機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)說明書閥體

1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)老師：黃健求（教授）、粟志娟（副教授）題目：閥體零件大批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1張2.毛坯圖1份3機(jī)械加工工序卡3張4.專用夾具零件圖3張5. 專用夾具裝配圖1 張6. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片1張日期：2009年10月 日目錄序言 3一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 4二、選擇毛胚，確定毛胚尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 5三、 選擇加工方法，制定工藝路線 6四、工序設(shè)計(jì) 7五、確定切削用量及時間 7六、夾具設(shè)計(jì) 10七、 設(shè)計(jì)小結(jié) 11八、 參考文獻(xiàn) 12序言在學(xué)習(xí)完機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)

2、計(jì)是我們機(jī)械類學(xué)生三個星期生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 本課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)我們學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識來分析處理生產(chǎn)工藝問 題的能力，使我們學(xué)生進(jìn)一步鞏固有關(guān)理論知識， 掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè) 計(jì)的方法，提高獨(dú)立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。另外，這次課程設(shè)計(jì)也為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。 通過本次課程設(shè)計(jì)，我們在下述各方面得到鍛煉：（1）運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，進(jìn)一步 強(qiáng)化了我們的基本設(shè)計(jì)技能。（2）運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)和其他有關(guān)選修課程中的基本理論， 以及在三個星期生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)到的實(shí)踐知識， 準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)出某種零件工藝

3、 路線的擬訂、加工工序設(shè)計(jì)等問題。（3）從整體上提高自己對不同零件的不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工的能力。（4）培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、全方位的思考能力和獨(dú)立完成工作的能力。（5）培養(yǎng)我們具有編制中等復(fù)雜程度機(jī)械零件的工藝規(guī)程的能力以及具有 掌握機(jī)床夾具的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，提高強(qiáng)化我們的基本設(shè)計(jì)技能。一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1. 零件的作用題目所給定的零件是容積式壓縮機(jī)的閥體，如圖 1所示。它是將閥內(nèi)介質(zhì)壓縮，一端連接壓縮活塞，一端與輸出口螺紋連接。通過閥體內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動，壓縮介質(zhì)，產(chǎn)生壓縮作用。圖12. 零件的工藝分析通過對該零件的重新繪制，對零件進(jìn)行分析，該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件, 主體部

4、分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心，但是在外圓上附有兩個尺寸不同的凸臺，二 者軸線之間角度為90度，回轉(zhuǎn)中心在同一徑向平面上。該工件兩端的沉孔 和內(nèi)腔的壁精度要求高，內(nèi)腔壁的精度為7級，且粗糙度要求Ra為，要求高 零件兩端的沉孔精度為11級。該零件屬于類回轉(zhuǎn)體的，兩個端面和內(nèi)腔需要加工，各表面的加工精度和表 面粗糙度能夠通過機(jī)械加工獲得。首先加工兩個端面，其中大端面為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)，內(nèi)腔各尺寸以軸線和大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，要求較高的精度，且內(nèi)腔尺寸 較大，可采用鏜削加工。大端的各個孔，位置分布均勻，且大端厚度不大， 便于對空的加工?？偟膩碚f，該零件的工藝性較好。3. 零件的生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知：零件總體尺寸適中

5、，為輕型零件，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。二、確定毛坯的加工類型，確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖1. 確定毛坯的加工類型由成品零件圖要求可知，零件所用材料為 HT30Q初步分析得出零件形 狀相對比較簡單，故采用鑄件毛坯。零件的生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，這樣對毛 坯的加工效率要求比較高同時又要保證毛坯尺寸，故采用砂型鑄件。2. 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第 126頁的附表，可以確定零件的 公差等級CT為10級，加工余量等級MA為G級。查附表鑄件機(jī)械加余量， 再依據(jù)零件尺寸和加工余量等級，從而確定鑄件毛坯的單邊和雙邊毛坯加工 余量。 依據(jù)各加工表面的加工余量和零件尺寸大小要求

6、來確定毛坯的鑄造 成型尺寸。對于毛坯尺寸直徑小于 30mm勺孔，在毛坯上應(yīng)加工為實(shí)心。 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)第 128頁附表和第134頁附表, 查得零件兩端和孔為雙邊加工余量。 依據(jù)加工零件的加工要求閥體外圓上的 兩個凸臺的高度均為無余量鑄造。零件其余部分無需加工，故無加工余量。綜上所述，確定毛坯尺寸見表1，具體參見毛坯圖附圖。表1閥體零件毛坯（鑄件）尺寸零件尺寸（mm單面加工余量（mr）毛坯尺寸（m）3/ 60/ 51/ 48H7X2/ 43/ 54H7/ 43M60/ 436800M486/ 365500M18904X/ 14704X M8403. 設(shè)計(jì)毛坯圖由于零件加工上的要求較

7、底，所以不采用熱處理方式。詳細(xì)情況見附圖1。三、選擇加工方法，制定工藝路線1. 選擇定位基準(zhǔn)該零件為類回轉(zhuǎn)類零件，故選擇外圓為粗基準(zhǔn)。由大端面和內(nèi)腔孔軸線 為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故遵循“基準(zhǔn)重合”原則，采用大端面和內(nèi)孔及端面的小孔為 精基準(zhǔn)。2. 零件表面加工方法的選擇（1）大端面 表面粗糙度要求高，尺寸較大，且為回轉(zhuǎn)類，故采用車削加工，為保證精度要求，進(jìn)行粗車和精車（2）小端面 米用車削加工，外圓定位，為保證精度，進(jìn)行粗車和精 車。（3）兩端面的沉孔 由于精度高，為10級精度，尺寸適中，故采用車 削，且為精車加工。（4）內(nèi)腔各孔 內(nèi)腔各孔精度高，為7級精度，尺寸適中，故采用精 鏜加工，保證精度。（5）

8、凸臺端面 采用車床加工，同時進(jìn)行車螺紋，小凸臺的螺紋孔直 接打孔而成。（6）大端面孔 進(jìn)行鉆削加工，在鉆床上打孔，攻螺紋孔。3. 制定工藝路線加工工藝路線為有端面至內(nèi)腔，按照先加工基準(zhǔn)面級先粗后精的原則， 零件的加工工藝路線確定，具體工藝路線見附加工工級過程卡。四、工序設(shè)計(jì)工序一、二為大端面的加工和內(nèi)腔的加工， 工序三、四位小端面和內(nèi)腔 的加工，工序五、六為凸臺的加工，工序七位凸臺上孔的加工，工序八位大 端面上孔的加工。具體附卡的加工工藝過程卡和加工工序卡。五、確定工序內(nèi)容工序卡一上的工序?yàn)榧庸ご蠖嗣婧蛢?nèi)腔的加工。1. 加工機(jī)床的確定根據(jù)零件的尺寸和加工精度的要求，確定車床加工采用車床C620

9、-1。2. 加工刀具和夾具的確定零件材料為HT30Q故選用刀具材料為YG6刀具。工步一 YG6 90。端面車刀。工步二YG6鏜刀。工步三YG6鏜刀。3. 確定切削用量（1）背吃刀量ap大端面 由于粗加工余量為6mm故背吃刀量ap選擇為6/2=3mm內(nèi)孔60mm 粗加工余量為，加工一次，故背吃刀量 ap為。內(nèi)孔48oO.O3mm粗加工余量為，加工一次，故故背吃刀量 ap為。（2）進(jìn)給量f根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-114，表5-115，查得本 工序中個工步進(jìn)給量f。工步一：粗車大端面 進(jìn)給量f=1mm/r工步二：粗鏜內(nèi)孔60mm 進(jìn)給量f=r工步三：粗鏜內(nèi)孔48。0.03 mm進(jìn)給量

10、f=r（3）切削速度Vc根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-121，根據(jù)工件材料、切 削深度和進(jìn)給量，初步確定各工步的切削速度。工步一 Vc=60m/min工步二 Vc=71m/min工步三 vc=71m/min根據(jù)公式1000v n= d計(jì)算出初定的機(jī)床轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)所選機(jī)床的各級轉(zhuǎn)速，確定各個工步的機(jī)床轉(zhuǎn)速。工步一 n=150r/m in工步二 n=380r/min工步三 n=470r/m in 根據(jù)確定的機(jī)床轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式v=n1000再次確定各個工步的精確切削速度:工步Vc 二min工步二vc =71m/min工步三vc =min4. 確定工時定額根據(jù)公式Td =Tj +Tf +T

11、b+Tx+Tz/500確定工件的工時定額。其中Tj =Lfn計(jì)算出基本時間，然后根據(jù)一定得比例，分別計(jì)算出 Tf、Tb、Tx、Tz各個參數(shù)。其中Tf =( 15%-20% TjTb= (2%-7% TjTx= (2%-4% TjTz= (3%-5% Tj根據(jù)以上公式，確定出各個工步的工時定額：機(jī)動時間 Tj輔助時間 Tf綜上所述，各個工步的工時定額如下：工步一 Td =工步二 Td =工步三 Td =工序卡一各個主要參數(shù)確定，具體見附卡工序卡一。其他工序卡參數(shù)確定方法相同，不再詳細(xì)列出，具體數(shù)據(jù)見附卡工序卡。六、夾具設(shè)計(jì)本夾具是工序五使用的加工大凸臺內(nèi)孔、端面和小凸臺內(nèi)孔、端面的車 床專用夾具

12、，在C620-1車床上加工，進(jìn)行精鏜內(nèi)孔、內(nèi)槽，端面和倒角的 加工。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖和零件圖如附圖所示。有關(guān)說明如下。(1)定位方案工件以加工過的大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故采用一面兩孔定位，以大端面 和內(nèi)腔孔、大端面上光孔為定位基準(zhǔn)作為定位方案，其中大端面定位，消除 3個自由度，以內(nèi)腔孔定位消除2個自由度，以大端面上14光孔定位，消 除1個自由度，共限制了 6個自由度。(2 )加緊機(jī)構(gòu)根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和定位方案，工件在夾具通過手動加緊即可滿足要求。采用二位聯(lián)動勾形壓板加緊機(jī)構(gòu)在零件大端徑向方向加緊，兩個勾形壓板分別在工件大端面的直徑的兩端，保證加緊有效，防止在高速車削工程中工件 的震動和傾覆。兩個勾形

13、壓板采用螺母擰緊，同時兩個壓板之間有聯(lián)動加緊 機(jī)構(gòu)，使只需操作一個壓板加緊即可同時使另一個同時加緊，保證了加緊的 同步性，提高加緊效率。手動加緊可免去夾緊力的計(jì)算。（3）夾具與機(jī)床的連接元件采用C型車床過渡盤，采用三個螺栓與夾具連接，能充分保證過渡盤與夾具的同軸度，同時采用莫氏錐度與車床主軸連接，保證精度。（4）夾具體工件的定位元件與加緊元件由夾具體連接起來，保證了定位精度和加緊的可靠性，實(shí)現(xiàn)全部功能。（5）使用說明安裝工件時，松開勾形壓板上的緊固螺母，壓板上升，自動轉(zhuǎn)過 90度, 此時放下零件，然后插入菱形定位銷，保證定位，然后旋下螺母，使兩個壓 板聯(lián)動加緊。加工完一個凸臺后，松開壓板，拔下

14、菱形定位銷，使工件旋過 90度，再次用菱形定位銷定位，壓緊壓板，進(jìn)行另一個凸臺的加工。（6）機(jī)構(gòu)特點(diǎn)該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，聯(lián)動加緊精度高，定位準(zhǔn)確，加緊可靠。同時采用銷定位，旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確，精度高。夾具結(jié)構(gòu)緊湊，同時能夠和機(jī)床緊湊連接，連接方便。七、設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過了為時兩周的課程設(shè)計(jì)，我對一個零件從毛坯、工藝、工序到夾具 的設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了一個零件的設(shè)計(jì)的全部過程，從中學(xué)習(xí)了毛坯設(shè)計(jì)，工藝、 工序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識，實(shí)踐了夾具的設(shè)計(jì)，使學(xué)到的理論知識得到了應(yīng)用， 體會到了一個機(jī)械設(shè)計(jì)師的工作過程，同時隱約體會到了一些將來參加工作的感覺。感謝在設(shè)計(jì)過程老師對我的指導(dǎo)和幫助，使我真正學(xué)到了很多，謝謝老 師！八、參考文獻(xiàn)1. 黃健求.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.2. 陳立德.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2006.3. 陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2007.4. 陳立德.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2009.5