阀体的加工工艺.docx
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阀体的加工工艺
1引言
1.1本课题的意义
机械工业是国民经济的根底产业，工艺是机械工业的根底工作。
制造技术是一个永久的主题，是设想、概念、科学、技术物化的根底与手段，是国家经济与国防的表达，也是国家国家工业化的关键。
工业技术是制造技术的重要局部，也是最有活力的局部。
产品从设计到现实必须通过加工才能完成，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可能性往往受到工艺的制约，同样设计可以通过不同的工艺来实现，工艺不同，所需的加工设备工艺装备也就不同，其质量和消费也就有差异。
机床夹具是机械制造行业中不可或缺的重要工艺装备，可以保证机械加工质量，进步消费效率，降低消费本钱，减轻劳动强度，实现消费过程自动化，使用专用夹具还可以改变原机床的用处和扩大机床的使用范围，所以夹具在机械加工中发挥着重要的作用，大量专用机床夹具的采用为大批量的消费提供了必要的条件。
因此，好的夹具设计可以进步产品劳动消费率，保证和进步加工精度，降低消费本钱等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下进步效率、降低本钱。
当今剧烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。
所以对机械的加工工艺及夹具设计具有非常重要的意义。
本次设计主要是阀体加工工艺和钻模的设计，从实际消费要求出发，突出实际应用，并以相关理论知识为纽带，严密联络消费具有很强的实用性。
1.2我国机械工艺开展现状
我国的现代制造技术主要沿着“广义制造〞〔或称“大制造〞〕的方向开展，详细的开展方向可以归纳为4个方面和多个大工程。
这4个方面表达为现代设计的技术、现代成形和改性的技术、现代加工的技术、制造系统和管理的技术，大工程那么包括反求分层制造技术、微纳米技术、中尺度制造技术、极限制造技术、高速加工技术、外表工程技术、质量控制工程、虚拟制造、智能制造、协同制造、绿色制造和共生制造等。
当前，我国工艺开展的重点是并行设计、创新设计、改性技术与现代成形、材料成形过程仿真和优化等。
自动化制造单元在机械制造工艺领域已经逐渐得到广泛应用，其主要特征就是利
用多台或者单台加工机器、数控机床等进展多种产品的加工，因此可以看成是一种小型化的较为灵敏的自动系统。
这是机械制造中自动化消费与本钱互相配合作用下的产物，其最大的优势就是可以进步消费效率从而降低消费本钱。
机械制造中的自动化系统由多个自动化数控机床构成，在统一的计算机体系之下承受控制，进而形成一个简单的加工性的流水线，具有很强的实用性，在我国的企业中得到广泛应用。
该系统中自动化制造和分散控制是主导，具有消费线自动化的特点，已经在很多技术领域广为使用。
1.3机械制造工艺的开展趋势
在机械制造工艺不断开展的今天，其在国内外表现出全球化、自动化、环保化、虚拟化、网络化等开展趋势，下面我们就其中几个方面作个简单讨论。
〔1〕全球化：
机械制造业的国内、国际市场竞争越来越剧烈，不少企业，甚至包括知名企业，在无情的竞争中落败，倒闭的倒闭，被兼并的被兼并，不少暂时还得以在国内市场立足的知名企业只能另辟蹊径，拓展新市场。
网络通讯技术的快速开展进一步推动了企业间既竞争又合作的开展趋势，它与剧烈的市场角逐互相作用，成为了制造业全球化的开展动力。
当然我们也需要明确，全球化机械制造的根底是技术网络化，是网络通讯技术的开展使得制造全球化得以完好实现。
〔2〕自动化：
自动化信息管理一直是机械制造工艺领域追求的终极目的，制造技术自动化可以进步产品的质量和消费率，同时又能降低本钱，减轻工人的劳动强度。
目前，制造技术自动化的研究方向主要是制造系统中的集成和系统技术、制造单元技术、人机一体化制造系统、工业机器人、制造过程的方案和调度、柔性制造技术以及适应现代化消费形式的制造环境等。
〔3〕网络化：
网络通讯技术的迅速开展和普及为企业消费、经营等活动带来了新的变革，零件制造、产品设计、产品销售与市场开拓都变得可以在异地甚至异国进展。
网络通讯技术的快速开展同时也加快了技术信息的交流，加强了产品开发的合作与经营管
理形式的学习，在一定程度上推动了企业向既竞争又合作的方向开展。
众所周知，现代机械制造技术突出表现为现代技术和工业创新的集成，它不仅是
国民经济的重要组成局部，也是衡量国家科技开展程度的重要标志，是国际间科技竞争的重点。
我们要抓住机遇，理解机械制造技术工艺的开展特点，把握现代机械制造技术的
开展趋势，紧跟开展先进制造技术的世界潮流，将开展现代机械制造工艺放在战略优先地位，尽快缩小与兴旺国家的差距，才能在全球化的剧烈竞争中立于不败之地。
2阀体的加工工艺设计
机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进展消费准备，方案调度，加工操作，平安消费，技术检测和健全劳动组织的重要根据，也是企业上品种，上质量，上程度，加速产品更新，进步经济效益的技术保证。
在实际消费中，由于零件的消费类型、材料、构造、形状、尺寸和技术要求等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工方法就能完成的，而是要经过一定的工艺过程才能完成其加工。
因此，不仅要根据零件的详细要求，结合现场的详细条件，对零件的各组成外表选择适宜的加工方法，还要合理地安排加工顺序，逐步地把零件加工出来。
2.1阀体的构造特点和技术要求
阀体是模铸件，根据要求主要是加工孔、底平面。
详细特点和技术要求如下：
Φ26的孔与Φ30孔中心轴线是一条
Φ18与Φ22的孔要有同轴度要求，且与Φ26与Φ30孔的轴线有垂直度要求
左右端面的八个Φ7孔同轴度位置，需设计一立轴回转分度钻床夹具。
④上下端面各有的两个Φ7的孔有同轴度要求
2.2阀体的材料、毛坯和热处理
毛坯材料：
HT150,可热处理强化。
毛坯的构造工艺要求：
毛坯的形状尺寸主要由零件组成表的形状、构造、尺寸及加工余量等因素确定，并尽量与零件相近，以到达减少机械加工的切削力，力求到达
少或无切削加工，但是，由于现有的毛坯制造技术及本钱的限制以及产品零件的加工精度和外表质量要求愈来愈高，所以毛坯某些外表须留一定的加工余量，以便通过机械加工到达零件的技术要求。
设计毛坯形状、尺寸还应考虑到：
各加工面的几何形状应尽量简单。
工艺基准以设计基准相一致。
便于装夹、加工和检查。
在确定毛坯时，要考虑经济性。
虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，进步材料的利用率，降低加工本钱，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造本钱。
因此，毛坯的种类形状及尺寸确实定一定要考虑零件本钱的问题但要保证零件的使用性能。
在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
2.3工艺过程设计中应考虑的主要问题
所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。
所选加工方法能确保加工面的几何形状精度，外表互相位置精度要求。
所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。
加工方法要与消费类型相适应。
所选加工方法企业现有设备条件和工人技术程度相适应。
按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段：
粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大局部多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。
粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以进步消费率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。
一般粗加工的公差等级为
，粗糙度为
。
半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要外表的精加工做好准备，保证适宜的加工余量。
半精加工的公差等级为
。
外表粗糙度为
。
精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及外表粗糙度,使各主要外表到达图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工外表损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于进步加工精度．精加工的加工精度一般为
，外表粗糙度为
确定加工方法以后，就按消费类型、零件的构造特点、技术要求和机床设备等详细消费条件确定工艺过程的工序数。
确定工序数的根本原那么：
工序分散原那么
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。
便于采用通用设备。
简单的机床工艺装备。
消费准备工作量少，产品更换容易。
对工人的技术要求程度不高。
但需要设备和工人数量多，消费面积大，工艺道路长，消费管理复杂。
工序集中原那么
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺道路，相应减少了操作工人数和消费面积，也简化了消费管理，在一次装夹中同时加工数个外表易于保证这些外表间的互相位置精度。
使用设备少，大量消费可采用高效率的专用机床，以进步消费率。
但采用复杂的专用设备和工艺装备，使本钱增高，调整维修费事，消费准备工作量大。
一般情况下，单件小批消费中，为简化消费管理，多将工序适当集中。
但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。
构造简单的专用机床和工夹具组织流水线消费。
零件的加工过程通常包括机械加工工序，热处理工序，以及辅助工序。
在安排加工顺序时常遵循以下原那么：
表2.2加工工序安排原那么
工序类别
工序
安排原那么
机械加工
1）对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准
2）按“先基准后其他〞的顺序，首先加工精基准
3）在重要外表加工前应对精基准进展修正
4）按“先主后次，先粗后精〞的顺序
5）对于与主要外表有位置精度要求的次要外表应安排在主要外表加工之后加工
辅助工序
中间检验
一般安排在粗加工全部完毕之后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后
2.4阀体的机械加工工艺过程分析
图2-1阀体零件图
由图2-1可知：
该零件为模铸件，材料为HT150。
要求加工同心孔，外表粗糙度
要求粗加工上下端面，外表粗糙度
。
要求粗加工左右端面，外表粗糙度
。
要求加工Φ18孔，Φ20孔，Φ22孔，Φ26孔
要求粗加工上下端面Φ7孔。
要求粗加工左右端面Φ7孔。
要求加工Φ36孔
由零件图分析知，该零件有铣削局部、钻孔局部。
在钻上加工深孔和同轴孔；铣削局部有粗加工平面；钻孔局部为在立式钻床上加工Φ7通孔。
阀体的毛坯图
拟定工艺道路是制定工艺过程的关键性的一步。
在拟定时应充分调查研究，多提几个方案，加以分析比拟确定一个最合理方案。
采用加工方法一般所能到达的公差等级和外表粗糙度以及需留的加工余量
表（参考参数）
加工外表
加工
方法
外表粗糙度Ra
表面光洁
度
公差
等级
公差
等级
加工
余量
说明
外
圆
粗车
半精车
精车
细车
粗磨
精磨
研磨
1~3
4~5
6~7
7~8
6~7
8~9
10~14
IT12~IT11
IT10~IT9
IT8~IT7
IT6~IT5
IT8~IT7
IT6~IT5
IT6~IT5
11~10
10~8
8~7
7~6
7
6
4~5
1~5
指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量
内
孔
钻孔
扩孔
粗镗
半精镗
精镗
细镗
粗铰
精铰
粗磨
精磨
研磨
25
1~3
4~5
2~4
5~6
6~7
9~10
5~6
6~7
6~7
910
10~14
IT13~IT11
I
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