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沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书1摘要本设计说明书共分两部分，内容包括工艺规程设计，其中包括零件的分析，分析毛坯余量，工艺规程设计以及一些常用的公式和表格等；另一部分是工艺装备设计，包括夹具设计，专用刀具设计，专用量具设计等。本论文理论观点清晰，设计特点突出，内容详尽，简单易懂。论文的每一部分都是经过我的详细分析论证和计算，每一种设计都是有据可依的。此论文是在催老师的指导下，又经过我的查阅资料，分析计算，编排汇总而来。此论文能够体现出我的独特设计风格，也能表现出我设计此套方案的价值观。这也说明了我所学知识，说明我能够将自己的知识更好更充分的运用与实际的工作实践中。经过了４年的大学学习，我们是否有所收获很大程度上都体现在了此次设计中，在我们即将走出校门的时候，我将充分发挥自己的才能，运用自己的知识为培育我的老师，栽培我的学校留下自己的设计作品。目录绪论――――――――――――――――――――――――（2）1、工艺规程设计――――――――――――――――――――（３）１.１零件分析―――――――――――――――――――――（３）１.１.１零件的作用――――――――――――――――――――――――(３)１.１.２零件的工艺分析――――――――――――――――――――――（３）１.２确定毛坯――――――――――――――――――――――（3）１.３工艺规程设计――――――――――――――――――――（5）１.３.１定位基准的选择―――――――――――――――――――――――（5）１.３.２制定工艺路线――――――――――――――――――――――――（６）１.３.３选择加工设备及刀、夹、量具―――――――――――――――――（８）１.３.４确定加工余量和主要表面的工序尺寸――――――――――――――（8）１.３.５加工工序设计――――――――――――――――――――――――（９）１.３.５.１工序1粗铣底面和工序2精铣底面―――――――――――――（９）１.３.５.２时间定额计算――――――――――――――――――――――（９）２、工艺装备设计―――――――――――――――――――（１０）沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书2２.１夹具设计――――――――――――――――――――――――――（１０）２.１.１铣底面夹具设计――――――――――――――――――――――（10）２.１.１.１夹具设计的目的和条件―――――――――――――――――（10）2.１.１.２确定设计方案―――――――――――――――――――――（10）２.１.１.３确定并设计对刀元件――――――――――――――――――（１１）２.１.１.４.夹紧力的计算和设计夹紧机构―――――――――――――（１１）２.１.１.５加工精度分析―――――――――――――――――――――（１１）２.１.１.６夹具体的设计――――――――――――――――――――――（１２）２.１.１.７绘制夹具装配总图――――――――――――――――――――（１２）２.１.２钻底面孔夹具设计―――――――――――――――――――――－（１２）２.１.２.１研究原始材料，明确设计任务―――――――――――――――（１２）２.１.２.２确定夹具设计方案，结构，绘制结构草图――――――――――（１２）２.１.２.２.１确定零件的定位方式，选择定位元件――――――――――（１２）２.１.２.２.２确定并设计导向元件―――――――――――――――――（１３）２.１.２.２.３计算所需夹紧力，设计夹紧机构――――――――――――（１３）２.２专用刀具设计――――――――――――――――――――――――――（１４）２.２.１设计条件和要求――――――――――――――――――――――（１４）２.２.２初选主要结构设计―――――――――――――――――――――（１４）２.３专用量具设计――――――――――――――――――――（１６）２.３.１工件螺纹的牙型尺寸――――――――――――――――――――（１６）２.３.２自文献(8)表6.4.3查的环规公差及截形有关尺寸――――――――（１６）２.３.３计算螺纹环规的大,中,小径尺寸―――――――――――――――（１６）毕业设计结论――――――――――――――――――――――――――――（１７）致谢―――――――――――――――――――――――――――――――――（1８）毕业设计参考文献――――――――――――――――――――――――――(１８)绪论通过这次毕业设计，我学到了许多课堂上学不到的知识，增强了我的实践能力和空间想象能力。这次设计是为了适应本专业学生理论联系实践的需要，培养学生综合运用所学理论知识，独立解决一般机械类技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风，沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书3为社会培养更多的人才。本设计论文中包括工艺规程设计和工艺装备设计两大部分。并主要以阀体的工艺规程设计和工艺装备设计为重点，阐述其设计原理和方案。我还设计了一套与之配套的专用刀具和量具及两套夹具。在整个设计方案中，力求以经济技术指标来指导设计，并掌握一般夹具，刀具，量具的设计方法，使工艺科学性强，并在此基础上贯穿了自己的整个设计思想。在此次毕业设计过程中，我得到了催广臣等老师的热情指导和帮助，及广大同学提出了宝贵的意见，在此对他们的关心和帮助表示最衷心的感谢。编者：吴飞１工艺规程设计１.１零件分析１.１.１零件的作用:阀体是东风汽车等内燃机的一个主要零件,内燃机通过该零件的安装平面既低面与阀体相连,用四个螺栓固定,实现内燃机车的正确连接,底面上4个直径11毫米孔为螺栓连接孔,由于没有定位销定位,故对它的位置要求0.25毫米。１.１.２零件的工艺分析：有零件图可知，其材料为ＱＴ４０－１０，该材料具有较高的韧性、塑性，在低温下有较低的韧性——脆性转变，温度及较高的低温冲击值，且有一定抗温度急发性，耐腐蚀性。适用于承受较好韧性，要求耐腐蚀的零件。该零件的主要加工面为直径４３、４５、２７、４１的锥孔，Ｍ４８Ｘ２螺纹，直径２６、２０，Ｍ３２Ｘ２螺纹，直径３６，２—Ｍ１２螺纹孔，４个直径１１孔的底面。底面的加工精度直接影响阀体与其他零件的接触精度及密封，在加工底面时，应有一定的精度要求。直径４３凸台面是与其他零件的接触表面，直接影响该零件与其他工件之间的接触精度。２－Ｍ１２ＭＭ，４个直径１１毫米的孔是用于链接的表面，在加工它们时，应有一定的精度要求。直径４１的锥孔是该零件中精度要求最高的表面，因而具有较高的加工精度要求。由参考文献１中有关面和孔加工经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。１.２确定毛坯：沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书4根据零件材料确定毛坯为铸件又由设计任务书已知零间的生产纲领为５０００－１００００件/年，该零件质量约为２.８５千克，由参考文献２表１－４，表１－３可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型及其造型。又由于阀体零件的内腔及内孔均需铸出，故应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效和检验。参考文献２表１２－５、表１２－３可知，该种铸件的尺寸公差等级ＣＴ为８－１０级，加工余量等级ＭＡ为Ｇ级，取ＣＴ为１０级，ＭＡ为Ｇ级。铸件分型面选择通过直径２６毫米，直径２７毫米孔轴线且与底面垂直的面，浇冒口位置分别位于底面和直径４３毫米凸台两侧。参考文献２表１２－２，用查表法确定各表面的总余量如下表所示：加工表面基本尺寸（mm）加工余量等级加工余量数值(mm)说明安装平面10G3.0侧面：单侧加工直径26端面107G3.5侧面：单侧加工直径27孔27H2.5孔降一级，双侧加工凸台面10G3.0侧面：单侧加工直径41孔端面22G3.0侧面：单侧加工M42X2螺纹48G3.0侧面：单侧加工直径35孔30H2.5孔降一级，双侧加工M33X2螺纹33G3.0侧面：双侧加工直径20孔20H2.5孔降一级，双侧加工直径36外圆36G2.5侧面：双侧加沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书5工参考文献3表12-4得主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸（MM）总余量(MM)毛坯尺寸(MM)公差CTN底面轮廓尺寸10101N底面直径26孔端面尺寸1073.5110.52C面距直径26孔端面尺寸213.024.01凸台面表面距直径43空轴线中心尺寸103.013.01大孔深223.0251直径27孔272.5+2.5221直径20孔202.5+2.5151直径35孔352.5+2.5301.5M42X2外径尺寸483.0+3.0541.5M33X2外径尺寸333.0+3.0391.5直径36外径尺寸363.0+3.0421.5１.３工艺规程设计：１.３.１定位基准的选择：精基准的选择：阀体底面是装配基准，又是设计基准，用它做精基准，遵循基准重合原则，实现阀体零件一面二孔的定位方式，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样就遵循了基准统一原则。此外，底面的面积较大，定位比较稳定，夹紧也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择：选择底面的对面D面作为粗基准；1.保证各加工表面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽可能均匀；2.其他零件与阀体有足够的间隙。两定位夹紧方案：方案一：用D面定位限制3个自由度，侧面用一个支撑板限制2个自由度，这种夹紧方案简单，但不适合大批量生产，加工稳定性不高。沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书6方案二;在小孔处以销定位限制两个自由度，侧面用3个支撑钉限制3个自由度，底面本生限制一个自由度，这种定位准确、可靠、随行夹具简单，适用于大批量生产，所以该方案可行。１.３.２制定工艺路线方案一：根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：底面：粗铣——精铣两侧面：粗铣直径35孔：粗铣底面孔4-11、4-20：钻——锪直径41内锥孔:粗车-－半精车－精车直径２７大孔：粗镗Ｍ４８Ｘ２：粗车－半精车－精车－攻螺纹直径２０小孔：粗镗直径２６孔：粗镗Ｍ３３Ｘ２：粗车－半精车－精车－攻螺纹凸台面直径４３、直径３５孔：粗车－半精车２－Ｍ１２：钻孔－攻螺纹根据先面后孔，先主要表面后次要表面，先粗加工后精加工的原则，将底面，两侧面级底面空的加工放前面，后钻４－１１孔，２－１０.２孔，螺纹孔Ｍ４８Ｘ２、Ｍ３３Ｘ２、２－Ｍ１２等次要表面放在最后加工。工序过程排列如下：方案一：工序号工序内容铸造时效涂漆1粗铣底面2精铣底面3铣两侧面4钻底面孔4——11，锪盘4——225车大孔，车端面，车直径27内孔，车直径41锥孔，粗车直径48外圆，半精车直径48外圆，精车直径48外圆，倒1.5X45度角，车半径3毫米圆弧，车沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书7M48X2螺纹6车小孔（车端面，车直径20内孔，车直径36外圆，车直径33外圆，车3.5沟槽，倒1X45度角，倒1.5X45度角，车M33X2螺纹）7车凸台面（车直径43端面，车直径43外圆，车直径35内孔）8钻凸台面孔（钻2——10.2孔）9攻丝2——M1210成品检查方案二：工序号工序内容铸造时效涂漆1车底面2铣两侧面3钻底面孔4——11，锪盘4——224车大孔，车端面，车直径27内孔，车直径41锥孔，倒1.5X45度角，车半径3毫米圆弧5粗车直径48外圆，车M48X2螺纹6车小孔（车端面，车直径20内孔，车直径36外圆，车3.5沟槽，倒1X45度角，倒1.5X45度角）7粗车直径33外圆，车M33X2螺纹8车凸台面（车直径43孔，车直径35孔）9钻凸台面孔）10攻丝2——M12沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书811成品检查方案二所制定的工序存在许多问题，，须进一步讨论。如车底面，因工件和夹具的寸较大，在卧式车床上加工时，它们的惯性力较大，平衡较空难，又由于底面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削，容易引起工艺系统的震动，故改用铣削加工较好。工序4、5、6、7都分别采用车削，它们应该采用工序集中原则，因此方案一比较好