课程设计说明书 课程名称： 机械制造技术 题 目：成批生产“阀体”零件机加工工艺规程及其钻夹具设计

学 院： 机电学院 教研室： 机制 专 业： 机械设计制造及自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 起讫日期： 指导教师： 职称： 分管主任： 审核日期： 目录 1设计任务书²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²1 1.1设计题目²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²1 1.2设计任务²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²1 1.3设计要求²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²1 1.4设计零件图²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²2 2零件分析及毛坯设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²4 2.1零件的功用²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²4 2.2零件的结构及技术要求分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²4 2.3零件的材料及毛坯设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²5 3工艺规程设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²6 3.1零件结构工艺性分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²6 3.2定位基准选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²6 3.3加工工艺方案分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²7 3.4关键工序设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²9 3.5切削用量、时间定额的计算²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²9 4夹具设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²14 4.1指定工序的工艺分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²14

4.2定位方案分析及定位元件选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²15

4.3定位误差的分析与夹紧力计算²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²15 4.4夹紧方案设计及夹紧机构²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 4.5夹紧结构及操作说明²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 5设计小结²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 6参考文献²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²16 一、设计任务书 1.1设计题目 设计课题： 成批生产“阀体 ”零件机加工工艺规程及其夹具设计； 设计零件： （参见图纸）；生产纲领：年产1万件成批生产；

1.2设计任务 设计的内容包括如下几个部分：

1.3、设计要求 1.3.1总体要求： 1）能熟练地运用机械制造技术课程中的基本理论，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、夹紧及合理安排工艺路线等问题，以保证零件的加工质量。 2）能完成基本的结构设计。学生通过亲手设计夹具（或量具）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结构设计能力。 3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称及出处，并能够做到熟练运用。 4）按时完成规定的设计工作量

零件图 1张 AutoCAD或CAXA绘图后打印 毛坯图 1张 AutoCAD或CAXA绘图后打印 机械加工工艺过程综合卡片 1套 Word＋AutoCAD或CAXA绘图后打印

工艺装备设计（专用机床夹具） 1套 工艺规程制定后由指导老师指定，AutoCAD或CAXA绘图后打印 课程设计说明书 1份 Word排版后打印 1.3.2零件图和毛坯图要求： 1）在分析产品零件图纸的基础上，完成零件图的绘制。注意审查图纸的结构和技术要求。 2）根据产品零件图和给定的材料，设计产品毛坯制造结构及尺寸，完成毛坯图纸绘制。 1.3.3工艺规程设计： 1）确定所有加工表面的加工方法（链）。根据表面加工要求、零件结构，参照教材和工艺设计手册，形成合理的工艺路线。注意生产纲领影响加工节拍、设备、加工工艺等诸方面的先进性。工艺方案必须与指导教师审查，接收审查的方案中应该用工序简图表示加工方案。 2）完成给定格式的“机械加工工艺过程综合卡片”的填写。 1.3.4专用机床夹具设计： 1）在审定工艺方案后经指导教师同意并指定某一工序的专用机床夹具（或装备）的设计。 2）夹具方案的设计。夹具方案包括原理方案和结构方案。夹具原理方案指根据六点多为原理审定工艺规程中确定的定位方案，并确定相应的定位元件，对于精加工工序要求计算定位误差判断方案的合理性；夹具结构方案根据加工要求参照相关的夹具图册（图例）设计。夹具草图（非精确图）要求与指导教师讨论并作方案审定。 3）夹具总装图绘制。按照总装图绘制要求完成。 1.3.5课程设计说明书要求：

参见给定的模板。

1.4设计零件图： 1）在审定工艺方案后经指导教师同意并指定某一工序的专用机床夹具（或装备）的设计。 图1 阀体零件图纸 二、零件分析及毛坯设计 2.1零件的功用： 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。

2.2零件的结构及技术要求分析：

2.2.1阀体零件的主要加工技术要求： 1．面A粗糙度要求Ra6.3； 2．面B粗糙度要求Ra6.3； 3．面C粗糙度要求Ra6.3； 4．面D粗糙度要求Ra6.3，相对于底面A垂直度公差要求0.06； 5．孔E φ28的精度等级为H7，粗糙度要求Ra3.2，φ35粗糙度要求为Ra12.5； 6. 孔Fφ22的精度等级为H8，粗糙度要求Ra3.2，φ32粗糙度要求Ra3.2，孔中心线与底面A尺寸公差为±0.01，与面D垂直度公差要求为0.06； 7. 孔E孔与孔F中心线尺寸偏差±0.02； 8. 面B加工两个螺纹孔G，中心距尺寸偏差±0.02； 9. 面C加工四个螺纹孔H，无尺寸、位置公差要求； 各表面的精度要求和表面粗糙度要求可以通过机械加工的方法来获得。初步确定平面采用铣床加工，孔采用镗床加工，螺纹空采用钻床，攻丝的方法加工。 阀体的材料为灰铸铁，为了改善灰铸铁的加工工艺性，可在进行机械加工前，进行退火处理，用以改善灰铸铁的切削性能。

2.3零件的材料及毛坯设计：

2.3.1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10~20mm。 （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： 斜度位置 铸造方法 砂型铸造 外表面 0°30′ 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1/3~1/5，中小铸件圆角半径为3~5mm。 （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。 2.3.2毛坯种类的选择主要依据的几种因素： （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。确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 2.3.3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5~7 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，φ 28H7加工余量为2 mm，即该毛坯的尺寸为φ 26H7 φ 35加工余量为9 mm ，即该毛坯的尺寸为φ 26mm，φ 22H8加工余量为2 mm，即该毛坯的尺寸为φ 20H8 ，φ 32H8加工余量为12mm，即该毛坯的尺寸为φ 20mm，φ36加工余量为16 mm，即该毛坯的尺寸为φ 22mm。

三、工艺规程设计

3.1零件结构工艺性分析： 3.2定位基准选择： 3.2.1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