机械制造技术课程设计-回油阀阀体加工工艺及其扩φ40孔夹具设计.docx

学院（系）：专业：学生姓名：学号：指导老师:评阅老师:完成日期:摘要本次设计的主要内容是回油阀阀体的加工工艺和夹具设计。首先按照机械加工工艺规程的要求，在给定的生产条件下，通过对定位基准、加工方法、加工阶段、加工顺序、工序集中与分散的分析，确定了阀体的加工工艺路线。紧接着遵循夹具设计的理论方法，结合回油阀阀体的尺寸、形状、加工要求等，分别设计了铳左端面和扩40un孔的专用夹具各一套。在制定夹具结构方案的过程中，对有关定位原件、夹紧方式的结构以及夹具体总体布局方面的几个不同方案经过仔细地分析与比较，最终确定了较为合理且实用的方案。扩中40mm孔加工夹具采用3、2、1六点定位，用单螺旋夹紧机构夹紧。通过此方案可以在零件安放容易的条件下使各加工表面的定位准确、夹具的操作容易，可以保证零件的加工精度。关键词：阀体，加工工艺，夹具设计，定位误差Processingtechno1ogyofVa1veBodyforOi1ReturnVa1veandDesignofExpanding40Ho1derAbstractThemaincontentofthisgraduationdesignisthereturnva1veva1vebodyprocessingtechno1ogyandfixturedesign.First,accordingtotherequirementsofthemachiningprocess,theprocessingrouteoftheva1vebodyisdeterminedbytheana1ysisofthepositioningdatum,theprocessingmethod,theprocessingstage,theprocessingsequence,theprocessconcentrationandthedispersionunderthegivenproductionconditions.Fo11owedbyfo11owthefixturedesignofthetheoretica1method,combinedwiththereturnva1veva1vebodysize,shape,processingrequirements,respective1y,designedthe1eftendofthemi11ingandexpansion40mmho1esetofspecia1fixture.Intheprocessofformu1atingthefixturestructure,severa1differentschemesconcerningthepositioningoftheorigina1,thestructureofthec1ampingmethodandtheovera111ayoutofthec1ampingbodyarecarefu11yana1yzedandcompared,andthemorereasonab1eandpractica1schemeisfina11ydetermined.Mi11ingthe1eftsideofthefixturewiththesurfacepositioning,withascrewp1atec1ampingmechanismc1amping;expansion40mmho1emachiningfixturewith3,2,1six-pointpositioning,withasing1escrewc1ampingmechanismc1amping.Throughthisprogramcanbeeasi1yp1acedinthepartsundertheconditionsofthepositioningoftheprocessingofthesurfaceaccuracy,easyoperationofthefixture,partscanensuretheaccuracyofprocessing.Keywords：va1vebody,processingtechno1ogy,fixturedesign,positioningerror目录摘要IAbstractI11 .序言-1-2 .回油阀阀体的分析-2-2.1 回油阀阀体的作用-2-2.2 回油阀阀体的加工工艺分析-2-2.3 回油阀阀体的生产类型-3-2.4 毛坯的选择-3-3 .工艺规程设计-4-1 .1确定各表面的加工方案-4-3 .2确定定位基准-4-3. 2.1粗基准的选择-4-4. 2.2精基准的选择-5-33工艺路线的拟定-5-5. 3.1加工阶段的划分-5-6. 3.2工序的集中与分散-5-7. 3.3工艺路线的确定-6-3.4 阀体的加工余的确定-7-3.5 确定切削用及基本工时-8-4.扩40mm孔专用夹具设计-22-1. 1钻床夹具的描述-22-4. 2定位基准、定位元件、夹紧元件的选择-22-5. 3切削力和夹紧力的分析计算-22-6. 4误差分析与计算-23-7. 5夹具设计及操作的筒要说明-24-设计总结-25-参考文献-26-附录-28-致谢-29-1.序言本次设计是对所学内容的综合运用，我进行的是对回油阀阀体加工工艺和铳左端面、扩孔夹具设计，首先要分析零件的几何构造、尺寸及其技术要求，编制加工工艺规程。查找各种工艺手册和文献，为各加工工序选择合适的机床、刀具及切削用量，并计算其加工工时。用来指导毛坯的加工。然后对各工序进行夹具设计，要根据零件构造和尺寸选择合理的定位基准、定位元件和夹紧元件，再对夹具定位进行分析计算，对切削力和夹紧力分析计算，对夹具的合理与否进行改进。最终完成对加工工艺文件的编制和夹具装配图的绘制。这次设计，是一次挑战，也是一次进步，我们可能会遇到许多的问题，但我们不会逃避，而是勇于战胜、克服困难，然后解决问题，锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为以后参加工作打下良好的基础。2 .回油阀阀体的分析1 .1回油阀阀体的作用回油阀是一种比较常见的阀门，其启闭件是扳手，扳手的运动方向与流体方向相垂直，回油阀不仅能作全开和全关，还能作调节和节流。回油阀阀体是阀结构中的重要组成部分，介质从阀体内通道流过，阀体内装有阀座密封圈，扳手合适扳动时阀关闭，介质不能流通，扳手转动合适角度时，阀门开启，介质流通。2 .2回油阀阀体的加工工艺分析通过分析零件图，两侧法兰端面具有连接密封的作用，两侧法兰端面件的距离为18OnIm,表面粗糙度要求为Ra12.5；上下法兰两端面与阀盖相配合，40mm图2.1回油阀阀体的零件图阀座孔要与阀座相配合，上下法兰两端面和阀座孔的粗糙度要求为Ra12.5;两侧法兰4×16mm孔的粗糙度要求为Ra12.5,；加工上下法兰4×12螺纹孔;以中56H7作为主要加工面，拉内花键70,槽数为4个，其底边粗糙度要求为Ra3.2;该阀体的两侧、上下法兰端面都是平面；有利于16rn孔和中12mm螺纹孔的加工，各加工表面的精度要求也不是很高，通过铳、钻的粗加工就可以达到要求。3 .3回油阀阀体的生产类型由设计任务可知该阀体的生产类型为中等批量。4 .4毛坯的选择回油阀阀体阀体用作调节介质流通的阀门，零件内部较为复杂，因而毛坯选用铸件，材料是铸钢，采用熔模铸造方法制造毛坯。3 .工艺规程设计1 .1确定各表面的加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性。对于阀体的加工工艺来说，要保证阀体连接的可靠性，满足阀体技术要求，同时考虑加工的效率和经济性。在选择加工方法时，考虑加工表面的粗糙度要求，是否分为粗加工和精加工两步加工；考虑生产类型，满足要求情况下，尽可能选普通机床；还要考虑材料的性质，分析加工的难易性。以下为个表面的加工方案：加工表面表面粗糙度为Ra(m)加工方案两侧法兰端面12.5粗铳上下法兰端面12.5粗铳阀座孔12.5扩孔钻上下法兰螺纹12.5钻-攻丝两侧法兰孔12.5钻拉中70花键3.2拉削3.2确定定位基准基准的选择对于机械加工十分重要，对于加工质量有很大的影响，合适的基准还可以提高加工效率，所以需要按照选择原则来选取加工基准。3 .2.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。粗基准选择：应以首先保证余量均匀的重要表面作为粗基准；应以与加工表面位置要求较高的不加工表面作为粗基准；应以加工余量最小的表面作为粗基准,保证该表面有足够的加工余量；粗基准应避免重复使用等。阀体的加工以上表面作为粗基准加工下表面，进而加工其他表面。3. 2.2精基准的选择选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准确。精基准选择原则：基准重合原则；基准统一原则；自为基准的原则；互为基准原则；应使定位准确，工件装夹稳定可靠，夹具简单等。阀体的上下表面和两侧表面都需要加工，可以选用互为基准原则来加工，阀体零件没有特别的位置要求，加工其余表面时，应选择加工后的上下表面、两侧表面作为精基准。4. 3工艺路线的拟定为达到阀体零件的精度要求和位置要求，各表面的加工顺序不能随便安排，要遵循以下原则：基准先行；先主后次；先粗后精；先面后孔。5. 3.1加工阶段的划分阀体零件的加工质量要求不高，机械加工余量也不大，大部分需要加工的表面秩序粗加工一次就能达到零件的要求，不需要将一段工序划分为粗加工和精加工两个阶段。6. 3.2工序的集中与分散阀体零件的工序内容比较简单,生产类型为中批生产,所用夹具为专用夹具，应采用普通机床配合专用夹具来加工零件，这样可以提高劳动生产率。且各工序的工步内容较少，宜选用工序分散原则。3. 3.3工艺路线的确定好的工艺路线应尽可能采取工艺集中，减少工时，可以提高企业生产效率,指导工人加工零件，减少生产成本，提高生产质量。所以，需要制定正确的工艺路线来确保生产。工艺路线方案一：10铸造毛坯20时效处理30铳下底面40铳上顶面50铳右端面60铳左端面70扩40mm孔80倒角90拉70mm花键孔100钻右边4X中16孔110钻左边4X16孔120钻顶部4XM12底孔及攻螺纹130钻底部4XM12底孔及攻螺纹140去毛刺150检查入库工艺路线方案二：10铸造毛坯20时效处理30铳下底面40铳上顶面50扩40mm孔60倒角70铳右端面80铳左端面90拉70mm花键孔100钻右边4X16孔110钻左边4X16孔120钻顶部4XM12底孔及攻螺纹130钻底部4XM12底孔及攻螺纹140去毛刺150检查入库加工工艺路线方案的比较分析：该阀体零件的工序内容比较简单，除倒角、花键孔表面质量要求较高外，其余表面粗糙度要求为Ra12.5,粗加工就可以达到要求。方案一相对于方案二将扩孔工序放置铳左、右侧端面之前，不符合线面后孔原则，所以选方案二。3.4阀体的加工余的确定回油阀阀体的零件毛坯选用熔模铸造，此铸造方法能达到的尺寸公差等级为CT4CT9,取公差等级为CT9,再根据零件的基本尺寸180mm、40mm查表得相对应的铸件尺寸公差CT为2.8mm、1.8mm。毛坯材料是铸钢，铸造方法是熔模铸造，通过查机械加工余量表得机械加工余量等级为E级，再由尺寸180mm.40mm查得对应的机械加工余量R