閥體數控加工工藝說明書

1、數控加工工藝編制設計說明書項目: 閥體零件數控加工工藝規(guī)程編制指導： 鄭紅老師 班級： 姓名： 學號： 組別： 溫州職業(yè)技術學院機械系二零零五年五月目 錄一、機械加工工藝規(guī)程的制定 41.1 分析被加工零件 41.2 選擇毛坯41.3 設計工藝過程41.4 工序設計41.5 編制工藝文件 5二、 閥體零件機械加工工藝規(guī)程的制訂621 分析研究圖1所示的閥體零件62.2 零件的工藝結構分析62.3 毛坯的選擇72.4 基準面的選擇72.5 零件表面加工方法的選擇92.6 加工順序的安排9三、工藝分析及制訂103.1 制訂工藝路線103.2機床及工藝裝備的選擇103.

2、3加工余量及工序尺寸的確定12四、切削用量的確定及工序卡的編制131 主軸轉速的確定132進給速度的確定 133背吃刀量確定 134.工序卡的編制14總 結16參 考 文 獻17摘 要數控加工工藝是采用數控機床加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個數控加工工藝過程。數控加工工藝是伴隨著數控機床的產生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數控加工實踐的經驗總結。數控加工工藝過程是利用切削刀具在數控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。  數控加工工藝是采用數控機床加工零件時所運用各種方

3、法和技術手段的總和，它包含了確定數控加工內容；進行工藝分析和零件圖形的數學處理；制定工藝方案；選擇數控機床的類型；確定工步和進給路線；選擇或設計刀具、夾具和量具；確定切削參數；編寫、校驗和修改加工程序；編寫加工工藝技術文件等方面內容。 工藝設計的好壞直接影響了數控加工的尺寸精度和表面精度、加工時間的長短、材料和人工的耗費，甚至直接影響了加工的安全性。本課程設計進行了閥體零件的數控加工工藝規(guī)劃。關鍵詞： 數控加工工藝 閥體 工藝卡 工序卡一、機械加工工藝規(guī)程的制定 制定機械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產品圖紙，生產綱領，現場加工設備及生產條件等，有了這些原始資料并由生產綱領確

4、定了生產類型和生產組織形式之后，即可著手機械加工工藝規(guī)程的制定，其內容和順序如下: 1.1 分析被加工零件 1.2 選擇毛坯在制訂零件機械加工工藝規(guī)程之前,還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關，故正確選擇毛坯具有重大的技術經濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。選擇毛坯應該考慮生產規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經濟性。 1.3 設計工藝過程包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準、選擇零

5、件表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等。正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內容，也是保證零件加工精度的關鍵。 定位基準分為精基準、粗基準和輔助基準。在最初加工工序中，只能用毛坯上未經加工  的表面作為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中，則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。           在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，然后再考慮選擇合適的粗基準把精基準面加工出來。另外，為了使工件便于裝

6、夾和易于獲得所需加工精度，可在工件上某部位作一輔助基準，用以定位。應從零件的整個加工工藝過程的全局出發(fā)，在分析零件的結構特點、設計基準和技術要求的基礎上，根據粗、精基準的選擇原則，合理選擇定位基準。零件表面的加工方法,首先取決于加工表面的技術要求。但應注意，這些技術要求不一定就是零件圖所規(guī)定的要求，有時還可能由于工藝上的原因而在某方面高于零件圖上的要求。如由于基準不重合而提高對某些表面的加工要求?；蛴捎诒蛔鳛榫鶞识赡軐ζ涮岢龈叩募庸ひ蟆?#160;當明確了各加工表面的技術要求后，即可據此選擇能保證該要求的最終加工方法，并確定需幾個工步和各工步的加工方法。所選擇的加工方法，應該滿足零件的

7、質量、良好的加工經濟性和高的生產效率的要求。1.4 工序設計包括選擇機床和工藝裝備、確定加工余量、計算工序尺寸及其公差、確定切削用量及計算工時定額等。零件表面的加工方法確定之后，就要安排加工的先后順序，同時還要安排熱處理、檢驗等其他工序在工藝過程中的位置。零件加工順序安排得是否合適，對加工質量、生產率和經濟性有較大的影響。 1、 加工階段的劃分 零件加工時，往往不是依次加工完各個表面，而是將各表面的粗、精加工分開進行，為此，一般都將整個工藝過程劃分幾個加工階段，這就是在安排加工順序時所應遵循的工藝過程劃分階段的原則。按加工性質和作用的不同，工藝過程可劃分如下幾個階

8、段： （1） 粗加工階段這階段的主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準，因此主要是提高生產率問題。 （2） 半精加工階段這階段的作用是為零件主要表面的精加工作好準備，并完成一些次要表面的加工。 （3） 精加工階段對于零件上精度和表面粗糙度要求（精度在IT7級或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，還要安排精加工階段。這階段的主要任務是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度。 2、 機械加工順序的安排一個零件上往往有幾個表面需要加工，這些表面不僅本身有一定的精度要求，而且各表面間還有一定的位置要求。

9、為了達到這些精度要求，各表面的加工順序就不能隨意安排，而必須遵循一定的原則，這就是定位基準的選擇和轉換決定著加工順序，以及前工序為后續(xù)工序準備好定位基準的原則。 （1） 作為精基準的表面應在工藝過程一開始就進行加工，因為后續(xù)工序中加工其他表面時要用它來定位。即“先基準后其它”。 （2） 在加工精基準面時，需要用粗基準定位。在單件、小批生產、甚至成批生產中，對于形狀復雜或尺寸較大的鑄件和鍛件，以及尺寸誤差較大的毛坯，在機械加工工序之前首先應安排劃線工序，以便為精基準加工提供找正基準。 （3）精基準加工好以后，接著應對精度要求較高的各主要表面進行粗

10、加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需要進行光整加工。（4）在重要表面加工前，對精基準應進行一次休整，以利于保證重要表面的加工精度。1.5 編制工藝文件 二、 閥體零件機械加工工藝規(guī)程的制訂21 分析研究圖1所示的閥體零件圖1題目所給定的零件是換向閥閥體，主要作用是利用閥芯相對于閥體的相對運動，實現油路換接，或者是接通、關斷，從而實現液壓執(zhí)行元件的啟動、停止或改變運動方向。對換向閥的基本要求是，液流通過閥的壓力損失要小，泄漏要小，換向要求平穩(wěn)可靠。2.2 零件的工藝結構分析零件的結構工藝性是指所設計的零件在滿足使用的要求的前提下，制造的可行性和經濟性，它是評價零件結構設計優(yōu)

11、劣的主要技術經濟指標之一。零件切削加工的結構工藝性涉及加工時的裝夾、對刀、測量和切削效率等。本零件屬于方形孔系零件，主要加工表面有孔、外表面，其中左右兩側面既是裝配基準又是設計基準，加工精度和表面粗糙度一般要求較高，內孔加工精度較高，端面與孔的垂直度也有一定的技術要求。題目所給的換向閥閥體有兩類加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.方形外輪廓各加工表面包括：尺寸為的左右兩側面，表面粗糙度為Ra1.6，平面度公差為0.03mm,還有尺寸為122的上下表面、尺寸為前后表面。2. 以主孔為中心的孔系加工表面包括：尺寸為的內孔，表面粗糙度為Ra1.6，及20。錐孔、內槽、4-M42螺紋孔，還有2

12、-ø5小孔、4-M8螺紋孔。位于左右端面的4-ø13通孔、2- ø16通孔及沉頭孔。2.3 毛坯的選擇在制訂零件機械加工工藝規(guī)程之前,還要對零件加工前的毛坯種類及其不同的制造方法進行選擇。由于零件機械加工的工序數量、材料消耗、加工勞動量等都在很大程度上與毛坯的選擇有關，故正確選擇毛坯具有重大的技術經濟意義。常用的毛坯種類有：鑄件、鍛件、型件、焊接件、沖壓件等，而相同種類的毛坯又可能有不同的制造方法。選擇毛坯應該考慮生產規(guī)模的大小，它在很大程度上決定采用某種毛坯制造方法的經濟性。如生產規(guī)模較大，便可采用高精度和高生產率的毛坯制造方法，這樣，雖然一次投資較高，但均分到

13、每個毛坯上的成本就較少。而且，由于精度較高的毛坯制造方法的生產率一般也較高，既節(jié)約原材料又可明顯減少機械加工勞動量，再者，毛坯精度高還可簡化工藝和工藝裝備，降低產品的總成本。選擇毛坯應該考慮工件結構形狀和尺寸大小。例如，形狀復雜和薄壁的毛坯，一般不能采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯，往往不能采用模鍛、壓鑄和精鑄。再如，某些外形較特殊的小零件，由于機械加工很困難，則往往采用較精密的毛坯制造方法，如壓鑄、熔模鑄造等，以最大限度地減少機械加工量。選擇毛坯應考慮零件的機械性能的要求。相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其機械性能往往不同。例如，金屬型澆鑄的毛坯，其強度高于用砂型澆鑄的毛坯，離心澆鑄和壓力澆

14、鑄的毛坯，其強度又高于金屬型澆鑄的毛坯。強度要求高的零件多采用鍛件，有時也可采用球墨鑄鐵件。選擇毛坯，應從本廠的現有設備和技術水平出發(fā)考慮可能性和經濟性。還應考慮利用新工藝、新技術和新材料的可能性，如精鑄、精鍛、 冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等。 用這些毛坯制造方法后，可大大減少機械加工量，有時甚至可不再進行機械加工，其經濟效果非常顯著。毛坯類型:毛坯是用來加工各種工件的坯料，毛坯主要有：鑄件，鍛件，焊件，沖壓件及型材等。該零件尺寸不大，而且零件屬于批量生產，根據技術要求，選擇零件材料為45鋼，由于生產數量為500件，生產類型屬于批量生產，考慮零件的力學性能及強度要求等因素，保證零件工作的

15、可靠，所以采用鍛造成型。2.4 基準面的選擇工藝規(guī)程的制定原則：按照先加工基準面，先面后孔、先粗后精的原則，布置工藝路線。先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小，又常與主要表面有位 置精度要求，所以一般放在主要表面的半精加工之后，精加工之前進行。先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工用作定位的平面和孔的端面，然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩(wěn)定可靠，利于保證孔與平面的位置精度，減小刀具的磨損，同時也給孔加工帶來方便。

16、基面先行 用作精基準的表面，要首先加工出來。所以，第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。例如，軸類零件頂尖孔的加工。定位基準有粗基準與精基準之分。在機械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經加工的表面作定位基準，則該表面稱為粗基準。在隨后的工序中，用加工過的表面作定位基準，稱為精基準。選擇各工序定位基準時，應先根據工件定位要求確定所需定位基準的個數，再接基準選擇原則選定每個定位基準。為使所選的定位基準能保證整個機械加工下藝過程的順利進行，通常應先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來?；娴倪x

17、擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。2.4.1 粗基準的選擇對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為粗基準。）粗基準的選擇，主要考慮如何保證加工表面與不加工表面之間的位置和尺寸要求，保證加工表面的加工余量均勻和足夠，以及減少裝夾次數等。具體原則有以下幾方面：如果零件上有一個不需加工的表

18、面，在該表面能夠被利用的情況下，應盡量選擇該表面作粗基準。如果零件上有幾個不需要加工的表面，應選擇其中與加工表面有較高位置精度要求的不加工表面作第一次裝夾的粗基準。如果零件上所有表面都需機械加工，則應選擇加工余量最小的毛坯表面作粗基準。同一尺寸方向上，粗基準只能用一次。粗基準要選擇平整、面積大的表面。2.4.2 精基準的選擇按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中

19、心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。選擇精基準首先考慮的是要保證加工精度，特別是加丁表面的相互位置精度。在此基礎之上，還要考慮使工件裝夾方便、可靠、準確。精基準的選擇一般應遵循以下原則：基準統(tǒng)一原則；互為基準原則；自為基準原則和便于裝夾原則。對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是由于孔的加工，使大端的中心孔消失，因此必須重新建立外圓的加工基面。選擇精基準首先考慮的是要保證加工精度，特別是加丁表面的相互位置精度。在此基礎之上，還要考慮使工件裝夾方便、可靠、準確

20、。精基準的選擇一般應遵循以下原則：基準統(tǒng)一原則；互為基準原則；自為基準原則和便于裝夾原則。對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是由于孔的加工，使大端的中心孔消失，因此必須重新建立外圓的加工基面，其方法如下：當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.5 零件表面加工方法的選擇零件表面的加工方法,首先取決于加工表面的技術要求。但應注意，這些技術要求不一定就是零件圖所規(guī)定的要求，有時還可能由于工藝上

21、的原因而在某方面高于零件圖上的要求。 如由于基準不重合而提高對某些表面的加工要求。 或由于被作為精基準而可能對其提出更高的加工要求。當明確了各加工表面的技術要求后，即可據此選擇能保證該要求的最終加工方法，并確定需幾個工步和各工步的加工方法。所選擇的加工方法，應該滿足零件的質量、良好的加工經濟性和高的生產效率的要求。為此，選擇加工方法時應該考慮下列各因素：1. 任何一種加工方法能獲得的加工精度和表面粗糙度都有一個相當大的范圍，但只有在某一個較窄的范圍才是經濟的，這個范圍的加工精度就是經濟加工精度。為此，在選擇加工方法時，應選擇相應的能獲得經濟加工精度的加工方法。2. 要考慮工件材料的性質。3.

22、要考慮工件的結構形狀和尺寸大小。4. 要考慮生產率和經濟性要求。大批大量生產時，應采用高效率的先進工藝。甚至可以從根本上改變毛坯的制造方法，可減少機械加工的勞動量。5. 要考慮工廠或車間的現有設備情況和技術條件.選擇加工方法時應充分利用現有設備,挖掘企業(yè)潛力,發(fā)揮工人的積極性和創(chuàng)造性。但也應考慮不斷改進現有的加工方法和設備，采用新技術和提高工藝水平。2.6 加工順序的安排零件表面的加工方法確定之后，就要安排加工的先后順序，同時還要安排熱處理、檢驗等其他工序在工藝過程中的位置。零件加工順序安排得是否合適，對加工質量、生產率和經濟性有較大的影響。（一） 加工階段的劃分零件加工時，往往不是依次加工完

23、各個表面，而是將各表面的粗、精加工分開進行，為此，一般都將整個工藝過程劃分幾個加工階段，這就是在安排加工順序時所應遵循的工藝過程劃分階段的原則。按加工性質和作用的不同，工藝過程可劃分如下幾個階段：1. 粗加工階段這階段的主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準，因此主要是提高生產率問題。2. 半精加工階段這階段的作用是為零件主要表面的精加工作好準備，并完成一些次要表面的加工。3. 精加工階段對于零件上精度和表面粗糙度要求（精度在IT7級或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，還要安排精加工階段。這階段的主要任務是提高加工表面的各項精度和降低表面粗糙度。（二） 機械加工順序的安排

24、一個零件上往往有幾個表面需要加工， 這些表面不僅本身有一定的精度要求，而且各表面間還有一定的位置要求。為了達到這些精度要求，各表面的加工順序就不能隨意安排，而必須遵循一定的原則，這就是定位基準的選擇和轉換決定著加工順序，以及前工序為后續(xù)工序準備好定位基準的原則。1. 作為精基準的表面應在工藝過程一開始就進行加工，因為后續(xù)工序中加工其他表面時要用它來定位。即“先基準后其它”。2. 在加工精基準面時，需要用粗基準定位。在單件、小批生產、甚至成批生產中，對于形狀復雜或尺寸較大的鑄件和鍛件，以及尺寸誤差較大的毛坯，在機械加工工序之前首先應安排劃線工序，以便為精基準加工提供找正基準。3. 精基準加工好以

25、后，接著應對精度要求較高的各主要表面進行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需要進行光整加工。4. 在重要表面加工前，對精基準應進行一次休整，以利于保證重要表面的加工精度。5. 對于容易出現廢品的工序，精加工和光整加工可適當放在前面， 某些次要小表面的加工可放在其后。 三、工藝分析及制訂3.1 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(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。在生產綱領已經確定為中批生產的條件下，考慮采用普通機床以及部分高效專用機床，配以專用夾具，多用通用刀具，萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應

26、當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。序號加工方法加工面1下料根據毛坯圖鍛造2粗銑粗銑六方外形各加工面3熱調質4鏜粗精鏜主孔，銑螺紋，切槽5鉗清理，去毛刺6磨磨安裝面7鉆鉆各安裝孔，攻螺紋，去毛刺8熱鍍鋅9檢檢驗入庫 該方案采用先面后孔，先外后內，先主后次，工序集中的工序原則編排。3.2機床及工藝裝備的選擇 （1）選用機床設備參數：XH714型加工中心，是x,y,z三軸伺服直聯控制半閉環(huán)立式加工中心,三軸分為硬軌和(選配:滾動直線導軌)兩種,導軌負載大,跨距寬,精度高,結構及外形尺寸緊湊合理,主軸為伺服電機通過同步帶驅動。能夠實現對各種盤類,板類,殼體,凸輪,模具等復雜零件一次裝夾,可完成鉆

27、,銑,鏜,擴,鉸,剛性攻絲等多種工序加工,適合于多品種,中小批量產品的生產,能滿足對復雜,高精度零件的加工?？膳涞谒男D軸,以滿足特殊零件的加工要求。 （2）選用機床刀具參數： （3）選用機床夾具：平口鉗。 （4）選用量具：游標卡尺，螺紋塞規(guī)，粗糙度儀，內徑量表。3.3加工余量及工序尺寸的確定加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。根據上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：加工表面粗加工半精加工精加工工序余量工序尺寸表面粗糙度工序余量工序尺寸表面粗糙度工序余量工序尺寸表面粗糙度2.5¢36.5H11Ra6.31¢37.5H9

28、Ra3.20.55Ra12.52.5¢36.5H11Ra6.31¢37.5H9Ra3.2Ra6.31.445H11Ra6.3147H9Ra3.20.5Ra1.62122Ra12.52125H11Ra12.516.8¢6.8H11Ra12.5Ra6.34.8¢4.8H11Ra12.50.2Ra6.313Ra12.516Ra12.522¢22H11Ra12.52Ra6.3四、切削用量的確定及工序卡的編制數控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉速、背吃刀量及進給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度；并充分發(fā)揮機床的性能，最大限度提高生產率，降低成本。 1 主軸轉速的確定主軸轉速應根據允許的切削速度和工件（或刀具）直徑來選擇。其計算公式為：n=1000v/D，式中 v-切削速度，單位為m/min，由刀具的耐用度決定； n- -主軸轉速，單位為 r/min； D-工件直徑或刀具直徑，單位為mm。 計算的主軸轉速n最后要根據機床說明書選取機床有的或較接近的轉速。