1、设计油阀座零件的机械加工工艺规程及加工16H10孔的工艺装备摘要机械制造技术基础课程设计是在完成生产实习的基础上，并且学完了机械制造技术和大部分专业课之后进行的又一个实践性教学环节。也是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，设计内容：设计“油阀座”零件的机械加工工艺规程及加工16H10孔的工艺装备，并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说明书。设计意义：通过该课程设计，将所学理论与生产实践相结合，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，锻炼了自己分析问题、发现问题、解决问题的能力，提高了结构设计能力，增强了专业技能，为今后的毕业设计及对自己未来将
2、从事的工作进行了一次适应性训练，从而打下了良好的基础。AbstractThe machine manufacture technology base curriculum design is in completes the production practice in the foundation, after and study machine manufacture technology and majority of professional courses carries on a practical teaching link.Also is we in carries on be
3、fore the graduation project to studies various curricula a thorough comprehensive review,The design “the oil valve seat” components machine-finishing technological process and the processing 16H10 hole craft equipment, and draws up the support detail drawing, the semifinished materials chart, the ji
4、g assembly drawing, the filling in process chart, the establishment curriculum designs the instruction booklet.Design significance: Designs through this curriculum, will study the theory and the production practice unifies, understood and knew the common machine part the production technological pro
5、cess, exercised own to analyze the question, to find the problem, solved the question ability, sharpened the structural design ability, strengthened the specialized skill, for the next graduation project and the work which future will be engaged in to oneself has carried on an adaptability training,
6、 thus has built the good foundation.一、零件的工艺分析及生产类型的确定 11.1零件的工艺分析 11.2零件的生产类型 1 二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 22.1选择毛坯 22.2确定机械加工余量 22.3确定毛坯尺寸 22.4设计毛坯 2三、选择加工方法，制定工艺路线 33.1定位基准的选择 33.2零件表面加工方法的选择 33.3制定工艺路线 3四、工序设计 54.1选择加工设备与工艺装备 54.2确定工序尺寸（工序11） 6五、确定切削用量及基本时间（工序11）95.1切削用量的计算 75.2基本时间tm的计算7六、夹具设计 96.1定位方案
7、 96.2夹紧机构 96.3导向元件 96.4夹具与机床连接元件 96.5夹具体10七、设计体会11参考文献 12一、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的工艺分析通过对该零件图的绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件为铸件，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难获得。以下是油阀座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1.孔16H10,深26.6，上下偏差为+0.1，-0.1，粗糙度为3.2。2.孔24.5上偏差0.13。 3.孔2，粗糙度为2.5。4.孔2，粗糙度为2.5。5.螺纹孔倒角粗糙度为3.2。6.其余外圆表面，端面均为不去除
8、材料直接铸得。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。1.2零件的生产类型该零件的机构尺寸较小，属于轻型零件，产量50000件/年，属于大批量生产。二、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图2.1选择毛坯该零件材料为ZG45，零件结构比较简单，生产类型为大批生产，零件加工的轮廓尺寸不大,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。毛坯尺寸通过加工余量决定。2.2确定机械加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表得，单边余量在厚度方向为1.4mm，水平方
9、向亦为1.4mm。铸件孔的单面余量查表得1.2mm.端面的余量为1.6 mm.2.3确定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可。2.4设计毛坯（1）确定圆角半径查表得： 外圆角半径 r=3mm 内圆角半径 R=6mm（2）确定拔模斜度查表得： 拔模斜度为：35。三、选择加工方法，制定工艺路线3.1定位基准的选择粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的左端面面为主要的定位粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基
10、准重合”原则和“基准统一”原则，选择以22孔为精基准。3.2零件表面加工方法的选择（1）上端面为主要加工的孔的端面，孔上有以槽因此需要精铣。（2）63外圆面为未注公差尺寸，需进行粗车。（3）右端面为未注公差尺寸，但需要加工精基准需进行半精铣。（4）下端面为未注公差尺寸，粗铣即可。（5）24，22通孔，上偏差为0.13需要半精扩。（6）螺纹孔表面粗糙度为Ra3.2，半精攻即可。（7）16H10半圆孔公差等级为H10，表面粗糙度为Ra3.2，需钻-铰。（8）2的孔粗糙度为Ra2.5需钻-铰。（8）5，的孔粗糙度为Ra2.5钻-铰。3.3制定工艺路线工序1：粗铣阀体上、下、右三个端面。 工序2：半精
11、铣24孔的右端面。工序3：钻3。工序4：5的孔。工序5：扩22 。工序6：24的孔。工序7：钻、扩2的孔。工序8：车63外圆。工序9：半精铣，精铣16孔的上端面。工序10：钻、扩10.5的孔。工序11：钻，铰16mm的孔。工序12：铣2.5的槽。工序13：攻锥螺纹。，工序14：车螺纹内倒角。工序15：钻、铰2的孔。工序16：清洗。工序17：终检。四、工序设计4.1 选择加工设备与工艺装备 在中批量生产的条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可以选用通用设备。根据本零件加工的工序特点和工序安排，选用如下表所列的加工设备和工艺设备：工序号设备工 艺 装 备1X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具2
12、X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具3Z3025钻头、铰刀、游标卡尺、专用夹具4Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具5Z3025扩孔钻、卡尺、塞规6Z3025扩孔钻、卡尺、塞规7Z3025钻头、游标卡尺、专用夹具8CA6140车刀、卡尺、专用夹具9X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具10Z3025钻头、铰刀、卡尺、塞规11Z3025钻头、铰刀、游标卡尺、专用夹具12X52K铣刀、游标卡尺、专用夹具13Z3025专用攻螺纹夹具14CA6140车刀、卡尺、专用夹具15Z3025钻头、游标卡尺、铰刀、专用夹具16清洗机17终检4.2确定工序尺寸（工序11）由表可查得，15mm的孔钻孔余量Z钻=0.85mm，粗
13、铰余量Z=0.10 mm。查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为粗铰：IT10；钻：IT12；根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，粗铰：0.084；钻：0.210mm。综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为钻孔：15+0.2100mm粗铰：15.95+0.0840mm。五、确定切削用量及基本时间（工序11）5.1切削用量的计算（1）钻孔工步被吃刀量的确定 取ap=15.85mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.2mm/r。切削速度的计算 由表，按工件材料为ZG45的条件选取，切削速度v可取为25m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序钻
14、头转速n=497r/min,参照表所列Z3205 型摇臂钻床的主轴转速，取转速n=630/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际钻削速度v=nd/1000=31.65m/min. (2)粗铰工步背吃刀量的确定 取ap=0.10mm。进给量的确定 由表，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。切削速度的计算 由表，切削速度v可取为4m/min。由公式n=1000v/d可求得该工序铰刀转速n=79.6 r/min,参照表所列Z3205型立式钻床的主轴转速，取转速n=125r/min.再将此转速代入公式，可求出该工序的实际切削速度v=nd/1000=6.82m/min.5.2基本时间tm的
15、计算（1）钻孔工步 根据表，钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l=26.6mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（26.6mm/2）cot54+1mm=10.6mm;f= 0.4mm/r;n= 630r/min.将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(26.6mm+1mm+10.6mm)/(0.4mm/r630r/min)=0.15min=9.1s。（2） 粗铰工步 根据表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得该工序的基本时间。l1、l2由表按kr=15、ap=D-d =15.95mm-15.85mm=0.10mm
16、的条件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=26.6mm；f=0.4mm/r; n=125r/min.将上述结果代入公式，则该工序基本时间tj=（26.6mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r125r/min）=0.52min=31s。六、夹具设计6.1定位方案工件以孔24为定位基准，采用定位平面和定位销，定位挡销组合定位方案，在定位平面及定位销的圆柱面上定位，其中平面限制3个自由度、定位销限制2个自由度，共限制了五个自由度。然后增加一个挡销来限制旋转的自由度，所有六个自由度都被限制了。6.2夹紧机构根据零件形状要求，运用铰链加紧机构进行夹紧。通过固定手柄压紧螺钉及光面压块实
17、现对工件的上表面夹紧。夹紧力主要作用是防止工件在切削力的作用下产生震动。通过旋转固定手柄实现对工件表面夹紧，由于夹紧力与钻孔时产生的力方向垂直，所以需要对夹紧力进行计算。应用下面的公式进行计算：其中：-摩擦系数只在夹紧机构有足够刚性才考虑。 K安全系数，精加工时取1.52。 F切屑力。其中：-切屑条件修正系数。 A单位切屑面积。夹紧力的计算。6.3导向装置采用可换钻套作为导向装置，选用GB/T699-1999。钻套高度H=37mm，排削间隙h=15mm。6.4夹具与机床连接元件在夹具体上设计座耳，用T形螺栓固定。6.5夹具体七、设计体会通过这次设计.我综合应用了所学专业知识, 了解并认识一般机
18、器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，培养了自主动手能力.将理论与实际结合起来.在设计过程中,我遇到了很多的困难,出现过很多的错误,在同学老师的帮助下加上自己努力得到解决。经过这次课程设计,我有了更充分的自信.同时通过这次设计为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。参考文献1哈尔滨工业大学 .机床夹具设计.上海科学技术出版社 .1990。2顾崇衡 .机械制造工艺学.陕西科学出版社.1995。3邹青 .机械制造技术基础课程设计指导教程 . 机械工业出版社，200.8。4崇凯 .机械制造技术基础课程设计指南.
19、化学工业出版社 .2006.12。5周开勤 .机械零件手册.高等教育出版社 .1994。6大连组合机床研究所 .组合机床设计.机械工业出版社 .1978。7李云.机械制造及设备指导手册.北京:机械工业出版社 .1997.8。8孟少农.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社.1991.9。9李庆寿.机床夹具设计.北京：机械工业出版社 .1984。10于骏一 .机械制造技术基础.北京：机械工业出版社.2000。11薛源顺.机床卡具设计.北京：机械工业出版社.2000。12赵家奇 .机械制造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社.2000.10。13陶崇德.葛鸿翰 .机床夹具设计.第二版.上海：上海科技技术出版社 .1989。14黄健求.机械制造技术基础. 机械工业出版社 .2005。15杨叔子. 机械加工工艺师手册. 机械工业出版社 .2000。
