基于proe的汽车阀体零件加工工艺及夹具设计【12张CAD图/13200字】【优秀机械毕业设计论文】
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文档包括:
说明书一份,43页,13200字左右.
外文翻译一份.
图纸共12张,如下所示
A1-夹具装配图.dwg
A2-侧定位板.dwg
A2-单定位板.dwg
A2-底板.dwg
A2-垫脚.dwg
A2-定位块.dwg
A2-阀体检验图.dwg
A2-立板.dwg
A2-螺纹图.dwg
A2-压板.dwg
A2-钻模板.dwg
A2-钻套.dwg
A4-工序卡片[12张].dwg
1 我国汽车制造业概论 1
1.1 我国汽车制造业发展现状 1
1.2 我国汽车发展史 1
1.3 我国汽车制造发展展望 2
2 夹具的概述 3
2.1 夹具的发展趋势 3
2.2 夹具的组成 4
2.3 夹具的作用与意义 5
3 PROE设计环境的简述 7
3.1 PROE设计软件介绍 7
3.2 PRO/E的CAM功能应用 7
3.3 设计任务及要求 8
3.4 加工环境介绍 8
4 阀体零件加工工艺的基本理论 9
4.1 阀体零件机械技工工艺过程及组成 9
4.1.1 工艺过程 9
4.1.2工艺过程的组成 9
4.2 阀体制造专业的工艺文件 10
5 阀体的分析 12
5.1 阀体的作用 12
5.2 阀体的工艺性分析 12
5.2.1阀体材料的选择及毛坯成型 12
5.2.2工艺路线的分析及拟订 12
5.2.3刀具的选择及切削用量的确定[3] 15
刀具的选择 15
进给量 15
切削深度 15
进给次数 15
6 专用夹具的设计 17
6.1 设计夹具应该注意的问题 17
6.2 定位和夹紧方案的确定 17
6.3 定位误差的计算 17
6.4 螺母的夹紧力 18
6.5 钻模的钻孔精度计算 18
F 18
6.6 钻套的设计 19
6.6.1钻套内孔直径的确定： 19
6.6.2钻套材料的选择： 20
6.6.3钻套与工件间的距离h的确定： 20
7 夹具的三维建模过程 21
7.1 钻套的建模 21
7.2 垫脚的建模 23
7.3 支撑杆的建模 24
7.4 钻模板的建模 26
7.5 定位块的建模 27
7.6 立板的建模 29
7.7 压板的建模 31
7.8 单定位板的建模 31
7.9 底板的建模 32
7.10 夹具各部件的工装 34
总 结 39
参考文献 40
致 谢 41
- 内容简介：
-
邵阳学院毕业设计（论文） 1 附录： to in in of do f we of us to of of of in of is On in of If to a of no to Of it to a It it to a be to of of of in be to in 2. 邵阳学院毕业设计（论文） 2 of or in 0 in 966 At of of of a of 0 0 of by t of of A is as In to of a of be of a In as a a it t 0 0 , a by at on of of 0 be by as ow do of of of a in a be do or as as 阳学院毕业设计（论文） 3 is a of no be a If a a to be if of in it of to of in of be in or it is to to In of It is if is It is if be of to by of a is an as as a in a is to or is of a a is of in by to to If a a be to 邵阳学院毕业设计（论文） 4 4. he of is as at to by a of In ( is is if it is if it is by of be as of of on to is an or a be up as to if we ) ) by in is an or a be as ST In ST on on as to in of at in of 阳学院毕业设计（论文） 5 be to 5 It is at to a of if to be as of of as of a in to on a of is in At on of is as of of of to to of of is in of as to as as in in a on 邵阳学院毕业设计（论文） 6 译文： 微 型 机 器 从一开始，人类似乎本能的就有一种想制造“大机器”和“小机器”的愿望，这里的所谓“大”和“小”是相对人类身体本身的尺寸而言。比人体大的机器将成为人类同暴虐无情的自然界做斗争的得力助手，而些小机器则只能乖乖地听从人类的命令，让干什么就干什么。 1、介绍 如果我们比较那些比较大的机器的设备和生产科技，普通的感觉告诉我们，小机器容易制造，然而，在全历史期间，大机器已经阐述了这一点。在罗马时期，威克威斯发明的在水战中已经修复过的模型尺寸，还有，中 世纪的风车和瓦特发明的蒸汽机正在代替。在另一方面，科技历史上的小机器主要是工具，如果小机器容易制造，像这样的很多种机器应该存在。但直到现代，除了枪和时钟之外，没有标志性的小机器诞生。 这个事实可能暗示小机器实际上更难制造。当然，这不简单地意味着制造一个小机器是困难的。它意味着发明一个对人类有标志性意义的小机器是困难的。 一些人可能说人类不想要小机器，然而，这个理论不能解释近来流行的袖珍型的机械产品。 历史上小机器的缺乏可能因为在生产小的精确部分的困难。 2、为什么现在有微型机器 最后的小机器的梦想，或者微型 机器，大约在三十年前，即 1966 年由影片“梦幻旅行”里，第一次详细的描叙了。在那个时候半导体的微型机器的研究已经开始了。甚至在那个时候通过半导体的小机器的微小生产机械化已经可能了，然而，在大约十年以前通过半导体小机械制造的马达和传动装置的产品出现之前等了二十年。 为什么小机器的研究和梦想不能早点满足呢？可能是下面这些原因，除微型机器外，小微型机器的发展要求很多科技，包括材料控制，能量，信息进程和设计，在微型机器可能开始被研究和发展之前，所有的这些科技必须达到某一定的水平。换句话说，总之，全面的科技水平必须达 到关键的一点，但是在三十年前没有达到那点。 大约在“梦幻旅行”之后二十年，微型机器的科技水平最后达到了关键点上，邵阳学院毕业设计（论文） 7 也大约在那个时候通过半导体的微型机械制造的微型马达和传动装置的被介绍，启发了微型机器发展的研究。 大约在十年前开始的微型机械繁荣的背景可能是上述原因。 3、微型机器作为好机器 怎样区别将来的微型机器和一般机器？他们将怎样改变人类和自然的关系？ 当然，微型机器最独特的特征是：它是很小的，利用它微小的尺寸，改革后的微型机器将可能像一般机器一样执行任务，那就是微型机器不影响物体和环境，就像一般机器一样， 能很好的执行任务。这就是一般机器和微型机器之间的基本区别。 医疗领域只有最高期望：从微型机器中可以得到益处，诊断和治疗将从一般方式彻底改变，“梦幻旅行”不可能是个梦想。如果机器能够进入人的身体治疗疾病，人类将减轻像手术一样的痛苦和透射那样的不舒服感，而且，在医疗器械方面如果微型机器能够停止尺寸增长的趋势，它可能减少医疗科技方面的增长和复杂，而医疗科技将为人们解决严重问题。 微型机器在机器维修方面也是很方便的。但是在拖动设备时它们不能方便的修理，因为拖动和安装，机器越复杂，功能越敏锐。而且，在拖动和安装时，人 们出现的错误有很多情况，如果没有必要拖动，对机器来讲是有益处的。如果不用停止机器就可以维修的话是最好的。反复的开和停，将会加速机器的损坏，这是因为冷气装置的膨胀引起压力。 这样好的微型机器有优点也有缺点。那就是微型机器太脆弱不能抵制周围环境和物体，这是因为缺少微型物。 例如，鱼在水里能很自由的游，但是浮游生物不能，这是自然规律，没有什么能改变，然而，浮游生物能够在合适的环境里生活和成长。 不象一般机器能对抗或控制自然，微型机器只可能适应和利用自然，如果微型机器不能加速潮流，那么跟随潮流将会发现一种方法，这样 可自然的避免碰撞和障碍。 4、微电 微型机器的概念和相关的科技不能充分的成为一体，因为这也是发展的阶段，微机和相关科技当今由不同时期决定，在美国，接受的时期是“微电机械化系统”，在欧洲，“微系统科技”时期很普通，而在英国，有时候是“微电”而同时在澳大利亚用“微型机器”，在日本的时期如果翻译成英语就是“微机”，然而，“微机器人”和“微机械化”也是有益的。 邵阳学院毕业设计（论文） 8 这些不同时期的出现是反映而不仅仅是表达的不同，是指一系列的不同，根据指的物体还是科技，可用下列术语综合： 物体：微机器人，微机械化 科技：机电， 体 与科技： 机 关于科技，如果我们根据 1）总结的时期分离出机械化系统的科技，根据 2）是否可怀疑通过科技处理的物体，是一个基本元素还是机械系统。总结如下：那就是，从机械化 列，已经发展处理主要的机械系统，在这种情况下一方面 机和微电，另一方面形成两个分离的组。但是以前已经开始了机械系统移动的方向，然而后来已经混合了微电，这两组之间的区别是逐渐消失的。 在这两组看，假设机械系统，它是主要包括基本元素的微机；假定微机包括微电，那么假设微机包括 很自然的。 5、定义和发展目标 现在对微机下一个相一致的定义是困难的，但是如果这些极限当作机械系统作为微机科技的产量，那么定义变化的仪器有点狭窄。 通过工业科学和科技领域的计划以及微机中心，促进了微机科技。定义微机如下： 微机是小的机器，由少于一毫 m 的复杂功能元素组成。用在一个小的尺度上，装配来执行复杂的任务。 以上微机的定义事实上是不能从微机发展的目标中分离开来的。目前，既讨论微机的定义，同时讨论发展的目标，那就是，微机的不同定义反映了发展目标的不同。 6、结论 微机是不方便的，因为它们对人类而言所具有的特征。现在定 义的不同是源于发展目标和科技起点。回看它的发展景色，微机科技被期望像一般科技一样，在二十一世纪支持工业和医疗，跟日常生活相似。总的来说，为提高普通机器，微科技是必要的。微机在微小尺寸方面是人造物品，但它们将对我们的生活和社会产生强烈的影响。 目录 1 我国汽车制造业概论 . 1 我国汽车制造业发展现状 . 1 我国汽车发展史 . 1 我国汽车制造发展展望 . 2 2 夹具的概述 . 3 夹具的发展趋势 . 3 夹具的组成 . 4 夹具的作用与意义 . 5 3 计环境的简述 . 7 计软件介绍 . 7 的 能应用 . 7 设计任务及要求 . 8 加工环境介绍 . 8 4 阀体零件加工工艺的基本理论 . 9 阀体零件机械技工工艺过程及组成 . 9 工艺过 程 . 9 艺过程的组成 . 9 阀体制造专业的工艺文件 . 10 5 阀体的分析 . 12 阀体的作用 . 12 阀体的工艺性分析 . 12 体材料的选择及毛坯成型 . 12 艺路线的分析及拟订 . 12 具的选择及切削用量的确定 3 . 15 刀具的选择 . 15 进给量 . 15 切削深度 . 15 进给次数 . 15 6 专用夹具的设计 . 17 设计夹具应该注意的问题 . 17 定位和夹紧方案的确定 . 17 定位误差的计算 . 17 螺母的夹紧力 . 18 钻模的钻孔精度计算 . 18 F . 18 钻套的设计 . 19 套内孔直径的确定： . 19 套材料的选择： . 20 套与工件间的距离 h 的确定： . 20 7 夹具的三维建模过程 . 21 钻套的建模 . 21 垫脚的建模 . 23 支撑杆的建模 . 24 钻模板的建模 . 26 定位块的建模 . 27 立板的建模 . 29 压板的建模 . 31 单定位板的建模 . 31 底板的建模 . 32 夹具各部件的工装 . 34 总 结 . 39 参考文献 . 40 致 谢 . 41 1 1 我国汽车制造业概论 我国汽车制造业发展现状 我国汽车工业经过近 50 多年的发展，已逐步成为国民经济的支柱产业，形成了由几个大型企业集团和众多配套长组成的完整的汽车制造体系。 但是我国汽车工业起步晚、起点低、规模小、技术落后、 产业结构不合理，改革开放以来虽有较快发展，但与汽车生产大国相比差距明显：单从绝对产量来看，我国 2003 头 6 个月共生 产销售汽车 200 多万辆，全年预计超过 400 万辆，尽管相比去年同期增长了 30%，但全国总产量尚不足国际汽车巨头通用公司的年产量。我国已经加入 照我国对于汽车行业的承诺，到 2006 年，我国汽车整车进口关税水平将降至 25%，零部件降至 10%，并且逐步取消一些诸如进口配额等非关税保护政策，国内汽车行业将直接面对开放的国际市场，这对于我国尚属幼稚的汽车产业来说，将是一个非常严峻的考验。 我国 汽车工业的差距，除了规模上的差距，更重要的制造技术以及管理技术上的差距，而其中最重要的是管理上的差距。整体来说，当前我国汽车行业普遍存在很多的管理问题： 1 我国汽车发展史 我国的第一辆汽车于 1929 年 5 月在沈阳问世，由张学良将军掌管的辽宁迫击炮厂制造。张学良让民生工厂厂长李宜春从美国购进“瑞雪”号整车一辆，作为样车。李宜春将整车拆卸，然后除发动机后轴、电气装置和轮胎等用原车零件外，对其它零件重新设计制造，到 1931 年 5 月历时两年，终于试制成功我国第一辆汽车。 我国最早进口汽车是在 1901 年 (清光绪二十七年 )，是匈牙利人李恩时 (两辆汽车带入上海。一辆是凉篷式汽车，另一辆是折叠式软篷，前排为双轮座席，车轮是木制的，外面包上实心橡胶轮胎。 自 1953 年 7 月第一汽车制造厂动工兴建， 1957 年 7 月投产， 1957 年 7 月13 日我国生产出第一辆载货的解放牌汽车，又于 1958 年 5 月，我国第一汽车制造厂自行研制设计生产了第一辆与当时政治风云起伏颠簸、荣辱与共的红旗牌轿车，被誉为“东方神韵”。几十年来，我国汽车工业得到了快速的发展。特别是改革开放以来，汽车生产采用了各种高科技及人性化的 安全及便利设施，汲国外汽车科研之精华。 2 我国汽车制造发展展望 在一项调查中，消费者认为，合资车在技术含量、品牌价值和服务方面要优于自主品牌 . 技术含量是一直是自主品牌汽车的最大的软肋，由于中国自主品牌企业都是小厂，没有雄厚的技术背景，给人们形成了根深蒂固的技术落后的印象 . 除了技术含量，品牌形象也是自主品牌的弱项 术含量和售后服务等要素所支撑起来的企业综合实力的体现 . (1)下一个轿车消费热可能在 2009 年出现 (考虑到换车周期和消费周期 )。 (2)华北地区 城市的出租车换车、治理超载后的大吨位载重汽车、农用车和特种车是新的行业增长点。 (3)低档车制造企业面临非常大的生存压力。 (4)电动、混合燃料车依然不会有什么市场，节能概念、款式新潮的轿车可能成为 卖点 。 (5)虽然有大众公司这样的外资厂商决定减少在华投资，但是不会形成群体效应。而非常值得重视的是：日资企业在华有后发制人的潜力，并且会在广州一带形成日资汽车产业链。 (6)中档车的价格风险较大，也是市场注意力所在，但是高档车价格下降空间反而不大，需要密切注意外资在这方面的动向和操作方式。 (7)由于中国市 场和生产效率问题乃至贸易保护主义抬头，世界汽车业向中国转移的趋势并不明显 (区别与电子、纺织、轻工 )。但是，政府将会用极大的努力促使其转移成功，目前处于比较微妙的时期。 (8)关税和配额政策的取消效应已经被市场消化，在 2005 年，不一定会出现车价大幅下降的局面。因为消费市场已经处于下降状态，它不是简单地用降价手段就能刺激起来的。 (9)汽车大卖场将是行业内第一个破灭的泡沫。 3 2 夹具的概述 夹具的发展趋势 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上， 这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。它主要表现 在以下几个方面： (1)发展通用夹具新品种 通用夹具是使用最广泛的一种夹具，发展通用夹具以代替某些专用夹具。内容包括以下： 发展高精度通用夹具 广泛采用高效率通用夹具 发展适用于各种类型零件工艺特征的专用夹具 (2)发展调整式夹具 调整式夹具经过部分零件的更换和重新调整组合，即可适应不同工件的加工。适用程度介于通用和专用之间。主要有两种类型： 通用可调式夹具 和调整式夹具。 (3) 推广和发展组合夹具及拼拆夹具 组合夹具 组合夹具式有一套预先制好的各种不同形状、不同规格尺寸、具有互换性和耐磨性的标准元件与合件 所组成。 拼拆夹具 与组合夹具有相同之处，有一系列可多次利用的标准零件与基础零件，但又采用了部分具有一定专用性的部件，其夹紧部件多采用液压传动装置。 (4)加强专用夹具的标准化和规格化 4 强夹具元件的标准化和规格化，不但能加速生产准备周期，而且也可使夹具的生产由单件转为成批，降低夹具制造成本。因此，可节省劳动力，缩短生产准备周期。 (5)专用夹具中采用高精度、高效率的夹具 主要满足高生产率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及尽可能缩短或重合辅助时间的方法来压缩单件工 时，提高生产率。 (6)大力推广和使用机械化及自动化夹具 生产机械化及自动化是技术革命的中心内容，大力推广和使用机械化及自动化夹具以减少和消除繁重的体力劳动是机械制造中的重要问题。 (7)推广和发展扩大机床性能的夹具 具体的有仿形装置、机床改装用的各类夹具 (8)采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具 实践证明，采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具，能满足机械加工中的定位要求，并简化制造工艺，缩短了生产周期，并能保证零件的加工精度。 夹具的组成 夹具要起到应有的作用，一般来说应由以下几部 分组成： (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)联接元件 夹具联接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之联接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。 5 (5)其他元件及装置 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 夹具体是用于联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联接。 以上这些组成部分，并不是对每种机床夹具都是缺一不可的，但是任何夹具都必须有定位元件和夹紧装置，它们是保证工件加工精度的关键，目的是使工件“定准、夹牢” 夹具的作用与意义 由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施来保证操作的安全。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对刀具（或机床）有正确的位置，并使这个 位置在加工过程中不因外力的影响而变动，为此，进行机械加工之前，先将工件装夹好。 工件的装夹方法有两种：一种使工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种使工件装夹在夹具上。 采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法不需专门装备，但效率低，一般用于单件或者小批生产。批量较大时，大都采用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有以下优点： (1)保证加工精度，降低人工等级 零件的加工精度，包括尺寸精度，几何形状精度和表面相互位置精度三种。 实用夹具的最大功用，是保证零件上加工表面的位置精度。例如，在摇臂钻床上使用钻夹具加工孔系时，可保证达到 中心距精度，而按划线找正加工时，仅能保证 且受到操作技术的影响，同批零件的质量也不稳定。 当工件的形状复杂及精度要求高时，往往不易或不能依靠通用机床及其附件来达到加工要求，因此需要采用专用夹具。 6 (2)扩大机床工艺范围 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。 (3)提高劳动生产率和降低加工成本 使用夹具后，免除了每件都要找正、对刀等时间，加速工件的装卸，从而大大减少了有关工件安装的辅助时间。特别对那些机动时间较短而辅助时间长的中小件加工意义更大。此外，用夹具安装还容易实现多件加工、多工位加工、可进一步缩短辅助时间，提高劳动生产率。 (4)减轻操作的劳动强度，保证安全生产 由于夹具中可以采用扩力机构来减小操作的原始力，而且有时还可以采用各种机动夹紧装置，故可使操作省力，减轻劳动强度。由于专用夹具可以按照工件加工的具体要求进行设计，故可事先采取措施来保证操作的安全。 (5)改变原机床的用途，扩大机床 适用范围 工件的结构形状时各式各样的，现在对精度和生产率的要求也越来越高，在某些情况下，原有机床难以适应。为解决这一困难，往往采用专用夹具以扩大机床的适用范围，实现“一机多用”。在产品更换时，工厂现有的机床设备，有时往往不能适应新产品的要求。为此，可以采用夹具来改变机床的用途。 7 3 计环境的简述 计软件介绍 当今 3D 统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具等行业。 品组合、模具开发、 工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据管理等功能于一体。 一个参数式设计的 统。参数式设计就是将零件尺寸的设计用参数来描述，并在设计修改时通过修改参数的数值来更改零件的外形。这项参数式设计的功能不但改变了设计的概念，并且将设计的便捷性推进了一大步。 数式设计的特性： 单一数据库 ： 随时由 3D 实体模型产生 2D 工程图， 而且自动标示工程图尺寸。不论在 3D 还是 2D 图形上在尺寸修改，其相关的 2D 图形或 3D 实体模型均自动修改，这样可确保资料的正确性。由于采用单一数据库，提供了所谓双向关连性的功能，正符合现代产业中的同步工程。 实体模型 ： 3D 实体模型除了可以将用户的设计思想以最真实的模型在计算机上表现出来之外，借助于系统参数，用户还可随时计算出产品的体积、面积、重心、惯性大小等，以了解产品的真实性，并补足传统面结构、线结构的不足。用户在产品设计过程中，可以随地回掌握以上重点，设计物理参数，并减少许多认为计算时间。 特征作为设计的单 位 ： 最自然的思考方式从事设计工作，如孔、开槽、圆角等均被视为零件设计的基本特征，除了充分掌握设计思想之外，还在设计过程中导入实际的制造思想；也正因为以特征作为设计的单元，因此可随时对特征做合理、不违反几何的顺序调整、插入、删除、重新定义等修正动作。 的 能应用 在产品的数控制造加工编程方面， 件提供了强大的数控编程模块 C，该 块与 块集成在一起，具有强大的数控加工编程、后置处理功能。 C 可分别对各种 加工机床的各种加工方式进行数控加工编程，能产生生产过程规划，提供参数化的刀位轨迹生成，估计加工的时8 间。它所具有的数控车削，铣削，线切割加工编程功能，支持车削中心，五轴铣削中心和四轴线切割数控加工编程功能，具备完整关联性，对任何设计更改，能自动生成加工程序和资料。 利用 C 生成的刀具轨迹文件称为 通过 行仿真加工检测切削状况，提供的拟功能可以模拟材料的去除过程，使用户对切削过程进行快速校验和刀具轨迹的优化设计提 供指导，以预测误差和干涉过切，产生的 位文件经 置处理产生 提供的后置处理程序能满足 如 户可以通过修改 件（机床配置文件）和 件（数控机床系统接口文件），产生合适自有数控机床系统的后置处理程序，然后进行切削加工。 设计任务及要求 （ 1） 运用 软件建立零件的三维实体模型，并完成工程图的 生成和尺寸的标注； （ 2） 制定零件的加工工艺规程并编制机械加工工序卡一套； （ 3） 设计其中一道工序的夹具图纸一套； （ 4） 运用 软件实现夹具零件的工装 加工环境介绍 阀体的加工要求有下列数控设备：车削加工中心，数控电火花线切割机；以及专业夹具，修理维护设备和量具等加工设备。 零件的加工不需要操作者很强的工艺经验，但需要有数控加工的基础，能熟练进行对刀等的操作，懂得维护和调整机床。 9 4 阀体零件加工工艺的基本理论 阀体零件机械技工工艺过程及组成 工艺过 程 工艺过程是指直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或者半成品的过程。而在机床上用切削刀具或其他工具加工毛坯或半成品，使其尺寸及形状发生变化的过程称为机械制造工艺过程。通常还把与机械加工有直接关联的辅助工作也包含在机械加工工艺过程中。 机械加工工艺过程中包括以下内容： 加工中以产生切屑来切除金属层而获得工件或半成品所要求的形状、尺寸和表面质量。它的基本方法是刨（插）削、钻（铰、扩、锪）削、铣削、拉（推）削、磨（研、珩、超精加工）削、刮削、点火花加工、电化学加工等。后 3 中多用于设备、工装的加工。 有冷压加工（如滚压螺纹、活塞销孔的冷压加工等）、化学加工 包括检验、去毛刺、清洗和涂防锈剂、热处理、平衡、称重等。 艺过程的组成 机械加工工艺过程总是由若干个按顺序排列的工序组成。而工序又可分为安装、工位、工步、走刀。 是指一个工人或一组工人在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。划分工序的标志是：机床或工作地是否变动和工作是否连续。工序是工艺过程的基本组成部分。 在一道工序中 ，有时工件需要在该设备或工作地上进行几次装夹（定位与夹紧）或变动几个位置，才能连续完成该工件的全部工作内容（如几个表面的先后加工或粗、精加工）。所以，某些工序可能有几次安装或几个工位。 安装：工件加工前在机床上（或夹具中）进行定位和夹紧的过程成为安装。通常把工件经一次装夹后完成一定的工序内容称为一次安装。 工位：是指为了完成一定的工序部分，在一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分，一起相对于刀具或设备的固定部分，所占据的每一个位置。机械加工中的主要工位都有相应的刀具和加工表面。 是指加工表面 （或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。机械加工中一个工序的一个工位上所完成的10 工序内容，有时不是单一的，对其中的加工表面、刀具、切削速度和进给量都不变的那一部分工序内容，称为一工步。若其中至一发生变化，就应视为另一个工步。 是当工件余量教大，在一个工步中需要进行多次行程来切削，则每次行程的切削称为一次走刀。多一次走刀，就要增加一部分基本时间和空行程时候，使生产率减低，故在大量生产中，通常用控制毛坯余量和误差的方法来避免多次走刀。 2 工艺过程的组成工艺 设计时确定的。加工工艺不同，同一零件的工艺过程的组成就不同。 阀体制造专业的工艺文件 一、工艺工作和工艺文件 阀体零件的制造一般是在较短的节拍时间内，严格按工艺过程完成的。从生产准备到正式生产，都必须有一套完整的、详细的、各个专业的工艺文件作依据。如铸造、锻造、机械加工、冲压、热处理、焊接、电镀、油漆、装配等各种工艺文件。 工艺文件是工艺工作的成果以文件形式确定下来的全部资料的总称。按其作用可分为工艺规程和管理用工艺文件两类。前者是后者的基础和依据；后者是前者得以实施的保证。工艺文件按使用阶段又分 为生产准备用工艺文件、试生产用工艺文件和生产用工艺文件。 （一） 工艺工作的主要内容 在阀体制造企业中，工艺工作始终处于各项工作的核心位置。它对其它技术工作，管理工作具有导向、协调和认可的作用。机械加工工艺工作的主要内容可归结为： 签。 签毛坯厂提供的毛坯图。 制阀体工艺方案，进行技术经济分析。这项工作应尽早地结合产品图、毛坯图会签时进行。一般以详细的工艺过程卡形式进行，必须对每道工序的时间、投资和主要精度的定位方 案三个方面作出估计。 用尺寸链理论确定各工序和加工余量。 定各工序的工艺装备（夹具、刀具、辅具、量具和检具），切削用量，时间定额和工序负荷率。所用的工艺文件有：工序卡、典型机床调整卡、检验工序卡、各类工具清单（或草案）和专用工装、设备设计任务书等。 括新建、扩建、改建工厂（车间、生产线）设计。所用工艺文件有11 工艺设备平面布置图和工厂设计说明书，以及有关工艺文件。 序能力测算和验证；工序稳定分析；现场故障和质量问题诊断，并提出解决措施；工艺纪律检查；工艺过程的改进等。 房、动能、设备和工装设计的会审、协调及会签，以及施工、安装调试的配合、验收等。 （二） 工艺文件的重要性 1、 工艺文件的性质 工艺文件是阀体生产中的纪律性文件，有关人员都应严格执行，违背工艺文件就是违背工艺纪律，应对其产生的不良后果负责。 工艺文件是带有决策性的文件，它关系到企业的投资效益、产品质量和生产率。 制订工艺文件，一般要经过反复调研，多方案比较，广泛征求意见等过 程。而且要经过校核、逐级审批、签字后方能生效。当然，工艺文件也不是一成不变的，发现问题，应依照规定的审批手续及时修订、完善。 2 工艺文件的作用 (1)是生产准备的依据 (2)是指导操作的依据。如刀具调整、工件安装、切削用量、工序尺寸、冷切液使用等都必须按工艺文件进行。 (3)是生产组织、管理的依据。如各个工种人员配备、工时考核、生产计划、经济核算都一工业文件规定的工序为基本单元。 (4)是辅助生产和生产服务的初始依据。如工具、动能的生产、供应是按照工具一览表（清单）和工厂设计要求进行的。 (5)是相互交流 工艺技术资料。 12 5 阀体的分析 阀体的作用 阀体有两个 26 的大孔，称为压力油的主流道，两个 26 的大孔各与两个长斜孔相通，然后两长斜孔分别与 侧孔相连。由于两侧孔的直径不同，所以在相同时间内的通过的压力油的流量不同，因而所产生的液压力大小不同。通过开启不同的阀门实现不同的控制。 阀体的工艺性分析 体材料的选择及毛坯成型 材料选用 45 号铸钢，阀体的毛坯采用铸造成型，铸造能加强零件的综合性能，能够满足零件的刚度和强度要求。 艺 路线的分析及拟订 对于比较复杂的零件，可以考虑几个加工方案，分析比较后，从中选出比较合理的加工方案。 （ 1） 选择定位基准 综合分析零件的结构特点、技术要求及毛坯的具体情况。选择阀体的两个侧面为定位基准。 （ 2） 决定各表面的加工方法，划分加工阶段。 阀体的上端面是与螺栓装配，下端面是与泵装配，其表面粗糙度要求 要采用精铣和磨的加工方法。车 环形槽，用专用车床夹具、割槽刀 （ 。（见图 。对于孔的加工，由于最终的孔是 26， 所以首先先粗钻 19 的孔，然后进行扩孔（见图 。钻 2斜孔用专用的钻夹具 锥柄麻花钻。钻小孔时用专用的钻小孔夹具， 直柄麻花钻。车外侧外圆、锥面，用端面车刀和外圆车刀。车顶孔，用专用英制螺纹车刀。 （ 3） 选择加工设备及刀、夹、量具。 总原则是根据生产类型与加工要求，使所选择的机床及工艺装备既能保证加工质量，又经济合理。中批生产条件下，通常采用通用机床加专用工、夹具；大批量生产条件下，多采用高效专用机床、组合机床流水线、自动线与随行夹具。 13 图 部图 图 部放大图 （ 4） 拟定工艺路线 从阀体的 维建模，来直观的分析阀体的工艺加工过程，从而制定工艺路线。 14 图 阀体零件图 由阀体的三维实体可以看出铣上下平面、加工孔、斜孔都需要专用夹具。各以上下平面为基准，粗、精铣上下平面，粗钻 20 顶孔，然后在扩孔至 26。在数孔车床上车螺纹，先加工一个螺纹（这个夹具类似与其中一个钻孔的夹具）然后在加工另个，这个夹具是个内螺纹，固定在车床主轴上，用刚才 哪个加工好的螺纹旋进去固定就可以加工另一侧的螺纹。初步的工艺路线制定如下： 0 顶孔 孔。 O” 形槽 对于工序 5 与 6，如果先扩孔再铣上平面，就不利于控制扩孔的深度，所以应当变更 5 与 6 的工序顺序；对于工序 10 钻孔，不应该一次性钻至通孔，应该从两端分步进行钻孔。改进的加工工艺路线制定如下： 15 0 顶孔 孔。 7 O”形槽 端钻 度 43，另一端钻孔 通孔） 具的选择及切削用量的确定 3 刀具的选择 进给量 切削深度 进给次数 阀体上下两平面的尺寸为 铣下平面时选用 50 的立铣刀 粗钻 20 的顶孔，选用 19 的柄麻花钻 9 1 粗铣下平面，选用 50 的立铣刀 650mm/ 粗镗 ，选用 22 镗刀 160mm/ 1 精镗 ，选用 刀 160mm/ 车外侧螺纹， 45外圆刀 60mm/ 4 车内侧螺纹， 45 外圆车刀 60mm/ 4 铣上平面，选用 40 立铣刀 2mm/r 2 2 16 扩 26 孔，选用 25 的内空镗刀 100mm/r 钻斜孔 2用 柄麻花钻 r 52 2 平磨上平面， 60#磨床砂轮 r 车“ O”形槽，选用割槽刀 80mm/ 钻 孔，选用 柄麻花钻 r 钻小孔分别为 用 直柄麻花钻 r 17 6 专用夹具的设计 设计夹具应该注意的问题 对机床夹具的基本要求是：工件定位正确，定位精度满足加工要求；工件夹紧牢固可靠；操作安全方便；成本低廉。为此，在设计机床夹具时，应该注意以 下一下问题； 4 本夹具的各部件采用 45 号钢，能够满足刚度和强度的要求 定位和夹紧方案的确定 根据加工要求和基准的选择，确定阀体相邻的两个侧面作为定位基准，两个侧面用侧定位板和单定位板挡住，这两个定位板上都装有螺钉顶住阀体的两个侧面；阀体的上断面放置在定位块上。 夹紧方式采用压板压住工件，然后用螺母旋紧，使之得以夹紧。在上下、纵向和横向的自由度得以限制，实现夹紧 的目的。 定位误差的计算 此夹具以平面作定位基准，两个面通过 3 个支撑点与阀体的表面相接触。下面计算阀体在横向与纵向方向的定位误差： 定位图 下： 图 定位图 18 ( 9 0 )定 位B=(5 定 位 B= （ 误差在零件精度要求的范围内，符合要求 定 位基准的选择 基准的选择有如下的原则： 6 （ 1） 统一基准原则 应尽可能选择用
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