阀体零件工艺规则及车夹具设计【8张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

目   录
摘要 I
１、绪论 1
1.1课题背景 1
1.2夹具的发展史 1
1.3机床夹具的作用 1
2、阀体的加工工艺规程设计 3
2.1零件的分析 3
2.1.1  零件的作用 3
2.1.2  零件的工艺分析 3
2.2确定生产类型 4
2.3确定毛坯 5
2.3.1  确定毛坯种类 5
2.3.2  确定铸件加工余量及形状 5
2.3.3  绘制铸件零件图 5
2.4工艺规程设计 5
2.4.1  粗基准的选择原则 5
2.4.2  选择定位基准 7
2.4.3  制定工艺路线 7
2.4.4  选择加工设备和工艺设备 9
2.4.5  机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 10
2.5确定切削用量及基本工时 12
3、专用夹具设计 42
3.1定位基准的选择 42
3.2切削力及夹紧力的计算 42
3.2.1  夹紧力确定原则 42
3.2.2  夹紧力计算 44
3.3定位误差分析 44
3.4夹具设计及操作的简要说明 46
参考文献 47

摘要
本设计主要包括阀体零件测绘、零件件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。本文在了解机械加工工艺的相关理论和概念之后，对阀体零件进行了测绘，绘出了零件图，根据零件中批生产要求对其进行了加工的工艺规程进设计，首先对零件进行分析，确定好零件加工艺规程后，设计出毛坯的结构，选择好零件的加工基准，设计出零件的加工工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，确定好各个工序的工艺装备、切削用量及工序工时定额；然后进行专用夹具的设计，根据零件特点，拟出夹具的各个组成部件，定位采用“一面两孔”的定位方式、夹紧元件采用螺钉螺旋夹紧;设计出夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，绘出车床专用夹具图及零件图。
关键词：一面两孔   工艺规程   螺旋夹紧  

1绪论

1.1课题背景
随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。
“工欲善其事，必先利其器。”
工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。
  
1.2夹具的发展史
夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。
1.3 机床夹具的作用
（1）保证加工精度 用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位
置关系，可以保证加工精度。
（2）提高生产效率 机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生
产效率。
（3）减轻劳动强度 机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强
度。
（4）扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或钻
床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。
1.4 机床夹具的分类
1．按夹具的应用范围分类
（1）通用夹具 通用夹具是指结构已经标准化，且有较大适用范围的夹具，例如，车床
用的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床用的平口钳及分度头等。
（2）专用机床夹具 专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专
用机床夹具适于在产品相对稳定、产量较大的场合应用。
（3）组合夹具 组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合
夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小
批生产或新产品试制等场合应用。
（4）成组夹具 成组夹具是在采用成组加工时，为每个零件组设计制造的夹具，当改换
加工同组内另一种零件时，只需调整或更换夹具上的个别元件，即可进行加工。成组夹具适
于在多品种、中小批生产中应用。
（5）随行夹具 它是一种在自动线上使用的移动式夹具，在工件进入自动线加工之前，
先将工件装在夹具中，然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个
工位，直到工件在退出自动线加工时，才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件
一起沿着自动线移动的夹具。
2．按使用机床类型分类
机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗
床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等类型。
3．按夹具动力源分类
按夹具所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、
气液联动夹紧夹具、电磁夹具、真空夹具等。
专用机床夹具的组成
夹具一般由下列元件或装置组成:
（1）定位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹
具定位元件直接接触或相配合。
（2）夹紧装置 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。
（3）对刀元件、导向元件 对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相
对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。
（4）连接元件 夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元
件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。
（5）其它元件及装置 根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工
件抬起装置和辅助支承等装置。
（6）夹具体 夹具体是用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具
通过夹具体与机床连接。
定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其它部分可根据需要设置。

2阀体的加工工艺规程设计

2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目所给的零件是阀体，用来控制流体的方向、流量和压力，使配管内的流体介质流动或停止。因此，该零件在阀体中要求有良好的密封性，结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是阀体需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

(1)中心圆孔Ф，，，;
(2)上下表面，表面粗糙度1.6;
(3)垂直中心孔，，;

 图1 零件图
（4）外圆面，，，，;

由上面分析可知，可以先粗加工上、下表面及前后表面，然后加工中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此阀体零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

2.2确定生产类型
已知此阀体零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当以集中为主；加工设备以通用设备为主，较多采用专用工装。

2.3确定毛坯
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为中批生产，故选择金属型铸造毛坯。
2.3.2确定铸件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为2mm。
2.3.3绘制铸件零件图