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】.doc

辽宁工程技术大学课程设计II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10一、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(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： 指导教师日期摘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。AbstractMachinery 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. 目 录1、下阀体的工艺分析及生产类型的确定11.1、下阀体的用途11.2、下阀体的技术要求：11.3、审查下阀体的工艺性22、确定毛胚、绘制毛胚简图22.1选择毛胚22.2确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量22.2.1公差等级22.2.2下阀体铸造毛坯尺寸工差及加工余量22.2.3绘制下阀体毛坯简图33、拟定下阀体工艺路线33.1、定位基准的选择33.1.1精基准的选择33.1.2粗基准的选择33.2 、表面加工方法的确定33.3、加工阶段的划分43.4、工序的集中与分散43.5、工序顺序的安排43.5.1机械加工工序43.5.2热处理工序43.5.3辅助工序43.6、确定工艺路线44、加工余量、工序尺寸和工差的确定65、切削用量的计算66.夹具设计76.1提出问题76.2设计思想86.3夹具设计86.3.1定位分析86.3.3夹具操作说明87. 体会与展望9参考文献10 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1.1、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：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70IT1212.5上端面40IT1212.5下端面40IT1212.547孔7IT122527孔7IT122520H8孔20IT126.328的孔28IT1212.530孔侧面30IT126.31.3、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项目机械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm备注宽度1202.22=4.47124.43.5表2-3 2-4高度901.42=2.8692.83.0表2-3 2-42.2.3图2.1下阀体毛坯简图3、拟定下阀体工艺路线3.1、定位基准的选择3.1.1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3.3、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 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3.5.1机械加工工序（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热处理工序 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辅助工序的安排去毛刺及清洗3.6、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在这只确定钻7孔的加工余量、工序尺寸和公差。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、切削用量的计算钻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=181.89r/min由表4-9，取转速n=185r/min。可求出实际切削速度v=nd/1000=4.07m/min。6.夹具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。 图3.1下阀体夹具体6.1提出问题（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夹具设计6.3.1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）/27. 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，终于完成了夹具的设计。在这次设计中历练了我的设计的能力，以及对于一个零件加工方法的认知。本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识；夹具设计的阶