阀体零件机械加工工艺及装备设计

III目 录第一章. 零件的工艺分析51.1零件的图样分析5第二章. 机械加工工艺规程设计62.1确定毛坯的制造形式62.2 选择定位基准62.3 阀体零件表面加工方法的选择62.4 工艺路线的制定102.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定172.6 确定切削用量及基本工时182.6.1 镗孔夹具182.6.2 钻孔夹具252.7 编制工艺规程文件28第三章. 镗孔夹具设计283.1定位基准的选择283.2定位元件的设计293.3定位误差的分析与计算313.4夹紧装置设计313.5切削力及夹紧力的计算323.6车夹具设计及操作的简要说明34第四章. 钻孔夹具设计354.1定位基准的选择354.2定位元件的设计364.3定位误差的分析与计算364.4夹紧装置设计374.5切削力及夹紧力的计算374.6钻套及衬套导向件的设计39IV4.7钻夹具设计及操作的简要说明40IV总结41参考文献42致谢43附录 1 阀体零件机械加工工艺过程卡片和两套关键工序的工序卡片1第一章 零件的工艺分析1.1零件的图样分析本次设计的题目是阀体零件的机械加工工艺及装备设计，阀体是在一定条件下，能使液压泵卸荷的阀。图 1-1 阀体零件图图 1-2 阀体零件三维图2第二章 机械加工工艺规程设计2.1毛坯的制造形式的确定由于该零件的材料为 HT200，且零件的年产量为 6000件，已达到大批生产的水平，因此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，故采用铸造毛坯。因为零件尺寸不大，形状结构比较复杂，所以我们采用铸造的形式来提高劳动生产率，降低成本。2.2选择定位基准零件的机械加工工艺过程中，其中最关键的两道工序分别为钻 4xM8的螺纹孔、镗28mm 和 30mm 阶梯孔。在加工 4xM8的螺纹孔时，根据定位基准的选择原则，选择30x30的凸台底面作为定位基准，并且通过心轴为主要定位元件和挡销来实现定位。实现对 4xM8孔的加工。在镗 28mm 和 30mm 的阶梯孔时，选择一面两销进行定位，实现了完全定位。完成对阶梯孔的加工。2.3阀体零件表面加工方法的选择任何复杂的表面都是由若干个简单的几何表面组合而成的，零件的加工实质上就是这些简单几何表面加工的组合。对于阀体零件各尺寸的精度等级要求及行为公差要求，具体加工方法如下表：表 21 阀体零件加工表面的加工方法加工表面 公差等级 表面粗糙度 Ra(m) 加工方法阀体零件的上端面 IT9 6.3 粗铣-精铣阀体零件的下端面 IT9 6.3 粗铣-精铣30x30凸台的前后端面 IT9 6.3 粗铣-精铣30x30凸台的侧面 IT8 3.2 粗铣-精铣50mm 圆柱的前端面 IT9 6.3 粗铣-精铣M36x2mm的螺纹孔 车底孔-车螺纹325mm 内孔 IT9 1.6 粗镗-半精镗28mm 内孔 IT9 1.6 粗镗-半精镗30mm 内孔 IT9 1.6 粗镗-半精镗M18x2mm的螺纹孔 钻-攻螺纹4xM8的螺纹孔 钻-攻螺纹底面 4x7mm 的光孔及背面 16mm 的锪平孔IT13 12.5 钻-锪钻2.4工艺路线的制定因为零件的生产纲领为大批量生产，故采用专用夹具，提高生产率。（1）工艺路线方案一工序 1 金属型铸造工序 2 清洗毛坯，并检验毛坯工序 3 对毛坯进行时效处理工序 4 粗、精铣阀体的底平面工序 5 粗、精铣阀体的顶面工序 6 粗、精铣 30x30的凸台工序 7 粗、精铣 50mm 圆柱的前端面工序 8 车 M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角 1.5x30工序 9 粗镗、半精镗底面 25mm 内孔、倒角 3x30工序 10 钻底面的 4x7mm 的光孔及背面 16 的锪平孔 工序 11 钻、扩、铰 M18x2的螺纹孔工序 12 精镗、半精镗 28mm、30mm 的阶梯孔、倒角 2x30工序 13 钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔工序 14 去毛刺工序 15 检验入库（2）工艺路线方案二工序 1 金属型铸造4工序 2 清洗毛坯，并检验毛坯工序 3 对毛坯进行时效处理工序 4 粗、精铣阀体的底平面工序 5 粗、精铣阀体的顶面，35 圆柱凸台的上端面工序 6 粗、精铣 30x30的凸台工序 7 粗、精铣 50mm 圆柱的前端面工序 8 钻底面的 4x7mm 的光孔及背面 16 的锪平孔工序 9 车 M36x2mm的底孔，车螺纹；倒角 1.5x30工序 10 粗镗、半精镗底面 25mm 内孔、倒角 3x30工序 11 钻 4xM8的底孔，攻 M8的螺纹孔工序 12 精镗、半精镗 28mm、30mm 的阶梯孔、倒角 2x30工序 13 钻、扩、铰 M18x2mm的螺纹孔工序 14 去毛刺工序 15 检验入库（3）工艺路线方案的比较与分析通过以上两个方案的比较，方案一是先加工直径 25mm 的孔以及阀体底面上的7mm 的光孔和 16mm 的锪平孔，然后以 25mm 的孔作为主要定位基准，再使用工件的底平面上 7mm 孔作为辅助定位来加工 4xM8的螺纹孔及直径 28mm、30mm 的阶梯孔。而加工工艺方案二则不相同，它是先加工 4xM8的螺纹孔，然后再加工 25mm 的孔及直径 28mm、30mm 的阶梯孔。两套加工工艺方案经比较可看出，先加工直径 25mm 的孔及阀体底面 7mm 的光孔、16mm 的锪平孔，然后再以此为定位基准加工 M8螺纹孔和直径 28mm、30mm 的阶梯孔，这样可以很好地定位夹紧并达到良好的表面粗糙度要求。结合上述的方案一和方案二的比较，因此工艺路线方案一更加合理。以上工艺过程见下表 2-2：表 2-2 机械加工工艺过程综合卡片工序号工序名称工序内容工序简图 机床 工艺装备51 金属型铸造铸造 2 清洗检验清洗毛坯并检验3 热处理 时效处理4 铣底面 粗、精铣阀体的底面X5032 型立铣三爪卡盘硬质合金端面铣刀游标卡尺65 铣顶面 粗、精铣阀体的顶面X5032 型立铣三爪卡盘硬质合金端面铣刀游标卡尺6 铣凸台 粗、精铣 30x30的凸台X5032 型立铣台虎钳立铣刀游标卡尺7 铣端面 粗、精铣50mm圆柱的前端面X5032 型立铣台虎钳 硬质合金端面铣刀游标卡尺78 车内孔、螺纹孔车M36x2mm 底孔、车螺纹、倒角1.5x30