阀腔课程设计说明书.docx
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阀腔课程设计说明书
机械制造技术基础
课程设计说明书
设计题目：
设计“阀腔”零件
机械加工工艺规程及工艺装备
设计者：
班级：
班级学号：
指导教师：
同组成员：
机械制造技术基础课程设计任务书
设计题目：
设计“阀腔”零件
机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具
内容：
1.零件图1张
2.毛坯图1张
3.机械加工工艺过程卡片1张
4.机械加工工序卡片1套
5.夹具装配图1张
6.夹具零件图3张
7.课程设计说明书1份
原始资料：
该零件图样，Q=4000台/年，n=1件/台，每日一班
学院
2016年1月8日
序言………………………………………………………………1
一、零件的工艺分析及生产类型的确定………………………1
1．零件的作用…………………………………………………………1
2．零件的工艺分析……………………………………………………1
3.零件的生产类型……………………………………………………1
二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图…………………2
1.选择毛坯………………………………………………………………2
2.毛坯尺寸公差与机械加工余量计算…………………………………2
3.确定毛坯尺寸及公差等级……………………………………………2
4.设计毛坯图……………………………………………………………2
三、选择加工方法，制定工艺路线……………………………3
1.定位基准的选择………………………………………………………3
2.零件表面加工方法的选择……………………………………………3
3.制定工艺路线…………………………………………………………3
四、工序设计……………………………………………………4
1.选择加工设备与工艺装备……………………………………………4
2.确定工序尺寸…………………………………………………………5
五、确定切削用量及基本时间…………………………………6
六、夹具设计……………………………………………………13
七、设计小结……………………………………………………14
八、参考文献……………………………………………………14
序言
机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。
这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。
由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。
一、零件的工艺分析及生产类型的确定
1．零件的作用
题目所给的零件是阀腔，主要作用是用于液体流通，对侧面和内腔的加工要求低，对下表面的加工精度要求比较高，对上表面的表面粗糙度要求也较高。
而对孔的精度要求很高，尤其是φ110mm的孔有平行度和同轴的要求，加工有困难但是毛坯直接铸造出，可降低难度（见附图）。
2.零件的工艺分析
该图属于箱体零件，上、下端面通过粗铣、精铣即可达到所需表面粗糙度。
100H8孔、65孔、76孔通过铣削加工可以达到所需技术要求，与76孔端面有平行度要求，加工精度要求较高。
6×M12-6H的螺纹孔相对100H8孔的轴线互成60°分布，其径向设计基准为110H11孔的轴线，轴向设计基准是100H8孔外圆的左端面，2×20孔分布于100H8孔两侧，加工要求在阀腔的对称中心线上。
3.零件的生产类型
依设计题目知：
Q=4000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领：
N=4000×1×（1+10%）×（1+1%）=4444件/年
对于零件质量，查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-1（生产类型与生产纲领的关系）知其属于轻型零件，生产类型为中批生产。
二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
1.选择毛坯
零件的材料为QT450-10，力学性能σ450Mpa，硬度：
160～210HBS，基本组织碳素体，能承受冲击、振动。
由于零件的生产类型为中批生产，零件的轮廓不大，选用砂型铸造，采用机器造型。
2.确定毛坯尺寸
表1 阀腔毛坯（铸件）尺寸
零件尺寸
单面加工余量
铸件尺寸
85±0.5
3及2.5
91
76
1.5
73
100H8
2.5
95
65
2
61
20
——
——
3.确定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸公差根据铸件的质量、材质系数、形状复杂系数，从表5-1、表5-3，查得公差等级为CT11级，查得本零件毛坯尺寸允许偏差见表2:
表2阀腔（铸件）尺寸允许偏差
零件尺寸
偏差
根据
91
92
表5.3
73
74
表5.3
95
96
表5.3
61
62
表5.3
4.设计毛坯图
（1）确定拔模斜度根据《机械制造工艺设计手册》查出拔模斜度为5°。
（2）确定分型面由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。
（3）毛坯的热处理方式为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做人工时效处理。
三.选择加工方法，制定工艺路线
1.定位基准的选择
（1）粗基准的选择：
从零件图可以看出，阀腔零件比较规则，为保证上、下端面的位置精度要求，选择阀腔顶面作为粗基准，加工阀腔底面。
（2）精基准的选择：
精基准的选择主要考虑基准重合问题，根据阀腔的技术要求，选择底面作为精基准。
2.零件表面加工方法的选择
本零件的加工表面有上下端面、内孔、槽、以及小孔等。
材料为QT450-10
以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下：
（1）、阀腔的上端面 公差等级为IT10级，表面粗糙度为Ra6.3，只需粗铣即可达到精度要求。
（2）、阀腔的下端面 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗铣、精铣。
（3）、76内孔 公差等级为IT9级，表面粗糙度为Ra3.2，需粗镗、精镗。
（4）、100H8内孔 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗镗、精镗。
（5）、65内孔 公差等级为IT8级，表面粗糙度为Ra1.6，需粗镗、精镗。
（6）、2×20内孔 公差等级为IT13级，表面粗糙度为Ra6.3，需扩孔。
（7）、10×11小孔 采用复合钻头一次钻出即可。
3.制定工艺路线
工序
铸造毛坯
工序
回火处理
工序
粗铣底端面
工序
粗铣上端面
工序
钻、扩4—18mm孔锪平28mm
工序
粗镗76、100、110、65、85孔
工序
精铣底面
工序
精镗100、76、100、110、65、85孔、镗宽7.3深3.5凹槽
工序
钻、扩、绞2×20孔
工序
钻孔、攻螺纹10—M12
工序
终检
四、工序设计
1.选择加工设备与工艺装备
（1）选择机床根据不同的工序选择机床
工序、、是粗铣、半精铣、精铣。
各工序的工步数不多，中批量生产不要求很好的生产率，故选用立式铣床即可满足，精度要求一般，选用X52K型立式铣床即可。
工序、为钻、扩、铰、锪孔，本工序从加工要求和尺寸考虑，可选用Z525型钻床进行加工。
工序、为镗mm、mm、mm、mm、mm孔内表面，由于加工的零件外轮廓尺寸不大，由于要求的精度较高，表面粗糙度值小，用卧式镗床加工。
工序为钻和攻丝，还是选择Z525型立式钻床进行钻孔。
（2）选择夹具本零件加工时均采用专用夹具进行加工
（3）选择刀具
①铣刀依据资料选择硬质合金端铣刀。
②钻孔时选用直柄麻花钻，高速钢钻头，钻盲孔时钻头为莫式锥柄麻花钻，高速钢钻头。
③扩孔时选用锥柄扩孔钻，高速钢钻头。
④在卧式镗床上加工的工序，粗镗时选用YG8硬质合金镗刀；
⑤钻螺纹孔φ12mm.攻丝M12-6H用直柄麻花钻，机用丝锥。
（4）选择量具本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表：
工序
工序名称
量具
粗铣下表面
游标卡尺、粗糙块
粗铣上端面
游标卡尺、粗糙块
锪平φ28钻绞4Xφ18圆台的通孔
游标卡尺
粗镗φ110mm、φ85mm、φ100mm、φ65mm和φ76mm的孔
游标卡尺、塞规
精铣下表面
游标卡尺、塞规
精镗φ110mm、φ85mm、φ100mm、φ65mm和φ76mm的孔、镗宽7.3mm深3.5mm凹槽
游标卡尺、塞规
钻扩铰2个φ20mm孔
游标卡尺
钻10×φ11mm小孔、攻M12螺纹孔
游标卡尺
2.确定工序尺寸
（1）上下表面加工余量
加工表面
工序单边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度/um
粗铣
半精铣
精铣
粗铣
半精铣
精铣
粗铣
半精铣
精铣
上表面
3.5
——
——
870-0.45
——
——
6.3
——
——
下表面
3.5
1.0
0.2
89.50-0.45
85.20-0.45
850-0.4
6.3
2.5
1.6
（2）孔表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度
加工表面
工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度/um
粗镗
半精镗
精镗
粗镗
半精镗
精镗
粗镗
半精镗
精镗
φ100孔
7
2
0.4
980-0.5
99.60-0.5
1000-0.46
6.3
3.2
1.6
φ65孔
7
1.0
0.2
630-0.5
64.60-0.35
650-0.45
6.3
3.2
1.6
φ110孔
17
——
——
110
——
——
——
——
——
φ85孔
17
——
——
85
——
——
——
——
——
φ76孔
7
2
0.4
740-0.44
75.60-0.45
760-0.48
6.3
3.2
1.6
（3）、钻、铰Φ20孔的加工余量及公差
工序名称
加工余量/mm
工序尺寸及公差/mm
表面粗糙度/um
钻
0
18
——
铰
18
20
6.3
（4）、钻10×10.5的孔的加工余量及公差
工序名称
加工余量
工序尺寸及公差
钻
11
11
（5）、钻、铰Φ18孔的加工余量及公差
工序名称
加工余量/mm
工序尺寸及公差/mm
表面粗糙度/um
钻
18
10
——
铰
10
18
3.2
五、确定切削用量及基本时间
先确定背吃刀量，再确定进给量，最火确定切削速度。
5.1工序切削用量及基本时间的确定
1、本工序为粗铣底面，采用硬质合金端铣刀，铣刀直径200，宽度=45，齿数20。
根据《机械制造课程设计指南》表5-
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