机械制造技术课程设计-阀体零件机械加工工艺规程设计

1、目录绪 言2第一章 零件的分析31.1 零件图的分析31.2 零件的工艺分析3第二章 工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式42.2 基准的选择52.2.1 粗基准的选择52.2.2 精基准的选择52.3 制定工艺路线52.4 加工余量及毛坯尺寸的确定7第三章 确定切削用量及基本工时83.1 铣左右两端平面铣尺寸63面83.2 铣上下两端平面铣尺寸68上下面103.3工序钻扩12孔16孔133.4工序钻攻8孔扩孔10133.5工序钻攻8孔143.5钻2-8孔15结论17参考文献18绪 言我自己对本工艺的设计是在学完了了所有的机械制图。以及大学所有的课程以后,对所学知识一次非常全方位的检验。用

2、合理的方法解决零件,零件生产当中,零件的定位与夹紧。正确的安排阀体加工过程当中的方法,合理地解决工序的尺寸这些的问题,确保了阀体加工工序的尺寸和阀体的加工的质量。我的这个设计主要就是培养,我自学以及创新的知识水平。我的这个设计是综合层次性,实习所起到的作用很大,许多知识面也要被广泛的使用。所以在制造加工的时候,不仅要分析到基本的制造的原理和基础的理论的知识,还要仔细研究生活当中制造的需求,只有把许多种理论知识和现实制造互相的结合在一起,本阀体设计才能够顺利的完成。机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它

3、行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。阀体零件的工艺规程设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等课程设计之后的下一个教学环节。正确地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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本

4、理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。我自己对本设计不是太好,能力有有限制,所以难免容易出现些许缺陷等问题,在这指导老师和参考文献能够给我批评以及指导。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第一章 零件的分析1.1 零件图的分析图1-1 阀体零件图根据提供的阀体零件图，见以上的图1-1中，我们能够知道阀体零件的关键的加工特征分成面加工、孔加工的两种的主要的特征。面的加工特征包括阀体零件的12孔两端面、铣10孔两端面。孔的加工包括钻铰12孔的孔，工件侧边的10孔。从零件图可知，12孔、7侧平面为主要的加工的特征。1.2 零件的工

5、艺分析我们按照阀体图分析以后能够知道，我们可以把阀体分作面的加工跟孔的加工两种加工。面的加工包括：各表面特征中，铣12孔两端面、铣10孔两端面，这几个面的粗糙度的要求的精度中，铣12孔两端面表面粗糙度要求是Ra3.2，铣10孔两端面表面粗糙度要求是Ra3.2，其余各面表面特征表面粗糙度要求为Ra3.2孔的加工包括：钻铰12孔和钻铰8孔的表面的粗糙度的具体要求都是Ra3.2。其他的没有注明的表面粗糙度的要求不需要加工就可以的了。第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割

6、裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的产生气孔原因：1空气夾杂在熔汤中2气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂改善方法：1适当的慢速2检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐減3检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4检查离型剂是否噴太多，模温是否太低5使用真空通过阀体图我们能够知道，阀体零件的材料我们选用的材料是是HT200的材料.HT200材料是灰口铸铁种类的材料。这种材料的强度相对会比较高，在耐磨性的性能方面也比较好，但是白口的倾向比较大，在铸造方

7、面的性能就相对会差那么一点，普遍来说都必须要先进行人工时效来进行加工处理。因为阀体零件对于生产要求是批量的加工，所以我们对零件的材料选择的是铸造的加工防范，实现对于毛坯的锻造的加工。本次选择普通的砂型铸造毛坯，铸造完后进行退火处理去除表面的应力，然后清理残渣，在铸造过程中同样要避免铸造中的诸如气孔、裂纹、收缩等铸造缺陷，在铸造完成后要进行人工时效处理。分型面选择整体的零件的半边为分型面，浇冒口的位置选择主要的基准孔的两侧。毛坯的选择是否合理，对于我们的后面的加工有着很关键的影响的，尤其是毛坯的材料的选择跟我们对毛坯的加工方式，以及毛坯的加工的精度这些都是能深深的影响到我们后续的加工的。所以确定

8、好毛坯的制造形式很重要，本次的阀体考虑为批量生产，根据零件的形状确定毛坯为铸造件，可以将整体的零件基本型腔都可以铸造出来，有些不加工的面可以直接铸造出成型，这样比较的方便，本次选择的铸造方式为砂型铸造方式，铸造的方式能够在很大的程度上减少我们的技术人员的生产的成本的。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择我们的被加工零件在工作的时候，一般都要考虑开始加工的粗基准，一般的铸造件选择的粗基准大都考虑其不加工的表面或者开始加工的表面，从阀体的外形来看的话，粗基准我们完全能够选择外轮廓的各端面来当做我们的粗基准，诸如底面端面的粗基准面比较好定位，对后续加工也会有所保障。因此我们的粗基准是选取的底面

9、的端面。2.2.2 精基准的选择精基准的选择一般都要以开始加工后的表面，本次的零件中底面为主要的加工表面，在加工后续的孔之前，都是以底面为加工基准的，所以我们选取的是地面来做我们的一个精基准。2.3 制定工艺路线我们在对工艺路线进行制订的时候，制定的最为主要的出发点呢，应该是我们要能够确保拆家的几何形状和尺寸的精度、位置 精度的这些最为基本的技术要求，能够达到我们的基本要求，在综合考虑阀体的技术要求之后，我们具体制订了如下的相关的具体的生产加工工艺的方案如下面：加工方案1工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造成型20铣铣左右两端平面铣尺寸63面30铣铣上下两端平面铣尺寸68上下面40钻钻扩1

10、2孔16孔50钻钻攻8孔扩孔1060钻钻攻8孔70钻钻2-8孔80钳工去除锐边毛剌90终检全尺寸检验加工方案2工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造成型20钻钻攻8孔30钻钻2-8孔40钻钻扩12孔16孔50钻钻攻8孔扩孔1060铣铣左右两端平面铣尺寸63面70铣铣上下两端平面铣尺寸68上下面80钳工去除锐边毛剌90终检全尺寸检验工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将工序钻孔与工序铣平面工序对调， 钻孔工序放到后面。加工孔放12孔两端面及其它端面铣加工后再进行加工，其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。

11、采用互为基准的原则，先加工平面，然后以平面为精基准再加工平面上的各孔，这样便保证了，平面的平行度要求同时为加平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线， 加工不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第一条工艺方案，先加各平面，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证各孔的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案比较合理。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。2.4 加工余量及毛坯尺寸的确定我们按照机械制造工艺简明手册可

12、以知道铸件的尺寸公差是810级。按照以上的相关资料跟工艺，我们就能够确定了阀体的各个加工表面的机械的加工余量大小，跟阀体的毛坯的尺寸的大小：查机械制造工艺简明手册跟机械加工工艺实用手册两本书，我们能够知道主要的面加工的尺寸包括（1）阀体12孔两端面上的加工余量：我们的阀体毛坯的加工余量的大小是是2mm,具体的话，是粗加工的加工余量的大小是2mm的加工余量和精加工的加工余量的大小是1mm的加工余量，我们的阀体毛坯的具体的公差的大小呢，我们可以按照上下摆动在1.0mm的大小的的浮动的公差。（2）两侧10孔两端面方向的尺寸： 我们的斜角的端面那个放心的毛坯的具体加工余量，我们也是使用的粗加工余量大小

13、 2mm,精加工余量的大小是1mm.那么宽度部分的毛坯尺寸为mm。（3）毛坯中的孔的尺寸由零件图的尺寸要求，零件中的底面小孔需要钻铰的加工，此处的孔采用实心体，孔都是通过后续的加工生产出来。第三章 确定切削用量及基本工时3.1 铣左右两端平面铣尺寸63面（1）粗加工选择直柄立铣刀，齿数为铣削深度：铣刀中的齿数每个齿的进给量：根据表5-14，取铣削速度：参照表5-14，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中刀具切入长度：式中，查询表5-14得出本次的铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为利用上面公式可以得出，得出刀具切出

14、长度：取，本次选择：工作台水平进给量1次走刀可以完成机动时间（2）精加工选择直柄铣刀，齿数为铣削深度：铣刀中的齿数每个齿的进给量：根据表5-14，取铣削速度：参照表5-14，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中刀具切入长度：式中，查询表5-14得出本次的铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为利用上面的公式知，得出刀具切出长度：取，本次选择：工作台水平进给量1次加工可以完成机动时间3.2 铣上下两端平面铣尺寸68上下面机床选用：选用铣床X51K刀具选用：选用镶齿套式端面铣刀，（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据表5-1

15、1，取铣削速度：参照表5-11，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为端面铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中本次的端面铣刀的主偏角，那么式中，查询表5-11得出本次的端面铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择2mm：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间（2）精铣铣削深度：每齿进给量：根据表5-11，取铣削速度：参照表5-11，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为端面铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中本次的端面铣刀的主偏角，那么式中，查询表5-11得出本次的端

16、面铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择2mm：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间3.3工序钻扩12孔16孔机床：Z3050钻床刀具：麻花钻（1）钻定位孔12进给量：根据表5-27，取切削速度：参照表5-27，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：3.4工序钻攻8孔扩孔10切削深度的大小是：进给量的大小是：按照机械加工设计实用手册，我们这里取取切削速度的大小是：参照机械加工设计

17、实用手册，取机床主轴转速的大小是：， 被切削层长度的大小是：刀具切入长度的是：刀具切出长度是：走刀的次数是5机动时间是：3.5工序钻攻8孔机床：Z3040钻床 钻8孔因为切削量较小，故可以选择，一次走刀即可完成所需长度。 进给量： , 切削速度： (见文献10.表3.16） = r/min根据机床使用说明书，取r/min (见文献10.表4.2-29）故实际切削速度为V=当时，工作台的每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书： mm/min切削工时，利用作图法，可得出铣刀的行程 mm,则机动工时为攻8孔:采用套式面丝攻，当为攻8孔时，每齿进给量为，刀具耐用度为， , 。,/s,（参考文献

18、【1】表17-69）,刀具耐用度为，根据文献【1】，表19-67，得：v= 由机床转速数列，取 3.5钻2-8孔钻7.7孔刀具：麻花钻头7.7切削深度：进给量：根据表5-22，取切削速度：参照表5-22，取机床主轴转速：， 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：，选取2走刀次数为1机动时间：铰8孔进给量：根据表5-29，取切削速度：参照表5-29，取机床主轴转速：， 铰孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：查询表5-46得知，本次的背吃刀量为，切入长度为0.1mm刀具切出长度：，查询表5-46走刀次数为1机动时间：工序, 去毛刺,终检结论这次设计将我

19、以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在课程设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次课程设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员