手動閥體機械加工工藝規程設計說明書

手動閥體機械加工工藝規程設計說明書,手動,閥體,機械,加工,工藝,規程,設計,說明書 機械加工工藝規程設計手動氣閥的工藝分析一、了解手動氣閥的用途 設計工藝規程時，首先應分析零件圖以及該零件所在不見或總成的裝配圖，掌握該零件在部件或總成中的位置、功用以及不見或總成對該零件提出的技術要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規程時采取措施予以保證。二、手動氣閥的技術要求 手動氣閥零件技術要求表加工表面尺寸及偏差公差及精度等級氣閥上端面650.100IT11氣閥下端面650.100IT11氣閥中心孔18IT9該手動氣閥結構簡單，屬于典型的氣閥類零件。氣閥類零件加工精度要求不是很高。為保證氣閥能夠使用，保證其實用性，對氣閥上端面、氣閥下端面和氣閥的中心孔有一定的精度要求，如上表所示，對氣閥的重要尺寸要求都較合理。三、審查氣閥的工藝性 1精度要求是否滿足； 2 審查零件的結構工藝性，是否有利于機械加工、裝配、熱處理及毛坯制造等方面。如果發現有不合理之處應及時指出，并跟同學們商討圖樣修改方案。四、確定手動閥體的生產類型 機床的年產量Q=5000臺/年,m=1件/臺;結合生產實際,備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%.代入公式得 N=5000臺/年x1件/年x(1+3%)x(1+0.5%)=5175.75件/年手動閥體重量為5kg，由查表1-3知,手動閥體屬于輕型零件；由表1-4知,該手動閥體的生產類型為大批生產確定毛坯、繪制毛坯簡圖一、選擇毛坯 由于該手動閥體在工作過程中要承受沖擊載荷、交變載荷，為增強手動閥體的強度和沖擊刃度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該手動閥體的輪廓尺寸不大，且生產類型為大批量生產，為提高生產率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為5。二、確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量 由表2-10表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應首先確定如下的個項因素.1. 公差等級由于手動閥體的功用和技術要求,確定該零件的公差等級為普通級.鍛件重量已知機械加工后手動閥體的重量為0.4kg,由此可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為0.kg.鍛件形狀復雜系數對手動閥體的零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即l=70mm,b=55mm,h=38mm（詳見毛坯簡圖）；又公式（2-3）和（2-5）可計算出該手動閥體的形狀復雜系數 S=m/m=6.5/(lbh)=0.5kg/(70mmx55mmx38mmx7.8x10kg/mm)=0.44由于0.44介于0.32和0.63之間，故該手動閥體的形狀復雜系數屬S級。4.鍛件材質系數 由于該手動閥體材料為Q235，屬于碳素結構鋼，其平均含碳量為0.06%0.38%，是碳的質量分數小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數屬M級。5.鍛件分模線形狀 根據該手動閥體的形位特點，選擇零件的長度方向的對稱面為分模面，屬平直分模線，如圖毛坯簡圖所示。根據上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列表如下： 鍛件重量/kg包容體重量/kg形狀復雜系數材質系數公差等級0.51.14SM普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/mm備注長度651.6表2-101.52.0（上下端面分別取1.5和2）表2-13孔徑181.4表2-102.0表2-14中心距380.4表2-12中心距270.3表2-12孔徑14.41.4表2-102.0表2-14孔徑51.4表2-102.0表2-14三、繪制手動閥體鍛造毛坯簡圖由上表所得結果，繪制毛坯簡圖如下： 擬定手動閥體工藝路線一、定位基準的選擇定位基準有精基準和粗基準之分，通常先確定粗基準，再確定精基準。1.粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。選擇該手動閥體的上端面和18H9mm外圓面作為粗基準。采用18H9mm外圓面定位加工內孔可保證孔的壁后均勻；采用上端面加工下端面，為后續工序準備好精基準。2.精基準的選擇 選擇手動閥體的下端面和18H9mm孔作為精基準。零件上的很多表面都可以采用它們作為基準加工，即遵循了“基準統一”的原則。18H9mm孔的軸線是設計基準，選用其做精基準實現了設計基準和工藝基準的重合。選用下端面作為精基準是遵循了“基準重合”的原則，因為該手動閥體的在軸向方向上的尺寸多以該端面為設計基準。二、表面加工方法的確定手動閥體零件各加工表面的加工方案如下：加工表面尺寸精度等級加工方案備注氣閥上端面IT12粗銑表1-8氣閥下端面IT11粗銑-半精銑表1-8氣閥中心孔IT9鉆-鉸表1-8三、加工階段的劃分該手動閥體的加工精度要求不高，可將加工階段劃分成粗加工和半精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準準備好，使后續工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；在半精加工階段，完成氣閥下端面的加工，完成氣閥中心孔的鉆、鉸加工。四、工序的集中與分散 選用工序集中的原則安排閥體的加工工序。該閥體的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工具、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多加工表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。五、工序的安排機械加工工序：1.遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，再安排精加工工序。2.遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準。3.遵循“先主后次”原則，先加工主要表面閥體下端面和18H9mm孔，后加工次要表面閥體下端面和18H9mm外圓面。4。遵循“先面后孔”原則，先加工閥體下端面，再加工18H9mm孔。六、確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了閥體的工藝路線：工序號工序名稱機床設備刀具1粗銑閥體上下端面立式銑床端銑刀2半精銑閥體下端面立式銑床端銑刀3鉆、鉸18H9mm孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀4鉆5mm孔四面組合鉆床麻花鉆5粗車18H9mm外圓表面車床車刀6車2個內螺紋2M14x1.5車床車刀7清洗清洗機8終檢加工余量、工序尺寸和公差的確定一、工序1和工序2加工閥體上下端面至設計尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的確定第1、2道工序的加工過程為：1.以上端面定位，粗銑下端面，保證工序尺寸P；2.以下端面定位，粗銑上端面，保證工序尺寸P；3.以上端面定位，半精銑下端面，保證工序尺寸P，達到零件設計尺寸D的要求，D=650.100mm由圖所示加工方案，可找出全部工藝尺寸鏈，工序工藝尺寸鏈圖：1.從圖a知，P=D=650.100mm；2.從圖b知，P= P+Z，其中Z為半精銑余量，查表2-38得Z=1mm, P=（65+1）mm=66mm.工序尺寸P是在粗銑加工中保證的，查表1-20知，粗銑工序的經濟加工精度等級可達到B面的最終加工要求IT11，因此確定該工序尺寸公差為IT11，其公差值為0.19，故P=（810.095）mm;3.從圖c所示工序尺寸鏈可知，P= P+Z，其中Z為粗銑余量，由于B面的加工余量是經粗銑一次切除的，故Z應等于B面的毛坯余量，即Z應等于B面的毛坯余量，即Z=1.5mm，P=（66+1.5）mm=67.5mm.。由表1-20確定該粗銑工序的經濟加工精度等級為IT12，其公差值為0.30mm，故P=（67.50.15）mm.為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需要對加工進行校核。1.余量Z的校核 在圖b所示尺寸鏈中Z是封閉環，故 Z=PP=66+0.095（650.100）=1.195mm; Z=PP=660.095（65+0.100）=0.805mm;2.余量Z的校核 在圖c所示尺寸鏈中Z是封閉環，故 Z=PP=67.5+0.15（660.095）=1.745mm; Z=PP=67.50.15（66+0.095）=1.255mm;余量校核結果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。將工序尺寸按“入體原則”表示：P=650.100mm，P=66.095mm,P=67.7mm。 二、工序9 鉆鉸5mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 鉸孔余量Z=0.2mm；鉆孔余量Z=4.8mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，鉸孔：IT9；鉆：IT12。根據上述結果，再查標準公差數值表可確定各工步的公差分別為，鉸孔：0.030mm；;鉆：0.120mm 綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉸孔：5mm；鉆孔：4.8mm它們的相互關系如下：削用量、時間定額的計算一、切削用量的計算1.工序1-粗銑閥體兩端面該工序分兩個公步，工步1是以上端面定位，粗銑下端面；工步2是以下端面定位，粗銑上端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度u 和進給量f 是一樣的，只有背吃刀量不同。（1）背吃刀量的確定 工步1的背吃刀量a取Z，Z等于下端面的毛坯總余量減去工序工序2的余量Z 即Z =2mm-1mm=1mm; 而工步2的背吃刀量a取為Z，則如前所已知Z=2mm,故a=2mm.（2）進給量的確定 由表5-7，按機床功率5-10 kw 工件-夾具系統剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量f取為0.08mm/z.（3）銑削速度的計算 由表5-9 按鑲齒銑刀 d/z=80/10的條件選取，銑削速度v可取為44.9m/min。有公式（5-1）n=1000v/d 可求得該工序銑刀轉速，n=1000x44.9m/min/ x80mm=178.65r/min,參照表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉速，取轉速n=160r/min。再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際銑削速速度v=nd/1000=160r/minxx80mm/1000=40.2m/min.工序2-半精銑閥體上端面（1）背吃刀量的確定 取a=Z=1mm（2）進給量的確定 由表5-8，該工序的每轉進給量f取為0.4mm/r。（3）銑削速度的計算 由表5-9，按鑲齒銑刀 d/Z=80/10，f= /Z=0.05mm/z的條件選取，銑削速度u取為48.4m/min. 由公式（5-1）n=1000v/d 可求得銑刀轉速n=1000x48.4m/min/x80mm=192.58r/min,參照表4-15所列X51型立式銑床的主軸轉速，取轉速n=210r/min。再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際銑削速度v=nd/1000=210r/min*80mm/1000=52.78m/min.3.工序9-鉆、鉸5mm孔 （1）鉆孔工步 1）背吃刀量的確定a=4.8mm 2）進給量的確定 由表5-22 選取該工步的每轉進給量f=0.05mm/r 3)切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為Q235的條件選取，切削速度v可取為22m/min.由公式（5-1）n=1000*22/*4.8可求得該工序鉆頭轉速n=1459.7 r/min，參照表4-9所列Z550型立式鉆床的主軸轉速，取轉速為n=1400r/min。再將次轉速帶入公式（5-1），了求出該該工序的實際鉆削速度v=nd/1000=1400r/min*4.8mm/1000=21.10m/min. 機械加工工藝過程卡片(廠名)機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱閥體共 頁第 頁材料牌號Q235毛坯種類鍛件毛坯外型尺寸每毛坯可制件數1每臺件數1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時準終單件1粗銑閥體上下端面精銑閥體上下端面至66.095-65.905mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具2半精銑閥體下端面半精銑閥體下端面至65.100-64.900mm立式銑床高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3鉆、鉸18H9mm孔鉆、鉸18H9mm孔至18-18.043mm四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀4鉆5mm孔鉆5mm孔四面組合鉆床麻花鉆5粗車18H9mm外圓表面粗車18H9mm外圓表面,加工出外圓面所要求的整體尺寸及局部尺寸車床車刀6車2個內螺紋2M14x1.5在兩側車削兩個內螺紋2M14x1.5,公稱直徑為14mm,螺距為1.5mm車床車刀7清洗對加工出來的零件進行清洗清洗機8終檢塞規、百分表、卡尺等設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期機械加工工序卡片(廠名)機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱閥體共 頁第 頁車間工序號工序名材料牌號1粗銑閥體上下端面Q235毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每臺件數鍛件長70mm寬55mm高38mm11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X512夾具編號夾具名稱切削液專用夾具公位器具編號公位器具名稱工序工時準終單件070.21s工序號工步內容工藝裝備主軸轉速r/min切削速度m/min進給量mm/r背吃刀量mm進給次數工步工時機動輔助1粗銑下端面至67.35-67.75mm高速鋼套式面銑到、游標卡尺16040.20.8112粗銑上端面至66.095-65.905 mm高速鋼套式面銑到、游標卡尺16040.20.8213半精銑閥體下端面至65.900-65.100mm高速鋼套式面銑到、游標卡尺21052.780.4114鉆18H9mm孔麻花鉆140021.100.054.81設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期