阀体零件大批量生产机械加工工艺规程及夹具设计文档格式.docx

1、这次设计使我们能综合运用机械制造装备设计中的基本理论，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，设计了机床夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来的从事工作打下了良好的基础。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定的零件是容积式压缩机的阀体，如图1所示。它是将阀内介质压缩，一端连接压缩活塞，一端与输出口螺纹连接。通过阀体内的活塞的往复运动，压缩介质，产生压缩作用。2.零件的工艺分析通过对该零件的重新绘制，对零件进行分析，该零件属于类回转体零件，主体部分以中心轴为回转中心，但是在外圆上附有两个尺寸不同的凸台，二者轴线之间角

2、度为90度，回转中心在同一径向平面上。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，且粗糙度要求为3.2，要求高。零件两端的沉孔精度为11级。该零件属于类回转体的，两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，可采用镗削加工。大端的各个孔，位置分布均匀，且大端厚度不大，便于对空的加工。总的来说，该零件的工艺性较好。3.零件的生产类型根据设计要求可知：Q=8000件/年，且零件总体尺寸适中，为轻型零件，生产类型为成批生产。二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，

3、设计毛坯图1.选择毛坯根据零件图要求，零件材料为HT300，形状简单，故采用铸件毛坯。由于零件的生产类型为成批生产，故采用砂型铸件，效率高，同时保证了毛坯尺寸，便于加工。2.确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差根据金属加工工艺及工装设计第6页的表格内容，确定零件的公差等级CT为13级，加工余量等级MA为H级。根据表1-9，根据零件尺寸和精度等级，确定铸件毛坯的单边和双边毛坯加工余量。根据各加工表面的加工余量和零件尺寸，确定毛坯的尺寸。对于毛坯尺寸直径小于30mm的孔，在毛坯上应为实心。根据金属加工工艺及工装设计第6页表1-9，查得零件两端和孔为双边加工余量，而外圆上的两个凸台的高度均为单边加工余量

4、。根据零件尺寸，双边加工余量中，确定孔的每边加工余量为4.5mm，两端面每边加工余量为7mm，单边加工余量中，确定大小凸台高度方向的加工余量分别为6.5mm和4.5mm。零件其余部分无需加工，故无加工余量。综上所述，确定毛坯尺寸见表1，具体参见毛坯图附图。表1 阀体零件毛坯（铸件）尺寸零件尺寸（mm）单面加工余量（mm）毛坯尺寸（mm）233.57247.5604.55148H723954H745M60686.574.5M48365559.5M18414M83.设计毛坯图根据零件尺寸，确定外圆叫半径为3mm，内圆角半径为3mm，是圆角尺寸能保证各表面的加工余量。确定分模位置 零件为类回转体零件

5、，结构简单。为便于起模，分模位置选在零件的中心周线上，分型面为过零件轴心和大凸台轴线的面。热处理方式采用时效处理，消除毛坯内部应力，以保证加工精度。综上所述，具体毛坯见毛坯图附图。三、选择加工方法，制定工艺路线1.定位基准选择该零件为类回转类零件，故选择外圆为粗基准。由大端面和内腔孔轴线为设计基准，故遵循“基准重合”原则，采用大端面和内孔及端面的小孔为精基准。2.零件表面加工方法的选择（1）大端面 表面粗糙度要求高，尺寸较大，且为回转类，故采用车削加工，为保证精度要求，进行粗车和精车。（2）小端面 采用车削加工，外圆定位，为保证精度，进行粗车和精车。（3）两端面的沉孔 由于精度高，为10级精度

6、，尺寸适中，故采用车削，且为精车加工。（4）内腔各孔 内腔各孔精度高，为7级精度，尺寸适中，故采用精镗加工，保证精度。（5）凸台端面 采用车床加工，同时进行车螺纹，小凸台的螺纹孔直接打孔而成。 （6）大端面孔 进行钻削加工，在钻床上打孔，攻螺纹孔。 3.制定工艺路线 加工工艺路线为有端面至内腔，按照先加工基准面级先粗后精的原则，零件的加工工艺路线确定，具体工艺路线见附加工工级过程卡。 四、工序设计 工序一、二为大端面的加工和内腔的加工，工序三、四位小端面和内腔的加工，工序五、六为凸台的加工，工序七位凸台上孔的加工，工序八位大端面上孔的加工。 具体附卡的加工工艺过程卡和加工工序卡。 五、确定工序

7、内容工序卡一上的工序为加工大端面和内腔的加工。 1.加工机床的确定 根据零件的尺寸和加工精度的要求，确定车床加工采用车床C620-1。 2.加工刀具和夹具的确定 零件材料为HT300，故选用刀具材料为YG6刀具。 工步一 YG6 90端面车刀。 工步二 YG6 镗刀。 工步三 YG6 镗刀。3.确定切削用量 （1）背吃刀量大端面 由于粗加工余量为6mm，故背吃刀量选择为6/2=3mm。内孔60mm 粗加工余量为4.25mm，加工一次，故背吃刀量为4.25mm。内孔mm 粗加工余量为4.35mm，加工一次，故故背吃刀量为4.35mm。 （2）进给量f 根据机械制造技术基础课程设计附表4.12，附

8、表4.13，查得本工序中个工步进给量f。 工步一：粗车大端面 进给量f=1mm/r 工步二：粗镗内孔60mm 进给量f=0.5mm/r 工步三：粗镗内孔mm 进给量f=0.5mm/r （3）切削速度 根据机械制造技术基础课程设计附表4.12，根据工件材料、切削深度和进给量，初步确定各工步的切削速度。 工步一 =60m/min 工步二 =71m/min 工步三 根据公式n=，计算出初定的机床转速，然后根据所选机床的各级转速，确定各个工步的机床转速。 工步一 n=150r/min 工步二 n=380r/min 工步三 n=470r/min 根据确定的机床转速，根据公式V= 再次确定各个工步的精确切

9、削速度：=60.29m/min=70.40m/min 4.确定工时定额=+/500确定工件的工时定额。 其中计算出基本时间，然后根据一定得比例，分别计算出、各个参数。其中=（15%-20%）=（2%-7%）=（2%-4%）=（3%-5%） 根据以上公式，确定出各个工步的工时定额： 机动时间 辅助时间 综上所述，各个工步的工时定额如下：工步一 =86.4s工步二 =20.4s工步三 =20.4工序卡一各个主要参数确定，具体见附卡工序卡一。其他工序卡参数确定方法相同，不再详细列出，具体数据见附卡工序卡。六、夹具设计本夹具是工序五使用的加工大凸台内孔、端面和小凸台内孔、端面的车床专用夹具，在C620

10、-1车床上加工，进行精镗内孔、内槽，端面和倒角的加工。所设计的夹具装配图和零件图如附图所示。有关说明如下。（1）定位方案 工件以加工过的小端面为设计基准，故采用一面两孔定位，以小端面和内腔孔，其中小端面定位，消除3个自由度，以内腔孔定位消除2个自由度，以侧面大孔定位，消除1个自由度，共限制了6个自由度。（2）加紧机构 根据零件结构和定位方案，工件在夹具通过液压装置加紧即可满足要求。侧孔轴向右伸出顶紧工件，再用液压装置将孔的定位套模压紧工件的上表面即可。（3）夹具与机床的连接元件 全部采用螺栓连接，可保证机床的稳定情。（4）夹具体工件的定位元件与加紧元件由夹具体连接起来，保证了定位精度和加紧的可

11、靠性，实现全部功能。（5）使用说明安装工件时，松开勾形压板上的紧固螺母，压板上升，自动转过90度，此时放下零件，然后插入菱形定位销，保证定位，然后旋下螺母，使两个压板联动加紧。加工完一个凸台后，松开压板，拔下菱形定位销，使工件旋过90度，再次用菱形定位销定位，压紧压板，进行另一个凸台的加工。（6）机构特点该夹具结构简单，操作方便，联动加紧精度高，定位准确，加紧可靠。同时采用销定位，旋转定位准确，精度高。夹具结构紧凑，同时能够和机床紧凑连接，连接方便。七、设计小结经过了为时十天的课程设计，使我对一个零件从毛坯、工艺、工序到夹具的设计，经历了一个零件的设计的全部过程，从中学习了毛坯设计，工艺、工序设计的相关知识，实践了夹具的设计，使学到的理论知识得到了应用，体会到了一个机械设计师的工作过程，同时隐约体会到了一些将来参加工作的感觉。感谢在设计过程老师对我的指导和帮助，使我真正学到了很多，谢谢老师！八、参考文献黄健求 机械设计制造基础 北京 机械工业出版社陈立德. 机械制造技术基础课程设计. 北京：高等教育出版社 机械设计手册 夹具设计手册 夹具设计图册