课程设计油阀座零件工艺设计.docx

1、课程设计油阀座零件工艺设计油阀座零件工艺设计1、前言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，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，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。2、 对零件的分析2.1零件的作用 油阀座是凿岩机注油器

2、上的重要零件。左端通过Rc3/4与主机联接；右端以63mm外圆定位与油壶壳体相连，一管套穿过油壶壳体与24.5+0.13mm孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压作用下，油壶内油从2mm孔流至22mm孔与高压气体混合后成雾状从管道喷出。16H10孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。2.2零件的工艺分析由油阀座的零件图图1可知，此视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。其材料为ZG45。该材料机械性能优良，特别是韧性好，有较好的耐麿性、耐热性，适用于要求承受较大耐热性的零件。由于各需要加工的表面粗糙度都不是很高，一般经过一次粗加工就可以满足加工要求，而且零件较为简单，定位基准选择也比较容

3、易。该零件宽为1.1的退刀槽不是很好加工，需要用特殊的刀具。其余的主要要加工的就是孔，还比较简单，最重要的是在加工过程中一定要定好位，这样才能保证我们所要的精度。图13、 生产纲领与生产类型3.1生产纲领根据零件图图1，零件名称：油阀座。材料：ZG45，该产品批量生产200件，备品率5%，废品率1%，现制定该油阀座的机械加工工艺规程。该油阀座的实际生产纲领：N=Qn（1+）=2001（1+5%+1%）=212（件）式中 N零件的生产纲领（件年）； Q机器产品的批量生产的件数（台/年）； n每台产品中该零件的数量（件/台）； 备品百分率； 废品百分率；3.2确定生产类型油阀座的年产量度212件/

4、年，已知该产品属于轻型机械，根据表1.12生产类型与生产纲领关系（李益民机械制造工艺设计简明手册北京：机械工业出版社，1994），可确定其生产类型为中批生产。4、 选择毛坯选择毛胚应考虑的因素有：1) 零件的力学性能要求；2) 零件的结构形状和外廓尺寸3) 生产纲领和批量；4) 现场生产条件和发展；油阀座是一般普通加工零件，具有一定的强度和耐热性要求，该零件材料为铸钢（ZG 45）,轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属于中批生产，所以毛坯可采用铸造加工生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造应安排人工时效。铸件尺寸公差分为16级，由于是中批量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造

5、型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CT10级，选取铸件错箱值为1.0mm。该零件孔是后来加工出来的形状并不复杂，因此毛坯形状应尽可能与零件尺寸接近。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。5、 工艺过程设计5.1 定位基准的选择5.1.1一般原则 1）选最大尺寸的表面为安装面，选最长距离的表面为导向面，选最小尺寸的表面为支承面。 2）首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。 3）应尽量选择零件的主要表面为定位基准。 4）定位基准应有利于夹紧。5.1.2粗基准的选择原则 1）选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大的毛面做粗基准。 2）选重要表面为粗基准。 3）选不加工表面做粗基准。 4

6、）粗基准一般只能使用一次。5.1.3精基准的选择原则 1）基准重合原则 2）基准单一原则 3）互为基准原则 4）自为基准原则5.1.4精基准的选择本零件是带孔的油阀座，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体就是选 22孔及一端作为精基准。5.1.5粗基准的选择 由于孔作为精基准要先进行加工，因此应选外圆及一端面为粗基准。5.2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等，材料为45钢。参考有关手册的相关资料，其加工方法选择如下： （1） 端面：未注明公差等寸，表面粗糙度为 12.5m

7、，需要进行粗车。 （2） 63mm外圆面：未注明公差尺寸，根据GB180079规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为 12.5m，需要进行粗车。 （3） 22mm内孔：未注明公差寸，根据GB180079规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为 12.5m,故采用扩孔。 （4） 24.500.13 mm：公差等级为IT10，表面粗糙度为 12.5m，在上一步22mm内孔的基础上再进行扩孔就可以达到精度的要求。 （5） 2mm，3mm内孔：未注明公差尺寸，根据GB180079规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为25m，直接钻孔就可以了。 （6）5mm内孔：未注明公差尺寸，根据GB180079规定其

8、公差等级按IT14，表面粗糙度为12.5m，在上一步3mm内孔的基础上再进行扩孔就可以达到精度的要求。 （7）10.5mm内孔：未注明公差尺寸，根据GB180079规定其公差等级按IT14，表面粗糙度为12.5m，需要进行钻孔和镗孔。 （8）16H10：孔的公差等级为10，表面粗糙度为 3.2m，在10.5mm的基础上进行扩孔，再进行铰孔即可。 （10）16.800.24 mm的退刀槽：公差等级为IT11，表面粗糙度为 12.5m，直接用刀过上一刀即可。5.3 加工工艺路线此油阀座的加工工艺路线一般先加工外表面和端面。按照先加工基准面及先粗后精的原则，油阀座的加工可按下述工艺路线进行加工：工序

9、10：车。以63处外圆及端面进行定位，粗车另一端面。工序20：车。以32处外圆及端面进行定位，粗车另一端面，粗车63外圆保证长度55。工序30：车。以粗车后的32端面和粗车后的63mm外圆及端面进行定位，粗车直径为24的端面，保证至定位基准长度为39.6。工序40：钻。以粗车后的32外圆、端面和22孔定位，钻3通孔，保证长度22，钻5通孔，保证长度6，钻2通孔，保证长度14工序50：钻。以粗车后的32外圆、端面和22孔定位，钻孔2为通孔，至端面63于14，并焊封其孔口工序60: 钻。以粗车后的32外圆、端面和22孔定位，钻10.5工序70:钻。以粗车后的32外圆、端面和22孔定位，扩孔22工序

10、80：钻。以粗车后的32外圆、端面和22孔定位，在10.5孔的基础上扩孔16H10，保证26.60.11工序90：车。以粗车后的63外圆、端面和22孔定位，通孔攻螺纹Rc3/4，保证长度为20，并孔口倒角1*30，且32端面倒角1*45。工序100：镗。以粗车后的63外圆、端面和22孔定位，镗16.8+0.24，距24端面2.5，宽度为1.1工序110：铣以粗车后的24端面和22孔定位，使用专用夹具在24面上粗铣135的缺口，其深度为4，精铣缺口工序120：检验6 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯图6.1确定机械加工余量ZG45材料的油阀座加工余量，可根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业

11、出版社 哈尔滨工业大学 李益民主编）查出。直径方向单位加工余量为3mm，表面侧加工时以另外一侧为基准，所以单侧加工余量为3mm。（ZG45油阀座为中批生产，选用沙型机器，选型CT为810，MA为H，查成批和大量生产铸件机械加工余量等级表2.2-5，根据所确定CT为10，MA为H;查表2.2-4铸件加工余量可得）6.2确定毛坯尺寸本零件表面内孔表面所要求粗糙度都比较低，最高为Ra=3.2um，所以这些表面毛坯尺寸，只需将零件尺寸加上所查的余量即可，由于有的表面只需粗加工，可取所查数据中的最小值。对于表面经粗车和精车得到，可取所查数值的最大值。若有表面粗糙度较低，需要精加工才能得到的面时，这是所需

12、要的毛坯尺寸还要加上各精加工的加工余量。6.3设计毛坯图6.3.1 确定毛坯的尺寸公差（表1）（mm）：表1主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸表面轮廓尺寸632+267两端面553+361主轴孔226166.3.2确定毛坯尺寸的所允许的偏差（表2）（mm）表2铸件尺寸偏差根据322.6表2.2-1铸件尺寸公差数值613.2422.8673.26.4确定圆角半径 根据表2.2-9选圆角 砂型圆角计算公式 R=1/5 1/10（A+B)mm。取各铸件圆角半径 R=3mm以上所取的圆角半径数值能保证各表面的加工余量。6.5毛坯的热处理钢质油阀座经铸造后应安排退火，以消除残余的内应力，并使不均匀的金相组

13、织通过重新结晶而得到细化而均匀的组织，从而改善了加工性。图2所示为本零件的毛坯图：图27 工序设计7.1选择加工设备和工艺设备7.1.1选择机床由于生产类型为中批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床的传送均由人工完成。1.粗车63外圆和端面以及32、24端面工序步数不多，成批生产不要求较高的生产率，所以选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，而且精度要求不是太高，所以选用卧式车床就能满足要求，即选用最常用的CA6140型卧式车床即可。2.钻3mm通孔，保证长度22mm,钻5通孔

14、，保证长度6mm,钻2通孔，保证长度14mm选用 Z3025台式钻床。3.扩孔22mm选择组合机床4.钻10.5Z3025台式钻床。5.扩孔16H10,保证26.6+/_0.11，采用组合机床。6.镗16.80.24/0,距24面2.5,宽度为1.1钻2通孔,至端面63于14mm,并焊封其孔口，选用C6136。7.在24面上精铣135的缺口,其深度为4mm,精铣缺口，采用X62W万能铣床。71.2选择夹具 油阀座钻小孔、粗铣等工序需要选用专用夹具，其它各工序采用通用夹具即可，车削时采用三抓自定心卡盘。7.1.3 选择刀具 （1）在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质材料采用

15、YT类硬质合金，粗加工用YT5，半粗加工用YT15，为提高生产率和经济性，可选用转位车刀（GB5343.185， GB5343.285）。切槽刀宜选 用高速钢。 （2） 铣削加工，因为铣端面和平台缺口，所以根据加工表面特点和查表3.1-27选用端面铣刀（YT14）和直柄立铣刀 （3） 钻削加工时，由于工序分两步完成加工，所以要满足能钻至24.5mm的孔，可采用直柄麻花钻（GB1436-85)，尺寸参数为d=13.9 L=160 l=1087.1.4选择量具油阀座属于中批生产零件，因此选用量具时一般采用通用量具。选择量具的方法有两种：，一种是按计量具的不确定度来选择；二是按计算量具的测量方法及极限误差来选择。选择时，采用其一即可。7.1.4.1选择外圆加工面的量具 工序15中粗车外圆70