中北大學(xué)容積式壓縮機(jī)閥體課程設(shè)計任務(wù)書

1、零件圖毛坯圖說明：本課程設(shè)計是小批量生產(chǎn)，大家注意了，具體如下。目錄1.前言22.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定22.1零件的作用22.2零件的技術(shù)要求22.3零件的工藝分析32.4零件的生產(chǎn)類型43.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖43.1選擇毛坯43.2確定公差等級和余量等級43.3鑄件毛坯的尺寸53.4設(shè)計毛坯圖64.選擇加工方法，制定工藝路線64.1定位基準(zhǔn)的選擇64.2表面加工方法的確定64.3加工階段的劃分74.4工序的集中與分散74.5工序順序的安排84.6確定工藝路線85.工序設(shè)計85.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備85.2確定工序尺寸96.確定切削用量及基本時間106.1工序切削

2、用量及基本時間的確定106.2工序的切削用量及基本時間的確定126.3工序的切削用量及基本時間的確定136.4工序的切削用量及基本時間的確定146.5工序的切削用量及基本時間的確定156.6工序的切削用量及基本時間的確定156.7工序的切削用量及基本時間的確定166.8工序的切削用量及基本時間的確定176.9工序的切削用量及基本時間的確定187.設(shè)計小結(jié)181.前言機(jī)械制造工程工藝規(guī)程設(shè)計課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造工程原理，并進(jìn)行了生產(chǎn)工藝實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。這次課程設(shè)計的目的是培養(yǎng)我們分析和解決生產(chǎn)技術(shù)問題的能力，使之初步掌握設(shè)計工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的基本方法，并鞏固、深

3、化已學(xué)得的理論知識，進(jìn)一步培養(yǎng)我們熟悉和運(yùn)用有關(guān)圖冊、圖表等技術(shù)資料的能力，訓(xùn)練我們識圖、制圖、運(yùn)算及編制技術(shù)文件的基本技能，為今后的畢業(yè)設(shè)計和未來的生產(chǎn)工作打下良好的基礎(chǔ)。2.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1零件的作用該閥體應(yīng)用在大型機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)中，閥體是以左端面上的4個14mm的通孔和4個M8mm的螺紋孔固定連接的。閥孔套是用來裝閥芯和其它一些液壓零件的。該零件的主要工作表面為閥體兩端面、閥軸孔48H7(+00.025)mm和54H7(+00.030)mm，閥體中有好多孔，為了確保裝進(jìn)閥體的零件具有準(zhǔn)確的位置，對孔的內(nèi)表面加工精度要求較高，可以保證良好的可靠性和穩(wěn)定性。大凸臺端面

4、到軸孔的中心軸線大中心距為68mm，小凸臺端面到軸孔的中心軸線大中心距為55mm，414 EQS背面刮平26mm。在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)予以保證。2.2零件的技術(shù)要求零件圖見附圖，閥體技術(shù)要求表見表1。表1閥體技術(shù)要求表加工表面尺寸（mm）精度等級表面粗糙度Ra/m閥體左端面233.5IT106.3閥體右端面233.5IT116.3大凸臺端面68IT1212.5小凸臺端面55IT1212.560mm60IT106.348mm48H7(+00.025)IT73.254mm54H7(+00.030)IT73.270.6mm70.6H11(+00.19)IT116.314414 EQSIT1212.

5、5M84M8-6H EQSIT1212.5M48M482-6HIT73.2C1C1IT73.2M60M602-6HIT73.2C2C2IT1312.5M18M181.5-6HIT1312.5閥體中有好多孔，為了確保裝進(jìn)的軸具有準(zhǔn)確的位置，對孔的內(nèi)表面加工精度要求較高，可以保證良好的可靠性和穩(wěn)定性。大凸臺端面到軸孔的中心軸線大中心距為68mm，小凸臺端面到軸孔的中心軸線大中心距為55mm，414 EQS背面锪平26mm。綜上所述，閥體的各項技術(shù)要求制訂較為合理。2.3零件的工藝分析通過對該零件的重新繪制，對零件進(jìn)行分析，該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件，主體部分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心，但是在外圓上附有兩個尺寸

6、不同的凸臺，二者軸線之間角度為90度，回轉(zhuǎn)中心在同一徑向平面上。該零件除主要工作表面（閥體兩端面、孔48H7(+00.025) mm和孔54H7(+00.030) mm）外，其余表面加工精度均較底，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。閥體三維實(shí)體圖2.4零件的生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計要求可知：Q=200件/年，n=1件/臺;結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和廢品率分別取為5%和1%。代入機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南的公式（2-1）得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=200

7、*1*（1+5%）*（1+1%）=212.1件/年零件是容積式壓縮機(jī)上的閥體，總體尺寸適中，查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南的表2-1可知其為輕型零件，生產(chǎn)類型為小批生產(chǎn)。3.選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖3.1選擇毛坯最常用的毛坯種類有鑄件毛坯和鍛件毛坯，用于鑄造的材料有灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、有色金屬等。由于閥體是軸孔類零件，且材料是灰鑄鐵，因此可確定為鑄件毛坯。閥體的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類型屬于小批生產(chǎn)，孔較多且加工精度不高，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用熔模鑄造。3.2確定公差等級和余量等級參見機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量按GB/T 64141999確定。

8、根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南的表5-1的內(nèi)容，按照熔模鑄造（水玻璃），確定毛坯鑄件的公差等級CT為8級，機(jī)械加工余量等級MA為E級。由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南的表5-4，根據(jù)零件尺寸和機(jī)械加工余量等級，確定毛坯鑄件機(jī)械加工余量。根據(jù)毛坯鑄件的公差等級和零件尺寸，確定毛坯鑄件的尺寸公差。對于毛坯尺寸直徑小于30mm的孔，在毛坯上應(yīng)為實(shí)心。3.3鑄件毛坯的尺寸對閥體的零件圖進(jìn)行了分析和計算，可大致確定鑄件外廓包容的長度、寬度和高度，確定鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，如下表2所示：表2閥體鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量項目機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm閥體左端面1.42235

9、.9閥體右端面1.42235.9中心距680.71.669.5中心距550.41.456.5孔徑600.41.458.5孔徑480.41.446.5孔徑540.41.452.5孔徑70.60.71.668.4M48(46.701)0.41.445.201M60(58.701)0.41.457.201孔140.41.10M80.410M180.4103.4設(shè)計毛坯圖由表1-2的結(jié)果所得，繪制毛坯圖，見附圖。4.選擇加工方法，制定工藝路線4.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。（1）精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)閥體的技術(shù)要求和裝配要求，對閥體類零件，通常選擇一面兩

10、孔作為精基準(zhǔn)，該閥體選底面和兩孔，一孔為閥體86mm的孔和閥體左端面作為精基準(zhǔn)。閥體上的好多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。軸孔86是鑄造出來的，先加工60mm的孔，可以保證其加工精度的要求，86mm的軸孔的中心軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工48H7(+00.025)mm的軸孔，不僅可以保證加工精度的要求，還可以保證54H7(+00.030)mm加工精度的要求，接著又可保證大凸臺75mm的端面到中心軸線的中心距68和小凸臺32mm的端面到中心軸線的中心距55。另外，為了保證夾緊穩(wěn)定可靠，可選擇安裝銷釘固定。（2）粗基準(zhǔn)的選擇選擇閥體的右端面作粗基準(zhǔn)，以便加工左端

11、面和M48mm孔和M18mm的孔。4.2表面加工方法的確定根據(jù)閥體各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3所示：表3閥體各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra /m加工方案閥體右端面IT116.3粗車閥體左端面IT106.3粗車-半精車大凸臺端面IT1212.5锪小凸臺端面IT1212.5锪60mmIT106.3粗鏜48H7(+00.025)IT73.2粗鏜半精鏜54H7(+00.030)IT73.2粗鏜半精鏜M60IT1312.5車螺紋70.6mmIT116.3粗車M18IT1312.5鉆 攻螺紋M48IT1312.5車螺紋414 EQSIT1312.5

12、鉆4M8-6H EQSIT1312.5攻螺紋4.3加工階段的劃分閥體的外表面加工質(zhì)量要求達(dá)到了6.3m，內(nèi)表面加工質(zhì)量要求較高，達(dá)到了3.2m，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使其后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度和垂直度的要求。然后粗車閥體的左右端面和大凸臺端面，在半精加工階段，完成左端面的半精車加工和鉆，完成48H7(+00.025)mm的軸孔和54H7(+00.030)mm的軸孔內(nèi)表面，達(dá)到精度等級要求。4.4工序的集中與分散閥體的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，可采用萬能機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使

13、工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。4.5工序順序的安排（1）機(jī)械加工工序1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)閥體的端面和60孔及48H7(+00.025)mm和54H7(+00.030)mm的軸孔。2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序閥體的右端面，再以粗加工的右端面為基準(zhǔn)，后加工精基準(zhǔn)發(fā)閥體的左端面。3）遵循“先主后次”原則，先加工閥體主要表面端面和孔及定位軸孔，后加工次要表面階梯孔和一些不重要的表面。4）遵循“先面后孔”原則，先加工其右端面、左端面、大小凸臺端面，再加工軸孔。（2）熱處理工序閥體

14、的材料是灰鑄鐵（HT300），硬度和脆性較大，容易變形和開裂，通過退火消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削加工性，通過表面淬火，提高耐磨性。（3）輔助工序粗加工閥體的底面和各個端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述減閥體工序安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工主要表面精加工。4.6確定工藝路線綜合考慮了工序順序的安排，閥體的工藝路線見加工工藝過程卡片。5.工序設(shè)計5.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的的工序選擇機(jī)床工序、是粗車、精車和粗鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批生

15、產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，選用最常用的C620-1型臥式車床即可（表5-55）。工序?yàn)榫M孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，由于要求的精度較高，表面粗糙數(shù)值較小，需選用較精密的車床才能滿足要求，因此選用C616A型車床（表5-55）。工序、為鉆孔和攻螺紋，可采用專用的分度夾具在立式鉆床上加工，故選Z525立式鉆床（表5-64）。（2）選擇夾具本零件除了鉆孔和攻螺紋等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可，前四道車床工序用三爪自定心卡盤。（3）選擇刀具 根據(jù)不同的的工序選擇刀具在車床上加工的工序，一

16、般都選用硬質(zhì)合金和鏜刀。加工零件材料為HT300采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工用YG6 90車刀，精加工用YG6 90精車刀，鏜孔用YG6鏜刀，車螺紋用YG6螺紋車刀，為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB5343.11985，GB5343.21985）。車槽刀宜選用高速鋼。鉆4*14的孔和鉆-精鉸18的孔可用高速鋼直柄麻花鉆。（4）選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，孔加工較多，除了車端面、凸臺，其他均采用卡尺和塞規(guī)，終檢用塞規(guī)、卡尺、百分卡等。 5.2確定工序尺寸本零件加工表面多為圓柱面，圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工

17、序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下表。加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差經(jīng)濟(jì)精度粗半精精粗半精精粗半精精左端面1.41.0-IT11IT10601.5-IT1148H71.00.5-IT11IT7左70.6H112.2-IT11右端面2.4-IT1154H71.00.5-IT11IT7右70.6H112.2-IT11M60*2-6H0.70.50.3IT11IT8IT64*140-IT12260-IT124*M8-6H0-IT12751.5-75IT12M48*2-6H0.70.50.3IT11

18、IT8IT6321.1-32IT12M18*1.50-IT126.確定切削用量及基本時間切削用量包括背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。確定順序是先確定、再確定。6.1工序切削用量及基本時間的確定（1）切削用量 本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、沉孔、鏜孔及倒角）。已知加工材料為HT300，=（19030）HB，鑄件；機(jī)床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中。確定粗車左端面233.5的切削用量。所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)表5-112，由于C620-1車床的中心高為200mm（表5-55），故選刀桿尺寸,刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-113，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽倒棱形前刀面，前角

19、=12o,后角=6o,主偏角=90o,副偏角=10o,刃傾角=0o,刀劍圓弧半徑=0.8mm。.確定背吃刀量 粗車單邊余量為1.4mm，即=1.4mm。.確定進(jìn)給量 根據(jù)表5-114，在粗車HT300、刀桿尺寸為、3mm、工件尺寸直徑為100400mm時，=0.81.4mm/r,按C620-1車床進(jìn)給量（表5-57），選擇=1mm/r。.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后表面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。.確定切削速度 根據(jù)表5-121，當(dāng)用YG6硬質(zhì)合金車刀加工=（19030）HB、1.8mm、1.0mm/r時，切削速度=80m/min。切削速度的修正

20、系數(shù)為=0.8，=1.0，=0.81？，=1.15，=1.00（表2-9），故=59.616 =1000/=118.6r/min按C620-1車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇=120r/min，則實(shí)際切削速度=60.29m/min。最后確定的切削用量為=1.4mm，=1mm/r，=120r/min，=60.29m/min確定粗車70.6H11的沉孔。采用車左端面的刀具加工這個沉孔，加工余量可一次走到切除，=2.2，=0.71mm/r，=305r/min，=67.65m/min確定粗鏜60孔的切削用量。 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。.確定背吃刀量 雙邊余量為1.5mm，顯然

21、為單邊余量，=0.75mm。.確定進(jìn)給量 根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜HT300、鏜刀直徑為20mm、當(dāng)2mm、鏜刀伸出長度為100mm時，=0.30.4mm/r，按C620-1車床的進(jìn)給量（表5-57），選擇=0.35mm/r。.確定切削速度 按表2-8的計算公式確定。 式中，=189.8，=0.2，=0.15，=0.20，T=60min，=0.9，則 =97.1m/min =517.3r/min按C620-1車床的轉(zhuǎn)速，選擇480r/min。=90.5m/min。 確定粗鏜48H7的內(nèi)孔，采用粗鏜60的內(nèi)孔的刀具加工，鏜刀直徑為25mm，鏜刀伸出長度為125mm.。=0.5mm，=0.5mm/

22、r，= 46m/min，=305r/min（2）基本時間粗車左端面的時間。根據(jù)表2-24，車端面基本時間為式中，=80，=2，=3，=5 ，=1mm/r，=120r/min，=1 =45s粗車70.6H11的沉孔的時間。=3.8s粗鏜60的時間=17.9s粗鏜48H7的內(nèi)孔的時間=80.9s6.2工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量確定半精車左端面233.5的切削用量.確定背吃刀量 =1.0mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =92.94m/min，=185r/min確定半精鏜48*2的內(nèi)孔的切削用量.確定背吃刀量 =0.5mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.

23、確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =114.55m/min，=760r/min確定車倒角的切削用量 .確定背吃刀量 =0.5mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =69.08m/min，=480r/min（2）基本時間半精車左端面233.5的時間 =59s半精鏜48*2內(nèi)孔的時間 =11s車倒角的時間 =1s6.3工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量確定粗車右端面233.5的切削用量.確定背吃刀量 =2.4mm.確定進(jìn)給量 =1mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =60.29m/min，=150r/min確定70.6H11的沉孔的切削用量.確定背吃刀量 =2.2mm.確

24、定進(jìn)給量 =0.71mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =67.65m/min，=305r/min確定粗鏜60的切削用量.確定背吃刀量 =0.35mm.確定進(jìn)給量 =0.35mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =90.5m/min，=480r/min確定54H7內(nèi)孔的切削用量.確定背吃刀量 =0.5mm.確定進(jìn)給量 =0.35mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =51.74m/min，=305r/min（2）基本時間粗車右端面233.5的時間 =45s70.6H11的沉孔的時間 =3.8s粗鏜60的時間 =17.9s54H7內(nèi)孔的時間 =34.8s6.4工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削

25、用量確定半精鏜60的切削用量.確定背吃刀量 =0.25mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =113.04m/min，=600r/min確定精鏜60的切削用量.確定背吃刀量 =0.15mm.確定進(jìn)給量 =0.3mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =143.26m/min，=760r/min確定半精鏜54H7內(nèi)孔的切削用量.確定背吃刀量 =0.25mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =113.04m/min，=600r/min確定車倒角的切削用量 .確定背吃刀量 =0.5mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =69.08m

26、/min，=480r/min（2）基本時間半精鏜60的時間 =13.6s精鏜60的時間 =17.9s半精鏜54H7內(nèi)孔的時間 =12.4s車倒角的時間 =1s6.5工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量 確定車M60*2-6H的螺紋的切削用量.確定背吃刀量 =1.08mm.確定進(jìn)給量 =2mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =45m/min，=230r/min（2）基本時間 車M60*2-6H的螺紋的時間 =11s6.6工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量確定鉆4*14孔的切削用量.確定背吃刀量 =7mm.確定進(jìn)給量 =0.2mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =59.79m/m

27、in，=1360r/min確定锪平26的切削用量.確定背吃刀量 =13mm.確定進(jìn)給量 =0.15mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =22.2m/min，=272r/min確定攻4*M8-6H的螺紋孔的切削用量.確定背吃刀量 =4mm.確定進(jìn)給量 =1mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =9.8m/min，=390r/min（2）基本時間鉆4*14孔的時間 =20s锪平26的時間 =8s攻4*M8-6H的螺紋孔的時間 =3s6.7工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量確定粗鏜48的內(nèi)孔的切削用量 .確定背吃刀量 =0.35mm.確定進(jìn)給量 =0.35mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =90.5m/min，=480r/min確定半精鏜48的切削用量.確定背吃刀量 =0.25mm.確定進(jìn)給量 =0.5mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =114.55m/min，=760r/min確定精鏜48的切削用量 .確定背吃刀量 =0.15mm.確定進(jìn)給量 =0.3mm/r.確定切削速度 、主軸轉(zhuǎn)速 =144.01m/min，=955r/min（2）基本時間粗鏜48的內(nèi)孔的時間 =20s半精鏜48的時間 =11s精鏜48的時間 =11.7s6.8工序的切削用量及基本時間的確定（1）切削用量確定粗車75端面的切削用量 .確定背吃刀量 =0.75