的切削用量</p><p>　　查文獻（2），fr=0.77—0.9mm/r,參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù),取fr=0.9mm/r。查文獻（2），擴孔時Cv=15.2、=0.25、Xv

96、=0.1、Yv=0.4、m=0.125、Kv=0.84以及鉆頭的壽命為75min,則切削速度為</p><p>　　參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù), n=190r/min,實際切削速度為</p><p><b>　　計算基本工時：</b></p><p>　　式中，，，查《切削用量簡明手冊》表3.26，</p><p>&

97、lt;b>　　，所以，</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　2）鉆孔Φ16深度為10的孔的切削用量</p><p>　　查閱文獻（2），fr=0.31—0.375mm/r,參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取fr=0.32mm/r。查文獻（2），切削速度v=18m/min，轉速n=382r/mi

98、n，參照Z35搖臂鉆床的技術參數(shù)，取n=420r/min，實際切削速度為19.8m/min。</p><p>　　3）鉆孔Φ11的通孔的切削用量</p><p>　　查閱文獻（2），取 fr=0.27mm/r。查文獻（2），切削速度v=15.12m/min</p><p>　　4）鉆、攻M27螺紋孔的切削用量</p><p>　　f=（1.2

99、～1.8）×0.6=0.72～1.08mm/r</p><p>　　取f=0.9 mm/r</p><p>　　ν=（～）ν鉆=4～6m/min</p><p>　　則主軸轉速為n=34～51.6r/min，按機床說明書取nw=68r/min</p><p>　　V= = =3.84m/

100、min </p><p>　　5）鉆φ16孔的切削用量</p><p>　　f=（1.0～1.2）×0.6=0.6～0.72mm/r</p><p>　　取f=0.7 mm/r</p><p>　　ν=（～）ν鉆=4～6m/min</p><p>　　則

101、主軸轉速為n=34～51.6r/min，按機床說明書取nw=68r/min</p><p>　　V= = =3.84m/min</p><p>　　6）鉆孔φ10的切削用量</p><p>　　f=（1.2～1.8）×0.6=0.72～1.08mm/r</p><p>　　取f=0.9 mm/r</p>

102、<p>　　ν=（～）ν鉆=4～6m/min</p><p>　　則主軸轉速為n=34～51.6r/min，按機床說明書取nw=68r/min</p><p>　　V= = =3.84m/min</p><p>　　7）鉆孔φ6切削用量</p><p>　　f=（1.0～1.2）×0.6=0.6～0

103、.72mm/r</p><p>　　取f=0.7 mm/r（～）ν鉆=4～6m/min</p><p>　　則主軸轉速為n=34～51.6r/min，按機床說明書取nw=68r/min </p><p>　　V= = =3.84m/min</p><p>　　3.鏜削主孔時切削用量計算</p>

104、;<p>　　1）粗鏜Φ33H8主孔時的切削用量計算</p><p>　　（1）背吃刀量 ap=1mm(單邊余量）</p><p>　?。?）縱向進給量fr 查文獻[1]表1.5，粗鏜時fr=0.6~1.0mm/r,取fr=0.8mm/r,</p><p>　　(3)確定鏜刀壽命 查文獻[1]表1.9，鏜刀壽命60min，</p><

105、;p>　?。?）計算切削速度查文獻[1]表1.27,Cr=158,xv=0.15,yv=0.40,m=0.20,則 </p><p><b>　　切削速度vc為：</b></p><p>　　半精鏜Φ33H8主孔時額切削速度計算</p><p>　?。?）背吃刀量 ap=0.5mm(單邊余量），</p><p>

106、;　?。?）確定進給量 查文獻[1]表1.6，fr=0.25~0.4mm0mm/r,取fr=0.3mm/r,</p><p>　　(3）確定鏜刀壽命 查文獻[1]表1.9，鏜刀壽命為60min，</p><p>　?。?）計算切削速度 查文獻[1]表1.27，Cv=189.8,xv=0.15,yv=0.20,m=0.20,則切削速度vc為：</p><p>　　精鏜

107、Φ33H8主孔的切削用量計算</p><p>　?。?）背吃刀量 ap=0.5mm(單邊余量），</p><p>　　（2）確定進給量fr=0.25mm/r,</p><p>　　(3)確定鏜刀壽命 鏜刀壽命為60min,</p><p>　?。?）計算企切削速度查文獻[1]表1.27，Cv=189.8,xv=0.15,yv=0.20,m=0

108、.20,則切削速度vc為：</p><p>　　3.6機床及工藝裝備的選擇</p><p>　　3.6.1機床設備的選擇</p><p>　　由于生產類型為大批大量生產，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產方式為以通用機床加專用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產線。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。</p><p

109、>　　3.6.2工藝裝備的選擇及設計</p><p>　　3.6.2.1夾具設計</p><p>　　本次的夾具設計針對的是鏟運車用卷纜閥中Φ30mm的主孔，為了在加工過程中提高工作效率、保證加工質量。專用夾具的特點：針對性強、結構簡單、剛性好、容易操作、裝夾速度快、以及生產效率高和定位精度高。</p><p>　　利用本夾具主要用來鉆加工。加工時除了要滿足粗

110、糙度要求外，還應滿足孔的尺寸精度以及孔中心線與Φ30mm的孔中心線垂直度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。</p><p>　　擬訂夾具的結構方案包括以下幾個內容</p><p>　　1）確定夾具的類型各類機床夾具均有多種不同的類型，鉆床夾具有固定式、翻轉式、蓋板式和滑板式等，應根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為回轉式。&l

111、t;/p><p>　　2）確定工件的定位方案，設計定位裝置根據(jù)六點定位原則，通過分析工序圖確定工件以底面定位，定位元件為支撐板、支撐釘。</p><p>　　3）確定工件的夾緊方式，設計夾緊裝置常用的夾緊機構有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結構，加工方法其因素確定為螺旋夾緊。</p><p>　　4）確定引導元件（鉆套的類型及結構尺寸）鉆套的類型有

112、固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。</p><p>　　5）夾具精度分析與計算</p><p><b>　　6）繪制夾具總圖</b></p><p>　　1、定位基準及定位元件的選擇</p><p>　　本工序的定位基準為底面。定位時工件左面選擇一個支撐釘，背面選擇2個支撐釘

113、，用底面限制3個自由度、用左面一個支撐釘限制1個自由度和背面2個支撐釘限制2個自由度，則可達到完全定位。</p><p>　　2、切削力及夾緊力的計算</p><p>　　確定夾緊力方向和作用點的原則：</p><p>　　(1)夾緊力方向應該朝向主要定位基準面</p><p>　　(2)夾緊力方向應該朝向工件剛性好的方向</p>

114、<p>　　(3)夾緊力方向應該盡可能實現(xiàn)“三力”同向，以利于減小夾緊所需的夾緊力</p><p>　　(4)夾緊力的作用點應落在定位元件的支承區(qū)域內</p><p>　　(5)夾緊力的作用點應盡量靠近加工部位</p><p><b>　　參照可得：</b></p><p><b>　　切削力公式

115、：</b></p><p>　　式中D=30mm ， </p><p><b>　　即：</b></p><p>　　實際所需夾緊力：得：</p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)（如加工余量不均勻，加工性質，刀具鈍化，斷續(xù)切削等），

116、見參考文獻可得：</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。</p><p>　　螺旋夾緊時產生的夾緊力：</p><p><b>　　式中參數(shù)由可查得：</b></p>&

117、lt;p><b>　　螺紋升角</b></p><p>　　其中：作用力臂,原始作用力</p><p>　　由得：原動力計算公式：</p><p><b>　　由上述計算易得：</b></p><p>　　因此采用該夾緊機構工作是可靠的。</p><p>　　3、定位誤

118、差分析與計算</p><p>　　本工序鉆30mm的孔時工序基準和定位基準都是孔的中心線，定位誤差計算如下：</p><p>　　由于基準重合，故ΔB=0；</p><p>　　不存在基準位移誤差，故ΔY=0 。</p><p>　　由此可知此定位方案能滿足尺寸精度的要求。</p><p>　　4、夾具設計及操作的簡要

119、說明</p><p>　　本工序采用移動式壓板作為夾緊元件。夾緊工件時，只要將壓板放在工件的適當位置，然后擰緊螺母即可實現(xiàn)工件的夾緊；加工完成時，只要將螺母擰松移動壓板，時壓板離開工件取出工件即可。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。在設計夾具時,考慮到提高勞動率。為此,夾緊時采用移動壓板,以便裝卸。本夾具總體的感覺還比較緊湊。</p><p>　　3.6.2.2 光滑極限量規(guī)設計</p&

120、gt;<p>　　1、光滑極限量規(guī)是一種沒有刻線的專用量具。</p><p>　　光滑極限量規(guī)的功用： </p><p>　?。?）檢驗孔、軸時，不能測出孔、軸尺寸的具體數(shù)字，但能判斷孔、軸尺寸是否合格。 </p><p>　?。?）量規(guī)結構簡單、制造容易、使用方便。 </p><p>　?。?）量