机械制造技术课程设计-油阀座零件的加工工艺及钻φ3、φ5孔夹具设计【全套图纸】.doc

辽宁工程技术大学课程设计 9辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目：“油阀座”零件的机械加工工艺规程及加工3、5孔的工艺装备设计全套图纸，加153893706班级： 机械05-6 姓名： 指导教师： 完成日期： 2008年7月1日 1717辽宁工程技术大学课程设计课程设计任务书一、设计题目“油阀座”零件的机械加工工艺规程及加工3、5孔的工艺装备设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件草图 1张(2) 生产类型:大批生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 工件的毛坯图 1张(3) 机械加工工艺过程卡片 1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1张(5) 夹具装配图 1张(7) 课程设计说明书(7000-8000字) 1份说明书主要包括以下内容（章节）目录 摘要（中外文对照的，各占一页）零件工艺性分析机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论体会与展望参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等，10条以上)课程设计说明书一律用A4纸、纵向打印.四、进度安排(参考)(1) 熟悉零件,画零件图 2天 (2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片 5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书 3天(5) 准备及答辩 2天五、指导教师评语成 绩： 指导教师日期成绩评定采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。摘要油阀座是我这次课程设计的题目，包括零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具零件图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用。然后，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。最后拟定油阀座的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图和夹具零件图。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。 AbstractOil is the seat of my current curriculum design topics, including parts map, rough map, fixture assembly, a fixture parts of the map, machining process and the process card and a card each. First of all we have to know the parts and understand their role. Then, according to the nature of parts and components in the face of the map on the roughness of rough determine the size and mechanical Jiagongyuliang. Finalization of the oil valve seat of the road map, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly and fixture parts map. For me personally, I hope that through the curriculum design, understanding and awareness of the general machinery parts of the production process, consolidate and deepen those who have learned the basic courses and specialized technical knowledge, linking theory with practice, from the exercise of their own problems and resolve The capacity for future work to lay a good foundation, and follow-up courses of study for laying a solid foundation. 目 录1.油阀座的工艺分析及生产类型的确定11.1油阀座的技术要求11.2审核油阀座的工艺性11.3.确定油阀座的生产类型22确定毛坯、绘制毛坯简图22.1选择毛坯22.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量22.2.1公差等级22.2.2 毛坯质量22.2.3铸件的材质系数23拟定油阀座工艺路线23.1定位基准的选择23.1.1 粗基准的选择33.1.2 精基准的选择33.2表面加工方法的确定33.3加工阶段的划分33.4工序的集中与分散33.5，工序顺序的安排43.5.1：机械加工工序43.6：确定工艺路线43.7工序尺寸（工序3、4）73.8 切削用量、时间定额的计算。（工序3、4）73.8.1.切削用量的计算73.8.2.基本时间tm的计算74、夹具设计84.1问题的提出84.2夹具设计84.2.1、定位基准选择84.2.2、定位误差分析84.2.3、夹具设计及操作的简要说明91.油阀座的工艺分析及生产类型的确定1.1油阀座的技术要求按表形式将该油阀座的全部技术要求列表中油阀座零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)油阀座的左左端面32IT1212.5油阀座的右孔右端面63IT1212.5油阀座的16内表面16H10IT73.22孔2IT72.524.5mm孔24.5IT1212.53mm孔3IT62.55孔5IT712.5左端面斜螺纹孔IT612.51.2审核油阀座的工艺性分析零件图可知，油阀座上、下、左、右端面和16、24孔均要求铣床加工，这样可以很容易找到加工基准，又提高了油阀座端面的接触刚度，2、3、5孔很小但是没有精度要求只有粗糙度要求便于一次加工，大圆32、63用车床加工就可以，即简单方便又可以达到精度要求；另外，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.3.确定油阀座的生产类型 依设计题目知：N=50000件/年，油阀座属轻型零件。该油阀座的生产类型为大批量生产。2确定毛坯、绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该油阀座在工作过程中要承受冲击载荷，为增强油阀座的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该油阀座的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批量生产，为提高生产率和铸件精度，以采用砂型铸造机器造型方法生产毛坯。毛坯的拨模斜度为5。2.2确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。2.2.1公差等级由于油阀座的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级.2.2.2 毛坯质量 已知机械加工后油阀座件的重量轻，由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。2.2.3铸件的材质系数由于该油阀座材料为ZG45，是碳的质量分数平均在0.50%左右的铸钢。3拟定油阀座工艺路线3.1定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择以油阀座的左端面为主要的定位粗基准，以22孔圆表面为辅助粗基准。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，以粗加工后的左端面为主要的定位精基准，以22孔圆表面为辅助的定位精基准。3.2表面加工方法的确定 根据油阀座零件图上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表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案油阀座左右端面IT1212.5粗铣油阀座3孔右端面IT62.5钻油阀座5内表面IT712.5锪3.3加工阶段的划分该油阀座加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后铣油阀座上下左右端面和24.5孔的端面。在半精加工阶段，完成24.5孔的端面；精加工阶段，钻2、3、5的孔。3.4工序的集中与分散选用工序集中原则安排油阀座的加工工序。该油阀座的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床、钻床配以专用工具、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，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各种加工表面之间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“先基准后其他”原则，首先加工基准油阀座的左端面和22孔。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面油阀座左端面和22孔，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工油阀座端面，再加工油阀座上的孔。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，表列出了油阀座的工艺路线。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油阀座共2页第1页材 料 牌 号ZG45毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸60.67680.3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铣粗铣阀体上、下、左、右四个端面X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具2扩孔扩22的孔 Z3025扩孔钻、塞规3钻-扩扩3的孔Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具4钻-扩钻5的孔Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具5铣半精铣，精铣24孔的右端面X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具6扩孔扩24的孔Z3025扩孔钻、卡尺、塞规7钻-扩钻、扩2的孔Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具8车车63外圆CA6140车刀、卡尺、专用夹具9车车32外圆CA6140车刀、卡尺、专用夹具10铣半精铣，精铣16孔的上端面X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具11钻-扩钻、扩10.5的孔 Z3025钻头、铰刀、卡尺、塞规12钻扩，铰16mm的孔Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具13铣铣2.5的槽X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具14铣半精铣，精铣螺纹孔的左端面X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具15攻攻锥螺纹Z3025专用攻螺纹夹具16车车螺纹内倒角CA6140车刀、卡尺、专用夹具17铣半精铣，精铣油阀座下端面X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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油阀座共2页第2页材 料 牌 号ZG45毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸60.67680.3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18钻-扩钻、扩2的孔Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具19车车70外圆CA6140车刀、卡尺、专用夹具20车车24外圆CA6140车刀、卡尺、专用夹具21热处理22清洗 清洗机23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）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3.7工序尺寸（工序3、4）由零件图及查表可得，此工序的工序尺寸为3、5mm，加工精度等级为IT6、IT7。从线性尺寸的未注公差表查到，此工序的加工公差值为0.4mm，上下极限偏差值分别为+0.2mm、-0.2mm.3.8 切削用量、时间定额的计算。（工序3、4）3.8.1.切削用量的计算（1）钻孔工步（工序3）被吃刀量的确定 取ap=1.9mm。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，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v可取为21.7m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=2303r/min,参照表所列Z3025型立式钻床的主轴转速，取转速n=630r/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=5.3m/min.(2)钻孔工步（工序4）被吃刀量的确定 取ap=1.9mm。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，按工件材料为铸铁的条件选取，切削速度v可取为21.7m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序钻头转速n=1382r/min,参照表所列Z3025型立式钻床的主轴转速，取转速n=630r/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=9.9m/min.3.8.2.基本时间tm的计算（1）钻孔工步（工序3） 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=14mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（3mm/2）cot54+1mm=1.9mm;f= 0.2mm/r;n= 630r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(3mm+1mm+1.9mm)/(0.2mm/r630r/min)=0.047min=2.8s（2）钻孔工步（工序4） 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=6mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（5mm/2）cot54+1mm=2.5mm;f= 0.2mm/r;n= 630r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(5mm+1mm+2.5mm)/(0.2mm/r630r/min)=0.067min=4.1s。4、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序3、4钻3、5孔的夹具。本夹具将用于Z3025立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。4.1问题的提出本夹具主要用来钻3、5孔，该孔为阶梯孔，与2孔的中线有一定的位置要求并且3孔有粗糙度要求，在加工时应保证孔的位置要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。4.2夹具设计4.2.1、定位基准选择由零件图可知，3、5孔为阶梯孔，相对于2孔中线有45.5mm的相对位置要求，为使定位误差为零，应该选择2孔中线为定位基准保证该位置。此外，还应以63外圆端面为基准，从而保证阶梯孔在油阀座上的位置。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻