閥腔零件課程設(shè)計說明書課件

1、機(jī)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“ 閥腔 ”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及機(jī)床夾具（2000件/年）開始日期： 2011年 12月19日 完成日期： 2011年12月30日 學(xué)生姓名： * * 班級學(xué)號： * 指導(dǎo)教師： * 學(xué)校名稱： * 目錄緒論2第1章 引 言31.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂31.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類31.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料4第2章 零件的分析52.1 零件的作用52.2 零件的工藝分析62.3 零件的生產(chǎn)類型6第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖73.1 選擇毛坯73.2 確定毛坯尺寸73.3 確定毛坯尺寸公差83.4 設(shè)計毛坯圖8

2、第4章 選擇加工方法，制定工藝路線94.1 基準(zhǔn)面的選擇94.2 精基準(zhǔn)的選擇104.3 零件表面加工方法的選擇104.4 制定工藝路線10第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具125.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備125.2 選擇刀具125.3 量具的選擇125.4 專用夾具的設(shè)計與誤差分析12第6章 確定切削用量及基本時間14 工序10切削用量及基本時間的確定14致 謝17參考文獻(xiàn)18緒論機(jī)械制造工藝與工裝是在學(xué)習(xí)完成機(jī)械制造基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了機(jī)械制造課程設(shè)計與實習(xí)基礎(chǔ)上的又一次實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，這次設(shè)計將更深層次的運用機(jī)械制造工藝學(xué)、公差與測量技術(shù)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制圖等

3、課程中的基本知識與理論以及生產(chǎn)實踐中所學(xué)到的實踐知識，綜合運用，學(xué)會使用手冊及圖表資料，獨立解決零件制造問題，并設(shè)計了機(jī)床專用夾具這一設(shè)備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，為今后從事機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。附：本次設(shè)計中，查閱的數(shù)據(jù)大部分來自于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南，所標(biāo)注的表號均出于此指導(dǎo)書，以方便指導(dǎo)老師對數(shù)據(jù)的審查。第1章 引 言機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對機(jī)械加工工藝等提出了要求。 在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類

4、型、形狀、尺寸和技術(shù)要求等條件不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機(jī)床上用某一種加工方法就能完成的，而是需要經(jīng)過一定的工藝過程。因此，我們不僅要根據(jù)零件具體要求，選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，一步一步地把零件加工出來。1.1機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程 生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸、保管于準(zhǔn)備，產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯的制造、零件的機(jī)械加工及熱處理，部件及產(chǎn)品的裝配、檢驗調(diào)試、油漆包裝、以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。機(jī)械工工藝過程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為零件的全過程。機(jī)械加工工藝過程的基本單

5、元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。規(guī)定產(chǎn)品或零件制造過程和操作方法等工藝文件，稱為工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的主要作用如下：1.機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機(jī)床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞動力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。2.機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。3.機(jī)械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機(jī)床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機(jī)床的平面布置，各部門的安排。1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加

6、工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。對于檢驗工序還有檢驗工序卡片；自動、半自動機(jī)床完成的工序，還有機(jī)床調(diào)整卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片是說明零件加工工藝過程的工藝文件。機(jī)械加工工序卡片是每個工序詳細(xì)制訂時，用于直接指導(dǎo)生產(chǎn)，用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。1.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：1.產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。2.毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。3.車間的生產(chǎn)條件。即了

7、解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。4.各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等。第2章 零件的分析2.1 零件的作用 設(shè)計中所給定的閥腔是普通油閥中的閥腔，從零件圖上分析，大體作用為：通過閥腔作為油的分油岔口，將液壓油輸送到閥體，其中100的內(nèi)孔與閥體結(jié)合，100的內(nèi)孔有110的凹槽，用于墊密封膠圈，閥腔底部孔65外圓有寬73深3.5的凹槽與閥座配合，用于墊密封橡膠圈，保證密封性，防止漏油。圖12.2 零件的工藝分析 通過零件圖的繪制（圖1）、分析、研究。該零件的結(jié)構(gòu)要求合理，符合工藝要求。從零

8、件圖上可以看出，閥腔零件還算比較規(guī)則，屬于箱體零件，上、下端面通過粗銑、精銑即可達(dá)到所需表面粗糙度。100H8孔、65孔、76孔通過銑削加工可以達(dá)到所需技術(shù)要求，與76孔端面有平行度要求，加工精度要求較高。6M12-6H的螺紋孔相對100H8孔的軸線互成60分布，其徑向設(shè)計基準(zhǔn)為110H11孔的軸線，軸向設(shè)計基準(zhǔn)是100H8孔外圓的左端面，220孔分布于100H8孔兩側(cè)，加工要求在閥腔的對稱中心線上。2.3 零件的生產(chǎn)類型設(shè)計題目中給定的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。第3章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖3.1 選擇毛坯零件的材料為QT450-10，力學(xué)性能450，硬度：160210HBS，基本組織

9、碳素體，能承受沖擊、振動。從提高生產(chǎn)效率和保證加工精度方面考慮，由于零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，零件的輪廓不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)器造型，鑄造精度2級，鑄件應(yīng)符合JB9140-1999容積式壓縮機(jī)球墨鑄鐵技術(shù)條件的規(guī)定，能夠保證鑄件的尺寸要求，由于鑄件的主要缺點是力學(xué)性能差，閥體在控制液壓油時，在閥腔內(nèi)壁會產(chǎn)生壓力，故鑄件需進(jìn)行回火處理。3.2 確定毛坯尺寸根據(jù)課程設(shè)計所提供的原始數(shù)據(jù)及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，毛坯的初步設(shè)計如下： 1、閥腔的上端面通過查表，該閥體的上端面的粗糙度要求是Ra6.3。通過一次粗銑加工即可達(dá)到所需表面粗糙度，下端面的粗糙度要求為Ra1.6，需要經(jīng)過粗

10、銑、半精銑、精銑等加工才能滿足光潔度的要求，取經(jīng)濟(jì)精度為IT8級，通過查表和經(jīng)驗得，閥腔的上端面單邊的加工余量為3，上端面單邊余量為2.5。 2、76mm孔的加工76mm孔的表面粗糙度為Ra3.2，通過查表閱關(guān)資料，粗鏜、半精鏜達(dá)到工序要求。粗鏜、半精鏜的加工余量之和為3。 3、100H8孔的加工該孔的粗糙度為Ra1.6，通過粗鏜、半精鏜才可達(dá)到加工工序要求，總加工余量之和為5。 4、65孔的加工該孔的粗糙度為Ra1.6，直徑較小，通過鉆、擴(kuò)，即可達(dá)到加工工序要求。 5、其他孔因直徑太小，不鑄造出孔，故無加工余量。綜上所述，確定毛坯尺寸見表1：表 1閥腔毛坯（鑄件）尺寸零件尺寸單面加工余量鑄件

11、尺寸850.53及2.591761.573100H82.5956526120 3.3 確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件的質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)，從表5-1、表5-3，查得公差等級為CT9級，查得本零件毛坯尺寸允許偏差見表2:表2 閥腔（鑄件）尺寸允許偏差零件尺寸偏差根據(jù)9192表5.37374表5.39596表5.36162表5.33.4 設(shè)計毛坯圖 通過對原始資料及加工工藝的計算和分析，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸、技術(shù)要求等要素，毛坯尺寸已經(jīng)求得，毛坯的具體形狀和尺寸見手繪圖。 第4章 選擇加工方法，制定工藝路線4.1 基準(zhǔn)面的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 1、 粗

12、基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 2 、選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 3、 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 4、 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗

13、基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 5、 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以后鋼板彈簧吊耳外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以后鋼板彈簧吊耳大外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)選擇時，應(yīng)考慮到加工表面和不加工表面之間的位置尺寸，合理分配各表面的加工余量，毛坯誤差對加工的影響等，粗基準(zhǔn)的選擇對后面精加工至關(guān)重要，從零件圖可以看出，閥腔零件比較規(guī)則，為保證上、下端

14、面的位置精度要求，選擇閥腔頂面作為粗基準(zhǔn)，根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）來選取。4.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合問題，根據(jù)閥腔的技術(shù)要求，選擇底面作為精基準(zhǔn)。4.3 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有面、內(nèi)孔、槽、以及小孔等。材料為QT450-10。以公差等級和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下： 1、閥腔的上端面 公差等級為IT10級，表面粗糙度為Ra6.3，只需粗銑即可達(dá)到精度要求。 2、閥腔的下端面 公差等級為IT8級，表面

15、粗糙度為Ra1.6，需粗銑、精銑。 3、76內(nèi)孔 公差等級為IT9級，表面粗糙度為Ra3.2，需粗鏜、精鏜。 4、100H8內(nèi)孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6，需粗鏜、精鏜。 5、65內(nèi)孔 公差等級為IT8級，表面粗糙度為Ra1.6，需粗鏜、精鏜。 6、220內(nèi)孔 公差等級為IT13級，表面粗糙度為Ra6.3，需擴(kuò)孔。7、66小孔 采用復(fù)合鉆頭一次鉆出即可。4.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中，提高生產(chǎn)率，除此之外，

16、還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效益，以便是生產(chǎn)成本盡量降低。工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容01毛坯鑄造02回火處理03車削1、 以170外圓為基準(zhǔn)，粗車下表面，使其長度至88mm;2、 以170外圓為基準(zhǔn)，鏜孔65孔，使其直徑為65mm。04車削1、 以170外圓為基準(zhǔn)精車下底面，使其達(dá)到87mm05銑削1、以170外圓和下表面為基準(zhǔn)，粗銑上表面，使其長度至86mm06銑削1、以170外圓和下表面為基準(zhǔn)，精銑上表面，使其長度至85mm07鏜孔1、 以65孔為基準(zhǔn)，粗鏜100mm孔至99mm08鏜孔1、以65孔為基準(zhǔn)精鏜100mm、110mm、85mm、09銑削1、以100孔為基準(zhǔn)銑寬7.3mm深3.5mm凹槽1

17、0鉆孔1、以65孔為基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)4-18mm孔、锪平28mm11鉆孔1、以兩個18孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、絞2x20mm孔12鏜孔1、以兩個18孔基準(zhǔn)粗鏜76mm孔至75mm13鏜孔1、以兩個18孔為基準(zhǔn)精鏜76mm孔14攻螺紋1、以兩個18孔為基準(zhǔn)鉆孔10x11、攻螺紋10xM12mm15檢終檢第5章 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具5.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 1、選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床 工序3、4是粗銑、精銑。各工序的工步數(shù)不多，中批量生產(chǎn)不要求很好的生產(chǎn)率，故選用數(shù)控車床即可滿足，精度要求一般，選用C6201數(shù)控車床即可。 工序10、11為鉆、擴(kuò)、絞、锪孔，本工序從加工要求和尺寸

18、考慮，可選用Z535型鉆床進(jìn)行加工。 工序3、4、7、8、12、13為鏜mm、mm、mm、mm、mm孔內(nèi)表面，由于加工的零件外輪廓尺寸不大，由于要求的精度較高，表面粗糙度值小，用臥式鏜床加工。 工序14為鉆、擴(kuò)孔和攻絲，還是選擇Z535型立式鉆床進(jìn)行鉆孔。5.2 選擇刀具 本次閥腔工序設(shè)計中，主要加工孔和面，機(jī)床的選用比較集中，刀具的選擇比較單一，選擇如下：1.銑刀依據(jù)資料選擇硬質(zhì)合金端銑刀直徑d=200mm，齒數(shù)z=20。2.鉆孔時選用直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆盲孔時鉆頭為莫式錐柄麻花鉆，高速鋼鉆頭。3.擴(kuò)孔時選用錐柄擴(kuò)孔鉆，高速鋼鉆頭。4.絞孔時選用所選鉸刀為硬質(zhì)合金錐柄鉸刀。5.鉆螺紋孔

19、12mm.攻絲M12-6H 用直柄麻花鉆，機(jī)用絲錐。5.3 量具的選擇選擇測量范圍為0-150mm，讀數(shù)值為0,02mm的三用游標(biāo)卡尺作為量具。5.4 專用夾具的設(shè)計與誤差分析5.4.1由于本工序是加工4x18孔，由于直接可以用蓋板式鉆模板即可，這類足按摩沒有夾具體，常用語在大型工件上加工多個平行小孔。一般情況下，鉆模板上除了鉆套外，還裝有定位元件和加緊裝置，加工時只要將它覆蓋在工件上即可。在本工序中，以65孔為定位基準(zhǔn)，再以一個圓柱銷限制y軸的旋轉(zhuǎn)自由度，保證了零件的不動。故便可以加工了。5.4.2誤差分析a、基準(zhǔn)不重合誤差由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以不存在基準(zhǔn)不重合誤差。b、夾具的安裝

20、誤差因為本工序無夾具，所以不存在夾具的安裝誤差。d、加工方法誤差因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形，及受熱變形等因素造成的加工誤差，因該項誤差影響因素多，不變計算，取經(jīng)驗值，a=k/3=0.2/3綜上所述，=0.115k第6章 確定工序10切削用量及基本時間 本工序為鉆、擴(kuò)孔，需兩個工步進(jìn)行： 工步一：鉆8mm孔的切削用量及基本工時。 1、切削用量 本工序為鉆通孔，所選鉆頭為直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆頭直徑8mm，l=117mm，=75mm，加工鑄件的不小于450MPa，鉆頭選用Z525型立式鉆床。 確定鉆頭鉆孔時的進(jìn)給量。根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-127，加工材料

21、為鑄鐵，硬度為190HBS，查得鉆頭鉆孔時進(jìn)給量f=0.360.44，現(xiàn)取f=0.40. 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-130，用高速鋼鉆頭在鑄鐵上鉆8mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，鉆頭直徑d=8mm，耐用度T=35min，機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-130。 確定切削速度和工作進(jìn)給量f，根據(jù)表2-13中公式計算 式中 d=8mm， f=0.4mm/min， =8.83m/min, n=r/min 根據(jù)Z525型鉆床主軸轉(zhuǎn)速機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-65，選擇n=195r/min 則實際鉆削速度v=0.123m/s，工作臺每分鐘進(jìn)給量為f=0.52mm/mi

22、n. 根據(jù)Z525型鉆床進(jìn)給量機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-66選擇，f=0.48mm/min，則實際的進(jìn)給量為f=0.48mm/min。 2、基本時間。根據(jù)表2-26，高速鋼鉆頭鉆削時間為 l=6mm, mm, 基本時間 : min 工步二：擴(kuò)18mm孔的切削用量及基本工時。 1、切削用量 本工序為擴(kuò)18通孔，所選鉆頭為直柄麻花鉆，高速鋼鉆頭，鉆頭直徑18mm，l= 25 mm，= 4mm，加工鑄件的不小于450MPa，鉆頭選用Z525型立式鉆床。 確定鉆頭鉆孔時的進(jìn)給量。根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-127，加工材料為鑄鐵，硬度為190HBS，查得鉆頭鉆孔時進(jìn)給量f=0.13，現(xiàn)取f=0.13. 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-130，用高速鋼鉆頭在鑄鐵上鉆18mm孔，鉆頭后刀面最大磨損量0.14mm，鉆頭直徑d=18mm，耐用度T=50min，機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-130。 確定切削速度和工作進(jìn)給量f，根據(jù)表2-13中公式計算 v=25.3m/min， n=250r/min。 根據(jù)Z525型鉆床主軸轉(zhuǎn)速表機(jī)械制造課程設(shè)計指南表5-6