液压阀腔零件机械加工工艺规程及工装设计.docx
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1、 本科生毕业设计 题 目: 学生姓名: 学 号: 专业班级: 指导教师: 完成时间: 摘要:本毕业论文主要讲的是液压阀腔零件机械加工工艺规程及工装设计,设计镗孔夹具的设计过程。首先进行零件的分析,利用CAD绘出零件图,分析结构特点,接着确定零件主要加工要求然后进行工艺规程及夹具设计,确定毛坯利用CAD画毛坯图,确定定位基准,制定工艺路线,计算切削余量,最后再做镗100和76两孔的夹具设计。在设计的时候应该选择定位基准和夹紧方案,选用合适的定位元件和夹紧装置,接着进行定位误差的分析、计算切削力及夹紧力,判断夹具设计的合理性。本文的研究重点在于通过对液压阀腔的工艺性和力学性能分析,对加工工艺进行合
2、理分析,选择确定合理的毛坯、加工方式、设计高效、省力的夹具以及设计出简单、实用的数控加工程序,通过实践验证,最终加工出合格的液压阀腔零件。Abstract:Enable producing the target in process of production raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat
3、 treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the
4、rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working
5、finally.Keywords:摘 要IAbstractII第一章 绪论1第二章 零件的分析5 2.1 零件的作用5 2.2 零件的工艺分析5第三章 确定毛坯,绘制毛坯图、零件图8 3.1确定毛坯的制造形式及材料8 3.2机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定8第四章 工艺规程设计10 4.1定位基准的选择10 4.2制定工艺路线10 4.3选择加工设备及刀、夹、量具14 4.4 确定切削用量及基本工时16 4.4.1粗铣上下平面,见光即可17 4.4.2精铣上下平面,保证厚度尺寸到位20 4.4.3粗、精铣厚度3.3缺口到位20 4.4.4铣主视图中深2.1凹台19 4.4.5粗铣、精铣深
6、3.5凹台19 4.4.6粗镗、精镗、孔20 4.4.7粗镗、精镗孔。20 4.4.8铣主视图中深3凹台20 4.4.9钻俯视图中4-通孔,愡平4-孔20 4.4.10钻攻俯视图中6-M12-6H螺纹孔20 4.4.11钻攻俯视图中4-M12-6H深16.5螺纹孔20 第五章 镗孔夹具的设计26 5.1问题的提出32 5.2夹具的设计32 结 论32 致 谢32 参考文献33 本文首先对液压阀腔的零件进行分析,通过对液压阀腔进行的研究和分析,描述了它的毛坯制造形式、机械加工余量、基准选择、工序尺寸和毛坯尺寸的确定,以及切削用量和工时的计算等相关内容。为了提高劳动生产率,降低劳动强度,保证加工质
7、量,与指导老协商后,觉得用夹具比较合适。在这次毕业设计中,根据课题所给的零件图、技术要求,通过查阅相关资料和书籍,了解和掌握了的机械加工工艺和编程的一般方法和步骤,并运用这些方法和步骤进行了液压阀腔的机械加工工艺及夹具设计。整个设计的指导思想“简便、高效、经济”。力求生产处符合要求的产品。2.1 夹具的发展史 题目所给的零件是液压阀腔,而液压阀腔一般是板状物,上面钻或铣有直孔或者是凹台,其是液压阀的腔体,而本课题的任务就是“液压阀腔零件机械加工工艺规程及工装设计”。2.2 零件的工艺分析(1)以主视图为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:液压阀腔上下表面的铣削加工,上表面表面粗糙度为,下
8、表面的表面加工精度要高,粗糙度为。下表面深3.3凹台的铣削加工。其表面粗糙度为。100,176,65孔的镗削加工,110,85凹台的铣削加工,其表面粗糙度为。(2)以俯视图为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:4-M12-6H螺纹孔的钻、攻加工,6-M12-6H螺纹孔的钻、攻加工,4-18直孔的钻削加工,28沉孔的愡削加工,2-20盲孔的钻削加工。以下是该液压阀腔的零件图: 图1-1 液压阀腔零件主视图 图1-2 液压阀腔俯视图3.1 确定毛坯的制造形式及材料“液压阀腔”零件材料采用铸造。液压阀腔材料为QT450-10,需做人工时效处理,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。3.2 机械加
9、工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定3.2.1 100内孔的加工余量 根据工序要求,液压阀腔的100内孔的加工分粗、精镗加工。各工步余量如下:粗镗:参照实用机械制造工艺设计手册表7-23。其余量值规定为2165mm,现取2.5mm。 表7-27粗车时厚度偏差取-0.28mm。精镗:参照实用机械制造工艺设计手册表7-24。其余量值规定为0.81.0mm,现取1mm。毛坯的基本尺寸为100-35-35=30mm。 根据实用机械制造工艺设计手册表2-5,锻件尺寸公差等级选用CT7,可得毛坯尺寸公差为1.6mm。 毛坯的名义尺寸为:100-35-35=30mm 毛坯最小尺寸为:30-0.8=29.2mm
10、毛坯最大尺寸为:30+0.8=30.8mm 粗镗后最大尺寸为:29.2-1-1=27.2mm 粗镗后最小尺寸为:30.8-1-1=28.8mm 精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即100mm。3.2.2、76内孔的加工余量 根据工序要求,该孔的加工分为粗镗、精镗两个工序完成,各工序余量如下:粗车:参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为2.0mm;精车:参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为0.3mm。毛坯的基本尺寸分别为:毛坯基本尺寸为76-23-23=30;根据实用机械制造工艺设计手册表2-5,316尺寸公差等级选用CT7,可得毛坯尺寸公差为1.1mm。毛坯名义尺寸为76-
11、23-23=30;毛坯最大尺寸为30+0.55=30.55;毛坯最小尺寸为30-0.55=29.45;粗镗工序尺寸为70;精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即76;3.2.3、上下端面的加工余量 根据工序要求,上下端面的加工需要粗铣、精铣两个工序完成,各工序余量如下:粗铣:参照实用机械制造工艺设计手册表7-13,其余量值为3mm;毛坯的基本尺寸分别为:毛坯基本尺寸为85+3+3=91mm; 根据实用机械制造工艺设计手册表2-5,316尺寸公差等级选用CT7,可得毛坯尺寸公差为1.1mm。毛坯名义尺寸为85+3+3=91mm;毛坯最大尺寸为91mm+0.55=91.55mm;毛坯最小尺寸为91mm-0
12、.55=90.45mm;粗铣后工序尺寸为87mm;精铣后工序尺寸为85mm;4.1 定位基准的选择 4.1.1、粗基准的选择: 粗基准选择应当满足以下要求:A、保证各重要支承孔的加工余量均匀;B、保证液压阀腔的内壁有一定的间隙。 为了满足上述要求,应选择液压阀腔的主要面作为定位基准。即以液压阀腔的上表面作为粗基准来限制工件的3个自由度,再以另一个面作为定位基准来限制第四个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位,从而达到了加工各个工序的目的。4.1.2、精基准的选择:从保证液压阀腔孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证液压阀腔零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位
13、。从液压阀腔零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是液压阀腔箱体的装配基准,但因为它与液压阀腔箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。4.2 制定工艺路线对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。液压阀腔体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以液压阀腔零件的上表面作为定位基准来加工液压阀腔的下表面及左右端
14、面,然后已经镗削好的100和76孔 为基准来加工主视图上面的各个孔位。由于外圆面加工完成后一直到液压阀腔体加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。后续工序安排应当遵循先面后孔的原则。先粗、精加工平面,再粗、精加工孔系。因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各外圆孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段后分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含0.
15、4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程,现初步拟定液压阀腔加工工艺路线如下; 方案一:1 铸造毛坯335.5X198X91。2 粗铣上下平面,见光即可。3 精铣上下平面,保证厚度尺寸到位。4 粗、精铣厚度3.3缺口到位。5 铣主视图中深2.1凹台。6 粗铣、精铣深3.5凹台。7 粗镗、精镗、孔。8 粗镗、精镗孔。9 铣主视图中深3凹台。10钻俯视图中4-通孔,愡平4-孔。11钻攻俯视图中6-M12-6H螺纹孔。12钻攻俯视图中4-M12-6H深16.5螺纹孔。13去毛刺倒棱角。14检
16、验。方案二:1 铸造毛坯335.5X198X91。2 粗铣上下平面,见光即可。3 精铣上下平面,保证厚度尺寸到位。4 粗、精铣厚度3.3缺口到位。5 铣主视图中深2.1凹台。6 粗铣、精铣深3.5凹台。7 铣主视图中深3凹台。8 粗镗、精镗、孔。9 粗镗、精镗孔。10钻俯视图中4-通孔,愡平4-孔。11钻攻俯视图中6-M12-6H螺纹孔。12钻攻俯视图中4-M12-6H深16.5螺纹孔。13去毛刺倒棱角。14检验。方案三:1 铸造毛坯335.5X198X91。2 粗铣上下平面,见光即可。3 精铣上下平面,保证厚度尺寸到位。4 粗、精铣厚度3.3缺口到位。5 粗铣、精铣深3.5凹台。6 粗镗、精
17、镗、孔。7 粗镗、精镗孔。8 铣主视图中深2.1凹台。9 铣主视图中深3凹台。10钻俯视图中4-通孔,愡平4-孔。11钻攻俯视图中6-M12-6H螺纹孔。12钻攻俯视图中4-M12-6H深16.5螺纹孔。13去毛刺倒棱角。14检验。 其中,方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工,但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏,造成零件损失;方案三,能加工出所要的零件,但加工时对零件的装夹和拆卸较频繁,时间耽搁较长,生产率下降;所以,综合选定,方案一可用。4.3 选择加工设备及刀、夹、量具 由图样分析,该图样需要铣削液压阀腔的上下表面,镗削,内孔,钻攻M12螺纹孔,以及钻削盲孔。在这里我们在铣上下
18、端面时选用面铣刀。而镗削加工时我们可以选择内孔镗刀,钻削加工时我们选择麻花钻头,量具可选用0-150mm为75-100mm的测量游标卡尺,外径千分尺,游标深度卡尺,螺纹塞规等等。4.4 确定切削用量及基本工时4.4.1 粗铣上下平面,见光即可(1)、铣削宽度的选择查机械制造工艺设计简明手册表3.127可知:粗铣:38 这里取3(2)、铣削每齿进给量的选择查机械制造工艺设计手册表328 329可知:0.10.3 这里取0.2 1(3)、铣削速度的选择查机械制造工艺设计手册表330可知:V = 0.40.6 m/s 这时取0.5m/s = 30m/min 查机械制造工艺设计实用手册表1151 取
19、由于是粗铣,故整个铣刀盘不必铣过整个工件 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知: 所以,查机械制造工艺设计手册表325有 :式中: 所以, 4.4.2精铣上下平面,保证厚度尺寸到位切削深度:,进给量:根据参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为。因此确定进给量切削速度:参照参考文献7机械加工工艺手册表2.4-66,取:机床主轴转速,由式(1.1)有,取实际切削速度,由式(1.2)有: 工作台每分钟进给量,由式(1.7)有:被切削层长度:刀具切入长度,由式(1.6)有:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间,由式(1.5)有:切削深度: 进给量:根据参
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