阀体工艺及铣75凸台面夹具设计【6张CAD图纸、工艺卡片和说明书】阀体工艺及铣75凸台面夹具设计【6张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

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苏州科技学院本科生毕业设计(论文) I 阀体 工艺规程制定与夹具设计 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 零件的工艺规程及 铣 Φ 75凸台面及钻、攻 4工装夹具设计 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;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。 苏州科技学院 天平学院 本科生毕业设计 (论文) I of hi of 5 In of of to of to a of of of is to of of as of to in 平学 院 本科生毕业设计 (论文) 录 第 1 章 绪论 ................................................................................................................................. 1 1. 1 引言 .................................................................................................................................. 1 1. 2 机械加工工艺规程的作用 .............................................................................................. 1 1. 3 阀体常用的材料说明 ...................................................................................................... 1 1. 4 课题背景及发展趋势 ...................................................................................................... 2 第 2 章 工艺规程设计 ................................................................................................................... 3 2. 1 毛坯的制造形式 .............................................................................................................. 3 2. 2 零件分析 ............................................................................................................................ 3 2. 3 基面的选择 ..................................................................................................................... 4 基准的选择原则 ............................................................................................... 4 2. 3. 2精基准选择的原则 ............................................................................................ 4 2. 4制定工艺路线 .................................................................................................................. 4 2. 5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .............................................................. 6 2. 6 确定切削用量及基本工时 .............................................................................................. 8 第 3 章 阀体 的夹具设计 ............................................................................................................... 24 3. 1 铣 床夹具设计 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 装配图 .................................................................................. 25 3. 2 钻 床夹具设计 ................................................................................................................ 26 .................................................................................................. 27 .................................................................................................. 28 装配图 .................................................................................. 28 结 论 .............................................................................................................. 错误 未定义书签。 致 谢 ............................................................................................................................................ 31 参考文献 ......................................................................................................................................... 32 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 1 第 1 章 绪论 1. 1 引言 阀体 英文 阀门?#26800;?#19968;个主要零部件;根据压力等级有不同的机械制造方法 。例如铸造、锻造等。 ?#26800;?#21387;规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。 中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。 与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够?#34892;?#25215;受介质压力。 1. 2 机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是 指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,?#25237;?#26465;件良好。 制订工艺规程的程序 1、 计算生产纲领,确定生产类型 2、 分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行 工序设计(确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备,计算时间定额等。) 1. 3 阀体常用材料说明 灰铸件阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下,并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 2 多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。适用于工作温度在 00℃ 之间,公称压力 低压阀门。 2. 球墨铸铁 球墨铸铁是铸铁的一种,这种铸铁,团状或球?#35789;?#22696;取代了灰铸铁?#26800;?#29255;?#35789;?#22696;。这?#32440;?#23646;内部结构的改变使它的机械 性能比普通的灰铸铁要好,而且不损伤其它性能。所以,用球墨铸铁制造的阀门比?#20999;?#29992;灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在 – 30~ 350℃ 之间,公称压力 ?#26800;?#21387;阀门。 适用介质为水、海水、蒸汽、?#25484;?#29028;气、油品等。 3. 碳素钢 起初发展铸钢是为适应?#20999;?#36229;出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好,并对由热膨胀、冲击载荷?#20984;?#32447;变形而产生应力的抵抗强度大,就使它的使用范围扩大,通常包括了用铸铁阀和青铜阀门的工况条件。 适用于工作温度在 – 29~ 425℃ 之间的中高压阀门。其中 1630温度为 – 40~400℃ 之间,常用来替代 105。适用介质为饱和蒸汽?#20984;?#28909;蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩?#25484;?#27700;、天?#35745;?#31561; 1. 4 课题背景及发展趋势 当今世界正经历着一场新的技术革命,新概念、新理论、新方法、新工艺不?#38115;?#29616;,作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛的发展。 机床夹具已成为机械加工时的重要装备,同时是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。 机床夹具的 主要功能是使工件定位夹紧,使工件相对于刀具及机床?#21152;?#27491;确的加工位置,保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求,工件定位后,经夹紧装置施力于工件,将其固定夹牢,使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。 为了适应不同行业的需求和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。 安装方法有?#33402;?#27861;和用专用夹具,?#33402;?#27861;用于单件、小批生产中,而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 3 第 2 章 工艺规程设计 2. 1 毛坯的制造形式 零件材料为 由于零件 成批生产 ,而且零件的轮廓尺 寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为 9级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考?#19988;?#26159;应该的。 2. 2 零件分析 要对该零件的槽、平面和 孔进行加工。具体加工要求如下 ?160 端面 86 端面 57 孔 粗 48孔 孔 60 孔 粗糙度 54孔 60? 2 公差等级 4- ?14孔 75凸台面 32凸 台面 48? 2 公差等级 公差等级 4 公 差等级 其加工的技术要求 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 4 B/T 6431积式压缩机用灰铸铁技术要求的规定。 得?#34892;?#30722;、芯砂、浇冒口、多肉、结疤及?#25104;?#31561;存在,加工表面不应有影响质量的裂纹、缩松、砂眼和铁豆、碰伤及刻痕等?#27605;蕁?6。 190 2. 3 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计?#26800;?#37325;要工作之一。基面选择的正确、合 理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出, 严重的?#22815;?#36896;成零件大批报废,使生产无法进行。 基准的选择 原则 1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2)如果必须首先保证工件?#25345;?#35201;表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。 3)如需保证各加工表面?#21152;?#36275;够的加工余量,应选加工余量?#38386;?#30340;表面作粗基准。 4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、 飞边等?#27605;藎?#20197;便定位可靠。 5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。 对于类似回转类零件,一般选用外圆面作这定位粗基准,本套设计采用 ?86外圆面作为定位粗基准。 2. 3. 2 精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。 精基准选择应当满足以下要求 1) 用设计基准作为定位基准,实现“基准重合?#20445;?#20197;免产生基准不重合误差。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 5 2) 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一 ” ,以免生产基 准转换误差。 3) ?#26412;?#21152;工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 4) 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。 5) 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。 由上及零件图知,选用 Φ 48个Φ 14 孔及Φ 160端面作为定位精基准。 2. 4 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要 求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便?#26723;?#29983;产成本。 工艺方案一 工序 01铸造 工序 02人工时效 工序 03车 ?160工序 04车 ?86工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工序 06锪 镗、半精镗 ?54镗 ?545660? 22 工序 07钻 4工序 08铣 ?75工序 09铣 ?32工序 10 镗、攻 22 工序 11 钻、攻 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 6 工序 12 钻、攻 4工序 13 去毛刺 工序 14 检验至图纸要求并入库 工艺方案二 工序 01铸造 工序 02人工时效 工序 03车 ?160工序 04车 ?86面 工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工序 06锪 镗、半精镗 ?54镗 ?545660? 22 工序 07铣 ?75工序 08铣 ?32工序 09镗、攻 22 工序 10 钻、攻 工序 11钻 4工序 12 钻、攻 4工序 13 去毛刺 工序 14 检验至图纸要求并入库 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的差别在于,方案一把 4-? 14的加工放得相对靠前,方案二则相反,采用方案一的好处在于, 4-? 14早早加工出来,为后面工序的加工,提供了定位基准,节约了后序加工的工时及夹具设计的难度,故采用方案一。 2. 5 机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸的确定 1. ?160面 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 工余量为 。 一步车削即可满足其精度要求。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 7 2. ? 86面 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步车削即可满足其精度要求。 3. ? 57 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 单边加工余量 Z件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步镗削即可满足其精度要求。 4. ? 48 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。二步镗削,粗镗 半精镗即可满足其精度要求。 5. ? 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步?#37327;准?#21487;满足其精度要求。 6. ? 60 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步镗?#20934;?#21487;满足其精度要求。 7. ? 54 加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。二步镗?#20934;?#31895;镗 半精镗可满足其精度要求。 8. 2纹 查 机械制造工 艺设计简明手册 表 铸件的单边加工余量 Z件 尺寸公差为 ,加工余量为 9. 4- ?14 的加工余量 孔的尺寸不大,采用实心铸造。 10. ?75凸台面 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步铣削即可满足其精度要求。 11. ?32凸台面 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 8 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步铣削即可满足其精度要求。 12. 2纹 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。 13. 寸小于 30,故采用实心铸造。 14. 4纹 4寸小于 30,故采用实心铸造。 2. 6 确定切削用量及基本工时 工序 01 铸造。 工序 02 人工时效 工序 03车 ?160 δ b220 铸 造 加工要求 车 ?160刀具采用刀片的材料为 杆尺寸 16?K90? ,0?15? , 0?12? ,??.计算切削用量 1 已知毛坯长度方向的加工余量为 .0 。 7 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 3及工件?#26412;?#20026; 160 时, f r 按 切削手册)取 f r 3 计算切削速度,按切削手册表 削速度的计算公式为 寿命T60m/其中42, m正系数削手册表 所以 42 ??? ?58.6m/4确定机的主轴转速 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 9 π ???160π 16r/机床说明书 见工艺手册表 与 316r/近的机床转速为300r/00r/选取00r/ 所以?#23548;?#20999;削速度 v110r/ 5 切削工时,按工艺手册表 801l 2l 0, 3l0 tm?? ???工序 04车 ?86 δ b220 铸 造 加工要求 车 ?86刀具采用刀片的材料为 杆尺寸 16?K90? ,0?15? , 0?12? ,??.计算切削用量 1 已知毛坯长度方向的加工余量为 .0 。 7 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 3及工件?#26412;?#20026; 160 时, f r 按 切削手册)取 f r 3 计算切削速度,按切削手册表 削速度的计算公式为 寿命T60m/其中42, m正系数削 手册表 所以 42 ??? ?58.6m/4确定机的主轴转速 π ??? 86π 87r/机床说明书 见工艺手册表 与 587r/近的机床转速为500r/00r/选取00r/ 所以?#23548;?#20999;削速度 v180r/ 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 10 5 切削工时,按工艺手册表 431l 2l 0, 3l0 tm?? ???工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工步一 锪 ?571、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d57,精度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d573.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n800r/ 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 11 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l2切量及超切量由切削用量手册表 y ? ? ,计算得, L( 26) 故有 t ?步二 粗镗、半精镗 ?481 1.加工条件 加工要求 粗镗、半精镗 ?481,单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 000 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?l56, l ,33?l 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 12 L( 56) 0有 0 ??步三 锪 1、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d3.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n700r/ 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l切量及超切量由切削用量手册表 平学 院 本科生毕业设计 (论文) 13 查出 6y ? ? ,计算得, L( ) 故有 t 步四 镗 ?60并倒角 .加工条件 加工要求 镗 ?601,单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?序 06锪 镗、半精镗 ?54苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 14 镗 ?545660? 22 工步一 锪 1、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d3.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n700r/ 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l切量及超切量由切削用量手册表 y ? ? ,计算得, 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 15 L( ) 故有 t 步二 粗镗、半精镗 ?541.加工条件 加工要求 粗镗、半精镗 ?54单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据 简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?步三 镗 ?5456.加工条件 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 16 加工要求 镗 ?5456侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?步四 攻丝 22 切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V150mm/fr 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 150/π ? 60选用 查金属机械加工手册选取 00r/苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 17 fr ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 工长度 lt ( l2l) / ( 800) 序 07钻 4工件材料灰铸铁 具高速钢钻头 加工要求 钻 4切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V45mm/fr 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 45/( π ? 14) 1024r/选用 臂 钻床 查金属机械加工手册选取 000r/fr ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 加工长度 l162ml l lt f??? 7316) /( 1000) 总的工时 T4t州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 18 工序 08铣 ?75切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V200mm/z 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 200/( π ? 75) 选用 床 查金属机械加工手册选取 00r/际切削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 加工长度 l2ml l lt f??? ( ( 800? 序 09铣 ?32切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V100mm/z 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 100/( π ? 32) 选用 床 查金属机械加工手册选取 000r/际切削速度为 1000?削工时 切入长度 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 19 切出长度 加工长度 l162ml l lt f??? ( 16) /( 1000? 序 10 镗、攻 22 工步一镗 ?40孔至 ?44 1.加工条件 加工要求 镗 ?4044侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 000 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?l30, l ,33?l L( 30) 5有 5 ??州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 20 工步 二 攻 22 切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V150mm/fr 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 150/π ? 48选用 查金属机械加工手册选取 000r/fr ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 工长度 l30mm t ( l2l) / 30) /( 1000) 序 11 钻、攻 工步一钻 孔 ¢15 工件材料灰铸铁 具高速钢钻头 1钻 ¢15孔 刀具高速钢钻头 切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 Vfr 参考相关手册 m 29m 5 00 ??? ? 现选用 查金属机械加工手册选取 000r/fr 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 21 ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 工长度 l20mm t l / 20/1000步二 攻 切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V50mm/fr 参考相 关手册 1000Vn d?? 1000? 50/π ? 18选用 查金属机械加工手册选取

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苏州科技学院本科生毕业设计(论文) I 阀体 工艺规程制定与夹具设计 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 零件的工艺规程及 铣 Φ 75凸台面及钻、攻 4工装夹具设计 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;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。 苏州科技学院 天平学院 本科生毕业设计 (论文) I of hi of 5 In of of to of to a of of of is to of of as of to in 平学 院 本科生毕业设计 (论文) 录 第 1 章 绪论 ................................................................................................................................. 1 1. 1 引言 .................................................................................................................................. 1 1. 2 机械加工工艺规程的作用 .............................................................................................. 1 1. 3 阀体常用的材料说明 ...................................................................................................... 1 1. 4 课题背景及发展趋势 ...................................................................................................... 2 第 2 章 工艺规程设计 ................................................................................................................... 3 2. 1 毛坯的制造形式 .............................................................................................................. 3 2. 2 零件分析 ............................................................................................................................ 3 2. 3 基面的选择 ..................................................................................................................... 4 基准的选择原则 ............................................................................................... 4 2. 3. 2精基准选择的原则 ............................................................................................ 4 2. 4制定工艺路线 .................................................................................................................. 4 2. 5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .............................................................. 6 2. 6 确定切削用量及基本工时 .............................................................................................. 8 第 3 章 阀体 的夹具设计 ............................................................................................................... 24 3. 1 铣 床夹具设计 ................................................................................................................ 24 .................................................................................................. 24 .................................................................................................. 25 装配图 .................................................................................. 25 3. 2 钻 床夹具设计 ................................................................................................................ 26 .................................................................................................. 27 .................................................................................................. 28 装配图 .................................................................................. 28 结 论 .............................................................................................................. 错误 未定义书签。 致 谢 ............................................................................................................................................ 31 参考文献 ......................................................................................................................................... 32 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 1 第 1 章 绪论 1. 1 引言 阀体 英文 阀门?#26800;?#19968;个主要零部件;根据压力等级有不同的机械制造方法 。例如铸造、锻造等。 ?#26800;?#21387;规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。 中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。 与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够?#34892;?#25215;受介质压力。 1. 2 机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是 指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,?#25237;?#26465;件良好。 制订工艺规程的程序 1、 计算生产纲领,确定生产类型 2、 分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行 工序设计(确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备,计算时间定额等。) 1. 3 阀体常用材料说明 灰铸件阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下,并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 2 多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。适用于工作温度在 00℃ 之间,公称压力 低压阀门。 2. 球墨铸铁 球墨铸铁是铸铁的一种,这种铸铁,团状或球?#35789;?#22696;取代了灰铸铁?#26800;?#29255;?#35789;?#22696;。这?#32440;?#23646;内部结构的改变使它的机械 性能比普通的灰铸铁要好,而且不损伤其它性能。所以,用球墨铸铁制造的阀门比?#20999;?#29992;灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在 – 30~ 350℃ 之间,公称压力 ?#26800;?#21387;阀门。 适用介质为水、海水、蒸汽、?#25484;?#29028;气、油品等。 3. 碳素钢 起初发展铸钢是为适应?#20999;?#36229;出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好,并对由热膨胀、冲击载荷?#20984;?#32447;变形而产生应力的抵抗强度大,就使它的使用范围扩大,通常包括了用铸铁阀和青铜阀门的工况条件。 适用于工作温度在 – 29~ 425℃ 之间的中高压阀门。其中 1630温度为 – 40~400℃ 之间,常用来替代 105。适用介质为饱和蒸汽?#20984;?#28909;蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩?#25484;?#27700;、天?#35745;?#31561; 1. 4 课题背景及发展趋势 当今世界正经历着一场新的技术革命,新概念、新理论、新方法、新工艺不?#38115;?#29616;,作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛的发展。 机床夹具已成为机械加工时的重要装备,同时是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。 机床夹具的 主要功能是使工件定位夹紧,使工件相对于刀具及机床?#21152;?#27491;确的加工位置,保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求,工件定位后,经夹紧装置施力于工件,将其固定夹牢,使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。 为了适应不同行业的需求和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。 安装方法有?#33402;?#27861;和用专用夹具,?#33402;?#27861;用于单件、小批生产中,而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 3 第 2 章 工艺规程设计 2. 1 毛坯的制造形式 零件材料为 由于零件 成批生产 ,而且零件的轮廓尺 寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为 9级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考?#19988;?#26159;应该的。 2. 2 零件分析 要对该零件的槽、平面和 孔进行加工。具体加工要求如下 ?160 端面 86 端面 57 孔 粗 48孔 孔 60 孔 粗糙度 54孔 60? 2 公差等级 4- ?14孔 75凸台面 32凸 台面 48? 2 公差等级 公差等级 4 公 差等级 其加工的技术要求 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 4 B/T 6431积式压缩机用灰铸铁技术要求的规定。 得?#34892;?#30722;、芯砂、浇冒口、多肉、结疤及?#25104;?#31561;存在,加工表面不应有影响质量的裂纹、缩松、砂眼和铁豆、碰伤及刻痕等?#27605;蕁?6。 190 2. 3 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计?#26800;?#37325;要工作之一。基面选择的正确、合 理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出, 严重的?#22815;?#36896;成零件大批报废,使生产无法进行。 基准的选择 原则 1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2)如果必须首先保证工件?#25345;?#35201;表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。 3)如需保证各加工表面?#21152;?#36275;够的加工余量,应选加工余量?#38386;?#30340;表面作粗基准。 4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、 飞边等?#27605;藎?#20197;便定位可靠。 5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。 对于类似回转类零件,一般选用外圆面作这定位粗基准,本套设计采用 ?86外圆面作为定位粗基准。 2. 3. 2 精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。 精基准选择应当满足以下要求 1) 用设计基准作为定位基准,实现“基准重合?#20445;?#20197;免产生基准不重合误差。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 5 2) 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一 ” ,以免生产基 准转换误差。 3) ?#26412;?#21152;工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 4) 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。 5) 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。 由上及零件图知,选用 Φ 48个Φ 14 孔及Φ 160端面作为定位精基准。 2. 4 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要 求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便?#26723;?#29983;产成本。 工艺方案一 工序 01铸造 工序 02人工时效 工序 03车 ?160工序 04车 ?86工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工序 06锪 镗、半精镗 ?54镗 ?545660? 22 工序 07钻 4工序 08铣 ?75工序 09铣 ?32工序 10 镗、攻 22 工序 11 钻、攻 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 6 工序 12 钻、攻 4工序 13 去毛刺 工序 14 检验至图纸要求并入库 工艺方案二 工序 01铸造 工序 02人工时效 工序 03车 ?160工序 04车 ?86面 工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工序 06锪 镗、半精镗 ?54镗 ?545660? 22 工序 07铣 ?75工序 08铣 ?32工序 09镗、攻 22 工序 10 钻、攻 工序 11钻 4工序 12 钻、攻 4工序 13 去毛刺 工序 14 检验至图纸要求并入库 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的差别在于,方案一把 4-? 14的加工放得相对靠前,方案二则相反,采用方案一的好处在于, 4-? 14早早加工出来,为后面工序的加工,提供了定位基准,节约了后序加工的工时及夹具设计的难度,故采用方案一。 2. 5 机械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸的确定 1. ?160面 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 工余量为 。 一步车削即可满足其精度要求。 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 7 2. ? 86面 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步车削即可满足其精度要求。 3. ? 57 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 单边加工余量 Z件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步镗削即可满足其精度要求。 4. ? 48 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。二步镗削,粗镗 半精镗即可满足其精度要求。 5. ? 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步?#37327;准?#21487;满足其精度要求。 6. ? 60 的加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步镗?#20934;?#21487;满足其精度要求。 7. ? 54 加工余量 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。二步镗?#20934;?#31895;镗 半精镗可满足其精度要求。 8. 2纹 查 机械制造工 艺设计简明手册 表 铸件的单边加工余量 Z件 尺寸公差为 ,加工余量为 9. 4- ?14 的加工余量 孔的尺寸不大,采用实心铸造。 10. ?75凸台面 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步铣削即可满足其精度要求。 11. ?32凸台面 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 8 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。一步铣削即可满足其精度要求。 12. 2纹 查 机械制造工艺设计简明手册 表 件 尺寸公差为 ,加工余量为 。 13. 寸小于 30,故采用实心铸造。 14. 4纹 4寸小于 30,故采用实心铸造。 2. 6 确定切削用量及基本工时 工序 01 铸造。 工序 02 人工时效 工序 03车 ?160 δ b220 铸 造 加工要求 车 ?160刀具采用刀片的材料为 杆尺寸 16?K90? ,0?15? , 0?12? ,??.计算切削用量 1 已知毛坯长度方向的加工余量为 .0 。 7 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 3及工件?#26412;?#20026; 160 时, f r 按 切削手册)取 f r 3 计算切削速度,按切削手册表 削速度的计算公式为 寿命T60m/其中42, m正系数削手册表 所以 42 ??? ?58.6m/4确定机的主轴转速 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 9 π ???160π 16r/机床说明书 见工艺手册表 与 316r/近的机床转速为300r/00r/选取00r/ 所以?#23548;?#20999;削速度 v110r/ 5 切削工时,按工艺手册表 801l 2l 0, 3l0 tm?? ???工序 04车 ?86 δ b220 铸 造 加工要求 车 ?86刀具采用刀片的材料为 杆尺寸 16?K90? ,0?15? , 0?12? ,??.计算切削用量 1 已知毛坯长度方向的加工余量为 .0 。 7 进给量 f 根据实用机械加工工艺手册中表 刀杆尺寸为 16 25 3及工件?#26412;?#20026; 160 时, f r 按 切削手册)取 f r 3 计算切削速度,按切削手册表 削速度的计算公式为 寿命T60m/其中42, m正系数削 手册表 所以 42 ??? ?58.6m/4确定机的主轴转速 π ??? 86π 87r/机床说明书 见工艺手册表 与 587r/近的机床转速为500r/00r/选取00r/ 所以?#23548;?#20999;削速度 v180r/ 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 10 5 切削工时,按工艺手册表 431l 2l 0, 3l0 tm?? ???工序 05锪 ?57镗、半精镗 ?481 锪 ?601 工步一 锪 ?571、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d57,精度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d573.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n800r/ 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 11 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l2切量及超切量由切削用量手册表 y ? ? ,计算得, L( 26) 故有 t ?步二 粗镗、半精镗 ?481 1.加工条件 加工要求 粗镗、半精镗 ?481,单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 000 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?l56, l ,33?l 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 12 L( 56) 0有 0 ??步三 锪 1、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d3.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n700r/ 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l切量及超切量由切削用量手册表 平学 院 本科生毕业设计 (论文) 13 查出 6y ? ? ,计算得, L( ) 故有 t 步四 镗 ?60并倒角 .加工条件 加工要求 镗 ?601,单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m m 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?序 06锪 镗、半精镗 ?54苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 14 镗 ?545660? 22 工步一 锪 1、加工条件 加工材料 度 200220件。 工艺要求孔径 d度 13,用乳化液冷却。 机床选用 床专用夹具 2、选择 ?#37327;?#38075; 选择高速钢 锪刀 (如图 3所示),其?#26412;?d3.选择切削用量 ( 1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量根据切削用量手册表 铸铁硬度 200H 有 。 ( 2)计算切削速度 根据切削用量手册表 铸铁硬度 b? 200~ 220 0 /f m m r? , 当 d20v200mm/ 切削速度的修正系数为 , , 0.1? 故 vc ? 200? 50 m/1000vn d?? 501000 ??据 床技术资料(见简明手册表 选择 n700r/ 4.计算基本工时 根据公式 式中, ???? l切量及超切量由切削用量手册表 y ? ? ,计算得, 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 15 L( ) 故有 t 步二 粗镗、半精镗 ?541.加工条件 加工要求 粗镗、半精镗 ?54单侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据 简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?步三 镗 ?5456.加工条件 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 16 加工要求 镗 ?5456侧加工余量 Z 机床选用 刚 镗床和专用夹具。 刀具硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 ( 1)选择切削深度 由于单侧加工余量 Z可在 二 次镗去全部余量,则 2选择进给量 根据【 6】实用机械加工工艺手册(以?#24405;?#31216;工艺手册)表 11得粗镗时,硬质合金?#38203;罰?#21152;工材料铸铁 v 40 fr 选择 v 150m/ m i n/ m i 5010001000 rD ???? ? 根据简明手册表 择 0 /zf m m r? , 00 。 ( 3)计算基本工时 根据公式 ,式中32 ?? ,当加工一个?#36164;?ll ,33?l L( ) 有 ?步四 攻丝 22 切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V150mm/fr 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 150/π ? 60选用 查金属机械加工手册选取 00r/苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 17 fr ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 工长度 lt ( l2l) / ( 800) 序 07钻 4工件材料灰铸铁 具高速钢钻头 加工要求 钻 4切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V45mm/fr 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 45/( π ? 14) 1024r/选用 臂 钻床 查金属机械加工手册选取 000r/fr ?#23548;?#20999;削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 加工长度 l162ml l lt f??? 7316) /( 1000) 总的工时 T4t州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 18 工序 08铣 ?75切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V200mm/z 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 200/( π ? 75) 选用 床 查金属机械加工手册选取 00r/际切削速度为 1000?削工时 切入长度 切出长度 加工长度 l2ml l lt f??? ( ( 800? 序 09铣 ?32切削速度参?#21152;?#20851;手册, 选取 V100mm/z 参考相关手册 1000Vn d?? 1000? 100/( π ? 32) 选用 床 查金属机械加工手册选取 000r/际切削速度为 1000?削工时 切入长度 苏州科技学院 天平学 院 本科生毕业设计 (论文) 19 切出长度 加工长度 l162ml l lt f??? 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阀体 工艺 75 台面 夹具 设计 cad 图纸 卡片 以及 说明书 仿单
?#35797;?#25551;述:

 

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。
阀体零件的工艺规程及铣Φ75凸台面及钻、攻4-M8螺纹的工装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;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。


The planning process and fixture design

Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process planning and milling Phi body parts of the 75 convex table and drilling, tapping the 4-M8 thread fixture design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Key words:  Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.
目录
第1章   绪论 1
1.1引言 1
1.2机械加工工艺规程的作用 1
1.3阀体常用的材料说明 1
1.4课题背景及发展趋势 2
第2章  工艺规程设计 3
2.1毛坯的制造形式 3
2. 2零件分析 3
2.3 基面的选择 4
2.3.1 粗基准的选择原则 4
2.3.2精基准选择的原则 4
2.4制定工艺路线 5
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6
2.6确定切削用量及基本工时 8
第3章 阀体的夹具设计 24
3.1铣床夹具设计 24
3.1.1定位装置的设计 24
3.1.2夹紧装置的设计 25
3.1.3夹具体的示意图、装配图 25
3.2钻床夹具设计 26
3.2.1定位装置的设计 27
3.2.2夹紧装置的设计 28
3.2.3夹具体的示意图、装配图 28
结  论 30
致  谢 31
参考文献 32




第1章   绪论
1.1引言
阀体
英文:Valve body
是阀门?#26800;?#19968;个主要零部件;根据压力等级有不同的机械制造方法。例如:铸造、锻造等。
?#26800;?#21387;规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。
中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。
与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够?#34892;?#25215;受介质压力。
1.2机械加工工艺规程的作用
机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求,有较高的生产效率,技术先进,经济效益高,?#25237;?#26465;件良好。
制订工艺规程的程序:
1、计算生产纲领,确定生产类型
2、分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查
3、确定毛坯种类、形状、尺寸及精度
4、制订工艺路线
5、进行工序设计(确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备,计算时间定额等。)
1.3阀体常用材料说明
1.灰铸件
灰铸件阀以其价格低廉、适用范围广而应用在工业的各个领域。它们通常用在水、蒸汽、油和气体为介质的情况下,并广泛地应用于化工、印染、油化、纺织和许多其它对铁污染影响少或没有影响到的工业产品上。适用于工作温度在-15~200℃之间,公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。
2. 球墨铸铁
球墨铸铁是铸铁的一种,这种铸铁,团状或球?#35789;?#22696;取代了灰铸铁?#26800;?#29255;?#35789;?#22696;。这?#32440;?#23646;内部结构的改变使它的机械性能比普通的灰铸铁要好,而且不损伤其它性能。所以,用球墨铸铁制造的阀门比?#20999;?#29992;灰铸铁制造的阀门使用压力更高。适用于工作温度在–30~350℃之间,公称压力PN≤4.0MPa的?#26800;?#21387;阀门。 适用介质为水、海水、蒸汽、?#25484;?#29028;气、油品等。
3. 碳素钢
起初发展铸钢是为适应?#20999;?#36229;出铸铁阀和青铜阀能力的生产需要。但由于碳钢阀总的使用性能好,并对由热膨胀、冲击载荷?#20984;?#32447;变形而产生应力的抵抗强度大,就使它的使用范围扩大,通常包括了用铸铁阀和青铜阀门的工况条件。 适用于工作温度在–29~425℃之间的中高压阀门。其中16Mn、30Mn作温度为–40~400℃之间,常用来替代ASTM A105。适用介质为饱和蒸汽?#20984;?#28909;蒸汽。高温和低温油品、液化气体、压缩?#25484;?#27700;、天?#35745;?#31561;
1.4课题背景及发展趋势
当今世界正经历着一场新的技术革命,新概念、新理论、新方法、新工艺不?#38115;?#29616;,作为向各行各业提供装备的机械工业也得到了迅猛的发展。
机床夹具已成为机械加工时的重要装备,同时是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧,使工件相对于刀具及机床?#21152;?#27491;确的加工位置,保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求,工件定位后,经夹紧装置施力于工件,将其固定夹牢,使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。
安装方法有?#33402;?#27861;和用专用夹具,?#33402;?#27861;用于单件、小批生产中,而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。

第2章  工艺规程设计
2.1毛坯的制造形式
零件材料为HT300,由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为9级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考?#19988;?#26159;应该的。
2. 2零件分析
要对该零件的槽、平面和孔进行加工。具体加工要求如下:
?160mm的端面                      粗糙度6.3
? 86mm的端面                       粗糙度6.3
? 57mm的孔                         粗糙度12.5
? 48H7mm的孔                      粗糙度3.2
? 70.6H11mm的孔                    粗糙度6.3
60mm的孔                         粗糙度6.3
? 54H7mm的孔                      粗糙度3.2
M602-6H螺纹      公差等级IT6     粗糙度6.3
4- ?14mm的孔                      粗糙度12.5
?75mm的凸台面                    粗糙度12.5
?32mm的凸台面                    粗糙度12.5
M482-6H螺纹      公差等级IT6     粗糙度12.5
M181.5-6H螺纹    公差等级IT6     粗糙度12.5
4-M8-6H螺纹      公差等级IT6     粗糙度12.5
对其加工的技术要求:
1.铸件应符合JB/T 6431-92《容积式压缩机用灰铸铁技术要求》的规定。
2.铸件表面应光洁,不得?#34892;?#30722;、芯砂、浇冒口、多肉、结疤及?#25104;?#31561;存在,加工表面不应有影响质量的裂纹、缩松、砂眼和铁豆、碰伤及刻痕等?#27605;蕁?br/>3.未注?#27493;?#21322;径R6。
4.留有加工余量的表面硬度(190%p30)HB。
5.材料:HT300。   
2.3 基面的选择
基面的选择是工艺规程设计?#26800;?#37325;要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,严重的?#22815;?#36896;成零件大批报废,使生产无法进行。
2.3.1 粗基准的选择原则
1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。
2)如果必须首先保证工件?#25345;?#35201;表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。
3)如需保证各加工表面?#21152;?#36275;够的加工余量,应选加工余量?#38386;?#30340;表面作粗基准。
4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等?#27605;藎?#20197;便定位可靠。
5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。
对于类似回转类零件,一般选用外圆面作这定位粗基准,本套设计采用?86外圆面作为定位粗基准。
2.3.2精基准选择的原则
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。
精基准选择应当满足以下要求:
1)用设计基准作为定位基准,实现“基准重合?#20445;?#20197;免产生基准不重合误差。
2)当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一?#20445;?#20197;免生产基准转换误差。
3)?#26412;?#21152;工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。
4)为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。
5)有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。
由上及零件图知,选用Φ48H7孔、一个Φ14孔及Φ160端面作为定位精基准。
2.4制定工艺路线 
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便?#26723;?#29983;产成本。
工艺方案一:
工序01铸造
工序02人工时效
工序03车?160mm的端面
工序04车?86mm的端面
工序05锪?57mm深3mm孔,粗镗、半精镗?48H7mm孔并倒C1
锪?70.6H11深3.5mm孔,镗?60mm孔并倒角C1
工序06锪?70.6H11深3.5mm孔;粗镗、半精镗?54H7孔
镗?54mm孔至?56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2
工序07钻4-?14mm孔
工序08铣?75mm的凸台面
工序09铣?32mm的凸台面
工序10 镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2
工序11 钻、攻M181.5-6H螺纹
工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹
工序13 去毛刺
工序14 检验至图纸要求并入库
工艺方案二:
工序01铸造
工序02人工时效
工序03车?160mm的端面
工序04车?86mm的端面
工序05锪?57mm深3mm孔,粗镗、半精镗?48H7mm孔并倒C1
锪?70.6H11深3.5mm孔,镗?60mm孔并倒角C1
工序06锪?70.6H11深3.5mm孔;粗镗、半精镗?54H7孔
镗?54mm孔至?56mm攻丝M602-6H螺纹并倒角C2
工序07铣?75mm的凸台面
工序08铣?32mm的凸台面
工序09镗、攻M482-6H螺纹并倒倒C2
工序10 钻、攻M181.5-6H螺纹
工序11:钻4-?14mm孔
工序12 钻、攻4-M8-6H螺纹
工序13 去毛刺
工序14 检验至图纸要求并入库
工艺方案的比较与分析:
上述两个方案的差别在于,方案一把4-14mm孔的加工放得相对靠前,方案二则相反,采用方案一的好处在于,4-14mm孔早早加工出来,为后面工序的加工,提供了定位基准,节约了后序加工的工时及夹具设计的难度,故采用方案一。

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