油阀座的设计.doc

油阀座夹具设计31目录摘要2abstract3第1部分 引 言4第二部分工艺设计说明书5一：零件图工艺性分析5二：确定毛坯6三：工艺规程设计83.1.定位基准的选择：83.2.表面加工方法选择：83.3.制定工艺路线：93.4.选择加工设备及工艺装备：9四：确定工序尺寸10五：确定第一道工序切屑用量及工时制定115.1.切削用量115.2.基本时间125.3.其他工序的切削用量和时间见工序卡12六：机床夹具设计126.1. 定位基准的选择136.2.切削力和卡紧力计算136.3.定位误差分析13第三部分：设计体会14参考文献：15机械加工工艺卡片16附件图纸26 摘要机械制造技术基础课程设计是在完成生产实习的基础上，并且学完了机械制造技术和大部分专业课之后进行的又一个实践性教学环节。也是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，设计内容：设计“油阀座”零件的机械加工工艺规程，并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说明书。设计意义：通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，锻炼了自己分析问题、发现问题、解决问题的能力，提高了结构设计能力，增强了专业技能，为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和cad图纸（零件图、毛坯图、夹具图、装配图）及机械加工工艺卡片。下载后请留上你的邮箱号或qq号或给我的qq留言：1459919609。我可以将压缩包送给你。欢迎朋友下次光临！（注：注册账号时最好用你的qq号，以方便我将压缩包发给你）abstractthe machine manufacture technology base curriculum design is in completes the production practice in the foundation, after and study machine manufacture technology and majority of professional courses carries on a practical teaching link.also is we in carries on before the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive review,the design “the oil valve seat” components machine-finishing technological process, and draws up the support detail drawing, the semifinished materials chart, the jig assembly drawing, the filling in process chart, the establishment curriculum designs the instruction booklet.design significance: designs through this curriculum, will study the theory and the production practice unifies, understood and knew the common machine part the production technological process, exercised own to analyze the question, to find the problem, solved the question ability, sharpened the structural design ability, strengthened the specialized skill, for the next graduation project and the work which future will be engaged in to oneself has carried on an adaptability training, thus has built the good foundation.第1部分 引 言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。1.1机械加工工艺规程制订1.1.1生产过程与机械加工工艺过程生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下：1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划，实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：1.产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产面积；工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第二部分工艺设计说明书一：零件图工艺性分析对被加工零件进行工艺分析，（1） 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。但24.5的孔要要求精度高要精镗，没有退刀槽，应该加上。由零件图可知，该零件结构简单，但技术要求多，对基准的选择要求高，零件选用材料zg45，该材料具有较高的强度，韧性和塑性，切屑性能良好，结构工艺性好。阀门制造工艺有如下特点： 阀门毛坯的制造工艺及检验工艺比较复杂。 阀门的铸件毛坯是结构叫复杂的薄壁壳体件。其铸件要求表面光洁、铸字清晰，特别是要有致密的缺陷。为了满足上述要求，铸造时应采取一系列工艺措施，如选用高耐火度的造型材料并控制型砂水份、造型时应分层打实以保证砂型硬度，采用合理的浇帽口系统及严格控制浇注速度和温度等。由于技术要求较高，阀门毛坯的铸造工艺远较一般铸件复杂。 此外，阀门毛坯除检查尺寸，位置精度及外观外，有的还有作金相组织、力学性能、耐腐蚀性能及无损探伤等多种检验，故阀门的检验工艺也较复杂。 机械加工难度大 由于阀门材料的各类繁多，除各种铸铁、碳素钢外，其大部分高强、耐腐蚀和高硬材料的切削性能都很差，很难使零件达到规定的加工精度和表面粗糙度。而阀门密封面的几何型状精度和表面粗糙度的要求很高，因此更增加了阀门机械加工难度。 同时，阀门材料的切削性能差，又给阀门的加工方法、刀具材料、切削用量、工艺装备等方面带来了很多新的问题。 阀门零件在机床上安装比较困难 阀门主要零件的结构、形状比较复杂，有些零件属壁薄、细长件，刚性差。在机床上加工时，定位和装夹都比较困难，因此往往需要复杂的专用夹具。 有的阀门零件，定位基面的精度较低，表面粗糙度较高，有时甚至采用非加工表面定位。而被加工密封面等部位的精度和表面粗糙度要求都很高，故得难保证加工质量。因此，为满足工艺上的需要，往往须提高定位基面的精度和降低表面粗糙度，或在非加工表面上加工出定位基面，这就增加了阀门制造工艺的复杂性。（2） 该零件主要加工表面及技术要求分析：1， 22作为基准孔，而且孔径小，要钻出，同一道工序加工24、63、3、5、2。同时保证22与3的距离23.5和22与2的距离22，还有保证内孔和外圆同轴。2， 上孔加工保证同轴，而且保证16和右端面的距离22。上孔的加工基准为右端面。3， 各段孔之间要求相互垂直都是通孔。零件图二：确定毛坯2.1 根据零件材料zg45确定毛坯为铸件，为了保证孔22的加工质量和便于加工，将整个工件铸成整体毛坯，分型面通过22孔中心线，而且垂直16孔的中心线，铸件进行人工时效后，送机加工车间加工，以免工件切开后发生较大的变形。2.2 铸件尺寸公差： 由于是中批量生产，毛坯制造选方法采用砂型机器型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为ct10，选取铸件错箱值为1.0 mm。2.3 铸件机械加工余量 对于批量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得选取ma为g级，各表面的总余量见下表1，由工艺人员手册查得铸件主要尺寸见表2。表1加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明上表面39.6g2+0.4单侧加工6363h5+1轴降1级双侧加工端面55g3.5+0.5双侧加工 表2主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差ct16与右端面尺寸22224一般公差-c63 轴63467一般公差-c22与上表面尺寸39.62.442一般公差-c左端面与右端面尺寸55459一般公差-c 零件毛坯合图三：工艺规程设计3.1.定位基准的选择：（1） 精基准的选择：22为第一个加工孔，已孔为定位基准，故选择其作为加工其它有关表面的统一精基准。另外右端面也是加工左端面和钻16孔精基准。（2） 粗基准的选择： 粗基准应为一些非加工面，为了保证壁厚均匀及22 孔的位置精度，故选30轴面作为粗基准。3.2.表面加工方法选择： 对于开螺母下座的主要加工表面是导轨面及孔和端面其加工方法如下：（1） 右端面采用粗铣，半精铣。（2） 22孔采用钻孔，粗镗，24孔采用粗镗，半精镗，精镗。（3） 左端面采用粗铣，半精铣，倒角。（4） 上端面及缺口采用粗铣，半精铣。（5） 16 钻it11粗糙度为12.5铰it9粗糙度为3.2，16.8精镗孔。（6） 2 钻3钻it11粗糙度为2.5（7） 惚平22攻rc3/4螺孔3.3.制定工艺路线：工艺路线的确定，本着先基准后其它，先孔后面，先主要表面后次要表面，和先粗后精的加工原则。首先以不加工面32面作粗基准来粗加工右端面及63，这样能保证壁厚均匀及22与6.的同轴度，以右端面为基准一侧限制一个移动自由度。以底面上一支支撑钉配合心轴限制一个转动自由度，来精加工左端面倒角然后钻22孔及攻螺纹，扩孔粗加工24.5及退刀槽。然后钻2、3、5孔。再以一长心轴在22 孔中定位， 。钻孔2、10.5、16退刀槽及精加工16 ，然后铣平台，。3.4.选择加工设备及工艺装备： 由于是中批量生产，故加工设备以通用机床为主，其生产方式以通用机床专用夹具为主，工件在个机床上的装卸及个机床间的传送均由工人完成。（1） 车右端面，考虑到工件的定位加紧方案等问题，选用ca6140车床，端面车刀。（2） 车63、钻22孔，外圆车刀，22麻花钻。（3） 车左端面、倒角、攻螺纹，端面车刀。（4） 铣上端面，升降台式铣床。（5） 钻16孔、16孔、2孔，16麻花钻，用z518立式钻床，钻模塞规。（6） 惚平16平台，用立式升降台铣床。宗上制定工艺卡如下：工序号工序工序内容设备工业装备10粗车，半精车粗车右端面，半精车右端面。粗车及半精车外圆63ca6140三爪自定心卡盘20粗车，半精车粗车，半精车左端面，倒角ca6140三爪自定心卡盘30钻孔钻22孔，倒角、攻螺纹ca6140三爪自定心卡盘40镗孔扩孔24.5，粗镗退刀槽，精镗孔24.5ca6140三爪自定心卡盘50钻3，5，2孔立式钻床钻模160粗铣，半精铣粗铣，半精铣上表面卧式铣床夹具270钻孔钻10.5孔,扩16孔，立式钻床夹具2 钻模80铣铣16孔下端面，铣上端面平台立式铣床夹具290镗孔粗镗孔24（退刀槽）半精镗孔16，钻2孔卧式镗床夹具3钻模100110四：确定工序尺寸 确定工序尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的尺寸按零件图样的要求标注，当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序的加工余量有关，有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。4.1.工序40设计基准与工序基准不重合，应该算工艺尺寸链，如图：l1为 l1= l2= 由尺寸链公式得：l3=本零件其他表面加工余量，工序尺寸及公差表面粗糙度见表 加工表面工序加工余量工序尺寸与公差表面粗糙度粗半精粗半精粗半精24.52.51.323.724.56.33.2165.50.415.61612.53.2634.51.564.56312.5五：确定第一道工序切屑用量及工时制定 切削用量包括背吃刀量、进给量、 和切削速度、 确定顺序是先确定、， 在确定。工序10 切削用量及基本时间的确定5.1.切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆）。已知加工材料为45钢，=670mpa铸件，机床为ca6140型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘上1.确定粗车外圆的切削用量。所选刀具为yt5硬质合金可转位车刀。根据表5-112，选刀杆尺寸b h= 刀片厚度为4mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷削槽倒棱型前刀面前角=、 后角=6 主偏角=90 副偏角 =10 刃倾角=0、 刀尖圆弧半径=0.8mm 2.确定背吃刀量 粗车双边余量为4.5 mm，显然 为单边余量 =2.25mm 3.确定进给量 根据表5-114，在粗车钢料、刀杆尺寸为 、3mm 工件直径为100400mm 时，=0.61.2mm/r 按ca6140车床的进给量，选择= 0.65mm/r、 确定的进给量上需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表5-55，车床进给机构容许的进给力=3530n根据表5-123，当钢料=570670mpa、 3mm 、 0.75mm/r、=45、=45.6m/min时进给力= 760n 的修正系数为= 1.0 故实际进给力为= 889.2n 所选的进给量= 0.65mm/r 可用。4.选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀慢最大磨损量取为1mm，开转位车刀耐用度t=30min。5.确定切削速度 根据表5-120，当用yt15硬质合金车刀加工= 600700mpa钢料、 3mm 、 0.75mm/r 时 ，切削速度 = 109m/min切削速度的修正系数各为 0.8，0.65，0.81，1.15，1.0 故 =52.8m/minn= =138.9r/min按ca6140车床的转速，选择 =120r/min=2r/s ，则实际切削速度 = 45.6m/min 最后确定的切削用量为 =2.25mm、= 0.65mm/r、 =120r/min 、 = 45.6m/min 同样确定精车63的切削用量 =0.75mm、= 1.3mm/r、 =120r/min 、 = 45.6m/min同样确定粗车右端面的切削用量 =1.25mm、= 0.65mm/r、 =120r/min 、 = 45.6m/min同样确定精车右端面的切削用量 =0.75mm、= 1.3mm/r、 =120r/min 、 = 45.6m/min5.2.基本时间t1=7s t2=4s t3=25s t4=13s该工序所有时间t=49s5.3.其他工序的切削用量和时间见工序卡六：机床夹具设计经过与老师协商，决定设计第70道工序的工装夹具，在给定的零件中，对本序价格的主要要求考虑尺寸22，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。6.1. 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔24.5mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。6.2.切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 ：扭矩 卡紧力为取系数 s1=1.5 s2=s3=s4=1.1则实际卡紧力为 f=s1s2s3s4f=16.77n使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。6.3.定位误差分析本工序采用孔24.5和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。6.4.夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用螺纹卡紧机构本次设计中还按老师的要求画出了夹具体的零件图，具体结构可参见第三部分：设计体会设计是对我们在学校所学知识的总结。通过此次设计可以将所学知识串通起来。从而对我们所学专业知识巩固和复习。刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。在设计期间，我们第一次接触了机械加工工艺的设计，对我有了很大提高。遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。参考文献：1机械零件课程设计 ： 主编：任青剑 贺敬宏2机床夹具设计手册： 主编：杨黎明3公差配合与技术测量： 主编：徐茂功 桂定一 4机械加工工艺设计资料；主编：张征祥5刀具设计： 主编：袁哲俊 刘华明6机械制造工艺学： 主编： 郑修本7机械加工工艺装备设计手册：编委会编制 8光面量规及技术条件：中华人民共和国第五工业部标准机械加工工艺卡片中北大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称油阀座 零件名称油阀座 共10页第1页材 料 牌 号zg45毛 坯 种 类铸铁毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件01铸造10车粗车右端面，半精车右端面。粗车及半精车外圆63ca6140三爪自定心卡盘20车粗车，半精车左端面，倒角ca6140三爪自定心卡盘30钻钻22孔，倒角、攻螺纹ca6140三爪自定心卡盘40镗扩孔24.5，粗镗退刀槽，精镗孔24.5ca6140三爪自定心卡盘50钻钻3，5，2孔z5125夹具1钻模60铣粗铣，半精铣上表面yb-211夹具270钻钻10.5孔,扩16孔，z5125 夹具2钻模80铣铣16孔下端面，铣上端面平台x6135夹具2钻模90镗粗镗孔24（退刀槽）半精镗孔16，钻2孔c5116夹具3钻模100去毛刺去除全部毛刺钳工台110终检按零件图样要求全面检查 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 粗和半精车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号10粗半精车zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数ca6140夹具编号夹具名称切削液01粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗车右端面ca614011045.60.651.510.133精车右端面ca614011045.61.31.510.134粗车外圆63ca614011045.60.651.510.135 精车外圆63ca614011045.61.31.5 10.13 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）车左端面机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号20车zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数ca6140夹具编号夹具名称切削液 05粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗车ca614011045.60.651.513精车ca614011045.61.31.514倒角ca614011045.61.31.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）钻孔机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号30钻zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数ca6140夹具编号夹具名称切削液05粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2钻22孔，倒角ca61401000.51.513攻螺纹ca61401000.51.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）镗孔机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号40镗孔zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数x61l夹具编号夹具名称切削液05粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗镗孔26.5（退刀槽）ca6140110440.20.213精镗孔24.5ca6140110440.20.21 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号50钻zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数z5125夹具编号夹具名称切削液04粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2钻3z51251000.51.513扩孔5z51251000.51.514钻2z51251000.51.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 铣机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号60铣zg45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数yb-211夹具编号夹具名称切削液06粗铣n面夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗铣上端面39.6yb-211287720.12113精铣上