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内容简介：

辽宁工程技术大学机械工程学院 机械05-6班机械加工工序卡片工 序 名 称钻、粗铰、精铰工序号零件数量1零件号零件名称阀体材 料毛 坯牌号硬度形 式重 量ZG230-450200HBS铸 件设 备夹 具工序工时(s)名称型号专用夹 具准终单件组合钻床Z525032.66工步工 步 内 容工艺装备走刀次数背吃刀量(mm)进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min工步工时（s）机动辅助1钻孔至17mm-17.180mm莫氏锥柄麻花钻、游标卡尺1170.2054542扩孔至18mm-18.110mm扩孔钻、 游标卡尺110.51360设计者：王传齐指导老师张兴元 共1页第1页机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称阀体共1页第1页材 料 牌 号ZG230-450毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸757593.5每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件1铣端面粗铣阀体左、右两个端面，Ra25m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具2镗孔粗镗35mm的孔,Ra12.5m金工 镗床镗刀、卡尺、塞规3铣端面粗铣35孔的右端面,Ra12.5m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具4镗孔粗镗43的孔金工镗床镗刀、卡尺、塞规5镗孔粗镗50的孔,Ra12.5m金工镗床镗刀、卡尺、塞规6铣端面粗铣50孔的右端面,Ra12.5m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具7钻钻20的孔,Ra25m金工钻床麻花钻、游标卡尺、专用夹具8镗孔粗镗28.5的孔,Ra12.5m金工镗床镗刀、卡尺、塞规9铣端面粗铣28.5孔的左端面,Ra12.5m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具10铣端面粗铣阀体上端面,Ra25m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具11钻-扩钻、扩18的孔,Ra25m金工钻床麻花钻、钻头、游标卡尺、专用夹具12镗孔粗镗22的孔,Ra6.3m金工镗床镗刀、卡尺、塞规13镗孔粗镗24.3的孔,Ra12.5m金工镗床镗刀、卡尺、塞规14镗孔粗镗26的孔,Ra25m金工镗床镗刀、卡尺、塞规15铣端面粗铣上端台阶面,Ra12.5m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具16铣端面粗铣26孔的下端面,Ra25m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具17铣端面粗铣22孔的下端面,Ra12.5m金工X62卧式铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具18攻攻螺纹M24Z525组合钻床专用攻螺纹夹具19攻攻螺纹4-M121.25-8H9HZ525组合钻床专用攻螺纹夹具20清洗 清洗机21终检塞规、百分表、卡尺等 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）王传齐张兴元标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期辽宁工程技术大学课程设计14 辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：阀体的机械加工工艺规程及 18H11孔的工艺设备班级：机械05-6班 姓名：王传齐 指导教师：张兴元 完成日期：2008年7月1日 一、设计题目阀体零件的机械加工工艺规程及18H11孔的工艺装备二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:中批或大批大量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(4) 夹具装配图 1张(5) 夹具体零件图 1张(6) 课程设计说明书(50008000字) 1份四、指导教师评语成 绩： 指导教师日期摘要阀体的机械加工及18H11孔加工的工艺装备设计。并绘制阀体的零件图，毛坯图，夹具装配图和夹具零件图，填写机械加工工艺过程综合卡片和工序卡片。并编写设计说明书。阀体零件的机械加工工艺规程及工艺装备事通过对阀体零件工艺问题的理解分析，完成工艺规程的设计和夹具的设计。次设计为阀体零件工艺规程和夹具设计提供了方法，改进了以往设计的不足，提高了劳动生产率。对于阀体零件的生产具有很重要的意义。AbstractThe machine of valve body process and the 18 H11 the bore process of craft material design.Combine draw the spare parts diagram of valve body, semi-finished product diagram, the tongs assemble diagram and tongs spare parts diagram and fill in a machine to process the comprehensive card of the craft process and work preface card.Combine write design manual.The machine of valve body spare parts process craft regulations and craft material matter to pass the comprehension toward the valve body spare parts craft problem analysis, completion craft regulations of design and tongs of design.The time design was regulations and tongs of the valve body spare parts craft design to provide a method, improvement former design of shortage, exaltation labor rate of production.Have very important meaning to the produce of valve body spare parts.目 录序言 11零件的工艺分析及生产类型的确定 21.1零件的工艺分析 21.2零件的生产类型 2 2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 32.1选择毛坯 32.2确定机械加工余量 32.3确定毛坯尺寸 32.4设计毛坯 33选择加工方法，制定工艺路线 43.1定位基准的选择 43.2零件表面加工方法的选择 43.3制定工艺路线 54工序设计 74.1选择加工设备与工艺装备 74.2确定工序尺寸（工序） 85确定切削用量及基本时间（工序） 95.1切削用量的计算 95.2基本时间tm的计算95.3辅助时间的计算105.4其他时间的计算105.5单件时间的计算106夹具设计116.1定位方案116.2定位误差分析及计算116.3夹紧机构116.4导向装置116.5夹具与机床连接元件116.6夹具体117设计体会128体会与展望13参考文献14序言机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西 由于所学知识所限，缺乏设计经验，设计中还有许多不足的地方，希望各位老师多加指正。1零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是调速杠杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.左右端面的粗糙度为25，基本尺寸75mm。阶梯孔50的粗糙度为12.5，阶梯面粗糙度为12.5，孔35孔的粗糙度为12.5，孔20的粗糙度为12.5，接替面的粗糙度为12.5，孔28.5的粗糙度为12.5，阶梯面度为12.5。 2.上端面的粗糙度位25，阶梯面的粗糙度为25。孔26的粗糙度为25。螺纹孔M24，孔24.3的粗糙度为25，孔22的粗糙度位12.5，阶梯棉的粗糙度为12.5，孔18的粗糙度为6.3，对于基准A有垂直度0.06的要求。3.根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。1.2零件的生产类型大批量生产。2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1选择毛坯阀体的件材料为铸钢，零件结构比较复杂，生产类型为大批产，为使零件有比较高的生产率比较高的精度、表面质量和机械性能，所以采用机器造型。2.2确定机械加工余量根据铸件零件尺寸、表面粗糙度，可查表确定加工余量。2.3确定毛坯尺寸 将零件尺寸，和上一步确定的机械加工余量相加，所得到的尺寸就是毛坯的尺寸。3选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择基准的选择 定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。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，选择零件阶梯通孔的轴线作为定位基准。3.2零件表面加工方法的选择（1）粗铣左右端面 公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra25m。（2）粗镗35mm的孔 公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra12.5m。（3）粗铣35mm孔的右端面, 公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra12.5m。（4）粗镗43mm的孔 未注公差尺寸，公差等级按IT14。（5）粗镗50mm的孔 表面粗糙度为Ra12.5m。（6）粗铣50mm孔的右端面 公差等级为IT12，面粗糙度为Ra12.5m。（7）钻20mm的孔 公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra25m。（8）粗镗28.5mm的孔 公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra12.5m，需粗镗即可。（9）粗铣28.5mm孔的左端面 公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra12.5m，粗铣即可。（10）粗铣阀体上端面 公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra25m，粗铣。（11）钻、镗18mm的孔 公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra6.3m (12) 粗镗22mm的孔 公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra6.3m(13) 粗镗24.3mm的孔 公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5m (14) 粗镗26mm的孔 公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra25m(15) 粗铣上端台阶面 公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra25m(16) 粗铣26mm孔的下端面 公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra25m (17) 粗铣22mm孔的下端面, 公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra12.5m。 （18）攻螺纹M24和4-M121.25-8H9H。3.3制定工艺路线工序 粗铣阀体左右端面 工序粗镗35mm的孔 工序粗铣35mm孔的右端面工序粗镗43mm的孔 工序粗镗50mm的孔 工序粗铣50mm孔的右端面 工序钻20mm的孔 工序粗镗28.5mm的孔 工序粗铣28.5mm孔的左端面工序粗铣阀体上端面 工序钻、镗18mm的孔 工序粗镗22mm的孔 工序XIII粗镗24.3mm的孔 工序XIV粗镗26mm的孔 工序XV粗铣上端台阶面 工序XVI粗铣26mm孔的下端面工序XVII粗铣22mm孔的下端面, 工序XVIII攻螺纹M24和4-M121.25-8H9H 工序XIX清洗工序XX终检4工序设计4.1选择加工设备与工艺装备 表4-1阀体工艺路线及设备，工装的选用表工 序 号 工 序 内 容设 备工 艺 装 备1粗铣阀体左右两个端面，Ra25mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具2粗镗35mm的孔,Ra12.5m 镗床镗刀、卡尺、塞规3粗铣35孔的右端面Ra12.5mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具4粗镗43的孔镗床镗刀、卡尺、塞规5粗镗50的孔,Ra12.5m镗床镗刀、卡尺、塞规6粗50孔的右端面,Ra12.5mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具7钻20的孔,Ra25m钻床钻头、游标卡尺、专用夹具8粗镗28.5的孔,Ra12.5m镗床镗刀、卡尺、塞规928.5孔的左端面,Ra12.5mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具10粗铣阀体上端面,Ra25mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具11钻、镗18的孔,Ra25m钻床钻头、游标卡尺、专用夹具12粗镗22的孔,Ra6.3m镗床镗刀、卡尺、塞规13粗镗24.3的孔,Ra12.5m镗床镗刀、卡尺、塞规14粗镗26的孔,Ra25m镗床镗刀、卡尺、塞规15粗铣上端台阶面,Ra12.5mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具16粗铣26孔的下端面,Ra25mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具17粗22孔的下端面,Ra12.5mX62卧式铣床铣床铣刀、游标卡尺、专用夹具18攻螺纹M24Z525组合钻床专用攻螺纹夹具19攻螺纹4-M121.25-8H9HZ525组合钻床专用攻螺纹夹具20清洗21终检塞规、百分表、卡尺等4.2确定工序尺寸（工序）（1）确定加工方案：由表可查得，孔的基本尺寸为18mm。其公差等级为IT11，在查表可得确定其加工方案为钻-扩。（2）用查表法确定加工余量。查表可知，对于大批量生产砂型铸造机器造型，可以取公差等级为IT12，加工余量等级为H级。查表得到毛坯每侧的加工余量为0.7mm，查表得到：Z（拉）=0.5mmZ（钻）=1mm （3）计算各基本尺寸。扩孔后的基本尺寸为18mm。（设计尺寸）其他的工序尺寸为：钻：18-1=17mm毛坯为实心（4）确定工序尺寸公差及偏差。扩：IT11 尺寸公差为0.11 钻：IT12 尺寸公差为0.18毛坯：CT12 实心工序尺寸按如体原则标注，扩：18+0.0.1100 钻：17+0.1800 毛坯为实心。5确定切削用量及基本时间（工序）5.1切削用量的计算（1）钻孔工步被吃刀量的确定 取ap=17mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。切削速度的计算 由表，按工件材料为30钢的条件选取，切削速度v可取为22m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=412r/min,参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=545r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=29.1m/min. (2)扩孔工步被吃刀量的确定 取ap=1mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.50mm/r。切削速度的计算 由表，切削速度v可取为56.5/min。由公式n=1000v/d可求得该工序铰刀转速n=1008 r/min,参照表所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=1360 r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nd/1000=76.9m/min.5.2基本时间tm的计算（1）钻孔工步 根据表，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l=34.5mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（17mm/2）cot54+1mm=7.2mm;f= 0.2mm/r;n= 545r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(34.5mm+1mm+7.2mm)/(0.2mm/r545r/min)= 0.16min=23.5s。（2）扩孔工步 根据表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得该工序的基本时间。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(18mm-17mm)/2=0.5mm的条件查得l1=1mm；l2=3mm；而l=34.5mm；f=0.5mm/r; n=272r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tt=（34.5mm+1mm+3mm）/（0.5mm/r1360r/min）=0.02min=3.4s。5.3辅助时间的计算钻孔工步的辅助时间：tf =0.15x9.6=1.44s扩孔工步的辅助时间：tf =0.15x.12=0.18s5.4其他时间计算钻孔工步的其他时间：tb+ tx=%6x(23.5s+3.5s)=1.62s扩孔工步的其他时间：tb+ tx=%6x(3.4s+0.5s)=0.24s5.5单件时间的计算钻孔公布：tdj钻=23.4s+3.5s+1.62s=28.52s扩孔工步：tdj扩=3.4s+0.5s+0.24s=4.14s单件时间：tdj=28.52s+4.14s=32.66s6夹具设计6.1定位方案工件以43孔的轴线为定位基准，采用平面和定位销组合定位方案，工件在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中平面限制工件的3个自由度、短圆柱销限制2个自由度，一共限制了五个自由度。在定位平面上加一个圆柱销来限制工件X方向上转动的自由度，这样六个自由度都被限制了。6.2定位误差的分析与计算 定位误差分为基准不重合误差和基本位移误差。在本工序中，采用面和销的定位方案，故定位基准为工件的左端面。工序基准也为工件的左端面，所以基准重合，不存在基准不重合误差。由于本加工方案中，定位平面做的比较平整，故在同一批零件中不存在基准位移误差。所以本工序的定位方案的定位误差为0。6.3夹紧机构根据生产率要求，运用手动夹紧可以满足。采用钩形压板夹紧机构，通过拧螺母实现对工件的上表面夹紧。压板夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。由于夹紧力与钻孔时产生的力方向相同，所以可免去夹紧力的计算。6.4导向装置采用钻套作为导向装置，选用JB/T 8045.2-1999。钻套高度H=32mm，排削间隙h=15mm.6.5夹具与机床连接元件在夹具体上设计座耳，用T形螺栓固定。6.6夹具体由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面与定位圆柱销在安