阀盖加工工艺及钻孔夹具设计设计说明书

（2012届）本科毕业设计资料题目名称：阀盖加工工艺文件的制订及钻孔工序夹具设计学院（部）：机械工程学院专业：机械工程及其自动化学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩：湖南工业大学教务处2012届本科毕业设计资料第一部分设计说明书（2012届）本科毕业设计资料题目名称：阀盖加工工艺文件的制订及钻孔工序夹具设计学院（部）：机械工程学院专业：机械工程及其自动化学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩：2012年05月I湖南工业大学本科毕业设计（论文）I摘要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。阀盖零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的阀盖，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道工序加工。在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差湖南工业大学本科毕业设计（论文）IIABSTRCTIsthecomponentscraftestablishment,holdstheveryimportantstatusinthemachine-finishing,thecomponentscraftestablishesreasonable,whetherdothisdirectrelationcomponentsachievethequalityrequirementfinally;Jig'sdesignisalsoanessentialpart,whetherdoesitrelateraisesitsprocessingefficiencythequestion.Thereforethisbothinthemachine-finishingprofessionaretheimportantlinks.Sleevecomponentsmainprocessingsurfaceforholeandouterannulussurface.Theouterannulusfaceworkneedstorequestaccordingtotheprecisiontobepossibletochoosetheturningandthegrinding.Theholeprocessingmethod'schoiceisquitecomplex,needstoconsiderthecomponentstheuniquefeature,theaperturesize,thelengthtodiameterratio,theprecisionandroughnessrequestaswellasthescaleofproductionandsooneachkindoffactor.Oftenmustuseseveraldifferentmethodsregardingtheaccuracyrequirementhighholetocarryontheprocessinginorder.Thisdesign'sbonnet,willpassthroughhalffinishedboring,thefinishedboring,thefinearticulationandthetrundlesuccessivelyfortheguaranteehole'sprecisionandthesurfacequalityandsoonfourworkingprocedureprocessing.Whentheenginebedcarriesonthemachine-finishingtothecomponents,isguaranteedthattheworkpieceworkingaccuracy,firstneedstoguaranteetheworkpieceholdsthecorrectpositionontheenginebed,thencausestheworkpieceinthecorrectpositionthroughtheclamporganizationfixedmotionless,thisdutyiscompletesbytheenginebedjig.Regardingthesingleunit,thesmallbatchproduction,shouldusetheuniversaljigasfaraspossible,likethismayreducetheworkpiecetheproductioncost.Butbecausetheuniversaljigissuitableeachkindofworkpiecetheattiretoclamp,thereforetimeclampoftencomparesspendsthetime,andoperatescomplex,theproductionefficiencyislow,alsoguaranteestheworkingaccuracywithdifficulty,forthisreasonmustdesigntheunitclamp.Keyword:Craft,datum,cuttingspecifications,localizationdatum,positionerror.湖南工业大学本科毕业设计（论文）III目录第一章绪论……………………………………………………………11.1选题背景、目的和意义…………………………………………………11.2机械加工工艺现状………………………………………………………11.3主要设计思路和内容……………………………………………………21.4预期设计结果……………………………………………………………2第二章阀盖工艺分析及生产类型的确定…………………………32.1阀盖的用途………………………………………………………………32.2阀盖的技术要求…………………………………………………………32.3审查阀盖的工艺性………………………………………………………52.4确定阀盖的生产类型……………………………………………………………5第三章确定毛坯，绘制毛坯简图……………………………………63.1选择毛坯…………………………………………………………………63.2确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量…………………………………63.3绘制毛坯简图……………………………………………………………7第四章拟定阀盖工艺路线……………………………………………84.1定位基准的选择…………………………………………………………84.2表面加工方法的确定……………………………………………………104.3加工阶段的划分…………………………………………………………144.4工序集中与分散…………………………………………………………144.5工序顺序的安排…………………………………………………………154.6确定工艺路线……………………………………………………………17第五章机床设备及工艺装备的选用…………………………………205.1机床设备的选用…………………………………………………………205.2工艺装备的选用…………………………………………………………20第六章加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………216.136外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………216.253外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………226.350外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………236.442外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定………………………256.520外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定…………………………276.65.28外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定………………………286.736外圆加工余量、工序尺寸和公差的确定……………………………30湖南工业大学本科毕业设计（论文）IV第七章切削用量计算………………………………………………327.1切削用量的选择…………………………………………………………327.2具体切削用量的计算……………………………………………………………33第八章钻孔工序夹具的设计………………………………………368.1夹具设计的目的…………………………………………………………368.2设计准备工作…………………………………………………………………378.3结构方案设计……………………………………………………………388.4对刀导向装置设计………………………………………………………………418.5钻模板设计………………………………………………………………428.6夹具体设计………………………………………………………………………43小结…………………………………………………………………………43结论………………………………………………………………………………44参考文献…………………………………………………………………………45致谢………………………………………………………………………………46湖南工业大学本科毕业设计（论文）1第一章绪论1.1选题背景、目的和意义阀的用户行业较广，可分为石油、石化、化工、冶金、电力、水利、城建、机械、煤炭、食品和其他(其中，机械与化工行业的用户对阀盖市场最为关心，他们对阀盖的要求也较高)。在应用阀门的种类上，机械、冶金、石化、化工、城建等行业应用阀门的种类最多。特别是机械行业，各种阀门基本均有应用。阀门作为一种通用零部件，在多种行业得到普遍应用，但各个行业的应用目的主要有三种：（1）例行检查需要；（2）新建项目配套；（3）突发事件储备。通过对阀门市场的调查分析，在未来的几年中，阀门需求量的总体趋势为上升趋势，阀门这个量大面广的工业用品，其需求量在稳定中增长。改革开放后，在密封性能、强度要求、调节功能、动作性能和流通性能，特别是密封性能，都有了长足的进步，但由于我国机械制造业整体水平不高，因此阀门质量还需进一步提高。随着制造工业的发展，我国阀门产品的开发与生产也在自力更生和消化吸收的基础上进行了探索和创新，在设计、制造及技术性能等方面取得了更足的发展。各大给阀门生产企业和研究机构在对国外一些产品如美国、日本、德国引进和消化外还积极完善加工工艺，以提升加工精度和使用性能。1.2机械加工工艺现状随着机械制造业的迅速发展以及科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌正不断的发生着变化，近年来的技术进展和发展趋势主要为以下几点：（1）常规工艺的不断优化：常规工艺的不断优化是实现高效化、强韧化、轻量化，以形成优质高效、低耗、少污染的先进使用工艺为主要目标，同时实现工艺设备、辅助工艺、工艺材料、检测系统的成套工艺服务，使优化工艺易于为企业所使用。湖南工业大学本科毕业设计（论文）2（2）新型加工方法的不断出现和发展：各种新型加工方法及工艺，包括精密加工、超精密加工、特种加工和复合加工等的产生改变了传统的加工工艺，为适应机械产品的更新换代提出了更好的加工方法及工艺。（3）自动化等高新技术与工艺的紧密结合：计算机与自动化技术与工艺及设备相结合，使传统的工艺面貌发生了很大的变化。1.3主要设计思路