閥腔零件課程設計說明書課件

1、機械制造技術基礎課 程 設 計 說 明 書設計題目：設計“ 閥腔 ”零件的機械加工工藝規(guī)程及機床夾具（2000件/年）開始日期： 2011年 12月19日 完成日期： 2011年12月30日 學生姓名： * * 班級學號： * 指導教師： * 學校名稱： * 目錄緒論2第1章 引 言31.1機械加工工藝規(guī)程制訂31.2機械加工工藝規(guī)程的種類31.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料4第2章 零件的分析52.1 零件的作用52.2 零件的工藝分析62.3 零件的生產類型6第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖73.1 選擇毛坯73.2 確定毛坯尺寸73.3 確定毛坯尺寸公差83.4 設計毛坯圖8

2、第4章 選擇加工方法，制定工藝路線94.1 基準面的選擇94.2 精基準的選擇104.3 零件表面加工方法的選擇104.4 制定工藝路線10第5章 選擇加工設備及刀具、夾具、量具125.1 選擇加工設備與工藝設備125.2 選擇刀具125.3 量具的選擇125.4 專用夾具的設計與誤差分析12第6章 確定切削用量及基本時間14 工序10切削用量及基本時間的確定14致 謝17參考文獻18緒論機械制造工藝與工裝是在學習完成機械制造基礎和大部分專業(yè)課，并進行了機械制造課程設計與實習基礎上的又一次實踐性教學環(huán)節(jié)，這次設計將更深層次的運用機械制造工藝學、公差與測量技術、工程力學、機械設計基礎、機械制圖等

3、課程中的基本知識與理論以及生產實踐中所學到的實踐知識，綜合運用，學會使用手冊及圖表資料，獨立解決零件制造問題，并設計了機床專用夾具這一設備，提高了結構設計能力，為今后從事機械設計制造行業(yè)打下了堅實的基礎。附：本次設計中，查閱的數(shù)據(jù)大部分來自于機械制造技術基礎課程設計指南，所標注的表號均出于此指導書，以方便指導老師對數(shù)據(jù)的審查。第1章 引 言機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。生產的發(fā)展和產品更新?lián)Q代速度的加快，對生產效率和制造質量提出了越來越高的要求，也就對機械加工工藝等提出了要求。 在實際生產中，由于零件的生產類

4、型、形狀、尺寸和技術要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。1.1機械加工工藝規(guī)程制訂 生產過程與機械加工工藝過程 生產過程是指將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準備，產品的技術、生產準備、毛坯的制造、零件的機械加工及熱處理，部件及產品的裝配、檢驗調試、油漆包裝、以及產品的銷售和售后服務等。機械工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為零件的全過程。機械加工工藝過程的基本單

5、元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應，進行機床調整、專用工藝裝備的設計與制造，編制生產作業(yè)計劃，調配勞動力，以及進行生產成本核算等。2.機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據(jù)。有了它就可以制定進度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質高產和低消耗。3.機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術文件。根據(jù)它和生產綱領，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。1.2機械加工工藝規(guī)程的種類機械加工工藝過程卡片和機械加

6、工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機床完成的工序，還有機床調整卡片。機械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機械加工工序卡片是每個工序詳細制訂時，用于直接指導生產，用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。1.3制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：1.產品的全套技術文件，包括產品的全套圖紙、產品的驗收質量標準以及產品的生產綱領。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應研究毛坯圖，了解毛坯余量，結構工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產條件。即了

7、解工廠的設備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產面積；工人的技術水平；專用設備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術資料。包括有關的手冊、標準、以及國內外先進的工藝技術等。第2章 零件的分析2.1 零件的作用 設計中所給定的閥腔是普通油閥中的閥腔，從零件圖上分析，大體作用為：通過閥腔作為油的分油岔口，將液壓油輸送到閥體，其中100的內孔與閥體結合，100的內孔有110的凹槽，用于墊密封膠圈，閥腔底部孔65外圓有寬73深3.5的凹槽與閥座配合，用于墊密封橡膠圈，保證密封性，防止漏油。圖12.2 零件的工藝分析 通過零件圖的繪制（圖1）、分析、研究。該零件的結構要求合理，符合工藝要求。從零

8、件圖上可以看出，閥腔零件還算比較規(guī)則，屬于箱體零件，上、下端面通過粗銑、精銑即可達到所需表面粗糙度。100H8孔、65孔、76孔通過銑削加工可以達到所需技術要求，與76孔端面有平行度要求，加工精度要求較高。6M12-6H的螺紋孔相對100H8孔的軸線互成60分布，其徑向設計基準為110H11孔的軸線，軸向設計基準是100H8孔外圓的左端面，220孔分布于100H8孔兩側，加工要求在閥腔的對稱中心線上。2.3 零件的生產類型設計題目中給定的生產類型為中批生產。第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖3.1 選擇毛坯零件的材料為QT450-10，力學性能450，硬度：160210HBS，基本組織

9、碳素體，能承受沖擊、振動。從提高生產效率和保證加工精度方面考慮，由于零件的生產類型為中批生產，零件的輪廓不大，選用砂型鑄造，采用機器造型，鑄造精度2級，鑄件應符合JB9140-1999容積式壓縮機球墨鑄鐵技術條件的規(guī)定，能夠保證鑄件的尺寸要求，由于鑄件的主要缺點是力學性能差，閥體在控制液壓油時，在閥腔內壁會產生壓力，故鑄件需進行回火處理。3.2 確定毛坯尺寸根據(jù)課程設計所提供的原始數(shù)據(jù)及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，毛坯的初步設計如下： 1、閥腔的上端面通過查表，該閥體的上端面的粗糙度要求是Ra6.3。通過一次粗銑加工即可達到所需表面粗糙度，下端面的粗糙度要求為Ra1.6，需要經過粗

10、銑、半精銑、精銑等加工才能滿足光潔度的要求，取經濟精度為IT8級，通過查表和經驗得，閥腔的上端面單邊的加工余量為3，上端面單邊余量為2.5。 2、76mm孔的加工76mm孔的表面粗糙度為Ra3.2，通過查表閱關資料，粗鏜、半精鏜達到工序要求。粗鏜、半精鏜的加工余量之和為3。 3、100H8孔的加工該孔的粗糙度為Ra1.6，通過粗鏜、半精鏜才可達到加工工序要求，總加工余量之和為5。 4、65孔的加工該孔的粗糙度為Ra1.6，直徑較小，通過鉆、擴，即可達到加工工序要求。 5、其他孔因直徑太小，不鑄造出孔，故無加工余量。綜上所述，確定毛坯尺寸見表1：表 1閥腔毛坯（鑄件）尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件

11、尺寸850.53及2.591761.573100H82.5956526120 3.3 確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件的質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)，從表5-1、表5-3，查得公差等級為CT9級，查得本零件毛坯尺寸允許偏差見表2:表2 閥腔（鑄件）尺寸允許偏差零件尺寸偏差根據(jù)9192表5.37374表5.39596表5.36162表5.33.4 設計毛坯圖 通過對原始資料及加工工藝的計算和分析，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸、技術要求等要素，毛坯尺寸已經求得，毛坯的具體形狀和尺寸見手繪圖。 第4章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1 基準面的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： 1、 粗

12、基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 2 、選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 3、 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 4、 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗

13、基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 5、 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準選擇以后鋼板彈簧吊耳外圓端面作為粗基準，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。粗基準的選擇：粗基準選擇時，應考慮到加工表面和不加工表面之間的位置尺寸，合理分配各表面的加工余量，毛坯誤差對加工的影響等，粗基準的選擇對后面精加工至關重要，從零件圖可以看出，閥腔零件比較規(guī)則，為保證上、下端

14、面的位置精度要求，選擇閥腔頂面作為粗基準，根據(jù)粗基準選擇原則（即當零件有不加工表面時，應以不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準）來選取。4.2 精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合問題，根據(jù)閥腔的技術要求，選擇底面作為精基準。4.3 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有面、內孔、槽、以及小孔等。材料為QT450-10。以公差等級和表面粗糙度要求，參考相關資料，其加工方法選擇如下： 1、閥腔的上端面 公差等級為IT10級，表面粗糙度為Ra6.3，只需粗銑即可達到精度要求。 2、閥腔的下端面 公差等級為IT8級，表面

15、粗糙度為Ra1.6，需粗銑、精銑。 3、76內孔 公差等級為IT9級，表面粗糙度為Ra3.2，需粗鏜、精鏜。 4、100H8內孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6，需粗鏜、精鏜。 5、65內孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6，需粗鏜、精鏜。 6、220內孔 公差等級為IT13級，表面粗糙度為Ra6.3，需擴孔。7、66小孔 采用復合鉆頭一次鉆出即可。4.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定為中批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中，提高生產率，除此之外，

16、還應當考慮經濟效益，以便是生產成本盡量降低。工序號工序名稱工 序 內 容01毛坯鑄造02回火處理03車削1、 以170外圓為基準，粗車下表面，使其長度至88mm;2、 以170外圓為基準，鏜孔65孔，使其直徑為65mm。04車削1、 以170外圓為基準精車下底面，使其達到87mm05銑削1、以170外圓和下表面為基準，粗銑上表面，使其長度至86mm06銑削1、以170外圓和下表面為基準，精銑上表面，使其長度至85mm07鏜孔1、 以65孔為基準，粗鏜100mm孔至99mm08鏜孔1、以65孔為基準精鏜100mm、110mm、85mm、09銑削1、以100孔為基準銑寬7.3mm深3.5mm凹槽1

17、0鉆孔1、以65孔為基準，鉆、擴4-18mm孔、锪平28mm11鉆孔1、以兩個18孔為精基準，鉆、擴、絞2x20mm孔12鏜孔1、以兩個18孔基準粗鏜76mm孔至75mm13鏜孔1、以兩個18孔為基準精鏜76mm孔14攻螺紋1、以兩個18孔為基準鉆孔10x11、攻螺紋10xM12mm15檢終檢第5章 選擇加工設備及刀具、夾具、量具5.1 選擇加工設備與工藝設備 1、選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床 工序3、4是粗銑、精銑。各工序的工步數(shù)不多，中批量生產不要求很好的生產率，故選用數(shù)控車床即可滿足，精度要求一般，選用C6201數(shù)控車床即可。 工序10、11為鉆、擴、絞、锪孔，本工序從加工要求和尺寸

18、考慮，可選用Z535型鉆床進行加工。 工序3、4、7、8、12、13為鏜mm、mm、mm、mm、mm孔內表面，由于加工的零件外輪廓尺寸不大，由于要求的精度較高，表面粗糙度值小，用臥式鏜床加工。 工序14為鉆、擴孔和攻絲，還是選擇Z535型立式鉆床進行鉆孔。5.2 選擇刀具 本次閥腔工序設計中，主要加工孔和面，機床的選用比較集中，刀具的選擇比較單一，選擇如下：1.銑刀依據(jù)資料選擇硬質合金端銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)z=20。2.鉆孔時選用直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆盲孔時鉆頭為莫式錐柄麻花鉆，高速鋼鉆頭。3.擴孔時選用錐柄擴孔鉆，高速鋼鉆頭。4.絞孔時選用所選鉸刀為硬質合金錐柄鉸刀。5.鉆螺紋孔

19、12mm.攻絲M12-6H 用直柄麻花鉆，機用絲錐。5.3 量具的選擇選擇測量范圍為0-150mm，讀數(shù)值為0,02mm的三用游標卡尺作為量具。5.4 專用夾具的設計與誤差分析5.4.1由于本工序是加工4x18孔，由于直接可以用蓋板式鉆模板即可，這類足按摩沒有夾具體，常用語在大型工件上加工多個平行小孔。一般情況下，鉆模板上除了鉆套外，還裝有定位元件和加緊裝置，加工時只要將它覆蓋在工件上即可。在本工序中，以65孔為定位基準，再以一個圓柱銷限制y軸的旋轉自由度，保證了零件的不動。故便可以加工了。5.4.2誤差分析a、基準不重合誤差由于工序基準與定位基準重合，所以不存在基準不重合誤差。b、夾具的安裝

20、誤差因為本工序無夾具，所以不存在夾具的安裝誤差。d、加工方法誤差因機床精度，刀具精度，刀具與機床位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形，及受熱變形等因素造成的加工誤差，因該項誤差影響因素多，不變計算，取經驗值，a=k/3=0.2/3綜上所述，=0.115k第6章 確定工序10切削用量及基本時間 本工序為鉆、擴孔，需兩個工步進行： 工步一：鉆8mm孔的切削用量及基本工時。 1、切削用量 本工序為鉆通孔，所選鉆頭為直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆頭直徑8mm，l=117mm，=75mm，加工鑄件的不小于450MPa，鉆頭選用Z525型立式鉆床。 確定鉆頭鉆孔時的進給量。根據(jù)機械制造課程設計指南表5-127，加工材料

21、為鑄鐵，硬度為190HBS，查得鉆頭鉆孔時進給量f=0.360.44，現(xiàn)取f=0.40. 選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度。根據(jù)機械制造課程設計指南表5-130，用高速鋼鉆頭在鑄鐵上鉆8mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，鉆頭直徑d=8mm，耐用度T=35min，機械制造課程設計指南表5-130。 確定切削速度和工作進給量f，根據(jù)表2-13中公式計算 式中 d=8mm， f=0.4mm/min， =8.83m/min, n=r/min 根據(jù)Z525型鉆床主軸轉速機械制造課程設計指南表5-65，選擇n=195r/min 則實際鉆削速度v=0.123m/s，工作臺每分鐘進給量為f=0.52mm/mi

22、n. 根據(jù)Z525型鉆床進給量機械制造課程設計指南表5-66選擇，f=0.48mm/min，則實際的進給量為f=0.48mm/min。 2、基本時間。根據(jù)表2-26，高速鋼鉆頭鉆削時間為 l=6mm, mm, 基本時間 : min 工步二：擴18mm孔的切削用量及基本工時。 1、切削用量 本工序為擴18通孔，所選鉆頭為直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆頭直徑18mm，l= 25 mm，= 4mm，加工鑄件的不小于450MPa，鉆頭選用Z525型立式鉆床。 確定鉆頭鉆孔時的進給量。根據(jù)機械制造課程設計指南表5-127，加工材料為鑄鐵，硬度為190HBS，查得鉆頭鉆孔時進給量f=0.13，現(xiàn)取f=0.13. 選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度。根據(jù)機械制造課程設計指南表5-130，用高速鋼鉆頭在鑄鐵上鉆18mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量0.14mm，鉆頭直徑d=18mm，耐用度T=50min，機械制造課程設計指南表5-130。 確定切削速度和工作進給量f，根據(jù)表2-13中公式計算 v=25.3m/min， n=250r/min。 根據(jù)Z525型鉆床主軸轉速表機械制造課程設計指南表5-6