机械制造技术基础阀体的加工工艺

1、机械制造技术基础课程设计说明书设计题目：设计“阀体”零件机械加工工艺规程及工艺装备设 计 者：班级学号：指导教师： 2010年6月30日目录课程设计设计任务书 1序言 2课程设计说明书 3一、零件的生产类型的确定及工艺分析 41.生产类型的确定 42.毛坯的选择与设计 4二、选择加工方法，制定加工路线 41.定位基准的选择 42.零件表面加工方法的选择 43.制定工艺路线 5三、工序设计 51.选择加工设备与工艺装备 52.确定工序尺寸 6四、确定切削用量及基本时间 61.工序切削用量及基本时间的确定 72.工序切削用量及基本时间的确定 11五、夹具设计 13六、设计心得 14参考文献机械制造

2、技术基础课程设计任务书题目：设计“阀体”零件的机械加工工艺规程及相关工序的：专用夹具内容：1.零件图 1张2.毛坯图 1张3.机械加工工艺过程综合卡片 1张 （或机械加工工艺规程卡片 1套）4.夹具装配图 1张5.夹具体零件图 1张6.课程设计说明书 1份原始资料：该零件图样，Q=5000台/年，n=1件/台每日一班班 级 学 号：学 生：指 导 教 师：系（教研室）主任：2010年6月30日序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课程，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践

3、知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题。通过课程设计正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。通过夹具设计的训练，能根据被加工零件的加工要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工质量的夹具，提高结构设计能力。设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。设计过程中学生学会了熟练运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力，进一步培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本能力。由于能力有限，经验不

4、足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。课程设计说明书一、零件的生产类型的确定及工艺分析1.生产类型的确定生产纲领：N=5000件/年由零件尺寸估算质量小于100kg，查表2-1可知其属于轻型零件，生产类型为大批生产。2.零件工艺分析（1）审查零件图纸经对图纸的审核M48×2螺孔的深度应为23mm。 M8的连接孔应加上螺距改为M8×1.25。（2）零件的结构工艺性分析 未发现明显不足。2.毛坯的选择与设计（1）选择毛坯材料HT300，因工作性质要求，零件尺寸较大，并不能存在质量缺陷，生产批量大，故采用铸件，金属模机器造型。（2）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差按第

5、五章第一节铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T 64141999）确定。 求最大轮廓尺寸 根据图示最大轮廓尺寸高233.5mm。 选取公差等级CT 由表5-1，铸造方法按机器造型、铸件材料灰铸铁，得公差等级CT范围8-12级，取为10级。 求铸件尺寸公差 根据加工表面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由表5-3查得，公差带相对于基本尺寸对称分布。 求机械加工余量等级 由表5-5，铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，的机械加工余量等级范围E-G级，取为F级。 求RMA(要求的机械加工余量) 对所有加工表面取同一个数值，由表5-4查得最大轮廓尺寸233.5mm、机械加工余量等级为F级得RMA数值

6、为2mm。 毛坯基本尺寸计算由计算式（5-1）、（5-2）、（5-3）计算各尺寸。具体尺寸如毛坯图标注。二、选择加工方法，制定加工路线1.定位基准的选择本零件是对内腔加工加工质量要求较高的阀体零件，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选48孔及大端面作为精基准。2.零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有内孔、端面、槽及小孔等，材料为HT300。以公差等级和表面粗糙度要求，参考指南有关资料，其加工方法选择如下。（1） 大端面以及小端面为平面加工，未注公差等级，根据GB 1800-79规定其公等级按IT1

7、4，表面粗糙度Ra6.3m，粗车即可（表5-16）。（2） 螺孔M18×1.5、M8×1.25，通孔14 未注公差，公差等级按IT14，面粗糙度Ra12.5m只需钻孔即可。（3） 48H7、54H7、M60内孔 公差等级IT7，粗糙度Ra3.2m，毛坯孔已铸出，查表5-15，可采用粗镗、半精镗、精镗。（4） 70.6H11(+0.19 0)沉头孔 公差等级IT11，大端一侧60内孔，未注公差等级，按公差等级IT14，粗糙度Ra6.3m，查表5-15，只需粗镗即可。（5） 内腔孔66、60、64、56 未注公差等级，按公差等级IT14,查表5-15，只需粗镗即可。（6） 螺纹

8、加工 M48×2、M18×1.5、M8×1.25 公差等级IT6，查表5-21，采用丝锥攻螺纹。（7） 槽 槽深与槽宽未注公差等级，按公差等级IT14，查表5-15，只需粗镗即可。（8） 75、32凸台 未注公差等级，按公差等级IT14，表面粗糙度Ra12.5m，查表 5-90，锪平即可。（9） M48螺孔 公差等级IT6,加工螺纹前，查表5-15，扩孔，攻螺纹。（10） M60螺纹加工 公差等级IT6，查表5-21，车削加工。3.制定工艺路线工序：以86外圆及小端面为定位基准，粗车大端面，粗镗大端面一侧70.6H11(+0.19 0)沉头孔,粗镗孔60、66、5

9、7、48H7(+0.025 0)、60、倒角。工序：以160外圆及大端面为定位基准，粗车小端面，粗镗56槽，54H7(+0.030 0) 内孔，64内孔，M60×2螺孔，小端一侧70.6H11(+0.19 0)沉头孔，倒角。工序：粗镗M48孔，半精镗M48孔，粗镗M48孔内凹槽。工序：半精镗M60孔、48H7、 54H7。精镗48H7、 54H7，倒角，车M60螺纹。工序：以48H7(+0.025 0)及大端面为定位基准，锪平75凸台，丝锥攻螺纹。工序：以48H7(+0.025 0)及大端面为定位基准，锪平32凸台，钻M18孔，丝锥攻螺纹。工序:钻4×14孔，钻4×

10、;M8孔，丝锥攻螺纹。工序：锪平14孔背面。工序：钳工去毛刺。工序:终检。三、工序设计1.选择加工设备与工艺装备（1）选择机床 根据不同的工序选择机床。工序、是粗镗孔。成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不高，故选用最常用的C620-1型卧式车床即可（表5-550）。工序为半精镗，精镗孔，由于加工的零件加工尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小，需选用较精密的车床才能满足要求，因此选用C616A卧式车床（表5-55）。工序、为钻孔或攻螺纹。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选Z525型立式钻床（表5-6

11、4）。（2）选择夹具工序、车床工序用三爪自定心卡盘。工序、应采用专用夹具。工序、可采用钻床通用分度夹具。（3）选择刀具 根据不同工序选择刀具。在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工铸铁零件采用YG类硬质合金，粗加工及精加工都采用YG6。为提高生产率及经济性，应选用可转位刀具（GB 5343.1-1985,GB5343.2-1985）。切槽宜选用高速钢。在钻床上的加工工序，一般都选用高速钢钻头，锪钻，丝锥。对M18、M8、14孔的加工查表5-52，攻丝之前分别选取15.9mm，6.7mm，14的麻花钻。对75、32、凸台端面的加工和14背面的加工，采用相应直径的端面锪钻加工。攻M

12、48、M18、M8螺纹。M8根据表5-97，丝锥直径d=8mm，螺距p=1.25mm，锥柄直径d1=6.3mm，柄长l=22mm，总长L=72mm，方头边长a=5mm，方头长度l1=8mm。M48、M18采用可调成组丝锥加工。车螺纹M60YG6硬质刀具（3）选择量具 本零件属成批生产，一般情况下采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。选择孔加工的量具 .工序、孔的加工为粗加工，公差等级IT14，查表5-108，选取读数值0.01mm、测量范围35-50mm、50-125mm的内径千分尺。.精镗时，由于加工精度要求较高，加工时每个零件都需要进行测量，故意

13、选用极限量规。按表5-109，根据孔径可选用三牙锁紧式圆柱塞规。.选择加工轴向尺寸所用量具查表5-108，选用读数值0.02mm、测量范围0-150mm游标卡尺。2.确定工序尺寸（1）确定内孔表面的工序尺寸内孔表面多次加工的工序尺寸之只与加工余量有关。前面已经确定总加工余量（毛坯余量）应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后有后往前计算工序尺寸。中间尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件内孔各工序的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见表。 表 1 /mm加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度/m粗半精精粗半精精粗半精精70.6H11(+0.19 0)10.670.6H11(+0.19

14、0) Ra6.360360+0.74 0Ra6.366666+0.74 0Ra6.35710.357+0.74 0Ra6.348H7(+0.025 0)41.346.7+0.74 048+0.025 0Ra6.3Ra3.254H7(+0.030 0)61.352.7+0.74 054+0.030 0Ra6.3Ra3.260360+0.74 0Ra6.3563.356+0.74 0Ra6.3 647.364+0.74 0Ra6.3M60-6H41.556.7+0.74 058.2+0.019 0Ra6.3Ra3.270.6H11(+0.19 0)10.670.6H11(+0.19 0)Ra6.3

15、（2）确定轴向工序尺寸列举工序的轴向工序尺寸计算，基本尺寸如下。mmmmmmmmmmmm四、确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量a p、进给量f和切削速度v。确定顺序、，再确定v。本设计说明书中只对工序、的切削用量及基本时间进行计算，其它工序可由切削用量简明手册中查得。1.工序切削用量及基本时间的确定。（1）切削用量 本工序为粗车（车端面，及镗孔）。已知材料为HT300，=300，铸件；机床为C620-1型卧式车床，工件装夹在三爪自定心卡盘中。确定粗车大端面的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据表5-112，由于C620-1车床的中心高度为200mm（表5-55），故选刀杠

16、尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为平面带倒棱型，前角 0=12°,后角 0=6°，主偏角k r=90°，副偏角k ' r=12°，刃倾角=0°刀尖圆弧半径=0.8mm。.确定背吃刀量 为单边余量，=3mm。.确定进给量 根据表5-114，粗车灰铸铁、刀杠尺寸16mm×25mm、3mm、工件直径为100400mm时，=0.81.2mm/r，按C620-1车床的进给量表（5-57）,选择=0.81mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进

17、行校验。根据表5-55。C620-1车床进给机构允许进给力F max=3530N。根据表5-124，当灰铁HT300 ，HBS=170-212HBS、3.4mm、1.2mm/r、 k r=90°=65m/min(预计)时，进给力F f=1140N。F fF max,所选的进给量=0.81mm/r可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，可转位刀具耐用度T=30min。.确定切削速度 根据表5-121，当用YG6硬质合金车刀加工HBS=182-199HBS灰铸铁，3mm、1.0mm/r时，切削速度=63m/min。切削速度的修正系数为k sv=

18、0.8，k tv=1.0，k ktv=0.81，k tv=1.21，k Mv=k Kv=1.0（表2-9），故 v=63×0.8×1.0×0.81×1.21=46.95m/min 按C620-1车床的转速（表5-56），选择=90r/min=2r/s，则实际切削速度=45.2m/min。.校验机床功率 由表5-126，当HBS=160-245HBS、3.4mm、0.96mm/r、=49m/min时，=2.0kW。切削功率修正系数为=0.89，=1.0，=1.13,=0.8, =1.15（表2-9），故实际切削时的功率为=1.8Kw。根据表5-59，当=1

19、20r/min时，机床主轴允许功率=5.9kW。<，故所选切削用量可在C620-1车床上进行。最后确定的切削用量为=3mm，=0.81mm/r，=90r/min，=45.2m/min确定镗孔46.7+0.74 0mm孔的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金钢，直径30mm的圆形镗刀。.确定背吃刀量 双边余量为4mm，显然为单边余量，=2mm。.确定进给量 根据表5-115，当粗镗灰铸铁、镗刀直径为30mm、2mm、镗刀伸长150mm时，=0.5-0.8mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.52mm/r。.确定切削速度 按表2-8的计算公式确定。 式中，=208，m=

20、0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.9×0.8×1.0=0.72，则 按表5-59,C620-1车床的转速选择，选择。确定镗孔57+0.74 0mm孔的切削用量. 确定背吃刀量 双边余量10.3mm，=5.15mm.确定进给量 根据表5-115，当粗镗灰铸铁、镗刀直径为30mm、2mm、镗刀伸长150mm时，=0.25-0.45mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.30mm/r。.确定切削速度 按表2-8的计算公式确定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.9×0.8×1.0=0

21、.72，则 按表5-59,C620-1车床的转速选择，选择。确定镗孔60+0.74 0mm孔的切削用量.确定背吃刀量 双边余量3mm，=1.5mm.确定进给量 根据表5-115，当粗镗灰铸铁、镗刀直径为30mm、2mm、镗刀伸长150mm时，=0.5-0.8mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.52mm/r。.确定切削速度 按表2-8的计算公式确定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.9×0.8×1.0=0.72，则按表5-59,C620-1车床的转速选择，选择。确定镗孔57+0.74 0mm孔的切削用量. 确定

22、背吃刀量 双边余量6mm，=3mm.确定进给量 根据表5-115，当粗镗灰铸铁、镗刀直径为30mm、2mm、镗刀伸长150mm时，=0.4-0.6mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.48mm/r。.确定切削速度 按表2-8的计算公式确定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.9×0.8×1.0=0.72，则 按表5-59,C620-1车床的转速选择，选择。（2）基本时间确定粗车大端面的基本时间。根据表2-24，车大端面的基本时间为 式中，则确定镗孔46.7+0.74 0mm孔的基本时间。根据表2-24，镗孔的基本

23、时间为 式中， 则 确定镗孔57+0.74 0mm孔的基本时间。根据表2-24，镗孔的基本时间为 式中，则确定镗孔60+0.74 0mm孔的基本时间。根据表2-24，镗孔的基本时间为 式中，则确定镗孔57+0.74 0mm孔的基本时间。根据表2-24，镗孔的基本时间为 式中，则工序基本时间2.工序切削用量及基本时间的确定。（1）切削用量 本工序为粗车（车端面，及镗孔）。已知材料为HT300，=300，铸件，在Z525型立式钻床上加工，刀具选择高速钢，使用切削液。钻14通孔 查表5-83，选取的麻花钻。.确定进给量 由表5-127=0.61-0.75mm/r。由表5-66可查得实际进给量=0.6

24、2mm/r。.确定钻床磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；T=15min。.确定切削速度 由表5-133查得，=14m/min，=318.5r/min，根据表5-65，选择=392r/min。钻M8螺孔 查表5-52，选取=6.7mm麻花钻。.确定进给量 由表5-127=0.36-0.44mm/r。由表5-66可查得实际进给量=0.36mm/r。.确定钻床磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；T=15min。.确定切削速度 由表5-133查得，=16m/min，=760.5r/min，根据表5-65，选择=680r/min。对M

25、8孔攻丝 查表5-97。选用代号M8，的麻花钻。.确定钻床磨钝标准及耐用度 根据表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm；T=15min。.确定切削速度 查表5-142，选取=8m/min。（2）基本时间钻14通孔的基本时间 根据表2-26，钻孔的基本时间为式中，则钻M8螺孔的基本时间 根据表2-26，钻孔的基本时间为式中，则对M8孔攻丝的基本时间 根据表2-30，钻孔的基本时间为式中，则工序基本时间五、夹具设计本夹具是工序用钻头加工4×14孔，钻4×M8孔，丝锥攻螺纹的分度夹具，在Z525立式钻床上使用。所设计的夹具装配图及零件图如3号和4号工程图纸所示。有关说明如

26、下。（1）定位方案 工件以小端面及48H7(+0.025 0)孔为定位基准，采用平面与定心轴组合定位方案，其中平面限制3个自由度，定位轴与48H7(+0.025 0)孔的配合较短，相当于短圆柱面，限制2个自由度，共限制了5个自由度。（2）夹紧机构 根据生产率要求，运用手动加紧可以满足要求。通过支承座，与压板限制两端，拧紧定位轴两端的螺栓对工件进行加紧。压板夹紧力的作用是防止工件在钻削力的作用下产生倾覆和振动，手动夹紧是可靠的，可免去夹紧力的计算。（3）导向装置 钻套是钻床夹具所特有的零件，用来引导钻头等孔加工刀具，提高刀具刚度并保证被加工孔与工件其他表面的相对位置。本夹具设计中采用带肩固定钻套。尺寸如3号工程图所示。（4）夹具与机床连接元件 连接座即为支承座，连接座定位固定在机床上，与分度装置相连。（5）分度装置 分度装置属通用件，在这里未画出。设计心得历时两个礼拜的机械制造技术基础课程设计终于做完了。回想整个过程真是感言颇多。从接受设计题目开始，由于未对整个设计缺乏