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遼寧工程技術(shù)大學課程設計 12
遼寧工程技術(shù)大學
課 程 設 計
題 目：設計“油閥座”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ16H10孔的工藝裝備
班 級： 機 械 05-6
姓 名： 陳 志 龍
指導教師： 張 興 元
完成日期： 2008.07.01
一、設計題目
設計“油閥座”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ16H10孔的工藝裝備
二、設計要求
設計的要求包括如下幾個部分：
1．繪制零件圖。 1張
2. 繪制零件毛坯圖。 1張
3．編制零件的機械加工工藝卡片。 1套
4．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
5．編寫課程設計說明書（約5000——8000字）。 1份
說明書主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)）
（1）．目錄
（2）．摘要（中外文對照的，各占一頁）
（3）．零件工藝性分析
（4）．機械加工工藝規(guī)程設計
（5）．指定工序的專用機床夾具設計
（6）．方案綜合評價與結(jié)論
（7）．體會與展望
（8）．參考文獻
列出參考文獻(包括書、期刊、報告等，15條以上)
三、上交材料
1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機械加工工藝過程卡片 1張
4.零件的機械加工工藝卡片 1張
5.夾具裝配圖
6.設計說明書 1份
四、進度安排
1.第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2.第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設計并編制出零件的機械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯
五、指導教師評語
成 績：
指導教師
日 期
摘 要
機械制造技術(shù)基礎課程設計是在完成生產(chǎn)實習的基礎上，并且學完了機械制造技術(shù)和大部分專業(yè)課之后進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。也是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習，
設計內(nèi)容：設計“油閥座”零件的機械加工工藝規(guī)程及加工φ16H10孔的工藝裝備，并繪制出支架零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書。
設計意義：通過該課程設計，將所學理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鍛煉了自己分析問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，提高了結(jié)構(gòu)設計能力，增強了專業(yè)技能，為今后的畢業(yè)設計及對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練，從而打下了良好的基礎。
Abstract
The machine manufacture technology base curriculum design is in completes the production practice in the foundation, after and study machine manufacture technology and majority of professional courses carries on a practical teaching link.Also is we in carries on before the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive review,
The design “the oil valve seat” components machine-finishing technological process and the processing φ16H10 hole craft equipment, and draws up the support detail drawing, the semifinished materials chart, the jig assembly drawing, the filling in process chart, the establishment curriculum designs the instruction booklet.
Design significance: Designs through this curriculum, will study the theory and the production practice unifies, understood and knew the common machine part the production technological process, exercised own to analyze the question, to find the problem, solved the question ability, sharpened the structural design ability, strengthened the specialized skill, for the next graduation project and the work which future will be engaged in to oneself has carried on an adaptability training, thus has built the good foundation.
目 錄
一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………………… 1
1.1零件的工藝分析……………………………………………… 1
1.2零件的生產(chǎn)類型 ………………………………………………1
二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖 …………………………2
2.1選擇毛坯 ………………………………………………………2
2.2確定機械加工余量 ……………………………………………2
2.3確定毛坯尺寸 …………………………………………………2
2.4設計毛坯 ………………………………………………………2
三、選擇加工方法，制定工藝路線…………………………………… 3
3.1定位基準的選擇……………………………………………… 3
3.2零件表面加工方法的選擇…………………………………… 3
3.3制定工藝路線………………………………………………… 3
四、工序設計…………………………………………………………… 5
4.1選擇加工設備與工藝裝備…………………………………… 5
4.2確定工序尺寸（工序11）…………………………………… 6
五、確定切削用量及基本時間（工序11）……………………………9
5.1切削用量的計算……………………………………………… 7
5.2基本時間tm的計算……………………………………………7
六、夾具設計…………………………………………………………… 9
6.1定位方案……………………………………………………… 9
6.2夾緊機構(gòu)……………………………………………………… 9
6.3導向元件……………………………………………………… 9
6.4夾具與機床連接元件………………………………………… 9
6.5夾具體…………………………………………………………10
七、設計體會……………………………………………………………11
參考文獻……………………………………………………………… 12
一、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。該零件為鑄件，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。以下是油閥座需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
1.孔φ16H10,深26.6，上下偏差為+0.1，-0.1，粗糙度為3.2。
2.孔φ24.5上偏差0.13。
3.孔φ2，粗糙度為2.5。
4.孔φ2，粗糙度為2.5。
5.螺紋孔倒角粗糙度為3.2。
6.其余外圓表面，端面均為不去除材料直接鑄得。
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，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
該零件的機構(gòu)尺寸較小，屬于輕型零件，產(chǎn)量50000件/年，屬于大批量生產(chǎn)。
二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖
2.1選擇毛坯
該零件材料為ZG45，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過加工余量決定。
2.2確定機械加工余量
根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復雜系數(shù)查表得，單邊余量在厚度方向為1.4mm，水平方向亦為1.4mm。鑄件孔的單面余量查表得1.2mm.端面的余量為1.6 mm.
2.3確定毛坯尺寸
毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可。
2.4設計毛坯
（1）確定圓角半徑
查表得：
外圓角半徑 r=3mm
內(nèi)圓角半徑 R=6mm
（2）確定拔模斜度
查表得：
拔模斜度為：3°～5°。
三、選擇加工方法，制定工藝路線
3.1定位基準的選擇
粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應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?，F(xiàn)以零件的左端面面為主要的定位粗基準。
精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以Φ22孔為精基準。
3.2零件表面加工方法的選擇
（1）上端面為主要加工的孔的端面，孔上有以槽因此需要精銑。
（2）Φ63外圓面為未注公差尺寸，需進行粗車。
（3）右端面為未注公差尺寸，但需要加工精基準需進行半精銑。
（4）下端面為未注公差尺寸，粗銑即可。
（5）Φ24，Φ22通孔，上偏差為0.13需要半精擴。
（6）螺紋孔表面粗糙度為Ra3.2，半精攻即可。
（7）Φ16H10半圓孔公差等級為H10，表面粗糙度為Ra3.2，需鉆-鉸。
（8）Φ2的孔粗糙度為Ra2.5需鉆-鉸。
（8）Φ5，Φ的孔粗糙度為Ra2.5鉆-鉸。
3.3制定工藝路線
工序1：粗銑閥體上、下、右三個端面。
工序2：半精銑?24孔的右端面。
工序3：鉆?3。
工序4：?5的孔。
工序5：擴?22 。
工序6：?24的孔。
工序7：鉆、擴?2的孔。
工序8：車?63外圓。
工序9：半精銑，精銑?16孔的上端面。
工序10：鉆、擴?10.5的孔。
工序11：鉆，鉸?16mm的孔。
工序12：銑2.5的槽。
工序13：攻錐螺紋。，
工序14：車螺紋內(nèi)倒角。
工序15：鉆、鉸?2的孔。
工序16：清洗。
工序17：終檢。
四、工序設計
4.1 選擇加工設備與工藝裝備
在中批量生產(chǎn)的條件下，可以選用高效的專用設備和組合機床，也可以選用通用設備。根據(jù)本零件加工的工序特點和工序安排，選用如下表所列的加工設備和工藝設備：
工序號
設備
工 藝 裝 備
1
X52K
銑刀、游標卡尺、專用夾具
2
X52K
銑刀、游標卡尺、專用夾具
3
Z3025
鉆頭、鉸刀、游標卡尺、專用夾具
4
Z3025
鉆頭、游標卡尺、專用夾具
5
Z3025
擴孔鉆、卡尺、塞規(guī)
6
Z3025
擴孔鉆、卡尺、塞規(guī)
7
Z3025
鉆頭、游標卡尺、專用夾具
8
CA6140
車刀、卡尺、專用夾具
9
X52K
銑刀、游標卡尺、專用夾具
10
Z3025
鉆頭、鉸刀、卡尺、塞規(guī)
11
Z3025
鉆頭、鉸刀、游標卡尺、專用夾具
12
X52K
銑刀、游標卡尺、專用夾具
13
Z3025
專用攻螺紋夾具
14
CA6140
車刀、卡尺、專用夾具
15
Z3025
鉆頭、游標卡尺、鉸刀、專用夾具
16
清洗機
17
終檢
4.2確定工序尺寸（工序11）
由表可查得，Φ15mm的孔鉆孔余量Z鉆=0.85mm，粗鉸余量Z=0.10 mm。查表可依次確定各工步尺寸的加工精度等級為粗鉸：IT10；鉆：IT12；根據(jù)上述結(jié)果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，粗鉸：0.084；鉆：0.210mm。
綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為鉆孔：Φ15+0.2100mm粗鉸：Φ15.95+0.0840mm。
五、確定切削用量及基本時間（工序11）
5.1切削用量的計算
（1）鉆孔工步
①被吃刀量的確定 取ap=15.85mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.2mm/r。
③切削速度的計算 由表，按工件材料為ZG45的條件選取，切削速度v可取為25m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=497r/min,參照表所列Z3205 型搖臂鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=630/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際鉆削速度v=nΠd/1000=31.65m/min.
(2)粗鉸工步
①背吃刀量的確定 取ap=0.10mm。
②進給量的確定 由表，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。
③切削速度的計算 由表，切削速度v可取為4m/min。由公式n=1000v/Πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=79.6 r/min,參照表所列Z3205型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=125r/min.再將此轉(zhuǎn)速代入公式，可求出該工序的實際切削速度v=nΠd/1000=6.82m/min.
5.2基本時間tm的計算
（1）鉆孔工步 根據(jù)表，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=26.6mm;l2=1mm;l1=(D/2)×cotkr+(1～2)=（26.6mm/2）×cot54°+1mm=10.6mm;f= 0.4mm/r;n= 630r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(26.6mm+1mm+10.6mm)/(0.4mm/r×630r/min)=0.15min=9.1s。
（2） 粗鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表按kr=15°、ap=D-d =15.95mm-15.85mm=0.10mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=26.6mm；f=0.4mm/r; n=125r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（26.6mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r×125r/min）=0.52min=31s。
六、夾具設計
6.1定位方案
工件以孔24為定位基準，采用定位平面和定位銷，定位擋銷組合定位方案，在定位平面及定位銷的圓柱面上定位，其中平面限制3個自由度、定位銷限制2個自由度，共限制了五個自由度。然后增加一個擋銷來限制旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個自由度都被限制了。
6.2夾緊機構(gòu)
根據(jù)零件形狀要求，運用鉸鏈加緊機構(gòu)進行夾緊。通過固定手柄壓緊螺釘及光面壓塊實現(xiàn)對工件的上表面夾緊。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。通過旋轉(zhuǎn)固定手柄實現(xiàn)對工件表面夾緊，由于夾緊力與鉆孔時產(chǎn)生的力方向垂直，所以需要對夾緊力進行計算。
應用下面的公式進行計算：
其中：--摩擦系數(shù)只在夾緊機構(gòu)有足夠剛性才考慮。
K—安全系數(shù)，精加工時取1.5～2。
F—切屑力。
其中：--切屑條件修正系數(shù)。
A—單位切屑面積。夾緊力的計算。
6.3導向裝置
采用可換鉆套作為導向裝置，選用GB/T699-1999。鉆套高度H=37mm，排削間隙h=15mm。
6.4夾具與機床連接元件
在夾具體上設計座耳，用T形螺栓固定。
6.5夾具體
七、設計體會
通過這次設計.我綜合應用了所學專業(yè)知識, 了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學過的技術(shù)基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結(jié)合起來.在設計過程中,我遇到了很多的困難,出現(xiàn)過很多的錯誤,在同學老師的幫助下加上自己努力得到解決。經(jīng)過這次課程設計,我有了更充分的自信.同時通過這次設計為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。
參考文獻
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