阀体加工工艺及夹具设计学院名称专业名称学生姓名学号指导教师 年 月1任务书题目名称：阀体加工工艺及夹具设计1 课程设计的内容l 批量：年产5000件，中批生产l 小组绘制零件图一张、毛坯图一张 l 小组编制工艺过程卡片一份 l 每人编制组长制定的一道工序工序卡片 l 每人设计规定工序的夹具，绘制总装图 l 小组编写设计说明书2 课程设计完成时需提交的成果l 课程设计说明书 （每个小组交打印稿装订1份: 装订顺序：说明书封面、任务书、零件图、任务分工说明、目录、正文、结论、致谢、参考文献、毛配图、工艺卡、工序卡、封底），其中零件图、毛坯图、工艺卡、工序卡用A4横向幅面l 夹具总装图（每人一张，A1或A0幅面）l 刻有设计说明书、工艺卡、工序卡、零件图、毛坯图和夹具图纸光盘全套图纸加扣 3346389411或3012250582 目录目录 21 零件的分析 31.1零件的介绍和作用 31.2主要加工表面及技术要求分析 32.工艺流程设计 42.1生产方式的确定 42.2毛坯的设计 42.3基准的选择 62.4工艺路线及综合工艺卡设计 63.工序设计 73.1 工序分析 73.2基准的选择 73.3设备的选择 73.4工序尺寸的确定 83.5切削用量及工时定额的确定 94 夹具设计 114.1 定位设计 114.2 定位误差的分析 114.3 夹紧机构的设计及夹紧力的计算 124.4 夹具方案及结构设计 13结论 16致谢 16参考文献 17 1 零件的分析1.1零件的介绍和作用阀体是阀门中的一个重要零部件，主要起的作用是通过螺纹与其他零件连接，达到控制流体开关方向压力及流量。
阀体零件尺寸比较小，结构形状较复杂，加工内孔的精度要求较高，上下断面孔端面需要加工，精度要求也高；其内孔对孔端面有垂直度要求其尺寸精度，几何形状精度和相对为此精度以及表面质量均影响阀是否能够有良好的密封，进而影响使用性能1.2主要加工表面及技术要求分析1.加工面的确定，由给定的零件图可以确定以下加工面：加工表面尺寸和几何精度要求表面粗糙度要求M8螺纹孔的端面与Φ28H7孔的端面距离为72mmRa6.3Φ22H8孔的端面与Φ32H8孔的端面距离为57mm，保证与Φ28H7孔的端面的垂直度误差为0.06Ra6.32处Φ35孔直径为Φ35，与Φ22H8孔中心距为45±0.02Ra12.5Φ28H7孔直径为Φ28H7(0+0.021)，与Φ22H8孔中心距为45±0.02Ra3.2Φ36的沉孔直径为Φ36Ra12.5Φ32H8孔直径为Φ32H8(0+0.039)，保证轴线与Φ32H8孔的端面垂直度误差为0.06Ra3.2Φ22H8孔直径为Φ22H8(0+0.033)，保证轴线与Φ32H8孔的端面垂直度误差为0.06Ra3.22个M8螺纹的底孔直径为Φ8Ra12.54个M6螺纹的底孔直径为Φ6Ra12.5技术要求1）未注明圆角为R3~5；2）未注明倒角为C1.5；3）以Φ28H7孔的端面作为基准A；4）以Φ32H8孔的端面作为基准B；5）铸造后的毛坯需要进行时效处理。
2.工艺流程设计2.1生产方式的确定生产纲领是企业在计划期间应当生产的产品数量和进度计划计划期为一年，生产纲领常称为年产量设计题目给出该零件为年产量5000件，零件质量小于100kg，因此生产类型为中批生产加工工艺过程采用金属型铸造等的毛坯制造方法，毛坯精度和加工余量中等，采用“通用+专用”结合的工艺装备，初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段，工序适当集中，加工设备以通用设备为主2.2毛坯的设计根据生产纲领5000件的要求，该阀体零件生产属于中批生产，以及零件本身结构的复杂程度和加工表面与非加工表面的技术要求，综合考虑，我们选择毛坯的制造方式为金属型铸造机器造型零件的材料所选择的是HT250根据表5-7至5-11，铸件的公差等级为CT8～10，取CT9；加工余量等级为D～F，取F级总高72mm的机械加工余量为1mm，即该总高的公称尺寸为73mm，尺寸公差为2.2mm；总宽57mm的机械加工余量为0.5mm，即该总宽的公称尺寸为57.5mm，尺寸公差为2mm；Φ35mm孔的机械加工余量为0.5mm，即该孔的公称尺寸为∅34.5mm，尺寸公差为1.8mm；Φ28H7mm孔的机械加工余量为0.5mm，即该孔的公称尺寸为∅27.5mm，尺寸公差为1.8mm；Φ36mm孔的机械加工余量为0.5mm，即该孔的公称尺寸为∅35.5mm，尺寸公差为1.8mm；Φ32H8孔的机械加工余量为0.5mm，即该孔的公称尺寸为∅31.5mm，尺寸公差为1.8mm；Φ22H8孔的机械加工余量为0.5mm，即该孔的公称尺寸为∅21.5mm，尺寸公差为1.7mm；其他尺寸参照零件图查得。
最后按入体形式标注毛坯尺寸，得到图所示毛坯尺寸2.3基准的选择粗基准面的选择一般以设计基准作为定位基准，粗基准面的选择按照以下要求：（1） 选择不加工的表面作为粗基准面，尤其应选与加工表面有位置要求的不加工表面，这样可以保证加工面的位置精度2） 选重要表面作为粗基准面，这样可以保证加工表面的加工余量，加工精度较高3） 选加工余量较小的表面作为粗基准面，这样可以保证加工表面都有足够的加工余量4） 选平整，光洁，无飞边，浇冒口等缺陷的表面作为粗基准面，这样可以使定位可靠，夹紧方便5） 粗基准面只选用一次，应避免重复使用，这样可以避免较大的定位误差精基准的选择主要考虑基准重合和基准统一的问题在已经加工出一个表面 的情况下，就可以把它作为精基准使用以M8螺纹孔的端面为粗基准，加工Φ28H7孔的端面；以Φ22H8孔的端面为粗基准，加工Φ32H8孔的端面；以Φ28H7孔的端面为精基准，加工Φ22H8孔，Φ36孔，Φ32H8孔；以Φ32H8孔的端面为精基准，加工Φ35孔，Φ28H7孔；以Φ22H8孔为精基准，加工4个M6螺纹的底孔；以Φ28H7孔为精基准，加工2个M8螺纹的底孔2.4工艺路线及综合工艺卡设计工艺路线方案：工序010：铸造毛坯；工序020：时效处理；工序030：粗铣M8螺纹孔的端面； 工序040：粗铣Φ28H7孔的端面；工序050：粗铣Φ22H8孔的端面； 工序060：粗铣Φ32H8孔的端面； 工序070：镗Φ35孔，Φ28H7孔，并倒角C1.5；（粗、精镗在一次装夹中完成）； 工序080：镗Φ36的沉孔，Φ32H8孔，Φ22H8孔，并倒角C1.5；（粗、精镗在一次装夹中完成）； 工序090：钻2个M8螺纹的底孔； 工序100：攻2处M8螺纹；工序110：钻4个M6螺纹的底孔； 工序120：攻4处M6螺纹；工序130：检查；工序140：入库。
3.工序设计3.1 工序分析由阀体零件图可知，Φ36的沉孔圆柱面的粗糙度为12.5；Φ32H8孔和Φ22H8孔的粗糙度均为3.2，并且三孔的公共轴线与Φ32H8孔的端面有垂直度要求，垂直度为0.06根据镗削工艺不同加工方式中对粗糙度的实现程度，最后综合考虑Φ36的沉孔加工方案选择了粗镗因为精镗之后孔的表面粗糙度可以达到5~20其次在于公差等级上，这个方案也符合原本要求的公差，其次也符合经济性原则Φ32H8孔和Φ22H8孔的加工方案选择了粗镗—精镗因为粗镗之后孔的表面粗糙度只能达到5~20，最后加上精镗之后表面粗糙度可以达到0.63~5，满足要求，其次在于公差等级上，这个方案也符合原本要求的公差，其次也符合经济性原则3.2基准的选择基准选择为Φ22H8孔的端面，Φ32H8孔的端面，Φ28H7孔轴线3.3设备的选择机床的选择：工序号加工内容机床设备说明090粗镗Φ36的沉孔，Φ32H8孔，Φ22H8孔卧式镗床T618 常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适090精镗Φ36的沉孔，Φ32H8孔，Φ22H8孔卧式镗床T618 常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适刀具的选择：工序号加工内容机床设备刀具说明090粗镗Φ36的沉孔，Φ32H8孔，Φ22H8孔卧式镗床T618机夹单刃镗刀Φ36，Φ32H8，Φ22H8090精镗Φ32H8孔，Φ22H8孔卧式镗床T618机夹单刃镗刀Φ36，Φ32H8，Φ22H83.4工序尺寸的确定（1） 加工余量的确定：加工余量应保证按此余量加工后，能达到零件图要求的尺寸公差，几何公差和表面粗糙度。
首先由零件图得到，Φ32H8孔，Φ22H8孔的公差等级均为IT8，查表得Φ32H8孔公差为0.039mm，Φ22H8公差为0.033mm查表5-53知，Φ36孔粗镗加工余量为1.5，精镗加工余量为0.8；Φ32H8孔粗镗加工余量为1.5，精镗加工余量为0.8；Φ22H8孔粗镗加工余量为1.4，精镗加工余量为0.8毛坯总余量=各工序余量之和Φ36孔：（1.5+0.8）mm=2.3mmΦ32H8孔：（1.5+0.8）mm=2.3 mmΦ22H8孔：（1.4+0.8）mm=2.2 mm（2） 计算各工序尺寸的公称尺寸Φ36孔：D1=36-0.8=35.2mm（粗镗），D0=35.2-1.5=33.7mm（毛坯）Φ32H8孔：D1=32-0.8=31.2mm（粗镗），D0=31.2-1.5=29.7mm（毛坯）Φ22H8孔：D1=22-0.8=21.2mm（粗镗），D0=21.2-1.4=19.8mm（毛坯）（3） 确定各工序尺寸的公差及其偏差 根据表3-5，Φ36孔粗镗公差等级选IT13，T1=0.39mm；精镗公差等级选IT12，T2=0.25mm；毛坯公差取自毛坯图，T0=1.8mm。
Φ32H8孔粗镗公差等级选IT12，T1=0.25mm；精镗公差等级选IT8，T2=0.039mm；毛坯公差取自毛坯图，T0=1.8mmΦ22H8孔粗镗公差等级选IT12，T1=0.21mm；精镗公差等级选IT8，T2=0.033mm；毛坯公差取自毛坯图，T0=1.7mm4）工序尺寸偏差按“入体要求。