机械制造阀腔工艺过程设计

1、目录1、零件的工艺分析及生产类型的确定 错误 !未定义书签。1.1 零件的作用 错. 误 !未定义书签。1.2 零件的工艺分析 错. 误 !未定义书签。1.3 零件的生产纲领 错. 误 !未定义书签。2、毛坯尺寸的确定与机械加工余量 错误 !未定义书签。2.1 选择毛坯 错. 误!未定义书签。2.2 确定毛坯尺寸 错. 误!未定义书签。3、选择加工方法制定工艺路线 错误 !未定义书签。3.1 定位基准的选择 错. 误!未定义书签。3.1.1 粗基准的选择原则 错误 !未定义书签。3.1.2 精基准的选择原则 错误 !未定义书签。3.2 零件表面加工方法确定 错误 !未定义书签。3.3 制定工艺

2、路线 错. 误!未定义书签。3.2.1 工艺路线方案一 错误 !未定义书签。3.2.2 工艺路线方案二 错误 !未定义书签。3.2.3 工艺方案的比较与分析 错. 误 !未定义书签。错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。 错误!未定义书签。.错误!4、选择加工设备及刀具量具 4.1 选择机床 4.2 选择刀具 4.3 选择量具 5、加工余量确定及工序尺寸计算 未定义书签。5.1 确定工序加工余量 未定义书签。5.2 计算各工序尺寸 未定义书签。5.3 确定各工序尺寸及公差 未定义书签。6、确定切削用量及基本时间 未定义书签。6.1 工步一的切削用量及工时 错误 !未定义书签

3、。6.2 工步二的切削用量及工时 错误!未定义书签。6.3 工步三的切削用量及工时 未定义书签错误!未定义书签。 错. 误 !错.误 !.错. 误7、专用夹具的设计7.1 定位误差 未定义书签。7.2 对刀误差 未定义书签7.3 夹具的安装误差 未定义书签。7.4 对刀误差 错. 误 !未定义书签。7.5 夹具的安装误差 错.误 !未定义书签。阀腔的课程设计1、零件的工艺分析及生产类型确定1.1、零件的作用设计中所给定的阀腔是普通油腔中阀腔，它是阀体内安装其他零件的空间 以及所需要的通道空间，其作用经查资料。通过阀腔作为油的分油岔口，将液 压油输送到阀体，其中© 100mm勺内孔与阀

4、体结合，© 100mm勺内孔有© 110mm 的凹槽，用于垫密圭寸胶圈，阀腔底部孔© 65mn外圆有宽7.3mm深3.5mm的凹槽 与阀座配合，用于垫密封橡胶圈，保证密封性，防止漏油。1.2 、零件的工艺分析 通过零件图的绘制、分析、研究。该零件的结构要求合理，符合工艺 要求。从零件图上可以看出，阀腔零件形状，属于箱体零件，上、下端面通过 粗铣、精铣即可达到所需表面粗糙度。100H8m孔、© 65mn孔、© 76mn孔通 过铣削可以达到所需技术要求，与© 76mm孔端面有平行度要求。加工精度较高。 6如12 6H的螺纹孔相对©

5、; 100mmH8L的轴线互成60o分布，其径向设计基准 为© 110mmH1孔的轴线，轴向设计基准是© 100mmH孔外圆的左端面，20 20mm 孔分布于© 100mmH孔两侧，加工要求在阀腔的对称中心线上。1.3 、零件的生产类型按设计任务书， 阀腔年产量为 12000件/年，其备品率为 5%，废品率为 2%， 则该零件的年生产纲领由N=Qn(1+aBB %+b %)(2.1 )可得N=12000xl1+5%+2%)件/ 年，即阀腔年生产量为 12840件查表知，阀腔属于大批量生产(查表 P7 21 表)2、毛坯尺寸和加工余量确定2.1 、选择毛坯零件的材料

6、为 QT4510,力学性能6 b< 450,硬度：160 210HBS基 本组织碳素体，能承受冲击、振动。从提高生产效率和保证加工精度方面考 虑，由于零件的生产类型为大批量生产，零件的轮廓不大，选用砂型铸造机 器造型，铸造精度 2 级，铸件应符合 JB 1 40 1 999容积式压缩机球墨铸铁 技术条件的规定，能够保证铸件的尺寸要求，出于铸件的主要缺点是力学 性能差，阀体在控制液压油时， 在阀腔内壁会产生压力， 故铸件需回火处理。2.2 、确定毛坯尺寸 根据课程设计谁提出的原始数据及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余 量，毛坯的初步设计如下：2.2.1 、 阀腔的上端面通过查表，该阀体

7、的上端面的粗糙度要求是Ra6.3卩m通过一次粗铣加工即可达到所需表面粗糙度，下端面的粗糙度要求为Ra1.6卩m需要经过粗铣、半精铣、精铣等加工才能满足光洁度的要求，取经济精度为 IT8 级，通过查 表和经验得，阀腔的上端面单边的加工余量为 3mm上端面单边余量为2.5mm、© 76mn孔的加工© 76mm孔的表面粗糙度为Ra3.2卩m通过查阅相关资料，粗镗、半精镗达到 工序要求。粗镗、半精镗的加工余量之和为 3mm。2.2.3 、© 100H8mr孔的加工该孔的就、粗糙度为Ra1.6卩m通过粗镗、半精镗才可以达到加工工序要求， 总加工余量之和为 5mm。、

8、9; 65mn孔的加工该孔的粗糙度为Ra1.6m,直径较小，通过钻、扩，即可达到加工工序要求。、其他孔因直径太小，不铸造出孔，故无加工余量。项目上、下面© 76孔© 100H8 孔孔© 65CT9999加工面基本尺寸857610065铸件尺寸公差2.22.22.22.2等级FFFFRMA2.52.52.52.5毛坏基本尺寸91.169.993.958.9综上所述，确定毛坯尺寸见表2.1(mr)i其中：单侧作机械加工：R=F+RMA+CT/2外圆面作机械加工：R=F+2RMA+CT/2内腔作机械加工：R=F-2RMA-CT/23、选择加工方法，制定工艺路线3.1、定

9、位基准的选择、粗基准的选择原则保证相互位置要求原则余量均匀分配原则便于工件装夹原则粗基准在一个定位方向上只允许使用一次精基准的选择原则(2.1)(2.1)(2.1)“基准重合”原则“基准统一”原则“互为基准”原则“自为基准”原则便于装夹的原则、各工序基准选择根据以上原则，以上表面为粗基准加工下表面，以下表面为精基准加工上表面；加工孔时，以©100mn孔为粗基准加工© 65mm内孔和© 76mm内孔，以© 65mm孔为精基准加工© 100mn孔；加工2X © 20mm孔时，以© 100mn孔 为定位基准。3.2、零件表面加工方

10、法的选择本零件的加工表面有面、内孔、槽以及小孔等。材料为 QT450 1 0。以公差 等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法的选择如下：、阀腔的上端面公差等级为IT11级，表面粗糙度为Ra6.3(rn,只需粗铣即可达到精度要求。322、 阀腔的下端面公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6m，需粗铣、精铣。323、 © 76mm内孑L公差等级为IT9级，表面粗糙度为Ra3.2g，需粗镗、精镗。324、© 100H8mm内孔 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6g，需粗镗、精镗。325、 © 65mm内孑L公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6冋

11、需粗镗、精镗。326、 2X © 20mi内孔 公差等级为IT13级，表面粗糙度为Ra6.3g，需先钻后粗扩孔。327、6X© 12mrd、孔 采用复合钻头一次钻出即可。3.3 、制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置 精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产条件 下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中，提高生产 率，除此之外，还应当考虑经济效益，以便使生产成本尽量降低。331 工艺方案一工序I铸造毛坯工序U回火处理工序川粗铣底端面工序W粗铣上端面工序V钻、扩418mm孑L锪平© 28mm工

12、序切粗镗© 76mm、© 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L工序精铣底面工序毗车凹槽深3.5mm工序区精镗© 76mm、© 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L镗宽 7.3mm深3.5mm凹槽工序X钻、扩、绞 2X© 20mmfL工序幻钻孔、攻螺纹10 M12mm工序刘去毛刺工序i终检332 、工艺方案二工序I铸造毛坯工序U回火处理工序川粗铣底端面工序W粗铣上端面工序V精铣底面工序切车凹槽深3.5mm工序粗镗© 76mm、&#

13、169; 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L工序毗精镗© 76mm、© 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L镗宽 7.3mm 深3.5mm凹槽工序区钻、扩4 © 18mm孑L锪平© 28mm工序X钻、扩、绞2X© 20mm孔工序幻钻孔、攻螺纹10M12mm工序刘去毛刺工序i终检333 、工艺方案的比较和分析工艺方案一和工艺方案二的区别在于方案一种的粗镗孔放在精镗下端面前，这样可以保证加工精度，©100mm、© 110

14、mm© 65mm© 85mm孔的同轴度，以及与76mn孔内圆的平行度。由于100mm与 65mm孔的加工精度要求 较高，110mn凹槽要求相对于B有同轴度要求。相对于 A有平行度要求。方 案二中将钻、扩4 18mn孔，锪平28mn精铣、粗镗之后，与后面的孔系加工 放在一起，有利于工序集中，最后通过总结，最终方案如下：工序I铸造毛坯工序U回火处理工序川粗铣低端面工序W粗铣上端面工序V粗镗© 76mm、© 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L工序切精铣底面工序车深3.5mm凹槽工序毗精镗© 76

15、mm、© 100mm、© 110mm、© 65mm、© 85mm 孑L镗宽 7.3mm深3.5mm凹槽工序区钻、扩4 © 18mm孑L锪平© 28mm工序X钻、扩、绞2X© 20mn孔工序幻钻孔、攻螺纹10 M12mm工序刘去毛刺工序i终检4、选择加工设备及刀具量具4.1、选择机床工序区为钻、扩、绞孔，本工序从加工要求和尺寸考虑，可选用 2525型 钻床进行加工。4.2、选择刀具本次阀腔工序设计中，主要加工孔和面，机床的选用比较集中，刀具的选 择比较单一，选择如下：、令占孔是选用直柄麻花钻，高速钢钻头，钻盲孔是钻头为莫氏锥柄

16、麻 花钻，高速钢钻头。、扩孔是选用锥柄扩孔钻，高速钢钻头。、绞孔时选用所选铰刀为硬质合金锥柄铰刀。4.3、选择量具选择测量范围为0 150mm读书值为0.02mm的三用游标卡尺作为量具5、加工余量确定及工序尺寸计算确定孔© 100mmH的加工余量及工序尺寸5.1、确定各工序的加工余量查表得精镗加工余量为1.3mm则可得粗镗加工余量为100-939-13=4.8mm5.2、计算各工序尺寸精镗后的尺寸为© 10000.054，则粗镗后尺寸为© 98.7mm毛坯尺寸为© 93.9mm5.3、确定各工序尺寸及公差查表得精镗后可达IT8，表面粗糙度可达Ra1.6;

17、精镗后可达IT12，表面粗糙度可达Ra12.5;毛坯CT9,表面粗糙度不作要求。由入体原则可知，精镗后的尺寸为© 10000.054，则粗镗后尺寸为© 98.7 00.35 mm毛坯尺寸为© 93.91.1mm表5.1© 100H8孔的加工余量及工序尺寸加工表面工序余量工序尺寸及公差表面粗糙度粗镗精镗粗镗精镗粗镗精镗©100H84.81.3© 98.7 00.35 mm© 93.91.1 mmRa12.5Ra1.66、确定切削用量及基本时间工序X为钻、扩、绞2X© 20mn孔需分三个工步进行加工6.1、工步一：钻&

18、#169; 18mm孔的切削用量及基本工时、切削用量本工序为钻18盲孔，选用钻头为莫氏锥柄麻花钻，高速钢钻头， 钻头直径18mml,=228mni,1=130mm加工铸件的6 b不小于450MPa钻头选用Z525型立式钻床。、确定钻头钻孔时的进给量5-127，加工材料为铸铁，硬度为根据机械制造课程设计指南表190HBS查的钻头钻孔时进给量f =0.70-0.86mm/min,现取f=0.8mm/r。、选择钻头磨钝标准及耐用度根据机械制造课程设计指南表 5-130用高速钢钻头在铸铁上钻18mm 孑L,钻头后面最大磨损量0.14mm钻头直径d=18mm耐用度T=50min。、确定切削速度和工作进给

19、量根据表 2-13 中公式计算 算Vc=(CvdfV/TmaXVfyv)Kv(5.1 )其中 Cv=11.1 Zv=0.25 Xv=0yv =0.4 m=0.125kv=1则可计算的Vc=14.98m/minn=1000X 14.98/ n *18=265r/min选择 n=195r/min根据Z265型钻床主轴转速表机械制造课程设计指南表565选择 n=195r/min则实际钻削速度 v=n *18*195/1000*560=0.184m/s根据Z525型号钻床进给量机械制造课程设计指南表5 65选择，f=0.8mm/s、基本时间根据机械制造课程设计指南表 226,高速钢钻头钻削时间为1=1

20、6.511 = D0cot k1+(1 2)=18/2cot 300+1=14.812 =0mm基本时间：Tj =l l1 12(5.2)j fn则有T=16.5+14.8+0/0.8*195=12.06s=13s6.2、工歩二：扩$ 19.8mm孔的切削用量及基本工时、切削用量本工序为扩© 19.8mm孔，所选的钻头为锥柄孔扩孔钻，高速钢钻头，钻头直径为19.8mm l=238mm,h=140mm加工铸件的6 b不小于450MP©钻 头选用 Z525 型立式钻床。6.2.1.1 、确定钻头钻孔时的进给量 根据机械制造课程设计指南 表 5-127，加工材料为铸铁， 硬度为

21、198HBS，查得钻头钻孔进给量是 f=0.70 0.86mm/min,现取f=0.8mm/min6. 、选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械制造课程设计指南表 5-130 用高速钢钻头在铸铁上扩© 19.8mm孔，钻头后刀面最大磨损量 0.6 0.9mm 钻头直径d=19.8mm耐用度T=30min,机械制造课程设计指南表5-130、确定切削速度和工作进给量由工式 5.1 得 V c 0.2 /300.1250.90.10.80.4) 1 =24.67mm n=1000*10.74/ n *19.8=172.74r/mm则实际钻削速度为 V=272*n *19.8/1000*60=0

22、.406m/s根据Z525型号钻床进给量机械制造课程设计指南表565选择，f=0.8mm/s6.2.2 、基本时间根据机械制造课程设计指南表 226，高速钢钻头钻削时间为 L=16.5mm,l1=2.56mm,l2 =0mm基本时：时间： Tj= 16.5+2.56+0/0.8*392=4s6.3工步三：绞孔至$20mm孔6.3.1 、切削用量所选铰刀为硬质合金锥柄铰刀，铰刀直径20mm， l=228mm， l1=25mm，加工铸件的6 b不小于450MPa钻头选用Z525型立式钻床。6.3.1.1 、确定钻头钻孔时的进给量 根据机械制造课程设计指南表 5-127， 加 工 材料为铸铁，硬度为

23、190HBS查得钻头钻孔进给量是f=0.78 0.86mm/mi n,现 取f=0.8mm/min6.3.1.2 、选择钻头磨钝标准及耐用度根据机械制造课程设计指南表 5-130，用硬质合金锥柄铰刀© 20mm 孑L,钻头后刀最大磨损量为1mm钻头直径d=20mm耐用度T=45min,机械 制造课程设计指南表 5-1306.3.1.3 、确定切削速度和工作进给量由公式 5.1 得 V c = (15.6*200.2 /450.30.5) 1 =12.76mmn=1000*12.76/ n *20=203r/mm则实际钻削速度为 V=195*n *20/1000*60=0.2m/s根据

24、Z525型号钻床进给量机械制造课程设计指南表5 65选f=0.8mm/s6.3.2 、基本时间根据机械制造课程设计指南表2 26,高速钢钻头钻削时间L=16.5mm,l1=1.17mm,l2=0mm基本时：时间： Tj= 16.5+1.17+0/0.8*195=7s7、专用夹具设计根据实际需要, 夹具体为铸造夹具体, 加工工件时, 夹具体与钻模板装配在一起7.1 、定位误差7.1.1 、基准不重合误差 由于工序基准与定位基准重合,所以不存在基准不重合误差7.1.2 、基准位移误差定位销尺寸为65g6(-0.029)定位孔尺寸为© 65H 7(。0.03)则厶 D=Xmax= (ES1

25、-EI2) = (+0.03- (-0.029 ) =0.059mm7.2 对刀误差钻头与钻套之间的间隙引起的误差，钻套导向孔尺寸为 18F7( 0.03；)钻头尺寸为 18h8(°0.033) T=Xmax =0.034-(-0.033 ) =0.067mm7.3夹具的安装误差夹具安装基面是平面，因而无安装误差， A =07.4夹具误差因夹具上定位元件，对刀及导向元件及安装基面三者间（包括导向元件与 导向元件之间）的位置不精确而造成的加工误差。夹具误差大小取决于夹具零件的加工精度和夹具装配时的调整与修配精度。导向孔对安装基面的垂直度误差 z =0.03mm7.5加工方法误差因机床精

26、度，刀具精度，刀具与机床位置精度，工艺系统受力变形，及受 热变形等因素造成的加工误差，因该项误差影响因素多，不便计算，取经验值， G = S K /3=0.2/3综上所述，工 =；0.0592 0.06720.032(0.2/3)2 =0.115< S K课程设计总结两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识， 也培养了我如何去把握一件事情， 如何去做一件事情， 又如何完成一件事情。 在 设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会 了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练， 着是我们迈向社会， 从 事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计， 我深深体会到这句千古名言的真正含义 我今天认真的进行课程设计， 学会脚踏 实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础通过这次机械制造课程设计， 本人在