機械制造工藝學課程設計說明書

1、機電及自動化學院機械制造工藝學課程設計說明書設計題目：閥體零件工藝方案設計 姓 名：王立清 學 號：0811112036 班 級：機電（1）班 屆 別：2008 指導教師：蹇崇軍老師 2011 年 7月目錄(共12頁)一、零件的分析1（一） 零件的作用.1（二） 零件的工藝分析.1二 確定生產(chǎn)類型1三 確定毛坯1四 工藝規(guī)程設計2（一）選擇定位基準：.2（二）制定工藝路線.3（三）選擇加工設備和工藝設備.8（四）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定.9（五）確定切削用量及時間定額9五 余量表格10參考資料：機械制造工藝設計手冊 機械制造工藝學 機械加工余量手冊 熱加工工藝基礎 金屬工藝學實習教材

2、 互換性與測量技術 機械制圖一、零件的分析（三） 零件的作用閥體，泵體等均屬于箱體類零件。其主要作用是用于支承，包容，保護運動零件或其他零件。本題目的閥體是球閥中的主體零件，它容納閥芯，密封圈，閥桿，填料壓緊套等零件。它的大致形狀類似于三通管，左端方形凸緣上有直徑為50，公差等級為11級的孔與閥蓋配合，右端外螺紋作用連接管道，上部直徑18H11孔與閥桿配合，從而起到調(diào)節(jié)流量的作用。（四） 零件的工藝分析通過查找手冊和熱加工工藝基礎課本，中碳鑄鋼ZG230-450具有良好的性能，適用于受力不大，要求韌性的零件制造，例如軸承蓋，閥體等，所以零件材料選ZG230.1：根據(jù)零件圖分析，為了便于鑄造，毛

3、胚只鑄造出水平方向的孔，豎直方向的孔用鉆床加工，為了鑄造效率，選擇用金屬型鑄造。2：因為水平方向的孔很多，且在同一中心線上，所以在加工時用水平方向的外圓做粗基準進行加工，則能夠保證所有的孔同軸。3：因為豎直方向的孔中心線跟水平方向的孔中心線有垂直度要求，所以應先對水平方向的孔加工，然后再加工豎直方向的孔。利用水平方向的外圓進行粗加工，然后以內(nèi)孔表面做精基準加工外圓；再用加工好的外圓面精加工內(nèi)孔。這樣水平方向上才有足夠的精度做基準。4：內(nèi)孔表面粗糙度要求較高，所以都需精加工；與外零件配合的端面粗糙度也要求較高，所以都要精加工。5螺紋加工為最后加工，這樣便于裝夾。二 確定生產(chǎn)類型因為本次設計零件加

4、工為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。三 確定毛坯1 確定毛坯種類：零件材料為中碳鑄鋼ZG230?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機械加工余量手冊3頁表1-4選用鑄件尺寸公差等級CT12級。2 確定鑄件加工余量及形狀：根據(jù)機械加工余量手冊查表確定各個加工面的鑄件機械加工余量，因為鑄件為對稱結構，所以其分型面的選則其對稱面。根據(jù)每道工序的余量確定的毛胚圖如下表所示：四工藝規(guī)程設計（一）選擇定位基準：1 粗基準的選擇：先以毛胚水平方向的外圓柱面為粗基準，對水平

5、方向的孔進行粗加工，然后再以內(nèi)孔面為基準加工外圓柱面；2 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“互為基準”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的水平方向的內(nèi)孔面和外圓柱面為基準加工左右兩端面，然后以左端面和水平方向的圓柱面作為主要的定位精基準加工其它工序。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,通過幾類常用機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件要求選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：根據(jù)零件特點，與上述方案不同的另一

6、方案是將金屬型鑄造改成砂型鑄造，且上述中鉆直徑17毫米的孔改成直接鑄造出來。其他的基本相同。雖然直接鑄出直徑17毫米的孔會比較節(jié)省材料，但是砂型鑄造時其型芯較金屬復雜，而且每鑄造出一個毛胚就得破壞一個型芯，這樣綜合起來不經(jīng)濟，而且加工效率也較前者低，所以工藝方案選擇第一種。（三）選擇加工設備和工藝設備1 機床的選擇： 工序3粗鏜孔，采用CA6140臥式車床； 工序4車外圓，采用CA6140臥式車床； 工序5銑左右端面，采用X5036B立式銑床； 工序6精鏜孔，采用CA6140臥式車床； 工序7鉆孔和車退刀槽，采用CA6140臥式車床； 工序8孔加工，采用CA6140臥式車床； 工序9孔加工，采

7、用CA6140臥式車床； 工序10銑上端面，采用X5036B立式銑床；工序11攻絲，采用CA6140臥式車床；工序12外圓加工，采用CA6140臥式車床；工序13鉆孔攻絲，采用CA6140臥式車床；2 選擇夾具：該閥體的生產(chǎn)綱領為批量生產(chǎn)，所以采用專用夾具。3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在孔加工時的各工序可采用硬質(zhì)合金鏜刀，車刀。外圓柱面加工用硬質(zhì)合金車刀。內(nèi)螺紋工序加工用硬質(zhì)合金絲錐。車推刀槽用切槽刀。4選擇量具：中間孔均采用極限量規(guī)，外圓柱面用游標卡尺，內(nèi)螺紋用螺紋塞規(guī)，外螺紋用環(huán)規(guī)。5其他：對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證

8、，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定見最后的余量表格（五）確定切削用量及時間定額：水平方向的孔加工以水平方向的外圓柱面為粗精基準，所以該外圓柱面的加工為主要工序，先計算其工時：1. 加工條件工件材料：ZG230,b =0.45GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗車38外圓柱面至36。機床：CA6140臥式車床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼外圓車刀,牌號YG6。2. 切削用量1）車削深度 因為切削量較小，根據(jù)機械加工余量手冊知當粗車余量小于5 mm時可以直接一次走刀，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按機械制造工藝設計

9、手冊，根據(jù)表3-19得Vc在1.6672.17 m/s選得 Vc1667mm/s，n=837r/min根據(jù)CA6140車床參數(shù)，選擇nc=800r/min,則實際切削速度V c=3.14*38*800/1000=95.5m/min,實際進給量為f zc= 0.15mm/ r。最終確定 ap=2mm，nc=837r/min, V c=95.5m/min，f z=0.15mm/ r。3）計算基本工時tm=22.5*2/(0.15*800*2)=0.1875min。(i=余量/ ap)豎直方向的孔孔中心線跟水平方向孔孔中心線有垂直度要求，要求偏差小于0.08 mm，所以鉆17的孔是保證垂直度誤差不超

10、過0.08mm重要工序。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=17mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12°，二重刃長度b=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進給量查機械制造工藝設計手冊 所以，選 。（2）切削速度查機械制造工藝設計手冊高速鋼鉆頭鉆孔時的切削速度 所以查機械制造工藝設計手冊機床實際轉(zhuǎn)速為故實際的切削速度.計算工時余量表加工表面工序名稱工序間余量/mm工 序工序基本尺寸/mm標注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度/m28.5孔毛胚26.526.5±1.

11、8粗鏜1.8H12(+0.280/0)Ra6.326.5+1.8=28.328.3(+0.280/0)精鏜0.2H11(+0.130/0)Ra3.228.3+0.2=28.528.5(+0.130/0)20.0孔毛胚1818±1.6粗鏜1.8H12(+0.180/0)Ra6.318+1.8=19.819.8(+0.180/0)精鏜0.2H11(+0.130/0)Ra3.219.8+0.2=20.020.0(+0.130/0)35.0孔毛胚3333±1.8粗鏜1.75H12(+0.250/0)Ra6.333+1.75=34.7534.75(+0.25/0)精鏜0.25H11(

12、+0.160/0)Ra3.234.75+0.25=3535(+0.160/0)43孔毛胚4141±2粗鏜1.75H12(+0.250/0)Ra6.341+1.75=42.7542.75(+0.25/0)精鏜0.25H11(+0.160/0)Ra3.242.75+0.25=4343(+0.160/0)50孔毛胚4848±2粗鏜1.75H12(+0.250/0)Ra6.348+1.75=49.7549.75(+0.25/0)精鏜0.25H11(+0.160/0)Ra3.249.75+0.25=5050(+0.160/0)18孔毛胚00鉆孔17H12(+0.180/0)Ra12.

13、50+17=1717(+0.180/0)粗鏜0.85H12(+0.180/0)Ra6.317+0.85=17.8517.85(+0.18/0)精鏜0.15H11(+0.110/0)Ra6.317.85+0.15=1818(+0.110/0)24.3孔已鉆孔17H12(+0.180/0)Ra12.51717(+0.180/0)切槽7.3H11(+0.130/0)Ra6.317+7.3=24.324.3(+0.130/0)22孔已鉆孔17H12(+0.180/0)Ra12.51717(+0.180/0)粗鏜4.8H12(+0.210/0)Ra6.317+4.8=21.821.8(+0.21/0)精

14、鏜0.2H11(+0.130/0)Ra6.321.8+0.2=2222(+0.130/0)M24*1.5螺紋孔已鉆孔17H12(+0.180/0)Ra12.51717(+0.180/0)粗鏜3H12(+0.210/0)Ra6.317+3=2020(+0.21/0)精鏜0.4H11(+0.130/0)Ra6.320+0.4=20.420.4(+0.130/0)攻絲2426孔已鉆孔17H12(+0.180/0)Ra12.51717(+0.180/0)粗鏜8.8H12(+0.210/0)Ra6.317+8.8=25.825.8(+0.21/0)左右兩端面毛坯 7979±3.6粗銑.2.8h12(-0.180/-0.27)Ra12.579-2.8=76.276.2(-0.180/-0.27)精銑1.2h11(0/-0.11)Ra3.276.2-1.2=7575(0/-0.11)豎直方向的端面（以水平軸線為基準）毛坯 58.558.5±3.6粗銑2h12(-0.180/-0.27)Ra12.558.5-2=56.556.5(-0.180/-0.27)精銑0.5h11(0/-0.11)Ra3.