畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）閥蓋2的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、 題 目 名 稱(chēng)： 閥蓋2的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 理工分院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱(chēng) 副教授 最終評(píng)定成績(jī)： 摘要零件的加工工藝編制，在機(jī)械加工中占有非常重要的地位，零件工藝編制得合不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。閥蓋零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車(chē)削和磨削?？准庸し椒ǖ倪x擇比較復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長(zhǎng)徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對(duì)于精度要求較高

2、的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的閥蓋，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道工序加工。在機(jī)床上對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為保證工件加工精度，首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置，然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件在正確位置上固定不動(dòng)，這一任務(wù)就是由機(jī)床夾具完成。對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)，應(yīng)盡量使用通用夾具，這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾，所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間，并且操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，也難以保證加工精度，為此需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。abstrctis the components craft establishment, holds th

3、e very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. therefore th

4、is both in the machine-finishing profession are the important links.sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. the outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. the hole processing methods

5、 choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. often must use several different methods regarding the accuracy requir

6、ement high hole to carry on the processing in order. this designs bonnet, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on four working procedure processing.when the eng

7、ine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, th

8、is duty is completes by the engine bed jig. regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. but because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefor

9、e time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.key word: craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.目錄第一章 緒論11.1選題背景、目的

10、和意義11.2機(jī)械加工工藝現(xiàn)狀11.3主要設(shè)計(jì)思路和內(nèi)容21.4預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果2第二章 閥蓋工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定32.1閥蓋的用途32.2閥蓋的技術(shù)要求32.3審查閥蓋的工藝性52.4確定閥蓋的生產(chǎn)類(lèi)型5第三章 確定毛坯，繪制毛坯簡(jiǎn)圖63.1選擇毛坯63.2確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量63.3繪制毛坯簡(jiǎn)圖7第四章 擬定閥蓋工藝路線(xiàn)8 4.1定位基準(zhǔn)的選擇8 4.2表面加工方法的確定10 4.3加工階段的劃分14 4.4工序集中與分散14 4.5 工序順序的安排154.6確定工藝路線(xiàn)17第五章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用20 5.1機(jī)床設(shè)備的選用205.2 工藝裝備的選用20第六章 加工余量

11、、工序尺寸和公差的確定216.1 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定216.2 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定226.3 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定236.4 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定 256.5 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定27 6. 6 六角螺母的加工余量、工序尺寸和公差的確定第七章切削用量計(jì)算 327.1切削用量的選擇327.2具體切削用量的計(jì)算33第八章 鉆孔工序夾具的設(shè)計(jì) 368.1夾具設(shè)計(jì)的目的368.2設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 378.3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)388.4對(duì)刀導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)418.5鉆模板設(shè)計(jì)428.6夾具體設(shè)計(jì) 43 小結(jié) 43結(jié)論 44參考文獻(xiàn) 45致謝 4

12、6第一章 緒論1.0 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)的總結(jié)，同時(shí)我們也得到了鍛煉。能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及相關(guān)的基本理論知識(shí)，以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確的分析和解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊和工藝路線(xiàn)地合理擬定，從而保證零件制造的質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)夾具的工藝，進(jìn)一步提高了我們的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能力，制圖，畫(huà)圖的動(dòng)手能力可以使我們?nèi)S，二維制圖能力得到鍛煉，生產(chǎn)實(shí)踐是邁出大學(xué)校園前一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，一個(gè)基本的教學(xué)環(huán)節(jié)，主要目的是讓我們把書(shū)本上的理論知識(shí)和實(shí)際生活的生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，為以后的工作奠定一定的基礎(chǔ)。1.1主要設(shè)計(jì)思路和內(nèi)容一、本課體的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括： 對(duì)閥蓋零

13、件的使用及技術(shù)條件進(jìn)行分析；閥蓋零件材料以及毛坯的選擇；閥蓋零件加工工藝及熱處理工藝的確定； 工序余量、工差、尺寸鏈的計(jì)算；主要表面切削用量的計(jì)算。具體技術(shù)路線(xiàn)是： 調(diào)研，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解目前閥蓋零件加工工藝狀況。 通過(guò)分析閥蓋零件使用及技術(shù)條件，選擇材料及毛坯； 確定閥蓋零件加工工藝，確定工序尺寸、工序公差、切削用量，并繪制詳細(xì)的加工工藝卡片，最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。1.4預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果(前期分析)鑄造方法：砂型鑄造。在砂型模板上鑄造出閥蓋的基本輪廓尺寸后，再在機(jī)床上車(chē)出。(該工件只需要在車(chē)床上加工即可，先粗車(chē)大小兩個(gè)端面，1先把大端面裝夾在車(chē)床的三爪卡盤(pán)上，車(chē)出較小的端面（先粗車(chē)，再精車(chē)，）

14、，然后再以車(chē)好的較小端面為基準(zhǔn)，裝夾在三爪卡盤(pán)上，車(chē)出較大端面，（先粗車(chē)，再精車(chē)）（因?yàn)轭}目給出的閥蓋對(duì)兩端面的精度要求不高，）然后繼續(xù)以小端面裝夾在車(chē)床上，對(duì)閥蓋中心車(chē)出大小孔。（閥蓋在砂型鑄造的時(shí)候，因?yàn)橹虚g孔比較大，所以在鑄造的時(shí)候，可以先鑄出30的孔，以便減小車(chē)床的加工量。）然后再根據(jù)30的孔進(jìn)行擴(kuò)孔即可。)，該零件的材料為鑄剛。完成零件工藝的分析，工藝參數(shù)計(jì)算與分析， 確定最佳工藝方案 ，對(duì)設(shè)備的選擇及驗(yàn)算，對(duì)零件的設(shè)計(jì)；完成設(shè)計(jì)書(shū)的編寫(xiě)；完成工藝卡片的制作和夾具裝配圖繪制；完成論文綜述和英文資料翻譯。通過(guò)課題的設(shè)計(jì)鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用

15、材料；掌握夾具設(shè)計(jì)的基本方法和機(jī)械零部件設(shè)計(jì)的基本程序和方法；掌握機(jī)械加工工藝的制定過(guò)程，對(duì)一般的制造過(guò)程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設(shè)計(jì)軟件，并能熟練運(yùn)用二維及三維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)；定的機(jī)械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達(dá)到圖紙的各項(xiàng)技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)得到全面總結(jié)和鞏固，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過(guò)的知識(shí)，為將來(lái)的工作奠定一個(gè)良好基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)閥蓋零件的新型加工工藝，大大的改善原有的加工工藝及加工精度，更好的保證了產(chǎn)品質(zhì)量，很好的提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。第二章 閥蓋工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定2.1閥蓋的用途 閥蓋的種類(lèi)很多，用途也很廣。閥蓋的一端可以是封閉的，用于變速

16、箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵進(jìn)入箱體內(nèi)，起密封作用，具有一定的強(qiáng)度，防止內(nèi)部的流體流出；也可用于固定軸承，起到軸向定位的作用給閥桿定位，保證閥桿正常傳動(dòng)開(kāi)關(guān)，本設(shè)計(jì)中的閥蓋，其內(nèi)部有的螺紋可以起到定位軸的零件作用。2.2閥蓋的技術(shù)要求由零件圖2-1可以看出，該閥蓋的結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，加工表面也不多，加工精度要求也不高，但主要注意其位置精度要求。圖2-1 閥蓋零件圖圖2-2 閥蓋零件圖表2-1：閥蓋技術(shù)要求表加工尺寸及公差工序鑄件毛坯(孔35mm兩端面）粗銑二端面加工前尺寸最大51.3最小50加工后尺寸最大51.348.29最小5047.61加工余量（單邊）1最大2.3最小0.71加工公差（

17、單邊）+0.7-0.3-0.22/22.2.2 加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求表面粗糙度反映的是零件被加工表面上的微觀幾何形狀誤差。它主要由加工過(guò)程中刀具和零件表面間的摩擦、切削分離時(shí)表面金屬層的塑性變形以及工藝系統(tǒng)的高頻振動(dòng)等原因形成的。從零件圖上可知表面粗糙度有ra12.5um, ra6.3um。對(duì)表面質(zhì)量的要求不高。熱處理及其它要求（如動(dòng)平衡、未注圓角、去毛刺、毛坯要求等）。由零件的技術(shù)要求可知，該零件的毛坯為鑄件，零件要求 退火處理。2.4 確定閥蓋的生產(chǎn)類(lèi)型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為：n=qn（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量q為臺(tái)/年, 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為n件

18、/臺(tái)，零件備品率為a%，零件廢品率為b%。從初始資料和計(jì)算結(jié)果可知，該零件為中批生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該零件年產(chǎn)量5000件，屬于大批大量生產(chǎn)批次。第三章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖3.1 選擇毛坯零件材料為灰鑄鐵ht200，在工作時(shí)閥蓋在某些場(chǎng)面要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過(guò)程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強(qiáng)度，因此應(yīng)該選擇鑄件毛坯。由于零件的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)綱領(lǐng)達(dá)到大批生產(chǎn)水平，考慮到零件不加工表面的形狀，可以采用砂型鑄造脫箱射壓式成型，這對(duì)于提高生產(chǎn)率，減少切削加工的勞動(dòng)量，保證加工精度，都是有利的。3.2 確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量零件的分析零件的工藝分

19、析通過(guò)對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1.左右端面粗糙度為25；35孔粗糙度為12.5。35孔內(nèi)表面，粗糙度為12.5，20孔，粗糙度為25。2.41外圓面，粗糙度為25；50外圓，粗糙度為12.5，；50外圓右端面，粗糙度為12.5；53外圓右端面，粗糙度為25；53外圓，粗糙度為25；53外圓左端面，粗糙度為253.孔14h8，粗糙度為12.5；根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒(méi)有很難加工的孔，上

20、述各孔的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1. 毛坯的選擇該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學(xué)性能，保證零件工作可靠，故采用鑄造成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過(guò)確定加工余量后再?zèng)Q定。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：屬大批量生產(chǎn)。2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大量報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，

21、即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)?，F(xiàn)以零件的外圓35為主要的定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體毛坯的20孔為精基準(zhǔn)。3制定工藝路線(xiàn)方案一工序：粗銑最外端上下兩端面。工序：擴(kuò)、粗鉸35的孔。工序：锪鉆鍃平35內(nèi)表面。工序：鉆20的孔。工序：粗車(chē)41外圓面。工序：粗車(chē)、半精車(chē)50外圓右端面。工序：粗車(chē)、半精車(chē)50外圓。工序：粗車(chē)53外圓下端面。工序：粗車(chē)53外圓。工序：粗車(chē)53外圓上端面。 工序：粗車(chē)m36外螺紋。工

22、序：車(chē)倒角。工序xiii：鉆、粗鉸、精鉸28.5的孔。工序xiv：锪鉆鍃平28.5孔右端面。工序xv：鉆4-14孔。工序xvi：清洗。工序xvii:終檢。由【5】表10-8 鑄件機(jī)械加工余量表可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素：尺寸公差等級(jí)由【5】表10-6 成批大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)表 查得，該閥蓋零件的公差等級(jí)為ct810，選取為ct9。 尺寸公差由【5】表10-5 鑄件的尺寸公差數(shù)值 查得，該閥蓋零件的各尺寸公差。010mm1016mm1625mm2540mm4063mm1.5mm1.6mm1.7mm1.8mm2.0mm機(jī)械加工余量等級(jí) 由【5】表10-9

23、鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)選擇表 查得，該閥蓋零件的機(jī)加工余量等級(jí)為57，選擇7級(jí)。 機(jī)械加工余量由【5】表鑄件機(jī)械加工余量表 查得，該閥蓋零件的機(jī)加工余量為5.5mm。繪制閥蓋鑄造毛坯圖 由于該零件的加工性，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量及基本形狀，有部分面不用加工，用機(jī)械加工的方法無(wú)法達(dá)到，必須用鑄造滿(mǎn)足要求，因此，鑄造毛坯圖和零件圖一樣。 集合上一步查出數(shù)據(jù)，繪制毛坯圖如下：圖3-1 閥蓋毛坯圖第四章 擬定閥蓋工藝路線(xiàn)4.1、定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。 在工件工序圖中，用來(lái)確定本工序加工表面位置的

24、基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間，一般有兩次核對(duì)位置要求：一是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。 工件定位時(shí)，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點(diǎn)，線(xiàn)）稱(chēng)為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)的選擇，一般應(yīng)本著基準(zhǔn)重合原則，盡可能選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，工件在定位時(shí)，每個(gè)工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個(gè)自由度，分別是指：沿三坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度，和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率得到提高。否則，會(huì)使加工困難，甚至造成加工零件報(bào)廢1

25、）粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來(lái)選擇：(1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)。(2)若工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)。(3)若工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個(gè)

26、加工面為粗基準(zhǔn)。(4)選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒(méi)有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次。粗基面選擇：為了加工出上述精基面，很顯然，應(yīng)以外圓和一個(gè)端面作為粗基面，鏜，半精鏜內(nèi)孔。2）精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來(lái)方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來(lái)選擇：(1)基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來(lái)加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。(

27、3) 自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來(lái)作為定位基準(zhǔn)。(4) 互為基準(zhǔn)原則；對(duì)于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法。(5) 可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn)。 精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。選擇精基面時(shí)，首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問(wèn)題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇螺紋孔和端面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)該工件的特點(diǎn)和加工要求，選擇40孔和端面作為精基面。加工，和，螺紋外徑，5mm，18mm等主要尺寸以孔和左端面作為精面。這樣才能實(shí)現(xiàn)同軸度和位置的要求。對(duì)于4-4xr12和4xm10螺紋孔，有相互同軸度的位置要求，加工

28、四個(gè)孔時(shí)應(yīng)以40孔和大端面為精基準(zhǔn)。其余三個(gè)階梯外圓應(yīng)以40孔和已加工出的面作為精基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)周向定位。 4.2 加工方法的選擇首先確定零件主要表面最終工序的加工方法零件是由若干個(gè)基本表面組成的。由于零件的主要表面直接影響零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，所以應(yīng)首先確定其最終工序的加工方法。（1）工件材料的性質(zhì)加工方法的選擇，常受工件材料性質(zhì)的限制，例如淬火鋼淬火后應(yīng)采用磨削加工；而有色金屬磨削困難，常采用高速精密車(chē)削或金剛鏜進(jìn)行精加工。（2）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸外圓表面多采用車(chē)削或磨削，回轉(zhuǎn)體零件上較大直徑的孔亦可采用車(chē)削或磨削，箱體上孔徑較大或長(zhǎng)度較短的孔宜選用鏜削，孔徑較小時(shí)宜用鉸削。（3）各種加工方法所

29、能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度選定的加工方法應(yīng)能達(dá)到所需要的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟(jì)性的要求。在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝設(shè)備，以及標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)加工精度，簡(jiǎn)稱(chēng)經(jīng)濟(jì)精度。常用加工方案所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度。 表4-1 外圓表面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度【3】 表1-6外圓表面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗糙度ra/m適用范圍1粗車(chē)it11級(jí)以下5012.5適用于淬火以外的各種金屬零件加工2粗車(chē)-半精車(chē)it8106.33.23粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)it781.60.84粗車(chē)-半精車(chē)-

30、精車(chē)為-滾壓(或拋光)it780.20.0255粗車(chē)-半精車(chē)-磨削it780.80.4主要用于淬火鋼，但不宜用于有色金屬6粗車(chē)-半精車(chē)-磨削-精磨it670.40.17粗車(chē)-半精車(chē)-磨削-精磨-超精工it50.10.0128粗車(chē)-半精車(chē)-精磨-金剛石車(chē)it560.40.025主要用于要求較高的有色金屬9粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨-超精磨(鏡面磨削)it50.080.008主要用于淬火鋼，也用于未淬火鋼，但不宜于有色金屬10精車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨- 研磨it50.320.008表4-2 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度【3】表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗

31、糙度ra/m適用范圍1鉆it111212.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)坯，也用于加工孔徑1520mm5鉆擴(kuò)粗鉸精鉸it71.60.86鉆擴(kuò)鉸it693.20.327鉆擴(kuò)機(jī)鉸手鉸it51.250.088鉆擴(kuò)拉it7691.60.01大批量生產(chǎn) 中小零件的通孔（精度由拉刀的精度而定）9粗鏜（或擴(kuò)孔）it11120.080.008除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）it893.21.611粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（鉸）it781.60.812粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（浮動(dòng)鏜刀塊精鏜）it670.80.413粗鏜（擴(kuò)）半精鏜磨孔it780.80.2主要用于加

32、工淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜用于有色金屬14粗鏜（擴(kuò)）半精鏜粗磨精磨it670.20.115粗鏜半精鏜精鏜金鋼鏜it570.40.05主要用于精度要求高的有色金屬加工16鉆（擴(kuò)）粗鉸精鉸珩磨it570.20.025黑色金屬17鉆（擴(kuò)）拉珩磨18粗鏜半精鏜精鏜珩磨19以研磨代替上述方案中的珩磨it6級(jí)以上0.1表4-3平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度【3】表1-8 平面加工方案的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗糙度ra/m適用范圍1粗車(chē)it101112.56.3未淬硬鋼、鑄鐵有色金屬端面加工2粗車(chē)半精車(chē)it896.33.23粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)it681.60.84粗車(chē)半精車(chē)

33、磨削it790.80.2剛、鑄鐵端面加工5粗刨（粗銑）it111312.56.3不淬硬的平面加工6粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）it81112.53.27粗刨（粗銑）精刨（精銑）it796.31.68粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）精刨（銑）it683.20.639粗銑拉it690.80.2大量生產(chǎn)未淬硬的小平面10粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）寬刃刀精刨it670.80.2未淬硬鋼、鑄鐵及有色金屬工件11粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）精刨（精銑）寬刃刀低速精刨it50.80.1612粗刨（粗銑）精刨（精銑）刮研it560.80.113粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）精刨（精銑）刮研it560.80.041

34、4粗刨（粗銑）精刨（精銑）磨削it670.80.2淬硬或未淬硬的黑色金屬工件15粗刨（粗銑）半精刨（半精銑）精刨（精銑）磨削it560.40.216粗銑精銑磨削研磨it560.160.008表4-4各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度【3】表1-20各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度加工方法經(jīng)濟(jì)精度加工方法經(jīng)濟(jì)精度外圓表面粗車(chē)it1113內(nèi)孔表面鉆孔it1213半精車(chē)it810鉆頭擴(kuò)孔it11精車(chē)it78粗?jǐn)Uit1213細(xì)車(chē)it56精擴(kuò)it1011粗磨it89一般鉸孔it1011精磨it67精鉸it79細(xì)磨it56細(xì)鉸it67研磨it5粗拉毛孔it1011平面粗車(chē)端面it1113精拉it79精車(chē)端面it79粗鏜

35、it1113細(xì)車(chē)端面it68精鏜it79粗銑it913金剛鏜it57精銑it711粗磨it9細(xì)銑it69精磨it78拉it69細(xì)磨it6粗磨it710研磨it6精磨it69細(xì)磨it57研磨it5基于上述要求，將重要的表面的加工方法列于如下表4-5：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度等級(jí)ra/ m最終加工方案?jìng)渥it81.6鉆粗鉸精鉸【3】表1-7b6h3.2粗車(chē)-半精車(chē)車(chē)螺紋【3】表1-10cit83.2粗車(chē)-半精車(chē)【3】表1-6dit71.6粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)【3】表1-6eit71.6粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)【3】表1-6fit61.6粗鏜精鏜精鉸【3】表1-7git81.6粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)【3】表1-8h

36、it70.8鉆擴(kuò)粗鉸精鉸【3】表1-7iit83.2粗車(chē)半精車(chē)【3】表1-84.3 加工階段的劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求比較高時(shí)，往往不可能在一道工序中完成全部加工工作，而必須分幾個(gè)階段來(lái)進(jìn)行加工。加工階段：整個(gè)工藝過(guò)程一般需劃分為如下幾個(gè)階段：預(yù)先加工階段：這一階段的主要任務(wù)是毛坯的準(zhǔn)備和預(yù)先熱處理。粗加工階段：這一階段的主要任務(wù)是切大部分余量，關(guān)鍵問(wèn)題是提高生產(chǎn)率。半精加工階段 ：這一階段的主要任務(wù)是為零件主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。精加工階段 ：這一階段的主要任務(wù)是保證零件主要表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面粗糙度要求。這是關(guān)鍵的加工階段，大多數(shù)零件的加工經(jīng)

37、過(guò)這一加工階段就已完成。光整加工階段 ：對(duì)于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，還要安排光整加工。這一階段的主要任務(wù)是提高尺寸精度和減小表面粗糙度值，一般不用來(lái)糾正位置誤差。位置精度由前面工序保證。劃分加工階段的原因1）利于保證加工質(zhì)量。2）合理使用設(shè)備。3）便于安排熱處理。4）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以及避免損傷已加工表面。4.4 工序的集中與分散工序集中與工序分散是擬定工藝路線(xiàn)時(shí)，確定工序數(shù)目或工序內(nèi)容多少的兩種不同原則，它與設(shè)備類(lèi)型的選擇有密切的關(guān)系。（1）工序集中工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。其特點(diǎn)是：1）采用高效專(zhuān)業(yè)設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率

38、高2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序間運(yùn)輸量，縮短生產(chǎn)周期。3）工序數(shù)目少，可減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。4）因采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)設(shè)備及工藝設(shè)備，故投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費(fèi)時(shí)。（2）工序分散工序分散就是將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時(shí)每道僅有一個(gè)簡(jiǎn)單的工步。其特點(diǎn)是：1）設(shè)備及工藝裝備比較簡(jiǎn)單，調(diào)整和維修方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，又易于平衡工序時(shí)間，易適應(yīng)產(chǎn)品的更換。2）可采用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。3）設(shè)備數(shù)量少，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大

39、。（3）工序集中與分散的選用 工序集中與工序分散各有利弊，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析后選用。一般來(lái)說(shuō)，大批量生產(chǎn)適于采用工序集中原則，可采用較復(fù)雜的機(jī)械集中，如多刀、多軸機(jī)床、各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)加工；對(duì)于一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，如軸承生產(chǎn)，也可采用分散的原則。成批生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率高的機(jī)床，使工序適當(dāng)集中。單件小批生產(chǎn)采用組織集中，以便簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織工作。（4）該設(shè)計(jì)選用工序集中原則安排閥蓋的加工工序。閥蓋的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助工時(shí)，而且由于在一次

40、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(duì)位置精度要求。4.5 工序順序的安排4.5.1 機(jī)械加工順序的安排根據(jù)機(jī)械加工順序安排時(shí)應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的具體特點(diǎn)，先安排外圓，端面，內(nèi)孔的加工。由于螺紋內(nèi)孔是主要精基準(zhǔn)，又由于車(chē)螺紋后作為定位基準(zhǔn)，會(huì)破壞螺紋，須以精加工后的未車(chē)螺紋之前的內(nèi)孔作為主要精基準(zhǔn)，精車(chē)外圓，端面，然后加工出一個(gè)孔，最后加工出四個(gè)孔。4.5.2 熱處理工序的安排由于毛坯為鑄件，在機(jī)械加工之前，首先安排退火處理，以消除鑄造應(yīng)力，改善切削性能。在粗加工后，安排第二次熱處理時(shí)效處理，以獲得均勻細(xì)致的回火索氏體，提高零件的綜合力學(xué)性能。4.5.3輔助工序安排檢驗(yàn)工

41、序：在熱處理工序后安排中間檢驗(yàn)工序，最后安排終結(jié)檢驗(yàn)工序。在終檢前應(yīng)安排清洗工序，最后將零件油封，入庫(kù)。4.5.4 工序的組合在確定加工順序后，根據(jù)該工件的生產(chǎn)規(guī)模以及工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)條件，為了盡可能地減少工件的安裝次數(shù)，在一次安裝中加工多個(gè)表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并采用工序集中的原則來(lái)組合工序。工序集中和分散各有特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，技術(shù)要求，現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來(lái)綜合考慮。一般情況下，單件小批生產(chǎn)適于采用工序集中的原則。而大批量生產(chǎn)則可以集中，也可以分散。由于數(shù)控機(jī)床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)等的發(fā)展，今后發(fā)展趨向于采用工序集中

42、且柔性較高的原則來(lái)組織生產(chǎn)。綜上所述：該閥蓋零件工序安排順序?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熱處理主要表面精加工。4.6 確定工藝路線(xiàn)零件閥蓋由于是大批量生產(chǎn)，又考慮到該零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用通用機(jī)床配以?shī)A具，這樣得到零件的工藝路線(xiàn)如下表4-6：表4-6 閥蓋工藝路線(xiàn)及設(shè)備、工裝的選用工序號(hào)工序名稱(chēng)機(jī)床設(shè)備刀具夾具量具05下料10鑄造毛坯15毛坯檢驗(yàn)20退火25銑右端面立式銑床x5163直柄立銑刀專(zhuān)用夾具0125mm游標(biāo)卡尺26銑蓋體數(shù)控銑床xk503210直柄立銑刀28銑左端面立式銑床x5145直柄立銑刀30粗車(chē)1臥式車(chē)床c613290硬質(zhì)合金外圓

43、車(chē)刀 45端面車(chē)刀35粗車(chē)2三爪卡盤(pán)40鉆孔擴(kuò)孔立式鉆床z304018直柄麻花鉆19.7直柄擴(kuò)孔鉆專(zhuān)用夾具45人工時(shí)效50半精車(chē)1臥式車(chē)床c6132臥式車(chē)床c613290硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀 45端面車(chē)刀專(zhuān)用夾具0125mm游標(biāo)卡尺55半精車(chē)2三爪卡盤(pán)60鉆擴(kuò)孔立式鉆床z304026硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆28錐柄擴(kuò)孔鉆專(zhuān)用夾具62粗鉸孔立式銑床x5126直柄機(jī)用鉸刀28錐柄機(jī)用鉸刀2550mm內(nèi)徑千分尺0125mm游標(biāo)卡尺65鏜孔臥式車(chē)床c61328x8單刃鏜刀三爪卡盤(pán)0125mm游標(biāo)卡尺70中檢0125mm游標(biāo)卡尺檢驗(yàn)樣板75精鉸1立式銑床x5128錐柄機(jī)用鉸刀專(zhuān)用夾具2550mm內(nèi)徑千分尺0125

44、mm游標(biāo)卡尺80精鉸220錐柄機(jī)用鉸刀36錐柄機(jī)用鉸刀85精車(chē)臥式車(chē)床c613290硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀 45端面車(chē)刀三爪卡盤(pán)0125mm游標(biāo)卡尺90鉆孔鉸孔立式鉆床z304013硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆13.5錐柄擴(kuò)孔鉆14錐柄機(jī)用鉸刀專(zhuān)用夾具95車(chē)螺紋臥式車(chē)床c6132螺紋車(chē)刀0125mm游標(biāo)卡尺螺紋塞規(guī)100去毛刺倒棱鉗工臺(tái)平銼0125mm游標(biāo)卡尺105清洗烘干清洗機(jī)110終檢115油封入庫(kù)第5章 機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的選用5.1機(jī)床設(shè)備的選用選擇設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)（2）機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺寸、工序的性質(zhì)。另外，機(jī)床的切削用量范圍應(yīng)和工件要求的合理切削用量相適應(yīng)。

45、（3）所選設(shè)備與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)，如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等。如果沒(méi)有現(xiàn)成設(shè)備供選用，經(jīng)過(guò)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，也可提出專(zhuān)用設(shè)備的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)或改裝舊設(shè)備。有時(shí)在試制新產(chǎn)品及小批生產(chǎn)時(shí)，較多地選用數(shù)控機(jī)車(chē)或加工中心設(shè)備，以減少工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造，從而大大縮短生產(chǎn)周期和提高經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備具體選擇機(jī)床，參見(jiàn)機(jī)械加工工序卡。5.2工藝裝備的選用工藝裝備（簡(jiǎn)稱(chēng)工裝）應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行合理選擇。（1）夾具的選擇。 單件小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)床附件，如卡盤(pán)、機(jī)床用平口虎鉗、分度頭等。有組合夾具的，可采用組合夾具。對(duì)于中、大批和大量生產(chǎn)，為提高勞動(dòng)生

46、產(chǎn)率而采用專(zhuān)用高效夾具。中、小批生產(chǎn)應(yīng)用成組技術(shù)時(shí)，可采用可調(diào)和成組夾具。（2）刀具的選擇。一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用各種高效的專(zhuān)用刀具、復(fù)合刀具、多刃刀具等。刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。（3）量具的選擇。單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表和千分尺等。大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和高效的專(zhuān)用檢驗(yàn)夾具和量?jī)x等。量具的精度需與加工精度相適應(yīng)。工藝裝備的選擇，參見(jiàn)表4-6：第六章 加工余量、工序尺寸和公差的確定該閥蓋零件的主要表面的加工余量和工序尺寸和公差的確定方法：6.1 外圓加工的加工余量和工序尺寸和公差的確定其加工方案為：圖6-2 外圓工藝尺寸鏈圖1）.根

47、據(jù)零件設(shè)計(jì)圖要求，最終尺寸d即為p2=；2）.根據(jù)尺寸鏈圖可知，p1=p2+z2，其中z2為半精車(chē)余量，查表得z4=2mm,則p1=(94+2)mm=96mm。由于工序尺寸p1是在粗車(chē)加工中保證的，查表得，粗車(chē)加工工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到最終的加工要求it11。因此該工序尺寸公差為it11，其公差值為0.16mm,故p1=（mm）；3）.根據(jù)尺寸鏈圖可知，p0=p1+z1，其中z1為粗車(chē)余量，查表得z1=5mm,則p0=(94+5)mm=42mm。由于鑄造時(shí)留有余量，毛坯尺寸為，余量z1=10mm,因此需要兩次切削。為了驗(yàn)證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對(duì)加工余量進(jìn)行校核。余量z2的校

48、核 在圖示的尺寸鏈中，z2是封閉環(huán)，故z2max=p1max-p2min=94+0-(36-0.039)mm=0.961mmz2min=p1min-p2max=94-0.16-(36+0)mm=0.84mm余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的3）中間階梯孔的加工。 中間為孔徑大小40，52，50和80的階梯孔，在因?yàn)樵摿慵殍T件，所以在毛坯成型鑄造的過(guò)程中，可以通過(guò)直接鑄造通孔的設(shè)計(jì)，直接由澆鑄出毛坯，然后中間通孔可以在一般通用車(chē)床上車(chē)出內(nèi)通孔，而且內(nèi)孔的粗糙度要求為12.5m和6.3m，對(duì)精度的要求度數(shù)不高，所以可以在一般車(chē)床上進(jìn)行加工即可。夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)： 在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，安裝有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或者定位的組合，在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維護(hù)和維修。設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)該選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)該符合六點(diǎn)定位原理。六、夾具設(shè)計(jì)如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先考慮夾緊方式。手動(dòng)調(diào)整螺母調(diào)整夾緊力，不僅裝夾速度慢，而且不方便操作。所以本道工序的加工時(shí)用的夾具，