阀体机械加工工艺规程及车夹具设计.docx

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1、第1章概述发展11.1机床夹具的主要功能11.2机床夹具的组成11. 3夹具设计的步骤和基本要求1第2章零件分析42. 1零件的主要作用42.2零件的工艺分析4第3章工艺规程的设计53. 1毛坯的制造形式53.2 基准的选择53.3 主要的加工工序的工艺路线安排63.4 机械加工余量的确定83.5 切削用量8第5章夹具设计254. 1选择定位基准254.2 确定夹具的结构以及夹紧机构的方案254.3 设计整体夹具装配图254.4 切削力的计算254.5 分析与计算误差264.6 夹具设计及操作简要说明27参考文献29第1章概述发展1.1 机床夹具的主要功能机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同

2、时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。1.2 机床夹具的组成1）定位支承

3、元件确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。2）夹紧装置将工件夹紧不发生移动。3）对刀或导向元件保证刀具与工件加工表面的正确位置。4）夹具体将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。1.3 夹具设计的步骤和基本要求一：夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。D能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。2）操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。3）

4、具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件上的加工成本。二:夹具的设计步骤当接到夹具设计任务书后，按下面6个步骤，逐步设计。D明确设计任务，收集研究设计的原始资料。2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，3）绘制夹具总图。4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后，需标注五类尺寸和四类技术条件。5）编写零件明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号或通用件代号）、数量、材料、热处理、质量等。6）绘制总图中非标准件的零件图。三：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件，往往是难点

5、之一，以下对此作简要阐述。D夹具总图上应标注的五类尺寸A：夹具外形轮廓尺寸。B：工件与定位元件间的联系尺寸。C：夹具与刀具的联系尺寸。D：夹具与机床的连接部分尺寸。E：夹具内容的配合尺。2）夹具总图上应标注的四类技术条件夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。A：定位元件之间的相互位置要求。B：定位元件与连接元件或夹具体底面的相位置要求。C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求3）五类尺寸、四类技术条件的分类五类尺寸、四类技术条件根据是否与工序加工要求相关而分为两类，其精度值大小和取法不同。A：与工件加工要求无直接关系的尺寸公差

6、与配合这类尺寸公差与配合应按照元件在夹具中的功用和装配要求，根据公差与配合国家标准或参阅有关资料来制定。技术条件与工件加工要求无直接关系的夹具上技术条件。B：与加工要求直接相关的这类尺寸和技术条件与工件上相应尺寸和技术条件直接对应，直接根据工件相应尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值选取。一般工件允差小，取大系数，工件允差大，则取小系数。制定这类夹具尺寸公差时，要注意下列问题。应经工件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的基本尺寸，极限偏差按对称双向标注。应以工序尺寸（不一定是工件最终尺寸）作为夹具基本尺寸的设计依据。4）夹具调刀尺寸的标注当夹具设计完成，按要求标注尺寸后，对有些夹具如铳夹具，往

7、往还要标注调刀尺寸（调刀尺寸一般是指夹具的调刀基准到对刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相对基准的尺寸，它与工件加工尺寸直接相关，也是夹具总图上关键尺寸要求。四：夹具体设计夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具基础件、组成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具中一个设计、制造劳动量大，耗费材料多，加工要求高的零部件。在夹具成本中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。第2章零件分析2.1 零件的主要作用题目给的是阀体：阀”的定义是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、

8、流量的装置。阀门是使配管和设备内的介质（液体、气体、粉末）流动或停止、并能控制其流量的装置。2.2 零件的工艺分析阀体共有二组加工表面，其相互有一定关联要求，具体分析如下1、第一组加工面主要是左端面、中35端面、65端面、中35外圆、45孔、63.5端面、117端面、32孔等。2、第二组加工面主要是右侧4x16孔、左侧4xM14螺纹、54x54端面、12、18孔、26孔、顶部4中8孔等。由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，可以先加工第一组表面，然后借助于夹具加工第二组，并且保证它们之间的位置精度要求。第3章工艺规程的设计3.1 毛坯的制造形式零件材料为CF8,特性为格银不锈钢,考虑到铭锲不

9、锈钢的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点，因此应该选用锻件，以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为IOOOO件，已达到成批生产的水平，而且模锻，免除了砂模和制模的设备，以及减少了锻工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的锻件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用模锻,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。3.2 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。一：粗基准的选择粗基准选择应当满足以

10、下要求：（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余J=9.里.O（4） 应尽可能选择平整、

11、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度O基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。二：精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（6） “基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（7） “基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（8） “自为基准”原则某些精加工和光

12、整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（9） “互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。3.3 主要的加工工序的工艺路线安排制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以

13、专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线一：工序01：锻造工序02：调质处理工序03：粗车左端面；粗车中35端面；粗车中65端面；粗车35外圆；粗车中45孔工序04：粗车中63.5端面；粗车中117端面；粗车中32孔；倒角工序05：钻右侧4中16孔工序06：钻左侧4M14螺纹底孔中12；攻左侧4M14螺纹工序07：铳54x54端面工序08：钻中10孔；较中10孔至912；钱中18孔；钱中26孔工序09：钻顶部4中8孔工序10：半精车935端面；半精车中65端面；半精车中35外圆；半精车中45孔

14、工序11：半精车中63.5端面；半精车中117端面工序12：精车中63.5端面；精车中117端面工序13：去毛刺工序14：检验至图纸求工序15：包装、入库工艺路线二：工序01：锻造工序02：调质处理工序03：粗车左端面；粗车中35端面；粗车中65端面；粗车35外圆；粗车中45孔；粗车中63.5端面；粗车中117端面；粗车32孔；倒角；半精车中35端面；半精车中65端面；半精车中35外圆；半精车中45孔；半精车中63.5端面；半精车中117端面;精车中63.5端面；精车中117端面工序04：铳54x54端面工序05：钻右侧416孔；钻左侧4M14螺纹底孔中12；攻左侧4M14螺纹；钻中10孔；钱

15、10孔至12；较中18孔；较中26孔；钻顶部4中8孔工序06：去毛刺工序07：检验至图纸求工序08：包装、入库工艺路线一与工艺路线二区别在于，方案二工序相对集中，在相同机床上加工的位置一次加工成型，这样做的优点工艺路线少，操作工人少；缺点就是需要反复拆装、对换刀，对操作者技术水平要求较高。适用于单件或者小批量生产。而方案一则是采用工序分散与集中相结合，所以选择方案一作为加工方案夹具设计方案。3.4 机械加工余量的确定根据锻件质量零件的表面粗糙度，形状复杂系数查表5-9,可知单边余量在长度，厚度方向均为1.72.2mm,即锻件端面的单边余量为1.72.2m,现取端面单边余量为2mm,右侧4x16孔、12、18孔、26孔、顶部4x8孔的尺寸不大，采用实心锻造，3.5 切削用工序03：粗车左端面；粗车中35端面；粗车中65端面；粗车35外圆；粗车中45孔工步一：粗车左端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床，所选刀具为YT5硬质合金可转位车刀车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1,由于C620-1型卧式车床的中心高