阀腔零件的工艺规程及夹具设计

设计说明书题目：阀腔零件的工艺规程及夹具设计学生：学号：专业：班级：指导老师：摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。阀腔加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing￠140holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.Keywords:Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror目录序言…………………………………………………………………1一.零件分析……………………………………………………21.1零件作用………………………………………………21.2零件的工艺分析…………………………………………3二.工艺规程设计…………………………………………………32.1确定毛坯的制造形式……………………………………32.2毛坯的设计………………………………………………42.3基面的选择传……………………………………………52.4制定工艺路线……………………………………………52.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定…………62.6确定切削用量及基本工时………………………………16三车夹具设计……………………………………………………163.1问题的提出………………………………………………163.2定位基准的选择…………………………………………173.3定位元件的设计…………………………………………193.4切削力及夹紧力计算……………………………………203.4定位误差分析……………………………………………213.5导向键设计………………………………………………223.6夹具设计及操作简要说明………………………………23四：钻夹具设计3.1问题的提出………………………………………………253.2定位基准的选择…………………………………………253.3切削力及夹紧力计算……………………………………273.4操作简要说明……………………………………………293.5夹具的精度分析…………………………………………28总结………………………………………………………………31致谢………………………………………………………………32参考文献…………………………………………………………33第1页共28页序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。阀腔的加工工艺规程及其车Φ100孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2页共28页一、零件的分析1.1零件的作用阀腔的作用，待查1.2零件的工艺分析阀腔有3组加工面他们有位置度要求。这3组加工面的分别为1，以基准面B为基准的加工面，这组加工面包括，基准面B面和基准面B对应的上端面4-Φ18孔锪孔Φ282：一个是以2-Φ18孔为基准的加工面，这个主要是Φ76Φ65Φ85Φ100Φ100孔，2-Φ20孔3：以Φ65孔为基准的加工面，这组加工面主要是9-M12螺纹孔。二.工艺规程设计第3页共28页2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2毛坯的设计阀腔零件材料为HT200，硬度选用200HBS，生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下：1.Ø76mm的孔因为孔为Φ76mm大，Φ76孔的粗糙度为3.2粗车和半精车即可达到加工工序要求，查相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3mm1.Ø65mm的孔所在的同轴孔系因为孔为Φ65mm所在的同轴孔系粗糙度要求为1.6需要粗车，精车2道工序加工，查相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3mm2.阀腔的上下端面该阀体的上端面粗糙度要求是12.5一次粗加工即可满足要求，下端面粗糙度为1.6需要粗铣，精铣，等加工才能满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。所以根据相关资料和经验可知，阀腔的上端面的单边余量为2.5mm，下端为3mm符合要求。3.其余孔系不铸造出孔，因此在此不再累述根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图“阀体”零件毛坯简图。2.3基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，阀腔零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择阀腔顶面作为粗基准，，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗第4页共28页基准）来选取。第5页共28页工件被放在夹具体，底面端顶住夹具体限制3个自由度；工件的大外半圆用活动V型块夹紧，在两个支承钉的外圆柱面上，限制3个自由度；因为我们限制一个自由度，实现完全定位。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度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成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来方案一工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣底端面。工序Ⅳ：铣上端面工序Ⅴ：精铣底面工序Ⅵ：钻扩铰4-Φ18孔锪平Φ28孔工序Ⅶ：车Φ76Φ65Φ85Φ100Φ110工序Ⅷ：钻扩2-Φ20孔工序Ⅸ：钻9—M12螺纹底孔，攻丝M12工序X：检验方案二工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣底端面。工序Ⅳ：铣上端面工序Ⅴ：钻扩铰4-Φ18孔锪平Φ28孔工序Ⅵ：车Φ76Φ65Φ85Φ100Φ110工序Ⅶ：钻扩2-Φ20孔工序Ⅷ：钻9—M12螺纹底孔，攻丝M12工序Ⅸ：检验工艺方案一和方案二的区别在于方案一铣完底面后以底面为基准铣削上端面，然后以已经加工好的上端面为基准加工下端面，这样能更好的保证工件的平行度和平面度，更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下第6页共28页工序Ⅰ：铸造工序Ⅱ：时效处理工序Ⅲ：铣底端面。工序Ⅳ：铣上端面工序Ⅴ：精铣底面工序Ⅵ：钻扩铰4-Φ18孔锪平Φ28孔工序Ⅶ：车Φ76Φ65Φ85Φ100Φ110工序Ⅷ：钻扩2-Φ20孔工序Ⅸ：钻9—M12螺纹底孔，攻丝M12工序X：检验2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定阀腔零件材料为HT200，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。1、阀腔的上下端面因为泵体的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求也不高，其加工余量为2.5mm。3、阀腔的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为2.52.6确定切削用量及基本工时1、工序III：粗铣底面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,mmap5.1，mmd350，min/125mv，4z。2.决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成mmap5.12）决定每次进给量及切削速度根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。第7页共28页根据表查出齿/2.0mmfz，则min/48.