机械制造技术课程设计-阀体零件加工工艺及镗ф60内孔夹具设计.docx
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1、摘要IIIAbstractIV第1章绪论11.1 机械制造的重要性11.2 夹具的发展历史11.3 夹具的介绍21.4 课题的研究方法2第2章零件分析32.1零件图样分析32.2结构工艺分析32.3零件加工表面的技术要求分析32. 4确定毛坯余量及绘制毛坯图4第3章机械加工工艺过程设计53. 1选择定位基准53. 2拟订工艺过程5第4章工艺装备的选择及切削用量计算94. 1根据不同的工序选择不同的机床94. 2确定各表面切削用量及基本工时10第5章阀体链夹具结构设计225. 1明确设计任务225.2确定工件的定位方案及元件选择225.3确定工件的夹紧方案及夹紧装置235.4夹具的结构245.5
2、夹具精度分析24第6章论文综述25参考文献26阀体零件机械加工工艺规程及夹具设计摘要本文主要介绍阀体加工工艺设计的有关过程,阀体工艺规程的编制,以及阀体在加工过程中夹具的设计。在本次设计中,共设计了两套夹具,分别是采用“一面两销”定位方式的钱夹具以及采用铁链式钻模板的钻夹具。通过对零件图样、结构工艺等的分析来拟定工艺过程,并根据不同工序选择机床、刀具、量具等等,计算切削用量及工时,并完成两套夹具设计。关键词:阀体;工艺规程;夹具4ValveBodyPartsProcessingProceduresAndFixtureDesignAbstractThisarticlemainlyintroduc
3、estherelevantprocessofthevalvebodyprocessdesign,thepreparationofthevalvebodyprocessspecification,andthedesignofthefixtureduringtheprocessofthevalvebody.Inthisdesign,atotaloftwosetsoffixturesweredesigned,namelyafixturewithone-sidedtwo-pin“positioningmethodandadrillfixturewithahinge-typedrilltemplate.
4、Throughtheanalysisofthepartsdrawing,structureandcraftsmanshipetc.toformulatethetechnologicalprocess,accordingtodifferentprocesseschoosemachinetools,tools,measuringtools,etc.,calculatethecuttingamountandworkinghours,andcompletetwosetsoffixturedesign.Keywords:Valvebody;Processspecification;clamp第1章绪论1
5、.1 机械制造的重要性机械制造业可以说是工业制造的重要组成部分,也是国民经济的基础产业,更是影响到国计民生和国防力量。机械设计及其自动化控制在中间扮演着关键角色。因此在各个国家的工业制造中,机械制造业的发展已成为当务之急,此外随着机械产品国际市场的竞争日益加剧,各国都将在实际生产中使用高新技术作为取胜的途径。我国是一个发展中国家,对于工业的发展也是非常的重视,但是因为我国工业发展时间较短,所以和其他具备先进技术的西方国家始终有着很大的差距,但在国人的努力和创新下,还是有了很大的改善。而在其中起到关键性作用的一个因素是机械制造业。因此对于我国而言,要想在国际市场占有一席之地,就必须大力的发展机械
6、工业。机械制造业在我们的日常生活中随处可见,因此归根到底,国家的经济命脉也受机械制造技术水平高低的影响。1.2 夹具的发展历史夹具是在机床上装夹工件的装置,我们常常把它称作机床的“手”,刚开始我们使用夹具来固定工件,这是最基础的功能。但对于现在的生产需要,这已经远远不能满足我们的需求,因此我们努力的改进了夹具的工艺,提高技术含量使其能实现“一机多能”的特点。这样就可以提高生产效率,大大的减少了损耗,更是减轻了工人的体力负担。现代工业发展已经离不开夹具,各种各样的专用夹具运用到实际生产中,设计出了更多更好的精良产品,且市场潜力巨大。夹具的发展历程用我们绝大多数人的观点来看,大致可以划分为三个阶段
7、:第一个是作为人类单纯的辅助工具,有利于加工效率的提高和完善;第二个就是我们在机床上经常接触到的定位和夹紧,从本质上来说,它的机能有了变化;第三个是夹具与机床的完全融合,成为了机加工中重要且严格的设备。因此综上而言,机械制造业将会引领世界工业的潮流。1.3 夹具的介绍夹具主要由五大部分组成,分别是基板、夹紧单元、旋转机构、动力执行、以及脚轮。夹具英文名为“clamp”。它的发展将近有两个世纪,从一开始的普通装夹到现在的多功能用途,可以说是花费了人类不少的心血和精力。夹具用来将待加工工件固定在机床上,确保有准确的位置,方便加工者的操作和检验。夹具可以按使用特点分为:通用夹具、专用夹具、可调夹具等
8、,它的应用十分广泛,是机械加工中缺一不可的工艺装备,主要有以下几个作用:1)保证工件稳定性及加工精度要求2)减少工时,提高生产效率3)降低成本4)减轻工作人员的体力负担5)机床工艺范围的扩大夹具按应用范围分:通用夹具:例如三爪卡盘、平口钳等等专用夹具:专门设计出来的应对某个工序的组合夹具:该夹具的灵活性适用于多样小批量化随行夹具:始终跟随工件1.4课题的研究方法毕设是在校大学生诠释学习生涯的一次演讲稿。本次设计的题目是关于阀体夹具设计的,在此次夹具设计过程中,首先对阀体零件图样,结构工艺进行分析,查阅有关资料读取有用的数据资料,以此来拟定工艺过程,根据相应的工序及热处理要求选择与之对应的机床、
9、刀具、量具等等相关的工艺设备,最后收集和分析原始数据并明确设计任务,逐步完成最后的夹具设计。此次共设计了两套夹具,及“一面两销”定位方式的馍夹具和采用较链式钻模板的钻夹具。在设计过程中,务必要考虑到夹具的强度和精度问题,还要留有合理的装拆空间以便于对后续零件的加工没有影响。第2章零件分析2.1零件图样分析A-A8C-C$7图2.1阀体零件图阀体的毛坯材料为铸铁旦热处理要求较高,该阀体的重要加工面有内腔、两端面以及孔系,在这些加工面中,060的孔和半环厚度尺寸有较高的要求,而对于整个表面也要求具有较高的表面粗糙度。因此为了保证零件在装配时的可靠性和准确的操作,对该零件要求具有很高的精度要求。2.
10、2结构工艺分析考虑到零件给定的精度较高,各公差之间没有冲突,因此不必在编程中取平均值,并且可以采用所有的基本尺寸。2. 3零件加工表面的技术要求分析根据图纸分析,零件具有完整精确的图尺寸、公差和技术要求,对于加工表面的技术要求有:1 .金属成型物件不许有裂纹、气孔、疏松等缺陷2 .去除毛刺飞边,未注倒角C1.5,未注圆角R2-R33 .未注表面粗糙度为12.5um4 .铸件需经人工时效,以消除内应力65 .铸件未加工表面腻平,喷灰漆6 .对阀体进行强度检测从零件加工的经济和位置精度来仔细分析,由于它的加工面没有相对较难的,所以为了保证上述的技术要求而采用的常规加工工艺均可以。2. 4确定毛坯余
11、量及绘制毛坯图零件的原料是灰铸铁200。根据零件的具体尺寸、生产和结构类型。经翻阅书籍机械制造工艺及设备设计指导手册来选择铸件加工余量。毛坯图绘制见图2.2图2.2阀体毛坯图第3章机械加工工艺过程设计2.1 选择定位基准1)精基准的选择阀体两端面采用了“互为基准”和“基准重合”两个基准原则,而直径60的孔采用了压板和一对定位销等元件的定位方法。因此基准统一,那么工件定位的稳定性和夹具设计以及操作得到了保证。2)粗基准的选择选择阀体上表面为粗基准并粗铳先表面。各端面遵循“互为基准”和“基准重合”原则进行加工,最后以上表面为基准精加工下表面。3. 2拟订工艺过程1 .表面加工方法的选择底面:端铳刀
12、粗铳-精铳左端面:端铳刀粗铳-精铳右端面:端铳刀粗铳,该表面要求不太高60的孔:内孔镶刀粗链-半精镇-精镇10的孔:麻花钻钻孔-扩孔-钱孔25的孔:麻花钻钻孔-扩孔-钱刀较孔螺纹孔:钻孔-内螺纹键刀攻螺纹2 .确定工艺过程方案由于各表面加工方式及粗精基准已基本确定,所以遵循“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”“基准先行”的原则。表3. 2工艺过程方案2工序号工名序称工序内容10铸铸造毛坯20时效人工时效30涂漆毛坯不加工面涂防锈漆40铳粗加工底面50铳粗加工左端面60铳粗加工右端面70镣粗镶巾60内孔至658,保证长度9580钻钻孔4-4)6mm90扩孔4-d)10mm至图纸要求100车粗
13、车M40X2外圆至e40,保证尺寸25车退刀槽3X1.5110车M40X2至图纸要求钻钻孔巾10mm,保证尺寸110扩孔山15mm120扩孔巾15.8mm钱孔(1)16mm至图纸要求钻扩孔620mm,保证尺寸35扩孔巾24mm130扩孔巾24.8mm较孔巾25mm至图纸要求锋镣削M42X2底孔至由42锋锋削加工M42X2螺纹至图纸要求140铳精加工底面至图纸要求150铳精加工左端面至图纸要求160铳精加工右端面至图纸要求170镣精镶巾60内孔至图纸要求180钻钻孔4-d)6mm扩孔4-d)10mm至图纸要求190去毛刺去毛刺200检测检测210入库油封入库工序号工名序称工序内容10铸铸造毛坯2
14、0时效人工时效30涂漆毛坯不加工面涂防锈漆40铳粗加工底面50铳粗加工左端面60铳粗加工右端面70铳精加工底面至图纸要求80铳精加工左端面至图纸要求90铳精加工右端面至图纸要求100车粗车M40X2外圆至(M0,保证尺寸25车退刀槽3X1.5车M40X2至图纸要求110钻钻孔lOmni,保证尺寸110扩孔巾15mm扩孔山15.8mm较孔巾16mm至图纸要求120钻扩孔。20mm,保证尺寸35扩孔巾24mm扩孔山24.8mm钱孔巾25mm至图纸要求130镶馍削M42X2底孔至小42140锋镇削加工M42X2螺纹至图纸要求150镣粗镇”60内孔至d)58,保证长度95160镣精镇60内孔至图纸要求
15、170钻钻孔4-4)6mm扩孔4-(H0mni至图纸要求180钻钻孔4-d)6mm犷孔4-d)lOmni至图纸要求190去毛刺去毛刺200检测检测210入库油封入库9工艺方案分析:方案一:粗、精加工工序集中且互为基准,而此过程是进行连续加工的,所以精度得到了提高。缺点则是该加工过程中需要进行穿插加工来完成并且装拆次数较多,所以费时费力。方案二:粗、精加工互为基准,而此过程是进行交替加工的,所以精度逐级提高。由于装拆次数比方案一少,从而减轻了工人的体力负担。缺点是孔的定位基准不可靠,所以加工精度不能保证。在本次夹具设计中,对零件进行分析可知,由于对精度要求相对较高,所以采用方案一作为工艺路线。1
16、0第4章工艺装备的选择及切削用量计算4. 1根据不同的工序选择不同的机床根据工件尺寸选择机床型号,其次根据工件精度要求选择普通机床。工序4至工序9采用XA6132万能铳床加工,工序11至工序13采用CA6140车床车削加工,工序14至工序17采用TX68卧式馍床加工,工序10和工序18采用钻床行加工并对高精度孔进行校孔。表4.1选择刀具,夹具,量具工序号工序内容刀具10铸造毛坯20人工时效30毛坯不加工面涂防锈漆40粗加工底面盘铳刀50粗加工左端面盘铳刀60粗加工右端面盘铳刀70粗镶巾60内孔至58,保证长度95YT内孔镶刀80钻孔4-4)6mmYT麻花钻扩孔4-110mm至图纸要求YT麻花钻
17、90粗车M40X2外圆至40,保证尺寸25外圆车刀车退刀槽3X1.5槽刀车M40X2至图纸要求螺纹车刀100钻孔4)10mm,保证尺寸110YT麻花钻扩孔巾15mmYT麻花钻扩孔小15.8mmYT麻花钻钱孔巾16mm至图纸要求较刀110扩孔小20mm,保证尺寸35平底钻扩孔巾24mm平底钻扩孔巾24.8mm平底钻较孔山25mm至图纸要求钱刀120镇削M42X2底孔至42YT内孔伸刀130镇削加工M42X2螺纹至图纸要求内螺纹像刀140精加工底面至图纸要求盘铳刀150精加工左端面至图纸要求盘铳刀160精加工右端面至图纸要求盘铳刀170精镖曲60内孔至图纸要求YT内孔伸刀180钻孔4-e6nlm并
18、扩孔4-(1)10mm至图纸要求YT麻花钻190去毛刺200检测并油封入库4. 2确定各表面切削用量及基本工时工序1:铸造毛坯工序2:人工时效工序3:毛坯不加工面涂防锈漆工序4:粗加工底面1 .选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的鸽钻类材料制成的YG8端铳刀=1,5mm,d。=35mm,vl25m/minz=4。2 .决定铳削用量1)分析零件确定、根据零件图样可知,加工余量较小可一次完成加工cip-2mm2)选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铳床可得知,选择P=7.5Aw。/=0.2mm/齿1000v7nd1000x125%x35= 663.48/minii按标准取nw=750r/m
19、inTidn, v =x50x7504k3ffl/min10001000当nw=750r/min时fm=fznw=0.2x4x750=600mm/r按标准取fm=()00nvn/r3)切削工时的计算I=,4=9mm,l2=3mm141+9 + 3750x0.2=1.02 min .工序5:底面精加工至图纸要求1 .选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的鸽钻类材料制成的YG8端铳刀,ap=1.5mm,d0=35mm,v=125m/min,z=4。2 .决定铳削用量确定力,根据零件图样可知,加工余量较小可一次完成加工故amm1)选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铳床可得知,选择P=7.5h
20、v。f=0.2mm/齿1000v1000x125zc,n=663.48r/m血力x35按机床标准选取=750r/min血n、万x50x750一,.v=-=141.3/mu10001000当nw-750r/min时fnt=fxnw-0.2x4x750=600mm/r按标准取fm=600mm/r2)计算工时I168mm,Z,=9mm,l2-3mm,750x0.2=1.2 min工序6:粗加工左端面,具体计算参考工序41 .选择刀具刀具选取抗弯强度和冲击韧性较好的鸽钻类材料制成的YG8端铳刀。ap-1.5/77/?,d=35mm,v-l25m/min,z=4。2 .决定铳削用量1)分析零件确定与根据
21、零件图样可知,加工余量较小可一次完成加工ap=3mm2)选择每次进给量及确定切削速度从XA61型铳床可得知,选择功P=7.5A:卬。/=0.2mm/W=663.48r/ min乃x 35lOOOv1000x125n.=nd按标准取nw=750r/ming60x750 = 353.3向 min1000100036当nK=750r/min时fm=fznw-0.2x4x750=600mm/r按标准取f,=600nvn/r3)切削工时的计算I=141,/,=9mm,I,=3mm1+1,+1,141+9+3”.=!1=4.3min.nKf750x0.2工序7:1.精加工左端面,具体计算参考工序5选择刀具
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