機械制造技術(shù)基礎(chǔ)閥體加工工藝

1、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計“閥體”零件機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè) 計 者：班級學(xué)號：指導(dǎo)教師： 2010年6月30日目錄課程設(shè)計設(shè)計任務(wù)書 1序言 2課程設(shè)計說明書 3一、零件的生產(chǎn)類型的確定及工藝分析 41.生產(chǎn)類型的確定 42.毛坯的選擇與設(shè)計 4二、選擇加工方法，制定加工路線 41.定位基準的選擇 42.零件表面加工方法的選擇 43.制定工藝路線 5三、工序設(shè)計 51.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 52.確定工序尺寸 6四、確定切削用量及基本時間 61.工序切削用量及基本時間的確定 72.工序切削用量及基本時間的確定 11五、夾具設(shè)計 13六、設(shè)計心得 14參考文獻機械制造

2、技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計“閥體”零件的機械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序的：專用夾具內(nèi)容：1.零件圖 1張2.毛坯圖 1張3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 （或機械加工工藝規(guī)程卡片 1套）4.夾具裝配圖 1張5.夾具體零件圖 1張6.課程設(shè)計說明書 1份原始資料：該零件圖樣，Q=5000臺/年，n=1件/臺每日一班班 級 學(xué) 號：學(xué) 生：指 導(dǎo) 教 師：系（教研室）主任：2010年6月30日序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課程，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐

3、知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題。通過課程設(shè)計正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，能根據(jù)被加工零件的加工要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。設(shè)計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。設(shè)計過程中學(xué)生學(xué)會了熟練運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本能力。由于能力有限，經(jīng)驗不

4、足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。課程設(shè)計說明書一、零件的生產(chǎn)類型的確定及工藝分析1.生產(chǎn)類型的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)：N=5000件/年由零件尺寸估算質(zhì)量小于100kg，查表2-1可知其屬于輕型零件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。2.零件工藝分析（1）審查零件圖紙經(jīng)對圖紙的審核M482螺孔的深度應(yīng)為23mm。 M8的連接孔應(yīng)加上螺距改為M81.25。（2）零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 未發(fā)現(xiàn)明顯不足。2.毛坯的選擇與設(shè)計（1）選擇毛坯材料HT300，因工作性質(zhì)要求，零件尺寸較大，并不能存在質(zhì)量缺陷，生產(chǎn)批量大，故采用鑄件，金屬模機器造型。（2）確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差按第五章第一節(jié)鑄件尺寸公差與

5、機械加工余量（摘自GB/T 64141999）確定。 求最大輪廓尺寸 根據(jù)圖示最大輪廓尺寸高233.5mm。 選取公差等級CT 由表5-1，鑄造方法按機器造型、鑄件材料灰鑄鐵，得公差等級CT范圍8-12級，取為10級。 求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工表面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，由表5-3查得，公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 求機械加工余量等級 由表5-5，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，的機械加工余量等級范圍E-G級，取為F級。 求RMA(要求的機械加工余量) 對所有加工表面取同一個數(shù)值，由表5-4查得最大輪廓尺寸233.5mm、機械加工余量等級為F級得RMA數(shù)值為2mm。 毛坯基本尺寸

6、計算由計算式（5-1）、（5-2）、（5-3）計算各尺寸。具體尺寸如毛坯圖標注。二、選擇加工方法，制定加工路線1.定位基準的選擇本零件是對內(nèi)腔加工加工質(zhì)量要求較高的閥體零件，孔是其設(shè)計基準（亦是裝配基準和測量基準），為避免基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。具體而言，即選48孔及大端面作為精基準。2.零件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有內(nèi)孔、端面、槽及小孔等，材料為HT300。以公差等級和表面粗糙度要求，參考指南有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1） 大端面以及小端面為平面加工，未注公差等級，根據(jù)GB 1800-79規(guī)定其公等級按IT14，表面粗糙度Ra6.3

7、m，粗車即可（表5-16）。（2） 螺孔M181.5、M81.25，通孔14 未注公差，公差等級按IT14，面粗糙度Ra12.5m只需鉆孔即可。（3） 48H7、54H7、M60內(nèi)孔 公差等級IT7，粗糙度Ra3.2m，毛坯孔已鑄出，查表5-15，可采用粗鏜、半精鏜、精鏜。（4） 70.6H11(+0.19 0)沉頭孔 公差等級IT11，大端一側(cè)60內(nèi)孔，未注公差等級，按公差等級IT14，粗糙度Ra6.3m，查表5-15，只需粗鏜即可。（5） 內(nèi)腔孔66、60、64、56 未注公差等級，按公差等級IT14,查表5-15，只需粗鏜即可。（6） 螺紋加工 M482、M181.5、M81.25 公差

8、等級IT6，查表5-21，采用絲錐攻螺紋。（7） 槽 槽深與槽寬未注公差等級，按公差等級IT14，查表5-15，只需粗鏜即可。（8） 75、32凸臺 未注公差等級，按公差等級IT14，表面粗糙度Ra12.5m，查表 5-90，锪平即可。（9） M48螺孔 公差等級IT6,加工螺紋前，查表5-15，擴孔，攻螺紋。（10） M60螺紋加工 公差等級IT6，查表5-21，車削加工。3.制定工藝路線工序：以86外圓及小端面為定位基準，粗車大端面，粗鏜大端面一側(cè)70.6H11(+0.19 0)沉頭孔,粗鏜孔60、66、57、48H7(+0.025 0)、60、倒角。工序：以160外圓及大端面為定位基準，

9、粗車小端面，粗鏜56槽，54H7(+0.030 0) 內(nèi)孔，64內(nèi)孔，M602螺孔，小端一側(cè)70.6H11(+0.19 0)沉頭孔，倒角。工序：粗鏜M48孔，半精鏜M48孔，粗鏜M48孔內(nèi)凹槽。工序：半精鏜M60孔、48H7、 54H7。精鏜48H7、 54H7，倒角，車M60螺紋。工序：以48H7(+0.025 0)及大端面為定位基準，锪平75凸臺，絲錐攻螺紋。工序：以48H7(+0.025 0)及大端面為定位基準，锪平32凸臺，鉆M18孔，絲錐攻螺紋。工序:鉆414孔，鉆4M8孔，絲錐攻螺紋。工序：锪平14孔背面。工序：鉗工去毛刺。工序:終檢。三、工序設(shè)計1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選

10、擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床。工序、是粗鏜孔。成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高，故選用最常用的C620-1型臥式車床即可（表5-550）。工序為半精鏜，精鏜孔，由于加工的零件加工尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的車床才能滿足要求，因此選用C616A臥式車床（表5-55）。工序、為鉆孔或攻螺紋?？刹捎脤Ｓ玫姆侄葕A具在立式鉆床上加工，故選Z525型立式鉆床（表5-64）。（2）選擇夾具工序、車床工序用三爪自定心卡盤。工序、應(yīng)采用專用夾具。工序、可采用鉆床通用分度夾具。（3）選擇刀具

11、根據(jù)不同工序選擇刀具。在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鑄鐵零件采用YG類硬質(zhì)合金，粗加工及精加工都采用YG6。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性，應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位刀具（GB 5343.1-1985,GB5343.2-1985）。切槽宜選用高速鋼。在鉆床上的加工工序，一般都選用高速鋼鉆頭，锪鉆，絲錐。對M18、M8、14孔的加工查表5-52，攻絲之前分別選取15.9mm，6.7mm，14的麻花鉆。對75、32、凸臺端面的加工和14背面的加工，采用相應(yīng)直徑的端面锪鉆加工。攻M48、M18、M8螺紋。M8根據(jù)表5-97，絲錐直徑d=8mm，螺距p=1.25mm，錐柄直徑d1=6.3mm，柄長l=

12、22mm，總長L=72mm，方頭邊長a=5mm，方頭長度l1=8mm。M48、M18采用可調(diào)成組絲錐加工。車螺紋M60YG6硬質(zhì)刀具（3）選擇量具 本零件屬成批生產(chǎn)，一般情況下采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考本書有關(guān)資料，選擇如下。選擇孔加工的量具 .工序、孔的加工為粗加工，公差等級IT14，查表5-108，選取讀數(shù)值0.01mm、測量范圍35-50mm、50-125mm的內(nèi)徑千分尺。.精鏜時，由于加工精度要求較高，加工時每個零件都需要進行測量，故意選用極限量規(guī)。按表5-109，根據(jù)孔徑可選用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)。.選擇加工軸向尺寸所用量具查表5-108，選用讀數(shù)值0.

13、02mm、測量范圍0-150mm游標卡尺。2.確定工序尺寸（1）確定內(nèi)孔表面的工序尺寸內(nèi)孔表面多次加工的工序尺寸之只與加工余量有關(guān)。前面已經(jīng)確定總加工余量（毛坯余量）應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后有后往前計算工序尺寸。中間尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟精度確定。本零件內(nèi)孔各工序的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見表。 表 1 /mm加工表面工序雙邊余量工序尺寸及公差表面粗糙度/m粗半精精粗半精精粗半精精70.6H11(+0.19 0)10.670.6H11(+0.19 0) Ra6.360360+0.74 0Ra6.366666+0.74 0Ra6.35710.357+0.74 0Ra6

14、.348H7(+0.025 0)41.346.7+0.74 048+0.025 0Ra6.3Ra3.254H7(+0.030 0)61.352.7+0.74 054+0.030 0Ra6.3Ra3.260360+0.74 0Ra6.3563.356+0.74 0Ra6.3 647.364+0.74 0Ra6.3M60-6H41.556.7+0.74 058.2+0.019 0Ra6.3Ra3.270.6H11(+0.19 0)10.670.6H11(+0.19 0)Ra6.3（2）確定軸向工序尺寸列舉工序的軸向工序尺寸計算，基本尺寸如下。mmmmmmmmmmmm四、確定切削用量及基本時間切削用

15、量包括背吃刀量a p、進給量f和切削速度v。確定順序、，再確定v。本設(shè)計說明書中只對工序、的切削用量及基本時間進行計算，其它工序可由切削用量簡明手冊中查得。1.工序切削用量及基本時間的確定。（1）切削用量 本工序為粗車（車端面，及鏜孔）。已知材料為HT300，=300，鑄件；機床為C620-1型臥式車床，工件裝夾在三爪自定心卡盤中。確定粗車大端面的切削用量。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車床的中心高度為200mm（表5-55），故選刀杠尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-113，選擇車刀幾何形狀為平面帶倒棱型，前角 0=12,后角

16、 0=6，主偏角k r=90，副偏角k r=12，刃傾角=0刀尖圓弧半徑=0.8mm。.確定背吃刀量 為單邊余量，=3mm。.確定進給量 根據(jù)表5-114，粗車灰鑄鐵、刀杠尺寸16mm25mm、3mm、工件直徑為100400mm時，=0.81.2mm/r，按C620-1車床的進給量表（5-57）,選擇=0.81mm/r。確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗。根據(jù)表5-55。C620-1車床進給機構(gòu)允許進給力F max=3530N。根據(jù)表5-124，當(dāng)灰鐵HT300 ，HBS=170-212HBS、3.4mm、1.2mm/r、 k r=90=65m/min(預(yù)計)時，進給力F

17、 f=1140N。F fF max,所選的進給量=0.81mm/r可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位刀具耐用度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HBS=182-199HBS灰鑄鐵，3mm、1.0mm/r時，切削速度=63m/min。切削速度的修正系數(shù)為k sv=0.8，k tv=1.0，k ktv=0.81，k tv=1.21，k Mv=k Kv=1.0（表2-9），故 v=630.81.00.811.21=46.95m/min 按C620-1車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇=90r/min=2r/

18、s，則實際切削速度=45.2m/min。.校驗機床功率 由表5-126，當(dāng)HBS=160-245HBS、3.4mm、0.96mm/r、=49m/min時，=2.0kW。切削功率修正系數(shù)為=0.89，=1.0，=1.13,=0.8, =1.15（表2-9），故實際切削時的功率為=1.8Kw。根據(jù)表5-59，當(dāng)=120r/min時，機床主軸允許功率=5.9kW。，故所選切削用量可在C620-1車床上進行。最后確定的切削用量為=3mm，=0.81mm/r，=90r/min，=45.2m/min確定鏜孔46.7+0.74 0mm孔的切削用量。所選刀具為YG6硬質(zhì)合金鋼，直徑30mm的圓形鏜刀。.確定背

19、吃刀量 雙邊余量為4mm，顯然為單邊余量，=2mm。.確定進給量 根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵、鏜刀直徑為30mm、2mm、鏜刀伸長150mm時，=0.5-0.8mm/r，按C620-1車床的進給量（表5-57），選擇=0.52mm/r。.確定切削速度 按表2-8的計算公式確定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.90.81.0=0.72，則 按表5-59,C620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇，選擇。確定鏜孔57+0.74 0mm孔的切削用量. 確定背吃刀量 雙邊余量10.3mm，=5.15mm.確定進給量 根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵、鏜刀直徑為30mm、2m

20、m、鏜刀伸長150mm時，=0.25-0.45mm/r，按C620-1車床的進給量（表5-57），選擇=0.30mm/r。.確定切削速度 按表2-8的計算公式確定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.90.81.0=0.72，則 按表5-59,C620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇，選擇。確定鏜孔60+0.74 0mm孔的切削用量.確定背吃刀量 雙邊余量3mm，=1.5mm.確定進給量 根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵、鏜刀直徑為30mm、2mm、鏜刀伸長150mm時，=0.5-0.8mm/r，按C620-1車床的進給量（表5-57），選擇=0.52mm/r。.確定切削

21、速度 按表2-8的計算公式確定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.90.81.0=0.72，則按表5-59,C620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇，選擇。確定鏜孔57+0.74 0mm孔的切削用量. 確定背吃刀量 雙邊余量6mm，=3mm.確定進給量 根據(jù)表5-115，當(dāng)粗鏜灰鑄鐵、鏜刀直徑為30mm、2mm、鏜刀伸長150mm時，=0.4-0.6mm/r，按C620-1車床的進給量（表5-57），選擇=0.48mm/r。.確定切削速度 按表2-8的計算公式確定。 式中，=208，m=0.28，=0.4，=0.2，T=60min，=0.90.81.0=0.72，則

22、按表5-59,C620-1車床的轉(zhuǎn)速選擇，選擇。（2）基本時間確定粗車大端面的基本時間。根據(jù)表2-24，車大端面的基本時間為 式中，則確定鏜孔46.7+0.74 0mm孔的基本時間。根據(jù)表2-24，鏜孔的基本時間為 式中， 則 確定鏜孔57+0.74 0mm孔的基本時間。根據(jù)表2-24，鏜孔的基本時間為 式中，則確定鏜孔60+0.74 0mm孔的基本時間。根據(jù)表2-24，鏜孔的基本時間為 式中，則確定鏜孔57+0.74 0mm孔的基本時間。根據(jù)表2-24，鏜孔的基本時間為 式中，則工序基本時間2.工序切削用量及基本時間的確定。（1）切削用量 本工序為粗車（車端面，及鏜孔）。已知材料為HT300

23、，=300，鑄件，在Z525型立式鉆床上加工，刀具選擇高速鋼，使用切削液。鉆14通孔 查表5-83，選取的麻花鉆。.確定進給量 由表5-127=0.61-0.75mm/r。由表5-66可查得實際進給量=0.62mm/r。.確定鉆床磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm；T=15min。.確定切削速度 由表5-133查得，=14m/min，=318.5r/min，根據(jù)表5-65，選擇=392r/min。鉆M8螺孔 查表5-52，選取=6.7mm麻花鉆。.確定進給量 由表5-127=0.36-0.44mm/r。由表5-66可查得實際進給量=0.36mm/r。.確定鉆床

24、磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm；T=15min。.確定切削速度 由表5-133查得，=16m/min，=760.5r/min，根據(jù)表5-65，選擇=680r/min。對M8孔攻絲 查表5-97。選用代號M8，的麻花鉆。.確定鉆床磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm；T=15min。.確定切削速度 查表5-142，選取=8m/min。（2）基本時間鉆14通孔的基本時間 根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時間為式中，則鉆M8螺孔的基本時間 根據(jù)表2-26，鉆孔的基本時間為式中，則對M8孔攻絲的基本時間 根據(jù)表2-30，鉆孔的基本時間為式

25、中，則工序基本時間五、夾具設(shè)計本夾具是工序用鉆頭加工414孔，鉆4M8孔，絲錐攻螺紋的分度夾具，在Z525立式鉆床上使用。所設(shè)計的夾具裝配圖及零件圖如3號和4號工程圖紙所示。有關(guān)說明如下。（1）定位方案 工件以小端面及48H7(+0.025 0)孔為定位基準，采用平面與定心軸組合定位方案，其中平面限制3個自由度，定位軸與48H7(+0.025 0)孔的配合較短，相當(dāng)于短圓柱面，限制2個自由度，共限制了5個自由度。（2）夾緊機構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運用手動加緊可以滿足要求。通過支承座，與壓板限制兩端，擰緊定位軸兩端的螺栓對工件進行加緊。壓板夾緊力的作用是防止工件在鉆削力的作用下產(chǎn)生傾覆和振動，手動夾緊是可靠的，可免去夾緊力的計算。（3）導(dǎo)向裝置 鉆套是鉆床夾具所特有的零件，用來引導(dǎo)鉆頭等孔加工刀具，提高刀具剛度并保證被加工孔與工件其他表面的相對位置。本夾具設(shè)計中采用帶肩固定鉆套。尺寸如3號工程圖所示。（4）夾具與機床連接元件 連接座即為支承座，連接座定位固定在機床上，與分度裝置相連。（5）分度裝置 分度裝置屬通用件，在這里未畫出。設(shè)計心得歷時兩個禮拜的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計終于做完了?；叵胝麄€過程真是感言頗多。從接受設(shè)計題目開始，由于未對整個設(shè)計缺乏足夠的認識和認真的準備，致使遭受了多次挫折