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1、本科生毕业论文阀体零件的工艺研究与工装设计摘要：分析阀体零件的零件工艺分析，确定其生产类型，然后确定毛坯的种类与制造方法，设计其机械加工工艺规程及工艺装备，并绘制出阀体零件图、毛坯图、夹具装配图和夹具零件图，填写机械加工工艺过程卡片及机械加工工序卡片，编制毕业设计说明书。了解阀体零件的结构以及所要加工的工序，根据其加工特点和生产类型来确定零件的定位方式，设计其夹紧装置。本设计题目是加工阀体的工艺过程，因此应根据其加工精度与表面粗糙度选择可行的、合理的夹具。该零件的夹具设计应具有工作可靠、效率高的特点，在操作方面，操作安全、省力、夹紧迅速，便于制造和维修。关键词：阀体;夹具：工艺Technolo
2、gyresearchandequipmentdesignofbodypartsAbstractJtheanalysisvalvechestcomponentscraftanalysis,determineditsproductiontype,thenthedeterminationmaterialstypeandthemanufacturemethod,designitsmachine-finishingtechnologicalprocessandthecraftequipment,anddrawsupthevalvechestdetaildrawing,thematerialschart,
3、thejigassemblydrawingandthejigdetaildrawing,thefillinginmachine-finishingtechnologicalprocesscardandthemachine-finishingworkingprocedurecard,theestablishmentcurriculumdesignstheinstructionbooklet.Understoodthevalvechestcomponentsthestructureaswellasmustprocesstheworkingprocedure,accordingtoitsproces
4、singcharacteristicandtheproductiontypedeteninedthecomponentsthelocatemode,designsdesigntopicprocessesfouraperturesamethreadedholes,thereforeshouldactaccordingtoitsprocessingprecisionandthesurfaceroughnesschoicefeasible,thereasonableComponentsjigdesignshouldhavetheworkreliably,theefficiencyhighcharac
5、teristic,intheoperationaspect,theoperationalsafety,reduceseffort,theclampisrapid,andadvantageousforthemanufactureandtheservice.Keywords：valvebody,fixture,craft目录第一章绪论51.1 概述51.2 国内外现状研究51.3 主要研究内容、设计思想及工作方法或工作流程71.4 选题的意义8第二章阀体的工艺分析及生产类型的确定92.1 阀体的作用92.2 阀体的技术要求92.3 阀体的工艺分析102.3.1 小批量工艺分析102.3.2 大批量
6、工艺分析11第三章确定毛坯和绘制毛坯图133.1 选择毛坯种类133.2 毛坯形状的确定133.3 毛坯尺寸的确定14第四章拟定阀体工艺路线154.1 定位基准选择154.2 表面加工方法确定154.3 加工阶段划分164.4 工序的集中和分散174.5 工序顺序安排174.6 确定阀体工艺路线18第五章工艺装备的选择215.1 机床的选择215.2 刀具的选择225.3 量具的选用22第六章加工余量和工序尺寸的确定236.1 确定加工余量的目的236.2 工序余量的选用原则236.3 阀体零件的加工余量23第七章切削用量和切削时间的计算257.1 铳上下端面257.1.1 粗铳下端面257.
7、1.2 精铳下端面267.2 铳前后端面277.2.1 选择机床277.3 辅助时间%的计算277.4 像孔028H7、姆5错误!未定义书签。7.5 锋孔。22H8,2H8297.6 钻4xM6螺纹孔307.6.1 钻孔307.6.2 攻螺纹317.7 钻2M8螺纹孔32第八章阀体零件的专用夹具设计348.1 基本技术要求348.2 设计主旨348.3 专用夹具348.3.1 车床夹具的主要类型348.3.2 车床夹具的设计特点358.3.3 阀体零件的车床夹具专用设计378.4 夹具的设计步骤378.4.1 夹具类型的选择388.4.2 定位方案的确定388.5 车床夹具的误差分析40总结4
8、1致谢42参考文献43第一章绪论1.1 概述阀体属于箱体类零件，就制造而言，这类零件的特点是：结构较复杂，所需加工机床种类较多，随着生产纲领和生产条件的不同，其制造工艺和相应的工装也差别较大。可以说，针对不同生产纲领和生产条件，能否制订出箱体类零件合理的工艺、设计出合适的工装，是判定是否是合格的制造过程工程师的必须条件之一。1.2 国内外现状研究近年来，机械制造工艺有着飞速的发展。比如，应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂，往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域，其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来，虽然各国学者采用各种理
9、论对不同的特种加工技术进行了深入的研究，并取得了卓越的理论成就，但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用每一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此，目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律，以便实际应用，但还缺乏系统性。受其限制，目前特种加工的工艺参数只能凭经验选取，还难以实现最优化和自动化，例如，电火花成形电极的沉入式加工工艺,它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD.CAPP和CAM原理开展了一些研究，并取得了一些成果，但由于工艺数据的缺乏，仍未
10、有成熟的商品化的CAD/CAM系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展，人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型，并得到了初步的成果。因此，通过实验建模，将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来，建立描述特种加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟，应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。同时，在机械加工过程中，夹具占有非常重要的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工
11、效率，减轻了劳动的强度，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。（一）高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m,夹具支承面的垂直度达到0.01mm300mm,平行度高达0.0Imrn/50Omm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm;精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m;瑞士ERoWA柔性夹具的重复定位精度高达25m机床夹具的精度己提高到
12、微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。（二）高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国JergenS（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就
13、能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。（三）模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与
14、华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强,应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。1.3 主要研究内容、设计思想
15、及工作方法或工作流程本次毕业设计的研究内容是阀体零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括以下内容小批量生产的工艺：零件图分析，该零件为阀体类零件。其主要加要素为面和孔加工要求较高，各表面的精度要求和表面粗糙度要求可以通过机械加工的方法来获得。初步确定平面采用铳床加工，孔采用镇床加工，螺纹孔采用钻床，攻丝的方法加工。阀体的材料为灰铸铁，为了改善灰铸铁的加工工艺性，可在进行机械加工前，进行退火处理，用以改善灰铸铁的切削性能。大批量生产的工艺：由零件图可知零件材料为HT250,生产批量为大批大量,零件结构一般复杂，所以选择金属型浇铸，因为生产率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸较小，单边余量不大
16、，需要结构细密，能承受较大的压力，所以选择铸件做毛坯。工作计划：确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1）阀体筌件图的绘制2）零件工艺性分析、确定生产类型3）零件毛坯的确定及毛坯图的绘制4）选择加工方法、制定工艺路线及工艺卡片5）确定加工切削用量及时间6）制定夹具的定位方案、夹紧方案7）计算夹具的夹紧力、定位误差8）绘制夹具零件的装配图及夹具零件图研究思想及方法。研究思想及方法：通过对该零件的重新绘制，对零件进行分析，该零件属于类对称形式零件，主体部分以中心线为对称中心，该工件两端的沉孔和内腔的壁精度要求高，内腔壁的精度为7级，且粗糙度要求Ra为3.2,要求高。零件两端的沉孔精度为10级。，该阀体两
17、个端面和内腔需要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能够通过机械加工获得。首先加工两个端面，其中大端面为设计基准，内腔各尺寸以轴线和大端面为设计基准，要求较高的精度，且内腔尺寸较大，可采用镇削加工。大端的各孔，位置分布均匀，且大端厚度不大，便于对空的加工。关键问题：1 .根据阀体零件的结构、材料，尺寸精度、表面粗糙度的要求确定加工的粗精加工并选择合适的机床、刀具等。2 .拟定工艺路线：零件的机械加工工艺过程是工艺规程设计的核心问题。设计时通常应初拟23个较为不同的该零件的加工工艺路线，经技术经济分析后取其中的最佳方案实施之。3 .根据拟定的工艺规程路线合理的设计某一关键工序的夹具，经过分析在所有
18、相关工序中加工大凸台的端面、内孔和小凸台的端面、内孔为一关键工序，在这个工序的加工时设计专门的夹具！1.4选题的意义本毕业设计课题旨在通过对阀体零件制造工艺的研究和对工装的设计，使学生储备相关机械制造知识，提升其综合应用所学解决工程问题的能力，得到一次成为合格的制造过程工程师的较为综合的训练。第二章阀体的工艺分析及生产类型的确定2.1 阀体的作用题目所给的零件是阀体，主要作用是通过螺纹与其他零件连接，达到控制流体开关、方向、压力及流量。2.2 阀体的技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度um形位公差mm阀体下端面72ITlO6.3阀体上端面72ITlO6.3阀体前端面57ITl
19、O6.3阀体后端面57ITlO6.3对于A垂直度0.0628H7孔28IT83.2错误!未找到引用源。35孔35IT1212.5错误!未找到引用源。36孔36IT1212.5错误!未找到引用源。22H8孔22IT83.2对于B垂直度0.06错误!未找到引用源。32H8321T83.2对于B垂直度0.06孔M8螺纹孔8IT13M6螺纹孔6IT132.3 阀体的工艺分析2.3.1 小批量工艺分析小批生产是指生产单件产品基本上是小批量需求的专用产品的生产。单件小批生产方式与大量大批生产方式都是典型的生产方式。大量大批生产以其低成本、高效率与高质量取得的优势。零件为小批量的时候，可以采用铸造和机床加工
20、的方式来进行生产，因为在小批量生产过程中，生产数量不多，效率上大大降低，大批量生产讲究时间效率，但同时需要较多的人力，提高了成本。在多品种小批量生产条件下，企业所生产的产品的品种多，每个品种的产量很小，基本上是按照用户的订货需要组织生产；产品的结构与工艺有较大的差异;生产的稳定性和专业化程度很低。生产设备采用通用设备，按照工艺原则组织生产单位。每个工作中心承担多种生产任务的加工。产品的生产过程间断时间、工艺路线和生产周期均长。但是，多品种小批量生产方式具有生产灵活，对外部市场环境较好的适应性等优点。基于上述特点，多品种小批量生产的生产作业计划要解决的主要问题是，如何控制好产品的生产流程，使得这
21、个生产环节达到均衡负荷，最大限度地缩短生产周期，按订货要求的交货期完成生产任务。利用小批量生产方式生产合铸阀体的时候，更多是依靠人力来对工件进行加工。在铸造毛坯的时候依旧采用砂型铸造。首先审阅零件图，查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确，零件的铸造材料为HT250。零件在铸造时未注圆角应不超过Inln1,铸件应清理，保持表面平整，铸件应进行时效处理，铸件加工完，所有棱边去除毛刺。阀体选用的材料是HT250,为灰铸铁。灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白组织使该处既硬又难于加工。它位于车床变速机构中，主要起换档作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作
22、用，选择材料HT250可以满足要求。在铸造完成之后，利用人工对毛坯表面进行打磨去毛刺，然后再利用钻床对工件进行孔的加工，直到达到耍求尺寸。再用铳床对工件表面进行加工，加工完成后利用游标卡尺对工件的尺寸进行测量，直到工件打到尺寸要求。2.3.2 大批量工艺分析L阀体是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内孔的精度要求较高，此外还有上下端面，孔端面需要加工，对精度要去也很高。其内孔对孔端面有垂直度要求，因为其尺寸精度，几何形状精度和相互位置精度以及表面质量均影响阀是否能够良好的密封，进而影响其使用性能，因此它的加工时非常关键和重要的作用。2 .题目所给的零件是“BYSJ-
23、08阀体，见下列示意图2-1,图22：图2-19S-一, Ml*451QJ2J - 24AL图2-23 .该阀体零件的主要加工技术要求如下(1)、面A粗糙度要求Ra6.3;(2)、面B粗糙度要求Ra6.3;(3)、面C粗糙度要求Ra6.3;(4)、面D粗糙度要求Ra6.3,相对于底面A垂直度公差要求0.06；(5)、孔E28的精度等级为H7,粗糙度要求Ra3.2,35粗糙度要求为Ral2.5；、孔F22的精度等级为H8,粗糙度要求Ra3.2,32粗糙度要求Ra3.2,孔中心线与底面A尺寸公差为0.01,与面D垂直度公差要求为0.06；(7)、孔E孔与孔F中心线尺寸偏差0.02；(8)、面B加工
24、两个螺纹孔G,中心距尺寸偏差0.02；(9)、面C加工四个螺纹孔H,无尺寸、位置公差要求；各表面的精度要求和表面粗糙度要求可以通过机械加工的方法来获得。初步确定平面采用铳床加工，孔采用镇床加工，螺纹空采用钻床，攻丝的方法加工。阀体的材料为灰铸铁，为了改善灰铸铁的加工工艺性，可在进行机械加工前，进行退火处理，用以改善灰铸铁的切削性能。第三章确定毛坯和绘制毛坯图3.1 选择毛坯种类毛坯种类的选择主要依据的是以下几种因素：（1）设计图样规定的材料及机械性能；（2）零件的结构形状及外形尺寸；（3）零件制造经济性；（4）生产纲领；（5）现有的毛坯制造水平。由零件图可知零件材料为HT250,生产批量为大批
25、大量,零件结构一般复杂，所以选择金属型浇铸，因为生产率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸较小,单边余量不大，需要结构细密，能承受较大的压力，所以选择铸件做毛坯。确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量3.2毛坯形状的确定毛坯形状应力求接近成品形状，以减少机械加工余量。（1）铸件孔的最小尺寸，根据机械制造技术基础课程设计表2-7可查得，铸件孔的最小尺寸为1020mm0（2）铸件的最小壁厚。根据机械制造工艺设计简明手册表2.2-7查得,铸件的最小壁厚为4mm。（3）铸件的拔模斜度。铸件垂直于分型面上，需要铸造斜度，且各面的斜度数值应尽可能一致，以便于制造铸模。根据机械制造技术基础课程设计表3-1可得：斜
26、度位置铸造方法金属性铸造外表面0o30,内表面1（4）铸件圆角半径。铸件壁部连接处的转角应有铸造圆角。主要是为减少应力集中，防止冲砂、裂纹等缺陷。一般为邻壁厚度的1315,中小铸件圆角半径为35mm（5）铸件浇铸位置及分型面选择。铸件的重要加工面或主要工作面一般应处于底面或侧面，应避免气孔、砂眼、疏松、缩孔等缺陷出现在工作面上；大平面尽可能朝下或采用倾斜浇铸，避免夹砂或夹渣缺陷；铸件的薄壁部分放在下部或侧面，以免产生浇铸不足的情况。3.3毛坯尺寸的确定选择的毛坯铸造方法是金属模机器造型，零件的最大尺寸250mm,铸件的机械加工余量等级则为57级（查机械制造技术基础课程设计表选择6级。从机械制造
27、工艺设计简明手册表2.2-4中查得全长94.5mm的加工余量为2.5mm,即该毛坯尺寸为99.5mm；全长为57mm的加工余量为2.5mm,即该毛坯的尺寸为62mm,加工余量为2mm,即该毛坯的尺寸为加工余量为1.5mm,即该毛坯的尺寸为，加工余量为2mm,即该毛坯的尺寸为，加工余量为2.5mm,即该毛坯的尺寸为，加工余量为1.5mm,即该毛坯的尺寸为姆4.5第四章拟定阀体工艺路线4.1 定位基准选择粗基准的选择作为粗基准的表面平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择阀体上端面和前端面作为粗基准。采用阀体上端面作为精基准加工下端面及以前端面作粗基准加工后端面，可以为后续工序准备好精基准。精基准
28、的选择根据该阀体零件的技术要求和装配要求，选择阀体下端面和后端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。阀体的下端面和后端面是设计基准，选用其作精基准定位加工阀体上端面和前端面以及定位孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。4.2 表面加工方法确定根据阀体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表4-1加工面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案阀体下端面ITlO6.3粗铳一精铳阀体上端面ITlO6.3粗铳一精铳阀体前端面ITlO6.3粗铳一精铳阀体后端面ITlO6.3粗铳一精铳。错误!未找到引用源。
29、28H7孔1T83.2粗键一精链。35孔IT1212.5粗镇。36孔1T1212.5粗镖022H8孔1T83.2粗链一精锤032H8孔IT83.2粗键一精锋M8螺纹孔1T13钻孔一攻螺纹M6螺纹孔1T13钻孔一攻螺纹4.3 加工阶段划分该阀体加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工和精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（阀体下端面和后端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求，同时粗像内孔；在精加工阶段主要完成精铳平面和精链内孔。阀体零件的加工阶段如表4-2：加工阶段加工内容说明基准面加工粗铳上端面以下端而和后端面为基准，精加工各个端面粗铳下端面精铳下端
30、面精铳上端面粗车前端面粗车后端面精铳后端面精铳前端面粗加工粗专堂。28H7、。35孔。22H8、。32H8、。36孑L相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成粗镇。22H8、032H836孔钻螺纹孔4XM62M8精加工精像28H7、035孔。22H8、32H8、。36孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成精健。22H8、032H836孔4.4 工序的集中和分散选用工序分散原则安排阀体的加工工序。该阀体的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。4.5 工序顺序安排机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即阀体下端面和后
31、端面。(2)遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，即阀体的下端面和后端面。(4)遵循“先面后孔”原则，先加工阀体四个端面，在加工阀体的内孔以及钻孔、攻螺纹。热处理工序铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、后各安排一次时效处理。辅助工序在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、终检工序。综上所述，该阀体工序的安排顺序为：基准加工一一主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工一一主要表面半精加工和次要表面加工一一热处理一一主要表面精加工。阀体零件的机加工工序安排如表43：加工阶段加工内
32、容说明基准面加工粗铳上端面基准先行，先面后孔先主后次，但次要加工表面的加工并非是安排在最后加工，次要表面的加工要考虑到对主要表面的加工质量的影响粗铳下端面精铳下端面精铳上端面粗铳前端面粗铳后端面精铳后端面精铳前端面粗加工粗镇28H7、。35孔22H8、032H8、姆6孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成粗锥022H8、032H8姆6孔钻螺纹孑L4xM62M8精加工精馍。28H7、。35孔22H8、032H8、姆6孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成精健。22H8、032H8娼6孔4.6 确定阀体工艺路线工序I：粗铳上端面工序II：粗、精铳下端面工序III：精铳上
33、端面工序IV：粗铳前端面工序V：粗、精铳后端面工序VI：精铳前端面工序VII：锋削孔。35、028H7（粗镇和精镶在一次装夹中完成）工序Viih镇削孔。36、。22H8、娘2H8（粗馍和精镶在一次装夹中完成）工序IX：钻螺纹孔4xM6lO钻螺纹孔2xM8l5工序X：攻螺纹4M610攻螺纹2xM8xl5工序XI：去毛刺工序刈：终检阀体零件加工工艺路线如表：工序号加工内容说明OOO锻造毛坯OlO粗铳上端面020粗铳下端面留下精铳余量030精铳下端面达到图纸要求040精铳上端面达到图纸要求050粗铳前端面060粗铳后端面留有精铳余量070精铳后端面达到图纸要求080精铳前端面达到图纸要求090粗镇丝
34、8H7、娘5孔留有精链余量100粗镶22H8、032H8姆6孔留有精链余量110钻螺纹孔4XM62M8120精锋。28H7、。35孔达到图纸要求130精链22H8、032H8036孔达到图纸要求140攻螺纹4xM62M8达到图纸要求150去毛刺倒角机去除锐边毛刺160检验入库第五章工艺装备的选择5.1 机床的选择工序号加工内容机床设备说明(MM)锻造毛坯外协OlO粗铳上端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适020粗铳下端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适030精铳下端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适040精铳上端面X6120常用，工作台尺寸，机床
35、电动机功率均合适050粗铳前端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适060粗铳后端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适070精铳后端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适080精铳前端面X6120常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适090粗镇028H7、。35孔T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适100粗镇22H8、032H8姆6孔T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适IlO精键028H7、。35孔T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适120精链。22H8、032H8娼6孔T618常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适130钻螺
36、纹孔4M62M8Z5125A常用，工作台尺寸，机床电动机功率均合适140攻螺纹4M62M8丝锥150去毛刺160检验入库5.2 刀具的选择铳刀链刀钻头类型镶齿端铳刀单刃锋刀麻花钻材料硬质合金硬质合金硬质合金5.3 量具的选用铳平面采用的量具为游标卡尺镣孔采用的量具为塞规和游标卡尺第六章加工余量和工序尺寸的确定6.1 确定加工余量的目的为保证零件质量，一般要从毛坯上切除一层材料。合理的选择加工余量，对保证零件的加工质量、提高生产率和降低成本都有很重要的意义。若余量确定的过小，则不能完全切除上道工序留在加工表面上的缺陷层和各种误差，也不能补偿本道工序加工时工件的装夹误差，影响零件的加工质量，造成废
37、品；余量确定的过大，不仅增加了机械加工量，降低了生产率，而且浪费原材料和能源，增加了机床与刀具的消耗，使加工成本升高。所以合理确定加工余量是一项很重要的工作。6.2 工序余量的选用原则(1)为缩短加工时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量(2)加工余量应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。(3)要考虑零件热处理时引起的变形。(4)要考虑所采用的加工方法、设备以及加工过程中零件的可能变形。(5)要考虑被加工零件的尺寸，尺寸越大，加工余量越大。因为零件的尺寸增大后，由切削力、内应力等引起零件变形的可能性也增大。(6)选择加工余量时，还要考虑工序尺寸公差的选择。因为公差决定加工余量的最大尺寸和最
38、小尺寸。其工序公差不应超过经济加工精度的范围。(7)本道工序余量应大于上道工序留下的表面缺陷层厚度。(8)本道工序的余量必须大于上道工序的尺寸公差和几何形状公差。6.3阀体零件的加工余量根据机械制造技术基础课程设计手册表5-375-56确定孔、表面、螺纹的加工余量如下表6-1：加工工序粗加工余量精加工余量下端面1.51.0上端面1.51.0后端面1.51.0前端面1.51.0351.5028H71.20.8022H81.20.8032H81.51.0361.54M61.02M81.2第七章切削用量和切削时间的计算7.1铳上下端面由于上下断面的使用刀具和加工余量相同，可使用相同的参数计算，故计算
39、一个即可7.1.1 粗铳下端面（1）底面由粗铳和精铳两次加工完成，采用三面刃圆盘铳刀（高速钢），铳刀的规格为镶齿端铳刀，机床的型号专用机床X6120（2）刀具：YG6硬质合金端铳刀。由于铳刀在工作时，是断续切削，刀齿受很大的机械冲击，在选择几何角度时，应保证刀齿具有足够的强度。由金属切削原理与刀具可取丫。=5s=10Kr=60=10o（3）加工要求:粗铳阀体的下端面。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为2.5mm,工艺设计简明手册表1.4-8和表2.3-21可知精加工余量为1.0mm。（4）背吃刀量的确定：根据下端面的机械加工余量及粗铳时背吃刀量的确定原则，确定背吃刀量为1.5mm（5）进给
40、量的确定由表L4切削用量简明手册，在粗铳铸铁、刀杆尺寸为16mmx25mm、,3”以及工件直径为60100mm时，f=0.61.2mmr所以选择f=1.0mmr（6）铳削速度的计算由表1.11切削用量简明手册，当用YG6硬质合金铳刀铳削%=166181MPa灰铸铁，3m加,f1.0mmr,切削速度l=80mmino切削速度的修正系数为I=I0x1.21x1.15x（）.85x1.02=1.206（参见1.28切削用量简明手册），故c=Ulk=801.2O677min=965mJminI(XX)4100096.5/.n=-=r/min=409.77rminD75选择nc=410rmin这时实际切
41、削速度V怒)x75x4101000=96.5min(7)基本时间的计算粗铳下端面式中=83.5mm,故5:min=0.204min4101.07.1.2精铳下端面(1)刀具和机床不变(2)背吃刀量的确定取%,=1加77。(3)进给量的确定精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。查表1.6切削用量简明手册,当表面粗糙度为6.3m,盘=山”,=96.5mmin时,f=0.30.35mmo选择f=0.3mmr0(4)铳削速度的计算根据表1.11,当，=166-181MPel,%1Ammf0.3Smmr时，1=156znnrrin,切削速度的修正系数为1,故匕,=156zmin。r/ min = 66
42、2 Ar min二IOoO外二IOooXl56D75(5)基本时间的计算精铳下端面z+1+2ti=-JfMzoas式中/=83.5mm,故f=:min=0.126min662.4x1.0上下端面相互对称，所以所用的加工时间是相同的。7.2 铳前后端面7.2.1 选择机床(D选择机床：由于采用的是对称铳，故选择专用卧式机床X6120。刀具：镶齿端铳刀，材料硬质合金。由于所选择的刀具、机床与铳两直角边的刀具、机床完全相同，所以该工序中的参数大部分完全相同，只有最后的基本工时不相同。(3)粗铳后端面的基本时间：4g式中I=48mm,故r=min=0.117minw4101.0(4)精铳后端面的基本时
43、间/+/,+/2t:JJ加二式中/=48mm,故48662.4x1.0min= 0.072 min7.3 辅助时间乙的计算辅助时间与基本时间却之间的关系为匕=(0.150.2)取%=0.154,则各工序的辅助时间分别为：粗铳上端面的辅助时间：ta=050.204X60=1.836s精铳上端面的辅助时间：%二0.15X0.126X60=1.134s粗铳后端面的辅助时间：Zrt=0.150.11760=1.0535精铳后端面的辅助时间：rrt=0.150.07260=0.648s7.4 锋孔。28H7、35(1)查表5-69卧式铳床的链削用量各项参数选择如下像床T618硬质合金刀头粗镶28H7、姆
44、5孔进给量f=05mmrVc=0.5ms则主轴转速n=-100-=203rmin加n=250rmin切削速度选择V=0，=40wmin1000028H7的基本时间t=0.248min2500.535的基本事件t=二53=o3O4min2500.5精锋错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。28H7孔进给量f=3mmrVc=0.5ms则主轴转速n=-100v=202.5rmin加n=200rmin切削速度选择V=心=30m/min1000t=-2=0.103min2003(2)锋孔至028H7的基本时间0.35Imin,辅助时间(0.5+0.5+0.5+0.01+0.01)2=3.04min;键孔至。35的基本时间0.304min,辅助时间1.52min7.5 锋孔022H8,032H8(1)孔由粗铳和精铳两次加工完成，采用机夹单刃键刀(硬质合金)，铳刀的规格为总长250,机床的型号专用机床(2)加工要求：粗锋阀体孔。确定加工余量由毛坯图可知：总加工余量为1.2mm,工艺设计简明
