阀体零件机械加工工艺跟装备设计Word文档下载推荐.docx
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4.3定位误差的分析与计算………………………………………………………36
4.4夹紧装置设计……………………………………………………………………………37
4.5切削力及夹紧力的计算…………………………………………………………………37
4.6钻套及衬套导向件的设计……………………………………………………………39
4.7钻夹具设计及操作的简要说明………………………………………………………40
总结……………………………………………………………………………………………41
参考文献………………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………………43
附录1阀体零件机械加工工艺过程卡片和两套关键工序的工序卡片
第一章零件的工艺分析
1.1零件的图样分析
本次设计的题目是阀体零件的机械加工工艺及装备设计,阀体是在一定条件下,能使液压泵卸荷的阀。
图1-1阀体零件图
图1-2阀体零件三维图
第二章机械加工工艺规程设计
2.1毛坯的制造形式的确定
由于该零件的材料为HT200,且零件的年产量为6000件,已达到大批生产的水平,因此生产类型为大批量生产,为使零件有较好的机械性能,保证零件加工余量等,故采用铸造毛坯。
因为零件尺寸不大,形状结构比较复杂,所以我们采用铸造的形式来提高劳动生产率,降低成本。
2.2选择定位基准
零件的机械加工工艺过程中,其中最关键的两道工序分别为钻4xM8的螺纹孔、镗Φ28mm和Φ30mm阶梯孔。
在加工4xM8的螺纹孔时,根据定位基准的选择原则,选择30x30的凸台底面作为定位基准,并且通过心轴为主要定位元件和挡销来实现定位。
实现对4xM8孔的加工。
在镗Φ28mm和Φ30mm的阶梯孔时,选择一面两销进行定位,实现了完全定位。
完成对阶梯孔的加工。
2.3阀体零件表面加工方法的选择
任何复杂的表面都是由若干个简单的几何表面组合而成的,零件的加工实质上就是这些简单几何表面加工的组合。
对于阀体零件各尺寸的精度等级要求及行为公差要求,具体加工方法如下表:
表2‒1阀体零件加工表面的加工方法
加工表面
公差等级
表面粗糙度Ra(μm)
加工方法
阀体零件的上端面
IT9
6.3
粗铣-精铣
阀体零件的下端面
30x30凸台的前后端面
30x30凸台的侧面
IT8
3.2
Φ50mm圆柱的前端面
M36x2mm的螺纹孔
车底孔-车螺纹
Φ25mm内孔
1.6
粗镗-半精镗
Φ28mm内孔
Φ30mm内孔
M18x2mm的螺纹孔
钻-攻螺纹
4xM8的螺纹孔
底面4xΦ7mm的光孔及背面Φ16mm的锪平孔
IT13
12.5
钻-锪钻
2.4工艺路线的制定
因为零件的生产纲领为大批量生产,故采用专用夹具,提高生产率。
(1)工艺路线方案一
工序1金属型铸造
工序2清洗毛坯,并检验毛坯
工序3对毛坯进行时效处理
工序4粗、精铣阀体的底平面
工序5粗、精铣阀体的顶面
工序6粗、精铣30x30的凸台
工序7粗、精铣Φ50mm圆柱的前端面
工序8车M36x2mm的底孔,车螺纹;
倒角1.5x30°
工序9粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序10钻底面的4xΦ7mm的光孔及背面Φ16的锪平孔
工序11钻、扩、铰M18x2的螺纹孔
工序12精镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔、倒角2x30°
工序13钻4xM8的底孔,攻M8的螺纹孔
工序14去毛刺
工序15检验入库
(2)工艺路线方案二
工序5粗、精铣阀体的顶面,Φ35圆柱凸台的上端面
工序8钻底面的4xΦ7mm的光孔及背面Φ16的锪平孔
工序9车M36x2mm的底孔,车螺纹;
工序10粗镗、半精镗底面Φ25mm内孔、倒角3x30°
工序11钻4xM8的底孔,攻M8的螺纹孔
工序13钻、扩、铰M18x2mm的螺纹孔
(3)工艺路线方案的比较与分析
通过以上两个方案的比较,方案一是先加工直径Φ25mm的孔以及阀体底面上的Φ7mm的光孔和Φ16mm的锪平孔,然后以Φ25mm的孔作为主要定位基准,再使用工件的底平面上Φ7mm孔作为辅助定位来加工4xM8的螺纹孔及直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。
而加工工艺方案二则不相同,它是先加工4xM8的螺纹孔,然后再加工Φ25mm的孔及直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。
两套加工工艺方案经比较可看出,先加工直径Φ25mm的孔及阀体底面Φ7mm的光孔、Φ16mm的锪平孔,然后再以此为定位基准加工M8螺纹孔和直径Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔,这样可以很好地定位夹紧并达到良好的表面粗糙度要求。
结合上述的方案一和方案二的比较,因此工艺路线方案一更加合理。
以上工艺过程见下表2-2:
表2-2机械加工工艺过程综合卡片
工序号
工序名称
工序
内容
工序简图
机床
工艺
装备
1
金属型铸造
铸造
2
清洗
检验
清洗毛坯并检验
3
热处理
时效处理
4
铣底面
粗、精铣阀体的底面
X5032型立铣
三爪卡盘
硬质合金端面铣刀
游标卡尺
5
铣顶面
粗、精铣阀体的顶面
6
铣凸台
粗、精铣30x30的凸台
台虎钳
立铣刀
7
铣端面
粗、精铣Φ50mm圆柱的前端面
台虎钳
8
车内孔、螺纹孔
车M36x2mm底孔、车螺纹、
CA6140
45°
内圆车刀
60°
内螺纹车刀
倒角车刀
专用夹具
9
镗内孔
粗镗、半精镗Φ25mm的孔、
倒角3x30°
单刃镗刀
10
钻孔
钻4×
Φ7mm通孔、锪平孔Φ16mm
Z525型立式钻床
Φ7高速钢麻花钻
Φ16高速钢锪钻
11
钻、扩、铰螺纹孔
钻、扩、铰M18x2mm的螺纹孔
Φ16高速钢麻花钻
扩孔钻
铰刀
12
镗阶梯孔
精镗、半精镗Φ28mmΦ30mm的阶梯孔、
倒角2x30°
13
钻底孔、攻螺纹
钻4XM8的底孔、攻M8螺纹孔
Z525型立式钻床
Φ6.7高速钢麻花钻
M8丝锥
14
去毛刺
15
检验
入库
2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
阀体零件的生产类型为批量生产,为了保证零件的生产效率以及加工质量,该零件的生产宜采用铸造。
阀体零件上M36x2的螺纹底孔、Φ25mm的内孔、Φ28mm,Φ30mm的阶梯孔都可以通过铸造得到预先孔;
而M18的螺纹内孔、阀体底面4xΦ7的光孔,Φ16锪平孔、以及螺纹M8-7H的孔则是由后续的机械加工所得到的。
在阀体零件图1-1中可以看出Φ25内孔表面、Φ35圆柱凸台的上端面、以及Φ28、Φ30的阶梯孔的表面粗糙度要求最高,表面粗糙度为Ra1.6,所以加工过程中对于几个内孔而言分别要经过粗镗-精镗;
对于上端面来说则需要经过粗铣-精铣来完成。
所得机械加工余量及毛坯尺寸表2-3所示和毛坯图见图2-1:
表2‒3机械加工余量及毛坯尺寸(mm)
基本尺寸
加工余量
毛坯尺寸
上下端面
80
86
前后端面
70
76
Φ25内孔
Φ25
Φ19
Φ35上端面
Φ28内孔
Φ28
Φ22
Φ30内孔
Φ30
Φ24
图2-1阀体零件毛坯图
2.6确定切削用量及基本工时
按照指导教师下发的毕业设计任务书的内容,下面仅对其中两道关键的工序的基本工时进行设计分析与计算。
2.6.1镗孔夹具
工序12:
粗镗、半精镗Φ28mm、Φ30mm的阶梯孔。
选择的机床:
CA6140型车床;
因为零件的材料为HT200,故选择阀体的毛坯为铸件。
阀体零件选择的毛坯为铸件,而且待加工的内孔的表面粗糙度要求也比较高,已达到Ra1.6的精度要求,因此在加工此阶梯孔的时候需要先进行粗镗加工,之后再用半精镗来达到的Ra1.6的精度。
所以整个加工过程要分四次走刀,粗镗内孔时的加工余量为2mm,精镗内孔时的加工余量为1mm。
(单边)
1.粗镗
工步一:
粗
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- 阀体 零件 机械 加工 工艺 装备 设计