第六章專題：引水岔管設(shè)計三偏心蝶閥閥體與碟板體加工工藝過程分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u6209三偏心蝶閥閥體與碟板體加工工藝過程分析概述 [4]。三偏心蝶閥有很多零部件，其中以閥體與碟板體最為重要，也最為復(fù)雜。本章對閥體與碟板體的加工工藝進行分析與制定，為后續(xù)的CAM自動編程打下基礎(chǔ)。1.1閥體零件工藝三偏心蝶閥閥體圖紙如圖1.1所示，需要加工的表面有上下端面、左右兩側(cè)凸臺面、密封面、中心軸孔以及其他表面的螺紋孔。從圖中可以看出密封面與管壁成25°夾角，且密封面是又圓錐切出來的橢圓面，傳統(tǒng)車床無法對此密封面進行加工，固改工序需考慮設(shè)計一套專用夾具。以下是三偏心蝶閥閥體需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求。圖1.1閥體零件1.1.1確定毛坯鑄件加工余量及形狀零件材料為ASTMA351CF8，性能類似304不銹鋼。查《金屬機械加工工藝人員手冊》1012頁表12-2鑄件機械加工余量，選用閥體左右兩個凸臺面加工余量為4mm，上下端面機械加工余量均為4mm，密封面余量約為7mm，如圖1.2所示。圖1.2閥體毛坯1.1.2閥體工藝分析制訂工藝規(guī)程需要遵循一定原則，首先要保證產(chǎn)品質(zhì)量,同時要爭取最好的經(jīng)濟效益。在制訂工藝規(guī)程時,除了要做到先粗后精，先主后次，先面后孔等原則外，還應(yīng)注意以下問題：1)技術(shù)上的先進性在制訂工藝規(guī)程時,根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)水平,本企業(yè)的實際情況,通過必要的工藝試驗,積極采用合適的先進的工藝和工藝裝備。2）經(jīng)濟上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下,可能會提出幾個保證產(chǎn)品技術(shù)要求的工藝方案。此時應(yīng)作全面衡量,并通過核算或評比選擇經(jīng)濟上最合理的方案,使制造該產(chǎn)品的能源、物資消耗和成本最低。3）有良好的勞動條件工藝規(guī)程制訂時,要遵循以人為本的原則，給工人提供安全輕松的勞動條件。因此,在工藝方案中要注意采取機械化或自動化的措施,減輕工人某些繁重的體力勞動，。圖1.3閥體加工表面從圖1.3中可以看出，需要加工的面有A~E面。分析閥體零件圖與毛坯圖可以得出，上下表面、左右表面互為基準(zhǔn)，且單邊余量一致。固我們在加工A、B面時，選擇A為粗基準(zhǔn)加工B面，再以B面為基準(zhǔn)加工A面，反之亦可，這符合互為基準(zhǔn)的加工原則。對于C、D面的加工亦可參照A、B面進行。對于C、D面上的孔，我們是在CD面加工后再在相應(yīng)表面對孔進行加工，這符合先面后孔的機加工原則。對于密封面，由于其直接決定了三偏心蝶閥的密封性能，固其為重要表面。由于密封面精度要求高，固需要在AB面精加工完成后，選擇AB面為基準(zhǔn)對其進行加工。

1.1.3制定工藝路線根據(jù)上一章的工藝分析，我們制定了如下兩套工藝路線方案:表1.1閥體工藝方案一工序工步工序內(nèi)容設(shè)備夾具定位基準(zhǔn)一1粗銑B端面X6025工藝板A面2粗銑A端面B面3精銑B端面、臺階至圖紙要求A面4精銑A端面、臺階至圖紙要求A面二1粗銑C端面X6025定位盤A、B面2粗精銑D端面、鏜D端軸孔；鉆螺紋底孔3精銑C端面、鏜C端軸孔鉆螺紋底孔、銷孔三1裝夾A面，鉆B面螺紋底孔至圖紙要求Z3025A定位盤A面2裝夾B面，鉆A面螺紋底孔至圖紙要求B面3攻A、B端螺紋至圖紙要求4攻C、D端螺紋至圖紙要求四1裝夾B面，芯軸定位C端，銑E面留1.5mm余量X6025斜度工裝定位盤B面、F孔五1半精磨E面，留0.5mm余量，粗糙度1.6MB115斜度工裝定位盤B面、F孔2精磨E面，留0.1mm余量，粗糙度0.83精磨E面至圖紙要求，粗糙度0.4六1參照《標(biāo)識與標(biāo)識移植規(guī)范》做相應(yīng)標(biāo)識激光打標(biāo)機

表1.2閥體工藝方案二工序工步工序內(nèi)容設(shè)備夾具定位基準(zhǔn)一1粗銑B端面X6025工藝板A面2粗銑A端面B面3精銑B端面、臺階至圖紙要求A面4精銑A端面、臺階至圖紙要求A面二1粗銑C端面X6025定位盤A、B面2粗精銑D端面、鏜D端軸孔；鉆螺紋底孔3精銑C端面、鏜C端軸孔鉆螺紋底孔、銷孔三1裝夾A面，鉆B面螺紋底孔至圖紙要求Z3025A定位盤A面2裝夾B面，鉆A面螺紋底孔至圖紙要求B面3攻A、B端螺紋至圖紙要求4攻C、D端螺紋至圖紙要求四1裝夾B面，芯軸定位C端，粗車E面留1.5mm余量HMJK5116普通工裝定位盤B面、F孔五1半精磨E面，留0.5mm余量，粗糙度1.6HMJK5116斜度工裝定位盤B面、F孔2精磨E面，留0.1mm余量，粗糙度0.83精磨E面至圖紙要求，粗糙度0.4六1參照《標(biāo)識與標(biāo)識移植規(guī)范》做相應(yīng)標(biāo)識激光打標(biāo)機

1.1.4工藝立方案評價與選擇上述工藝方案一的特點在于:加工密封面E時，先用銑再磨，工序相對分散，增加了時間浪費，以及多次裝夾所帶來的誤差。上述工藝方案二的特點在于:加工密封面E時采用車磨復(fù)合，工序較為集中，減少時間的浪費。并且使用了專用夾具，使得生產(chǎn)效率有所增加。方案對比：兩種方案的加工工序差異不是很大，方案一工序相對分散，成本相應(yīng)較高，效率更低，精度一般；方案二使用專用夾具，成本相對較高，效率稍高，精度較高?？紤]到三偏心蝶閥的使用場景——治金、電力、石油化工、核電站。出于社會主義核心價值觀的思想要求，以及安全責(zé)任重于泰山基本原則，我們經(jīng)過深思熟慮后，決定使用工藝方案二。最終選擇綜合上述兩種方案的特點，選擇工藝方案一為加工方案。

1.2碟板體零件概述三偏心蝶閥碟板體圖紙如下圖所示，從圖中可以看出碟板體背面有幾處平面需要加工，正面臺階面需要加工，以及外圈臺階面的孔需要加工。而軸孔中心與碟板體中心不重合是偏心的，偏心距6±0.03，尺寸的圓形臺階與背面的圓有同軸度0.05要求，密封面表面粗糙度要求Ra3.2，四周均布16-M10-6H螺紋孔。如圖1.4所示，以下是三偏心蝶閥碟板體的加工要求:圖1.4碟板體零件1.1.1確定生產(chǎn)類型確定此三偏心蝶閥碟板體零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),月生產(chǎn)量300件，年產(chǎn)量3600。Q--產(chǎn)品的年產(chǎn)量，取3600。n--單臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，取1。a--備品率，以百分?jǐn)?shù)計，取3%。b--廢品率，以百分?jǐn)?shù)計，取1%。N=Q·n·(1+a)·(1+b)（1.1）=3600*1*(1+1%)·(1+3%)=3746件固可以確定該零件屬于大批量生產(chǎn)。1.1.2確定毛坯鑄件加工余量及形狀零件材料為ASTMA351CF8。查《機械加工余量手冊》74頁表4-1與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機械加工余量，選用碟板體厚度方向加工余量為3mm，選用碟板體直徑方向加工余量為5mm的鑄件毛坯，圖1.5。圖1.5碟板體毛坯1.1.3碟板體工藝分析碟板體需要加工的表面有A~J以及L面，如圖1.6、圖1.7所示。其中ABC面在碟板體背面，除E面外其余面均在碟板體正面。由于BC為工藝搭子，在加工時僅需保證其平面度即可。由于I面較小，固可以以它為基準(zhǔn)定位粗加工背面。A面位于碟板體的背面，加工時與BC面一起加工。以加工后的BC面為基準(zhǔn)加工I面，再以I面為基準(zhǔn)精加工A面，這符合機加工中的互為基準(zhǔn)原則。背面ABC加工完成后，可以以它們作為基準(zhǔn)加工正面的D~J以及L面。圖1.6碟板體背面需加工面圖1.7碟板體正面需加工面1.1.4制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度。制定了以下兩種工藝方案方案。工藝方案如下表表1.3、表1.4所示：

表1.3碟板體工藝方案一工序工步工序內(nèi)容設(shè)備夾具定位基準(zhǔn)一1粗銑A、B、C端面、臺階至圖紙要求加工中心三爪卡盤E面2精銑A、B、C端面、臺階至圖紙要求二1鉆C面螺紋底孔至圖紙要求Z3050-16A三爪卡盤E面2攻螺紋三1粗精鏜D軸孔加工中心三爪卡盤E面2精精鏜D軸孔四1粗銑I、H、G、F臺階面及J溝槽面至圖紙要求加工中心碟板體專用夾具D孔內(nèi)柱面、B面、L面2精銑I、H、G、F臺階面及J溝槽面至圖紙要求碟板體專用夾具五1鉆H面螺紋底孔至圖紙要求加工中心碟板體專用夾具D孔內(nèi)柱面、B點、L點2攻D面螺紋孔螺紋I面表1.4碟板體工藝方案二工序工步工序內(nèi)容設(shè)備夾具定位基準(zhǔn)一1粗銑A、B、C端面X5032工藝板I面二1粗銑I面X5032專用夾具B、C面三1鉆C面螺紋底孔至圖紙要求Z3025A工藝板I面2攻C面螺紋孔螺紋SB408I面四1精銑A、B、C端面X5032工藝板I面五1粗鏜D軸孔TK54100平口鉗I、C面2精鏜D軸孔六1粗銑F、G、H、J端面X5032碟板體專用夾具D孔內(nèi)柱面、B點、L點2精銑F、G、H、J、I端面X5032碟板體專用夾具D孔內(nèi)柱面、B點、L點七1鉆H面螺紋底孔至圖紙要求Z3025A碟板體專用夾具D孔內(nèi)柱面、B點、L點八1攻D面螺紋孔螺紋SB408D孔內(nèi)柱面、B點、L點

1.1.5工藝立方案評價:上述工藝方案一的特點在于:工序高度相對集中，但加工精度難以保證。上述工藝方案二的特點在于:把工件加工工序分得相對分散，雖然增加在同一地點各個工步換