阀座加工工艺编制与夹具设计》.docx
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1、阀座加工工艺编制与夹具设计摘要:仔细阅读任务书中的内容,看零件图的形状、尺寸。明确设计的目的,根据零件的要求,选择毛坯的类型、形状和尺寸。由零件图上的尺寸,选择定位的粗基准和精基准。然后根据图中的尺寸、零件的形状来拟定工艺路线。根据工艺路线确定粗、精加工的加工余量和工序尺寸。完成以上工作后,选择加工的机床和工艺设备。查找资料,分析、计算各工序中的切削用量及工时定额。同时,由各工序的要求,分析、设计其夹具。再确定各工序的技术要求及检验方法。从整体上分析各工序的安排,参数的确定等是否合理。关键词:加工工艺、工装、夹具、工艺Process programming and fixture Design
2、 of Valve seatABSTRACT: Read the contents of the task book carefully and see the shape and size of the part drawings. Define the purpose of the design and select the type, shape and size of the blank according to the requirements of the parts. The rough and precise datum of positioning are selected
3、according to the dimension of the part drawing. Then, according to the size of the drawing and the shape of the parts, the process route is drawn up. Processing allowance and process size of rough and finish machining are determined according to process route. After completing the above work, select
4、 the processing machine and process equipment. Search for data, analyze and calculate the cutting parameters and working hours quota in each process. At the same time, according to the requirements of each process, the fixture is analyzed and designed. Then determine the technical requirements and i
5、nspection methods of each process. From the overall analysis of the arrangement of each process, the determination of parameters and so on is reasonable. Fill in process documents as required.Key words: Processing technology, tooling, fixture and technology目 录第一章 概述3第二章 工艺设计说明书32.1生产过程与加工工艺过程32.2 机械
6、加工工艺规程的种类42.3 制定机械加工工程的原始材料42.4 零件图工艺性分析42.5 刀具的选择72.6 工艺规程设计8第三章 机床夹具设计133.1 夹具设计及目的133.2 机床夹具设计的基本要求143.3 夹紧方案153.4 深入生产实际调查研究153.5 分析原料153.6 确定定位方案和定位元件153.7 圆盘加工制造18第四章 绘制夹具装备图194.1 确定绘制总装图应注意的问题194.2 夹具总图上尺寸及精度,位置精度与技术要求的标注194.3 配合公差的确定19第五章 结论20参考文献21第一章 概述机床夹具设计课程设计是在学完所有的机械制造工艺学及机床夹具设计,并进行了生
7、产实习的基础是进行的一个教学环节。它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行工艺及结构的设计,也为以后搞好进行一次预备训练。第二章 工艺设计说明书2.1生产过程与加工工艺过程将原材料转化为成品的整个过程就是生产过程。包括原材料运输,储存准备,产品技术,坯料制造,零件加工和热处理,安装零件和设备,检验和调试,油漆包装和产品售后服务。通过加工改变坯料的形状,尺寸,相对位置和性质来指加工过程。基本单位是过程,包括安装,工作站,工作步骤和通过。指定产品或部件的制造过程和操作方法的过程文档称为过程规范。加工过程的主要功能如下:1、 作为生产准备的主要依据,加工工艺规范基于原材料和
8、坯料供应的组织,其次是机床调整,特殊工艺设备的设计和制造,生产操作计划的准备和生产成本核算。2、 它也是组织生产和调度的基础。因此,可以制定计划以实现高质量,高产量和低消耗。3、 加工工艺规范是新工厂所需的基本技术文档。只有根据它和生产程序,我们才能确定需要使用的机床的类型和数量,工厂区域,机床的布局,甚至每个部门的安排。2.2 机械加工工艺规程的种类规程的种类主要分为机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片这两种。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件;机械加工工序卡片对每个工序的详细制订起到直接指导生的作用产,主要用于生产一些重要的零件。2.3 制定机械加工工程的原始材料1、相
9、关技术文件。产品的图纸、质量标准和生产纲领。2、毛坯图及制造方法。3、车间的生产条件。4、各种技术资料。2.4 零件图工艺性分析图1 零件图1、对被加工零件进行工艺分析通过重新绘制的零件图,可以看出原来图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全,但60的孔要求精度高要精镗,没有退刀槽。观察零件图可看出,该零件结构比较简单,但是对技术的要求却很多,对基准的选择要求也高,由于材料ZG45具有较高的强度,韧性和塑性,切屑性能良好,结构工艺性好,所以采用该材料来制作。阀门制造工艺有如下特点:阀门毛坯的制造工艺及检验工艺比较复杂。阀门的铸件毛坯是结构比较复杂的薄壁壳体件,它要求表面光洁、铸字清晰。为
10、了满足上述要求,我们需要在铸造过程中采取多种措施,如选择高耐火材料来控制砂含量,分层和凝固以确保砂的硬度,采用的系统是合理的封盖系统,对浇注速度和温度等进行严格的控制。由于对技术的要求比较高,阀坯的铸造工艺比一般铸件复杂得多。除了检查尺寸,位置精度和外观外,阀坯还对金相组织,机械性能,耐腐蚀性和无损检测进行了各种测试,因此阀门的检查过程也很复杂。 机械加工难度大。阀门材料种类繁多,大多数高强度,耐腐蚀,高硬度材料的切削性能较差,难以达到规定零件的精度和表面粗糙度。阀门密封面的几何精度和表面粗糙度非常高,这增加了阀门加工的难度。同时,阀门材料的切削性能较差,给阀门加工方法,刀具材料,切削量,工艺
11、设备等带来了许多新问题。阀门零件很难安装在机器上。阀门主要部件的结构和形状相对复杂。有些部件薄而细长,刚性差。在机床上进行加工时,定位和夹紧很困难,因此通常需要复杂的特殊夹具。一些阀门部件在定位基面时精度低,表面粗糙度高,有时甚至是非加工表面定位。要加工和密封的部件的精度和表面粗糙度要求高,因此难以确保加工质量。因此,为了满足工艺的需要,通常需要提高定位基面的精度并降低表面粗糙度,或者在非加工表面上加工定位基面,这增加了复杂性。 2、该零件主要加工表面及技术要求分析(1)80作为基准孔,而且孔径大,要钻出,另一道工序加工60、70、80。同时保证孔的梯阶度,还有保证内孔和外圆同轴。(2)上孔加
12、工保证同轴,内孔轴线与中心轴线同轴度应满足0.06u,而且保证20和左端端面的距离12。上孔的加工基准为右端面。(3)各段孔之间要求相互垂直都是通孔。(4)端面与圆柱面应分别垂直,并满足同轴度要求。(5)密封的端面应平整,光洁,不得有划线,刀痕,气孔,裂纹等缺陷。(6)端面的硬度要求要均匀,再同一平面上的硬度差不得超过规定值。(7)基面的粗糙度一般不低于6.3um。(8)端面的粗糙度一般为V7V9。3、确定毛坯(1)根据零件材料ZG45确定毛坯为铸件,为了保证孔70、60、80的加工质量和便于加工,将整个工件铸成整体毛坯,分型面通过60孔中心线,铸件进行人工时效后,送机加工车间加工,以免工件切
13、开后发生较大的变形。(2)铸件尺寸公差。由于是中批量生产,毛坯制造选方法采用砂型机器型,由工艺人员手册查得,铸件尺寸公差等级为CT10,选取铸件错箱值为1.0 mm。(3)铸造的主要特点。成型方便且适应性强、成本低、铸件的组织性能差、因此,根据要求,铸造方案合适,为了消除残余应力,满足技术要求,铸造后安排时效处理。(4)铸件机械加工余量。表1加工表 面基本尺寸加工余量说 明零件端面距离123.52单侧加工左端内孔及通孔80604.54.5双侧加工右端内孔70804.54.5双侧加工外圆右端80双侧加工右端200外2004双侧圆左端平面G到轴线的距离 45 4单侧左端200圆盘壁厚 8 2单侧表
14、2所有内孔尺寸粗糙度公差等级8032umIT9IT66070100其余尺寸6.3IT10图2 零件毛坯图2.5 刀具的选择工艺的重要组成部分是对数控加工刀具的选择,数控加工刀具不仅影响加工效率,而且直接影响零件的加工。结构,标准化和工具几何参数的序列化是必不可少的。另外,还应应该考虑以下几个方面: (一)根据零件的切削性能选择刀具。如果车、铣加工高强度钢、钛,不锈钢配件,选择良好的耐磨性位硬质合金刀具。 (二)按照零件加工阶段选择工具。也就是说,主要使用早期清算边际。应选择具有良好刚性和低精度工具的钢材。应使用精密加工以确保加工精度。要选用高耐用性和高精度的刀具来保证产品的质量。粗加工阶段使用
15、的刀具精度是肯定没有精加工阶段的刀具的精度高的。选择相同的刀具进行粗加工和精加工的话,建议使用在粗加工时消除的精加工刀具,因为精加工精加工的刀具磨损条件主要是刀刃的轻微磨损,涂层磨损和修复光,并继续使用将影响整理。加工质量,但对粗加工的影响较小。(三)根据加工区域的特点和所选刀具的几何参数。在这种情况下,如果零件结构允许,应使用具有大直径和小纵横比的工具;薄壁超薄壁部件的端铣刀边缘应具有足够的向心角以减少工具。以及切削部分的切削力。在加工铝和铜等零件时,应选择前角稍大的立铣刀,齿数不应超过4齿。在加工中心,所有刀具都预先安装在刀库中,并通过NC程序的刀具选择和换刀指令执行相应的刀具更换。必须选
16、择相应的机床系统规范标准刀柄,以便CNC加工刀具可以快速准确地安装到机床主轴上或返回刀库。程序员需要做到的是能够理解机床中使用的刀架的结构尺寸,对采取的方法和范围进行调整修改,确保在编程期间确定刀具的径向和轴向尺寸,并且合理地安排刀具的顺序。2.6 工艺规程设计1、定位基准的选择(1)因为左端毛坯为不规则形状。无法或很难用三抓卡盘夹持车削。故先以右端外圆为粗基准,车削在端面200外圆及保证200外圆壁厚及车内孔。(2)在立式铣床上分度旋转专用夹具,以左端面E为精面。以60内孔为精基准,以端面和心轴限制零件5个自由度来加工200外圆端面上4个部分的20的通孔,平上端面F。(3)以底面,心轴20和
17、20的通也内壁为精基准限制零件的6个自由度来加工200外圆水平面G、H。图3 零件右视图(4) 再在车床上,用专用车床夹具以左端面E,80内孔为基准,限制零件5个自由度,加工右端外圆及h=2的槽。然后,精基准不变而把夹紧部位由右端换至200外圆右端面,车削右端内孔。 2、制定工艺路线工艺路线的确定,本着先基准后其它,先孔后面,先主要表面后次要表面,和先粗后精的加工原则。工艺路线主要任务是选择各个加工表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程的工序数目和工序内容。它与零件的加工要求,生产指及生产条件等多种因素有关。查阅资料可知因零件左端面E经济粗糙度值为6.3。故采用粗车-半精车的方
18、法即可满足要求。同样,在车床上加工左端200外圆及其200外圆右端面,均采用粗车-半精车方法满足要求。但因震动影响,应采用精车内也的加工,查阅加工工艺手册可知达到3.2um的粗糙度比较经济的加工方法是粗车-精车(车孔)。因为有同轴度要求,故在加工中宜采用工序集中的原则,则在一次装夹下将两孔同时加工出来,以保证位置精度,右端同理加工。3、拟定加工方案方案一:铸造铸造修整时效(1)粗车E端面,粗车200外面,粗车端面(2)钻孔(中心孔)(3)粗车孔(60、80)(中心孔)(4)铣床装夹(5)钻4X20孔,粗铣G、H面,粗铣F端面(6)车床定位装夹,粗画100外圆,切2x2工艺槽,粗车70、80(右
19、端)内孔(7)掉头(8)精车E端面、200外圆端面,精车80(左端)内孔60内孔并倒角(9)铣床定位装夹,精铣4X20孔;G、H平面F端面(10)车床定位装夹,精车100外圆,并倒角,精车70、80(右端)内孔,并倒角(11)检验(12)入库方案二:铸造铸造修整时效(1)粗车E端面,200外圆,精车E端面,200外圆(2)粗车端面半精车端面(3)钻孔(4)粗车60内孔,80内孔(左端),精车60内孔,80内孔(左端,并倒角)(5)铣床定位装夹(6)钻削4x20瞳孔,以及粗/精铣F端面(7)粗/精铣F端面(8)车床定位装夹(9)粗车100外圆,精车100外圆,并倒角,切槽(10)粗车70、80(
20、右端)内孔,精车70、80(右端)内孔,并倒角。(11)检验(12)入库4、选择加工设备和工艺设备方案一与方案二对比可知,为满足大指生产、降低成本养活工序,减少工序、减少工人装卸工件次数节约时间,故同一端处,粗精加工在一次装夹下完成。故选择方案二为加工工艺路线。因为是大批量生产,故加工设备应该用通用机床加专用夹具的流水线生产线。(1)粗/精车,钻中心孔。选择CA6140卧式数控机床选择90外圆车刀。专用夹具,游标卡尺百分表。(2)铣孔、铣端面,选择立铣。选择20的圆柱形钻孔铣刀,专用夹具,游标卡尺。5、加工工序设计确定工序尺寸一般的方法是:由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件
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