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1、机械制造工艺学课程设计说明书题目:阀体零件机械加工工艺规程及关键工序夹具设计专 业：班 级：设 计 者：学 号：指导教师：注意：要工艺卡片图、CAD图就加我q：742718915机械制造工艺学课程设计任务书题目:阀体零件机械加工工艺规程及关键工序夹具设计内容：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张4.机械加工工序卡片张5.夹具结构设计装配图1张6.夹具结构设计零件图张7.课程设计说明书1份专 业：班 级：设 计 者：学 号：指导教师：目录序言4一、零件的分析4(一)零件的功用、材料和性能4（二）形体分析4二、确定生产类型5三、确定毛坯5（一）选择毛坯5（二）确定机械加工余量
2、、毛坯尺寸和公差6四、工艺规程设计6（一）技术要求分析6（二）零件的加工工艺性分析7（三）选择基面7（四）安排加工工艺路线8（五）确定工序内容8五、夹具设计17（一）机床夹具的组成17（二）机床的分类18（三）工件的装夹方法18（四）工件在夹具中的定位19（五）夹紧装置的组成21（六）阀体零件的钻床专用夹具的总体设计24参考文献27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机车和大部分专业课，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知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具
3、这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。一、零件的分析 (一)零件的功用、材料和性能该阀体是一个管道控制阀，通过一处外螺纹，一处带螺纹孔的方形壁与其他物体连接。顶部内螺纹是用来安装控制阀门，利用阀门来控制液体的开关以及流量的大小。阀体的材料是普通碳素结构钢Q235，其屈服值为235。普通碳素结构钢有许多优良特点：第一：与优质碳素钢相比，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。第二：有中等强度，并具有良好的塑性和韧性，而且易于成形和焊接。第三：此类钢的应用范
4、围非常广泛，其中大部分用作焊接、铆接或栓接的钢结构件，少数用于制作各种机器部件。（二）形体分析此零件是阀体，从零件图上看，阀体左端通过螺柱和螺母与阀盖连接，形成球阀容纳阀芯的30空腔，左端的44H9圆柱形槽与阀盖的圆柱形凸缘相配合；阀体空腔右侧14H11圆柱形槽，用来放置球阀关闭时不泄露流体的密封圈；阀体左端有用于连接系统中管道的外螺纹4M6深12，在阀体上部有连接系统中管道的外螺纹4M6深12，在阀体下部有连接系统中管道的外螺纹4M6深12。从尺寸上分析，阀体的结构形状比较复杂，标注尺寸很多，这里仅分析其中主要尺寸，其余尺寸读者自行分析。以阀体水平轴线为径向（高度方向）尺寸基准，注出水平方向
5、的径向直径尺寸6060、44H9、36f9、30、14H11和63等。同时还要注出两个圆环形槽的高度为6。以阀体垂直孔的轴线为长度方向尺寸基准，注出铅垂方向的径向直径尺寸6060、4646等。同时还要注出进油孔与垂直方向的距离为6。以阀体前后对称面为宽度方向尺寸基准，注出左端面四个螺孔外形尺寸4646，以及的大小尺寸4M6深12。二、确定生产类型该零件材料为普通碳素钢，零件结构比较简单，生产类型为中批生产，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定
6、加工余量后再决定。零件的生产纲领：属中批量生产。根据设计要求可知：Q=4000 件/年，每日班，且零件总体尺寸适中，为轻型零 件，生产类型为中批或大批生产。三、确定毛坯（一）选择毛坯 根据零件图要求，零件材料为 ，形状简单，故采用铸件毛坯。由于零件的生产类型为中批或大批生产，故采用砂型铸件，效率高，同时保证了毛坯尺寸，便于加工。（二）确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差 根据金属加工工艺及工装设计第 6 页的表格内容，确定零件的公差等级 CT 为 13 级，加工余量等级 MA 为H 级。根据表 1-9，根据零件尺寸和精度等级，确定铸件毛坯的单边和双边毛坯加工余量。 根据各加工表面的加工余量和零件尺
7、寸，确定毛坯的尺寸。对于毛坯尺寸直径小于 30mm 的孔，在毛坯上应为实心。 根据金属加工工艺及工装设计第 6 页表 1-9，查得零件两端和孔为双边加工余量，而外圆上的两个凸台的高度均为单边加工余量。根据零件尺寸，双边加工余量中，确定孔的每边加工余量为 4.5mm，两端面每边加工余量为 7mm，单边加工余量中，确定大小凸台高度方向 的加工余量分别为 6.5mm 和 4.5mm。零件其余部分无需加工，故无加工余量。 四、工艺规程设计（一）技术要求分析尺寸精度：阀体的尺寸精度中44，35的精度为IT9。尺寸36和25的公差公差为f，9级。尺寸14的公差是H11。.位置精度:指零件的各表面之间相互位
8、置精度。30和14的同轴度应达到设计要求。四个螺纹孔对30的轴线的位置度也应达到设计要求。表面粗糙度：零件的各表面的粗糙度应达到设计要求的粗糙度Ra值。热处理性能：作用零件的使用要求，其材料性能是很重要，对加工切削也有很大影响。（二）零件的加工工艺性分析此零件是阀体，主要加工面是外面、内孔、端面、阶台孔、内螺纹和沟槽等，而且加工的内表面比外表面多，就带来了许多困难：a) 孔加工是在零件的内部进行，切削情况不易直接用眼睛来观察；b) 切屑不易排出，冷却液难以注入切削区域；c) 当加工时，壁厚比较薄，加工时容易产生变形；d) 内孔的测量要比外圆难，尤其是小孔。就阀体零件来说：a) 该工件是以左端面
9、和轴线为基准，根据基面先行的原则，第一道工序应以右端面定位加工左端面及内孔。b) 因阀体零件的壁厚较薄，在各道工序夹持工件时应注意防止变形。c) 该工件内孔30和14H11有同轴度要求，所以在加工时30、14H11应在一次装夹内完成加工。d) 该工件螺纹孔4M6深12对30的轴线有位置度要求，所以在加工4M6深12螺纹孔时，应设计专用钻模，才能保证位置度的要求。（三）选择基面基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大量报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当
10、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。现以零件的外圆30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。（四）安排加工工艺路线在拟定工艺路线时，工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后
11、组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。阀体零件的加工工艺路线安排如下：（1）铸造毛坯（2）时效处理（3）车左端面，粗、半精、精镗孔30、14、8；（4）调头，车右端面（5）车上端面，镗孔4，车以35为外端圆和25为内端圆的环形槽；车4个M6深12螺纹孔。（6）左端面和下端面钻4M6深12螺纹孔（7）铣凸台（8）检查（9）包装入库（五）确定工序内容1.加工机床的确定 根据零件的尺寸和加工精度的要求，确定车床加工采用车床 C620-1。2.加工刀具和夹具的确定 零件材料为 HT300，故选用刀具材料为 YG6 刀具。工步一 YG6 90端面车
12、刀。 工步二 YG6 镗刀。工步三 YG6 镗刀。3.确定切削用量 “阀体”零件材料为，生产类型为大批量生产，采用铸造方法铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查机械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册）表1-52工序 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度工序：粗铣最外端上下两端面。 1mm 工序：钻、粗铰3的孔。 7.5mm 工序：工序：钻的孔。 10mm 20mm 工序：粗车41外圆面。 2mm 41mm 工序：粗车、半精车50外圆下端面。 1mm 工序：粗车、半精车50外圆。 2mm 50 工序：粗车53外圆下端面。 1mm
13、工序：粗车53外圆上端面。 1mm 工序：粗车53外圆。 0.5mm 53 工序：钻、粗铰、精铰28.5的孔。 4.25mm 28.5 工序：锪钻鍃平28.5孔内端面 1mm 5 工序XIII：钻4-14孔。 7mm 14 工序XIV：粗车M36外螺纹。 1mm M36工序XV：车倒角。 C1.5 阀盖的铸造毛坯尺寸如图； 表1 加工余量计算表 加工尺寸及公差工序铸件毛坯(孔20mm两端面）粗铣二端面加工前尺寸最大51.3最小50加工后尺寸最大51.348.29最小5047.61加工余量（单边）1最大2.3最小0.71加工公差（单边）+0.7-0.3-0.22/25确定切削用量及基本时工工序：粗铣左右两水平端面。(1)切削速度 刀具耐用度 =10mm 查工艺手册表1-152得取=0.2 =20mm查工艺手册表4.2-8得=0.96查工艺手册表2-13得到系数=26 x=0.1 y=0.4 Z=3 m=0.2 =0.25 =0.1 =0.15
