阀盖的机械加工工艺规程设计【3张CAD图纸、工艺卡片和说明书】

摘  要

本文主要介绍阀盖的机械加工工艺过程，首先通过对该其零件图纸进行分析，再确定其加工工艺，选择合理的设备及工艺装备，并制定出合理的工艺路线，选择合理的刀具、切削用量等，最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。
关键词：工艺规程  定位基准  工艺路线  加工设备

目 录
1.前 言 4
1.1机械加工工艺规程的概念 4
1.2机械加工工艺规程的作用 4
1.3制定工艺规程所需的原始资料 4
1.4工艺规程的设计原则 4
1.5工艺规程的设计步骤 4
2.零件图的审查 6
2.1分析零件图 6
2.2零件的结构工艺性分析 7
3.毛坯的选择 7
3.1毛坯的种类 7
3.2毛坯选择时应考虑的因素 8
3.3毛坯的确定 8
4.基准的选择 8
4.1基准选择原则 9
4.2基准的确定 9
5.工艺路线的制定 9
5.1表面加工方法的选择 9
5.2加工阶段的划分 10
5.3加工顺序的安排 11
5.4工艺路线的确定 11
5.5工序的集中和分散 12
6.设备及其工艺装备的选择 14
6.1机床的选择 14
6.2夹具的选择 14
6.3刀具的选择 14
6.4量具的选择 15
7.切削用量的选择 15
8.工艺文件的填写 17
设计总结 17
参考文献 18
致  谢 19
附录Ⅰ 零件图 20
附录Ⅱ 机械加工工艺过程卡片 21
附录Ⅲ 机械加工工序卡1 23
附录Ⅳ 机械加工工序卡2 25
附录Ⅴ 机械加工工序卡3 27

1.前 言
1.1机械加工工艺规程的概念
机械加工工艺规程是指规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应该严格执行、认真贯彻的纪律性文件。工艺规程是由一个或若干个顺序排列的工序组成。
1.2机械加工工艺规程的作用
（1）工艺规程是指导生产的主要技术条件。
（2）工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据。
（3）工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资料。
1.3制定工艺规程所需的原始资料
（1）产品的全套装配图和零件工作图。
（2）产品验收的质量标准。
（3）产品的生产纲领。
（4）毛坯资料。
（5）现场生产条件。
（6）应尽可能多了解新工艺、新方法。
1.4工艺规程的设计原则
（1）技术要求必须保证。
（2）生产纲领要能够满足。
（3）工艺成本低。
（4）尽量减轻工人劳动强度。
1.5工艺规程的设计步骤
（1）阅读图纸：了解产品、熟悉零件。
（2）工艺审查。
（3）选择毛坯。
（4）拟定机械加工工艺路线。
（5）确定设备及相应的工艺装备。
（6）确定各主要工序的技术要求和检验方法。
（7）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。
（8）确定切削用量。
（9）确定时间定额。
（10）填写工艺文件。
下面来详细介绍阀盖零件的机械加工工艺规程设计。

2.零件图的审查
如图2.1所示阀盖零件图，图中有看不清之处请参见附图，该零件的生产规模为大批量生产，试根据该零件的技术要求，对该零件进行工艺分析，并制定出合理的加工工艺路线、合理的切削用量、刀具等。

图2.1 阀盖零件图
2.1分析零件图
（1）零件图的完整性和正确性分析
经审查，该零件视图准确、完整，表达很直观清晰，符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注齐全、合理。
（2）技术要求分析
加工表面的尺寸精度要求有：Φ30精度等级为IT9级、Φ14及Φ16尺寸精度为IT8-9、其余未注公差的加工面均按照IT12进行加工。
位置精度要求有：58×58右端面对基准C的垂直度要求为Φ0.03mm、Φ16孔表面对基准C的垂直度要求为Φ0.04mm、Φ30孔与Φ14孔的同轴度要求为Φ0.025mm、Φ30孔与Φ14孔的轴线对基准D的垂直度要求为Φ0.025mm。
表面粗糙度要求有：Φ16孔、Φ30孔、Φ14孔的表面粗糙度为Ra1.6um，Φ30内孔左面的表面粗糙度为Ra3.2um，底面、58×58平面、螺纹孔以及各倒角处的表面粗糙度均为Ra6.3um，6-Φ8.5孔及Φ18×2.5槽的表面粗糙度为Ra12.5um。
其他技术要求有：未注铸造圆角R2-R3，铸件不得有沙眼和缩孔，水压实验0.5MPa10Min不泄漏等。
（4）零件的材料分析
该零件的材料为HT150，为灰铸铁（也叫灰口铸铁），最小抗拉强度150，属于中强度铸铁件，铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，可不用人工时效；有一定机械强度和良好的减震性。适用于制造承受中等应力的零件，在弱腐蚀环境工作的零件。
2.2零件的结构工艺性分析
从零件图2.1分析得知，该零件的主要加工部位为面和孔，其中面的加工主要为铣削加工，在铣床上加工即可；孔可以在钻床上加工，对于精度较高的孔可选择在镗床上进行精加工，或者在数控铣床上加工。
3.毛坯的选择
3.1毛坯的种类
(1) 铸件
铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。
(2) 锻件
锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。
(3) 型材
型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。
(4) 焊接件
焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件
(5) 冷冲压件
冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。
3.2毛坯选择时应考虑的因素
(1) 零件的材料及机械性能要求
零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。
(2) 零件的结构形状与外形尺寸
(3) 生产纲领的大小
(4) 现有生产条件
(5) 充分利用新工艺、新材料
为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。
3.3毛坯的确定
综合考虑，根据以上因素，确定该零件的毛坯类型为铸件，加工面的余量为3mm，孔均为实心孔，毛坯图如3.1所示。

图3.1 毛坯图
4.基准的选择
4.1基准选择原则
（1）粗基准的选择
粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量，同时要为后续工序提供精基准。一般按下列原则选择：
1）为保证不加工面与加工面之间的位置要求，应选不加工表面作粗基准。如果零件上有多个不加工表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的表面作为粗基准。
2）合理分配个加工面的余量。
3）粗基准应避免重复使用。
4）选作粗基准的表面应平整，没有注口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。
（2）精基准的选择
1）基准重合原则
应当尽量使定位基准与设计基准相重合，以避免因基准不重合而引起定位误差。
2）基准统一原则
在零件加工的整个工艺过程中或者有关的某几道工序中尽可能采用同一个(或一组)定位基准来定位，称为基准统一原则。
3）自为基准原则
当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，应选择加工表面作为基准，称为自为基准原则。
4）互为基准原则
对于相互位置精度要求很高的表面，可以采用基准反复加工的方法，这称为互为基准原则。
5）便于装夹原则
所选精基准应能保证工件定位准确、稳定，夹紧方便可靠。精基准应该是精度较高、表面粗糙度较小、支撑面积较大的表面。
（3）辅助基准的选择
选择辅助基准时应尽可能使工件安装定位方便，便于实现基准统一，便于加工。
4.2基准的确定
根据以上原则，确定该零件的粗基准为58×58端面，根据基准重合原则，选择精基准与设计基准重合，即选择阀盖底面为精基准。
5.工艺路线的制定
5.1表面加工方法的选择
表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法 ，考虑下列因素：①工件材料的性质；②工件的结构和尺寸；③生产类型；④具体生产条件。