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1、1盖的阀工艺分析及生产类型的确定,零件的生产类型不同，采用的加工工艺可能存在天壤之别，在制定机械加工工艺之前必须确定零件的生产类型，根据生产类型的不同选用恰当的工艺路线。本设计中零件阀盖的主要结构由孔和外圆表面及螺纹构成。,1.1阀盖的工艺性分析通过对该零件阀盖简图的重新绘制以及查阅相关资料，可知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。,1.2确定阀盖的生产类型零件的生产纲领为：N=Qn（1+a%）（1+b%）(件/年)其中，产品年产量Q为台/年,每台产品中该零件的数量为n件/台，零件备品率为a%，零件废品率为b%。从初始资料和计算结果可知，该零件为中批生产。,2.确定毛坯的种类及制
2、造方法,由零件阀盖图知该零件的材料为铸件，查阅常用毛坯的特点及使用范围，最后选择ZG25作为毛坯的材料；另外零件结构比较简单，生产类型属中批生产，为了使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故毛坯选用砂型铸造。由于零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件形状尽量接近，内孔不铸出。,3.拟定零件阀盖机械加工工艺路线,3.1定位基准的选择对工件的任何机械加工都存在一定的尺寸精度要求，部分情况下精度要求高，部分情况下精度要求较低甚至无要求。考虑以下三个问题：以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工时精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行。为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作
3、为精基面。是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面。,粗基准的选择粗基准的选择：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。,精基准的选择依据以下原则：1）“基准重合”原则。应尽量选择被加工表面的设计基准为精基准。2）“基准统一”原则。应选择多个表面加工都能使用的表面作为基准。3）“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度和其自身尺寸及形状精度都要求很高时，可互为基准，反复进行加工。4）“自为基准”原则。在光整加工或某些精加工工序中，要求余量小且均匀，应尽量选择加
4、工表面本身作为基准。,3.2零件加工方法的选择,本零件的加工面有内孔、外圆、圆端面和螺纹等，材料为ZG25，参考机械制造工艺简明手册其加工方法,3.3加工阶段的划分,该零件阀盖加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（阀盖右端面和20孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗车阀盖左端面、钻孔35、车40外圆面、M36螺纹、倒角。在半精加工阶段，完成53外圆上下端面及铰孔35、28.5以及加工4-14孔。,3.4加工工序的安排,1）机械加工顺序的安排：根据机械加工顺序安排应遵循的原则，考虑到该工件的具体特点，先安
5、排端面，一端孔，外圆的加工。2）热处理工序的安排：由于毛坯为砂型铸造件，在机械加工之前，为消除铸造中存在的残留应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化而均匀的组织，消除内部缺陷，应安排正火和时效处理，从而来提高生产效率保证零件加工精度。3）辅助工序安排：（检验工序）在热处理工序后安排中间检验工序，最后安排终结检验工序。在终检前应安排去毛刺、清洗工序，最后将零件油封，入库。,3.5工序的组合,在确定加工顺序后，根据该工件的生产规模以及工件的结构特点与技术条件，为了尽可能地减少工件的安装次数，在一次安装中加工多个表面，以便于保证高的表面相互位置精度，考虑使用通用机床配以专用夹具，并采用工序
6、集中的原则来组合工序。工序集中和分散各有特点，应根据零件的生产纲领，技术要求，现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑。一般情况下，单件小批量生产适于采用工序集中的原则。而成批量生产则可以集中，也可以分散。最后决定先将工件一端加工完后，再掉头装夹加工另一端。,3.6确定工艺路线,为了满足加工精度要求，尽量满足基准重合、先粗后精、基准先行的原则，制定以下两套工序路线方案：方案对比：方案一与方案二的区别如下：方案一是先以工件右端面为粗基准，然后加工20的孔，确定了精基准，避免了用粗基准加工其他工序的情况，从而提高了加工效率保证了零件的加工精度；而方案二是以35为粗基准，先对两端面进行加工，再以加工
7、完的两端面为基准加工孔20；在没有精基准定位时就钻、粗铰35H11的孔，使其与20的孔同轴度存在误差；并且浪费工时。综上所述：方案一较好些，因此，选择方案一加工比较好。,表3.1 方案一,工序工步工序内容00砂型铸造05除浇冒口、锋边及型砂10热处理-正火15A钳工去毛刺B人工时效处理C检验20粗车右端面25钻20的孔30A钻35的孔B粗铰35的孔C锪钻鍃平35左端面35粗车41外圆面40A粗车、半精车50外圆下端面B粗车、半精车50外圆45A粗车53外圆下端面B粗车53外圆C粗车53外圆上端面 50粗车左端面 55A粗车M36外螺纹B车倒角60A钻28.5的孔B粗铰28.5的孔C锪钻鍃平28
8、.5孔右端面65钻4-14孔70去毛刺、清洗75终检、入库,表3.2 方案二,工序工步工序内容00砂型铸造05除浇冒口、锋边及型砂10A热处理-正火B钳工去毛刺C检验15A钻35的孔B粗铰35的孔C锪钻鍃平35内表面20粗车左右两端面25钻20的孔30粗车41外圆面35A粗车、半精车50外圆下端面B粗车、半精车50外圆40A粗车53外圆下端面B粗车53外圆C粗车53外圆上端面45A粗车M36外螺纹B车倒角50A钻28.5的孔B粗铰、精铰28.5的孔C锪钻鍃平28.5孔右端面55钻4-14孔60去毛刺、清洗65终检、入库,4.工序设计（选择加工设备与工艺装备）,4.1选择加工设备1.选择机床：1
9、）粗车各档外圆、端面，钻孔，铰孔，锪平面，螺纹及倒角。选用CA6140普通车床。2）钻4-14mm孔。选用Z3050摇臂钻床。,4.2选择工艺装备1.选择夹具：分析零件图，在车端面，钻、铰、锪20、35、28.5孔时用用三爪卡盘与心轴即可满足加工要求。2.选择刀具：3.选择量具：,5.确定工件机械加工余量与毛胚的尺寸,5.1机械加工余量及工序尺寸零件阀盖材料为ZG25，生产类型为中批量生产，采用砂型铸造方法铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，查机械制造工艺设计手册（以下简称工艺手册）表1-52，分别确定阀盖各加工表面的机械加工余量,5.2阀盖铸造毛坯尺寸由公式R=F+2RMA+CT/2,R=
10、F-2RMA-CT/2求得铸造毛坯尺寸如下：左右两端面尺寸R48+2*0.7+4/2=51.4M36外螺纹面尺寸R36+2*0.5+3.6/2=38.8M36外螺纹面长度R15+0.5+3/2=17宽度为12的尺寸R12+0.5+3/2=1453外圆尺寸R53+2*0.7+4/2=56.440外圆尺寸R40+2*0.7+4/2=43.4,6.确定切削用量及基本时间（机动时间）,（1）切削速度,查工艺手册表1-152,表4.2-8,表2-13,（2）确定机床主轴转速,（3）切削工时 根据工艺手册表7-5,7.工件工艺装备的设计,在成批量生产中，工件的装夹是通过机床夹具来实现的，所以机床夹具是机械
11、加工中一项重要的工艺装备，工件在机床上加工时，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要对某道工序设计专用夹具。本次设计的夹具是为工序65钻4-14孔而设计的钻模，本钻模将与Z3050摇臂钻床配套使用。理由：四个孔需要均布排列，工件加工面的凸台面积较小。,7.1确定定位方案确定要限制的自由度:工件以一端面和20孔为定位基准，采用平面和定位销组合定位方案，在定位平面及定位销的圆柱上定位，其中平面限制了3个自由度，短圆柱销限制2个自由度，总共限制了5个自由度，长圆柱销限制1个自由度，这样工件的6个自由度都被限制了。,7.2定位误差分析1.定位误差的组成及产生原因有以下两个方面：1）定位基
12、准与工序基准不一致时所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量。2）定位基准面和定位元件本身的制造误差所引起的定位误差，称基准位置误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。,7.3确定夹紧方案与夹紧机构,导向装置采用可换钻套，对孔的加工进行定位，通过限制钻头的进给方向和定位孔的位置，使得钻头能沿正确的方向进给，并且设置了四个定位钻套提高了加工速度而且也减少了工件的移动和再次定位。排削利用钻模板与工件被加工表面的间隙。根据GB/T2264-1999,选用钻套高度H20mm，排削间隙h5mm。,夹具与机床的连接元件在夹具体上设计四个座耳，将
13、夹具体与摇臂钻床的工作台用四个螺栓来连接，四个螺栓不仅能限制夹具体与钻床之间的相对移动而且还能对夹具起到一定的定位作用，使得加工更加准确。,7.4夹具设计及简要操作说明,主要考虑工件装卸方便，在钻模板中心设计了M36内螺纹孔通过与工件的M36外螺纹配合，再采用弹簧转动压板，将压板压在钻模板上表面通过拧螺母来实现对工件夹紧，工件加工完成后，拧松夹板螺母转动压板，工件就可以很方便的取出。工件装夹时，先将钻模板拧到工件上，使得钻模板与工件的边平行对齐，再将工件放到带大端面的短圆柱销处，插上长圆柱销，然后转动压板压在钻模板上表面，将螺栓拧紧就可以进行加工了。如夹具装配图所示。7.5夹具体见夹具体零件图
14、,本次毕业设计的主要任务是设计阀盖的工艺规程和工艺装备，运用所学的理论知识以及结合有关资料手册和实训经验，通过对零件的工艺分析，完成零件的工艺规程编制和专用夹具的设计，并进行有关评估，使所做的设计能够满足零件的加工要求。在毕业设计中，我的专业技能得到了锻炼，初步掌握了解决本专业工程技术问题的手段和方法，固然对日后的学习和工作带来很大的益处，有些知识可以从书本中学习到，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻印象。短短的六周时间即将结束，在这段时间里我一直忙于查找资料，丰富对于工件工艺与工装设计的知识，并在设计中加以应用。在毕业设计中，我最大的收获并不是具体做了多少设计，而是领会到了一种系统的设计思想，
15、就是首先对零件进行工艺分析，确定生产类型，然后选择合理的加工工艺和工装设备，按一定的原则安排加工顺序，并尽可能设计多种方案，进行比较，选出最好的方案，最后确定切削用量、机床转速等具体量，完成工艺规程设计。我想，能够顺利完成本次毕业设计，首先得助于魏公际老师的悉心指导和同学的耐心帮助，相信我会在今后的学习和工作中继续丰富知识，成熟思想，用实践来检验自己，实现人生价值。,设计体会,在整个毕业设计中，我得到了指导老师魏公际老师的悉心指导和帮助。在论文设计中，我所遇到的许多问题和困惑，都是在指导老师的帮助下，走出了设计的低谷，在此我深表感谢。在这次毕业设计中，还要感谢一起学习生活的同学们，与他们的一次
16、次交流使我得以不断进步和提高。经过这次设计，使我清醒的认识到遇到困难不能逃避，而应该勇敢的面对，困难对我来说不是困难，而是对我的一种考验。同时，我也真正认识到了工作中的艰辛是一种乐趣，体累心不累；更体验到做毕业设计应该要有严谨、认真，一丝不苟的精神。设计是把课本由几百页的知识便为薄薄的几张，把自己三年所学的融入到几张白纸上。这不仅是量的积累，而且还是质的飞跃。从刚进学校对该专业的陌生，到迄今为止对它的深入认识，再到设计的最终完成，我感到该专业的博大精深，而我只是学到了皮毛。在以后的日子里我不会放下对知识的追求，而是更加努力的钻研和学习。通过这次毕业设计，我更清醒的认识到走到工作岗位上应该具有严
17、谨、认真、谨慎、一丝不苟和牺牲自我的精神。,谢辞,参考文献,1：王茂元.机械制造技术 北京：机械工业出版社，2006.2：李益民.机械制造工艺设计简明手册 北京：机械工业出版社，2001.3：许德珠.机械工程材料 北京：高等教育出版社，2001.4：石固欧.机械设计基础 北京：高等教育出版社，2003.5：陈于萍、高晓康.互换性与测量技术 北京：高等教育出版社2002.6：方宏明.机械设计、制造常用数据及标准规范实用手册当代中国音像出版社,7：艾形、肖诗纲.切削用量简明手册 北京：机械工业出版社，2000.8：杨黎明.机床夹具设计手册北京：国防工业出版社，1996.9：黄如林.切削加工简明实用手册北京：化学工业出版社，2004.10：夏祖印、张能武.机械加工实用手册安徽：安徽科学技术出版社，2008.11：孟少农.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社.1991.12：陶崇德、葛鸿翰.机床夹具设计.第二版.上海：上海科技技术出版社,1989.,
