閥蓋加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計設(shè)計說明書

1、（2012屆）本科畢業(yè)設(shè)計資料題 目 名 稱： 閥蓋加工 工藝文件的制訂 及 鉆孔工序夾具設(shè)計 學(xué) 院（部）： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評定成績： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處2012屆本科畢業(yè)設(shè)計資料第一部分 設(shè)計說明書 （2012屆）本科畢業(yè)設(shè)計資料題 目 名 稱： 閥蓋加工 工藝文件的制訂 及 鉆孔工序夾具設(shè)計 學(xué) 院（部）： 機械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 最終評定成績： 2012年 05 月47湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要零件的加工工藝編制

2、，在機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到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計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題。因此這兩者在機械加工行業(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削和磨削。孔加工方法的選擇比較復(fù)雜，需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點、孔徑大小、長徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進行加工。本次設(shè)計的閥蓋，為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道工序加工。在機床上對零件進行機械加工時，為保證工件加工精度，首先

3、要保證工件在機床上占有正確的位置，然后通過夾緊機構(gòu)使工件在正確位置上固定不動，這一任務(wù)就是由機床夾具完成。對于單件、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，所以夾緊時往往比較費時間，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)計專用夾具。關(guān)鍵詞：工藝設(shè)計、基準選擇、切削用量、定位誤差A(yù)BSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft

4、establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important link

5、s.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 method's choice is quite complex, needs to consider the components th

6、e 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 requirement high hole to carry on the processing in order. This des

7、ign's bonnet, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on four working procedure processing.When the engine bed carries on the machine-finishing to the com

8、ponents, 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, this duty is completes by the engine bed jig. Regardi

9、ng 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, therefore time clamp often compares spends the time, and op

10、erates 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、目的和意義11.2機械加工工藝現(xiàn)狀11.3主要設(shè)計思路和內(nèi)容21.4預(yù)期設(shè)計結(jié)果2第二章 閥蓋工藝分析及生

11、產(chǎn)類型的確定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)類型5第三章 確定毛坯，繪制毛坯簡圖63.1選擇毛坯63.2確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量63.3繪制毛坯簡圖7第四章 擬定閥蓋工藝路線8 4.1定位基準的選擇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17第五章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用20 5.1機床設(shè)備的選用205.2 工藝裝備的選用20第六章 加工余量、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

12、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276.6 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定286.7 外圓加工余量、工序尺寸和公差的確定 30第七章切削用量計算 327.1切削用量的選擇327.2具體切削用量的計算33第八章 鉆孔工序夾具的設(shè)計 368.1夾具設(shè)計的目的368.2設(shè)計準備工作 378.3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計388.4對刀導(dǎo)向裝置設(shè)計418.5鉆模板設(shè)計428.6夾具體設(shè)計 43 小結(jié) 43結(jié)論 44參考文獻 45致謝 46第一章 緒論1.1選題背景、目的和意義 閥的用戶行業(yè)較廣，

13、可分為石油、石化、化工、冶金、電力、水利、城建、機械、煤炭、食品和其他(其中，機械與化工行業(yè)的用戶對閥蓋市場最為關(guān)心，他們對閥蓋的要求也較高)。在應(yīng)用閥門的種類上，機械、冶金、石化、化工、城建等行業(yè)應(yīng)用閥門的種類最多。特別是機械行業(yè)，各種閥門基本均有應(yīng)用。閥門作為一種通用零部件，在多種行業(yè)得到普遍應(yīng)用，但各個行業(yè)的應(yīng)用目的主要有三種：  （1）例行檢查需要； （2）新建項目配套； （3）突發(fā)事件儲備。 通過對閥門市場的調(diào)查分析，在未來的幾年中，閥門需求量的總體趨勢為上升趨勢，閥門這個量大面廣的工業(yè)用品，其需求量在穩(wěn)定中增長。改革開放后，在密封性能、強度要

14、求、調(diào)節(jié)功能、動作性能和流通性能，特別是密封性能，都有了長足的進步，但由于我國機械制造業(yè)整體水平不高，因此閥門質(zhì)量還需進一步提高。隨著制造工業(yè)的發(fā)展，我國閥門產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)也在自力更生和消化吸收的基礎(chǔ)上進行了探索和創(chuàng)新，在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面取得了更足的發(fā)展。各大給閥門生產(chǎn)企業(yè)和研究機構(gòu)在對國外一些產(chǎn)品如美國、日本、德國引進和消化外還積極完善加工工藝，以提升加工精度和使用性能。1.2機械加工工藝現(xiàn)狀隨著機械制造業(yè)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，機械制造工藝的內(nèi)涵和面貌正不斷的發(fā)生著變化，近年來的技術(shù)進展和發(fā)展趨勢主要為以下幾點：（1）常規(guī)工藝的不斷優(yōu)化：常規(guī)工藝的不斷優(yōu)化是實現(xiàn)高效化、強

15、韌化、輕量化，以形成優(yōu)質(zhì)高效、低耗、少污染的先進使用工藝為主要目標(biāo)，同時實現(xiàn)工藝設(shè)備、輔助工藝、工藝材料、檢測系統(tǒng)的成套工藝服務(wù)，使優(yōu)化工藝易于為企業(yè)所使用。（2）新型加工方法的不斷出現(xiàn)和發(fā)展：各種新型加工方法及工藝，包括精密加工、超精密加工、特種加工和復(fù)合加工等的產(chǎn)生改變了傳統(tǒng)的加工工藝，為適應(yīng)機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代提出了更好的加工方法及工藝。（3）自動化等高新技術(shù)與工藝的緊密結(jié)合：計算機與自動化技術(shù)與工藝及設(shè)備相結(jié)合，使傳統(tǒng)的工藝面貌發(fā)生了很大的變化。1.3主要設(shè)計思路和內(nèi)容本課體的設(shè)計主要內(nèi)容包括： 對閥蓋零件的使用及技術(shù)條件進行分析；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

16、的確定； 工序余量、工差、尺寸鏈的計算；主要表面切削用量的計算。具體技術(shù)路線是： 調(diào)研，查閱相關(guān)文獻資料，了解目前閥蓋零件加工工藝狀況。 通過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，并繪制詳細的加工工藝卡片，最后進行優(yōu)化設(shè)計。1.4預(yù)期設(shè)計結(jié)果完成零件工藝的分析，工藝參數(shù)計算與分析， 確定最佳工藝方案 ，對設(shè)備的選擇及驗算，對零件的設(shè)計；完成設(shè)計書的編寫；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。通過課題的設(shè)計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用材料；掌握夾具設(shè)計的基本方法和機械

17、零部件設(shè)計的基本程序和方法；掌握機械加工工藝的制定過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設(shè)計軟件，并能熟練運用二維及三維軟件進行設(shè)計；定的機械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達到圖紙的各項技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識得到全面總結(jié)和鞏固，對以前所學(xué)的知識得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過的知識，為將來的工作奠定一個良好基礎(chǔ)。通過設(shè)計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)類型的確定2.1閥蓋的用途 閥蓋的種類很多，用途也很廣。閥蓋的一端可以是封閉的，用于變速箱用于變速箱主軸側(cè)面，阻止外界灰塵

18、進入箱體內(nèi)，起密封作用，具有一定的強度，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，保證閥桿正常傳動開關(guān)，本設(shè)計中的閥蓋，其內(nèi)部有的螺紋可以起到定位軸的零件作用， 4-起到固定法蘭的作用。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2.2.1 加工表面的尺寸精度、形狀精度和位置精度圖2-3 主要表面示意圖表2-1：閥蓋技術(shù)要求表加工表面盡寸用偏差公差及精度等級表面粗糙度等級Ra/m形位公差/mmAIT81.6B6h3.2CIT83.2DIT71.

19、6EIT71.6FIT61.6G右端面IT81.6HIT70.8基準AI左端面IT83.22.2.2 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。它主要由加工過程中刀具和零件表面間的摩擦、切削分離時表面金屬層的塑性變形以及工藝系統(tǒng)的高頻振動等原因形成的。從零件圖上可知表面粗糙度有Ra0.8um, Ra1.6um， Ra3.2um。對表面質(zhì)量的要求較高。熱處理及其它要求（如動平衡、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，其坯重為2.2kg。2.3 審查閥蓋的工藝性分析零件圖可知，閥蓋各個軸、孔

20、部位都要求切削加工，并在有配合要求的地方要求精度較高，屬于工作表面，但盡管加工精度較高，也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來；其余非工作表面加工精度要求較低，不需要高精度機床加工，通過銑削，鉆床的加工即可達到加工要求。因此，該零件的工藝性較好。2.4 確定閥蓋的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Q·n（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，產(chǎn)品年產(chǎn)量Q為臺/年, 每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為n件/臺，零件備品率為a%，零件廢品率為b%。從初始資料和計算結(jié)果可知，該零件為中批生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計要求，該零件年產(chǎn)量50000件，屬于大批大量生產(chǎn)批次。第三章 確定毛坯、繪制毛坯簡

21、圖3.1 選擇毛坯零件材料為灰鑄鐵HT200，在工作時閥蓋在某些場面要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，與接觸表面受摩擦作用，所以零件在工作過程中受到交變載荷和沖擊載荷，要求有較高的強度，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，這對于提高生產(chǎn)率，減少切削加工的勞動量，保證加工精度，都是有利的。3.2 確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量由【5】表10-8 鑄件機械加工余量表可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素：3.2.1 尺寸公差等級由【5】表10-6 成批大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級表 查得，該閥蓋零件

22、的公差等級為CT810，選取為CT9。3.2.2 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。010mm1016mm1625mm2540mm4063mm1.5mm1.6mm1.7mm1.8mm2.0mm3.2.3 機械加工余量等級 由【5】表10-9鑄件機械加工余量等級選擇表 查得，該閥蓋零件的機加工余量等級為57，選擇7級。3.2.4 機械加工余量由【5】表10-8鑄件機械加工余量表 查得，該閥蓋零件的機加工余量為5.5mm。3.3 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，用機械加工的方法無法達到，必須用鑄造滿

23、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4.1、定位基準的選擇 基準：基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面?；鶞矢鶕?jù)其功用的不同可分別為設(shè)計基準和工藝基準。 在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準，加工表面與工序基準之間，一般有兩次核對位置要求：一是加工表面對工序基準的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對工序基準的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。 工件定位時，用以確定工件在夾具中位置的表面（或點，線）稱為定位基準，定位基準的選擇，一般應(yīng)本著基準重合原則，盡可能選用工序

24、基準作為定位基準，工件在定位時，每個工件的夾具中的位置是不確定的，一般是限制工件的六個自由度，分別是指：沿三坐標(biāo)軸的移動自由度，和繞三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一，基面選擇正確合理，可以使加工質(zhì)量的到保證，減輕勞動強度，生產(chǎn)效率得到提高。否則，會使加工困難，甚至造成加工零件報廢1）粗基準的選擇 粗基準選擇原則：選擇粗基準，主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。為了方便地加工出精基準，使精基準面獲得所需加工精度，選擇粗基準，以便于工件的準確定位。選擇粗基準的的出發(fā)點是：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

25、工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：(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。(2)若工件每個表面都有加工要求，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。(3)若工件必須保證某個加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個加工面為粗基準。(4)選擇基準的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準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)以外圓和一個端面作為粗基面，鏜，半精鏜內(nèi)孔。2）精基準的選擇 精基準選擇原則：選擇精基準時，應(yīng)從整個工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精

26、度和位置精度，并要達到使用起來方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來選擇：(1)基準重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計基準作為定位基準。(2)基準統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準原則可以避免基準轉(zhuǎn)換過程所產(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，從而簡化夾具的設(shè)計和制造。(3) 自為基準原則；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作為定位基準。(4) 互為基準原則；對于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準，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。 精基面選擇：根據(jù)精基面的選擇原則。選

27、擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準重合問題，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。根據(jù)該工件的特點和加工要求，選擇20孔和端面作為精基面。加工，螺紋外徑，5mm，18mm等主要尺寸以孔和左端面作為精面。這樣才能實現(xiàn)同軸度和位置的要求。對于有相互位置要求，加工四個孔時應(yīng)以20孔和大端面為精基準。其余三個階梯外圓應(yīng)以20孔和已加工出的面作為精基準，實現(xiàn)周向定位。 圖4-1 閥蓋零件圖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

28、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，常采用高速精密車削或金剛鏜進行精加工。（2）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸外圓表面多采用車削或磨削，回轉(zhuǎn)體零件上較大直徑的孔亦可采用車削或磨削，箱體上孔徑較大或長度較短的孔宜選用鏜削，孔徑較小時宜用鉸削。（3）各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度和表面粗糙度選定的加工方法應(yīng)能達到所需要的加工精度和表面粗糙度，并符合經(jīng)濟性的要求。在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準的設(shè)備和工藝設(shè)備，以及標(biāo)準技術(shù)等級的工人不延長加工時間）所能保證的加工精度，稱為經(jīng)濟加工精度，簡稱經(jīng)濟精度。常用加工方案所能達到的經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度。 表4-1 外圓表面加工方

29、案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度【3】 表1-6外圓表面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度序號加工方案經(jīng)濟精度等級表面粗糙度Ra/m適用范圍1粗車IT11級以下5012.5適用于淬火以外的各種金屬零件加工2粗車-半精車IT8106.33.23粗車-半精車-精車IT781.60.84粗車-半精車-精車為-滾壓(或拋光)IT780.20.0255粗車-半精車-磨削IT780.80.4主要用于淬火鋼，但不宜用于有色金屬6粗車-半精車-磨削-精磨IT670.40.17粗車-半精車-磨削-精磨-超精工IT50.10.0128粗車-半精車-精磨-金剛石車IT560.40.025主要用于要求較高的有色金屬9粗車-半精車

30、-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-半精車-粗磨-精磨- 研磨IT50.320.008表4-2 孔加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度【3】表1-7 孔加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度序號加工方案經(jīng)濟精度等級表面粗糙度Ra/m適用范圍1鉆IT111212.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實坯，也用于加工孔徑<1520mm的有色金屬2鉆鉸IT893.21.63鉆粗鉸精鉸IT781.60.84鉆擴IT101112.56.5同上，但孔徑>1520mm5鉆擴粗鉸精鉸IT71.60.86鉆擴鉸IT693.20.327鉆擴機鉸手鉸IT

31、51.250.088鉆擴拉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（粗擴）半精鏜（精擴）IT893.21.611粗鏜（粗擴）半精鏜（精擴）精鏜（鉸）IT781.60.812粗鏜（粗擴）半精鏜（精擴）精鏜（浮動鏜刀塊精鏜）IT670.80.413粗鏜（擴）半精鏜磨孔IT780.80.2主要用于加工淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜用于有色金屬14粗鏜（擴）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

32、鉆（擴）粗鉸精鉸珩磨IT570.20.025黑色金屬17鉆（擴）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級以上<0.1表4-3平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度【3】表1-8 平面加工方案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度序號加工方案經(jīng)濟精度等級表面粗糙度Ra/m適用范圍1粗車IT101112.56.3未淬硬鋼、鑄鐵有色金屬端面加工2粗車半精車IT896.33.23粗車半精車精車IT681.60.84粗車半精車磨削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

33、（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IT560.80.0414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IT

34、560.160.008表4-4各種加工方法的加工經(jīng)濟精度【3】表1-20各種加工方法的加工經(jīng)濟精度加工方法經(jīng)濟精度加工方法經(jīng)濟精度外圓表面粗車IT1113內(nèi)孔表面鉆孔IT1213半精車IT810鉆頭擴孔IT11精車IT78粗擴IT1213細車IT56精擴IT1011粗磨IT89一般鉸孔IT1011精磨IT67精鉸IT79細磨IT56細鉸IT67研磨IT5粗拉毛孔IT1011平面粗車端面IT1113精拉IT79精車端面IT79粗鏜IT1113細車端面IT68精鏜IT79粗銑IT913金剛鏜IT57精銑IT711粗磨IT9細銑IT69精磨IT78拉IT69細磨IT6粗磨IT710研磨IT6精磨IT

35、69細磨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表面粗糙度等級Ra/ m最終加工方案備注AIT81.6鉆粗鉸精鉸【3】表1-7B6h3.2粗車-半精車車螺紋【3】表1-10CIT83.2粗車-半精車【3】表1-6DIT71.6粗車半精車精車【3】表1-6EIT71.6粗車半精車精車【3】表1-6FIT61.6粗鏜精鏜精鉸【3】表1-7GIT81.6粗車半精車精車【3】表1-8HIT70.8鉆擴粗鉸精鉸【3】表1-7IIT83.2粗車半精車【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，往往不可能在一道工序中完成全部加工工作，

36、而必須分幾個階段來進行加工。加工階段：整個工藝過程一般需劃分為如下幾個階段：預(yù)先加工階段：這一階段的主要任務(wù)是毛坯的準備和預(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)過這一加工階段就已完成。光整加工階段 ：對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，一般不用來糾正

37、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時，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。其特點是：1）采用高效專業(yè)設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高2）工件裝夾次數(shù)減少，易于保證表面間位置精度，還能減少工序間運輸量，縮短生產(chǎn)周期。3）工序數(shù)目少，可減少機床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，還可簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作

38、。4）因采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的專業(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)準備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較費時。（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)進行，每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時每道僅有一個簡單的工步。其特點是：1）設(shè)備及工藝裝備比較簡單，調(diào)整和維修方便，工人容易掌握，生產(chǎn)準備工作量少，又易于平衡工序時間，易適應(yīng)產(chǎn)品的更換。2）可采用最合理的切削用量，減少機動時間。3）設(shè)備數(shù)量少，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。（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)類型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行綜合分析后選用。一般來說，大批量生產(chǎn)適于采用工序集中

39、原則，可采用較復(fù)雜的機械集中，如多刀、多軸機床、各種高效組合機床和自動機加工；對于一些結(jié)構(gòu)簡單的產(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，以便簡化生產(chǎn)組織工作。（4）該設(shè)計選用工序集中原則安排閥蓋的加工工序。閥蓋的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運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，而且由于在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4.5.1 機械加工順序的安排根據(jù)機械加工順序安排時應(yīng)遵循的原則，考慮到該工件的

40、具體特點，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，又由于車螺紋后作為定位基準，會破壞螺紋，須以精加工后的未車螺紋之前的內(nèi)孔作為主要精基準，精車外圓，端面，然后加工出一個孔，最后加工出四個孔。4.5.2 熱處理工序的安排由于毛坯為鑄件，在機械加工之前，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效處理，以獲得均勻細致的回火索氏體，提高零件的綜合力學(xué)性能。4.5.3輔助工序安排檢驗工序：在熱處理工序后安排中間檢驗工序，最后安排終結(jié)檢驗工序。在終檢前應(yīng)安排清洗工序，最后將零件油封，入庫。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

41、工件的結(jié)構(gòu)特點與技術(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表面，以便于保證高的表面相互位置精度，考慮使用通用機床配以專用夾具，并采用工序集中的原則來組合工序。工序集中和分散各有特點，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，技術(shù)要求，現(xiàn)場的生產(chǎn)條件和產(chǎn)品的發(fā)展情況來綜合考慮。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且柔性較高的原則來組織生產(chǎn)。綜上所述：該閥蓋零件工序安排順序為：基準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

42、 確定工藝路線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，選用通用機床配以夾具，這樣得到零件的工藝路線如下表4-6：表4-6 閥蓋工藝路線及設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機床設(shè)備刀具夾具量具05下料10鑄造毛坯15毛坯檢驗20退火25銑右端面立式銑床X5163直柄立銑刀專用夾具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1臥式車床C613290°硬質(zhì)合金外圓車刀 45°端面車刀35粗車2三爪卡盤40鉆孔擴孔立式鉆床Z304018直柄麻花鉆19.7直柄擴孔鉆專用夾具45人工時效50半精車1臥式車床C61

43、32臥式車床C613290°硬質(zhì)合金外圓車刀 45°端面車刀專用夾具0125mm游標(biāo)卡尺55半精車2三爪卡盤60鉆擴孔立式鉆床Z304026硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆28錐柄擴孔鉆專用夾具62粗鉸孔立式銑床X5126直柄機用鉸刀28錐柄機用鉸刀2550mm內(nèi)徑千分尺0125mm游標(biāo)卡尺65鏜孔臥式車床C61328x8單刃鏜刀三爪卡盤0125mm游標(biāo)卡尺70中檢0125mm游標(biāo)卡尺檢驗樣板75精鉸1立式銑床X5128錐柄機用鉸刀專用夾具2550mm內(nèi)徑千分尺0125mm游標(biāo)卡尺80精鉸220錐柄機用鉸刀36錐柄機用鉸刀85精車臥式車床C613290°硬質(zhì)合金外圓車刀 45&

44、#176;端面車刀三爪卡盤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錐柄擴孔鉆14錐柄機用鉸刀專用夾具95車螺紋臥式車床C6132螺紋車刀0125mm游標(biāo)卡尺螺紋塞規(guī)100去毛刺倒棱鉗工臺平銼0125mm游標(biāo)卡尺105清洗烘干清洗機110終檢115油封入庫第5章 機床設(shè)備及工藝裝備的選用5.1機床設(shè)備的選用選擇設(shè)備時應(yīng)考慮以下幾點：（1）機床精度與工件精度相適應(yīng)（2）機床規(guī)格與工件的外形尺寸、工序的性質(zhì)。另外，機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)。（3）所選設(shè)備與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)，如設(shè)備負荷的平衡狀況等。如果沒有現(xiàn)成設(shè)備供選用，經(jīng)過方案的技

45、術(shù)經(jīng)濟分析后，也可提出專用設(shè)備的設(shè)計任務(wù)書或改裝舊設(shè)備。有時在試制新產(chǎn)品及小批生產(chǎn)時，較多地選用數(shù)控機車或加工中心設(shè)備，以減少工藝裝備的設(shè)計與制造，從而大大縮短生產(chǎn)周期和提高經(jīng)濟性。根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備具體選擇機床，參見機械加工工序卡。5.2工藝裝備的選用工藝裝備（簡稱工裝）應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、具體加工條件、工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等進行合理選擇。（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床附件，如卡盤、機床用平口虎鉗、分度頭等。有組合夾具的，可采用組合夾具。對于中、大批和大量生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率而采用專用高效夾具。中、小批生產(chǎn)應(yīng)用成組技術(shù)時，可采用可調(diào)和成組夾具。（2）刀具的選擇。一般

46、優(yōu)先采用標(biāo)準刀具，必要時也可采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具、多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(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用檢驗夾具和量儀等。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6-1 外圓加工方案圖根據(jù)圖示的加工方案，可以確定全部工藝尺寸鏈，如下圖所示，求解各工序尺寸及公差的順序如下：圖6-2 外圓工藝

47、尺寸鏈圖1）.根據(jù)零件設(shè)計圖要求，最終尺寸D即為P2=；2）.根據(jù)尺寸鏈圖可知，P1=P2+z2，其中z2為半精車余量，查表得z2=1mm,則P1=(36+1)mm=37mm。由于工序尺寸P1是在粗車加工中保證的，查表得，粗車加工工序的經(jīng)濟加工精度等級可達到最終的加工要求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為粗車余量，查表得z1=5mm,則P0=(37+5)mm=42mm。由于鑄造時留有余量，毛坯尺寸為，余量z1=10mm,因此需要兩次切削。為了驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校

48、核。余量z2的校核 在圖示的尺寸鏈中，z2是封閉環(huán)，故z2max=P1max-P2min=37+0-(36-0.039)mm=0.961mmz2min=P1min-P2max=37-0.16-(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。將工序尺寸按“入體原則”表示：P2= P1=mm6.2 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6-3 外圓加工方案圖根據(jù)圖示的加工方案，可以確定全部工藝尺寸鏈，如下圖所示，求解各工序尺寸及公差的順序如下：圖6-4 外圓工藝尺寸鏈圖1）.根據(jù)零件設(shè)計圖要求，最終尺寸D即為P2=；2）.根據(jù)尺寸鏈圖可知，P1=P2+z2，其中z2為半精車余量，查表得z2=1mm,則P1=(53+1)mm=54mm。由于工序尺寸P1是在粗車加工中保證的，查表得，粗車加工工序的經(jīng)濟加工精度等級可達到最終的加工要求IT11。因此該工