K525-閥體【中心距90】 機械加工工藝規(guī)程及工序4 鉆4-Φ9孔夾具設計參考素材

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有， 工學院課程設計報告課程名稱： 制造工藝學課程設計 指導老師： 聶信天班 級： 車輛132姓 名： 龍云浩學 號： 30313205學 期： 20 15 20 16 學年 第 2 學期南京農(nóng)業(yè)大學工學院教務處印 工學院課程設計報告目 錄第1章 零件分析21.1 零件作用分析21.2 零件工藝分析3第2章 確定毛坯、畫毛坯4 2.1選擇毛坯種類4 2.2 確定毛坯尺寸及機械加工余量5 2.3 繪制毛坯圖6 第3章 工藝規(guī)程設計63.1 基面、基準的選擇43.2 制定工藝路線5 3.2.1加工階段的劃分5 3.2.2工序的確定5 3.2.3 工藝路線設計63.3 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡9第4章 半精銑下端面工序專用夾具設計94.1 切削用量的確定及校核104.2 工件自由度分析及定位方案的確定114.3 夾緊力的計算114.4 定位誤差分析124.5 操作說明1213項目內(nèi)容說明1. 零件的分析2. 確定毛坯 畫毛坯3. 工藝規(guī)程設計4.鉆16孔工序專用夾具設計 1.1 零件的作用題目給出的零件是閥體。閥體的主要作用是在流體系統(tǒng)中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置。因此閥體零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和流體的運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。如下，圖一是我們的閥體三維圖。圖一1.2 零件的工藝分析由閥體零件圖可知。它的外表面上有4個平面需要進行加工?？紫捣植加谏舷虑昂?個端面。此外上表面還需加工4個螺紋孔。因此可將其分為3組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以S=148X46的下底面面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：下底面的銑削加工；其中有表面粗糙度要求為；（2）以上端面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括：上端面的銑削加工；4- M6螺紋孔加工，以及一直徑30、主直徑為16的沉頭孔加工，該孔無表面粗糙度要求； （3）以前后端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：前后端面，有表面粗糙度要求為（4）50孔，要求與前后端面垂直，無表面粗糙度要求（5）9孔， 無表面粗糙度要求（6）11孔，無表面粗糙度要求2.1選擇毛坯種類 機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應當考慮一下幾個因素。（1）材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。 （2）毛坯的尺寸形狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 （3）零件的生產(chǎn)綱領 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領相適應，才能獲得最佳的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)綱領大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領小時，宜采用設備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 本閥體零件材料為HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用灰鑄鐵材料，零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，采用機器造型，鑄造公差等級為11級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2確定毛坯尺寸及機械加工余量 根據(jù)零件圖估算鍛件的重量 ，包容體重量 ,鍛件形狀復雜系數(shù) ,較復雜，零件材料為灰鑄鐵。 查閱機械制造技術基礎課程設計指導教程表2-1,2-3.2-5得鍛件機械加工余量及尺寸公差（由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機械加工過程的方便，將外圓表面的總加工余量統(tǒng)一為一個值。 端面毛坯尺寸為 孔的毛坯尺寸為 鑄件的機械加工余量RMA取1.5零件尺寸（mm）單面加工余量（mm）毛坯尺寸（mm）1482.4152.81062.4110.8642.368.6502.245.61122.245.6942.20302.225.6162.20M642.202.3 繪制毛坯圖3.1.1基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。3.1.2粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求：粗基準的選擇應以不加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。若必須首先保證工件的某些重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面做粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。若需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面做粗基準。應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。粗基準一般只使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證往閥體在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從閥體的零件圖分析可知該零件的加工表面比較多，粗基準可選為兩個，這里選擇該零件的上端面以及中心孔的內(nèi)輪廓面作為粗基準，分別以這兩面為基準對零件進行裝夾定位及加工。3.1.3精基準的選擇精基準的選擇原則：基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差?；鶞式y(tǒng)一原則。應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作?；榛鶞实脑瓌t。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準此外，還應選擇工件上精度高、尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。閥體的精基準選擇時考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準確。當設計基準與工序基準不重合時，還應該進行尺寸換算。粗基準的選擇，采用零件的中心孔的內(nèi)圓面及上端面作為定位的粗基準，使得零件達到完全定位。而在此基礎上，考慮到基準重合、便于裝夾的問題，則選取下端面與其上的孔作為加工的精基準。3.2制定工藝路線3.2.1加工階段的劃分零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求。另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度。精加工的加工精度一般為IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。本次閥體加工工藝規(guī)程的設計中，由于零件加工表面及孔的精度要求并不是很高，因此只需劃分為粗加工、精加工兩個階段即可滿足要求。3.2.2工序的確定對個表面的加工要粗、精分開，先粗后精，多次加工，已逐步提高其精度和粗糙度。主要表面的精加工應安排在最后。為了提高零件的機械性能和消除內(nèi)應力而安排的熱處理工序，如調(diào)質、時效處理等，一般應安排在粗加工之后，精加工之前。制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用數(shù)控機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。閥體加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以上下端面互相定位半精加工。第二個工序是加工定位用的50孔。上下端面加工完成后一直到閥體加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。對于閥體，需要精加工的是孔前后端平面，按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。3.2.3工藝路線設計工序號工 序 內(nèi) 容I 鑄造II 時效處理III 以上端面后端面為粗基準，粗-半精銑下端面IV 以下端面為精基準，粗-半精銑上端面V以下端面、上端面為精基準，精鏜50孔VI以上端面、下端面、50孔為為精基準，半精銑前后端面VII 以上端面、前端面、后端面為精基準，鉆4X9孔VIII以下端面、底面兩孔、前端面為精基準，精鏜30孔IX 以下端面、底面兩孔、前端面為精基準，鉆16孔X 以下端面、底面兩孔、后端面為精基準，鉆2X11孔XI 以下端面、底面兩孔、后端面為精基準，鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6XII去毛刺XIII檢驗入庫方案一：方案二：工序號工 序 內(nèi) 容I 鑄造II 時效處理III 以50孔、前端面為粗基準 粗-半精銑下端面IV 以下端面為精基準、前后端面為粗基準 鉆49孔V以下端面、49孔為精基準 粗-精鏜50孔VI以下端面、49孔為精基準 粗-半精銑上端面VII 以下端面、49孔為精基準 粗-半精銑前、后端面VIII以下端面、49孔為精基準 粗-精鏜30孔IX 以下端面、49孔為精基準 鉆16孔X 以下端面、49孔、后端面為精基準 鉆211孔XI 以下端面、49孔、后端面為精基準 鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6XII去毛刺XIII檢驗入庫兩種方案都依照工序集中原則組織工序，優(yōu)點是工藝路線短，減少工件的裝夾次數(shù)，易于保證加工面相互位置精度，使需要的機床數(shù)量少，減少工件工序間的運輸，減少輔助時間和準備終結的時間，同時產(chǎn)量也較高。 方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面再加工孔，而方案二是先加工孔再加工端面，違背了先面后孔的原則，綜合考慮確定具體的加工路線如下:工序號工 序 內(nèi) 容I 鑄造II 時效處理III 以上端面后端面為粗基準，粗-半精銑下端面IV 以下端面為精基準，粗-半精銑上端面V以下端面、上端面為精基準，精鏜50孔VI以上端面、下端面、50孔為為精基準，半精銑前后端面VII 以上端面、前端面、后端面為精基準，鉆4X9孔VIII以下端面、底面兩孔、前端面為精基準，精鏜30孔IX 以下端面、底面兩孔、前端面為精基準，鉆16孔X 以下端面、底面兩孔、后端面為精基準，鉆2X11孔XI 以下端面、底面兩孔、后端面為精基準，鉆4-M6螺紋底孔攻絲4-M6XII去毛刺XIII檢驗入庫3.3 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡4.1切削用量的確定及校核（參考切削用量簡明手冊）加工材料灰鑄鐵，HT200 工藝要求2塊寬度a=29mm，長度l=46mm的平面，精度為H12-H13機床雙立軸圓工作臺銑床1.選擇銑刀硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)2.選擇切削用量 1）銑削深度：2）每齒進給量：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81，取3）機床主軸轉速：， 式（1.1）實際銑削速度： 式（1.2）進給量： 式（1.3）工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81, 4）檢驗機床扭矩及功率 根據(jù)表3.23，當b200MPa，ae72mm，ap4.2mm，z=4，近似為 Pcc=1.67kW 根據(jù)X51立式銑床說明書，機床主軸允許的功率為PcM=1.95kW 故PccPcK,因此所選的切削用量可用，即 ， 5）計算基本工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度： 取刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 4.2 工件自由度分析及定位方案的確定 (1) 工件自由度分析:工件以上端面和后端面外加一定位銷為定位基準，屬兩面一銷定位，其中下端面限制3個自由度，后端面限制2個自由度，定位銷限制1個自由度，共限制6個自由度，屬完全定位。 （2）定位方案確定 1）下端面與底面凸臺接觸； 2）后端面用三個支撐釘定位； 3）左側用定位銷定位。4.3夾緊力的計算 在機械加工過程中，工件會受到切削力、摩擦力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具結構中都必須設置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。本設計采用螺旋夾緊機構將工件夾緊在夾具體上。 夾緊力計算：螺旋夾緊力的計算，根據(jù)：機械制造工藝學2 的公式： 式中， 作用在扳手上的力（N）； L作用力的力臂（mm）；螺紋中徑（mm）； 螺紋升角（）； 螺紋副的當量摩擦角（）； 螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當量摩擦角（）； r螺桿（或螺母）端部與工件（或壓板）之間的當量摩擦半徑（mm）。 根據(jù)機床夾具設計手冊12 表 1-2-8，表 1-2-9，表 1-2-10 查得=，又，取,。由機床夾具設計手冊12表 1-2-12得知該零件的許用夾緊力為 4000N2185.93N小于該值，夾緊力滿足要求。4.4定位誤差分析 工件以上端面、后端面以及定位銷來進行定位，保證了位置精度，與設計基準重合，消除了定位誤差。4.5 操作說明 將夾具固定于機床上，然后將工件倒置，上端面與夾具體底面凸臺接觸，將后端面與三個支撐釘接觸，左側與定位銷接觸，而后將螺旋夾緊機構擰緊，完成工件的裝夾。 南京農(nóng)業(yè)大學工學院課程考核情況表（實習、課程設計）20 20 學年第 學期課程名稱：班 級： 姓 名：學 號： 學生表現(xiàn)：出勤學習態(tài)度學習主動性總體表現(xiàn)報告（說明書）評語： 優(yōu)點不足總體評價（優(yōu)良中差）成 績：教師簽名：日 期： （此頁由老師填寫）