阀体零件的工艺研究与工装设计_本科生毕业论文(编辑修改稿)

阀体零件的工艺研究与工装设计_本科生毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

加工的方式来进行生产，因为在小批量生产过程中，生产数量不多，效率上大大降低，大批量生产讲究时间效率，但同时需要较多的人力，提高了成本。 在多品种小批量生产条件下，企业所生产的产品的品种多，每个品种的产量很小，基本上是按照用户的订货需要组织生产；产品的结构与工艺有较大的差异；生产的稳定性和专业化程度很低。 生产设备采用通用设备，按照工艺原则组织生产单位。 每个工作中心承担多种生产任务的加工。 产品的生产过程间断时间、工艺路线和生产周期均长。 但是，多品种小批量生产方式具有生 产灵活，对外部市场环境较好的适应性等优点。 基于上述特点，多品种小批量生产的生产作业计划要解决的主要问题是，如何控制好产品的生产流程，使得这个生产环节达到均衡负荷，最大限度地缩短生产周期，按订货要求的交货期完成生产任务。 利用小批量生产方式生产合铸阀体的时候，更多是依靠人力来对工件进行加工。 在铸造毛坯的时候依旧采用砂型铸造。 首先审阅零件图，查看零件图的具体尺寸与图纸绘制是否正确，零件的铸造材料为 HT零件在铸造时未注圆角应不超过 1mm，铸件应清理，保持表面平整，铸件应进行时效处理，铸件加工完，所有棱边去除毛刺。 阀体选用的材料是 HT250，为灰铸铁。 灰铸铁铸件的壁厚不应太薄，边角处应适当加厚，防止出现白口组织使该处既硬又难于加工。 它位于车床变速机构中，主要起换档作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭引用源。 32H8孔 M8 螺纹孔 8 IT13 M6 螺纹孔 6 IT13 西南科技大学本科生毕业论文 11 矩的作用，选择材料 HT250可以满足要求。 在铸造完成之后，利用人工对毛坯表面进行打磨去毛刺，然后再利用钻床对工件进行孔的加工，直到达到要求尺寸。 再用铣床对工件表面进行加工，加工完成后利用游标卡尺对工件的尺寸进行测量，直到工件打到尺寸要求。 大批量 工艺分析 ，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内孔的精度要求较高，此外还有上下端面，孔端面需要加工，对精度要去也很高。 其内孔对孔端面有垂直度要求，因为其尺寸精度，几何形状精度和相互位置精度以及表面质量均影响阀是否能够良好的密封，进而影响其使用性能，因此它的加工时非常关键和重要的作用。 “ BYSJ08 阀体，见下列示意图 21，图 22： 图 21 西南科技大学本科生毕业论文 12 图 22 (1)、面 A 粗糙度要求 ； (2)、面 B 粗糙度要求 ； (3)、面 C 粗糙度要求 ； (4)、面 D 粗糙度要求 ，相对于底面 A 垂直度公差要求 ； (5)、孔 E φ28的精度等级为 H7，粗糙度要求 ， φ35粗糙度要求为 ； (6)、孔 Fφ22的精度等级为 H8，粗糙度要求 ， φ32粗糙度要求 ，孔中心线与底面 A 尺寸公差为 177。 ，与面 D 垂直度公差要求为 ； (7)、孔 E 孔与孔 F 中心线尺寸偏差 177。 ； (8)、面 B 加工两个螺纹孔 G，中心距尺寸偏差 177。 ； (9)、面 C 加工 四个螺纹孔 H，无尺寸、位置公差要求； 各表面的精度要求和表面粗糙度要求可以通过机械加工的方法来获得。 初步确定平面采用铣床加工，孔采用镗床加工，螺纹空采用钻床，攻丝的方法加工。 阀体的材料为灰铸铁，为了改善灰铸铁的加工工艺性，可在进行机械加工前，进行退火处理，用以改善灰铸铁的切削性能。 西南科技大学本科生毕业论文 13 第三章 确定毛坯和绘制毛坯图 选择毛坯种类 毛坯种类的选择主要依据的是以下几种因素： （ 1） 设计图样规定的材料及机械性能； （ 2） 零件的结构形状及外形尺寸； （ 3） 零件制造经济性； （ 4） 生产纲领； （ 5） 现 有的毛坯制造水平。 由零件图可知零件材料为 HT250，生产批量为大批大量，零件结构一般复杂，所以选择金属型浇铸，因为生产率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸较小，单边余量不大，需要结构细密，能承受较大的压力，所以选择铸件做毛坯。 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 毛坯形状的确定 毛坯形状应力求接近成品形状，以减少机械加工余量。 （ 1） 铸件孔的最小尺寸，根据《机械制造技术基础课程设计》表 27 可查得，铸件孔的最小尺寸为 10~20mm。 （ 2） 铸件的最小壁厚。 根据《机械制造工艺设计简明手册 》表 查得，铸件的最小壁厚为 4mm。 （ 3） 铸件的拔模斜度。 铸件垂直于分型面上，需要铸造斜度，且各面的斜度数值应尽可能一致，以便于制造铸模。 根据《机械制造技术基础课程设计》表31 可得： 西南科技大学本科生毕业论文 14 斜度位置 铸造方法 金属性铸造 外表面 0176。 30′ 内表面 1176。 （ 4） 铸件圆角半径。 铸件壁部连接处的转角应有铸造圆角。 主要是为减少应力集中，防止冲砂、裂纹等缺陷。 一般为邻壁厚度的 1/3~1/5，中小铸件圆角半径为 3~5mm。 （ 5） 铸件浇铸位置及分型面选择。 铸件的重要加工面或主要工作面一般应处于底面 或侧面，应避免气孔、砂眼、疏松、缩孔等缺陷出现在工作面上；大平面尽可能朝下或采用倾斜浇铸，避免夹砂或夹渣缺陷；铸件的薄壁部分放在下部或侧面，以免产生浇铸不足的情况。 毛坯尺寸的确定 选择的毛坯铸造方法是金属模机器造型，零件的最大尺寸 250mm，铸件的机械加工余量等级则为 5~7 级（查《机械制造技术基础课程设计》表 211），选择 6 级。 从《机械制造工艺设计简明手册》表 中查得全长 的加工余量为 ，即该毛坯尺寸为 ；全长为 57mm 的加工余量为 ，即该毛 坯的尺寸为 62mm，加工余量为 2 mm，即该毛坯的尺寸为 加工余量为 mm ，即该毛坯的尺寸为，加工余量为 2 mm，即该毛坯的尺寸为，加工余量为 mm，即该毛坯的尺寸为，加工余量为 mm，即该毛坯的尺寸为 。 西南科技大学本科生毕业论文 15 第四章 拟定阀体工艺路线 定位基准选择 粗基准的选择 作为粗基准的表面平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。 选择阀体上端面和前端面作为粗基准。 采用阀体上端面作为精基准加工下端面及以前端面作粗基准加工后端面，可以为后续工 序准备好精基准。 精基准的选择 根据该阀体零件的技术要求和装配要求，选择阀体下端面和后端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 阀体的下端面和后端面是设计基准，选用其作精基准定位加工阀体上端面和前端面以及定位孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。 表面加工方法确定 根据阀体零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表 41 加工面 尺寸精度等级 表面粗糙度 加工 方案 阀体下端面 IT10 粗铣 — 精铣 西南科技大学本科生毕业论文 16 阀体上端面 IT10 粗铣 — 精铣 阀体前端面 IT10 粗铣 — 精铣 阀体后端面 IT10 粗铣 — 精铣  错误 !未找到引用源。 28H7孔 IT8 粗镗 — 精镗  35孔 IT12 粗镗  36孔 IT12 粗镗  22H8孔 IT8 粗镗 — 精镗  32H8孔 IT8 粗镗 — 精镗 M8螺纹孔 IT13 钻孔 — 攻螺纹 M6螺纹孔 IT13 钻孔 — 攻螺纹 加工阶段划分 该阀体加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工和精加工两个阶段。 在粗加工阶段，首先将精基准（阀体下端面和后端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求，同时粗镗内孔；在精加工阶段主要完成精铣平面和精镗内孔。 阀体零件的加工阶段如表 42： 加工阶段 加工内容 说 明 基准面加工 粗铣上端面 以下端面和后端面为基准，精加工各个端面 粗铣下端面 精铣下端面 精铣上端面 粗车前端面 粗车后端面 精铣后端面 西南科技大学本科生毕业论文 17 精铣前端面 粗加工 粗镗 35H728  、 孔 8H22 、 8H32 、 36 孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成 粗镗 8H22 、 8H32 36 孔 钻螺纹孔 M64 M82 精加工 精镗 35H728  、 孔 8H22 、 8H32 、 36 孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成 精镗 8H22 、 8H32 36 孔 工序的集中和分散 选用工序分散原则安排阀体的加工工序。 该阀体的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。 工序顺序安排 机械加工工序 （ 1） 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即阀体 下端面和后端面。 （ 2） 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3） 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面，即阀体的下端面和后端面。 （ 4） 遵循“先面后孔”原则，先加工阀体四个端面，在加工阀体的内孔以及钻孔、攻螺纹。 热处理工序 铸件为了消除残余应力，需在粗加工前、后各安排一次时效处理，在半精加工前、后各安排一次时效处理。 辅助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、终检工序。 西南科技大学本科生毕业论文 18 综上所述，该阀体工序的安排顺序为：基准加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 —— 主要表面半精加工和次要表面加工 —— 热处理 —— 主要表面精加工。 阀体零件的机加工工序安排如表 43： 加工阶段 加工内容 说 明 基准面加工 粗铣上端面 基准先行，先面后孔 先主后次，但次要加工表面的加工并非是安排在最后加工，次要表面的加工要考虑到对主要表面的加工质量的影响 粗铣下端面 精铣下端面 精铣上端面 粗铣前端面 粗铣后端面 精铣后端面 精铣前端面 粗加工 粗镗 35H728  、 孔 8H22 、 8H32 、 36 孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成 粗镗 8H22 、 8H32 36 孔 钻螺纹孔 M64 M82 精加工 精镗 35H728  、 孔 8H22 、 8H32 、 36 孔相对于后端面有垂直度的要求，故应该在一次装夹中完成 精镗 8H22 、 8H32 36 孔 确定阀体工艺路线 工序Ⅰ：粗铣上端面 工序Ⅱ：粗、精铣下端面 工序Ⅲ：精铣上端面 西南科技大学本科生毕业论文 19 工序Ⅳ：粗铣前端面 工序Ⅴ：粗、精铣后端面 工序Ⅵ：精铣前端面 工序Ⅶ：镗削孔 H72835  、 （粗镗和精 镗在一次装夹中完成） 工序Ⅷ：镗削孔 32 H 8H82236  、 （粗镗和精镗在一次装夹中完成） 工序Ⅸ：钻螺纹孔 10M64  、钻螺纹孔 15M82  工序Ⅹ ：攻螺纹 10M64  、攻螺纹 15M82  工序Ⅺ：去毛刺 工序Ⅻ：终检 阀体零件加工工艺路线如表： 工序号 加工内容 说明 000 锻造毛坯 010 粗铣上端面 020 粗铣下端面 留下精铣余量 030 精铣下端面 达 到图纸要求 040 精铣上端面 达到图纸要求 050 粗铣前端面 060。