閥蓋的機械加工工藝及夾具設計說明書

閥蓋機械加工工藝及夾具設計 一、 零件的分析 零件的工藝分析 通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件需要加工的表面均需切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。以下是閥蓋需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.左右端面粗糙度為 25； 35 孔 粗糙度為 12.5。 35 孔 內(nèi)表面，粗糙度為 12.5， 20 孔 ，粗糙度為 25。 2. 41 外圓面，粗糙度為 25； 50 外圓，粗糙度為 12.5，； 50 外圓右端面，粗糙度為 12.5； 53 外圓右端面，粗糙度為 25； 53外圓，粗糙度為 25； 53 外圓左端面，粗糙度為 25 3.孔 14H8，粗糙度為 12.5； 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的孔，上述各孔的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 二、工藝規(guī)程設計 1. 毛坯 的 選擇 該零件材料為鑄鋼，零件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，為使零件有較好的力學性能，保證零件工作可靠，故采用 鑄造 成形。這從提高生產(chǎn)效率保證加工精度上考慮也是應該的。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄 出。毛坯尺寸通過確定加工余 量后再決定。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：屬中批量生產(chǎn)。 2 基面的 選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：按有關(guān)基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的 不加工表面作粗基準?，F(xiàn)以零件的 外圓 35 為主要的定位粗基準。 精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便， 依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，選擇以圓柱體的 20 孔為精基準。 3制定工藝路線 方案一 工序： 粗銑最外端上下兩端面 。 工序： 擴 、粗鉸 35 的孔。 工序：锪鉆鍃平 35 內(nèi)表面。 工序：鉆 20 的孔。 工序：粗車 41 外圓面。 工序：粗車、半精車 50 外圓右端面。 工序：粗車、半精車 50 外圓。 工序：粗車 53 外圓 下 端面 。 工序：粗車 53 外圓。 工序：粗車 53 外圓 上 端面。 工序：粗車 M36 外螺紋 。 工序：車倒角。 工序 XIII：鉆、粗鉸、精鉸 28.5 的孔。 工序 XIV：锪鉆鍃平 28.5 孔右端面 。 工序 XV：鉆 4- 14 孔。 工序 XVI：清洗。 工序 XVII:終檢。 方案二 工序：鉆 20 的孔。 工序：粗銑 最外端上下 兩端面。 工序：鉆、粗鉸 35 的孔。 工序：锪鉆鍃平 35 內(nèi)表面。 工序：粗車 41 外圓面。 工序：粗車、半精車 50 外圓右端面。 工序：粗車、半精車 50 外圓。 工序：粗車 53 外圓 下 端面 。 工序：粗車 53 外圓。 工序：粗車 53 外圓 上 端面。 工序：鉆、粗鉸、精鉸 28.5 的孔。 工序：锪鉆鍃平 28.5 孔右端面 工序 XIII：鉆 4- 14 孔。 工序 XIV：粗車 M36 外螺紋。 工序 XV：車倒角。 工序 XVI：清洗。 工序 XVII:終檢。 方案一是以 36 為粗基準，先對兩端面進行加工。在以加工完的兩端面為基準加工孔 20。在沒有精基準定位時就鉆、粗鉸 35 的孔 ，使其與 20 的孔同軸度存在誤差。其他工序安排比較合理不用改變。方案二先以 35 為粗基準，然后再加工 20 的孔，確定精基準，避免了用粗基準加工其他工序，從而提高了零件的加工精度。兩個方案相比，方案 一 比較合理，所以選擇方案 一 。 4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “閥蓋”零件材料為 ZG230，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造方法鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 查 機械制造工藝設計手冊（以下簡稱工藝手冊）表 1-52 工序 工序內(nèi)容 單邊余量 工序尺寸 表面粗糙度 工序： 粗銑最外端上下兩端面。 1mm mm290.0390.048 umRa 5.12 工序 ： 鉆、粗鉸 35 的孔。 7.5mm mm160.0035 umRa 5.12 工序： 工序： 鉆 20 的孔。 10mm 20mm umRa25 工序：粗車 41 外圓面。 2mm 41mm umRa25 工序：粗車、半精車 50 外圓 下 端面。 1mm mm0390.044 umRa 5.12 工序：粗車、半精車 50 外圓。 2mm 50 umRa25 工序：粗車 53 外圓 下 端面。 1mm mm0480.039 umRa25 工序： 粗車 53 外圓上端面。 1mm mm0480.038 umRa25 工序： 粗車 53 外圓。 0.5mm 53 umRa25 工序：鉆、粗鉸、精鉸 28.5 的孔。 4.25mm 28.5 umRa 5.12 工序：锪鉆鍃平 28.5 孔 內(nèi) 端面 1mm 5 umRa 5.12 工序 XIII： 鉆 4- 14 孔。 7mm 14 umRa25 工序 XIV：粗車 M36 外螺紋。 1mm M36 工序 XV：車倒角。 C1.5 umRa25 閥蓋的鑄造毛坯尺寸如圖； 表 1 加工余量計算表 5 確定切削用量及基本時工 工序 ：粗銑左右兩水平端面。 (1)切削速度 刀具耐用度 min60t pa=10mm 加工尺寸及公差 工序 鑄件毛坯 (孔 20mm 兩端面 mm290.0390.048 ） 粗銑二端面 加工前尺寸 最大 51.3 最小 50 加工后尺寸 最大 51.3 48.29 最小 50 47.61 加工余量（單邊） 1 最大 2.3 最小 0.71 加工公差（單邊） +0.7 -0.3 -0.22/2 vpueyxpmvvp kZafat qdCVvvvv 0 查工藝手冊表 1-152 得 取 f =0.2 0d=20mm 查工藝手冊表 4.2-8 得vk=0.96 查工藝手冊表 2-13得到系數(shù)vC=26 x=0.1 y=0.4 Z=3 m=0.2 vq=0.25 vp=0.1 u =0.15 ea=1 pa=4 0d=20mm 可得： V 96.0312.046025.020261.015.04.01.02.0 )min(7.81 m )36.1( sm (2)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(7.212014.3 36.110001000 srd vnws (3)切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 刀具加工長度 。試切出度，切入長度 mmlmmlmml 0,136 21 fnlllts21 2.07.21 136 )(53.8 s 工序 ：鉆、粗鉸 35 的孔。 (1)切削速度 刀具耐用度 min60t vyxpmzv kfatdCVvvv 0 根據(jù)pa=7.5mm f =1.0 查的vk=0.93 查工藝手冊表 2-13 得到系數(shù) vC =8 x=0.2 y=0.3 z=0.6 m=0.25 可得： V 93.00.15.7603583.02.025.006 )min(9.15 m )27.0(sm (2)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(46.23514.3 27.010001000 srd vnws (3)切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 刀具加工長度 mmlmml 271 ， fnllts1 0.146.2 27 )(66.3 s 工序 ：锪鉆鍃平 35 內(nèi)表面。 (1)切削速度 刀具耐用度 min60t vyxpmzv kfatdCVvvv 0 根據(jù)pa=1mm f =1.0 查的vk=0.93 查工藝手冊表 2-13 得到系數(shù)vC=8 x=0.2 y=0.3 z=0.6 m=0.25 可得： V 93.00.10.1603513.02.025.006 )min(28.2 m )04.0( sm (2)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(36.03514.3 04.010001000 srd vnws (3)切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 刀具加工長度 mmlmml 21 1 ， fnllts1 0.136.0 21 )(33.8 s 工序：鉆 20 的孔。 (1)切削速度 刀具耐用度 min60t pa=10mm vyxpmzv kfatdCVvvv 0 查工藝手冊表 1-161 得鉆 20 的孔取 f =0.65 查工藝手冊表 4.2-8 得vk=0.94 查工 藝手冊表 2-13 得到系數(shù)vC=11.1 x=0 y=0.4 z=0.25 m=0.125 可得： V 94.065.060201.114.0125.0025 )min(7.15 m )26.0( sm (2)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(14.42014.3 26.010001000 srd vnws (3)切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 刀具加工長度 。試切出度，切入長度 mmlmmlmml 2,250 21 fnlllts21 65.014.4 2250 )(2.24 s 工序：粗車 41 外圓面。 (1)切削深度 單邊余量 可一次切除。,2 mmZ (2)進給量 rmmf 4.0 （根據(jù)工藝手冊）表 3-13） (3)計算切削速度（根據(jù)工藝手冊）表 3-38），車刀耐用度 。t min45 查得系數(shù)vC=292 x=0.15 y=0.3 m=0.18 vyxpmv kfat CVvv 81.06007354.0245 292 3.015.018.0 )min(170 m )8.2( sm (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(7.214114.3 8.210001000 srd vnws (5)切削工時 )(5.1514.07.21 214128321 sfn llllts 工序：粗車、半精車 50 外圓 下 端面。 (1)切削深度 單邊余量 可一次切除。,1 mmZ (2)進給量 rmmf 4.0 （根據(jù)工藝手冊）表 3-13） (3)計算切削速度（根據(jù)工藝手冊）表 3-38），車刀耐用度 。t min45 查的系數(shù)vC=242 x=0.15 y=0.35 m=0.2 vyxpmv kfat CVvv 81.04.0145 242 35.015.02.0 )min(2.126 m )1.2( sm (4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(4.135014.3 1.210001000 srd vnws (5)切削工時 )(3.304.04.13 15.41571 sfn llLts 工序：粗車、半精車 50 外圓。 根據(jù)工藝手冊表 1-143，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(8.0 rmmf )(15.0 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(96.05014.3 15.010001000 srd vnws 切削工時 根據(jù) 工藝手冊表 7-5 切入深度 mmlmml 52 21 ，切入長度 fnlllts21 8.096.0 2557 )(3.83 s 工序：粗車 53 外圓 下 端面。 根據(jù)工藝手冊表 1-143，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(8.0 rmmf )(15.0 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(90.05314.3 15.010001000 srd vnws 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 切入深 度 mmlmml 5.1121 ，切入長度 fnllts21 8.090.0 5.11 )(5.3 s 工序：粗車 53 外圓。 根據(jù)工藝手冊表 1-143，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(8.0 rmmf )(3.0 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(8.15314.3 3.010001000 srd vnws 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 切入深度 mmlmml 5.01 21 ，切入長度 fnllts21 8.08.1 5.01 )(05.1 s 工序：粗 銑 53 外圓 上 端面。 根據(jù)工藝手冊表 1-147 表 1-148，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(2.0 rmmf )(5.0 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(96.72014.3 5.010001000 srd vnws 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 切入深度 mmlmml 1661 21 ，切入長度 fnllts21 2.096.7 1661 )(8.104 s 工序：鉆、粗鉸、精鉸 28.5 的孔。 根據(jù)工藝手冊表 1-163，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(8.0 rmmf )(18.0 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(29.22514.3 18.010001000 srd vnws 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 ,5l 切 入深度 mmlmml 805.1 21 ，切入長度 fnlllts21 8.029.2 805.15 )(2.47 s 工序 XIII：鉆 4- 14 孔。 根據(jù)工藝手冊表 1-163，根據(jù) 加工條件 取參考值 )(7.0 rmmf )(55.1 smv 確定機床主軸轉(zhuǎn)速 )(14.61414.3 55.11 0 0 01 0 0 0 srd vnws 切削工時 根據(jù)工藝手冊表 7-5 切入深度 mmlmml 127 21 ，切入長度 fnlllts21 7.03.35 12744 )(7.9 s 三 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計 工序：粗銑 最外端 下兩端面 。本夾具將于專用機床配套使用，刀具圓柱形銑刀 。 1 定位基準的選擇 本道工序選擇 mm20 圓柱銷和一 個平面定位，一平面為第一定位基準。 mm20 的定位銷 與平面 限制了工件的 五 個自