阀盖机械制造工艺课程设计教学提纲Word下载.docx
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4.1定位基准选择和工艺装备选择
4.1.1选择阀盖的粗基准
4.1.2选择阀盖的精基准
4.1.3选择加工工艺装备
4.2工艺路线拟定
4.2.1确定各加工面的加工方法
4.2.2加工阶段的划分
4.2.3工序组合原则
4.2.4加工顺序的安排
4.2.5工艺路线拟定
五.选择加工设备及工艺装备
六.加工工序设计
6.1加工余量确定
6.2确定切削用量
6.2.1切削用量的选择
6.2.2确定进给量
6.3工时定额确定
6.3.1工时定额制定的原则
6.3.2工时定额制定的方法
6.3.3工时额定包括以下几部分
七.设计小结
8.参考文献
序言
机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练。
其主要目的是让学生把所学的工艺理论和实践知识，在实际的的工艺、夹具设计中综合地加以运用，进而得到巩固、加深和发展，提高我们分析问题和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计和从事相关的技术工作奠定扎实的基础。
通过机械制造工艺课程设计，我们可以在以下几个方面得到锻炼：
1、能熟地运用机械制造技术课程及其他相关课程中的基本理论，以及在生产实际中学习到的实践知识，正确地和解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线的合理拟定等问题，从而保证制造的质量、生产率和经济性。
2、通过夹具设计，进一步了解我们自己的结构设计能力，能够根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力，既经济合理又能保证加工质量的夹具。
3、进一步提高计算、制图能力，能比较熟练地查阅和使用各种技术资料，如有关的国家标准、手册、图册、规范等
4、在设计过程中培养学生严谨的工作作风和独立的工作能力。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予批评指正。
一.零件分析
1.1阀盖零件尺寸，公差，粗糙度标注
从阀盖零件图上可以看出，标有表面粗糙度符号的表面有端面，内孔，平面，其中表面粗糙度最高的是直径为30mm的内孔，公差等级达到IT7级，直径为50mm的外圆公差等级为IT7级，表面粗糙度为Ra=1.6um.
1.2阀盖零件结构工艺性分析
阀盖零件图采用主视图和左视图两个视图来表达其结构，其中主视图为全剖视图，主要表达零件的内部结构和各端面的轴向位置；
左视图主要表达零件的外形轮廓及主体上凸缘沉孔分布的情况。
从主视图可以看出，阀盖由多个同轴内孔和外圆组成。
左端面要求加工M36×
2外螺纹，另外主体上沿圆周方向均匀分布有4个台阶沉孔。
1.3阀盖零件的技术要求分析
阀盖的加工表面主要有两头端面加工，外圆内孔的加工，以及小头上一螺纹的加工，其余表面均通过不去除材料的方法获得所需尺寸。
该阀盖为铸件，各组加工表面之间有严格的尺寸位置精度和表面加工精度要求。
对照阀盖零件图可以看出：
（1）
台阶孔，
外圆具有较高的尺寸精度（IT7级）和相互位置精度（同轴度
），表面粗糙度要求为Ra1.6um，是关键加工表面。
（2）M、N面距离尺寸为
，尺寸精度要求不高（查附表1《标准公差数值》可知约为IT11级），但M面位置精度要求较高（与
内孔轴线垂直度允许公差为0.04），且为装配基准面，N面为轴向配合面，因此也应确定为关键加工表面。
（3）右端
外圆、M36×
2外圆螺纹、左端
内孔及4×
沉孔的尺寸精度要求较低（未注公差），表面粗糙度也不高，是次要加工表面。
（4）其他表面均为不加工表面。
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的孔，上述各孔的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。
2.根据生产纲领和生产类型确定工艺的基本特征
2.1生产纲领和生产类型
根据任务书已知：
（1）产品的生产纲领Q=6000台/年
（2）每台产品中阀盖的数量n=1件/台
（3）阀盖的备品率a=8%
（4）阀盖的废品率b=1%
阀盖的生产纲领计算如下：
N=Qn（1+a）（1+b）=60000×
（1+8%）×
（1+1%）=65448（件/年）
若按一定时间内产品产量的连续程度和工作地划分，生产类型可划分为单件生产，成批生产（小批生产，中批生产，大批生产）和大量生产（连续生产）等多种类型。
不同的生产类型有不同的工艺特征，了解不同的生产类型的工艺特征，就能根据产品产量和产品图样，制定工艺方案，编制计划，筹措资金，增添或改造设备，合理做好生产技术准备工作。
有生产纲领与生产类型的关系可确定该零件的生产为大批量生产，其毛皮制造，加工设备技工艺装备选择应呈现大批量生产的工艺特点，如多采用高效设备和专用工艺装备。
2.2基本特征
阀盖的生产类型为大批量生产，大批量生产的工艺特点是广泛采用高效专用夹具，广泛采用高效专用刀具、量具和自动检测装置，调整法自动化加工。
3.1．毛坯种类
毛皮的种类很多，同一种毛坯可能有不同的制造方法。
（1）铸件适于制造形状复杂的毛坯。
常见的铸件材料有灰铸铁，球墨铸铁和可锻铸铁。
目前生产中的铸件大多数是砂型铸造，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属型铸造，离心铸造和压力铸造。
造型方法有手动造型和机器造型。
铸型有木模，金属型之分。
（2）锻件适于制造强度高，形状比较简单的毛坯。
（3）钢板和型材钢板和型材是生产中最常见的毛坯形式，来源广泛。
热轧型材适用于尺寸较大，精度较低的一般零件的毛坯；
冷轧型多用于尺寸较小，毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯。
（4）焊接件焊接件制造简单，生产周期短，不需要专用的设备。
但是焊接件也存在着较大的残余应力，容易变形，精度不稳定，故一般需要退火或时效处理。
阀盖是用于连接或支撑执行机构。
因此，阀盖因具有足够的强度和刚度，还应尽量减少自身重量，以减小惯性力的作用。
同时，零件在工作过程中处于润滑状态，所以采用润滑性能较好地铸铁，型号为HT200，毛坯类型为铸件。
选择毛坯的制造方法:
由于阀盖的生产类型为大量生产，因此毛坯制造采用金属模机器造型的铸造方法，可以获得较高的生产效率和精度。
因零件形状并不复杂，所以毛坯形状可以与零件的形状接近，内孔不铸出，毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
3.2毛坯结构尺寸，形状
详见毛坯—零件合图
3.3确定余量，绘制毛坯—零件合图
毛坯的加工余量：
加工余量分为总加工余量,工序加工余量.为了得到零件上某一表面所要求的精度,而从毛坯这一表面所切除的全部金属层的厚度,称为该表面的总加工余量.完成一个工序时从某一表面所切去的金属层称为工时加工余量.
确定工序尺寸时,首先要确定加工余量.正确的确定加工余量具有很大的经济意义.若毛坯余量过大,不仅浪费材料,而且要增加机械加工的余量,生产率下降;
若余量过小,一方面使毛坯制造困难,另一方面在机械加工时,也因余量过小而被迫使用划线,找正等工艺方法,也能产生废品.
确定余量的方法有经验法、查表法、修正法、分析计算法。
对于阀盖各表面工序加工余量用查表法确定。
根据阀盖毛坯的最大轮廓尺寸（
）和加工表面的基本尺寸（按最大尺寸
），查附表2“铸件的机械加工余量”（按中间等级2级精度查表）可得出，顶面的机械加工余量为4，底面及侧面的机械加工余量为3。
为统一起见各加工表面的机械加工余量统一取4。
查附表5“铸件的尺寸偏差”可得出，阀盖毛坯的尺寸偏差为
0.5
绘制毛坯—零件合图
见图
4.工艺规程设计
4.1定位基准选择和工艺装备选择
在零件加工的第一道工序中，只能使用未经加工过得毛坯进行定位，这种未经加工过的基准称为粗基准。
在粗基准定位加工出光洁的表面后,就可以采用已经加工过的表面进行定位,加工过的基准称为精基准.
粗基准选择原则：
保证不加工表面与加工表面相互位置要求
保证加工表面的加工余量合理分配的原则
保证定位准确,夹紧可靠以及夹具结构简单,操作方便原则
精基准选择原则：
1）基准重合原则
2）基准统一原则
3）自为基准原则
4）互为基准原则
5）所选的定位基准,应能使工件定位准确,稳定,变形小,夹具结构简单
4.1.1选择阀盖的粗基准：
如先加工阀盖的右端，则选择不加工的L面及
外圆作为粗基准，能方便地加工车M面
孔（精基准）还可以保证L面与
内孔的轴线垂直，符合粗基准的要求。
如图4-1（a）所示方案一：
如先加工阀盖的左端，则选择不加工的
外圆和没加工的M面为粗基准，定位面较短，装夹不太可靠，如4-1图（b）所示方案二：
（a）（b）
如图4-1箱盖的粗基准
由图可知，选择方案一的粗基准比较可靠，而且安装方便。
4.1.2选择阀盖的精基准：
（1）分析阀盖的零件图可知，
孔轴线是高度和宽度的设计基准，M面是长度方向得到设计基准，如下图所示。
（2）阀盖工艺路线方案一，在加工阀盖关键表面时，考虑选择已精加工的
和台阶面作为精基准，这样可以保证
外圆的同轴度，及MN面的垂直度要求，如图4-2（c）所示：
（3）阀盖工艺路线方案二，在加工妨碍关键表面时，选择已加工过的左端面和螺纹外圆为精基准，在一次安装中同时加工
以及MN面从而保证其同轴度和垂直度的要求，如图4-2（d）所示，两种方案都符合基准重合原则，且专用夹具设计也并不复杂。
Cd
图4-2阀盖的精基准
（4）当定位基准与设计基准不重合时，需要对它的工序尺寸和定位误差进行分析和计算。
当定位基准与设计基准不重合时，需要对它的工序尺寸和定位误差进行分析和计算。
4.1.3选择加工工艺装备
由于阀盖是大批量生产，为提高生产效率最好多采用专用工艺装备，包括专用夹具、专用刀具、专用量具，根据需要，建议在以下工序设计专用工艺装备，详见下表：
工序号
工序名称
专用夹具
专用刀具
专用量具
20
车削
三爪自定心液压夹紧卡盘
车刀D01/D04
30
40
精车内孔专用夹具
φ30H7塞规
50
精车外圆液性塑料夹具
60
70
钻削
锪钻
φ塞规
4.2工艺路线拟定
4.2.1确定各加工面的加工方法
根据阀盖加工表面的精度和表面粗糙度要求，查表“孔加工方法”，可得阀盖各内孔的加工方案，各加工表面方案详见下表：
加工表面
精度要求
表面粗糙度Ra（um）
加工方案
φ30H7孔及其台阶
IT7
1.6
钻孔→半精车→精车
φ孔
IT12以上
6.3
钻孔
φ50f7外圆
粗车→半精车→精车
φ40及其
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