閥體零件大批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
閥體零件大批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),閥體,零件,大批量,生產(chǎn),出產(chǎn),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
產(chǎn)品型號(hào)
共1頁(yè)
產(chǎn)品名稱
容積式壓縮機(jī)
零件名稱
閥體
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT300
毛坯種類
鑄造
毛坯外型尺寸
∮160x240
每毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工
序
號(hào)
工序
名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄
用砂型鑄造的方法獲得毛坯
鑄造
2
檢驗(yàn)
清洗毛坯,并檢驗(yàn)毛坯
檢驗(yàn)
3
熱處理
對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理
熱處理
4
車
粗車大端面,粗鏜∮60,∮48x2的內(nèi)孔
金工
車床
三爪卡盤
5
車
精車大端面,精車∮70.6H11的沉孔,精鏜∮60,∮48x2的內(nèi)孔,車倒角
金工
車床
專用車夾具
6
車
粗車小端面,粗鏜∮60,∮54H7的內(nèi)孔
金工
車床
專用車夾具
7
車
精車小端面,精車∮70.6H11的沉孔,精鏜∮60,∮54H7的內(nèi)孔,車倒角
金工
車床
專用車夾具
8
車
車M60x2的螺紋
金工
車床
專用車夾具
9
鉆
鉆4x∮14的孔,光孔背面锪平∮26
金工
車床
專用車夾具
10
攻螺紋
攻M8-6H的螺紋孔
金工
車床
專用車夾具
11
車
粗鏜∮48,∮36的內(nèi)孔
金工
車床
專用車夾具
12
車
精鏜∮48,∮36的內(nèi)孔,3x∮49的槽,锪∮75端面,車倒角
金工
車床
專用車夾具
13
車
車M48x2-6H的螺紋
金工
車床
專用車夾具
14
車
鉆-精鉸∮18的孔,锪∮32平面,車倒角
金工
臥式鉆床
鉆夾具
15
車
攻M18x1.5的螺紋
金工
臥式鉆床
鉆夾具
16
檢驗(yàn)
按零件圖進(jìn)行檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
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機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
《機(jī)械制造技術(shù)》課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)題目: 閥體課程設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào):
目錄
序言 …………………………………………………… 3
一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定…………………… 3
二、選擇毛胚,確定毛胚尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖 ……………… 4
三、選擇加工方法,制定工藝路線……………………………… 6
四、工序設(shè)計(jì)………………………………………………… 7
五、確定切削用量及時(shí)間……………………………………… 7
六、夾具設(shè)計(jì) ………………………………………………… 10
七、設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………… 11
八、參考文獻(xiàn) ………………………………………………… 12
序言
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)師在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問(wèn)題,設(shè)計(jì)了機(jī)床夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)的從事工作打下了良好的基礎(chǔ)。
一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.零件的作用
題目所給定的零件是容積式壓縮機(jī)的閥體,如圖1所示。它是將閥內(nèi)介質(zhì)壓縮,一端連接壓縮活塞,一端與輸出口螺紋連接。通過(guò)閥體內(nèi)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),壓縮介質(zhì),產(chǎn)生壓縮作用。
2.零件的工藝分析
通過(guò)對(duì)該零件的重新繪制,對(duì)零件進(jìn)行分析,該零件屬于類回轉(zhuǎn)體零件,主體部分以中心軸為回轉(zhuǎn)中心,但是在外圓上附有兩個(gè)尺寸不同的凸臺(tái),二者軸線之間角度為90度,回轉(zhuǎn)中心在同一徑向平面上。該工件兩端的沉孔和內(nèi)腔的壁精度要求高,內(nèi)腔壁的精度為7級(jí),且粗糙度要求為3.2,要求高。零件兩端的沉孔精度為11級(jí)。
該零件屬于類回轉(zhuǎn)體的,兩個(gè)端面和內(nèi)腔需要加工,各表面的加工精度和表面粗糙度能夠通過(guò)機(jī)械加工獲得。首先加工兩個(gè)端面,其中大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),內(nèi)腔各尺寸以軸線和大端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),要求較高的精度,且內(nèi)腔尺寸較大,可采用鏜削加工。大端的各個(gè)孔,位置分布均勻,且大端厚度不大,便于對(duì)空的加工??偟膩?lái)說(shuō),該零件的工藝性較好。
3.零件的生產(chǎn)類型
根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知:Q=8000件/年,且零件總體尺寸適中,為輕型零件,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。
二、選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖
1.選擇毛坯
根據(jù)零件圖要求,零件材料為HT300,形狀簡(jiǎn)單,故采用鑄件毛坯。由于零件的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn),故采用砂型鑄件,效率高,同時(shí)保證了毛坯尺寸,便于加工。
2.確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差
根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第6頁(yè)的表格內(nèi)容,確定零件的公差等級(jí)CT為13級(jí),加工余量等級(jí)MA為H級(jí)。根據(jù)表1-9,根據(jù)零件尺寸和精度等級(jí),確定鑄件毛坯的單邊和雙邊毛坯加工余量。
根據(jù)各加工表面的加工余量和零件尺寸,確定毛坯的尺寸。對(duì)于毛坯尺寸直徑小于30mm的孔,在毛坯上應(yīng)為實(shí)心。
根據(jù)《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》第6頁(yè)表1-9,查得零件兩端和孔為雙邊加工余量,而外圓上的兩個(gè)凸臺(tái)的高度均為單邊加工余量。根據(jù)零件尺寸,雙邊加工余量中,確定孔的每邊加工余量為4.5mm,兩端面每邊加工余量為7mm,單邊加工余量中,確定大小凸臺(tái)高度方向的加工余量分別為6.5mm和4.5mm。零件其余部分無(wú)需加工,故無(wú)加工余量。
綜上所述,確定毛坯尺寸見(jiàn)表1,具體參見(jiàn)毛坯圖附圖。
表1 閥體零件毛坯(鑄件)尺寸
零件尺寸(mm)
單面加工余量(mm)
毛坯尺寸(mm)
233.5
7
247.5
∮60
4.5
∮51
∮48H7×2
4.5
∮39
∮54H7
4.5
∮45
M60
4.5
∮45
68
6.5
74.5
M48
4.5
∮36
55
4.5
59.5
M18
4.5
0
4×∮14
4.5
0
4×M8
4.5
0
3.設(shè)計(jì)毛坯圖
根據(jù)零件尺寸,確定外圓叫半徑為3mm,內(nèi)圓角半徑為3mm,是圓角尺寸能保證各表面的加工余量。
確定分模位置 零件為類回轉(zhuǎn)體零件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為便于起模,分模位置選在零件的中心周線上,分型面為過(guò)零件軸心和大凸臺(tái)軸線的面。
熱處理方式采用時(shí)效處理,消除毛坯內(nèi)部應(yīng)力,以保證加工精度。
綜上所述,具體毛坯見(jiàn)毛坯圖附圖。
三、選擇加工方法,制定工藝路線
1.定位基準(zhǔn)選擇
該零件為類回轉(zhuǎn)類零件,故選擇外圓為粗基準(zhǔn)。由大端面和內(nèi)腔孔軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),故遵循“基準(zhǔn)重合”原則,采用大端面和內(nèi)孔及端面的小孔為精基準(zhǔn)。
2.零件表面加工方法的選擇
(1)大端面 表面粗糙度要求高,尺寸較大,且為回轉(zhuǎn)類,故采用車削加工,為保證精度要求,進(jìn)行粗車和精車。
(2)小端面 采用車削加工,外圓定位,為保證精度,進(jìn)行粗車和精車。
(3)兩端面的沉孔 由于精度高,為10級(jí)精度,尺寸適中,故采用車削,且為精車加工。
(4)內(nèi)腔各孔 內(nèi)腔各孔精度高,為7級(jí)精度,尺寸適中,故采用精鏜加工,保證精度。
(5)凸臺(tái)端面 采用車床加工,同時(shí)進(jìn)行車螺紋,小凸臺(tái)的螺紋孔直接打孔而成。
(6)大端面孔 進(jìn)行鉆削加工,在鉆床上打孔,攻螺紋孔。
3.制定工藝路線
加工工藝路線為有端面至內(nèi)腔,按照先加工基準(zhǔn)面級(jí)先粗后精的原則,零件的加工工藝路線確定,具體工藝路線見(jiàn)附加工工級(jí)過(guò)程卡。
四、工序設(shè)計(jì)
工序一、二為大端面的加工和內(nèi)腔的加工,工序三、四位小端面和內(nèi)腔的加工,工序五、六為凸臺(tái)的加工,工序七位凸臺(tái)上孔的加工,工序八位大端面上孔的加工。
具體附卡的加工工藝過(guò)程卡和加工工序卡。
五、確定工序內(nèi)容
工序卡一上的工序?yàn)榧庸ご蠖嗣婧蛢?nèi)腔的加工。
1.加工機(jī)床的確定
根據(jù)零件的尺寸和加工精度的要求,確定車床加工采用車床C620-1。
2.加工刀具和夾具的確定
零件材料為HT300,故選用刀具材料為YG6刀具。
工步一 YG6 90°端面車刀。
工步二 YG6 鏜刀。
工步三 YG6 鏜刀。
3.確定切削用量
(1)背吃刀量
大端面 由于粗加工余量為6mm,故背吃刀量選擇為6/2=3mm。
內(nèi)孔?60mm 粗加工余量為4.25mm,加工一次,故背吃刀量為4.25mm。
內(nèi)孔mm 粗加工余量為4.35mm,加工一次,故故背吃刀量為4.35mm。
(2)進(jìn)給量f
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附表4.12,附表4.13,查得本工序中個(gè)工步進(jìn)給量f。
工步一:粗車大端面 進(jìn)給量f=1mm/r
工步二:粗鏜內(nèi)孔?60mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r
工步三:粗鏜內(nèi)孔 mm 進(jìn)給量f=0.5mm/r
(3)切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》附表4.12,根據(jù)工件材料、切削深度和進(jìn)給量,初步確定各工步的切削速度。
工步一 =60m/min
工步二 =71m/min
工步三 =71m/min
根據(jù)公式
n=,
計(jì)算出初定的機(jī)床轉(zhuǎn)速,然后根據(jù)所選機(jī)床的各級(jí)轉(zhuǎn)速,確定各個(gè)工步的機(jī)床轉(zhuǎn)速。
工步一 n=150r/min
工步二 n=380r/min
工步三 n=470r/min
根據(jù)確定的機(jī)床轉(zhuǎn)速,根據(jù)公式
V=
再次確定各個(gè)工步的精確切削速度:
工步一 =60.29m/min
工步二 =71m/min
工步三 =70.40m/min
4.確定工時(shí)定額
根據(jù)公式
=++++/500
確定工件的工時(shí)定額。
其中
=
計(jì)算出基本時(shí)間,然后根據(jù)一定得比例,分別計(jì)算出、、、各個(gè)參數(shù)。其中
=(15%-20%)
=(2%-7%)
=(2%-4%)
=(3%-5%)
根據(jù)以上公式,確定出各個(gè)工步的工時(shí)定額:
機(jī)動(dòng)時(shí)間
輔助時(shí)間
綜上所述,各個(gè)工步的工時(shí)定額如下:
工步一 =86.4s
工步二 =20.4s
工步三 =20.4
工序卡一各個(gè)主要參數(shù)確定,具體見(jiàn)附卡工序卡一。
其他工序卡參數(shù)確定方法相同,不再詳細(xì)列出,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)附卡工序卡。
六、夾具設(shè)計(jì)
本夾具是工序五使用的加工大凸臺(tái)內(nèi)孔、端面和小凸臺(tái)內(nèi)孔、端面的車床專用夾具,在C620-1車床上加工,進(jìn)行精鏜內(nèi)孔、內(nèi)槽,端面和倒角的加工。所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖和零件圖如附圖所示。有關(guān)說(shuō)明如下。
(1)定位方案
工件以加工過(guò)的小端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),故采用一面兩孔定位,以小端面和內(nèi)腔孔,其中小端面定位,消除3個(gè)自由度,以內(nèi)腔孔定位消除2個(gè)自由度,以側(cè)面大孔定位,消除1個(gè)自由度,共限制了6個(gè)自由度。
(2)加緊機(jī)構(gòu)
根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和定位方案,工件在夾具通過(guò)液壓裝置加緊即可滿足要求。側(cè)孔軸向右伸出頂緊工件,再用液壓裝置將孔的定位套模壓緊工件的上表面即可。
(3)夾具與機(jī)床的連接元件
全部采用螺栓連接,可保證機(jī)床的穩(wěn)定情。
(4)夾具體
工件的定位元件與加緊元件由夾具體連接起來(lái),保證了定位精度和加緊的可靠性,實(shí)現(xiàn)全部功能。
(5)使用說(shuō)明
安裝工件時(shí),松開勾形壓板上的緊固螺母,壓板上升,自動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)90度,此時(shí)放下零件,然后插入菱形定位銷,保證定位,然后旋下螺母,使兩個(gè)壓板聯(lián)動(dòng)加緊。加工完一個(gè)凸臺(tái)后,松開壓板,拔下菱形定位銷,使工件旋過(guò)90度,再次用菱形定位銷定位,壓緊壓板,進(jìn)行另一個(gè)凸臺(tái)的加工。
(6)機(jī)構(gòu)特點(diǎn)
該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,聯(lián)動(dòng)加緊精度高,定位準(zhǔn)確,加緊可靠。同時(shí)采用銷定位,旋轉(zhuǎn)定位準(zhǔn)確,精度高。
夾具結(jié)構(gòu)緊湊,同時(shí)能夠和機(jī)床緊湊連接,連接方便。
七、設(shè)計(jì)小結(jié)
經(jīng)過(guò)了為時(shí)十天的課程設(shè)計(jì),使我對(duì)一個(gè)零件從毛坯、工藝、工序到夾具的設(shè)計(jì),經(jīng)歷了一個(gè)零件的設(shè)計(jì)的全部過(guò)程,從中學(xué)習(xí)了毛坯設(shè)計(jì),工藝、工序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),實(shí)踐了夾具的設(shè)計(jì),使學(xué)到的理論知識(shí)得到了應(yīng)用,體會(huì)到了一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)師的工作過(guò)程,同時(shí)隱約體會(huì)到了一些將來(lái)參加工作的感覺(jué)。
感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程老師對(duì)我的指導(dǎo)和幫助,使我真正學(xué)到了很多,謝謝老師!
八、參考文獻(xiàn)
黃健求 《機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)》 北京 機(jī)械工業(yè)出版社
陳立德. 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》. 北京:高等教育出版社
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》
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出產(chǎn)
機(jī)械
加工
工藝
規(guī)程
夾具
設(shè)計(jì)
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閥體零件大批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì),閥體,零件,大批量,生產(chǎn),出產(chǎn),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì)
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