1、序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標?？焖匍y閥體零件的工藝及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并

2、設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件的分析1. 快速閥閥體在工作過程中因閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線流動，流動阻力小，因此該零件所需滿足的強度、剛度和韌性要求不高。該零件的主要結(jié)構(gòu)為兩側(cè)法蘭面，上下端面；要加工的孔有左端面中間28的直通孔，八個13的孔，下端面上的M12的螺紋孔；下端面上的38H7的孔，4-M10的螺紋孔，

3、上端面。2. 零件的整體粗糙度要求不高，左右端面是6.3um，上下端面6.3um，要求比較高的為下端面上鏜的孔粗糙度為3.2um，中間45端面要求磨粗糙度為0.8，其它大多為12.5um；圖中未要求零件有位置度要求和形位公差要求，所以不要求，細小部位要求加工的是右端面有R1的半圓槽三個；中間45的端面要倒角。3.快速閥閥體有兩組加工面他們之間沒有任何要求這兩組加工面的分別為1，以左右端面為基準的加工面，這組加工面包括上下端面，28孔和8-13孔。2：一個是以上下端面為基準的加工面，這組加工面包括6-M12螺紋二. 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT150，根據(jù)生產(chǎn)綱領以及零

4、件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型鑄造；由于左右端面有粗糙度要求，上下端面也有粗糙度要求，所以鑄造時應留加工余量,根據(jù)數(shù)銑的加工工藝可查的取毛坯的尺寸為210X120X120.2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工

5、余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。粗基準的選擇：對快速閥閥蓋這樣的不規(guī)則

6、零件來說，選擇好粗基準是至關重要。我們選擇左右端面作為粗基準。精基準的選擇應滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保

7、證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用28孔及其端面作為精基準。2.3表面加工方法的確定加工表面尺寸及偏差，mm公差及精度等級表面粗糙度Ra，m加工方案兩側(cè)法蘭端面距200IT126.3數(shù)銑上端面距中細線36-00.062IT126.3數(shù)銑下端面距中細線40-00.062IT126.3數(shù)銑38H7孔38H70.0320IT83.2鏜45端面450.80IT70.8數(shù)銑其余加工表面IT1212.5數(shù)銑 表2-1 閥體零件各表面加工方案2.4.加工階段的劃分該閥體零件加工質(zhì)量要求較低，機械加工余量不大，大多

8、粗加工一次即可達到要求，但由于習慣還是將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個階段。在加工過程中，基本上粗加工完一個面隨后便進行精加工。2.5加工過程的工序安排1. 機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準兩側(cè)法蘭端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面兩側(cè)法蘭端面，后加工次要表面上下端面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工兩側(cè)法蘭端面和上下端面，再加工左右端面上的孔和上下端面上的螺紋孔。2. 熱處理工序鑄造成型后清砂，振蕩時效。3. 輔助工序精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。2.6確定工藝路線制訂工藝路線

9、的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下工藝方案：工藝方案一：工序1：準備鑄件毛坯工序2：洗去上面的砂粒及塵土工序3：在表面涮上油漆工序4：銑左右端面，鉆28孔工序5：鉆8-13孔工序6：鏜38H7的孔工序7：銑R60的上端面，鉆R60端面6-M12螺紋孔工序8：銑100的下端面，鉆下端面4-M10螺紋孔工序9：磨45端面工序10：倒角工序11：檢驗工藝方案二：工序1：準備鑄件毛坯工序2：洗去上面的砂粒及塵土工序3：在表面涮上油漆工序4：銑上下端面至尺寸工序5：車左端面至尺寸工序6：車右端面至尺寸工序7：車中心孔至尺

10、寸工序8：鉆左端面4-13孔至尺寸工序9：鉆右端面4-13孔至尺寸工序10：鉆6-M12螺紋孔深22至尺寸工序11：鉆4-M10螺紋孔至尺寸工序12：磨45端面工藝方案一和工藝方案二比較：方案一工序安排集中，方案二工序安排分散，因為在數(shù)控機床上加工我們可以安排工序集中，這樣可以提高加工效率。經(jīng)分析我們采用方案一。工藝路線如下：工序1：準備鑄件毛坯工序2：洗去上面的砂粒及塵土工序3：在表面涮上油漆工序4：銑左右端面，鉆28孔工序5：鉆8-13孔工序6：鏜38H7的孔工序7：銑R60的上端面，鉆R60端面6-M12螺紋孔工序8：銑100的下端面，鉆下端面4-M10螺紋孔工序9：磨45端面工序10：

11、倒角工序11：檢驗工藝方案一和工藝方案二比較：方案一工序安排集中，方案二工序安排分散，因為在數(shù)控機床上加工我們可以安排工序集中，這樣可以提高加工效率。經(jīng)分析我們采用方案一。.在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表根據(jù)加工前后順序列出了閥體的下列三條工藝路線表2-3 快速閥閥體零件的機械加工工藝過程1工序號工序名稱工序內(nèi)容設備及工裝1鑄造砂型鑄造2熱處理振蕩時效3加工左端面粗銑，半精銑左端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床4加工右端面粗銑，半精銑右端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床5加工上端面粗銑，半精銑上端面，鉆10 孔，攻M12螺紋孔數(shù)控銑床6加工下端面粗銑，半精銑下端面，鏜38孔，鉆9孔，

12、攻M10孔數(shù)控銑床7磨磨中間兩個45-00.008端面磨床8倒角倒45端面角鉗工9清洗10檢驗檢查終檢 表2-4 快速閥閥體零件的機械加工工藝過程2工序號工序名稱工序內(nèi)容設備及工裝1鑄造砂型鑄造2熱處理振蕩時效3加工下端面粗銑，半精銑下端面，鏜38孔，鉆9孔，攻M10孔數(shù)控銑床4加工上端面粗銑，半精銑上端面，鉆10 孔，攻M12螺紋孔數(shù)控銑床5加工左端面粗銑，半精銑左端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床6加工右端面粗銑，半精銑右端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床7磨磨中間兩個45-00.008端面磨床8倒角倒45端面角鉗工9清洗10檢驗檢查終檢表2-4 快速閥閥體零件的機械加工工藝過程3工序號工序名

13、稱工序內(nèi)容設備及工裝1鑄造砂型鑄造2熱處理振蕩時效3加工下端面粗銑，半精銑下端面，鏜38孔，鉆9孔，攻M10孔數(shù)控銑床4加工右端面粗銑，半精銑右端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床5加工左端面粗銑，半精銑左端面，鏜28孔，鉆13孔數(shù)控銑床6加工上端面粗銑，半精銑上端面，鉆10 孔，攻M12螺紋孔數(shù)控銑床7磨磨中間兩個45-00.008端面磨床8倒角倒45端面角鉗工9清洗10檢驗檢查終檢根據(jù)要求，我選擇第一個快速閥閥體零件的機械加工工藝過程，具體過程如表2-3。并選擇其中的工序6中的內(nèi)容進行工序中的工步分析，可得其中有以下工步：工步一：粗銑下端面距中心線為40.50-0.025mm；工步二：半精銑下

14、端面距中心線400-0.062；工步三：粗鏜37H7孔表面至37.8H7+0.250mm；工步四：精鏜37.8H7孔表面至38H7+0.0250mm；工步五：鉆4- 10螺紋孔9，深22mm；工步六：用高速絲錐攻螺紋4-M10螺紋。其具體數(shù)控加工工序內(nèi)容，見數(shù)控加工工序卡2.7.機床設備及工藝設備的選用1.機床設備的選用：由工藝路線分析可知，快速閥閥體的主要加工為，銑鉆鏜，為了節(jié)省人力，提高加工質(zhì)量，和加工效率，采用加工集中地方法，綜合以上考慮，其主要加工工序選用臥式數(shù)控銑床XK6132來完成。XK6132數(shù)控臥式銑床的主要參數(shù)為：XK6132數(shù)控銑床詳細資料：主要技術參數(shù) XK6132 工作

15、臺臺面尺寸 3201320 mm 3201600 mm工作臺最大縱向行程 700 mm 1000 mm工作臺最大橫向行程 300 mm工作臺最大垂向行程 300 mm T型槽數(shù) 3 T型槽寬度 18 mm T型槽間距離 80 mm 主軸孔錐度 724（50#）主軸變速級數(shù) 18 主軸轉(zhuǎn)速范圍 301500 r/min主軸電動機功率 7.5 Kw 主軸電動機轉(zhuǎn)速 960 r/min 工作臺縱向切削進給速度 51000 mm/min 工作臺橫向切削進給速度 51000 mm/min 工作臺升降切削進給速度 51000 mm/min 工作臺縱向快速進給速度 4000 mm/min 工作臺橫向快速進給

16、速度 3000 mm/min 工作臺升降快速進給速度 2000 mm/min精度分辨率 0.004 mm 定位精度 0.025/300 重復定位精度 0.015 機床外形 224517801920 mm包裝箱外形 240017002400 mm 機床重量 3300 Kg 3500 Kg磨和倒角可選用磨床，車床，這里主要考慮數(shù)控加工，所以不再討論。2.工藝裝備的選用：工藝裝備主要包括刀具、夾具、和量具。加工該閥體零件所需刀具有端面銑刀，麻花鉆，鏜刀，磨刀，車刀，所需的夾具均為專用夾具，量具為游標卡尺。2.8 加工余量、工序尺寸和公差的確定快速閥閥體零件材料為HT150，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用

17、砂型機鑄造毛坯。1，左右端面左右端面，粗糙度為6.3,查機械制造工藝學，表2-8，得Z=2mm2. 中心28孔28孔的粗糙度為12.5，只需車加工即能滿足精度要求，查查機械制造工藝學，表3-11，得單邊余量Z=1.0mm3 8-13孔和6-M12螺紋孔很難直接鑄造成型，所以采用實心鑄造4.銑削下端面：粗銑：選用160的刀具，由材料HT150,和數(shù)控機床參數(shù)可查工藝手冊知，主軸轉(zhuǎn)數(shù)為180r/min,進給速度為300mm/min,背吃刀量為1.5，粗銑走刀一次就可完成粗銑，銑削寬度為100，工時為：100/300*60=20s粗銑后的工序尺寸為下端面距中心線的距離為40.5-0.250mm,粗銑

18、能達到粗糙度為12.5，等級為12等級。半精銑：選用160的刀具，由材料HT150,和數(shù)控機床參數(shù)可查工藝手冊知，主軸轉(zhuǎn)數(shù)為180r/min,進給速度為150mm/min,背吃刀量為0.5，半精銑走刀一次就可完成半精銑，銑削寬度為100，工時為：100/150*60=40s半精銑后的工序尺寸為下端面距中心線的距離為40-0.0620mm,粗銑能達到粗糙度為6.3，等級為9等級。所以銑削時間為60s；5.鏜38H7的孔1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔38mm刀 具：25x25鏜刀2.計算切削用量粗鏜： 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得=60

19、mm/min=0.07mm/z=9.6mmn=1000v/(3.14*d)=1000*60/（3.14*0.07）=273查參考文獻，取=400 r/min切削工時：L=15.5mmTm=L/VF=15.5/（273*0.07）=0.81s粗銑可達到精度等級為IT12，工序尺寸為37.80+0.25，精度等級為12級；精鏜： 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得=30mm/min=0.07mm/z=9.6mmn=1000v/(3.14*d)=1000*30/（3.14*0.07）=136查參考文獻，取=500 r/min切削工時：L=20mmTm=L/VF=20/（136*0

20、.07）=2.1s精銑可達到精度等級為IT9，工序尺寸為380+0.025，粗糙度為3.2um。6.鉆4-M10的螺紋底孔9選用9高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得（切削表2.15） 按機床選取基本工時：7.攻螺紋4-M10mm 選擇M10mm高速鋼機用絲錐等于工件螺紋的螺距，即V機=1000VC/(3.14*D)=1000*7.5/(3.14*10)=238(r/min)按機床選n=300r/minVC機=3.14*10*300/1000=9.42（m/min）基本工時：T=l+l1+l2/n機/f=（10+3+3）/300/1.25=0.042min三夾具設計3.1設計夾具的要求為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師