设计“阀体”零件的机械加工工艺规程及加工

1、个人收集整理 勿做商业用途、设计题目设计“阀体”零件的机械加工工艺规程及加工4 M12X1。25 8H9H螺纹孔工艺装备.二、原始资料(1) 被加工零件的零件图1张(2) 生产类型：中批或大批大量生产三、上交材料(1 ) 被加工工件的零件图1张(2) 毛坯图1张机械加工工艺过程综合卡片(参附表1)1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(4) 夹具装配图1张夹具体零件图1张(6) 课程设计说明书(50008000字)1份四、指导教师评语成绩：指导教师 日 期摘要分析阀体零件的零件工艺分析,确定其生产类型，然后确定毛坯 的种类与制造方法，设 计其机械加工工艺规程及工艺装备，并 绘制出

2、阀体零件图、毛 坯图、夹 具装配图和夹具零件图，填 写机械加工工艺 过程卡片及机械加工工序卡片，编制课程设计说明书.了解阀 体零件的 结构 以及所要 加工的工 序，根据 其加工特 点和 生 产类型来确定零件的定位方式,设计其夹紧装置.本设计题目是加工 四 个孔径相 同的螺纹 孔，因此 应根据其 加工 精度 与表 面粗糙度 选择 可 行的、合 理的夹具。该 零件的夹具设计应具有工作可靠、效 率高的特 点, 在操作方面，操 作安全、省 力、夹 紧迅速，并 且便于制造与维修。个人收集 整理 勿 做商业 用途AbstractThe analysis valve chest components com

3、ponents craft analysis ， determined its production type ， then the determination semifinished materials type and the manufacturemethod, design its machine finishing technological process and the craft equipment, and draws up the valve chest detail drawing ， the semifinished materials chart ， the jig

4、 assembly drawing and the jig detail drawing ，the filling inmachine finishingtechnological processcard and themachine-finishing working procedure card, the establishment curriculum designs the instruction booklet 。 个人 收集整 理，勿 做 商业 用途文档为个人收集整理，来源于网络Understood the valve chest components the structure

5、as well as must process the working procedure ， according to its processing characteristic and the production type determined the comp onents the locate mode, desig ns its clamp 。This desig n topic processes four aperture same threaded holes, therefore should act according to its processing precisio

6、n and the surface roughness choice feasible ， the reasonable jig 。 Thishave the work reliably, in the operation aspect，thethecomponents jig design should efficiency high characteristic ，operationalsafety, reduces effort,the clamp is rapid ，and is。本文为互联网收 集，advantageous for the manufacture and the se

7、rvice目录序言1。零件的工艺分析及生产类型的确定21.1零件的工艺分析 21.2。零件的生产类型22。选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯 图42.1选择毛坯42。2确定机械加工余量42.3确定毛坯尺寸42。4确定拔模斜度43。选择加工方法，制定工艺路线53.1定位基准的选择53.2零件表面加工方法的选择53.3制定工艺路线64。工序设计74.1选择加工设备与工艺装备74.2确定工序尺寸75。确定切削用量及时间定额95.1切削用量的计算95。2时间定额的计算96。夹具设计116.1定位方案 116。2定位误差分析与计算 116.3夹紧机构 116.4导向装置 116.5夹具与机床连接元件126

8、。6夹具体127. 方案综合评价与结论13参考文献14序言机械制 造工艺学 课程 设计是在 我们学完 了大 学的全部 基 础课、技 术 基础课以 及大部分 专业 课之后进 行的。这是我 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总复习,也是一次理论联系实 际的训练,因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个 人而言，我希望能 通过 这次 课程 设计对自 己未来将 从事的 工作进行一次适应性训练, 从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力， 为今后参加祖国的“四化"建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处, 恳请各位老师给予指导。1 。 零件的

9、工艺分析及生产类型的确定1。1 零件的工艺分析通过对该零件图的绘制，知 原图样的视图正确、完 整，尺 寸、公 差 及 技 术 要 求 齐 全 。该 零 件 需 要 加 工 的 表 面 需 切 削 加 工 ，各 表 面 的 加 工 精度和表 面粗糙度 由图 示而 得。以下 是阀体零 件需 要加工的 表面以 及加工表面之间的位置要求： 左右两端面粗糙度为25卩m在左端面上要求加工四个孔径为M12 的螺纹孔。(2 )孑L © 35H11 ,上偏差0。16mm,下偏差Omm,粗糙度为12.5卩m以 及其右端面，粗糙度为12。5卩m(3) 加工孔© 43。(4) 孔© 50

10、H11，上偏差为0。16mm下偏差为0mm,粗糙度为12。5卩m 以及该孔的右端面,粗糙度为12。5卩m(5 )孔© 20 ,粗糙度25卩m(6 )孑L 28.5 ,粗糙度12.5卩m(7) 孔© 18H11 ,上偏差0。 11mm 下偏差0mn,粗糙度为6.3卩m其该孔的中心轴线与基准平面A垂直。(8) 孔© 22H11,上偏差0。 15mm,下偏差0mn,粗糙度6。 3卩m,以及该孔的下端面,粗糙度12.5卩m(9) 孔© 24。3,粗糙度12.5卩m(10) 攻螺纹孔M24X 1.5。(11) 上端面© 36，其粗糙度25卩m以及台阶面，

11、粗糙度为12 0 5卩m (12 )钻、攻螺纹孔 4-M12 X 1o 25-8H9H.根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该 零件没有很难加工的表面,上述各表面的技术要求采用常规加工工艺 均可以保证。1。2 零件的生产类型零件的 生产类型一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类 型，不 同的生产类型有着完全不同的工艺特征。零 件的生产类型是按 零件的年生产纲领和产品特征来确定。此阀体零件的生产纲领N=Qm( 1 + % a) (1+%b ) =5000 X 1 x( 1+4 %)X( 1+0。5 % )=5226件/年.根据以上结果可查表得, 该阀体零件的生产类型为大批量

12、生 产.个人收集 整理 勿 做商业 用途2. 选择毛坯, 确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1 选 择 毛坯该零件材料为铸钢,零件形状比较复杂，因此毛坯宜用铸件，生 产类型为大批量生产，为 使零件有较好的机械性能，保 证零件加工余 量等，故采用砂型铸造。2.2 确 定 机械加 工 余量根据铸件的生产类型与铸件材料选取毛坯铸件的加工余量等级， 然 后 依 据 铸 件 的 最 大 尺 寸 查 表 选 取 铸 件 的 机 械 加 工 余 量 ，即 ，铸 件 左 右两端面的为2mm上端面为1mm水平孔的单面余量为1mm铸件孔 的 右 端 面 加 工 余 量 为 0.7mm。2.3 确 定 毛坯尺 寸毛坯尺寸

13、只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。2。4 确定拔模斜度该毛坯的拔模斜度为3°5 °( 1) 左 右 端面 5， 需进 行粗铣。(2) 孔 ?35 内圆面 需进行粗镗.(3) 孔 ?35 右 端面 需进行粗铣。(4) ?43 内圆 面( 5) ?50 内圆 面 需进行粗镗。( 6)孔 ?50 右端 面 Ra12.5 ，需 进行粗铣 。(7 ) 孔 ?20 需钻。(8 )孔 ?28.5 内 圆 面 需粗镗。3. 选择加工方法，制定工艺路线3。1 定位基准的选择粗基准的选择: 按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面 时，应 以这些不加工表面作粗基准；若 零件有若干不加工

14、表面时，则 应 以与加工 表面要求 相对 位置精度 高的不加 工表 面作粗基 准 。现以 零 件的右端面为主要的定位粗基准。精基准的选择：考 虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依 据“基准重合”原则和“基准统一"原则，选择以圆柱体的20孔为精 基准。3。2 零件表面加工方法的选择公差等级为 IT12 ，表面 粗糙 度为 Ra12。 公 差等 级为 IT11 ，表面粗 糙度为 Ra12 。5， 公 差等级为 IT12, 表面 粗糙 度为 Ra12.5 ，公差等级 IT14 ，需进行粗镗.公 差等 级 IT11 ，表 面粗糙度 Ra12。 5， 公差 等级 IT12, 表 面 粗 糙

15、 度 为 公 差等 级为 IT12, 表 面粗 糙度为 Ra25， 公差等级为 IT12 ，表面粗糙度为 Ra12.5 ，(9)孔 ?28。5的 左端面 公差等级为 IT12, 表面粗糙度为 Ra12 5， 需粗 铣。(10 )孔 ?18公差 等级为 IT11 ，表 面粗 糙度为 Ra63， 需钻 、粗铰。（ 11） 孔 ?22 内圆 面 公差 等级为 IT11 ，表面粗 糙度 为 Ra6.3, 需粗镗.（12）孔?24。3内圆面公差等级为 IT11 ，表面粗糙度为 Ra12.5,需粗镗。（13）螺纹孔M24X 1。5,需用丝锥攻螺纹.3.3 制 定 工艺路 线工序 1：粗铣阀体左、右两个端面

16、。工 序 2 ： 粗 镗 ?35mm 的 孔 。工序 3：粗铣 ?35 孔的右端面。工序 4：粗镗 ?43 的孔。工序 5：粗镗 ?50 的孔。工序 6：粗铣 ?50 孔的右端面.工序 7：钻 ?20 的孔。工 序 8 ： 粗 镗 ?28.5 的 孔 .工序 9：粗铣 ?28。 5孔的左端面。工序 10：粗铣阀体上端面。工序 11：钻、镗 ?18的孔。工序 12：粗镗 ?22 的孔.工序 13: 粗镗 ?24.3 的孔.工序 14：粗镗 ?26 的孔。工序 15：粗铣上端台阶面.工序 16：粗铣 ?26 孔的下端面.工序 17: 粗铣 ?22 孔的下端面。工序18 :钻、攻螺纹M24X 1。5

17、。工序 19 :钻、攻螺纹 4-M12 X 1。25 8H9H。工 序 20: 清 洗 。工 序 21: 终 检 。个人收集整理 勿做商业用途4. 工序设计4。1选择加工设备与工艺装备工序号设备工艺装备1X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具2镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具3X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具4镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具5镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具6X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具7Z525钻床钻头、游标卡尺、专用夹具8镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具9X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具10X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具11Z525钻床钻头、游标卡尺、专用夹具12镗床镗刀、卡尺、

18、塞规、专用夹具13镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具14镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具15X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具16X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具17X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具18Z525麻花钻、丝锥、专用攻螺纹夹具19Z525麻花钻、丝锥、专用攻螺纹夹具20清洗机21塞规、百分表、卡尺等4。2确定工序尺寸由表可查得,12mm的孔粗铰余量Z =0。6mm 钻孔余量Z钻=10.7mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，粗铰：IT8;钻 ：IT9 ；根 据上 述结 果， 再查标准公差 数值表 可确定 各 工步 的公 差 值 分别为， 精铰：0。 027mm； 钻： 0。 04

19、3mm.综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，粗铰： 12mm,上偏差为0.027mm，下偏差为Omn;钻孔：10.7mm，上偏差0。 043mm， 下 偏 差 0mm。5 、确定切削用量及时 间 定 额5.1 切 削 用量的 计 算5。 1。 1 工序 19- 钻、 粗铰 ?12 孔(1) 钻孔工步 被吃刀量的确定 进给量的 确定f=0.2mm/r。 切削速度的计算取 ap=7 。 8mm.由 表 5 22 ， 选 取 该 工 步 的 每 转 进 给 量由表 5-22，按工件材料为 30钢的条件选取,切削速度v可取为22m/min 。由公式n=1000v/ n d可求得该工序钻头转

20、速n=654。8r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转 速 n=680r/min. 再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度 v=n n d/1000=22.8m/min 。(2 )粗铰工步 被吃刀量的确定 进给 量 的 确 定 4mm/r. 切削速度的计算取 ap=0 。 16mm。由表 531, 选取该工步的每转进给量 f=0 。由表5-31 ,切削速度v可取为3m/min。由公式n=1000v/ n d可求得该工序铰刀转速n=79.6r/min ，参照表4 9所列 Z525 型立式钻床的主轴转速， 取转速 n=97r/min. 再将此转速代入公 式，可求出该

21、工序的实际切削速度v=n n d/1000=3.7m/min 。5。2 时间 定额 的计 算5.2 。 1 基本时间 tm 的计算(1 ) 钻 孔 工 步tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn cotkr+(12)=( 10根 据 表 ， 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式求得。 式中 l=10.7mm;l2=1mm;l1=(D/2) x。 7mm/2)x cot54 °+1mm=4.9mm；f= 0.2mm/r；n=680r/min 。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间 tj=(10.7mm+49mm+1mm)/(0 。 2mm/r x 680r/min)=0.122

22、min=7.3s。( 2) 粗 铰 工 步根据表,可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得该工 序 的 基 本 时 间 。 l1 、 l2 由 表 按 kr=15 ° 、 ap=(D d ) /2=(11 。 3mm-10.7mm)/2=0.3mm 的 条件 查得 l1=1.1mm ；l2=45mm ；而 l=10.7mm ； f=0。4mm/r; n=97r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=) =1.4min=86.5s.(10。 7mm+1.1mm+45mr)i / ( 0.4mm/r x 97r/min5.2.2 辅助时 间 t1 的计 算工序

23、19钻工步的辅助时间：tf=0.15x 7.3=1 。 46s5=17 。 3s工序 19 粗铰工步的辅助时间： tf=0 。 15x86 5.2.3 其他 时 间 计算 工序 19 钻工步的其他时间： tb=0.06 x( 7.3+1.46 ) =0.526s 工序19粗铰工步的其他时间:tb=0.06 x( 86。5+17.3)=6.23s 5.2 。 4单件时间计算工序19钻工步的单件时间:tdj=7。3+1.46+0。526=9。286s工序 19 粗铰工步的单件时间： tdj=86 。 5+17。 3+6.23=110.03s6.1 定 位 方案此工件是以一端面、20孔和零件一侧面为

24、定位基准，采用平面 和 定位销组合定位方案, 在定位平面及定位销的圆柱面上定位,其中 平面限制 3个自由度、短圆柱销限制 2个自由度，共限制了五个自由 度， 然后在侧平面上加一个长圆柱销来限制旋转的自由度, 所有六个 自由度都被限制了， 使零件有了正确的位置.6.2 定 位 误差的 分 析与 计 算定位误差是由基准不重合误差厶jb和定位副制造不准确误差 db 两部分组成，定位误差的大小事两项误差在工序尺寸方向上的代数 和， dw=A jbdb该工件定位方案是采用平面与定位销定位， 其定位销与孔的配 合采用？20H7/f7基孔制配合,其基本尺寸为20mm公差IT7=0.021mm， 因此定位孔与

25、心轴外圆间最小间隙 S=0，在销垂直放置时，定位误 差厶 dw=T1+T2+ S=0。021+0。021+0=0.042mm。该定 位误差 小于工件加工要求的 1513， 因此该定位方案是合理的。6.3 夹 紧 机构此零件的夹紧是采用液压缸来进行的夹紧, 通过液压缸中的液体 压力的增大来使了压板紧紧压在零件的基准平面上，使零件在钻削时 保持正确的位置， 不产生偏置. 夹紧力与钻孔时产生的力方向相同， 所以可免去夹紧力的计算。6.4 导 向 装 置采用钻套作为导向装置， 选用 JB/T 8045.2 1999 可换钻套。 钻 套高度 H=(12.5 )d=20.5mm, 排削间 隙 h=(0.71.5)d=12。 5mm。个人收集 整理 勿 做商业 用途6。5 夹具与机床连接元件在夹具 体上设计 座耳 ，用 T 形 螺栓进行 与机 床的 连接 。6.6 夹 具 体夹具体是夹具的基础件,夹具上的所有组成部分都必须最终通过这一基础件联接成一个有机整体。因此夹具安装在机床工作台上时， 需要按及夹具体上的找正基面