2022年设计方案“阀体”零件机械加工工艺规程及加工M×HH螺纹孔工艺装备.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用一、设计题目设计“ 阀体” 零件的机械加工工艺规程及加工 4-M12 ×1.25-8H9H 螺纹孔工艺装备；二、原始资料1> 被加工零件的零件图 1张2> 生产类型 : 中批或大批大量生产三、上交材料1> 被加工工件的零件图 1 张2> 毛坯图 1 张3> 机械加工工艺过程综合卡片 参附表 1>1 张4> 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张4> 夹具装配图 1 张5> 夹详细零件图 1 张6> 课程设计说明书 四、指导老师评语成果：5000 8000 字> 1 份指导老师摘要日期分析阀体零件的零件工艺分析,确定其生产类型,然后确定毛坯的名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用种类与制造方法,设计其机械加工工艺规程及工艺装备,并绘制出 阀体零件图、毛坯图、夹具装配图和夹具零件图,填写机械加工工艺过程卡片及机械加工工序卡片,编制课程设计说明书；明白阀体零件的结构以及所要加工的工序,依据其加工特点和生产类型来确定零件的定位方式,设计其夹紧装置；本设计题目是加工四个孔径相同的螺纹孔,因此应依据其加工精度与表面粗糙度挑选可行的、合理的夹具；该零件的夹具设计应具有工作牢靠、效率高的特点,在操作方面,操作安全、省力、夹紧快速,并且便于制造与修理；Abstract The analysis valve chest components components craft analysis, determined its production type, then the determination semifinished materials type and the manufacture 名师归纳总结 method, design its machine-finishing technological process 第 2 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用and the craft equipment, and draws up the valve chest detail drawing, the semifinished materials chart, the jig assembly drawing and the jig detail drawing, the filling in machine-finishing technological process card and the machine-finishing working procedure card, the establishment curriculum designs the instruction booklet. Understood the valve chest components the structure as well as must process the working procedure, according to its processing characteristic and the production type determined the components the locate mode, designs its clamp.This design topic processes four aperture same threaded holes, therefore should act according to its processing precision and the surface roughness choice feasible, the reasonable jig.This components jig design should have the work reliably, the efficiency high characteristic, in the operation aspect, the operation al safety, reduces effort, the clamp is rapid, and is advantageous for the manufacture and the service.目 录名师归纳总结 序言 1 第 3 页,共 18 页1. 零件的工艺分析及生产类型的确定 2 1.1 零件的工艺分析 2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2.个人资料整理仅限学习使用 2 零件的生产类型 名师归纳总结 2. 挑选毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 4 第 4 页,共 18 页2.1 挑选毛坯 4 2.2 确定机械加工余量 4 2.3 确定毛坯尺寸 4 2.4 确定拔模斜度 4 3. 挑选加工方法,制定工艺路线 5 3.1 定位基准的挑选 5 3.2 零件表面加工方法的挑选 5 3.3 制定工艺路线 6 4. 工序设计 7 4.1 挑选加工设备与工艺装备 7 4.2 确定工序尺寸 7 5. 确定切削用量准时间定额 9 5.1 切削用量的运算 9 5.2 时间定额的运算 9 6. 夹具设计 11 6.1 定位方案 11 6.2 定位误差分析与运算 11 6.3 夹紧机构 11 6.4 导向装置 11 6.5 夹具与机床连接元件 12 6.6 夹详细 12 7. 方案综合评判与结论 13 参考文献 14 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了高校的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的. 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习, 也是一次理论联系实际的训练,因此 , 它在我们四年的高校生活中占有重要的位置；就我个人而言,我期望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工 作进行一次适应性训练,从中锤炼自己分析问题、解决问题的才能,为 今后参与祖国的“ 四化” 建设打下一个良好的基础；由于才能所限,设计尚有很多不足之处,恳请各位老师赐予指导；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1. 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的工艺分析通过对该零件图的绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全；该零件需要加工的表面需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度由图示而得；以下是阀体零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1> 左右两端面粗糙度为25 m,在左端面上要求加工四个孔径为M12 的螺纹孔；2> 孔 35H11 ,上偏差0.16mm,下偏差0mm,粗糙度为12.5 m,以及其右端面,粗糙度为12.5 m；3> 加工孔 43 ；4> 孔 50H11 ,上偏差为 0.16mm,下偏差为 0mm,粗糙度为 12.5 m,以及该孔的右端面,粗糙度为 12.5 m；5> 孔 20 ,粗糙度 25 m；6> 孔 28.5 ,粗糙度 12.5 m；7> 孔 18H11,上偏差 0.11mm,下偏差 0mm,粗糙度为 6.3 m,其该孔的中心轴线与基准平面 A 垂直；8> 孔 22H11,上偏差 0.15mm,下偏差 0mm,粗糙度 6.3 m,以及该孔的下端面,粗糙度 12.5 m；9> 孔 24.3 ,粗糙度 12.5 m；10> 攻螺纹孔 M24× 1.5 ；11> 上端面 36,其粗糙度 25 m,以及台阶面,粗糙度为 12.5 m；12> 钻、攻螺纹孔 4-M12 × 1.25-8H9H ；依据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的表面,上述各表面的技术要求采纳常规加工工艺均可以保证；1.2 零件的生产类型零 件 的 生 产 类 型 一 般 分 为 大 量 生 产 、 成 批 生 产 和 单 件 生 产 三 种 类名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用型,不同的生产类型有着完全不同的工艺特点；零件的生产类型是按零 件的年生产纲领和产品特点来确定；此阀体零件的生产纲领 N=Qm1+%a>1+%b>=5000 × 1× <1+4%）× <1+0.5% ） =5226 件 / 年；依据以上结果可查表得,该阀体零件的生产类型为大批量生产；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 2. 挑选毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 2.1 挑选毛坯 该零件材料为铸钢,零件外形比较复杂,因此毛坯宜用铸件,生产 类 型 为 大 批 量 生 产 , 为 使 零 件 有 较 好 的 机 械 性 能 , 保 证 零 件 加 工 余 量 等,故采纳砂型铸造；2.2 确定机械加工余量 依据铸件的生产类型与铸件材料选取毛坯铸件的加工余量等级,然 后依据铸件的最大尺寸查表选取铸件的机械加工余量,即,铸件左右两端面的为2mm,上端面为1mm,水平孔的单面余量为1mm,铸件孔的右端面加工余量为0.7mm；2.3 确定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可；2.4 确定拔模斜度名师归纳总结 该毛坯的拔模斜度为3° 5°第 8 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3. 挑选加工方法,制定工艺路线3.1 定位基准的挑选粗 基 准 的 选 择 ： 按 有 关 基 准 的 选 择 原 就 , 即 当 零 件 有 不 加 工 表 面时,应以这些不加工表面作粗基准；如零件有如干不加工表面时,就应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准；现以零件的右端面为主要的定位粗基准；精基准的挑选：考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利,依据“ 基准重合” 原就和“ 基准统一” 原就,挑选以圆柱体的 20 孔为精基准；3.2 零件表面加工方法的挑选1> 左右端面公差等级为IT12 ,表面粗糙度为Ra12.5 ,需进行粗铣；2> 孔 .35 内圆面公差等级为IT11 ,表面粗糙度为Ra12.5 ,需进行粗镗；3> 孔 .35 右端面公差等级为IT12 ,表面粗糙度为Ra12.5 ,需进行粗铣；4> .43 内圆面公差等级 IT14 ,需进行粗镗；5> .50 内圆面公差等级 IT11 ,表面粗糙度 Ra12.5 ,需进行粗镗；6> 孔 .50 右端面 公差等级 IT12 ,表面粗糙度为 Ra12.5 ,需进行粗铣；7> 孔 .20 公差等级为 IT12 ,表面粗糙度为 Ra25,需钻；8> 孔 .28.5 内圆面 公差等级为 IT12 ,表面粗糙度为 Ra12.5 ,需粗镗；9> 孔 .28.5的左端面公差等级为IT12 ,表面粗糙度为Ra12.5 ,需粗铣；10> 孔 .18 公差等级为 IT11 ,表面粗糙度为 Ra6.3 ,需钻、粗铰；11> 孔 .22 内圆面 公差等级为 IT11 ,表面粗糙度为 Ra6.3 ,需粗镗；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用12> 孔 .24.3内圆面公差等级为IT11 ,表面粗糙度为Ra12.5 ,需粗镗；13> 螺纹孔 M24× 1.5 ,需用丝锥攻螺纹；3.3 制定工艺路线工序 1：粗铣阀体左、右两个端面；工序 2：粗镗 .35mm的孔；工序 3：粗铣 .35 孔的右端面；工序 4：粗镗 .43 的孔；工序 5：粗镗 .50 的孔；工序 6：粗铣 .50 孔的右端面；工序 7：钻 .20 的孔；的孔；工序 8：粗镗 .28.5 工序 9：粗铣 .28.5 孔的左端面；工序 10：粗铣阀体上端面；工序 11：钻、镗 .18 的孔；工序 12：粗镗 .22 的孔；的孔；工序 13：粗镗 .24.3 工序 14：粗镗 .26 的孔；工序 15：粗铣上端台阶面；工序 16：粗铣 .26 孔的下端面；工序 17：粗铣 .22 孔的下端面；工序 18：钻、攻螺纹 M24× 1.5 ；工序 19：钻、攻螺纹 工序 20：清洗；工序 21：终检；4. 工序设计4-M12 × 1.25-8H9H ；4.1 挑选加工设备与工艺装备名师归纳总结 工序号设备工艺装备第 10 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具2 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具3 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具4 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具5 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具6 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具7 Z525 钻床钻头、游标卡尺、专用夹具8 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具9 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具10 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具11 Z525 钻床钻头、游标卡尺、专用夹具12 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具13 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具14 镗床镗刀、卡尺、塞规、专用夹具15 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具16 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具17 X52K 铣刀、游标卡尺、专用夹具18 Z525 麻花钻、丝锥、专用攻螺纹夹具19 Z525 麻花钻、丝锥、专用攻螺纹夹具20 清洗机塞规、百分表、卡尺等21 4.2 确定工序尺寸由 表 可 查 得 , 12mm 的 孔 粗 铰 余 量 Z=0.6mm ； 钻 孔 余 量 Z 钻=10.7mm ；查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为,粗铰： IT8 ；钻： IT9 ；依据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为,精铰：0.027mm；钻： 0.043mm ；综 上 所 述 , 该 工 序 各 工 步 的 工 序 尺 寸 及 公 差 分 别 为 , 粗 铰 ： 名师归纳总结 12mm, 上 偏 差 为0.027mm , 下 偏 差 为 0mm； 钻 孔 ： 10.7mm, 上 偏 差第 11 页,共 18 页0.043mm ,下偏差0mm；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用5、确定切削用量准时间定额5.1 切削用量的运算5.1.1工序 19钻、粗铰.12 孔1> 钻孔工步名师归纳总结 被吃刀量的确定取 ap=7.8mm ；第 12 页,共 18 页进给量的确定由表 5-22 ,选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r；切削速度的运算由表 5-22 ,按工件材料为30 钢的条件选取,切削速度v 可取为22m/min ；由公式n=1000v/ d 可求得该工序钻头转速- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用n=654.8r/min, 参照表 4-9 所列 Z525 型立式钻床的主轴转速,取转速n=680r/min. 再将此转速代入公式,可求出该工序的实际钻削速度 v=n d/1000=22.8m/min.2> 粗铰工步被吃刀量的确定取 ap=0.16mm ；进给量的确定 由表 5-31 ,选取该工步的每转进给量 f=0.4mm/r； 切 削 速 度 的 计 算 由 表 5-31 , 切 削 速 度 v 可 取 为 3m/min ； 由 公 式n=1000v/ d 可 求 得 该 工 序 铰 刀 转 速 n=79.6r/min, 参 照 表 4-9 所 列Z525 型 立 式 钻 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=97r/min. 再 将 此 转 速 代 入 公式,可求出该工序的实际切削速度 5.2 时间定额的运算5.2.1基本时间tm 的运算v=n d/1000=3.7m/min.名师归纳总结 1>钻 孔 工 步根 据 表 , 钻 孔 的 基 本 时 间 可 由 公 式第 13 页,共 18 页tj=L/fn=l+l1+l2>/fn求得；式中l=10.7mm ； l2=1mm； l1=D/2>×cotkr+1 2>=<10.7mm/2 ） × cot54 ° +1mm=4.9mm； f= 0.2mm/r ； n= 680r/min.将 上 述 结 果 代 入 公 式 , 就 该 工 序 的 基 本 时 间tj=10.7mm+4.9mm+1mm>/0.2mm/r× 680r/min>=0.122min=7.3s；2> 粗铰工步依据表,可由公式tj=L/fn=l+l1+l2>/fn求得该工序的基本 时 间 ； l1、 l2由 表 按kr=15°、 ap=D-d>/2=11.3mm-10.7mm>/2=0.3mm的 条 件 查 得l1=1.1mm ； l2=45mm ； 而l=10.7mm ；f=0.4mm/r；n=97r/min.将 上 述 结 果 代 入 公 式 , 就 该 工 序 基 本 时 间tj=<10.7mm+1.1mm+45mm ） /<0.4mm/r× 97r/min） =1.4min=86.5s；5.2.2帮助时间t1 的运算工序 19 钻工步的帮助时间：tf=0.15× 7.3=1.46s 工序 19 粗铰工步的帮助时间：tf=0.15× 86.5=17.3s 5.2.3其他时间运算工序 19 钻工步的其他时间：tb=0.06× <7.3+1.46）=0.526s 工序 19 粗铰工步的其他时间：tb=0.06× <86.5+17.3） =6.23s - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用5.2.4 单件时间运算工序 19 钻工步的单件时间：工序 19 粗铰工步的单件时间：6. 夹具设计6.1 定位方案tdj=7.3+1.46+0.526=9.286s tdj=86.5+17.3+6.23=110.03s 此工件是以一端面、 20 孔和零件一侧面为定位基准,采纳平面和定位销组合定位方案,在定位平面及定位销的圆柱面上定位,其中平面限制3 个自由度、短圆柱销限制2 个自由度,共限制了五个自由度,然后在侧平面上加一个长圆柱销来限制旋转的自由度,全部六个自由度都被限制了,使零件有了正确的位置；6.2 定位误差的分析与运算定位误差是由基准不重合误差jb和定位副制造不精确误差db 两部分组成,定位误差的大小事两项误差在工序尺寸方向上的代数和,名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用dw= jb ± db该工件定位方案是采纳平面与定位销定位,其定位销与孔的协作采用 .20H7/f7 基孔制协作,其基本尺寸为 20mm,公差 IT7=0.021mm ,因此定位 孔与心轴外圆间最小 间隙S=0,在销垂 直放置时,定位误差dw=T1+T2+ S=0.021+0.021+0=0.042mm ；该定位误差小于工件加工要求的 1 5 13,因此该定位方案是合理的；6.3 夹紧机构此零件的夹紧是采纳液压缸来进行的夹紧,通过液压缸中的液体压力的增大来使了压板紧紧压在零件的基准平面上,使零件在钻削时保持正确的位置,不产生偏置；夹紧力与钻孔时产生的力方向相同,所以可 免去夹紧力的运算；6.4 导向装置采纳钻套作为导向装置,选用JB/T 8045.2-1999可换钻套；钻套高度 H=<1 2.5 ） d=20.5mm ,排削间隙 6.5 夹具与机床连接元件h=<0.7 1.5 ） d=12.5mm.在夹详细上设计座耳,用 T 形螺栓进行与机床的连接；6.6 夹详细夹详细是夹具的基础件,夹具上的全部组成部分都必需最终通过这一基础件联接成一个有机整体；因此夹具安装在机床工作台上时,需要按及夹详细上的找正基面找正其正确的位置；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用7、方案综合评判与结论本方案在其定位上采纳一面两销的定位方案,该定位方式共限制了 工 件 在 夹 具 体 上 的 六 个 自 由 度 , 使 其 实 现 了 在 夹 具 体 上 保 持 正 确 的 位置；在夹紧方面采纳液动夹紧机构,即,通过转变液压缸内液体的压力 来掌握夹紧力,该夹紧机构在工作过程中保证了工件在受到切削力、惯性力等外力作用下,使其在夹具中保持定位 移或产生振动；的正确位置,而不致发生偏该定位方式工作牢靠、简洁、便利,其定位元件便于制造、装配与 修理,具有可行性和合理性；该夹紧机构工作牢靠、工作效率高,操作安全、省力、夹紧快速,其复杂程度、工作效率与生产类型相适应,结 构便于制造与修理；名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用参考文献 1 哈尔滨工业高校 . 机床夹具设计 .上海科学技术出版社 .1990；2 顾崇衡 . 机械制造工艺学 . 陕西科学出版社 .1995；3 邹青 . 机械制造技术基础课程设计指导教程 . 机械工业出版社, 200.8；4 崇凯 . 机械制造技术基础课程设计指南 .化学工业出版社 .2006.12 ；5 周开勤 . 机械零件手册 . 高等训练出版社 .1994；6 大连组合机床讨论所 . 组合机床设计 .机械工业出版社 .1978；7 李云. 机械制造及设备指导手册 . 北京: 机械工业出版社 .1997.8；8 孟少农. 机械加工工艺手册 . 北京: 机械工业出版社 .1991.9；9 李庆寿. 机床夹具设计 .北京：机械工业出版社 .1984；10 于骏一 . 机械制造技术基础 .北京：机械工业出版社 .2000；11 薛源顺. 机床卡具设计 . 北京：机械工业出版社 .2000；12 赵家奇 . 机械制造工艺学课程设计指导书 2 版. 北京:机械工业出版社 .2000.10；名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用 13 陶崇德. 葛鸿翰 . 机床夹具设计 . 其次版. 上海：上海科技技术出版社 .1989；14 黄健求. 机械制造技术基础 . 机械工业出版社 .2005；15 杨叔子. 机械加工工艺师手册 . 机械工业出版社 .2000；名师归纳总结 - 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