阀座体的机械加工工艺规程设计说明书

阀座体的机械加工工艺规程设计说明书内容摘要：

经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。 模具技 术的发展趋势主要是：① CAD、 CAM、 CAE的广泛应用及其软件的不断先进和 CAD／ CAM／ CAE技术的进一步集成化、一体化、智能化；② PDM(产品数据管理 )、CAPP(计算机辅助工艺设计管理 )、 KBE(基于知识工程 )、 ERP(企业资源管理 )、MIS(模具制造管理信息系统 )及 Inter平台等信息网络技术的不断发展和应用；③高速、高精加工技术的发展与应用；④超精加工、复合加工、先进表面加工和处理技术的发展与应用；⑤快速成型与快速制模 (RP／ RT)技术的发展与应用；⑥热流道技术、精密测量及高速扫描技术、逆向 工程及并行工程的发展与应用；⑦ 模具标准化及模具标准件的发展及进一步推广应用；⑧优质模具材料的研制及正确选用；⑨模具自动加工系统的研制与应用；⑩虚拟技术和纳米技术等的逐步应用。 模具 CAD/CAE/CAM 发展概况及趋势 计算机辅助设计（ CAD）是当代计算机应用的一个重要领域。 随着计算机硬件和软件技术水平的迅速提高， CAD技术及其应用一直处于日新月异的发展浪潮中。 作为 CAD技术应用的一个十分重要的方面，模具计算机辅助设计、模拟分析与制造，即模具 CAD、 CAE和 CAM也一直是国内外普遍关注的热点。 三十多年来， 国外模具 CAD技术发展相当迅速。 70年代己开始应用计算机对熔 本科生毕业设计（论文） 4 融塑料在圆盘形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。 80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔内塑料熔体的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。 近十年来，注射模 CAD技术在不断进行理论和实验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些高水平的商品软件逐步推出，并在推广和实际使用中不断改进、提高和完善。 比较有代表性的软件系统有 : 澳大利亚 Moldflow PTY公司的 Moldflow系统该系统具有很强的注射模分析模拟功能，包括绘制型腔图形的线框造型软件 SHOD，有限元网格生成软件 FMESH，流动分析软件 FLOW，冷却分析软件 COOLING，流动、冷却分析结果和模架应力场分布的可视化显示软件 FRES以及翘曲分析模拟软件。 美国 CRATEK公司的注射模 CAD/CAM/CAE系统该系统包括三维几何形状描述软件 OPTIMOLD III，二维注射流动分析软件 SIMUFLOW，三维有限元流动分析软件SLMUFLOW 3D，冷却分析软件 SIMUCOOL，标准模架 (美国 DME标 准 )选择软件 OPTIMOLD等部分。 美国和意大利的 Plasticsamp。 Computer Inc公司的 TMCONCEPT专家系统，该系统包括材料选择 TMCMS、注射工艺条件和模具费用优化 TMCMCO、注射流动分析TMCFA、型腔尺寸设计 TMCCSE和模具传热分析 TMCMTA等功能模块。 德国 IKV研究所的 CADMOULD系统，该系统具有注射模流动分析、冷却分析和力学性能校核等功能， CADMOULDMEFISTO系统则采用有限元法进行三维型腔的流动分析。 我国在 模具 CAD技术开发、应用及研究方 面起步较晚。 从 80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模 CAD系统。 同时，某些高等学校和科研院所也开始了注塑模 CAD系统的研制与开发工作。 多年来，我国对 模具 设计制造技术及其 CAD的开发应用十分重视，在“八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用 CAD/CAM技术在精密注射模制造中的应用”等国家重点企业技术开发项目，还安排了国家“八五”重点科技攻关项目“塑料注射模CAD/CAM/CAE集成系统研究”。 这些项目的成果对促 进我国注射模 CAD技术的迅速发展起到了重要作用，使我国注射模 CAD技术的发展和应用水平得到很快提高。 我国在 模具 CAD技术研究与开发方面较具代表性的工作有 : 华中理工大学是国内较早自行开发研究注射模 CAD/CAE/CAM系统的单位之自80年代中期开始，就在注塑模流动分析模拟和冷却分析模拟方面进行了较深入的研究与开发工作，并推出了塑料注射模 CAD/CAE/CAM系统 HSC1。 该系统包括塑料制品三维形状输入、流动模拟、冷却分析、型腔强度与刚度校核及模具图设计与 本科生毕业设计（论文） 5 绘制等功能，在一些企业单位应用取得较好效果，现已 实现商品化。 浙江大学基于工作站的 UG II系统开发出精密注射模 CAD/CAM系统。 该系统采用特征造型技术构造产品模型，使形状特征表达与工艺信息描述统一，并利用特征反转映射实现了型腔模型的快速生成。 上海交通大学从 1983年开始，对注射模 CAD进行了多方面的研究。 在国内首次将人工智能技术引入注射模 CAD系统中，并于 1988年开发出集成化注射模智能CAD系统。 现在在工作站 UG II平台上进一步开发智能 CAD/CAE/CAM系统。 北京航空航天大学华正模具研究所开发的注射模 CAD/CAE/CAM系统具有塑 料产品线框造型、曲面造型、分析模拟和数控仿真与数控加工程序生成等功能，具有很高的技术水平与实用价值。 合肥工业大学在注射模结构 CAD技术方面进行了多年的研究与开发工作，先后研制出微机注塑模 CAD系统 PMCAD和微机注塑模 CAD三维系统 IPMCAD ，取得了较好的成绩。 、实体造型技术，使系统在设计效率和通用性两方面都得到较好的兼顾。 现在以 AutoCAD MDT作为环境，进一步采用参数化特征模型、特征建模技术和装配模型技术，研制出注射模 CAD三 维参数化系统 IPMCAD ，在技术水平、实用性与通用性方面都达到较高水平。 本科生毕业设计（论文） 6 第 2章 零件的三维造型 零件的结构特征分析 该零件的整体结构比较复杂， 零件 上表面有槽和孔，其中的 槽比较难加工。 零件 下表 面 的也有槽和孔，其中的一个 槽比较难造型，槽底面为圆弧面。 零件侧面小孔要保证垂直度。 零件的三维造型过程 通过零件的结构特征分析，可以确定出造型的方案，利用拉伸增加材料命令造出零件基本形，利用拉伸去除材料命令造出中心孔，以后所有的造型都以中心孔作为基准。 用拉伸去料、旋转除 料、孔加工等命令造出阶梯孔、圆槽和侧面；用扫描去料命令造出下表面槽。 最后建立各处倒角命令即完成造型。 零件 三维造型 的心得 1. 在 绘制 草图时，圆画在坐标系中心，其它图形尽量画在第一象限，否则会出现坐标系的约束尺寸，给尺寸驱动带来困难。 尺寸最好一起驱动，防止视图混乱。 2. 在使用拉伸、旋转这些最基本的命令时，一定要注意它们的先后顺序，否则 会出现后面的造型将前面的造型破坏的情况出现。 3. 在使用倒角、倒圆这些命令时，如果出现造不出来的地方，可以考虑用拉伸除料和旋转除料。 4. 当需要造一些不规则的曲面时，想一次将曲面造出有时会非常 困难，可以将不规则曲面分解成一个个 规则曲 面，将这些 曲 面一一造出，然后用 曲面合并 会得到意想不到的效果。 5. 在造型实体前最好有一个造型的大致思路，尽量用最少、最简单的命令完成造型，思路一定要清晰。 本科生毕业设计（论文） 7 零件三维造型 图 片 零件直径：  ；中心孔直径：  ；侧面圆弧半径： ；上、下表面距离： ；上表面槽深： 和 ；上表面小孔直径：  ；零件阶梯孔直径：  和  本科生毕业设计（论文） 8 第 3章 阀座体 的 机械加工工艺规程设计 阀座体工艺规程 设计 零件的结构工艺性分析 零件的结构工艺性分析是指所设计的零件在能够满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。 它包括零件的整个工艺过程的工艺性，如铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺性，涉及面很广，具有综合性，而且在不同的生产类型和生产条件下，同样一种零件制造的可行性和经济性可能不同，因此对其结构工艺性的要求也不同。 对零件的结构工艺性分析，必须根据零件的生产类型、生产纲领，全面、具体、综合地进行分析，在制订机加工工艺规程时，主要是对零件的切削加工工艺性分析，主要涉及到以下几个方面： 1) 工件应便于在机床或夹具上装夹、并尽量减少装夹次数。 2) 刀具易于接近加工部位，便于进刀、退刀、越程和测量，以及便于观察切削情况等。 3) 尽量减少刀具调整和走刀次数。 4) 尽量减少加工面积及空行程，提高生产率。 5) 便于采用标准刀具，尽量减少刀具种类。 6) 改善加工条件，便于加工，必要时应便于采用多刀、多件加工。 7) 尽量减少工件和刀具的受力变形。 8) 有适宜的定位 标准，且定位基准至加工表面的标注尺寸应便于测量。 计算生产纲领，确定生产类型 在无锡鹰贝机械公司， 阀堵 的年产量为 30000 件，假定其备品率为 10%，机械加工的废品率为 5%，现在确定其生产纲领： N=Qn(1+a%+b%) （ 21） =30000 1 (1+10%+5%) =34500（件 /年） 式中： N生产纲领； Q产品的年产量（件 /年）； 本科生毕业设计（论文） 9 n每件产品中该零件的数量（件 /台） ； a%备品的百分率； b%废品的百分率。 阀 堵 的年产量为 34500 件 /年，现通过计算，该零件的质量约为。 根据生产类型的生产纲领及工艺特点，可以确定其生产类型为大批量生产。 毛坯 种类及其制造方法的确定 根据零件材料 工具钢 确定毛坯为 棒料 ，有已知零件的生产纲领为 34500 件 /年，该零件的质量约为 ，可知，其生产类型为大批量生产。 棒料尺寸为φ70mm， 由采购部负责购买。 工艺路线的拟订 定位基准的选择 由零件图可知，内孔是 阀体 的设计基准和装配基准。 考虑 到定位稳定、夹紧方案简单、可靠、操作方便等因素， 故应选内孔作为精基准， 后续的所有加工都选用它为基准，这样就遵行了基准统一的原则。 制定工艺路线 制定工艺路线时其基本出发点是保证加工质量、提高生产率、降低成本。 在该零件生产类型已确定为大批量生产的情况下，制定的工艺路线就应该符合生产类型的工艺特征。 根据先面后孔、先主要表面后次要表面的加工原则， 各表面与孔的加工 应 根据 各 表面的加工要求和各种加工方法 能 够达到 的 精度 ， 确定各表面的加工方法 ： 内孔 及其 端面 用车床 、 外圆 及其 端面 用车床 、 各小孔用钻床、各 槽用 加工中心。 综合以上考 虑，最终制定加工工艺路线如下 ： 阀堵机械 加工工艺路线 工序 工 步 工序内容 简要说明 I 1 粗车端面 保证尺寸 2 粗车外圆 保证尺寸 0  3 粗车外圆 保证尺寸 0  4 钻孔 保证尺寸  5 切断 保证尺寸 0  II 1 粗车端面 保证尺寸 0  本科生毕业设计（论文） 10 2 粗车外圆 保证尺寸 0  III 1 半精车端面 保证尺寸 0  2 半精车外圆 保证尺寸 0  3 半精车台阶面 保证尺寸  4 粗镗内孔 保证尺寸  IV 1 半精车端面 保证尺寸 0  2 半精车外圆 保证尺寸 0  V 1 精车端面 保证尺寸 0  2 精车外圆 保证尺寸 0  3 精车台阶面 保证尺寸  4 半精镗内孔 保证尺寸  VI 1 精车端面 保证尺寸 0  2 精车外圆 保证尺寸  VII 1 精镗内孔 保证尺寸  VIII 1 磨内孔 保证尺寸  IX 1 钻大盲孔 2 钻小盲孔 3 铰大盲孔 4 铰小盲孔 X 1 钻两通孔 2 铰两通孔 XI 1 钻两阶梯孔 2 铰两阶梯孔 XII 1 钻侧面盲孔 2 铰侧面盲孔 XIII 1 粗铣上表面各槽 2 精铣上表面各槽 XIV 1 粗铣下表面各槽 2 精铣下表面各槽 XV 1 精磨下表面 保证尺寸 0  本科生毕业设计（论文） 11 选择加工设备及工艺装备 由于生产类型为大批量 生产，故加工设备宜以通用机床和工厂现有设备为主。 其生产方式。