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1、Henan Polytechnic Institute毕业设计题 目 回油阀的造型与阀盖的数控加工 摘要此次设计是对回油阀的整体造型和阀盖的工艺设计，其中包括回油阀阀盖的数控加工工艺分析、仿真加工、数控刀具及其选择、工件装夹方式与数控加工夹具的选择、程序编制等内容。利用UG NX7.0进行回油阀13种零件的绘制、实体生成、装配和爆炸，详细了解了创建回油阀的整个过程和回油阀的结构。本设计从回油阀的三维造型，虚拟装配以及运动仿真方面着手，就UG一些常用的基本功能的综合应用，对回油阀结构深度了解。这是对自己三年来所学知识的一个检验，更是对自己的一个挑战。关键词：数控加工、UG、运动仿真Oil ret
2、urn valve modeling and NC machining of valve cover The design of the oil return valve and the valve cover the overall shape of the design process, including the oil return valve cover of the NC machining process analysis, simulation of machining, CNC tool and its selection, workpiece clamping means
3、and numerical control machining fixture selection, programming content. Using UG NX7.0 for oil return valve in 13 parts of the drawing, entity is generated, assembly and explosion, a detailed understanding of the creation of the oil return valve in the whole process and the oil return valve structur
4、e.This design from the oil return valve of 3D modeling, virtual assembly and motion simulation aspects, on some commonly used UG function of the basic application, the oil return valve structure of the depth of understanding. This is his three years, the knowledge of a test, it is a challenge to mys
5、elf.Key words : numerical control processing, UG, motion simulation1绪论1.1 UG NX7.0软件的应用和介绍。 Unigraphics(简称UG)是美国UGS公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的工程应用软件系统。UG系统建立在统一的富有关联性的数据库基础上，提供了工程上的完全关联性，使CAD/CAM/CAE各部分数据自由切换。以基本特征作为交互操作的基础单位，利用特征技术，用户可以在更高层次上进行产品设计、模具设计、数控加工编程和工程分析，实现并行工程CAD/CAPP/CAM的集成与联动。这不仅有利于CAD/CAM系
6、统之间交换信息，而且有利于信息的共享UG软件被广泛应用于航空航天、汽车、通用机械以及模具等行业。UG以其强大的功能、高端的技术和专业化的服务，得到了越来越广泛的应用，并受到越来越多用户的青睐。UG NX7.0是UGS新一代数字化产品开发系统，它具有强大的实体造型、曲面造型、工程制图、装配功能，可以进行有限元分析、运动仿真分析，还能用创建的三维模型直接生成数控代码，利用数控机床进行加工。应用好Unigrahpics NX提供的强大的数控加工编程功能，包括数控车削、铣削、线切割等编程模块等，是提高企业数控加工技术应用水平的一个重要途径。UG EDS公司的Unigraphics NX是一个产品工程解
7、决方案，它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供了经过实践验证的解决方案。为设计师和工程师提供了一个产品开发的崭新模式，它不仅对几何的操纵，更重要的是团队将能够根据工程需求进行产品开发。而且它能够有效地捕捉、利用和共享数字化工程完整过程中的知识，事实证明为企业带来了战略性的收益。来自 UGS PLM 的 NX 使企业能够通过新一代数字化产品开发系统实现向产品全生命周期管理转型的目标。 NX 包含了企业中应用最广泛的集成应用套件，用于产品设计、工程和制造全范围的开发过程。 如今制造业所面临的挑战是，通过产品开
8、发的技术创新，在持续的成本缩减以及收入和利润的逐渐增加的要求之间取得平衡。为了真正地支持革新，必须评审更多的可选设计方案，而且在开发过程中必须根据以往经验中所获得的知识更早地做出关键性的决策。NX 是 UGS PLM 新一代数字化产品开发系统，它可以通过过程变更来驱动产品革新。 NX 独特之处是其知识管理基础，它使得工程专业人员能够推动革新以创造出更大的利润。 NX 可以管理生产和系统性能知识，根据已知准则来确认每一设计决策。NX 建立在为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验基础之上，这些解决方案可以全面地改善设计过程的效率，削减成本，并缩短进入市场的时间。通过再一次将注意力集中于跨越整个产品
9、生命周期的技术创新， NX 的成功已经得到了充分的证实。这些目标使得 NX 通过无可匹敌的全范围产品检验应用和过程自动化工具，把产品制造早期的从概念到生产的过程都集成到一个实现数字化管理和协同的框架中。1.2 数控加工。数控加工即数字控制（Numerical Control）技术，简称数控（NC）技术，是20世纪中期发展起来的一种自动控制技术，是指用数字化信息对机械设备的运动及其加工过程进行控制的一种方法。数控设备就是采用了数控技术的机械设备，或者说是装备了数控系统的机械设备。数控机床是数控设备的典型代表，其他数控设备还有数控冲剪机、数控压力机、数控弯管机、数控坐标测量机、数控绘图仪、数控雕刻
10、机等等。数控机床是为了解决复杂、精密、小批多变零件加工的自动化要求而产生的。数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序，输入到机床的数控系统中，以控制刀具与工件的相对运动，从而加工出合格零件的方法。该项技术是20世纪40年代后期为适应复杂外形零件的精密加工而发展起来的一种自动化加工技术。1948年，美国帕森斯（Parsons）公司在研制加工直升机螺旋桨叶片轮廓用检查样板的机床时，首先提出计算机控制机床的设想，在麻省理工学院（MIT）的协助下，于1952年研制成功了世界上第一台三坐标直线插补连续控制的立式数控铣床。此后，很多厂家都开展了数控机床的研制开发和生产。1958年，
11、美国K&T公司首先研制成功带有自动换刀装置的加工中心（MC）。1968年，英国首次将多台数控机床及无人化搬运小车、自动仓库在计算机控制下连接成自动加工系统，即柔性制造系统（FMS）。我国于1958年由清华大学和北京第一机床厂合作研制了我国第一台数控铣床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的510倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗
12、削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件，采用加工中心加工，可以省去工装和专机。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。 数控技术起源于航空工业的需要，20世纪40年代后期，美国一家直升机公司提出了数控机床的初始设想，1952年美国麻省理工学院研制出三坐标数控铣床。50年代中期这种数控铣床已用于加工飞机零件。60年代，数控系统和程序编制工
13、作日益成熟和完善，数控机床已被用于各个工业部门，但航空航天工业始终是数控机床的最大用户。一些大的航空工厂配有数百台数控机床，其中以切削机床为主。数控加工的零件有飞机和火箭的整体壁板、大梁、蒙皮、隔框、螺旋桨以及航空发动机的机匣、轴、盘、叶片的模具型腔和液体火箭发动机燃烧室的特型腔面等。数控机床发展的初期是以连续轨迹的数控机床为主，连续轨迹控制又称轮廓控制，要求刀具相对于零件按规定轨迹运动。以后又大力发展点位控制数控机床。点位控制是指刀具从某一点向另一点移动，只要最后能准确地到达目标而不管移动路线如何。 数控加工：根据零件图样及工艺要求等原始条件，编制零件数控加工程序，并输入到数控机床的数控系统
14、，以控制数控机床中刀具与工件的相对运动，从而完成零件的加工。数控加工的原理：通过把数字化了的刀具移动轨迹信息（通常指CNC加工程序），传入数控机床的数控装置，经过译码、运算，指挥执行机构（伺服电机带动的主轴和工作台）控制刀具与工件相对运动，从而加工出符合编程设计要求的零件。数控加工主要包括以下几个步骤：阅读零件图纸：充分了解图纸的技术要求，如尺寸精度、形位公差、表面糙度、工件的材料、硬度、加工性能以及工件数量等；1）工艺分析：根据零件图纸的要求进行工艺分析，其中包括零件的结构工艺性分析、材料和设计精度合理性分析、大致工艺步骤等；2）制定工艺：根据工艺分析制定出加工所需要的一切工艺信息如：加工工
15、艺路线、工艺要求、刀具的运动轨迹、位移量、切削用量（主轴转速、进给量、吃刀深度）以及辅助功能（换刀、主轴正转或反转、切削液开或关）等，并填写加工工序卡和工艺过程卡；3）数控编程：根据零件图和制定的工艺内容，再按照所用数控系统规定的指令代码及程序格式进行数控编程；4）程序传输：将编写好的程序通过传输接口，输入到数控机床的数控装置中。调整好机床并调用该程序后，就可以加工出符合图纸要求的零件。 1.3数控技术的发展前景1.3.1高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研
16、究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速
17、度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的Hyper Mach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12000r/mm和1g。 在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10m提高到5m，精密级加工中心则从35m
18、，提高到11.5m，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01m)。 在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。1.3.2五轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益
19、。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床 的发展。 1.3.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参
20、数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Envir
21、onment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的
22、一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工
23、向网络化方向发展的趋势。2 回油阀工作原理和作用 1.1 回油阀的工作原理 回油阀是装在供油管路上的安全装置。在正常供油情况下，阀门靠弹簧的压力处于关闭位置，此时油从阀体右端孔流入，经阀体体下端孔进入供油导管。当管路中油压由于某中原因而超过弹簧压力时，油就顶开阀门从阀体左端孔经另一管路流回油箱，这样就就能使管路中油压始终保持正常。1.2 回油阀的作用 回油阀是一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷和安全保护作用。 定压溢流作用：在定量泵节流调节系统中，定量泵提供的是恒定流量。当系统压力增大时，会使流量需求减小。此时溢流阀开启，使多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，
24、即泵出口压力恒定（阀口常随压力波动开启）。 稳压作用：回油阀串联在回油路上，回油阀产生背压运动部件平稳性增加。 系统卸荷作用：在回油阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀，当电磁铁通电时，回油阀的遥控口通油箱，此时液压泵卸荷。回油阀此时作为卸荷阀使用。安全保护作用：系统正常工作时，阀门关闭。只有负载超过规定的极限（系统压力超过调定压力）时开启回油，进行过载保护，使系统压力不再增加（通常使回油阀的调定压力比系统最高工作压力高10%20%）。 3 回油阀各部分零件及其作用3.1 阀体 阀体是整个回油阀结构中最重要的组成部分，是整个回油阀的基础部件，介质从阀体内通道流过，阀体内装有阀座密封圈，扳手合适搬动时
25、阀关闭，介质不能流通，扳手转动合适角度时，阀门开启，介质流通。阀体与阀盖是用4个双头螺柱连接起来的，中间夹有一些垫片，以防漏油。3.2 阀门阀门是石油、化工、电站、长输管线、造纸、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等流体输送系统中的控制部件，具有导流、截止、调节、节流、防止逆流、分流御压等功能，用于流体控制的阀门，从最简单的截断装置到极为复杂的自控系统，品种繁多。阀门两侧有一小圆孔，其作用是使进入阀门内腔的油流出来。阀门内腔的小螺孔是个工艺孔。供装拆阀门时使用。3.3 弹簧提供弹簧力，使回油阀的阀门在压力的作用下开启或关闭。是回油阀工作原理中的重要部分。3.4 螺杆 螺杆用来调节弹簧压力的
26、大小。3.5 螺母 为防止螺杆松动，在其上加一螺母，以背紧螺杆。3.6 阀罩 阀体与阀盖是用4个双头螺柱连接起来的，中间夹有一些垫片，以防漏油。3.7阀盖 阀罩是用来防止灰尘以保护螺杆。4 阀罩的工艺分析4.1 阀罩的整体分析阀罩加工时要选用车床和铣床结合的方式进行加工，圆柱部分采用车床，材料选用前半部分长20mm30mm，中间部分长26mm54mm，后半部分选用长8mm72mm的阶梯轴，先在车床上进行加工36mm，20mm，26mm，50mm的圆，将厚度为6mm的底板车为70mm的圆柱，之后在铣床上装夹进行加工。最终完成阀盖的车和铣。4.2 阀体的工艺分析 4.2.1 零件图纸的工艺分析该零
27、件图纸尺寸标注完整，正确，符合数控加工要求，加工部位清晰明确，并且该零件 4.2.2 加工工艺路线设计加工工艺路线设计主要按选择加工方法、划分加工阶段、划分工序、工序顺序安排、最终确定进给加工路线。1） 选择加工方法根据表4-1外回转表面的加工方法和该阶梯轴的加工精度及表面加工质量的要求，选择粗车精车的加工方法即可满足零件图纸的技术要求，注意加工时应该保证尺寸精度和表面粗糙度要求。根据表4-2中铣床平面加工方法，选择粗铣精铣的方法即可满足加工要求。表4-1 外回转表面表面的参考加工方法序号加工方法经济精度级表面粗糙度Ra值/m使用范围 1粗车IT11以下12.550适用于除淬火钢以外的常用金属
28、材料 2粗车半精车IT8IT103.212.5 3粗车半精车精车IT7IT80.81.6 4粗车半精车精车滚压（或抛光）IT6IT70.20.8 5粗车半精车磨削IT6IT70.20.8主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属 6粗车半精车粗磨精磨IT5IT70.10.4 7粗车半精车粗磨精磨超精加工IT50.040.1 8粗车半精车精车细车IT5IT60.080.4主要用于加工有色金属 9粗车半精车粗磨精磨超精磨IT5以上0.0250.1主要用于高精度的工件加工 10粗车半精车粗磨精磨研磨IT5以上0.0250.08表4-2 铣床平面加工精度经济方法加工序号加工方法经济精度级表面
29、粗糙度Ra值/m适用范围1粗铣精铣或粗铣半精铣精铣IT7IT96.31.6一般不淬硬平面2粗铣精铣刮研或粗铣半精铣精铣刮研IT6IT71.60.4精度要求较高的不淬硬平面3粗铣精铣磨削IT71.60.4精度要求较高的淬硬平面4粗铣精铣粗磨精磨IT6IT70.80.25粗铣半精铣拉IT7IT81.60.4大量生产，较小的平面6粗铣精铣磨削研磨IT6级以上0.20.05高精度平面2） 划分加工阶段根据上述加工方法分析，阀盖的加工划分为在车床上的粗精加工和在铣床上的粗精加工两个阶段。3） 划分工序根据上述加工方法，该案例的加工必须是车床和铣床相结合加工才能完成整体的加工，所以以车床加工作为第一道工序
30、，铣床加工作为第二道工序。第一道工序分为两道工步，即粗精加工端面，粗精加工外径；第二道工序分为两个工步，即粗精加工底板外轮廓，粗精加工7mm的孔。4） 工序顺序安排根据上述工序划分方法，该阀盖加工路线设计根据表面及其他表面的机械加工顺序，对组织生产、保证质量和降低成本有较大的作用，应根据工序的划分和定位基准的建立与转换来 。一般原则为： 先粗后精。既粗加工-半精加工-精加工，最后安排主要表面的终加工顺序；在各阶段中，先加工基准表面，然后以它定位加工其他表面；先加工主要表面，当其达到一定精度后再加工次要表面；先平面后孔。这是因为平面定位比较稳定可靠，所以对于箱体、支架、连杆等类平面轮廓尺寸较大的
31、零件，常先加工平面； 除用为基准的平面外，精度越高，粗糙度Ra值越小的表面应放在后面加工以防止划伤；表面位置尺寸及公差标注方式也影响工序顺序，应力求能直接保证或使尺寸链数日减少。5） 确定进给加工路线根据上述加工顺序的安排，该阀体的加工路线设计先粗精车一头端面，用5mm的钻头钻出中间孔，再粗精车26mm的外径，粗精车36mm外径，粗精车50的外径，之后切4mm的槽至20mm，倒R7mm的圆角；最后在铣床上进行加工，粗精车底板的轮廓至规定尺寸，粗精车7mm的圆。4.2.3 机床的选择机床的选择主要是跟据加工零件的规格大小、加工精度和加工表面质量等技术要求，正确的选择机床型号及规格。另外，机床的选
32、择应该能够遵循提高生产率，及自动化程度、方便操作维修、使用安全可靠、成本低等原则。 该阀盖规格不大且精度要求不是很高，所以数控车削选用规格不大的经济型数控车床CNC6150即可，铣床加工时选用常见的GSVM9560数控床就可以满足加工要求。4.2.4 装夹方案及夹具选择 装夹方案及夹具选择主要根据加工零件规格大小、结构特点、加工部位、尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等零件图纸的技术要求，确定零件的定位、装夹方案及夹具。该阀盖中的零件有一部分属于回转体类零件，根据上述加工工艺路线设计，该阀盖零件回转体部分的装夹方案在车床上选用三爪卡盘反爪外台阶面以阶梯轴另一端定位，夹紧外径。夹具选择普通三爪卡盘或
33、液压三爪卡盘均可。底板部分的加工在铣床上进行，选用最常用的数控铣床夹具机用虎钳即可满足数控加工中限制六个自由度的定位要求。4.2.5 刀具选择刀具的选择主要根据加工零件的余量大小、结构特点、材质、热处理硬度、加工部位、尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等零件图纸技术要求，结合刀具材料，正确合理的选择刀具。根据上述加工工艺路线设计，该案例中阀盖的含有加工端面，外径和打孔等的加工，无热处理要求，根据各类车刀和铣刀的加工对象和特点，加工端面、外径、倒角选用右手90外圆车刀，加工20mm的外径时选用宽度为4毫米的切断刀，内孔的加工首先用6毫米的中心钻钻出中间孔，之后用内圆车刀进行加工，螺纹选用内螺纹车刀进
34、行加工。在铣床上加工底板时，外轮廓的加工选用10毫米的立铣刀进行加工，47mm的孔先用6的中心钻，之后用7的镗刀镗至零件图纸的规定尺寸。4.2.6 切削用量的选择 切削用量选择主要根据加工零件余量大小、材质、热处理硬度、尺寸精度、行位精度和表面粗糙度等零部件图纸技术要求，结合所选刀具和拟定的加工工艺路线，选择切削用量。数控车削的切削用量包括背吃刀量ap、进给速度F、或进给量f和主轴转速n。数控铣床的切削用量包括主轴转速、进给速度1） 背吃刀量ap根据上述加工工艺路线设计，该案例阀盖外径端面的加工余量余量不大，单边最大加工余量只有约2mm，选择粗车精车的加工方法，背吃刀量ap在工艺系统刚度和机床
35、功率允许的情况下，尽可能选较大的背吃刀量，以减少进给次数。故根据表4-3所示，粗车端面和外径时，ap取约1.5mm，外径单边留0.5mm的余量进行精加工，精车端面和外径时背吃刀量ap取约0.2mm。 表43硬质合金车刀外圆、端面的进量参考数值工件材料车刀刀杆尺寸B/mmH/mm工件直径Dw/mm背吃刀量ap/mm3355881212进给量(f/mm/r)碳素结构钢、合金结构钢、耐热钢162520 40601004000.30.40.40.50.50.70.60.90.81.20.30.40.40.60.50.70.71.00.30.50.50.60.60.80.40.50.50.6 20302
36、525 20 40601004000.30.40.40.50.50.70.81.01.21.40.30.40.50.70.70.91.01.20.40.60.50.70.81.00.40.70.60.90.40.6碳铁铜合金钢 162540601004000.40.50.50.8.0.81.21.01.40.50.80.71.01.01.20.40.60.60.80.81.00.50.70.60.8 2030252540601004000.40.50.50.90.91.31.21.80.50.80.81.21.21.60.40.70.71.01.01.30.50.80.91.10.70.9注加
37、工断续表面及有冲击的工件时，表内进给量应乘以系数k=0.8。在无外皮加工时，表内进给量应乘以系数k=1.1。加工耐热钢及其合金时，进给量不大于0.5mm/r。加工淬硬钢时，进给量应减小。当钢的硬度为4456HRC时，乘以系数k=0.8；当钢的硬度为5762HRC时，乘以系数k=0.5。2) 进给量f根据上述加工工艺路线设计和表4-4所示的按照表面粗糙度选择进给量的参考数值，该阀体零件粗车外径、端面的进给量f取0.25mm；精车端面的进给量f取0.15mm；中心钻按表4-5所示的国产硬质合金刀具及钻孔数控车切削用量参考数值，进给量f取0.15mm。用数控铣床加工底板时，粗铣外轮廓时，进给速度选取
38、150mm/min，精铣外轮廓时，进给速度选取190mm/min，粗加工孔时，进给速度选择0.15mm/r，精加工孔时，进给速度选择0.1mm/r。表4-4 按表面粗糙度选择进给量的参考数值工件材料表面粗糙度Ra/um切削速度范围Vc(m/min)刀尖圆弧半径r/mm0.5 1.0 2.0进给量f/(mm/r)铸铁、青铜、铝合金5102.551.252.51002000.250.400.400.500.500.600.150.250.250.400.400.600.100.150.150.200.200.35碳钢及合金钢510500.300.500.450.600.550.70500.400.
39、550.550.650.650.702.55500.180.250.250.300.300.40500.250.300.300.350.300.501.252.5500.100.150.110.150.150.22501000.110.160.160.250.250.351000.160.200.200.250.250.35表4-5 国产硬质合金刀具及钻孔数控车切削用量的参考数值工件材料加工方式背吃刀量/mm切削速度/（m/min）进给量/（mm/r）刀具材料碳素钢b600MPa粗加工5760800.20.4YT类粗加工23801200.20.4精加工0.20.31201500.10.2车螺纹
40、70100导程钻中心孔5008000.060.01W18Cr4V钻孔10300.10.2切断（宽度5mm）0.10.2YT类合金钢b=1470MPa粗加工2350800.20.4精加工0.10.15601000.10.2切断（宽度5mm）40700.10.2铸铁200HBs以下粗加工2350700.20.4YG类精加工0.10.15701000.10.2切断（宽度5mm）50700.10.2铝粗加工231802500.20.4精加工0.20.32002800.10.2切断（宽度5mm）502200.10.2黄铜粗加工241502200.20.4精加工0.10.151802500.10.2切断（
41、宽度5mm）0.10.23) 主轴转速n车床中的主轴转速n应根据零件上被加工部位的直径，并按照零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度Vc（m/min），按公式n=（1000Vc）/（3.14d）来确定。根据表4-6所示的硬质合金外圆车刀切削速度的参考数值，粗车外径、端面的切削速度Vc选100m/min，则主轴转速n约为1000r/min；精车端面的切削速度Vc选130m/min，则主轴转速n约为1200r/min，钻孔的主轴转速选为600r/min。在铣床上加工底板时，铣床的主轴转速选取1800r/min。 表4-6 硬质合金外圆车刀切削速度的参考数值工件材料热处理状态ap=0.32
42、mmap=26mmap=610mmf=0.080.3mm/rf=0.30.6mm/rf=0.61mm/rVc/(m/min)低碳钢热轧1401801001207090中碳钢热轧130160901106080调质10013070905070合金结构钢热轧10013070905070调质8011050704060工具钢退火9012060805070灰铸钢HBS1909012060805070HBS=1902258011050704060铜及铜合金20025012018090120铝及铝合金300600200400150200铸铁合金1001808015060100注： 切削钢及灰碳铸铁时刀具耐用度
43、约为60min。4.2.7 填写工艺卡片、工序卡片和检验卡片。5 回油阀的三维造型和爆炸图。 三维造型爆炸图6 阀盖的加工程序 加工之前首先用5mm的中心钻钻出中心孔，便于之后内车刀进行加工。 在车床上加工时的程序G00x200z200T1（90外圆车刀）M03S1000X60z3 CYCLE95（DHS01，1.5， ， ，0.1，0.25，0.15，0.1，12，2， ， ，）G00x200Z200T2（切断刀）S300X30z-7G01x20F0.05G00x200Z200T3（内孔车刀）S500X0z3 CYCLE95（DHS02，1.5， ， ，0.1，0.25，0.15，0.1，11，2 ， ， ，）G00z200X200T4（内螺纹车刀）S500x0z3 CYCLE97（1.5，20，0，-20，8，8，4，2，1.2，0.1， ， ，7，2，4， ， ，）G00z200x200M05M02子程序1X0G01z0X26z-12X36z-14G03x43z-21CR=7G01x50z-40M17子程序2x0G01z0x8z-
