K108-閥體的工藝規(guī)程及車床夾具設(shè)計(jì)【車M24,22孔階梯孔】參考素材

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設(shè)計(jì)題目 __工藝裝備課程設(shè)計(jì) 《工藝裝備設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 書 機(jī)械制造與自動(dòng)化 專業(yè)__073__班，第__3__小組的課程設(shè)計(jì)《旋轉(zhuǎn)套鉆床夾具》、《液壓缸體車床夾具》、《液壓缸體銑或鏜床夾具》已完成， 組成文件如下： 1.說明書 共 32 份 2.工藝文件 共_ _份 3.圖紙 共 9 張 其中_ A3_號(hào)圖紙 6 張 A4 號(hào)圖紙 3 張 _ _號(hào)圖紙 張 指導(dǎo)老師簽定___________ 《工藝裝備設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)課題名稱： 二、 指導(dǎo)老師： 三、 設(shè)計(jì)要求 小組合作完成零件的工藝分析、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與相關(guān)計(jì)算；完成夾具總裝配圖、設(shè)計(jì)說明書各一份（每個(gè)小組完成鉆、車、銑或鏜夾具各一套，裝訂成一冊(cè)）。 四、 設(shè)計(jì)依據(jù) 1、 零件圖 2、 設(shè)備參數(shù) 3、 生產(chǎn)鋼領(lǐng) 五、 參考資料 1、 肖繼德主編《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 2、 浦林祥主編《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 3、 孟憲林主編《機(jī)床夾具圖冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社 六、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 （一）設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、分析產(chǎn)品零件的工藝性，畫出產(chǎn)品零件圖、工序圖。 2、分析產(chǎn)品零件的裝夾，確定定位與夾緊等工藝方案 3、計(jì)算定位誤差 4、工件在夾具上加工的精度分析 5、設(shè)計(jì)整套夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具裝配圖及夾具零件圖，（裝配圖應(yīng)電腦繪圖） 6、非標(biāo)零件圖的繪制 7、撰寫課程設(shè)計(jì)的說明書。（應(yīng)闡述整個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，有關(guān)文字說明的計(jì)算，圖文并茂，文字通暢） （二）工作量 1、夾具裝配圖一份 2、夾具零件圖一套 3、課程設(shè)計(jì)說明書一份 （三）設(shè)計(jì)進(jìn)度 1、熟悉圖紙查閱資料 0.5天 2、確定工藝方案及有關(guān)計(jì)算 1天 3、繪制夾具裝配圖、零件圖 2.5天 4、撰寫課程設(shè)計(jì)說明書 1天 七、 說明書的格式和裝訂要求 （一） 課程設(shè)計(jì)封面（全文統(tǒng)一格式） （二） 課程設(shè)計(jì)評(píng)定書（全文統(tǒng)一格式） （三） 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（指導(dǎo)教師下發(fā)） （四） 課程設(shè)計(jì)目錄 （五） 課程設(shè)計(jì)正文 （六） 課程設(shè)計(jì)總結(jié) （七） 參考資料 （八） 設(shè)計(jì)圖紙 目 錄 前言…………………………………………………………………………………1 第1章 機(jī)床夾具概述……………………………………………………………2 第2章 工件的定位及定位元件…………………………………………………4 2.1 工件在夾具中的定位………………………………………………… 4 2.2 定位誤差分析………………………………………………………… 5 第3章工件的夾緊和夾緊裝置……………………………………………………6 3.1 夾緊裝置的組成……………………………………………………… 6 3.2 夾緊力的確定………………………………………………………… 6 第4章 夾具體及分度裝置………………………………………………………8 4.1 夾具體………………………………………………………………… 8 4.2 分度裝置……………………………………………………………… 8 第5章 閥體零件工藝分析………………………………………………………10 5.1 零件的功用、材料和性能…………………………………………… 10 5.2 形體分析……………………………………………………………… 10 5.3 技術(shù)要求分析………………………………………………………… 11 5.4 零件的加工工藝性分析……………………………………………… 12 5.5 安排加工工藝路線…………………………………………………… 12 第6章 閥體零件的車床夾具設(shè)計(jì)………………………………………………14 6.1 車床夾具的主要類型………………………………………………… 14 6.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)……………………………………………………14 6.3閥體零件的車床專用夾具的加工誤差分析……………………………16 6.4閥體零件的車床夾具的加工誤差分析…………………………………17 第7章 閥體零件的鉆床夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………18 7.1鉆床夾具的主要類型……………………………………………………18 7.2鉆模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)…………………………………………………………19 7.3閥體零件的鉆床專用夾具的總體設(shè)計(jì)…………………………………19 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 22 結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………… 23 前 言 這次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造與自動(dòng)化的一個(gè)十分重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對(duì)入學(xué)以來(lái)所學(xué)的機(jī)械方面的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的檢查、鞏固和提高。這次課程設(shè)計(jì)是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的一次綜合訓(xùn)練。把所學(xué)的知識(shí)能夠綜合運(yùn)用到實(shí)際零件的加工中。通過本次設(shè)計(jì)使我鞏固了已學(xué)的知識(shí)，加深了印象，使自己能夠運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械加工知識(shí)解決一些具體的問題。 此次課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面有夾具設(shè)計(jì)、零件安裝、加工工藝、數(shù)值計(jì)算、刀具的性能、測(cè)量技術(shù)、CAD制圖外還涉及到金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。 通過這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識(shí)還沒有掌握牢固。但更多的是通過這次設(shè)計(jì)使我提高、鞏固、擴(kuò)大了自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力‘學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書’并在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力、初步樹立了正確的實(shí)際思想，掌握了一定的機(jī)械加工設(shè)計(jì)方法步驟和思路為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，也使我體會(huì)到了老師平時(shí)對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)、用心良苦。 由于本人水平有限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望陳老師給予批評(píng)和指正！ 畢業(yè)設(shè)計(jì)第五小組 24 - - 第1章 機(jī)床夾具概述 在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。 1．1機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。 3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。 4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。 5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。 6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。 以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。 1．2機(jī)床的分類 機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。 1、 按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。 2、 按使用機(jī)床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。 按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。 1．3工件的裝夾方法 工件裝夾的方法有兩種： 1、 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上 2、 將工件裝夾在家具上 采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)： a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能” d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本 第2章 工件的定位及定位元件 2．1 工件在夾具中的定位 （1）工件的定位的基本原理 l 六點(diǎn)定則 用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位原則”，簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定則”。 六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，起支承點(diǎn)作用的是一定形狀的幾何體，這些用來(lái)限制工件自由度的幾何體就是定位元件。 l 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系 工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時(shí)要限制，有時(shí)可不限制，視具體情況而定。習(xí)慣上，工件的六個(gè)自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制的自由度少于六個(gè)，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。 在工件定位時(shí)，以下情況允許不完全定位： a． 加工通孔或通槽時(shí)，沿貫通軸的位置自由度可不限制。 b． 毛坯（本工序加工前）是軸對(duì)稱時(shí)，繞對(duì)稱軸的角度自由度可不限制。 c． 加工貫通的平面時(shí)，除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。 夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況：當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對(duì)加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無(wú)法安裝和加工。因此，不可用重復(fù)定位是不允許的。 當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增強(qiáng)工件裝夾剛度的定位，稱為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實(shí)際中，可用重復(fù)定位被大量采用。 l 基準(zhǔn)、對(duì)定位元件的基本要求 a. 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合；盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最??；應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。 b. 對(duì)定位元件的基本要求 足夠的精度、足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。 （2）工件定位方式及其定位元件 a.工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要支承用來(lái)限制工件的自由度，具有獨(dú)立定位的作用。輔助支承用來(lái)加強(qiáng)工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。 b.工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準(zhǔn)，如套類、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷等。 c.工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時(shí)，常用的定位元件有：V形塊、定位套和半圓套。 2.2 定位誤差的分析 造成定位誤差的原因有兩個(gè)：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生 基準(zhǔn)不重合誤差△b；二是定位基準(zhǔn)與限制位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤 差△y 。 基準(zhǔn)不重合誤差△b是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn) 不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。 基準(zhǔn)位移誤差△y是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)相對(duì)于限位基 準(zhǔn)的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影。 第3章 工件的夾緊和夾緊裝置 3．1夾緊裝置的組成 (1)夾緊裝置的種類繁多，綜合起來(lái)其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。 a. 動(dòng)力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來(lái)源，夾緊分手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。手動(dòng)夾緊是靠人力；機(jī)動(dòng)夾緊是采用動(dòng)力裝置。常用的動(dòng)力裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣-液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。 b. 夾緊裝置 傳遞夾緊力。動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。傳遞機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機(jī)構(gòu)。 (2)、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確，都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。因此，夾緊裝置應(yīng)滿足以下要求： a. 夾緊過程中，不能破壞工件在定位時(shí)所處的正確位置。 b.夾緊力的大小適當(dāng)。保證工件在整個(gè)加工過程中的位置穩(wěn)定不變，夾緊可靠牢固，振動(dòng)小，又不超出允許的變形。 c.夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，越應(yīng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。 d.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。力求簡(jiǎn)單，便于制造維修，操作安全方便，并且省力。 3.2 夾緊力的確定 (1) 夾緊力方向的確定 a. 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 b. 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (2) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 第4章 夾具體及分度裝置 4．1夾具體 （1）夾具體毛坯的類型 a.鑄造夾具體 b.焊接夾具體 c.鍛造夾具體 d.裝配夾具體 e.型材夾具體 （2）夾具體應(yīng)滿足的幾本要求 a.應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 b.力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及裝卸工件方便。 c.結(jié)構(gòu)工藝性好。 d.排除切削方便。 e.在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。 f.具有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。 4．2分度裝置 （1）分度裝置的類型 a.回轉(zhuǎn)分度裝置。 回轉(zhuǎn)分度裝置是指工件在一次裝夾中，通過夾具的某些部分帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度完成多工位加工的分度裝置。 b.直線分度裝置。 是指工件在一次裝夾中，通過夾具的某些部分帶動(dòng)工件直線移動(dòng)一定距離完成多工位加工的分度裝置。 （2）回轉(zhuǎn)分度裝置的組成 1) 回轉(zhuǎn)分度裝置由固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分、對(duì)定機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu)等組成。 a. 固定部分 固定部分是整個(gè)裝置的基礎(chǔ)，常與夾具體連接成一體。 b. 轉(zhuǎn)動(dòng)部分 轉(zhuǎn)動(dòng)部分是分度時(shí)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的元件，實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位。 c. 對(duì)定機(jī)構(gòu) 對(duì)定機(jī)構(gòu)的作用是轉(zhuǎn)位分度后，確保其轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)固定部分的位置，得到正確定位，實(shí)現(xiàn)分度要求。 e. 鎖緊機(jī)構(gòu) 鎖緊機(jī)構(gòu)是分度對(duì)定后將轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分緊固在一起，減小加工時(shí)的振動(dòng)，確保分度裝置的工作精度。 2)分度對(duì)定機(jī)構(gòu) a.鋼球?qū)ΧC(jī)構(gòu) b.槍栓式圓柱銷對(duì)定機(jī)構(gòu) c.手拉式菱形銷對(duì)定機(jī)構(gòu) d.齒輪齒條操縱的圓錐銷對(duì)定機(jī)構(gòu) f.杠桿操作單斜面對(duì)定機(jī)構(gòu) 3)鎖緊機(jī)構(gòu) 當(dāng)分度對(duì)定好之后，必須將轉(zhuǎn)盤鎖緊，以增強(qiáng)分度裝置的剛度和穩(wěn)定性。 第5章 閥體工藝性分析 5．1 零件的功用、材料和性能 該閥體是一個(gè)管道控制閥，通過一處外螺紋，一處帶螺紋孔的方形壁與其他物體連接。頂部?jī)?nèi)螺紋是用來(lái)安裝控制閥門，利用閥門來(lái)控制液體的開關(guān)以及流量的大小。 閥體的材料是灰鑄鐵HT350，其抗拉強(qiáng)度大于350MPa。 灰鑄鐵有很多優(yōu)良性能： 第一，鑄造性能好，灰鑄鐵熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好。 第二，減振性好，石墨割裂了基體，阻止了振動(dòng)的傳播，并將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏А? 第三，切削加工性能好，片狀石墨割裂了基體，使切削容易脆斷，且石墨有減振的作用，減少了刀具的磨損。 第四，缺口敏感性低。 5．2形體分析 此零件是閥體，從零件圖上看，閥體左端通過螺柱和螺母與閥蓋連接，形成球閥容納閥芯的φ43空腔，左端的φ50H11圓柱形槽與閥蓋的圓柱形凸緣相配合；閥體空腔右側(cè)φ35H11圓柱形槽，用來(lái)放置球閥關(guān)閉時(shí)不泄露流體的密封圈；閥體右端有用于連接系統(tǒng)中管道的外螺紋M36×2，內(nèi)部階梯孔φ28.5 、φ20與空腔相通；在閥體上部的φ36圓柱體中，有φ26、 φ22、φ18的階梯孔與空腔相通，在階梯孔內(nèi)容納閥桿、填料壓緊套；階梯孔頂端90°扇形限位凸塊，用來(lái)控制扳手和閥桿的旋轉(zhuǎn)角度。 從尺寸上分析，閥體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，標(biāo)注尺寸很多，這里僅分析其中主要尺寸，其余尺寸讀者自行分析。 以閥體水平軸線為徑向（高度方向）尺寸基準(zhǔn)，注出水平方向的徑向直徑尺寸φ50、 φ35、φ20和M36×2等。同時(shí)還要注出水平軸線到頂端的高度尺寸56。 以閥體垂直孔的軸線為長(zhǎng)度方向尺寸基準(zhǔn)，注出鉛垂方向的徑向直徑尺寸φ36、M24×1.5、 φ22H11、 φ18H11等。同時(shí)還要注出鉛垂孔軸線與左端面的距離21。 以閥體前后對(duì)稱面為寬度方向尺寸基準(zhǔn)，注出閥體的圓柱體外形尺寸φ55、左端面方形凸緣外形尺寸75×75，以及四個(gè)螺孔的定位尺寸φ70。同時(shí)還要注出扇形限位塊的角度定位尺寸45°±30'。 5.3 技術(shù)要求分析 尺寸精度：閥體的尺寸精度中Φ50，Φ35的精度為IT7。尺寸41的公差是0.06，精度為IT9。尺寸43的公差是0.039，精度是IT8.尺寸21的公差是0.05，精度是IT9. 尺寸Φ22，Φ20的公差是0.033，精度是IT8. 尺寸5的公差是0.18，精度是IT13. 尺寸Φ18的公差是0.027，精度是IT8. 尺寸56的公差是0.12，精度是IT10. 位置精度:指零件的各表面之間相互位置精度。Φ20和Φ35的同軸度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四個(gè)螺紋孔對(duì)Φ35的軸線的位置度也應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 表面粗糙度：零件的各表面的粗糙度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的粗糙度Ra值。 熱處理性能：作用零件的使用要求，其材料性能是很重要，對(duì)加工切削也有很大影響。 項(xiàng)目 說明 ◎ Φ0.025 A Φ內(nèi)Φ孔軸線對(duì)Φ內(nèi)孔軸線的同軸度公差為Φ0.025 ⊥ 0.05 A 左端面相對(duì)基準(zhǔn)AΦ圓柱面其垂直度要求為0.05 ⊥ 0.02 A Φ的內(nèi)孔相對(duì)基準(zhǔn)Φ的起垂直度要求是0.02 Φ0.06 A 被測(cè)軸線必須位于直徑為公差值0.06的范圍內(nèi)軸線位于相對(duì)于基準(zhǔn)AΦ所確定的理想位置上 HT350 材料為灰鑄鐵 5.4 零件的加工工藝性分析 此零件是閥體，主要加工面是外圓、內(nèi)孔、端面、階臺(tái)孔、內(nèi)螺紋和溝槽等，而且加工的內(nèi)表面比外表面多，就帶來(lái)了許多困難： （1） 孔加工是在零件的內(nèi)部進(jìn)行，切削情況不易直接用眼睛來(lái)觀察； （2） 切屑不易排出，冷卻液難以注入切削區(qū)域； （3） 當(dāng)加工時(shí)，壁厚比較薄，加工時(shí)容易產(chǎn)生變形； （4） 內(nèi)孔的測(cè)量要比外圓難，尤其是小孔。 就閥體零件來(lái)說： （1）該工件是以左端面和軸線為基準(zhǔn)，根據(jù)基面先行的原則，第一道工序應(yīng)以右端面外圓定位加工左端面及內(nèi)孔。 （2）因閥體零件的壁厚較薄，在各道工序夾持工件時(shí)應(yīng)注意防止變形。 （3）該工件內(nèi)孔Φ20和Φ35有同軸度要求，所以在加工時(shí)Φ20、Φ35應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成加工。 （4）該工件螺紋孔4-M12對(duì)Φ35的軸線有位置度要求，所以在加工4-M12螺紋孔時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)專用鉆模，才能保證位置度的要求。 5.5 安排加工工藝路線 在擬定工藝路線時(shí)，工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，有時(shí)，還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時(shí)，只能工序集中，在一臺(tái)普通機(jī)床上加工出盡量多的表面；大批大量生產(chǎn)時(shí)，既可以采用多刀、多軸等高效、自動(dòng)機(jī)床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產(chǎn)。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的半自動(dòng)機(jī)床，使工序適當(dāng)集中，從而有效地提高生產(chǎn)率。 閥體零件的加工工藝路線安排如下： （1）鑄造毛坯 （2）時(shí)效處理 （3）車左端面，粗、半精、精鏜孔Φ35、Φ43、Φ50；鉆、粗鉸、精鉸Φ20 （4）調(diào)頭，車右端面，車孔Φ28.5；車右端外圓表面，倒角；車M36×2螺紋 （5）車上端面，鏜孔Φ18、Φ22、Φ26，車Φ孔24.3；車M24螺紋 （6）鉆—攻4-M12螺紋 （7）銑凸臺(tái) （8）檢查 （9）包裝入庫(kù) 第6章 閥體零件的車床夾具設(shè)計(jì) 車床夾具主要用于零件的旋轉(zhuǎn)表面以及端面。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。 6.1 車床夾具的主要類型 （1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。 角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。 花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱，要注意平衡。 （2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以閥體零件在車床上加工用專用夾具。 6. 2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。 工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。 （2）夾具與機(jī)床主軸的連接 車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。 心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。 根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式： 1)對(duì)于徑向尺寸D＜140mm，或D＜(2～3)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。 2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 圖1-b所示的過渡盤，其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。 對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長(zhǎng)錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。 圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.05～0.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。 圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接 過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊(cè) 6. 3閥體零件的車床專用夾具的總體設(shè)計(jì) （1） 夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。 （2） 當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。 （3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。 6. 4閥體零件的車床夾具的加工誤差分析 工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 如夾具圖所示，閥體在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： （1）定位誤差 由于C面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。 （2）夾具誤差 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，即夾具總圖上尺寸的公差為0.02，以及限位基面相對(duì)安裝基面C的平行度誤差是0.01. （3）安裝誤差 因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。 （4）加工方法誤差 如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素。一般取 =/3=0.05/3=0.017mm 閥體零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲(chǔ)備： 故此方案可行。 第7章 閥體零件的鉆床夾具設(shè)計(jì) 鉆床上用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔及攻絲的機(jī)床夾具稱為鉆床夾具，習(xí)慣稱為鉆模。使用鉆模加工時(shí)，是通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系。使用鉆?？梢蕴岣呖准翱紫甸g的位置精度，又有利于提高孔的形狀和尺寸精度，同時(shí)還可節(jié)省劃線找正的輔助時(shí)間，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，因此鉆模在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 7.1鉆床夾具的主要類型 鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。 （1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)浮動(dòng)接頭，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 （2）回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 （3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8-f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以?shī)A具及工件應(yīng)小于10kg為宜。 （4）蓋板式鉆模 這種鉆模無(wú)夾具體， 其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)浮動(dòng)接頭，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10kg。 （5）滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)浮動(dòng)接頭，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 7.2鉆模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1．鉆 套 鉆套安裝在鉆模板或夾具體上，用來(lái)確定工件上加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，提高加工過程中工藝系統(tǒng)的剛性并防振。鉆套可分為標(biāo)準(zhǔn)鉆套和特殊鉆套兩大類。 （1）固定鉆套 （2）可換鉆套 （3）快換鉆套 （4）特殊鉆套 2．鉆模板 鉆模板用于安裝鉆套， 確保鉆套在鉆模上的正確位置，鉆模板多裝在夾具體或支架上， 常見的鉆模板有： （1）固定式鉆模板 （2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板 （3）可卸（分離）式鉆模板 （4）懸掛式鉆模板 7.3 閥體零件的鉆床專用夾具的總體設(shè)計(jì) 1．工藝分析 （1）工件的加工要求 4-M12孔軸線與中心軸線的夾角是45度; 4-M12孔中心相對(duì)中心軸線的位置度是Ф0.06. （2）工序基準(zhǔn) 根據(jù)上面的要求，工序基準(zhǔn)是兩中心軸線。 2. 閥體的螺紋孔分度鉆模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）定位方案和定位裝置的設(shè)計(jì) 工件采用端面、銷、四個(gè)R12.5圓弧面之一在回轉(zhuǎn)臺(tái)和活動(dòng)V型塊上定位。 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使活動(dòng)V型塊轉(zhuǎn)動(dòng)水平位置，在彈簧的作用下，卡在R12.5的圓弧面上，限制了工件的軸線的自由度。 （2）導(dǎo)向方案 由于加工四個(gè)螺紋孔，要先鉆孔，然后攻絲，又是批量生產(chǎn)，故適宜選用可換式鉆套。 為了方便的裝卸工件，采用鉸鏈?zhǔn)倾@模板。 （3）夾緊方案 為了快速裝卸工件，采用螺釘及開口墊圈夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）分度方案 通過分度盤分度。 3. 工件的加工精度分析 工件在鉆床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、對(duì)刀誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。 （1）定位誤差 由于兩中心軸線既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，加工孔的定位誤差等于零。 （2）對(duì)刀誤差 不考慮鉆頭的偏斜。鉸套導(dǎo)向孔尺寸是Фmm，鉸刀的直徑是 Ф。 對(duì)刀誤差=0.064mm （3）夾具誤差 夾具的尺寸的總誤差 分度誤差 =+=0.03mm （4）安裝誤差 =0 （5）加工方法誤差 =0.12/3=0.04mm 閥體零件的鉆床夾具總加工誤差是： 精度儲(chǔ)備： 故此方案可行。 參考文獻(xiàn) ［1］.李名望主編? 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》北京 化學(xué)工業(yè)出版社2009 ［2］.鄭修本主編?《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，1999 ［3］.陸劍中、孫家寧主編?《金屬切削原理與刀具》，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2005 ［5］.許德珠主編?《機(jī)械工程材料》，北京，高等教育出版社，2001 ［6］.陳榕林主編?《機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》，北京，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1995 ［7］.陳立德主編?《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，北京，高等教育出版社，2002 ［8］.李益明主編?《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,北京，機(jī)械工業(yè)出版社,1993 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)在陳老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著各位老師的心血和汗水，在學(xué)校學(xué)習(xí)和生活期間，也始終感受著各位老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺。在此向陳老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 ????? 不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。正是有了他們的悉心幫助和支持，才使我的畢業(yè)論文工作順利完成，在此向全體老師表示由衷的謝意。感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。 課程設(shè)計(jì)，我想是我大學(xué)里、也是我學(xué)生時(shí)代中的最后的作業(yè)了，這次作業(yè)，也是我完成最認(rèn)真、投入心血最大的一次作業(yè)。設(shè)計(jì)的順利完成，離不開老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，謝謝各位老師！ 三年來(lái)，在學(xué)校和各位老師孜孜不倦的教誨和無(wú)微不至的關(guān)懷下，我擁有了更加成熟的思想和更加豁達(dá)的心胸，也學(xué)到了可以獨(dú)立于社會(huì)的一技之長(zhǎng)和永不停息的終身學(xué)習(xí)理念。在此，向各位老師表示誠(chéng)摯的感謝和崇高的敬意. 2009年10月20日 畢業(yè)設(shè)計(jì)第五小組 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 閥體零件機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì) 系 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)械制造及自動(dòng)化 學(xué)生姓名 班級(jí) 機(jī)制073 指導(dǎo)教師 職稱(務(wù)) 教授 完成日期 2009 年 10 月 9 日 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 閥體加工工藝課程設(shè)計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 評(píng) 閱 書 機(jī)械制造及自動(dòng)化 專業(yè) 機(jī)制073 班學(xué)生 的課程設(shè)計(jì)《 閥體零件加工工藝設(shè)計(jì) 》業(yè)已完成，組成文件如下： 1、說明書一本：共 25 頁(yè) 2、工藝文件： 共 7 份 11 頁(yè) 3、圖 紙： 共 2 張 其 中： 3#圖紙 張 4#圖紙 張 4、其 它： 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 評(píng)定成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 機(jī)械加工工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 機(jī)電工程系 一、設(shè)計(jì)課題名稱 閥體零件加工工藝設(shè)計(jì) 二、指導(dǎo)教師 朱鵬超 三、設(shè)計(jì)要求 1、 保證零件加工質(zhì)量。 2、 適合一般現(xiàn)場(chǎng)條件，能顯著提高生產(chǎn)效率。 3、 降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)性強(qiáng)。 4、 工藝合理，工藝資料齊全，說服力強(qiáng)。 四、設(shè)計(jì)依據(jù) 詳見零件圖 五、參考資料 1、 機(jī)械制造工藝學(xué) 2、 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 3、 切削用量手冊(cè) 4、 公差配合與技術(shù)測(cè)量 六、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量 (一)設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、 根據(jù)零件圖確定加工余量。 2、 進(jìn)行加工方案設(shè)計(jì)與比較。 3、 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)。 4、 編寫設(shè)計(jì)說明書。 (二)工作量 1、 零件圖1張； 2、 工藝卡片一套； 3、 設(shè)計(jì)說明書1份 （設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求說明、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想、零件圖樣分析、毛坯設(shè)計(jì)、加工方案分析比較確定、機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說明、結(jié)束語(yǔ)等） (三)設(shè)計(jì)進(jìn)度 序 號(hào) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 設(shè)計(jì)時(shí)間(天) 1 設(shè)計(jì)調(diào)研、收集資料 1 2 繪制零件圖 1 3 工藝方案設(shè)計(jì) 3 4 工藝設(shè)計(jì) 4 5 整理設(shè)計(jì)說明書 1 合 計(jì) 10 七、說明書的格式和裝訂順序要求 1.課程設(shè)計(jì)封面（統(tǒng)一格式） 2.課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書（統(tǒng)一格式） 3.課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（指導(dǎo)教師下發(fā)） 4.目錄 5.課程設(shè)計(jì)說明書正文 6.參考文獻(xiàn) 7.結(jié)束語(yǔ) 8.附錄: 順序號(hào) 附頁(yè)名稱 附頁(yè)張數(shù) 1 機(jī)械加工工藝過程卡片 2 2 機(jī)械加工工序卡片 9 3 毛坯圖 1 4 零件圖 1 注:說明書用A4紙打印，課程設(shè)計(jì)正文字?jǐn)?shù)不少于10000字（含空格）。 八、課程設(shè)計(jì)課題審批表 審批具體意見 審查部門負(fù)責(zé)人意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人 時(shí) 間 年 月 日 學(xué)術(shù)負(fù)責(zé)人 時(shí) 間 年 月 日 目錄 前言…………………………………………………………………………… 1 第1章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)概述………………………………………………… 2 第2章 零件圖樣分析……………………………………………………… 3 2.1 零件的功用、材料和性能………………………………………… 3 2.2 形體分析…………………………………………………………… 3 2.3 技術(shù)要求分析……………………………………………………… 4 2.4 零件的工藝性分析………………………………………………… 5 第3章 毛坯設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 7 3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)…………………………………………………………… 7 3.2 毛坯制造方法……………………………………………………… 7 3.3 毛坯尺寸確定……………………………………………………… 8 3.4 毛坯簡(jiǎn)圖…………………………………………………………… 8 第4章 零件加工工藝方案的擬定……………………………………………9 4.1 加工順序的安排……………………………………………………9 4.2 各加工表面加工階段的劃分………………………………………11 4.3 安排加工工藝路線…………………………………………………12 4．4 工藝方案的比較與優(yōu)先………………………………………… 13 第5章 工序設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 14 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………14 5.2 加工設(shè)備的選擇……………………………………………………16 5.3 刀具的選擇…………………………………………………………20 5.4 切削用量的選擇……………………………………………………20 5.5 量具的選擇…………………………………………………………22 5.6 夾具的選擇…………………………………………………………22 5.7 時(shí)間定額計(jì)算………………………………………………………22 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 24 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………… 25 前 言 這次課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造與自動(dòng)化的一個(gè)十分重要的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對(duì)入學(xué)以來(lái)所學(xué)的機(jī)械方面的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的檢查、鞏固和提高。這次課程設(shè)計(jì)是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的一次綜合訓(xùn)練。把所學(xué)的知識(shí)能夠綜合運(yùn)用到實(shí)際零件的加工中。通過本次設(shè)計(jì)使我鞏固了已學(xué)的知識(shí)，加深了印象，使自己能夠運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械加工知識(shí)解決一些具體的問題。 此次課程設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面有金屬切削原理、加工工藝、數(shù)值計(jì)算、刀具的性能、測(cè)量技術(shù)、金屬切削機(jī)床、CAD制圖外還涉及到毛坯、金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識(shí)。 通過這次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識(shí)還沒有掌握牢固。但更多的是通過這次設(shè)計(jì)使我提高、鞏固、擴(kuò)大了自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力‘學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書’并在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力、初步樹立了正確的實(shí)際思想，掌握了一定的機(jī)械加工設(shè)計(jì)方法步驟和思路為以后的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí)，也使我體會(huì)到了老師平時(shí)對(duì)我們的諄諄教導(dǎo)、用心良苦。 由于本人水平有限，設(shè)計(jì)還有許多不足之處，希望朱老師給予批評(píng)和指正！ - 28 - 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 閥體加工工藝課程設(shè)計(jì) 第1章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)概述 1. 課程設(shè)計(jì)的目的 1、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，綜合運(yùn)用本課程及先修課程的理論知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，訓(xùn)練分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)； 2、通過對(duì)油泵蓋加工方案，合理選擇加工機(jī)床，正確分析零件尺寸的能力、確定尺寸、選擇材料，叫全面的考慮加工工藝、使用和維護(hù)等要求等，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法，掌握通用零件、簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原理和過程，培養(yǎng)學(xué)生初步設(shè)計(jì)的能力； 3、進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和處理數(shù)據(jù)的能力。 2. 課程設(shè)計(jì)的任務(wù) 設(shè)計(jì)通常選擇一般用途的較簡(jiǎn)單機(jī)械為題目，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括“零件圖樣分析、毛坯設(shè)計(jì)及毛坯圖、工藝設(shè)備的選擇、工藝路線設(shè)計(jì)與比較、工序設(shè)計(jì)、工序加工程序編制、編寫設(shè)計(jì)說明書等。 3 課程設(shè)計(jì)的要求 在加工時(shí)，保證零件加工質(zhì)量；適合一般現(xiàn)場(chǎng)條件，能顯著提高生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)強(qiáng)；工藝合理，工藝資料齊全，說服力強(qiáng)。 4 課程設(shè)計(jì)的效果 通過這次設(shè)計(jì)，使我們利用所學(xué)知識(shí)，解決基本問題，熟悉以前舊知識(shí)，應(yīng)運(yùn)現(xiàn)在新知識(shí)，解決實(shí)際問題，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，在上一步新臺(tái)階。 5 課程設(shè)計(jì)的原則 我認(rèn)為設(shè)計(jì)的原則是從準(zhǔn)備資料到說明書的結(jié)束，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)效率的前提下，降低成本，保證加工質(zhì)量，穩(wěn)定可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益。 第2章 零件圖樣分析 2.1 零件的功用、材料和性能 該閥體是一個(gè)管道控制閥，通過一處外螺紋，一處帶螺紋孔的方形壁與其他物體連接。頂部?jī)?nèi)螺紋是用來(lái)安裝控制閥門，利用閥門來(lái)控制液體的開關(guān)以及流量的大小。 閥體的材料是灰鑄鐵HT350，其抗拉強(qiáng)度大于350MPa。 灰鑄鐵有很多優(yōu)良性能： 第一，鑄造性能好，灰鑄鐵熔點(diǎn)低、流動(dòng)性好。 第二，減振性好，石墨割裂了基體，阻止了振動(dòng)的傳播，并將振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏А? 第三，切削加工性能好，片狀石墨割裂了基體，使切削容易脆斷，且石墨有減振的作用，減少了刀具的磨損。 第四，缺口敏感性低。 2.2 形體分析 此零件是閥體，從零件圖上看，閥體左端通過螺柱和螺母與閥蓋連接，形成球閥容納閥芯的φ43空腔，左端的φ50H11圓柱形槽與閥蓋的圓柱形凸緣相配合；閥體空腔右側(cè)φ35H11圓柱形槽，用來(lái)放置球閥關(guān)閉時(shí)不泄露流體的密封圈；閥體右端有用于連接系統(tǒng)中管道的外螺紋M36×2，內(nèi)部階梯孔φ28.5 、φ20與空腔相通；在閥體上部的φ36圓柱體中，有φ26、 φ22、φ18的階梯孔與空腔相通，在階梯孔內(nèi)容納閥桿、填料壓緊套；階梯孔頂端90°扇形限位凸塊，用來(lái)控制扳手和閥桿的旋轉(zhuǎn)角度。 從尺寸上分析，閥體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，標(biāo)注尺寸很多，這里僅分析其中主要尺寸，其余尺寸讀者自行分析。 以閥體水平軸線為徑向（高度方向）尺寸基準(zhǔn)，注出水平方向的徑向直徑尺寸φ50、 φ35、φ20和M36×2等。同時(shí)還要注出水平軸線到頂端的高度尺寸56。 以閥體垂直孔的軸線為長(zhǎng)度方向尺寸基準(zhǔn)，注出鉛垂方向的徑向直徑尺寸φ36、M24×1.5、 φ22H11、 φ18H11等。同時(shí)還要注出鉛垂孔軸線與左端面的距離21。 以閥體前后對(duì)稱面為寬度方向尺寸基準(zhǔn)，注出閥體的圓柱體外形尺寸φ55、左端面方形凸緣外形尺寸75×75，以及四個(gè)螺孔的定位尺寸φ70。同時(shí)還要注出扇形限位塊的角度定位尺寸45°±30'。 2.3 技術(shù)要求分析 尺寸精度：閥體的尺寸精度中Φ50，Φ35的精度為IT7。尺寸41的公差是0.06，精度為IT9。尺寸43的公差是0.039，精度是IT8.尺寸21的公差是0.05，精度是IT9. 尺寸Φ22，Φ20的公差是0.033，精度是IT8. 尺寸5的公差是0.18，精度是IT13. 尺寸Φ18的公差是0.027，精度是IT8. 尺寸56的公差是0.12，精度是IT10. 位置精度:指零件的各表面之間相互位置精度。Φ20和Φ35的同軸度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。四個(gè)螺紋孔對(duì)Φ35的軸線的位置度也應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 表面粗糙度：零件的各表面的粗糙度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的粗糙度Ra值。 熱處理性能：作用零件的使用要求，其材料性能是很重要，對(duì)加工切削也有很大影響。 項(xiàng)目 說明 ◎ Φ0.025 A Φ內(nèi)Φ孔軸線對(duì)Φ內(nèi)孔軸線的同軸度公差為Φ0.025 ⊥ 0.05 A 左端面相對(duì)基準(zhǔn)AΦ圓柱面其垂直度要求為0.05 ⊥ 0.02 A Φ的內(nèi)孔相對(duì)基準(zhǔn)Φ的起垂直度要求是0.02 Φ0.06 A 被測(cè)軸線必須位于直徑為公差值0.06的范圍內(nèi)軸線位于相對(duì)于基準(zhǔn)AΦ所確定的理想位置上 HT350 材料為灰鑄鐵 2.4 零件的工藝性分析 2.4.1 工藝性分析 零件工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它包括零件的各個(gè)制造工程中的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性由此可見，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，主要進(jìn)行零件切削加工工藝性分析。 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析，可從零件尺寸和公差的標(biāo)注、零件的組成要素和零件的整體結(jié)構(gòu)等方面來(lái)闡述。 2.4.2 零件的工藝性 零件要素是指組成零件的各加工面。顯然零件要素的工藝性會(huì)直接影響零件的工藝性。零件要素的切削加工工藝性歸納起來(lái)有以下三點(diǎn)要求： 1) 各要素的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，面積應(yīng)盡量少，規(guī)格應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一。 2) 能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工，且刀具易進(jìn)入、退出和順利通過加工表面。 3) 加工面與非加工面應(yīng)明顯分開，加工面之間也應(yīng)明顯分開。 2.4.3 零件的加工工藝性分析 此零件是閥體，主要加工面是外圓、內(nèi)孔、端面、階臺(tái)孔、內(nèi)螺紋和溝槽等，而且加工的內(nèi)表面比外表面多，就帶來(lái)了許多困難： （1） 孔加工是在零件的內(nèi)部進(jìn)行，切削情況不易直接用眼睛來(lái)觀察； （2） 切屑不易排出，冷卻液難以注入切削區(qū)域； （3） 當(dāng)加工時(shí)，壁厚比較薄，加工時(shí)容易產(chǎn)生變形； （4） 內(nèi)孔的測(cè)量要比外圓難，尤其是小孔。 就閥體零件來(lái)說： （1）該工件是以左端面和軸線為基準(zhǔn)，根據(jù)基面先行的原則，第一道工序應(yīng)以右端面外圓定位加工左端面及內(nèi)孔。 （2）因閥體零件的壁厚較薄，在各道工序夾持工件時(shí)應(yīng)注意防止變形。 （3）該工件內(nèi)孔Φ20和Φ35有同軸度要求，所以在加工時(shí)Φ20、Φ35應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成加工。 （4）該工件螺紋孔4-M12對(duì)Φ35的軸線有位置度要求，所以在加工4-M12螺紋孔時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)專用鉆模，才能保證位置度的要求。 第3章 毛坯設(shè)計(jì) 3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 該零件的年產(chǎn)量是5000件，屬于中批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡量采用專業(yè)夾具、刀具。 3.2 毛坯制造方法 毛坯的選擇 1）該零件的毛坯選擇HT350鋼，采用鑄造。零件在進(jìn)行加工銑削時(shí)，由于加工過程，使用余量的大小，如何裝夾的問題在設(shè)計(jì)毛坯時(shí)就要仔細(xì)考慮好。否則加工將很難進(jìn)行，選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮一下因素： 2）零件材料的工藝特性，以及零件對(duì)材料組織和性能的要求，例如，鑄鐵和青銅不能制造，只能選鑄件；鋼質(zhì)零件的形狀不復(fù)雜，且機(jī)械性能要求不高時(shí)，可用棒料；零件形狀復(fù)雜，機(jī)械性能要求不高時(shí)，可用鑄鋼件；機(jī)械性能要求高時(shí)，宜用鍛造件毛坯。 3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸：例如，尺寸較大的毛坯，通常不采用模鍛，壓鑄和精鑄，多數(shù)采用砂型鑄造、自由鍛造及焊接等方法制坯。毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量零件毛坯的制造方法的選擇與加工企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本密切相關(guān)，在選擇毛坯制造方法時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、毛坯材料、工藝特性、零件形狀、生產(chǎn)條件來(lái)確定。 4）根據(jù)以上原則該零件的毛坯制造方法可選擇：砂型鑄造。砂型鑄造的鑄件，按照造型方法的不同，可分為木模手工造型和金屬模造型兩種。木模手工造型的精度低，加工余量大，適合于單件和小批量生產(chǎn)；成批及大量生產(chǎn)時(shí)，為提高鑄造的生產(chǎn)效率，減少鑄件的誤差和加工余量，常用金屬模機(jī)器造型的鑄件，但其生產(chǎn)費(fèi)用較高，鑄件的重量和尺寸不能過大。 5）壓力鑄造的鑄件，是將熔融的金屬，在壓鑄機(jī)中，以較高的壓力和速度射入金屬型中，并在壓力下結(jié)晶而獲得的此方法制造的鑄件，精度較高，表面粗糙度較細(xì)，加工余量小，且可以鑄造較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但壓力鑄造所使用的設(shè)備和鑄型昂貴，所以，這種鑄造方法主要用于大批大量生產(chǎn)中，生產(chǎn)形狀復(fù)雜，尺寸較小，重量不大的有色金屬鑄件。 6）經(jīng)過比較分析，砂型鑄造較為合適，具體的課選擇疊箱造型，用于零件的批量生產(chǎn)和加工尺寸較小的場(chǎng)合，鑄造的尺寸精度可達(dá)到IT8-IT13。 7）加工余量的確定：加工時(shí)，如果余量留得過大，不但浪費(fèi)材料，而且增加機(jī)械加工勞動(dòng)量和生產(chǎn)工時(shí)，使生產(chǎn)成本增高，降低生產(chǎn)率，余量留得過小，一方面使毛坯制造困難，另一方面在機(jī)械加工時(shí)，也常因余量留得過小而使用劃線找正確等方法，不僅增加了生產(chǎn)工時(shí)，而且還有可能制造廢品，因此，必須合理的選擇加工余量。 3.3 毛坯尺寸確定 加工表面的余量如下所示： 基本尺寸 加工余量數(shù)值（單邊） M36×2 2 80 2 56 2 Φ43 4 Φ18 2 Φ20 2 主要毛坯尺寸如圖所示： 基本尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差等級(jí)IT M36×2 4 Φ40 11-13 Φ18 4 Φ14 11-13 Φ20 4 Φ16 11-13 43 8 35 11-13 56 2 58 11-13 80 2 84 11-13 3.4 毛坯簡(jiǎn)圖（見附圖） 第4章 零件加工工藝方案的擬定 4.1 加工順序的安排 工件的機(jī)械加工工藝路線中，要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線時(shí)，必須全面地把切削加工、熱處理和輔助工序一起考慮合理安排。 4.1.1 機(jī)械加工工序的安排原則 （1）先加工基準(zhǔn)面 選擇為精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)該安排起始工序先進(jìn)行加工，以便盡快為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。 這有利于保證加工精度。 （2）劃分加工階段 根據(jù)加工質(zhì)量的要求常劃分為粗加工、半精加工、精加工。 由于工件的加工質(zhì)量要求不是很高，所以劃分為粗粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段。 （3）先面后孔 對(duì)于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工面后加工孔。這是因?yàn)槠矫娴妮喞秸?，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就以平面定位孔，保證平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好了，給平面上的孔加工也帶來(lái)方便，使刀具的初始切削條件能得到改善。 （4）次要表面穿插在各加工階段進(jìn)行 4.1.2 熱處理工序安排原則 ①退火與正火：屬于毛坯預(yù)備性熱處理，應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。 ②時(shí)效：為了消除殘佘應(yīng)力，對(duì)于尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件需在在粗加工前、 后各安排一次時(shí)效處理；對(duì)于一般鑄件在鑄造后或粗加工后安排一次時(shí)效處理；對(duì)于精度要求高的鑄件，在半精加工前、后務(wù)必安排一次時(shí)效處理；對(duì)于精度高、剛度差的零件，在粗車、粗磨半精磨后各需安排一次時(shí)效處理。 ③淬火：淬火后工件硬度提高且易變形，應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行。 ④滲碳：滲碳易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在精加工前進(jìn)行。為控制滲碳層厚度，滲碳前需要安排精加工。 ⑤氮化：一般安排在工藝過程的后部、該表面的最終加工之前，氮化處理前應(yīng)調(diào)質(zhì)。 4.1.3 確定工序集中于分散 (1)工序集中 工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。其主要特點(diǎn)是： 　　①可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高； 　　②減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力； 　　③減少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度； 　?、懿捎玫墓ぱb設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 (2)工序分散 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長(zhǎng)。其主要特點(diǎn)是： 　?、僭O(shè)備和工藝裝備比較簡(jiǎn)單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換； 　　②對(duì)工人的技術(shù)要求較低； 　?、劭梢圆捎米詈侠淼那邢饔昧?，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間； 　　④所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。 在擬定工藝路線時(shí)，工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，有時(shí)，還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時(shí)，只能工序集中，在一臺(tái)普通機(jī)床上加工出盡量多的表面；大批大量生產(chǎn)時(shí)，既可以采用多刀、多軸等高效、自動(dòng)機(jī)床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產(chǎn)。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的半自動(dòng)機(jī)床，使工序適當(dāng)集中，從而有效地提高生產(chǎn)率。 根據(jù)上述工序安排的原則，可將閥體的加工順序安排如下： 第一步，鑄造毛坯，時(shí)效處理； 第二步，平左端面，并加工橫向孔； 第三步，加工縱向孔； 第四步，加工左端面四個(gè)螺紋孔； 第五步，加工凸臺(tái)； 第六步，檢驗(yàn)入庫(kù)。 4.2 各加工表面加工階段的劃分 在加工過程中，正確選擇加工方法，不但能提高生產(chǎn)效率，而且能降低生產(chǎn)成本。 根據(jù)閥體零件的表面粗糙度值和尺寸公差等級(jí)，各加工表面加工階段劃分如下： 加工位置 加工階段劃分 左端面 粗車—半精車—精車 右端面 粗車—半精車—精車 上斷面 粗車—半精車—精車 Φ35孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 Φ20孔 鉆—粗鉸—精鉸 Φ50孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 Φ43孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 M36X2螺紋 粗車螺紋—精車螺紋 Φ28.5孔 粗鏜 Φ18孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 Φ22孔 粗鏜—半精鏜—精鏜 Φ24.3槽 粗車 Φ26孔 粗鏜—半精鏜 M24螺紋 粗車螺紋—精車螺紋 4-M12螺紋孔 鉆—攻螺紋 Φ28.5孔 粗車—精車 4.3 安排加工工藝路線 根據(jù)加工順序的安排和表面加工階段的劃分，可將零件的加工工藝路線安排如下： 方案一： （1）鑄造毛坯 （2）時(shí)效處理 （3）車左端面，粗鏜孔Φ35、Φ43、Φ50，鉆Φ20 （4）調(diào)頭，車右端面，粗車、半精車右端外圓表面 （5）調(diào)頭，粗、精鉸孔Φ20，半精、精鏜孔Φ35、Φ43、Φ50 （6）調(diào)頭，精車右端外圓表面，車M36螺紋 （7）平上端面，鏜孔Φ18、Φ22、Φ26，車Φ孔24.3，車M24螺紋 （8）鉆—攻4-M12螺紋 （9）銑凸臺(tái) （10）檢查 （11）包裝入庫(kù) 方案二： （1）鑄造毛坯 （2）時(shí)效處理 （3）車左端面，粗、半精、精鏜孔Φ35、Φ43、Φ50；鉆、粗鉸、精鉸Φ20 （4）調(diào)頭，車右端面，車孔Φ28.5；車右端外圓表面，倒角；車M36×2螺紋 （5）車上端面，鏜孔Φ18、Φ22、Φ26，車Φ孔24.3；車M24螺紋 （6）鉆—攻4-M12螺紋 （7）銑凸臺(tái) （8）檢查 （9）包裝入庫(kù) 4.4 工藝方案的比較與優(yōu)先 方案一：這套方案的定位基準(zhǔn)高，粗，精加工穿插進(jìn)行。但由于在加工橫向階梯孔時(shí)，裝夾次數(shù)很多，這樣務(wù)必會(huì)增加加工的安裝誤差，安裝次數(shù)多了，耗費(fèi)了很多時(shí)間，降低了生產(chǎn)效率，且要求工人的技術(shù)等級(jí)比較高，經(jīng)濟(jì)性不好。因此，這套方案有待改進(jìn)。 方案二：采用這一方案，一次裝夾中能加工面多，且粗、精加工在一次裝夾中完成，減少了安裝誤差。這樣便于保證工件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，也提高了加工的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。這套方案是一套可行的方案。 第5章 工序設(shè)計(jì) 5.1 定位基準(zhǔn)的選擇 制定工藝規(guī)程時(shí)，合理地選擇定位基準(zhǔn)，對(duì)保證零件加工精度和安排加工順序有很大的影響。用夾具裝夾時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具的結(jié)構(gòu)，因此定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問題。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意減少裝夾次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能把零件上所有要加工表面都加工出來(lái)多選擇共建上不需要銑削的平面和孔作定位基準(zhǔn)。對(duì)薄板件，選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于提高工件的剛性，以減少切削變形。定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差對(duì)尺寸精度的影響。基準(zhǔn)是零件上用以確定其他點(diǎn)、先、面得為之多一句的點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功能不同可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚至?xí)斐闪慵拇笈繄?bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 （1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 是設(shè)計(jì)圖樣上采用的基準(zhǔn)。有零件圖分析，該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ35. （2）定位基準(zhǔn) 加工時(shí)，使工件在機(jī)床或夾具占據(jù)正確位置所用的基準(zhǔn)。就該零件可選擇兩條軸線作為定位基準(zhǔn)。在擬定工藝路線時(shí)，應(yīng)盡量使工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合，減少基準(zhǔn)不重合誤差。 5.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 （1） 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮兩個(gè)問題：一是合理地分配各加工余量；二是保證加工面與不加工面的互相位置關(guān)系。具體選擇時(shí)考慮下列原則： （2）對(duì)于具有加工面與非加工面的弓箭，為了保證非加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇非加工表面作粗基準(zhǔn)。 （3）對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理分配各表面之間的加工余量。若需要保證各主要加工表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作粗基準(zhǔn)。若對(duì)于工件上的某些重要表面，為了盡可能使其加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。 （4）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)表面使用。在同一尺寸方向上，粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，一面產(chǎn)生較大的定位誤差。對(duì)于此零件，加工左端面時(shí)，選擇右端面作為粗基準(zhǔn)。 （5）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位準(zhǔn)確、加緊可靠。 （6）對(duì)于工件上的某些重要表面，為何盡可能的使加工余量均勻，應(yīng)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)。 5.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)要遵循基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)保證工件定位精確，加緊可靠，操作方便的原則。 （1）基準(zhǔn)重合：采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)稱為基準(zhǔn)重合。為避免基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差，保證加工精度應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一：在工件的加工過程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則時(shí)，加工面之間的位置精度雖不如基準(zhǔn)重合時(shí)那樣高，即增加一個(gè)由輔助基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的不重合誤差，但是仍比基準(zhǔn)多次轉(zhuǎn)換時(shí)的精度高，因?yàn)槎啻无D(zhuǎn)換基準(zhǔn)會(huì)有多個(gè)基準(zhǔn)不重合誤差。 （3）自為基準(zhǔn)原則 當(dāng)表面精加工要求加工余量小而均勻時(shí)，選擇加工表面本身為定位基準(zhǔn)的原則。 為了使加工面間有較高的位置精度，使加工余量小而均勻，可采用反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)原則。 該零件在加工內(nèi)孔時(shí)，都以下表面為基準(zhǔn)，且眾多位置度要求都以它為精基準(zhǔn)。這種方法遵從基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 工件的定位是通過工件上的定位基準(zhǔn)面和夾具上定位元件工作表面之間的配合接觸實(shí)現(xiàn)的，一般應(yīng)根據(jù)工件上定位基準(zhǔn)面的形狀，選擇相應(yīng)的定位元件，為了保證加工精度。在機(jī)床上加工零件時(shí)，必須先使工件在機(jī)床上占據(jù)一個(gè)正確的位置，即定位，然后夾緊。 在銑床加工工件時(shí)，工件的定位遵循六點(diǎn)定位原則。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，要全面考慮各個(gè)工件的加工情況，保證工件定位準(zhǔn)確，裝卸方便，能迅速完成工件的定位和夾緊，保證各項(xiàng)加工的精度，應(yīng)盡量選擇工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 根據(jù)以上原則額圖紙分析，定位基準(zhǔn)選擇兩軸線，這樣可以保證位置精度要求。 5.2 加工設(shè)備的選擇 機(jī)床設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)、外形尺寸、加工技術(shù)要求、生產(chǎn)類型和生產(chǎn)廠家自身的生產(chǎn)條件來(lái)確定，在保證加工精度要求和經(jīng)濟(jì)效益的前提下選擇合理的機(jī)床設(shè)備。 加工設(shè)備的選擇：在選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （1）所選用的機(jī)床精度應(yīng)和工件的精度相適用。 （2）所選用的機(jī)床技術(shù)規(guī)格應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)，即小零件選用小機(jī)床，加工大零件多選用大機(jī)床，做到合理選用。 （3）多選用的機(jī)床生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度應(yīng)與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。通常單件、小批生產(chǎn)選擇工藝范圍較廣的通常機(jī)床；而大批量生產(chǎn)時(shí)，往往選用生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度較高的專門化或?qū)Ｓ脵C(jī)床。 （4）機(jī)床的選擇還應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，充分利用現(xiàn)有設(shè)備。 加這一閥體，所選用的設(shè)備有：CA6140、Z3040臺(tái)式鉆床、X6132。 根據(jù)該零件的形狀結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，可選擇以下的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工。 CA6140型普通車床參數(shù)及配置表 名稱 技術(shù)參數(shù) 工件最大直徑 在床身上 400 在刀架上 210 頂尖間最大距離 650、900、1400、1900 加工螺紋范圍 米制螺紋 1-12 英制螺紋 2-24 模數(shù)螺紋 0.25-3 徑節(jié)螺紋 7-96 主軸 最大通過直徑 48 孔錐度 莫氏6# 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 24 正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 10-1400 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 12 反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍 14-1580 進(jìn)給量 縱向級(jí)數(shù) 64 縱向范圍 0.028-6.33 橫向級(jí)數(shù) 64 橫向范圍 0.014-3.16 滑板行程 橫向 320 縱向 650,900,1400,1900 刀架 最大行程 140 最大回轉(zhuǎn)角 ±90 刀架支承面到中心高距離 26 刀桿截面 25×25 尾座 頂尖套最大移動(dòng)量 150 橫向最大移動(dòng)量 ±10 頂尖莫氏錐度 5 電機(jī)功率 主電機(jī) 7.5 總功率 7.84 外形尺寸 長(zhǎng) 2148,2668,3168,3668 寬 1000 高 1267 工作精度 圓度 0.01 圓柱度 200：0.02 平面度 0.02/Φ300 表面粗糙度 1.6-3.2 Z3040型搖臂鉆床參數(shù)及配置表 名稱 技術(shù)參數(shù) 加工最大直徑 40 主軸中心線距立柱距離 350-1600 主軸端面至底座工作面距離 350-1250 主軸最大行程 315 主軸莫氏錐度 4# 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) 16 主軸轉(zhuǎn)速范圍 25-2000 主軸進(jìn)給量級(jí)數(shù) 16 主軸進(jìn)給量范圍 0.04-3.2 主軸最大扭轉(zhuǎn)力矩 490 最大進(jìn)給力 15680 主軸箱最大水平移動(dòng)距離 1060 橫臂最大升降距離 650 橫臂最大回轉(zhuǎn)角度 360度 電動(dòng)機(jī)總?cè)萘? 6.19 主電動(dòng)機(jī)功率 3 機(jī)床重量 3.5 機(jī)床外形尺寸：長(zhǎng) 2490 寬 1060 高 2645 X6132型銑床參數(shù)及配置表 名稱 技術(shù)參數(shù) 工作臺(tái)尺寸（長(zhǎng)×寬） 1250×320 工作臺(tái)最大行程：縱向 800 橫向 300 垂直 400 工作臺(tái)最大回轉(zhuǎn)角度 ±45度 T型槽數(shù) 3 主軸回轉(zhuǎn)級(jí)數(shù) 18 主軸回轉(zhuǎn)范圍 30-1500 主軸端孔錐度 7：24 主軸孔徑 29 主軸中心線到工作臺(tái)面間距離 30-430 主軸中心線到懸梁間距離 155 床身垂直導(dǎo)軌到工作臺(tái)面中心距離 215-515 刀桿直徑 27，22，32 進(jìn)給量范圍： 縱向 10-1000 橫向 10-1000 垂直 3.3-333 快速進(jìn)給量： 縱向與橫向 2300 垂直 766.6 主傳動(dòng)電機(jī)： 功率 7.5 轉(zhuǎn)速 1450 進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī) 功率 1.5 轉(zhuǎn)速 1410 機(jī)床外形尺寸： 長(zhǎng) 1831 寬 2064 高 1718 5.3 刀具的選擇 在特定的條件下，選用一把較好的刀具來(lái)進(jìn)行切削加工可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的目的的刀具選用的基本原則： （1）切削效率高 能在最短的機(jī)動(dòng)時(shí)間內(nèi)完成零件的加工。 （2）加工質(zhì)量好 能保證或提高零件的精度和光潔度。 （3）輔助時(shí)間少 刃磨方便、耐用。 （4）斷屑性能好 斷屑良好排屑順利。 （5）經(jīng)濟(jì)效益高 刀具制造方便成本低，充分利用刀具切削部分材料。 一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具（特別是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具）。硬質(zhì)合金是制造高速切削刀具的主要材料，其硬度高、耐磨性和耐熱性好，具有一定的使用強(qiáng)度，缺點(diǎn)是韌性差，性脆，但這缺點(diǎn)，可通過刃磨合理的幾何參數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。所以，目前硬質(zhì)合金是一種應(yīng)用廣泛的刀具材料。該零件所用的刀具有：內(nèi)孔車刀（為了減小徑向切削力，防止振動(dòng)主偏角Kr60-70度，副偏角15-30度之間）、Φ20的鉆頭、45度硬質(zhì)合金車刀、外螺紋車刀、內(nèi)切槽刀、Φ10的鉆頭、立銑刀、機(jī)用絲錐等。 5.4 切削用量的選擇 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、被吃刀量、進(jìn)給量和側(cè)吃刀量對(duì)于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。正確地選擇切削用量，對(duì)保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，都有重大意義。 選擇時(shí)，優(yōu)先考慮被吃刀量，然后考慮進(jìn)給量，最后考慮切削速度。 切削用量主要包括主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和切削深度等，切削用量的參數(shù)都應(yīng)在加工程序中反映，、其具體值可根據(jù)所有數(shù)控機(jī)床的工藝特性、參考切削用量手冊(cè)并結(jié)合實(shí)踐確定。 背吃刀量的確定 在機(jī)床夾具刀具和零件等的鋼度允許條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走到次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來(lái)確定，粗加工時(shí)，除留下精加工、半精加工的余量外，盡可能一次走刀將粗加工余量切除：不能一次切除時(shí)，也應(yīng)按先多后少的不等余量發(fā)加工。切除有硬皮的工件或切除不銹鋼等冷硬嚴(yán)重的材料時(shí)，應(yīng)使切削深度不超過硬皮或冷硬層深度。精加工時(shí)，應(yīng)根據(jù)粗加工與表層盡可能大的進(jìn)給量；最后根據(jù)刀具的耐用度確定最佳的切削速度。 1. 粗加工時(shí)切削用量的選擇量或側(cè)吃刀量，其次確定進(jìn)給速度，最后確定切削速度。 2.精加工時(shí)的切削用量的選擇原則。首先根據(jù)粗加工后的余量，定吃刀量：其次根據(jù)加工的表面的粗糙度要求，選取較小的進(jìn)給量，最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。從刀具的耐用素出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取背吃進(jìn)給速度通常是根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙及刀具和材料進(jìn)行選擇的。最大進(jìn)給速度受機(jī)床伺服系統(tǒng)性能的限制，并與機(jī)床的脈沖當(dāng)量有關(guān)。 1）當(dāng)工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn)給速度。 2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀加工時(shí)，宜選擇較低的進(jìn)給速度。 3）當(dāng)加工精度要求較高時(shí)，進(jìn)給速度應(yīng)選小些，常在20-50mm/min 4）進(jìn)給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。 根據(jù)以上原則，該閥體的機(jī)械加工切削用量選擇如下： 端面 粗加工 =1～2mm, f=0.08～0.1mm∕r, n=500r∕min 半精加工 =0.2～0.5mm, f=0.08 mm∕r, n=600 r∕min 精加工 =0.1mm, f=0.05 mm∕r, n=900 r∕min 內(nèi)孔 粗加工 =1～2mm， f=150mm∕min, n=500 r∕min 半精加工 =0.2～0.5mm, f=100mm∕min, n=700 r∕min 精加工 =0.1mm, f=75mm∕min, n=800 r∕min 退刀槽 f=100mm∕min， n=350 r∕min 鉆孔 f=0.13～0.15mm∕r， n=1000 r∕min 攻螺紋 v=0.133m∕s, n=150r∕min 車螺紋 f=120mm∕min, n=300 r∕min 5.5 量具的選擇 單件小批量生產(chǎn)選用通用刀具，如游標(biāo)卡尺、千分尺和百分尺表等：而在大批量生場(chǎng)中，則應(yīng)盡量選擇效率較高的專用量具?？傊?，所選量具的量程和精度要與工件的尺寸和精度相適應(yīng)。測(cè)量該零件所選用的量具有：0-150的游標(biāo)卡尺、百分表等。 5.6 夾具的選擇 對(duì)于中批、大批大量生產(chǎn)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而采用高效夾具，小批生產(chǎn)應(yīng)用成組技術(shù)時(shí)，可采用可調(diào)夾具和成組夾具。閥體零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件每年，屬于中批生產(chǎn)，而由于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，用通用夾具，難以保證其加工精度，也不利于裝夾。因此，選用專用夾具生產(chǎn)加工。 在加工縱向孔時(shí)，設(shè)計(jì)專用車床夾具。 在加工端面螺紋孔時(shí)，設(shè)計(jì)專用鉆床夾具。 5.7 時(shí)間定額計(jì)算 時(shí)間定額不僅是勞動(dòng)生產(chǎn)率的指標(biāo)，也是安排生產(chǎn)計(jì)劃、計(jì)算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，還是新建或擴(kuò)建工廠（或車間）時(shí)計(jì)算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。 為了正確地確定時(shí)間定額，通常把工序消耗的時(shí)間分為基本時(shí)間、鋪、時(shí)間、布置工作地時(shí)間、休息與生理需要時(shí)間、準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間組成。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般定額時(shí)間是基本時(shí)間的五倍。因此根據(jù)基本時(shí)間計(jì)算公式 式中Tb-------基本時(shí)間（min） -------工作行程的計(jì)算長(zhǎng)度，包括加工表面的長(zhǎng)度、刀具切入和切出長(zhǎng)度（mm） Z--------工序余量（mm） n---------工作的旋轉(zhuǎn)速度（r/min） f----------刀具的進(jìn)給量（mm/r） -------切削深度（mm） 參考文獻(xiàn) ［1］.鄭修本主編?《機(jī)械制造工藝學(xué)》，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，1999 ［2］.陸劍中、孫家寧主編?《金屬切削原理與刀具》，北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2005 ［3］.許德珠主編?《機(jī)械工程材料》，北京，高等教育出版社，2001 ［4］.徐圣群主編?《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝》，上海，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987 ［5］.陳榕林主編《機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》，北京，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1995 ［6］.陳立德主編?《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，北京，高等教育出版社，2002 ［7］.李益明主編?《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,北京，機(jī)械工業(yè)出版社,1993 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