中北大学容积式压缩机阀体课程设计任务书

1、零件图毛坯图说明：本课程设计是小批量生产，大家注意了，具体如下。目录1.前言22.零件的工艺分析及生产类型的确定22.1零件的作用22.2零件的技术要求22.3零件的工艺分析32.4零件的生产类型43.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图43.1选择毛坯43.2确定公差等级和余量等级43.3铸件毛坯的尺寸53.4设计毛坯图64.选择加工方法，制定工艺路线64.1定位基准的选择64.2表面加工方法的确定64.3加工阶段的划分74.4工序的集中与分散74.5工序顺序的安排84.6确定工艺路线85.工序设计85.1选择加工设备与工艺装备85.2确定工序尺寸96.确定切削用量及基本时间106.1工序切削

2、用量及基本时间的确定106.2工序的切削用量及基本时间的确定126.3工序的切削用量及基本时间的确定136.4工序的切削用量及基本时间的确定146.5工序的切削用量及基本时间的确定156.6工序的切削用量及基本时间的确定156.7工序的切削用量及基本时间的确定166.8工序的切削用量及基本时间的确定176.9工序的切削用量及基本时间的确定187.设计小结181.前言机械制造工程工艺规程设计课程设计是在学完了机械制造工程原理，并进行了生产工艺实习的基础上进行的又一个实践性的教学环节。这次课程设计的目的是培养我们分析和解决生产技术问题的能力，使之初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法，并巩固、深

3、化已学得的理论知识，进一步培养我们熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力，训练我们识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能，为今后的毕业设计和未来的生产工作打下良好的基础。2.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1零件的作用该阀体应用在大型机械设备的液压系统中，阀体是以左端面上的4个14mm的通孔和4个M8mm的螺纹孔固定连接的。阀孔套是用来装阀芯和其它一些液压零件的。该零件的主要工作表面为阀体两端面、阀轴孔48H7(+00.025)mm和54H7(+00.030)mm，阀体中有好多孔，为了确保装进阀体的零件具有准确的位置，对孔的内表面加工精度要求较高，可以保证良好的可靠性和稳定性。大凸台端面

4、到轴孔的中心轴线大中心距为68mm，小凸台端面到轴孔的中心轴线大中心距为55mm，414 EQS背面刮平26mm。在设计工艺规程时应重点予以保证。2.2零件的技术要求零件图见附图，阀体技术要求表见表1。表1阀体技术要求表加工表面尺寸（mm）精度等级表面粗糙度Ra/m阀体左端面233.5IT106.3阀体右端面233.5IT116.3大凸台端面68IT1212.5小凸台端面55IT1212.560mm60IT106.348mm48H7(+00.025)IT73.254mm54H7(+00.030)IT73.270.6mm70.6H11(+00.19)IT116.314414 EQSIT1212.

5、5M84M8-6H EQSIT1212.5M48M482-6HIT73.2C1C1IT73.2M60M602-6HIT73.2C2C2IT1312.5M18M181.5-6HIT1312.5阀体中有好多孔，为了确保装进的轴具有准确的位置，对孔的内表面加工精度要求较高，可以保证良好的可靠性和稳定性。大凸台端面到轴孔的中心轴线大中心距为68mm，小凸台端面到轴孔的中心轴线大中心距为55mm，414 EQS背面锪平26mm。综上所述，阀体的各项技术要求制订较为合理。2.3零件的工艺分析通过对该零件的重新绘制，对零件进行分析，该零件属于类回转体零件，主体部分以中心轴为回转中心，但是在外圆上附有两个尺寸

6、不同的凸台，二者轴线之间角度为90度，回转中心在同一径向平面上。该零件除主要工作表面（阀体两端面、孔48H7(+00.025) mm和孔54H7(+00.030) mm）外，其余表面加工精度均较底，不需要高精度机床加工，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。阀体三维实体图2.4零件的生产类型根据设计要求可知：Q=200件/年，n=1件/台;结合生产实际，备品率和废品率分别取为5%和1%。代入机械制造技术基础课程设计指南的公式（2-1）得零件的生产纲领 N=200

7、*1*（1+5%）*（1+1%）=212.1件/年零件是容积式压缩机上的阀体，总体尺寸适中，查机械制造技术基础课程设计指南的表2-1可知其为轻型零件，生产类型为小批生产。3.选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图3.1选择毛坯最常用的毛坯种类有铸件毛坯和锻件毛坯，用于铸造的材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、有色金属等。由于阀体是轴孔类零件，且材料是灰铸铁，因此可确定为铸件毛坯。阀体的轮廓尺寸不大，生产类型属于小批生产，孔较多且加工精度不高，为提高生产率和铸件精度，宜采用熔模铸造。3.2确定公差等级和余量等级参见机械制造技术基础课程设计指南铸件尺寸公差与机械加工余量按GB/T 64141999确定。

8、根据机械制造技术基础课程设计指南的表5-1的内容，按照熔模铸造（水玻璃），确定毛坯铸件的公差等级CT为8级，机械加工余量等级MA为E级。由机械制造技术基础课程设计指南的表5-4，根据零件尺寸和机械加工余量等级，确定毛坯铸件机械加工余量。根据毛坯铸件的公差等级和零件尺寸，确定毛坯铸件的尺寸公差。对于毛坯尺寸直径小于30mm的孔，在毛坯上应为实心。3.3铸件毛坯的尺寸对阀体的零件图进行了分析和计算，可大致确定铸件外廓包容的长度、宽度和高度，确定铸件的尺寸公差和机械加工余量，如下表2所示：表2阀体铸造毛坯尺寸公差及机械加工余量项目机械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm阀体左端面1.42235

9、.9阀体右端面1.42235.9中心距680.71.669.5中心距550.41.456.5孔径600.41.458.5孔径480.41.446.5孔径540.41.452.5孔径70.60.71.668.4M48(46.701)0.41.445.201M60(58.701)0.41.457.201孔140.41.10M80.410M180.4103.4设计毛坯图由表1-2的结果所得，绘制毛坯图，见附图。4.选择加工方法，制定工艺路线4.1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。（1）精基准的选择根据阀体的技术要求和装配要求，对阀体类零件，通常选择一面两

10、孔作为精基准，该阀体选底面和两孔，一孔为阀体86mm的孔和阀体左端面作为精基准。阀体上的好多表面都可以采用它们作基准加工，即遵循了“基准统一”原则。轴孔86是铸造出来的，先加工60mm的孔，可以保证其加工精度的要求，86mm的轴孔的中心轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工48H7(+00.025)mm的轴孔，不仅可以保证加工精度的要求，还可以保证54H7(+00.030)mm加工精度的要求，接着又可保证大凸台75mm的端面到中心轴线的中心距68和小凸台32mm的端面到中心轴线的中心距55。另外，为了保证夹紧稳定可靠，可选择安装销钉固定。（2）粗基准的选择选择阀体的右端面作粗基准，以便加工左端

11、面和M48mm孔和M18mm的孔。4.2表面加工方法的确定根据阀体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3所示：表3阀体各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra /m加工方案阀体右端面IT116.3粗车阀体左端面IT106.3粗车-半精车大凸台端面IT1212.5锪小凸台端面IT1212.5锪60mmIT106.3粗镗48H7(+00.025)IT73.2粗镗半精镗54H7(+00.030)IT73.2粗镗半精镗M60IT1312.5车螺纹70.6mmIT116.3粗车M18IT1312.5钻 攻螺纹M48IT1312.5车螺纹414 EQSIT1312.5

12、钻4M8-6H EQSIT1312.5攻螺纹4.3加工阶段的划分阀体的外表面加工质量要求达到了6.3m，内表面加工质量要求较高，达到了3.2m，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，首先将精基准准备好，使其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和垂直度的要求。然后粗车阀体的左右端面和大凸台端面，在半精加工阶段，完成左端面的半精车加工和钻，完成48H7(+00.025)mm的轴孔和54H7(+00.030)mm的轴孔内表面，达到精度等级要求。4.4工序的集中与分散阀体的生产类型是大批量生产，可采用万能机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使

13、工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。4.5工序顺序的安排（1）机械加工工序1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准阀体的端面和60孔及48H7(+00.025)mm和54H7(+00.030)mm的轴孔。2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序阀体的右端面，再以粗加工的右端面为基准，后加工精基准发阀体的左端面。3）遵循“先主后次”原则，先加工阀体主要表面端面和孔及定位轴孔，后加工次要表面阶梯孔和一些不重要的表面。4）遵循“先面后孔”原则，先加工其右端面、左端面、大小凸台端面，再加工轴孔。（2）热处理工序阀体

14、的材料是灰铸铁（HT300），硬度和脆性较大，容易变形和开裂，通过退火消除内应力，改善切削加工性，通过表面淬火，提高耐磨性。（3）辅助工序粗加工阀体的底面和各个端面和热处理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检查工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述减阀体工序安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工主要表面精加工。4.6确定工艺路线综合考虑了工序顺序的安排，阀体的工艺路线见加工工艺过程卡片。5.工序设计5.1选择加工设备与工艺装备（1）选择机床 根据不同的的工序选择机床工序、是粗车、精车和粗镗。各工序的工步数不多，成批生

15、产不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不是很高，选用最常用的C620-1型卧式车床即可（表5-55）。工序为精镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔，由于要求的精度较高，表面粗糙数值较小，需选用较精密的车床才能满足要求，因此选用C616A型车床（表5-55）。工序、为钻孔和攻螺纹，可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工，故选Z525立式钻床（表5-64）。（2）选择夹具本零件除了钻孔和攻螺纹等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可，前四道车床工序用三爪自定心卡盘。（3）选择刀具 根据不同的的工序选择刀具在车床上加工的工序，一

16、般都选用硬质合金和镗刀。加工零件材料为HT300采用YG类硬质合金，粗加工用YG6 90车刀，精加工用YG6 90精车刀，镗孔用YG6镗刀，车螺纹用YG6螺纹车刀，为提高生产率及经济性，应选用可转位车刀（GB5343.11985，GB5343.21985）。车槽刀宜选用高速钢。钻4*14的孔和钻-精铰18的孔可用高速钢直柄麻花钻。（4）选择量具 本零件属成批生产，孔加工较多，除了车端面、凸台，其他均采用卡尺和塞规，终检用塞规、卡尺、百分卡等。 5.2确定工序尺寸本零件加工表面多为圆柱面，圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工

17、序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见下表。加工表面工序双边余量工序尺寸及公差经济精度粗半精精粗半精精粗半精精左端面1.41.0-IT11IT10601.5-IT1148H71.00.5-IT11IT7左70.6H112.2-IT11右端面2.4-IT1154H71.00.5-IT11IT7右70.6H112.2-IT11M60*2-6H0.70.50.3IT11IT8IT64*140-IT12260-IT124*M8-6H0-IT12751.5-75IT12M48*2-6H0.70.50.3IT11

18、IT8IT6321.1-32IT12M18*1.50-IT126.确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量、进给量和切削速度。确定顺序是先确定、再确定。6.1工序切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 本工序为粗车（车端面、沉孔、镗孔及倒角）。已知加工材料为HT300，=（19030）HB，铸件；机床为C620-1型卧式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。确定粗车左端面233.5的切削用量。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据表5-112，由于C620-1车床的中心高为200mm（表5-55），故选刀杆尺寸,刀片厚度为4.5mm。根据表5-113，选择车刀几何形状为卷屑槽倒棱形前刀面，前角

19、=12o,后角=6o,主偏角=90o,副偏角=10o,刃倾角=0o,刀剑圆弧半径=0.8mm。.确定背吃刀量 粗车单边余量为1.4mm，即=1.4mm。.确定进给量 根据表5-114，在粗车HT300、刀杆尺寸为、3mm、工件尺寸直径为100400mm时，=0.81.4mm/r,按C620-1车床进给量（表5-57），选择=1mm/r。.选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表5-119，车刀后表面最大磨损量取为1mm，可转位车刀耐用度T=30min。.确定切削速度 根据表5-121，当用YG6硬质合金车刀加工=（19030）HB、1.8mm、1.0mm/r时，切削速度=80m/min。切削速度的修正

20、系数为=0.8，=1.0，=0.81？，=1.15，=1.00（表2-9），故=59.616 =1000/=118.6r/min按C620-1车床的转速（表5-56），选择=120r/min，则实际切削速度=60.29m/min。最后确定的切削用量为=1.4mm，=1mm/r，=120r/min，=60.29m/min确定粗车70.6H11的沉孔。采用车左端面的刀具加工这个沉孔，加工余量可一次走到切除，=2.2，=0.71mm/r，=305r/min，=67.65m/min确定粗镗60孔的切削用量。 所选刀具为YG6硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。.确定背吃刀量 双边余量为1.5mm，显然

21、为单边余量，=0.75mm。.确定进给量 根据表5-115，当粗镗HT300、镗刀直径为20mm、当2mm、镗刀伸出长度为100mm时，=0.30.4mm/r，按C620-1车床的进给量（表5-57），选择=0.35mm/r。.确定切削速度 按表2-8的计算公式确定。 式中，=189.8，=0.2，=0.15，=0.20，T=60min，=0.9，则 =97.1m/min =517.3r/min按C620-1车床的转速，选择480r/min。=90.5m/min。 确定粗镗48H7的内孔，采用粗镗60的内孔的刀具加工，镗刀直径为25mm，镗刀伸出长度为125mm.。=0.5mm，=0.5mm/

22、r，= 46m/min，=305r/min（2）基本时间粗车左端面的时间。根据表2-24，车端面基本时间为式中，=80，=2，=3，=5 ，=1mm/r，=120r/min，=1 =45s粗车70.6H11的沉孔的时间。=3.8s粗镗60的时间=17.9s粗镗48H7的内孔的时间=80.9s6.2工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量确定半精车左端面233.5的切削用量.确定背吃刀量 =1.0mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =92.94m/min，=185r/min确定半精镗48*2的内孔的切削用量.确定背吃刀量 =0.5mm.确定进给量 =0.5mm/r.

23、确定切削速度 、主轴转速 =114.55m/min，=760r/min确定车倒角的切削用量 .确定背吃刀量 =0.5mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =69.08m/min，=480r/min（2）基本时间半精车左端面233.5的时间 =59s半精镗48*2内孔的时间 =11s车倒角的时间 =1s6.3工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量确定粗车右端面233.5的切削用量.确定背吃刀量 =2.4mm.确定进给量 =1mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =60.29m/min，=150r/min确定70.6H11的沉孔的切削用量.确定背吃刀量 =2.2mm.确

24、定进给量 =0.71mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =67.65m/min，=305r/min确定粗镗60的切削用量.确定背吃刀量 =0.35mm.确定进给量 =0.35mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =90.5m/min，=480r/min确定54H7内孔的切削用量.确定背吃刀量 =0.5mm.确定进给量 =0.35mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =51.74m/min，=305r/min（2）基本时间粗车右端面233.5的时间 =45s70.6H11的沉孔的时间 =3.8s粗镗60的时间 =17.9s54H7内孔的时间 =34.8s6.4工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削

25、用量确定半精镗60的切削用量.确定背吃刀量 =0.25mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =113.04m/min，=600r/min确定精镗60的切削用量.确定背吃刀量 =0.15mm.确定进给量 =0.3mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =143.26m/min，=760r/min确定半精镗54H7内孔的切削用量.确定背吃刀量 =0.25mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =113.04m/min，=600r/min确定车倒角的切削用量 .确定背吃刀量 =0.5mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =69.08m

26、/min，=480r/min（2）基本时间半精镗60的时间 =13.6s精镗60的时间 =17.9s半精镗54H7内孔的时间 =12.4s车倒角的时间 =1s6.5工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量 确定车M60*2-6H的螺纹的切削用量.确定背吃刀量 =1.08mm.确定进给量 =2mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =45m/min，=230r/min（2）基本时间 车M60*2-6H的螺纹的时间 =11s6.6工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量确定钻4*14孔的切削用量.确定背吃刀量 =7mm.确定进给量 =0.2mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =59.79m/m

27、in，=1360r/min确定锪平26的切削用量.确定背吃刀量 =13mm.确定进给量 =0.15mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =22.2m/min，=272r/min确定攻4*M8-6H的螺纹孔的切削用量.确定背吃刀量 =4mm.确定进给量 =1mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =9.8m/min，=390r/min（2）基本时间钻4*14孔的时间 =20s锪平26的时间 =8s攻4*M8-6H的螺纹孔的时间 =3s6.7工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量确定粗镗48的内孔的切削用量 .确定背吃刀量 =0.35mm.确定进给量 =0.35mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =90.5m/min，=480r/min确定半精镗48的切削用量.确定背吃刀量 =0.25mm.确定进给量 =0.5mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =114.55m/min，=760r/min确定精镗48的切削用量 .确定背吃刀量 =0.15mm.确定进给量 =0.3mm/r.确定切削速度 、主轴转速 =144.01m/min，=955r/min（2）基本时间粗镗48的内孔的时间 =20s半精镗48的时间 =11s精镗48的时间 =11.7s6.8工序的切削用量及基本时间的确定（1）切削用量确定粗车75端面的切削用量 .确定背吃刀量 =0.75