机械毕业设计是工科类学生锻炼自身掌握机械设计、机械制造、材料工程学等基本理论水平、检测实践能力的重要环节，同时也能够极大地提高学生三维机械设计软件（如proe，solidworks,ug，中望3D，inventor，catia等）、的操作水平，同时通过结合社会生产的实践课题，能够极大的了解设计与生产、工艺设计、成本、市场推广价值之间的关系，对学生进入企业，更好地进入工作岗位打下坚实的基础。
近年来，随着仿真分析软件的成熟化使用，对机械结构设计进行有限元分析强度校核，评估产品失效形式；对注塑模具设计进行模流分析，评估工艺成型过程；对数控加工工艺设计进行数控模拟加工，仿真机械加工过程；对三维结构设计模型进行机械结构运动仿真，评估模型运动合理性；成为机械毕业设计的新的发展方向。
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车 间产品型号零件图号01共 2 页 小 组 机械加工工序卡片 产品名称零件名称阀体第 1 页 工 序 号 工序名称铣端面 零件毛重零件净重 一个工人看管机床台数1 每台件数6零 件 数 每次加工 数 1 名 称灰铸铁 牌 号200 材 料 状 态铸造 名称型号卧式铣床 设 备 编 号 X6120 名 称 铣床夹具 夹 具 代 号 冷 却 液液压油 每批件数准终时间 基本时间单件时间 工 步 号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规 格或代号 加工 尺寸 (mm) 背吃 刀量 (mm) 切削 长度 (mm) 加工 余量 (mm) 切削 速度 (m/min) 主轴 转速 (r/min) 进给 量 mm 切削 时间 (min) 1粗铣 A 面，保证厚度尺寸 76 高速钢镶齿圆柱 铣刀 游标卡尺 29 283.50.53505000.815 2粗铣 B 面，保证厚度尺寸 74 高速钢镶齿圆柱 铣刀 游标卡尺 28.5 183.534506000.53 3精铣 A 面，保证厚度尺寸 73 高速钢镶齿圆柱 铣刀 游标卡尺 29 2 83.5 0.53505000.815 4精铣 B 面，保证厚度尺寸 72 高速钢镶齿圆柱 铣刀 游标卡尺 28.5 1 83.5 34506000.53 编 制校 对审 核会 签描 图 更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期 车 间产品型号零件图号01共 1 页 小 组 机械加工工序卡片 产品名称零件名称阀体第 1 页 工 序 号 工序名称钻 4-M6 螺纹孔 零件毛重零件净重 一个工人看管机床台数1 每台件数6零 件 数 每次加工 数 1 名 称灰铸铁 牌 号200 材 料 状 态铸造 名称型号钻床 设 备 编 号 Z525 名 称 钻床夹具 夹 具 代 号 冷 却 液液压油 每批件数准终时间 基本时间单件时间 工 步 号 工 步 内 容 刀具名称规格 或代号 量具名称规格 或代号 辅具名称规 格或代号 加工 尺寸 (mm) 背吃 刀量 (mm) 切削 长度 (mm) 加工 余量 (mm) 切削 速度 (m/min) 主轴 转速 (r/min) 进给 量 mm 切削 时间 (min) 1钻 4-M6 螺纹孔丝锥丝锥 6 2.5100.63002801.55 2 编 制校 对审 核会 签描 图 更改处数文件号签字日期更改处数文件号签字日期 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 KCSJ-8 机械加工工艺过程卡片 产品名称阀体零件名称阀体共 1 页第 1 页 材料牌号 HT250 铸件毛坯外形尺寸 毛坯件数 1 每台件数 1 备注年 产 工时 工序号工序名称工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 准终单件 5 铸造 10 粗铣 A 面铣 A 面，保证厚度尺寸 76机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 15 粗铣 B 面铣 B 面，保证厚度尺寸 74机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 20 精铣 A 面铣 A 面，保证厚度尺寸 73机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 25 精铣 B 面铣 B 面，保证厚度尺寸 72机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 30 粗车 C 面车 C 面，保证厚度尺寸 62机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 35 精车 C 面车 C 面，保证厚度尺寸 60机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 40 粗车 D 面车 D 面，保证厚度尺寸 58机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 45 精车 D 面车 D 面，保证厚度尺寸 57机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 50 粗镗 32粗镗孔到尺寸 30.7H12机 T618 专用夹具、镗刀、游标卡尺 55 精镗 32精镗孔到尺寸 32H8机 T618 专用夹具、镗刀、游标卡尺 60 粗镗 22粗镗孔到尺寸 20.9H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 65 精镗 22精镗孔到尺寸 22H8机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 70 粗镗 36粗镗孔到尺寸 36H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 75 粗镗 28粗镗孔到尺寸 26.9H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 80 精镗 28粗镗孔到尺寸 28H7机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 85 粗镗 35粗镗孔到尺寸 35H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 90 钻孔 G 机 Z5125A 专用夹具、麻花钻、游标卡尺 95 钻孔 H 机 Z5126A 专用夹具、麻花钻、游标卡尺 100 加工 A 面螺纹 机 Z5125A 专用夹具、丝锥、游标卡尺 105 加工 C 面螺纹 机 Z5126A 专用夹具、丝锥、游标卡尺 110 去毛刺 机 115 终检 编制日期审核日期会签日期 标记处数更改文件号 签 字 日期标记处数更改文件号 签 字 日期 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 KCSJ-8 机械加工工艺过程卡片 产品名称阀体零件名称阀体共 1 页第 1 页 材料牌号 HT250 铸件毛坯外形尺寸 毛坯件数 1 每台件数 1 备注年 产 工时 工序号工序名称工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 准终单件 I 铣面 铣 22H8 孔的端面和 32H8 孔的端 面 机 铣床 X52K 面铣刀，游标卡尺，专用夹具 II 镗孔镗 36 的孔机 车床 CA6140 内孔车刀，三爪卡盘，游标卡尺， 专用夹具 III 粗镗粗镗 22H8 的孔和 32H8 的孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 IV 精镗 精镗 22H8 的孔和 32H8 的孔，并 倒角 1.545 机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 V 铣面 铣 28H7 孔的端面和 M8 螺孔的端 面 机 铣床 X52K 面铣刀，游标卡尺，专用夹具 VI 镗孔镗 35 的 2 处孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 VII 粗镗粗镗 28H7 孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 VIII 精镗粗镗 28H7 孔，并倒角 1.545机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 IX 钻孔钻 4 个 M6 的螺孔底孔机 钻床 Z525 麻花钻，游标卡尺，专用夹具 X 攻丝攻丝 4 个 M6 螺孔机 钻床 Z525 丝锥，游标卡尺，专用夹具 XI 钻孔钻 2 处 M8 螺孔底孔 6.7机 钻床 Z525 麻花钻，游标卡尺，专用夹具 XII 攻丝M8 螺孔攻丝机 钻床 Z525 丝锥，游标卡尺，专用夹具 XIII 检查检查 编制日期审核日期会签日期 标记处数更改文件号 签 字 日期标记处数更改文件号 签 字 日期 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 KCSJ-8 机械加工工艺过程卡片 产品名称阀体零件名称阀体共 1 页第 1 页 材料牌号 HT250 铸件毛坯外形尺寸 毛坯件数 1 每台件数 1 备注年 产 工时 工序号工序名称工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 准终单件 I 铣面 铣 22H8 孔的端面和 32H8 孔的端 面 机 铣床 X52K 面铣刀，游标卡尺，专用夹具 II 镗孔镗 36 的孔机 车床 CA6140 内孔车刀，三爪卡盘，游标卡尺， 专用夹具 III 粗镗粗镗 22H8 的孔和 32H8 的孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 IV 精镗 精镗 22H8 的孔和 32H8 的孔，并 倒角 1.545 机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 V 铣面 铣 28H7 孔的端面和 M8 螺孔的端 面 机 铣床 X52K 面铣刀，游标卡尺，专用夹具 VI 镗孔镗 35 的 2 处孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 VII 粗镗粗镗 28H7 孔机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 VIII 精镗粗镗 28H7 孔，并倒角 1.545机 车床 CA6140 车刀，三爪卡盘，游标卡尺，专 用夹具 IX 钻孔钻 4 个 M6 的螺孔底孔机 钻床 Z525 麻花钻，游标卡尺，专用夹具 X 攻丝攻丝 4 个 M6 螺孔机 钻床 Z525 丝锥，游标卡尺，专用夹具 XI 钻孔钻 2 处 M8 螺孔底孔 6.7机 钻床 Z525 麻花钻，游标卡尺，专用夹具 XII 攻丝M8 螺孔攻丝机 钻床 Z525 丝锥，游标卡尺，专用夹具 XIII 检查检查 编制日期审核日期会签日期 标记处数更改文件号 签 字 日期标记处数更改文件号 签 字 日期 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 KCSJ-8 机械加工工艺过程卡片 产品名称阀体零件名称阀体共 1 页第 1 页 材料牌号 HT250 铸件毛坯外形尺寸 毛坯件数 1 每台件数 1 备注年 产 工时 工序号工序名称工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 准终单件 5 铸造 10 粗铣 A 面铣 A 面，保证厚度尺寸 76机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 15 粗铣 B 面铣 B 面，保证厚度尺寸 74机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 20 精铣 A 面铣 A 面，保证厚度尺寸 73机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 25 精铣 B 面铣 B 面，保证厚度尺寸 72机 X6120 专用夹具、铣刀、游标卡尺 30 粗车 C 面车 C 面，保证厚度尺寸 62机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 35 精车 C 面车 C 面，保证厚度尺寸 60机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 40 粗车 D 面车 D 面，保证厚度尺寸 58机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 45 精车 D 面车 D 面，保证厚度尺寸 57机 CA6140 专用夹具、车刀、游标卡尺 50 粗镗 32粗镗孔到尺寸 30.7H12机 T618 专用夹具、镗刀、游标卡尺 55 精镗 32精镗孔到尺寸 32H8机 T618 专用夹具、镗刀、游标卡尺 60 粗镗 22粗镗孔到尺寸 20.9H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 65 精镗 22精镗孔到尺寸 22H8机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 70 粗镗 36粗镗孔到尺寸 36H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 75 粗镗 28粗镗孔到尺寸 26.9H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 80 精镗 28粗镗孔到尺寸 28H7机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 85 粗镗 35粗镗孔到尺寸 35H12机 T628 专用夹具、镗刀、游标卡尺 90 钻孔 G 机 Z5125A 专用夹具、麻花钻、游标卡尺 95 钻孔 H 机 Z5126A 专用夹具、麻花钻、游标卡尺 100 加工 A 面螺纹 机 Z5125A 专用夹具、丝锥、游标卡尺 105 加工 C 面螺纹 机 Z5126A 专用夹具、丝锥、游标卡尺 110 去毛刺 机 115 终检 编制日期审核日期会签日期 标记处数更改文件号 签 字 日期标记处数更改文件号 签 字 日期 产品型号零件名称零件号 机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 KCSJ-08阀体 工序名称镗 28 孔工序号07 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕 基准面外圆面 材料 设备 牌号硬度 同时加工零件数 名称型号 HT200200HBS1车床CA6140 夹具定 额 代号名称单件时间（分）每班次数每台件数代号 JIAJU01专用夹具JIAJU01 刀具辅具量具工 步 号 工步内容 走刀长度 (毫米） 走刀 次数 切削深度 (毫米） 切削速度 （米/秒） 主轴转速 （转/分） 进给量（毫 米/转） 机动时 间（分） 辅助时 间（分）名称规格 数量名称规格数量名称规格 1镗 28 孔4940.51436600.915 min2min 内孔车刀、 游标卡尺 1三爪卡盘1游标卡尺 2 3 拟制日期审核日期批准日期共 页第 页 - 1 - 机械制造 课程设计(论文) 题 目: 阀体的机械加工工艺规程 及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 - 2 - 目目 录录 目 录.- 2 - 序 言.- 4 - 1 阀体的工艺分析及生产类型的确定.- 5 - 1.1 阀体的作用 .- 5 - 1.3 阀体的工艺分析 .- 6 - 1.4 阀体的生产类型 .- 7 - 2 确定毛坯、绘制毛坯图 .- 7 - 2.1 选择毛坯种类.- 7 - 2.2 毛坯形状的确定 .- 7 - 2.3 毛坯尺寸的确定 .- 8 - 3 拟定阀体工艺路线.- 8 - 3.1 定位基准的选择 .- 8 - 3.2 表面加工方法的确定.- 9 - 3.3 加工阶段的划分 .- 9 - 3.4 工序的集中与分散 .- 10 - 3.5 工序顺序的安排 .- 10 - 3.6 确定阀体工艺路线 .- 11 - 4 工艺装备的选择.- 13 - 4.1 机床的选用.- 13 - 4.2 刀具的选用.- 14 - 4.3 量具的选用.- 14 - 5 加工余量、工序尺寸的确定.- 14 - 5.1 确定加工余量的目的.- 14 - 5.2 工序余量的选用原则.- 15 - 5.3 阀体零件的加工余量.- 15 - - 3 - 6 切削用量、时间定额的计算.- 16 - 6.1 切削用量的计算 .- 16 - 6.1.1 粗铣下端面的切削用量计算.- 16 - 6.1.2 精铣下端面的切削用量的计算 .- 16 - 6.1.3 钻螺纹孔 .- 17 - M84 6.2 时间定额的计算 .- 18 - 6.2.1 基本时间的计算 .- 18 - m t 6.2.2 辅助时间的计算.- 19 - a t 6.2.3 其他时间的计算 .- 19 - 7 阀体零件的车床夹具设计 .- 19 - 7.1 车床夹具的主要类型.- 19 - 7.2 车床夹具的设计要点.- 20 - 7.3 阀体零件的车床专用夹具的总体设计.- 22 - 7.4 阀体零件的车床夹具的加工误差分析.- 22 - 结论 .- 24 - 参考文献.- 25 - - 4 - 序序 言言 机械制造技术基础学是以机械制造中的工艺问题为研究对象，实践性较强 的一门学科，通过对此门学科的课程设计，使我在下述各方面得到了锻炼： 能熟练运用机械制造技术基础课程中的基本理论以及在生产实习中学到 的实践知识，正确的解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、 工艺尺寸的确定等问题，保证零件的加工质量。 提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工 要求，设计出高效、省力、既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册及图表资料。 培养了一定的创新能力。 通过对拔叉的工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如互换性与 测量技术基础、机械设计、金属切削机床概论、机械制造工艺学 、金属切削原理与刀具等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用， 在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为 以后的实际工作奠定坚实的基础！ 1 1 阀体的工艺分析及生产类型的确定阀体的工艺分析及生产类型的确定 1.11.1 阀体的作用阀体的作用 题目所给的零件时阀体，主要作用是通过螺纹与其他零件连接，达到控制 流体开关、方向、压力及流量。 1.21.2 阀体的技术要求阀体的技术要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等 级 表面粗糙度 um 形位公差 mm 阀体下端面 72IT106.3 阀体上端面 72IT106.3 - 5 - 阀体前端面 57IT106.3 阀体后端面 57IT106.3 对于 A 垂直度 0.06 28H7 孔 28IT83.2 35 孔 35IT1212.5 36 孔 36IT1212.5 22H8 孔 22IT83.2 对于 B 垂直度 0.06 32H8 孔 32IT83.2 对于 B 垂直度 0.06 M8 螺纹孔 8IT13 M6 螺纹孔 6IT13 1.31.3 阀体的工艺分析阀体的工艺分析 阀体是一个很重要的零件，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 - 6 - 1.41.4 阀体的生产类型阀体的生产类型 根据设计题目和设计要求确定生产类型是大批大量 2 2 确定毛坯、绘制毛坯图确定毛坯、绘制毛坯图 2.12.1 选择毛坯种类选择毛坯种类 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。 - 7 - 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2.22.2 毛坯形状的确定毛坯形状的确定 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 2-7 可查 得，铸件孔的最小尺寸为 1020mm。 （2）铸件的最小壁厚。根据机械制造工艺设计简明手册表 2.2-7 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 2-8 可得： 铸造方法斜度位置 金属性铸造 外表面 030 内表面 1 （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 1/31/5，中小铸件圆 角半径为 35mm。 （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。 2.32.3 毛坯尺寸的确定毛坯尺寸的确定 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 57 级（查机械制造技术基础课程设计表 2-11），选择 6 级。从 机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 中查得全长 94.5mm 的加工余量为 2.5mm，即 该毛坯尺寸为 99.5mm；全长为 57mm 的加工余量为 2.5mm，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 1.5 mm ，即该8H72H72635 毛坯的尺寸为，加工余量为 2 mm，即该毛坯的尺寸为，33.52H820H82 - 8 - 加工余量为 2.5 mm，即该毛坯的尺寸为，加工余量为 1.5 mm，即该32H829.936 毛坯的尺寸为。34.5 3 3 拟定阀体工艺路线拟定阀体工艺路线 3.13.1 定位基准的选择定位基准的选择 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。 3.23.2 表面加工方法的确定表面加工方法的确定 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 加工面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案 阀体下端面 IT106.3 粗铣精铣 阀体上端面 IT106.3 粗铣精铣 阀体前端面 IT106.3 粗车精车 阀体后端面 IT106.3 粗车精车 28H7 孔 IT83.2 粗镗精镗 35 孔 IT1212.5 粗镗 36 孔 IT1212.5 粗镗 22H8 孔 IT83.2 粗镗精镗 - 9 - 32H8 孔 IT83.2 粗镗精镗 M8 螺纹孔 IT13 钻孔攻螺纹 M6 螺纹孔 IT13 钻孔攻螺纹 3.33.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 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 加工阶段加工内容说 明 粗铣上端面 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 基准面加工 精铣前端面 以下端面和后端面为基准，精加 工各个端面 粗镗孔35H728、 粗镗、8H228H32 孔36 粗加工 钻螺纹孔M64 M82 、孔相对于8H228H3236 后端面有垂直度的要求，故应该 在一次装夹中完成 精镗孔35H728、 精加工精镗、8H228H32 孔36 、孔相对于8H228H3236 后端面有垂直度的要求，故应该 在一次装夹中完成 - 10 - 3.43.4 工序的集中与分散工序的集中与分散 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。 3.53.5 工序顺序的安排工序顺序的安排 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。 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 加工阶段加工内容说 明 粗铣上端面 粗铣下端面 精铣下端面 基准面加工 精铣上端面 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 - 11 - 粗车前端面 粗车后端面 精车后端面 精车前端面 虑到对主要表面 的加工质量的影 响 粗镗孔35H728、 粗镗、8H228H32 孔36 粗加工 钻螺纹孔M64 M82 、孔相对于后8H228H3236 端面有垂直度的要求，故应该在一 次装夹中完成 精镗孔35H728、 精加工精镗、8H228H32 孔36 、孔相对于后8H228H3236 端面有垂直度的要求，故应该在一 次装夹中完成 3.63.6 确定阀体工艺路线确定阀体工艺路线 工序：粗铣上端面 工序：粗、精铣下端面 工序：精铣上端面 工序：粗车前端面 工序：粗、精车后端面 工序：精车前端面 工序：镗削孔（粗镗和精镗在一次装夹中完成）H72835、 工序：镗削孔（粗镗和精镗在一次装夹中完成）32H8H82236、 工序：钻螺纹孔、钻螺纹孔10M6415M82 工序 ：攻螺纹 、攻螺纹10M6415M82 工序：去毛刺 工序：终检 阀体零件加工工艺路线如表 工序号加工内容说明 - 12 - 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 粗车前端面 060 粗车后端面留有精铣余量 070 精车后端面达到图纸要求 080 精车前端面达到图纸要求 090粗镗孔35H728、 留有精镗余量 100粗镗、8H228H32 孔36 留有精镗余量 110 钻螺纹孔M64 M82 120精镗孔35H728、 达到图纸要求 130精镗、8H228H32 孔36 达到图纸要求 140 攻螺纹M64M82达到图纸要求 150 去毛刺倒角机去除锐边毛刺 160 检验入库 4 4 工艺装备的选择工艺装备的选择 4.14.1 机床的选用机床的选用 工序号加工内容机床设备说明 000 锻造毛坯外协 010 粗铣上端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 020 粗铣下端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 - 13 - 功率均合适 030 精铣下端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 040 精铣上端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 050 粗车前端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 060 粗车后端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 070 精车后端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 080 精车前端面 X6120 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 090 粗镗孔35H728、 T618 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 100 粗镗、8H228H32 孔36 T618 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 110 精镗孔35H728、 T618 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 120 精镗、8H228H32 孔36 T618 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 130 钻螺纹孔M64 M82 Z5125A 常用，工作台尺寸，机床电动机 功率均合适 140 攻螺纹M64 M82 丝锥 150 去毛刺 160 检验入库 - 14 - 4.24.2 刀具的选用刀具的选用 铣刀镗刀钻头 类型镶齿端铣刀单刃镗刀麻花钻 材料硬质合金硬质合金高速钢 4.34.3 量具的选用量具的选用 铣平面采用的量具为游标卡尺 镗孔采用的量具为塞规和游标卡尺 5 5 加工余量、工序尺寸的确定加工余量、工序尺寸的确定 5.15.1 确定加工余量的目的确定加工余量的目的 为保证零件质量，一般要从毛坯上切除一层材料。合理的选择加工余量，对保证 零件的加工质量、提高生产率和降低成本都有很重要的意义。若余量确定的过小，则 不能完全切除上道工序留在加工表面上的缺陷层和各种误差，也不能补偿本道工序加 工时工件的装夹误差，影响零件的加工质量，造成废品；余量确定的过大，不仅增加 了机械加工量，降低了生产率，而且浪费原材料和能源，增加了机床与刀具的消耗， 使加工成本升高。所以合理确定加工余量是一项很重要的工作。 5.25.2 工序余量的选用原则工序余量的选用原则 （1）为缩短加工时间，降低制造成本，应采用最小的加工余量 （2）加工余量应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。 （3）要考虑零件热处理时引起的变形 （4）要考虑所采用的加工方法、设备以及加工过程中零件的可能变形。 （5）要考虑被加工零件的尺寸，尺寸越大，加工余量越大。因为零件的尺 寸增大后，由切削力、内应力等引起零件变形的可能性也增大。 （6）选择加工余量时，还要考虑工序尺寸公差的选择。因为公差决定加工 余量的最大尺寸和最小尺寸。其工序公差不应超过经济加工精度的范围。 （7）本道工序余量应大于上道工序留下的表面缺陷层厚度 - 15 - （8）本道工序的余量必须大于上道工序的尺寸公差和几何形状公差。 5.35.3 阀体零件的加工余量阀体零件的加工余量 根据机械制造技术基础课程设计手册表 5-375-56 确定孔、表面、螺纹 的加工余量如下表： 加工工序粗加工余量精加工余量 下端面 1.51.0 上端面 1.51.0 后端面 1.51.0 前端面 1.51.0 35 1.5 H728 1.20.8 22H8 1.20.8 32H8 1.51.0 36 1.5 M64 1.0 M82 1.2 6 6 切削用量、时间定额的计算切削用量、时间定额的计算 6.16.1 切削用量的计算切削用量的计算 根据加工余量来确定铣削背吃刀量。粗铣时，为提高切削效率，一般选择铣削背 吃刀量等于加工余量，一个工作行程铣完。半精铣时，背吃刀量一般为 0.52mm；精 铣时一般为 0.11mm 或更小。 6.1.16.1.1 粗铣下端面的切削用量计算粗铣下端面的切削用量计算 （1）背吃刀量的确定 根据下端面的机械加工余量及粗铣时背吃刀量的确 定原则，确定背吃刀量为 1.5mm - 16 - （2）进给量的确定 由表 1.4切削用量简明手册，在粗铣铸铁、刀杆 尺寸为 16mm 25mm、以及工件直径为 60100mm 时mmap3 f=0.61.2mm/r 所以选择 f=1.0mm/r （3）铣削速度的计算 由表 1.11切削用量简明手册，当用 YG6 硬质 合金铣刀铣削166181Mpa 灰铸铁,f1.0mm/r,切削速度 b mmap3 1=80m/min。 切削速度的修正系数为（参见 1.28切206 . 1 02 . 1 85. 015 . 1 21. 10 . 1 v k 削用量简明手册），故 min/ 5 . 96min/206 . 1 80 1 mmkv c min/77.409min/ 75 5 . 9610001000 rr D n c 选择 min/410rnc 这时实际切削速度min/ 5 . 96 1000 41075 1000 m Dnc c 6.1.26.1.2 精铣下端面的切削用量的计算精铣下端面的切削用量的计算 （1）背吃刀量的确定 取。mmap1 （2）进给量的确定 精加工进给量主要受加工表面粗糙度的限制。查表 1.6切削用量简明手册，当表面粗糙度为 6.3m，=96.5m/min 时，f=0.30.35mm/r。 a Rmmap1 选择 f=0.3mm/r。 （3）铣削速度的计算 根据表 1.11，当时，,181166MPa b ,4 . 1 mmaprmmf/38. 0 切削速度的修正系数为 1，故。min,/156 1 mmin/156 m c min/ 4 . 662min/ 75 15610001000 rr D n c - 17 - 6.1.36.1.3 钻钻螺纹孔螺纹孔 M84 （1）选择高速钢麻花钻头的切削用量 A、按加工要求决定进给量：当加工精度为 IT12IT13 精度，时，mmd5 0 。rmmf/53 . 0 由于，故应乘孔深修正系数，则7.61 6 10 d l 95 . 0 lf k rmmrmmf/50 . 0 /95 . 0 53 . 0 B、按钻头强度决定进给量；当，钻头强度允许的进给MPa b 181mmd6 0 量。rmmf/11 . 1 C、按机床进给机构强度决定进给量：当，机床进给mmdMPa b 5 . 20,200 0 机构允许的轴向力为 8800N，进给量为 0.53。rmm/ （2）选择高速钢麻花钻头的切削速度 由表 2.15切削用量手册，HBS=161181MPa 的灰铸铁，。min/15m c 切削速度的修正系数为：，故85 . 0 v k min/45.170min/ 20 1585 . 0 100085 . 0 1000 0 rr d v c n 6.26.2 时间定额的计算时间定额的计算 6.2.16.2.1 基本时间基本时间的计算的计算 m t （1）粗铣上端面 z j fM lll t 21 式中mm,故.583l min204 . 0 min 0 . 1410 5 . 83 m t （2）精铣上端面 z j fM lll t 21 - 18 - 式中mm,故.583l min26.10min 0 . 1 4 . 662 5 . 83 m t 上下端面相互对称，所以所用的加工时间是相同的。 （3）粗铣后端面 z j fM lll t 21 式中mm,故48l min117 . 0 min 0 . 1410 48 m t （4）精铣后端面 z j fM lll t 21 式中mm,故48l min72.00min 0 . 1 4 . 662 48 m t 6.2.26.2.2 辅助时间辅助时间的计算的计算 a t 辅助时间与基本时间之间的关系为=（0.150.2），取 a t m t a t m t =0.15，则各工序的辅助时间分别为： a t m t 粗铣上端面的辅助时间：=0.15 0.204 60=1.836s a t 精铣上端面的辅助时间：=0.15 0.126 60=1.134s a t 粗铣后端面的辅助时间：sta053 . 1 60117 . 0 15 . 0 精铣后端面的辅助时间：=0.150.07260=0.648s a t 6.2.36.2.3 其他时间的计算其他时间的计算 除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还 包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于阀体的生 - 19 - 产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计； 布置工作地时间是作业时间的 2%7%，休息与生理需要时间是作业时间的 b t x t 2%4%，均取为 3%，则各工序的其他时间（+）可按关系式（3%+3%） （ b t x t +）计算，它们分别为： a t m t 粗铣下端面的其他时间：+=6% （0.204 60+1.836）=0.8445s b t x t 精铣下端面的其他时间：+=6% （0.126 60+1.134）=0.5216s b t x t 粗铣后端面的辅助时间：+=6% (0.117 60+1.053)=0.4822s 1b t x t 精铣后端面的其他时间：+=6%（0.07260+0.648）=0.298s b t x t 第 4 4 章 钻 2-M82-M8 夹具设计 4.1 夹具的夹紧装置和定位装置夹具的夹紧装置和定位装置 夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研 究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。 仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹 紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重 力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件 的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。 一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力， 使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。 考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。 - 20 - 螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他 元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原 理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是 通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。 典型的螺旋夹紧机构的特点： （1）结构简单； （2）扩力比大； （3）自琐性能好； （4）行程不受限制； （5）夹紧动作慢。 夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传 动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和
