机械制造技术课程设计-阀体零件的工艺规程及钻φ16孔夹具设计.docx

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1、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、

2、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessingholejigdesignisincludesthecomp

3、onentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunit目录序言一零件的分析1.1 零件的作用1.2 零件的工艺分析二.工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式2.3 制定工艺路线2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.5 确定切削用量及基本工时12223577143.1 问题的提出3.2 定位基准的选择3.3 定位元件的设计3.4 切削力和夹紧力的计算3.5 定位误差分析3.6 夹具设计及操作的简要说明结谢参考文献错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签

4、。错误!未定义书签。错误!未定义书签。182021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

5、定位,夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，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，

6、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

7、难免有缺点错误，敬请老师们批评二.工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式由于零件成批生产，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，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虑也是应该的。2.2 基面的选择粗基准选择应当满足以下要求：(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导

8、轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。(3)应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4)应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。(5)粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取端面和外圆作为定位基准。精基准的选择应满足以下原则：(1) “基准重

9、合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。(2)“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3)“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。(5)所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的12孔和一端面为定位精基准,加工其它表面及孔。主要考虑精基

10、准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案:方案一工序号工名序称工序内容1铸造铸造2时效处理时效处理3铳铳前端面4铳铳后端面5钻钻2.12孔6镶粗镶54孔7钻钻扩钱30H7和16H6孔8钻钻3-M3螺纹孔9镖精镖54孔10检验检验11入库入库方案

11、二工工名工序内容序号序易1铸造铸造2时效处理时效处理3钻钻2.中12孔4铳铳前蟒5铳铳后端面6镇粗镇54孔7钻钻扩校30H7和16H6孔8钻钻3-M3螺纹孔9精镶54孔10检验检验11入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一先加工端面，然后加工孔，再利用加工好的孔作为定位基准，加工其他各个工序，工序安排紧凑合理，可以更好的保证加工精度要求和位置度要求。而方案二先加工孔，再加工端面，违背了先面后孔的基本原则，不能保证加工精度要求，综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下工序号工名序称工序内容1铸造铸造2时效处理时效处理3铳铳前端面4铳铳后端面5钻钻2-612孔6链粗链54孔7钻钻扩校中30H

12、7和16H6孔8钻钻3-M3螺纹孔9链精镇54孔10检验检验11入库入春2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、阀体的端面由于阀体端面要与其他接触面接触，查相关资料知余量留2mm比较合适。3、阀体的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为2mm2.5 确定切削用量及基本工时工序：铳前端面1 .选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铳刀，刀片采用YG8,ap=.5nn,J0=35mm,v=125mmin,Z=4。2 .决

13、定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap=1.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据X51型铳床说明书，其功率为为75kw,中等系统刚度。根据表查出=0.2mm齿，则100Ov10001250,.n=663.48r/mintd乃X35按机床标准选取心,=750mindnwV =1000507501000=141.3/7?/min当nw=750rmin时fm=f=0.24750=600nvnIr按机床标准选取fm=600/厂3）计算工时切削工时：I=85mm,I、=9mm,I、=3mm,则机动工时为ii=85+9+3=o,6467min750x0.2工序：粗链中54孔1.加工

14、条件加工要求：专堂孔54mm机床：卧式馍床T616刀具：弯头镶刀2.计算切削用量查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得V=25mmmin=O07mmzclp-9.6mmn=1000v=1000x25=147r/mhi3.14J3.1454根据T616镇床说明书，取w=150rmin切削工时：L=2mmTm=-=-=0.190min”vf1500.07工序：钻2-中12孔机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻121）进给量取 f=().13mmr2）切削速度V=2434mmin.取 V=I5mmin3）确定机床主轴转速Vg二100015%398r/mindw12刀具：弯头镶刀2.计算切削用量查简明手册表4.2-19和4.2-20,4.2-21得V=25mmm