液压阀体机械加工工艺规程及工装设计.docx

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液压阀体机械加工工艺规程及工装设计

前言

毕业设计是我们学习完整个大学的全部基础课程、技术基础课程、以及专业课程之后进行的。

这是在我们毕业前对所学的各门课程的一次全面的综合性的设计课题任务，也是一次理论联系实际的训练，它是我们大学生涯的一个总结。

加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。

世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。

美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。

我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。

预计　未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。

工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，更重要的是对零件精度、工艺正面临着严峻的挑战，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对零件结构，工艺，夹具提出更高的要求。

如何改善机械加工技术的进步，成了我们现在最迫切的任务。

其中零件的加工工艺的进步起到了不可替代的作用。

因此，为了适应社会发展的趋势，本课题的事以液压阀体机械加工作为样例，说明加工工艺制定过程。

其中设计内容包括“阀体的加工工艺规程”和“主要专用夹具设计”两部分。

其中在第一部分中详细分析了零件功用、加工工艺、加工方法、工艺拟定的原则、工序的确定等内容，在第二部分介绍了典型加工的夹具设计。

1零件的工艺分析及生产类型的确定………………………………………1

1.1零件的工艺分析………………………………………………………………1

1.2零件的生产类型………………………………………………………………2

2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图………………………………2

2.1选择毛坯………………………………………………………………………2

2.2确定机械加工余量……………………………………………………………2

2.3确定毛坯尺寸…………………………………………………………………2

3选择加工方法，制定工艺路线……………………………………………3

3.1定位基准的选择………………………………………………………………3

3.2制定工艺路线…………………………………………………………………3

3.3选择加工设备与工艺装备……………………………………………………4

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………………5

3.5确定切削用量及基本工时…………………………………………………5

4夹具设计………………………………………………………………………9

4.1定位方案………………………………………………………………………9

4.2定位误差分析及计算…………………………………………………………10

4.3夹紧机构………………………………………………………………………10

4.4导向装置………………………………………………………………………10

4.5夹具与机床连接元件…………………………………………………………11

4.6夹具体…………………………………………………………………………11

4.7夹具设计及操作说明…………………………………………………………11

总结………………………………………………………………………………13

致谢………………………………………………………………………………14

参考文献……………………………………………………

……………………15

1.零件的工艺分析及生产类型的确定

1.1零件的工艺分析

阀体是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷，因为阀体与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该零件承受着静、动载荷。

通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。

该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难获得。

以下是调速杠杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1.左右端面的粗糙度为6.3，基本尺寸82mm。

阶梯孔φ50的粗糙度为3.2，阶梯面粗糙度为6.3，孔φ42孔的粗糙度为3.2，孔φ20的粗糙度为6.3，接替面的粗糙度为6.3。

2.上端面的粗糙度位6.3，阶梯面的粗糙度为6.3。

螺纹孔M27，孔φ29的粗糙度为6.3，孔φ20的粗糙度位3.2，阶梯棉的粗糙度为3.2，孔φ10的粗糙度为6.3。

3.根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。

1.2零件的生产类型

大批量生产。

2选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图

2.1选择毛坯

阀体的件材料为铸钢，零件结构比较复杂，生产类型为大批产，为使零件有比较高的生产率比较高的精度、表面质量和机械性能，所以采用机器造型。

2.2确定机械加工余量

根据铸件零件尺寸、表面粗糙度，可查表确定加工余量。

2.3确定毛坯尺寸

将零件尺寸，和上一步确定的机械加工余量相加，所得到的尺寸就是毛坯的尺寸。

3选择加工方法，制定工艺路线

3.1定位基准的选择

基准的选择

定位的选择是工艺规程设计中重要的工作之一。

定位选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得宜提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正进行。

粗基准的选择：

按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。

现以零件的侧面为主要的定位粗基准。

精基准的选择：

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择零件阶梯通孔的轴线作为定位基准。

3.2制定工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。

通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：

方案一

工序Ⅰ：

铸造

工序Ⅱ：

时效处理

工序Ⅲ：

铣80X80平面；

工序Ⅳ：

车Φ54和Φ42、Φ47孔及其端面

工序Ⅴ：

车M48X2的端面和外圆Φ42

工序Ⅵ：

铣上端成90°的端面面

工序Ⅶ：

车Φ17，Φ27.3，Φ27螺纹底孔，车Φ27X1.5螺纹孔

工序VIII：

钻4-M12

工序IX：

质检

工序X：

入库

方案二

工序Ⅰ：

铸造

工序Ⅱ：

时效处理

工序Ⅲ：

铣床80x80平面；

工序Ⅳ：

铣上端面

工序Ⅴ：

车Φ48的端面和外圆

工序Ⅵ：

车Φ54和Φ47的内孔

工序Ⅶ：

钻Φ25的孔

工序Ⅷ：

钻Φ17孔锪孔Φ24深28

工序Ⅸ：

车退刀槽和螺纹孔。

工序X：

钻4-M12

工序XI：

质检

工序XII：

入库

工艺方案一和方案二的区别在于方案一加工的时间在一个定位的情况下，把可以加工的孔全部加工完，这样可以保证加工的质量和精度，同时也能提高生产效率，适合于大批量生产，因此我们综合考虑选择方案一

具体的方案如下

工序Ⅰ：

铸造

工序Ⅱ：

时效处理

工序Ⅲ：

铣80x80平面；

工序Ⅳ：

车Φ54和Φ42Φ47孔及其端面

工序Ⅴ：

车M48X2的端面和外圆，M48X2螺纹车Φ25和Φ28.5的孔

工序Ⅵ：

铣上端成90°的端面面

工序Ⅶ：

车Φ25，Φ22，Φ27.3，Φ27螺纹底孔，Φ26孔，车Φ27螺纹孔

工序VIII：

钻4-M12

工序IX：

质检

工序X：

入库

3.3选择加工设备与工艺装备

表4-1阀体工艺路线及设备，工装的选用表

1

钻孔至Φ9mm-9.180mm

1

莫氏锥柄麻花钻

圆柱塞规

0.75

0.3

2

钻孔至Φ18mm-19mm

1

莫氏锥柄麻花钻

圆柱塞规

0.75

0.3

3

钻孔至Φ23mm-23.03mm

1

莫氏锥柄麻花钻

圆柱塞规

0.75

0.3

4

扩孔至Φ10mm-10.110mm

1

扩孔钻

圆柱塞规

0.396

0.9

5

扩孔至Φ19mm-20mm

1

扩孔钻

圆柱塞规

0.396

0.9

6

扩孔至Φ24mm-24.03mm

1

扩孔钻

圆柱塞规

0.396

0.9

7

铰孔至Φ10.110mm-10.110mm

1

铰刀

圆柱塞规

0.396

0

0.9

8

铰孔至Φ19mm-19mm

1

铰刀

圆柱塞规

0.396

0

0.9

9

铰孔至Φ24.03mm-24.03mm

1

铰刀

圆柱塞规

0.396

0

0.9

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

阀体零件材料为Cr25Ni2Mo2Ti，重量为454G，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。

1、不加工表面毛坯尺寸

不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。

2、阀体的底面

由于阀体底面要与其他接触面接触，所以要进行铣，其加工余量为3mm。

3、阀体的孔直径为25孔毛坯为实心，不铸造出孔。

孔的精度要求介于IT7—IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为

钻孔

表面粗糙度均为1.6

1、孔Ⅰ端面

采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.6，根据参考文献，其余量为Z=3mm

3.5确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ：

铣80X80的平面

1.选择刀具

刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,

，，，。

2.决定铣削用量

1）决定铣削深度

因为加工余量不大，一次加工完成

2）决定每次进给量及切削速度

根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。

根据表查出，则

按机床标准选取＝800

当＝800r/min时

按机床标准选取

3）计算工时

切削工时：

，，，则机动工时为

工序II：

车φ48的外圆和端面

选硬质合金车刀

工步一：

车φ48外圆端面

1）车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.27mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。

查《切削手册》表3.8，寿命T=254min

4）计算切削速度按《切削手册》，查得Vc＝98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s

据CA6140卧式车床

车床参数，选择nc=480r/min,Vfc=480mm/s,则实际切削速度Vc=3.14×80×480/1000=119.3m/min,实际进给量为fzc=Vfc/ncz=480/（300×10）=0.16mm/z。

5）校验机床功率查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。

故校验合格。

最终确定ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。

6）计算基本工时

tm＝L/Vf=（12+15）/480=0.052min。

工步二：

车φ48外圆

选择硬质合金车刀

1）车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。

2）机床功率为7.5kw。

查《切削手册》f=0.14~0.27mm/z。

选较小量f=0.14mm/z。

3）查后刀面最大磨损及寿命

查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损