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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 14
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：閥體的機(jī)械加工工藝規(guī)程及
Φ18H11孔的工藝設(shè)備
班 級： 機(jī)械05-6班
姓 名： 王傳齊
指導(dǎo)教師： 張興元
完成日期： 2008年7月1日
一、設(shè)計(jì)題目
閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ18H11孔的工藝裝備
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產(chǎn)類型:中批或大批大量生產(chǎn)
三、上交材料
(1) 被加工工件的零件圖 1張
(2) 毛坯圖 1張
(3) 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片(參附表1) 1張
(4) 與所設(shè)計(jì)夾具對應(yīng)那道工序的工序卡片 1張
(4) 夾具裝配圖 1張
(5) 夾具體零件圖 1張
(6) 課程設(shè)計(jì)說明書(5000～8000字) 1份
四、指導(dǎo)教師評語
成 績：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
閥體的機(jī)械加工及Φ18H11孔加工的工藝裝備設(shè)計(jì)。并繪制閥體的零件圖，毛坯圖，夾具裝配圖和夾具零件圖，填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片和工序卡片。并編寫設(shè)計(jì)說明書。
閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備事通過對閥體零件工藝問題的理解分析，完成工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)。次設(shè)計(jì)為閥體零件工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)提供了方法，改進(jìn)了以往設(shè)計(jì)的不足，提高了勞動生產(chǎn)率。對于閥體零件的生產(chǎn)具有很重要的意義。
Abstract
The machine of valve body process and the Φ 18 H11 the bore process of craft material design.Combine draw the spare parts diagram of valve body, semi-finished product diagram, the tongs assemble diagram and tongs spare parts diagram and fill in a machine to process the comprehensive card of the craft process and work preface card.Combine write design manual.
The machine of valve body spare parts process craft regulations and craft material matter to pass the comprehension toward the valve body spare parts craft problem analysis, completion craft regulations of design and tongs of design.The time design was regulations and tongs of the valve body spare parts craft design to provide a method, improvement former design of shortage, exaltation labor rate of production.Have very important meaning to the produce of valve body spare parts.
目 錄
序言…………………………………………………………… 1
1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………… 2
1.1零件的工藝分析………………………………………… 2
1.2零件的生產(chǎn)類型 …………………………………………2
2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 …………………3
2.1選擇毛坯 …………………………………………………3
2.2確定機(jī)械加工余量 ………………………………………3
2.3確定毛坯尺寸 ……………………………………………3
2.4設(shè)計(jì)毛坯 …………………………………………………3
3選擇加工方法，制定工藝路線…………………………… 4
3.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………… 4
3.2零件表面加工方法的選擇……………………………… 4
3.3制定工藝路線…………………………………………… 5
4工序設(shè)計(jì)…………………………………………………… 7
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備……………………………… 7
4.2確定工序尺寸（工序Ⅸ）……………………………… 8
5確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅸ）…………………… 9
5.1切削用量的計(jì)算………………………………………… 9
5.2基本時(shí)間tm的計(jì)算………………………………………9
5.3輔助時(shí)間的計(jì)算…………………………………………10
5.4其他時(shí)間的計(jì)算…………………………………………10
5.5單件時(shí)間的計(jì)算…………………………………………10
6夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………11
6.1定位方案…………………………………………………11
6.2定位誤差分析及計(jì)算……………………………………11
6.3夾緊機(jī)構(gòu)…………………………………………………11
6.4導(dǎo)向裝置…………………………………………………11
6.5夾具與機(jī)床連接元件……………………………………11
6.6夾具體……………………………………………………11
7設(shè)計(jì)體會……………………………………………………12
8體會與展望…………………………………………………13
參考文獻(xiàn)………………………………………………………14
序言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。通過這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊、和國家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題，鞏固和加深了所學(xué)到的東西。并在設(shè)計(jì)過程中，學(xué)到了很多課堂上沒有學(xué)到的東西
由于所學(xué)知識所限，缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中還有許多不足的地方，希望各位老師多加指正。
1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1零件的工藝分析
通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是調(diào)速杠桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1.左右端面的粗糙度為25，基本尺寸75mm。階梯孔φ50的粗糙度為12.5，階梯面粗糙度為12.5，孔φ35孔的粗糙度為12.5，孔φ20的粗糙度為12.5，接替面的粗糙度為12.5，孔φ28.5的粗糙度為12.5，階梯面度為12.5。
2.上端面的粗糙度位25，階梯面的粗糙度為25?？爪?6的粗糙度為25。螺紋孔M24，孔φ24.3的粗糙度為25，孔φ22的粗糙度位12.5，階梯棉的粗糙度為12.5，孔φ18的粗糙度為6.3，對于基準(zhǔn)A有垂直度0.06的要求。
3.根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面，上述各表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。
1.2零件的生產(chǎn)類型
大批量生產(chǎn)。
2選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖
2.1選擇毛坯
閥體的件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批產(chǎn)，為使零件有比較高的生產(chǎn)率比較高的精度、表面質(zhì)量和機(jī)械性能，所以采用機(jī)器造型。
2.2確定機(jī)械加工余量
根據(jù)鑄件零件尺寸、表面粗糙度，可查表確定加工余量。
2.3確定毛坯尺寸
將零件尺寸，和上一步確定的機(jī)械加工余量相加，所得到的尺寸就是毛坯的尺寸。
3選擇加工方法，制定工藝路線
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)的選擇
定位的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。現(xiàn)以零件的側(cè)面為主要的定位粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇零件階梯通孔的軸線作為定位基準(zhǔn)。
3.2零件表面加工方法的選擇
（1）粗銑左右端面 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra25μm。
（2）粗鏜?35mm的孔 公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra12.5μm。
（3）粗銑?35mm孔的右端面, 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra12.5μm。
（4）粗鏜?43mm的孔 未注公差尺寸，公差等級按IT14。
（5）粗鏜?50mm的孔 表面粗糙度為Ra12.5μm。
（6）粗銑?50mm孔的右端面 公差等級為IT12，面粗糙度為Ra12.5μm。
（7）鉆?20mm的孔 公差等級為IT14，表面粗糙度為Ra25μm。
（8）粗鏜?28.5mm的孔 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra12.5μm，需粗鏜即可。
（9）粗銑?28.5mm孔的左端面 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra12.5μm，粗銑即可。
（10）粗銑閥體上端面 公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra25μm，粗銑。
（11）鉆、鏜?18mm的孔 公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra6.3μm
(12) 粗鏜?22mm的孔 公差等級為IT11，表面粗糙度為Ra6.3μm
(13) 粗鏜?24.3mm的孔 公差等級為IT14，表面粗糙度為Ra12.5μm
(14) 粗鏜?26mm的孔 公差等級為IT14，表面粗糙度為Ra25μm
(15) 粗銑上端臺階面 公差等級為IT14，表面粗糙度為Ra25μm
(16) 粗銑?26mm孔的下端面 公差等級為IT14，表面粗糙度為Ra25μm
(17) 粗銑?22mm孔的下端面, 公差等級為IT11，表面粗糙度為
Ra12.5μm。
（18）攻螺紋M24和4-M12×1.25-8H9H。
3.3制定工藝路線
工序Ⅰ 粗銑閥體左右端面
工序Ⅱ粗鏜?35mm的孔
工序Ⅲ粗銑?35mm孔的右端面
工序Ⅳ粗鏜?43mm的孔
工序Ⅴ粗鏜?50mm的孔
工序Ⅵ粗銑?50mm孔的右端面
工序Ⅶ鉆?20mm的孔
工序Ⅷ粗鏜?28.5mm的孔
工序Ⅸ粗銑?28.5mm孔的左端面
工序Ⅹ粗銑閥體上端面
工序Ⅺ鉆、鏜?18mm的孔
工序Ⅻ粗鏜?22mm的孔
工序XIII粗鏜?24.3mm的孔
工序XIV粗鏜?26mm的孔
工序XV粗銑上端臺階面
工序XVI粗銑?26mm孔的下端面
工序XVII粗銑?22mm孔的下端面,
工序XVIII攻螺紋M24和4-M12×1.25-8H9H
工序XIX清洗
工序XX終檢
4工序設(shè)計(jì)
4.1選擇加工設(shè)備與工藝裝備
表4-1閥體工藝路線及設(shè)備，工裝的選用表
工
序
號
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
工 藝 裝 備
1
粗銑閥體左右兩個(gè)端面，Ra25μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
2
粗鏜?35mm的孔,Ra12.5μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
3
粗銑?35孔的右端面Ra12.5μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
4
粗鏜?43的孔
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
5
粗鏜?50的孔,Ra12.5μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
6
粗?50孔的右端面,Ra12.5μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
7
鉆?20的孔,Ra25μm
鉆床
鉆頭、游標(biāo)卡尺、專用夾具
8
粗鏜?28.5的孔,Ra12.5μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
9
?28.5孔的左端面,Ra12.5μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
10
粗銑閥體上端面,Ra25μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
11
鉆、鏜?18的孔,Ra25μm
鉆床
鉆頭、游標(biāo)卡尺、專用夾具
12
粗鏜?22的孔,Ra6.3μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
13
粗鏜?24.3的孔,Ra12.5μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
14
粗鏜?26的孔,Ra25μm
鏜床
鏜刀、卡尺、塞規(guī)
15
粗銑上端臺階面,Ra12.5μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
16
粗銑?26孔的下端面,Ra25μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
17
粗?22孔的下端面,Ra12.5μm
X62臥式銑床銑床
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
18
攻螺紋M24
Z525組合鉆床
專用攻螺紋夾具
19
攻螺紋4-M12×1.25-8H9H
Z525組合鉆床
專用攻螺紋夾具
20
清洗
21
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
4.2確定工序尺寸（工序Ⅺ）
（1）確定加工方案：由表可查得，孔的基本尺寸為Φ18mm。其公差等級為IT11，在查表可得確定其加工方案為鉆-擴(kuò)。
（2）用查表法確定加工余量。查表可知，對于大批量生產(chǎn)砂型鑄造機(jī)器造型，可以取公差等級為IT12，加工余量等級為H級。查表得到毛坯每側(cè)的加工余量為0.7mm，查表得到：
Z（拉）=0.5mm
Z（鉆）=1mm
（3）計(jì)算各基本尺寸。擴(kuò)孔后的基本尺寸為Φ18mm。（設(shè)計(jì)尺寸）其他的工序尺寸為：
鉆：18-1=17mm
毛坯為實(shí)心
（4）確定工序尺寸公差及偏差。
擴(kuò)：IT11 尺寸公差為0.11
鉆：IT12 尺寸公差為0.18
毛坯：CT12 實(shí)心
工序尺寸按如體原則標(biāo)注，擴(kuò)：18+0.0.1100 鉆：17+0.1800 毛坯為實(shí)心。
5確定切削用量及基本時(shí)間（工序Ⅺ）
5.1切削用量的計(jì)算
（1）鉆孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=17mm。
②進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。
③切削速度的計(jì)算 由表，按工件材料為30鋼的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=412r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=545r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nΠd/1000=29.1m/min.
(2)擴(kuò)孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=1mm。
②進(jìn)給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.50mm/r。
③切削速度的計(jì)算 由表，切削速度v可取為56.5/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=1008 r/min,參照表所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=1360 r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nΠd/1000=76.9m/min.
5.2基本時(shí)間tm的計(jì)算
（1）鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=34.5mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（17mm/2）×cot54°+1mm=7.2mm;f= 0.2mm/r;n= 545r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=(34.5mm+1mm+7.2mm)/(0.2mm/r×545r/min)= 0.16min=23.5s。
（2）擴(kuò)孔工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時(shí)間。l1、l2由表按kr=15°、ap=(D-d)/2=(18mm-17mm)/2=0.5mm的條件查得l1=1mm；l2=3mm；而l=34.5mm；f=0.5mm/r; n=272r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時(shí)間tt=（34.5mm+1mm+3mm）/（0.5mm/r×1360r/min）=0.02min=3.4s。
5.3輔助時(shí)間的計(jì)算
鉆孔工步的輔助時(shí)間：tf =0.15x9.6=1.44s
擴(kuò)孔工步的輔助時(shí)間：tf =0.15x.12=0.18s
5.4其他時(shí)間計(jì)算
鉆孔工步的其他時(shí)間：tb+ tx=%6x(23.5s+3.5s)=1.62s
擴(kuò)孔工步的其他時(shí)間：tb+ tx=%6x(3.4s+0.5s)=0.24s
5.5單件時(shí)間的計(jì)算
鉆孔公布：tdj鉆=23.4s+3.5s+1.62s=28.52s
擴(kuò)孔工步：tdj擴(kuò)=3.4s+0.5s+0.24s=4.14s
單件時(shí)間：tdj=28.52s+4.14s=32.66s
6夾具設(shè)計(jì)
6.1定位方案
工件以Φ43孔的軸線為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷組合定位方案，工件在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制工件的3個(gè)自由度、短圓柱銷限制2個(gè)自由度，一共限制了五個(gè)自由度。在定位平面上加一個(gè)圓柱銷來限制工件X方向上轉(zhuǎn)動的自由度，這樣六個(gè)自由度都被限制了。
6.2定位誤差的分析與計(jì)算
定位誤差分為基準(zhǔn)不重合誤差和基本位移誤差。在本工序中，采用面和銷的定位方案，故定位基準(zhǔn)為工件的左端面。工序基準(zhǔn)也為工件的左端面，所以基準(zhǔn)重合，不存在基準(zhǔn)不重合誤差。由于本加工方案中，定位平面做的比較平整，故在同一批零件中不存在基準(zhǔn)位移誤差。所以本工序的定位方案的定位誤差為0。
6.3夾緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動夾緊可以滿足。采用鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰螺母實(shí)現(xiàn)對工件的上表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計(jì)算。
6.4導(dǎo)向裝置
采用鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=32mm，排削間隙h=15mm.
6.5夾具與機(jī)床連接元件
在夾具體上設(shè)計(jì)座耳，用T形螺栓固定。
6.6夾具體
由于被加工零件的孔有垂直度要求，所以定位平面與定位圓柱銷在安裝時(shí)垂直度在Φ43范圍內(nèi)允差0.02mm.
7方案綜合評價(jià)及結(jié)論
這個(gè)方案，通過一面兩銷定位，單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)帶動活塊做軸向運(yùn)動。比較簡單實(shí)用，可以較好的實(shí)現(xiàn)夾具功用，這種方案，定位誤差小。滿足零件的加工要求，但由于是手動夾具機(jī)構(gòu)，會生產(chǎn)效率有一定影響。
8體會與展望
這是上大學(xué)以來第一次做機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)，機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的實(shí)用性很強(qiáng)，極大的考察了我們的實(shí)踐能力，在這次設(shè)計(jì)中，開始的階段是最困難的，不知道從哪些方面下手，遇到了很多困難，但是。就是在這種困難之中，自己反復(fù)的查閱資料，認(rèn)真的思考，和及時(shí)的答疑，自己漸漸的有了思路。在設(shè)計(jì)過程中，明確了設(shè)計(jì)目的，綜合應(yīng)用了所學(xué)專業(yè)知識,培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實(shí)際結(jié)合起來,完成了作品。這次課程設(shè)計(jì)使我們看的設(shè)計(jì)人員的艱辛,但是相信自己的努力，一切困難都可以解決。這次設(shè)計(jì)為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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