机械制造技术课程设计-下阀体零件的机械加工工艺规程及钻φ7孔夹具设计【全套图纸】 .pdf

辽宁工程技术大学 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 下阀体零件的机械加工工艺规程及工艺 装备设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 班 级： 机械 10-03 班 姓 名： 指导教师： 完成日期： 2013.07.01 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 i 一、设计题目一、设计题目 下阀体零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 二、原始资料二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型:大批生产 三、上交材料三、上交材料 1绘制零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3 编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的 机械加工工艺卡片） 1 套 5绘制夹具装配图 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图。 1 张 7编写课程设计说明书。 1 份 四、进度安排四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l2 天查资料，熟悉题目阶段。 2第 37 天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方 法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。 3第 810 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师 沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步） 。 4第 1113 天，完成夹具总装图的绘制。 5第 1415 天，零件图的绘制。 6第 1618 天，整理并完成设计说明书的编写。 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 2021 天，答辩 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 ii 五、指导教师评语五、指导教师评语 该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概 念 及 计 算 ， 设 计 方 案 ， 图 纸 表 达 ，说明书撰写 。 综合评定成绩：综合评定成绩： 指导教师指导教师 日日 期期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iii 摘摘 要要 机械制造基础课程设计是我们学完了大学的机械制造基础课程、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们大学中进行的第 二次的课程设计，每次课程设计对毕业设计有着很大的帮助 这次设计的是下阀体，有零件图、毛坯图、装配图各一张， 机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各 一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是下阀体。了解了下阀 体的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛 坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准， 后确定粗基准，最后拟定下阀体的工艺路线图，制定该工件的夹紧方 案，画出夹具装配图。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 iv abstract machinery manufacturing foundation course design is we learned university machinery manufacturing base course, course and the most specialized technical after. this is our university in the second course design, each course design of graduation design has a lot of help this design is the valve body, have part drawing, casting chart, each one, mechanical drawings machining process card and with the design fixtures corresponding that procedure process card every one. first we must be familiar with the parts, the title of the parts are the valve body. understand the role of the the valve body, next according to the properties and parts drawing parts on each end of the roughness of blank size and determined mechanical machining allowance. then we can decide according to the locating datum, pure benchmark crude benchmark, and finally determined after worked out the process, formulate the roadmap the valve body the workpiece clamping fixture, draw assembly drawings. 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 v 目目 录录 1、下阀体的工艺分析及生产类型的确定 1 1.1、下阀体的用途 . 1 1.2、下阀体的技术要求： . 1 1.3、审查下阀体的工艺性 . 2 2、确定毛胚、绘制毛胚简图 . 2 2.1 选择毛胚 . 2 2.2 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 . 2 2.2.1 公差等级 . 2 2.2.2 下阀体铸造毛坯尺寸工差及加工余量 . 2 2.2.3 绘制下阀体毛坯简图 . 3 3、拟定下阀体工艺路线 . 3 3.1、定位基准的选择 . 3 3.1.1精基准的选择 . 3 3.1.2粗基准的选择 . 3 3.2 、表面加工方法的确定 3 3.3、加工阶段的划分 . 4 3.4、工序的集中与分散 . 4 3.5、工序顺序的安排 . 4 3.5.1 机械加工工序 . 4 3.5.2热处理工序 . 4 3.5.3辅助工序 . 4 3.6、确定工艺路线 . 4 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定 . 6 5、切削用量的计算 . 6 6.夹具设计 7 6.1 提出问题 . 7 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 vi 6.2 设计思想 . 8 6.3 夹具设计 . 8 6.3.1 定位分析 . 8 6.3.3 夹具操作说明 . 8 7. 体会与展望 . 9 参考文献 . 10 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 4545 10 65 4x7 4x7 60 90 120 32 6 3 6 56 26 54 70 20h8 28 42 +0.500 0.000 439 30 36h8 42 34 30 2x7 18 36 2x7 22 40 52 52 r8 r10 图 1.1 下阀体零件图 1、下阀体的工艺分析及生产类型的确定、下阀体的工艺分析及生产类型的确定 1.1、下阀体的用途、下阀体的用途 下阀体的主要用途就是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、 流量的装置。 1.2、下阀体的技术要求：、下阀体的技术要求： 该下阀体的各项技术要求如下表所示： 加工表面 尺 寸 偏 差 （mm） 公差及精 度等级 表面粗糙 度(um) 形位公差 (mm) 前后端面 70 it12 12.5 上端面 40 it12 12.5 下端面 40 it12 12.5 47 孔 7 it12 25 27 孔 7 it12 25 20h8 孔 20 it12 6.3 28 的孔 28 it12 12.5 30 孔侧面 30 it12 6.3 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 1.3、审查下阀体的工艺性、审查下阀体的工艺性 该下阀体结构简单，形状普通，属一般的底座类零件。主要加工 表面有上下端面，其次就是；阶梯孔通过专用的夹具和钻套能够保证 其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均 较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的加工就可以达到加 工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。 2确定毛胚、绘制毛胚简图 2.1 选择毛胚选择毛胚 零件材料为 ht150，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大， 零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸机械砂型铸 件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为 ct11。这对提高生产率，保证产品 质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。 2.2 确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量 由表 2-1 至表 2-5 可知， 可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。 2.2.1 公差等级公差等级 由下阀体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为 ct=10。 2.2.2 下阀体铸造毛坯尺寸工差及加工余量下阀体铸造毛坯尺寸工差及加工余量 项目 机 械 加 工 余 量 /mm 尺 寸 工 差/mm 毛坯尺寸 /mm 备注 宽度 120 2.22=4.4 7 124.43.5 表 2- 3 2- 4 高度 90 1.42=2.8 6 92.83.0 表 2- 3 2- 4 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 2.2.3 标记处数分区更改文件号签名年、月、日 设 计 审 核 工 艺 标准化 批准 阶段标记重量比例 共张第张 1:1 11.4 8.2 ht150 辽宁工程技术大学 机械08-5班 下阀体毛坯图 史树喆 史树喆 图图 2.1 下阀体毛坯简图下阀体毛坯简图 3、拟定下阀体工艺路线、拟定下阀体工艺路线 3.1、定位基准的选择、定位基准的选择 3.1.1粗基准的选择粗基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要 求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，故应选下阀体前 端面为粗基准，以此加工轴承底座底面以及其它表面。 3.1.2精基准的选择精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原 则和“基准统一”原则，以粗加工后的端面为主要的定位精基准，即以 下阀体的内圆柱面为精基准。3.2 、表面加工方法的确定 根据下阀体零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确 定加工件各表面的加工方法，如下表所示： 工序号 工序名称 加工方法 1 左右两端面 粗铣 2 上下两端面 粗铣 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 3.3、加工阶段的划分、加工阶段的划分 该下阀体加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精 加工两个阶段。 在粗加工阶段， 首先将精基准 （下阀体右端面和26 孔） 准备好， 使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然 后粗铣下阀体左端面、方形端面。在半精加工阶段，完成下阀体左端 面的精铣加工和120 孔的镗-半精镗加工及25 孔等其他孔的加工。 3.4、工序的集中与分散、工序的集中与分散 选用工序集中原则安排下阀体的加工工序。 该下阀体的生产 类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生 产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助 时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表 面的相对位置精度要求。 3.5、工序顺序的安排、工序顺序的安排 3.5.1 机械加工工机械加工工序序 （1）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加 工工序。 （2）遵循“先面后孔”原则，先加工下阀体上端面，再加工7 孔。 3.5.2热处理热处理工工序序 铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸 造应力，提高材料的综合力学性能。该下阀体在工作过程中不承受冲 击载荷， 也没有各种应力， 故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 3.5.3 辅助辅助工工序序的安排的安排 去毛刺及清洗 3.6、确定工艺路线、确定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了下阀体 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 的工艺路线 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 粗 铣 左 右 两 端面 立 式 铣 床 x51 端铣刀 游标卡尺 2 粗 铣 上 下 两 端面 立 式 铣 床 x51 端铣刀 游标卡尺 3 钻 左 端 面 的 7mm孔 四 面 组 合 钻 床 麻花钻 游 标 卡 尺 塞规 4 半 精 铣 28mm孔 立 式 铣 床 x51 端铣刀 游 标 卡 尺 塞规 5 铰36mm孔 四 面 组 合 钻 床 铰刀 塞规 6 铰20mm孔 四 面 组 合 钻 床 铰刀 塞规 7 右 端 面 7mm孔 四 面 组 合 钻 床 麻花钻 游 标 卡 尺 塞规 8 钻 上 端 面 7mm孔 四 面 组 合 钻 床 麻花钻 游 标 卡 尺 塞规 9 钻 下 端 面 7mm孔 四 面 组 合 钻 床 麻花钻 游 标 卡 尺 塞规 10 去毛刺 钳工台 平锉 11 清洗 清洗机 12 终检 塞规、卡尺、 百分表等 4、加工余量、工序尺寸和工差的确定、加工余量、工序尺寸和工差的确定 在这只确定钻7 孔的加工余量、工序尺寸和公差。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 由表 2-28 可查得钻孔余量 z 钻 =0.2mm。查表 1-20 可依次确定 各工序尺寸的加工精度等级为，镗：it12。根据上述结果，再查标准 公差数值表可确定各工步的公差值分别为，钻：0.15mm。 综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，钻： 7+0.14mm。 5、切削用量的计算、切削用量的计算 在这只计算钻7 孔此工序的切削用量和时间定额。 5.1、切削切削用量的计用量的计算算 钻7 孔 5.1.1 背吃刀量的选择 由表 5-28 查得，铰削前孔的直径是 6.8mm，因此铰孔工位的背吃 刀量 ap=7mm-6.8mm=0.15mm。 5.1.2 进给量的选择 由表 5-31 查得在铸铁上铰7 的孔，进给量 f=0.300.50mm/r， 故暂取 f=0.40mm/r。 5.1.3 切削速度的选择 由表 5-31 知在铸件上铰7 的孔， v=26m/min,故暂取 v=4m/min。 所以主轴转速 n= d v p 1000 = 7* 4*1000 p =181.89r/min 由 表4- 9 ， 取 转 速n=185r/min 。 可 求 出 实 际 切 削 速 度 v=npd/1000=4.07m/min。 6.夹具夹具设计设计 夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧 的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程 中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降 低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的 使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要 技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 16 6 4.9 20 16 12.5 12.5 12.5 12.5 42.5 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 技术要求 1.未注明铸造圆角均为r2-r4； 2.铸件尺寸公差按gb6414-86 ct12； 3.加工面线性尺寸的未注公差为gb1804-m。 298 255 a b0.4a b0.4a f0.4a 其余 图 3.1 下阀体夹具体 6.1 提出问提出问题题 （1）怎样限制零件的自由度；一个面限制 3 个自由度，v 形块 限制 2 个自由度，定位销限制 1 个自由度。 （2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。 （3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削 通过钻模板与工件之间的间隙排削。 （4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 6.2 设计设计思想思想 设计必须保证零件的加工精度， 保证夹具的操作方便， 夹紧可靠， 使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设 计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对7 孔进行加工， 这个孔尺寸精度要求为 it12， 表面粗糙度 ra12.5，镗以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的 前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。 6.3 夹具夹具设计设计 6.3.1 定位分析定位分析 （1）定位基准的选择 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工7 孔 时，采用下阀体前端面和20 孔内圆柱面作为定位基准。 （2）定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两 个销定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合为 b，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位 移误差。 j=（td+t d+s）/2 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 7. 体会与展望体会与展望 通过这三个星期的学习，我们在老师的修改与指导下下，