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1、课程设计说明书题目：阀体零件的铣上端面夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师 ：摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。阀体加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；
2、计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。全套图纸，加153893706目 录序言1第一章 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的主要技术条件分析2第一章 零件工艺规程设计32.1确定零件的生产类型32.2确定零件毛坯的制造形式32.3制定工艺路线42.4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸52.5确定各序工艺装备及切削用量8第三章 夹具设计143.1概述143.2方案设计143.3切削力和夹紧力的计算143 .4 定位误差分析153.5 夹具设计及操作说明15总 结17致 谢18参 考 文 献1
3、9序 言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。阀体的加工工艺规程及其，钻的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行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
4、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。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1.1零件的作用阀体是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷，因为阀体与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该零件承受着静、动载荷。1.2零件的主要技术条件分析1、 为了适合铸件技术要求，因而采用精度等
5、级为CT12。2、 为了保证铸件整个零件的中心高度，首先以底平面为基准，粗镗直径为30的孔，再以该孔为基准，粗铣底平面，最后以底平面为精基准，精镗以上的孔，再精铣底平面，以上步骤均需要专用铣夹具等。3、 两螺纹孔的中心距为46，该尺寸的要求较高，为了保证尺寸的配合，这两个螺纹孔应该到最后进行钻孔。4、 内孔承受着较高工作力，因而它的内孔配合度较高，要求有较高的粗糙度，只有这样的粗糙度才能满足零件工作时的需要。5、 有关螺纹的技术要求：阀体在工作时，将受到一定的载荷，这一载荷又将传到螺纹上，因此，对于安装这两个螺纹端面有一定的粗糙度，该粗糙度为3.2，属于铸造件中较高的粗糙度要求。6、 有关结合
6、面的技术要求：阀体在工作中受到冲击性质动载荷以及静载荷，结合面的歪斜将使中心部分不能正常工作，最终导致机体整体不能正常工作，因此，对结合面的平面度要求较高。第二章 零件工艺规程设计2.1确定零件的生产类型生产纲领的确定：N零=Q* n（1+） 式中：N零：零件的生产纲领；Q：产品的生产纲领，Q=5000台/年；n:每一产品中包含该零件的数量 n=1；：零件的备品率，一般情况下为=3%5%取4%：零件的平均废品率，取=1；N零=5000*1（1+4%+1%） =5，025件/年根据任务书可知零件为大量生产。2.2确定零件毛坯的制造形式影响毛坯选择的因素通常包括：1、零件材料的工艺性及对材料组织的
7、要求。2、零件的结构形状和外形尺寸。3、零件对毛坯精度，表面粗糙度和表面层性能的要求。4、零件生产纲领的大小。5、现有生产能力和发展前途。由于阀体要求有较高的强度和刚度，以及良好的耐磨性和疲劳强度，材料选择HT200。因为阀体在工作中承受静载荷以及小量的动载荷，为了使金属纤维尽量不被切断，非加工表面对称均匀，使零件工作可靠，并且铸件的铸造性能较好，。由于该零件的轮廓尺寸不大，生产类型为大量生产，又考虑零件的加工条件要求较高。为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度，确定采用铸造成型。2.3制定工艺路线1、 工艺过程的安排：在阀体加工中，影响加工精度的主要因素有： 阀体本身的刚
8、度比较地，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容易变形。 阀体是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并引起应力重新分布。因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夹紧力必然大，加工后容易变形。粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正，半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用。逐步修正加工的变形就能最后达到零件的技术要求。2、 各主要表面的工序安排如下：一端面：铣。钻孔、镗孔。钻10孔，锪孔20，再锪孔27，车
9、退刀槽，车螺纹两螺纹孔：钻底孔、攻丝。4一些次要表面的加工，则视需要和可能安排在工艺过程的中间或后面。3、 阀体工艺路线的方案之一：铸造时效处理；铣床96x80平面；车48的端面和外圆钻25的孔车54和47的圆铣上端面钻10孔锪孔20深28再锪孔27深15车退刀槽和螺纹孔钻4-M1211：检验12;入库4、此方案具有如下特点：加工阶段划分得较合理：a.阀体本身的刚度比较地，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容易变形。b.阀体是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并引起应力重新分布。因此，在安排工艺过程时，就需要把各表面的粗、精加工工序分开，即把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，
10、精加工安排在后面。这样避免了由于粗加工工序切削余量大，切削力、夹紧力必然大，加工后易产生变形。如：内应力引起的变形；夹紧力较大引起的变形；切削温度过高引起的变形；工艺系统的热变形等的影响。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精及精加工中得到修正，就能最后达到零件的技术要求。同时，还能合理地使用设备，保证加工质量。在粗加工各表面后及早地发现毛坯缺陷，避免损失更多的工时和费用。定位基准的选择阀体加工作为精基准的表面是大端面，以及两台阶面为定位面，而作为精基准的表面应该提前加工完。在选择粗基准时考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求。因此按照粗基准选择
11、原则，以端面为粗基准来加工底平面精基准。在阀体的加工过程中定位基准满足基准重合原则，简化了工艺过程的制定，使夹具的设计、制造简单，降低成本。按照工序分散的原则来拟定工艺路线：阀体的加工过程中，各加工工序的组合基本上是按照工序分散的原则进行的。由于阀体的形状复杂，要加工表面不便于集中加工，为了适应大批量生产的快节奏，必须在各工序采用高效率的专用机床和夹具，以提高生产率，保证加工质量，使各工序的时间趋于平衡，按一定的节拍组织流水生产。虽然现代生产的发展多趋向于工序集中，但工序分散在大批量生产中仍应用很广泛。2.4确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸阀体材料为HT200。机械加工余量对工艺过程有一定
12、的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量。余量过大，不但增加机械加工的劳动量，而且增加了成本。所以，必须合理地安排加工余量。本设计采用查表法确定各表面的加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差等级。（1） 单边、双边的加工余量及工序尺寸的确定由（）表2.24 =6.5 =4.5铸件机械加工余量基本尺寸加工余量数值大于至-1005.56.06.57.58.59.01011123.54.04.55.56.05.56.56.57.51001606.57.08.09.010111213144.04.55.56.07.07.08.08.09.01602507.58.59.51113131515175.06.07.08.59.08.5109.5112504008.59.5111315151718205.56.58.01011101212144006301011131618172020236.57.59.512131214131663010001213151820202323267.5911141514171518基本尺寸加工
