0014-偏心閥體的機械加工工藝規(guī)程及鉆孔工藝裝備設計
0014-偏心閥體的機械加工工藝規(guī)程及鉆孔工藝裝備設計,偏心,閥體,機械,加工,工藝,規(guī)程,鉆孔,裝備,設備,設計
課 程 設 計題 目:偏心閥體的機械加工工藝規(guī)程及鉆孔工藝裝備設計一、設計題目偏心閥體的機械加工工藝規(guī)程及鉆孔工藝裝備設計二、原始資料(1)被加工零件的零件圖(草圖) 1張(2)生產類型:中批或大批大量生產三、上交材料(1)被加工工件的零件圖 1張(2)毛坯圖 1張(3)機械加工工藝過程綜合卡片 1張(4)與所設計夾具對應那道工序的工序卡片 1張(5)夾具裝配圖 1張(6)夾具體零件圖 1張(7)課程設計說明書(約50008000字) 1份四、進度安排(參考)(1)熟悉零件,畫零件圖 2天(2)選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫工藝過程綜合卡片 5天(3)工藝裝備設計(畫夾具裝配圖及夾具體圖) 9天(4)編寫說明書 3天(5)準備及答辯 2天五、指導教師評語成 績: 指導教師日期摘要本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產工藝問題的能力,使學生進一步鞏固有關理論知識,掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法,提高獨立工作的能力,為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。這次設計的是偏心閥體,分別繪制了零件圖、毛坯圖、夾具體圖、裝配圖各一張,機械加工工藝過程卡片和與所設計夾具對應那道工序的工序卡片各一張。在熟悉被加工零件偏心閥體的基礎上。了解偏心閥體的作用,接下來根據(jù)零件的性質和零件圖上各端面和內部結構的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。然后我們再根據(jù)定位基準先確定精基準,后確定粗基準,最后擬定偏心閥體的工藝路線圖,制定該工件的夾緊方案,畫出夾具裝配圖。通過查閱各種書籍完成本次課程設計任務。AbstractThis course is primarily designed to train the pupils to apply the learned knowledge to analyze issues dealing with production capacity of technology to enable students to further consolidate the theoretical knowledge, master the machining process planning methods to improve the ability to work independently, perform professional technical work for the future lay a solid foundation.This design is the eccentric valve, respectively, draw the parts diagram, blank maps, clip a specific diagram, assembly drawing of a mechanical machining process card and with the design of fixture corresponding to those working procedure of the process card each one.Be processed in a familiar body part based on the eccentric. Learn eccentric bodys role, the next according to parts of the nature and parts drawing on each face and the internal structure of the roughness determine the rough size and mechanical machining allowance. Then we re-based positioning base first determine precise benchmark, it became clear that rough benchmark, the finalization of eccentric valve process road map to develop the workpiece clamping program, draw fixture assembly diagram. Through access to a variety of books on the completion of this course design task. 目 錄1、零件的分析11.1零件的作用及特點.11.2零件的形狀.12、零件的工藝分析23、毛坯設計.23.1毛坯的選擇.23.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差23.3確定毛坯尺寸.23.4確定毛坯尺寸公差.34、選擇加工方法,擬定工藝路線.44.1粗基面的選擇.44.2精基面的選擇.44.3制定機械加工工藝路線. 45、加工設備及刀具、量具的選擇.65.1選擇機床,根據(jù)不同的工序選擇機床65.2選擇刀具.76、切削用量的選擇.77、基本時間的確定.88、夾具設計.98.1設計思想108.2定位分析108.2.1定位基準的選擇.118.2.2定位誤差的分析.118.3夾具操作說明.119、導向原件設計1110、設計的感想與體會.1211、參考文獻設計資料及主要參考書14零件的分析1.1零件的作用及特點1、采用三維偏心結構,閥體密封面采用混合聚四氟乙烯密封圈或多層次不銹鋼密封圈,使蝶板 同閥體密封面均勻可靠接觸,可達到氣密封無泄漏。 2、結構獨特、操作靈活、省力、方便、使用壽命長。 3、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的三維偏心。 4,上法蘭采用國際標準,適配電動氣動等各種控制裝置1.2零件的形狀2、零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為45鋼,45號鋼為優(yōu)質碳素結構用鋼 ,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板,梢子,導柱等,但須熱處理。故偏心閥體應用模鍛加工零件毛坯,該零件為受較大應力和要求耐磨零件。零件的整體呈現(xiàn)一個長方體形狀,材質為45號鋼,應采用鍛造的方法來加工毛坯,由于形狀規(guī)則,故可以再采用模鍛。零件的基本構造是在長方體中的幾個孔起到零件的偏心作用,故確定孔的加工位置和尺寸,用鉆孔、擴孔、鉸孔的方法高精度的加工出各孔,以達到高精度度要求。零件的整體加工過程只包含兩個大的方面,即銑平面和加工孔。3、毛坯設計3.1毛坯的選擇 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用,材料、形狀、生產性質以及在生產中獲得可能性,毛坯的制造方法主要有以下幾種:1、型材2、鍛造3、鑄造4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料,推薦用型材或鑄件,但從經濟方面著想,如用型材中的棒料,加工余量太大,這樣不僅浪費材料,而且還增加機床,刀具及能源等消耗。偏心閥體的毛坯材料為45號鋼,毛坯種類應選擇鍛件,應采用模鍛的方法進行鍛造。3.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差(1)求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計算輪廓的尺寸,毛坯外形尺寸為112mm62mm62mm。(2)選擇鍛件公差等級查手冊鍛造方法按機器造型,鍛件材料為45號鋼,得鍛件的公差等級為712級取為8級。(3)求鍛件尺寸公差公差帶相對于基本尺寸對稱分布。(4)求機械加工余量等級查手冊鍛造方法按機器造型、鍛件材料為45鋼得機械加工余量等級E-F級選擇E級。3、確定機械加工余量根據(jù)鍛件質量、零件表面粗糙度、形狀復雜程度,取鍛件加工表面的單邊余量為2mm。3.3確定毛坯尺寸經過查表得加工余量適用于機械加工表面粗糙度Ra=1.6和Ra=0.8的表面,加工余量都有相應的數(shù)據(jù),分析零件的各個方面查表的毛坯的尺寸為112mm62mm62mm。生產類型為大批量,可采用模鍛,鍛造實心長方體,孔可以通過鉆孔來完成。 3.4確定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質量、材質系數(shù)、形狀復雜系數(shù)查手冊得,本零件毛坯尺寸允許偏差見下表毛坯尺寸允許公差/mm鍛件尺寸偏差參考資料1121.40機械制造工藝設計手冊620.74機械制造工藝設計手冊620.74機械制造工藝設計手冊設計出零件的毛坯圖下圖為該零件的毛坯圖4、選擇加工方法,擬定工藝路線1、粗基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一,基面的選擇正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產率得到提高。否則,加工工藝過程會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產無法進行。2、精基面的選擇基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準,稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。3.制定機械加工工藝路線鍛造模鍛粗銑以長方體毛坯的左端面為基準,在右端面進行粗車;再以長方體毛坯的右端面為基準,在左端面進行粗車;同樣的方法加工上下端面和前后端面。半精銑半精銑粗加工后的長方體鋼料的各端面鉆孔以下端面為基準鉆孔徑分別為直徑為20mm,34mm,44mm;以左端面基準鉆直徑為14mm的孔。擴孔擴直徑為20mm的孔到22mm,直徑為34mm的到36mm,直徑為36mm到46mm,直徑為14mm的到16mm。車孔把左端面直徑為36mm的孔向外擴1mm;把右端面直徑為36mm的孔向外擴1mm。熱處理精銑精銑零件的各個外端面絞孔絞孔以達到要求的精度車導角車零件圖中的三處導角磨削處理磨削處理各個表面去毛刺清洗終檢5、加工設備及刀具、量具的選擇由于生產類型為大批量,故加工設備以通用機床為主,輔以少量專用機床,其生產方式以通用機床專用夾具為主,輔以少量專用機床的流水生產線,工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。5.1選擇機床,根據(jù)不同的工序選擇機床1)銑床選用立式銑床,型號為X51根據(jù)零件加工精度及其各個方面的要求,我們對零件外表面的加工應選擇立式銑床,型號為X51,附帶工藝裝備高速鋼套式面銑刀,游標卡尺,以及專用夾具。2)鉆床選用立式鉆床,型號為Z550技術參數(shù)型號Z550最大鉆孔直徑/mm50主軸端面至工作臺面距離H/mm0800從工作臺T形槽中心到導軌距離B/mm350主軸軸線至導軌面距離A/mm350主軸行程/mm300主軸莫氏圓錐5主軸轉速范圍(見表4-9)/(r/mm)321400進給量范圍(見表4-10)/(mm/r)0.122.64主軸最大扭矩/(Nm)784.8主軸最大進給力/N24525工作臺行程/mm325工作臺尺寸/mmmm500600從工作臺T形槽中心到凸肩距離C/mm320主電機功率/kw7.55.2選擇刀具選用硬質合金銑刀,硬質合金鉆頭,硬質合金擴孔鉆、硬質合金鉸刀, 具體見工序卡。6、切削用量的選擇及計算及主要加工工序選用Z525立式鉆床鉆頭:選用直柄麻花鉆,鉆頭直=7.0mm, =74mm, 1=34mm, 14.3mm1) 背吃刀量的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南由表5-52 取螺距為1.0mm的普通細牙螺紋,攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7.0mm 所以背吃刀量取=7.0mm2) 進給量的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南由表5-133,選取該工步的每轉進給量=0.16mm/r3) 切削速度的計算 查機械制造技術基礎課程設計指南由表5-133,按工件材料為鑄鐵的條件選取,切削速度可取20m/min。由公式可求的該工序的鉆頭轉速為=909.9r/min,參照機械制造技術基礎課程設計指南由表5-65所列Z525型立式鉆床的主軸轉速,取轉速=960r/min。再將此轉速帶入公式,可求出該工序的實際鉆削速度=960r/min7mm=21.1m/min6.1粗銑根據(jù)刀具,選擇適當?shù)倪M給量,粗銑毛坯各端面至長保持在111.26113.40mm范圍內,寬和高均在61.2863.20mm范圍內,作為毛坯整體表面得粗銑過程6.2半精銑粗加工的基礎上,進行半精加工。半精銑長方體毛坯,至尺寸長在110.52110.84mm范圍內, 寬和高均在60.3260.79mm范圍內,作為半精加工后零件尺寸。6.3鉆孔在夾緊和定位裝置的固定下進行鉆孔工作,選擇立式鉆床,硬質合金麻花鉆,游標卡尺,專用夾具,并選用合適的鉆套,以下端面為基準鉆孔徑分別為直徑為20mm,34mm,44mm;以左端面基準鉆直徑為14mm的孔。6.4擴孔擴直徑為20mm的孔到22mm,直徑為34mm的到36mm,直徑為36mm到46mm,直徑為14mm的到16mm。6.5精銑精加工是為了更大程度的提高零件的加工精度,使各個表面的尺寸偏差在要求的公差范圍內。具體尺寸如零件圖上標注的所示。6.6鉸孔鉸孔是為了使孔的大小和精度在要求的公差范圍內,以達到更高的精度,使零件更加標準。6.7其他處理其他處理包括熱處理,磨削處理,去毛刺以及清洗在內的其他工序,具體在工藝過程卡片中會詳細體現(xiàn)。7、基本時間的確定工時定額的計算工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額其中:是指但見時間定額是指基本時間(機動時間),通過計算求得是指輔助時間,一般取(1520)%;與和稱為作業(yè)時間是指布置工作時間,一般按作業(yè)時間的(27)%估算是指休息及生理需要時間,一般按作業(yè)時間(24)%估算是準備與終結時間,大量生產時,準備與終結時間忽略不計N是指一批零件的個數(shù)具體計算略,詳見工序卡。7.1 基本時間的計算1)鉆孔工步 根據(jù)機械制造技術基礎課程設計指南由表2-26,鉆孔的基本時間可由公式求得。式中=60mm,=14,取=2mm, =5.20;=960r/min ;=0.16mm/r 。將上述結果帶入公式,則該工序的基本時間0.21min=12.6s7.2 輔助時間的確定輔助時間與基本時間之間的關系為=(0.150.2),取=0.2,則各工序的輔助時間分別為:鉆孔工步的輔助時間=0.212.6.6s=2.52s8、夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運用于機械加工,檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產率,降低制造成本,一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具,是保證加工質量和提高生產率,從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。針對該零件的特點設計專用的夾具,下圖為其中一個加工直徑為16mm的孔時的專用夾具的三視圖。8.1、設計思想設計必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機構密封和防塵作用,使設計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對16mm孔進行加工,這個孔尺寸精度要求為IT7,表面粗糙度Ra1.6,鉆、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率,降低勞動強度。8.2、定位分析(1)定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合,在同一工件的各道工序中,應盡量采用同一定位基準進行加工。在這道工序中以下表面為定位基準和工序基準,兩者重合,可以更大程度減小加工過程中產生的誤差。(2)定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位,因為該定位元件的定位基準為孔的軸線,所以基準重合b=0,由于存在間隙,定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。8.3、夾具操作說明在使用該夾具時,要使工件水平放置,用螺栓加緊固定,在上端距左端40mm處為即將加工的直徑為16mm的孔的中心。夾具裝配圖如下圖所示:9、導向原件設計加工直徑為d=6mm的通孔選用立式鉆床,鉆床夾具的刀具導向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置,并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導,防止刀具在加工中發(fā)生偏移。由于加工工序為先鉆16mm孔,之后用鉸刀精加工。所以選用快換鉆套和鉆套用襯套。相關計算如下:1)鉆套高度H鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關。鉆套高度H越大,刀具的導向性越好,但刀具與鉆套的摩擦越大,一般取H=(12.5)d,所以H=1.516mm=24mm。2)排屑間隙h鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小,切屑難以自由排出,使加工表面損壞;h值太大時,會降低鉆套對鉆頭的導向作用。加工鑄鐵時,h=(0.30.7)d,所以h=0.516mm=8mm。精鉸工步tdj精鉸=36s+5.4s+2.48s=43.88s;因此,此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=34.13s+51.20s+43.88s=129.21s。將上述零件工藝規(guī)程設計的結果,填入工藝文件。10、設計的感想與體會通過了為期三周的機械制造技術基礎課程設計,回首近20天的設計過程,感慨頗多。課程設計作為機械制造基礎課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實踐更加接近,加深了理論知識的理解,強化了生產實習中的感性認識。在自己的研究和與同學的探討過程中,通過各種途徑解決了所遇到的困難。盡管在某些問題的把握上還很欠缺,但我想,自己努力了就有收獲,不論成敗。三周的時間里,查閱了數(shù)十本機械加工與夾具設計方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時,也遇到了一些困難,由于零件形狀的特殊性,設計專用夾具可謂是把簡單的問題復雜化,但我明白這次的目的是鍛煉我們對專用夾具的而設計能力,最終,通過自己的努力,也獨立完成了裝配圖于夾具體的繪制,于此同時,也練習了電子圖板軟件的使用,能熟練的解決繪圖過程中所遇到的問題,最重要的是繪圖的速度和質量有了一定程度的提高,相信同樣會使我在以后的學習工作中受益。從剛開始的盲目,到最后的按期完成任務,讓我從中體會到了另一種成功的喜悅,也使我更加堅信只要努力,就會成功??傊@次設計使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力,為以后的設計工作打下了較好的基礎。作為一名機械制造及其自動化專業(yè)的學生,在以后的學習生活中我將不斷完善自我,增強這方面的能力,做一名優(yōu)秀的機械學子。參考文獻1秦寶榮主編.機床夾具設計M.北京:中國建材工業(yè)出版社,1998.22崇 凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南. 化學工業(yè)出版社,2006.13王光斗等主編.機床夾具設計手冊M.上海:上??茖W技術出版,2000.11.4孫麗媛主編機械制造工藝及專用夾具設計指導 冶金工業(yè)出版社 2002.125 鄒青主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 機械工業(yè)出版社 2004.86 秦國華、張衛(wèi)紅主編.機床夾具的現(xiàn)代設計方法M.北京:航空工業(yè)出版社,2006.7黃健求主編.機械制造技術基礎M.北京:機械工業(yè)出版社,2005.
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