目录第1章缸体的机械加工工艺规程设计 (1)1.1缸体零件图分析 (1)1.1.1零件的作用 (1)1.1.2零件的工艺分析 (1)1.1.3确定生产类型 (2)1.2确定毛坯类型及尺寸 (2)1.2.1确定毛坯类型 (2)1.2.2确定毛坯尺寸 (3)1.2.3毛坯图 (3)1.3 机械加工工艺路线设计 (4)1.3.1 定位基准的选择 (4)1.3.2 制定工艺路线 (5)1.4 加工机床及工艺设备的选择 (6)1.4.1 选择机床 (6)1.4.2 选择刀具及量具 (6)1.4.3 选择夹具 (6)1.5 确定每道工序尺寸 (8)1.6 确定切削用量和基本时间 (8)1.6.1 确定切削用量 (8)1.6.1.1 工序10(铣右端面至尺寸) (8)1.6.1.2 工序20 (钻右端平面Ø16孔) (9)1.6.1.3 工序30(铰右平面Ø16孔) (9)1.6.1.4 工序70 (攻Ø27螺纹孔) (10)1.6.1.5 工序90 (钻右平面Ø4孔) (11)1.6.2 确定基本时间 (11)1.6.2.1 工序10(铣右端面至尺寸) (11)1.6.2.2 工序20 (钻右端平面Ø16孔) (12)1.6.2.3 工序30(铰右平面Ø16孔) (13)1.6.2.4 工序70 (攻Ø27螺纹孔) (14)1.6.2.5 工序90 (钻右平面Ø4孔) (15)第2章专用夹具设计 (16)2.1 确定设计任务 (16)2.2 夹具设计方法 (16)2.2.1 夹具类型的确定 (16)2.2.2 定位方案的确定 (16)2.2.3 夹紧机构设计 (17)2.2.4 导向装置设计 (18)2.2.5 夹具体设计 (18)2.2.6 绘制夹具体装配图 (19)2.3 确定夹具技术要求和有关尺寸、公差配合 (20)2.3.1 技术要求 (20)2.3.2 夹具装配图应有尺寸及公差 (20)参考文献 (21)第1章缸体的机械加工工艺规程设计1.1缸体零件图分析1.1.1零件的作用此零件为溢流阀。
定压溢流作用:在定量泵节流调节系统中,定量泵提供的是恒定流量。
当系统压力增大时,会使流量需求减小。
此时溢流阀开启,使多余流量溢回油箱,保证溢流阀进口压力,即泵出口压力恒定(阀口常随压力波动开启)。
稳压作用:溢流阀串联在回油路上,溢流阀产生背压,运动部件平稳性增加。
系统卸荷作用:在溢流阀的遥控口串接溢小流量的电磁阀,当电磁铁通电时,溢流阀的遥控口通油箱,此时液压泵卸荷。
溢流阀此时作为卸荷阀使用。
安全保护作用:系统正常工作时,阀门关闭。
只有负载超过规定的极限(系统压力超过调定压力)时开启溢流,进行过载保护,使系统压力不再增加(通常使溢流阀的调定压力比系统最高工作压力高10%~20%)。
实际应用中一般有:作卸荷阀用,作远程调压阀,作高低压多级控制阀,作顺序阀,用于产生背压(串在回油路上)。
溢流阀一般有两种结构:1、直动型溢流阀。
2、先导式溢流阀。
1.1.2零件的工艺分析零件图如图1-1所示零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。
阀体需要加工表面以及加工表面的位置要求。
现分析如下:(1)主要加工面:1)铣下平面保证尺寸52mm,平行度误差为0.032)铣侧面保证尺寸75的平行度误差为0.023)钻上、下面平面各孔至所要求尺寸,并保证各位误差要求4)钻侧面4—M8螺纹孔5)钻孔攻丝底上平面锥螺纹孔(2)主要基准面:1)以下平面为基准的加工表面图1-1零件图这一组加工表面包括:钻阀体左端表面各孔、钻阀体左端表面2)以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是上平面各孔及左端平面各孔1.1.3确定生产类型生产批量为6000,属于小批量生产。
1.2 确定毛坯类型及尺寸1.2.1 确定毛坯类型该箱体的铸造材料为灰铸铁HT100,可知其毛胚类型只能是铸铁,根据其生产类型为小批生产,查《机械制造工艺项目教程》p210附表16可知,小批生产部分采用模锻,金属造型,毛坯精度及余量中等。
该箱体结构较为复杂,故采用木模铸造的方式生产。
加工出的毛坯精度及余量中等。
毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。
1.2.2确定毛坯尺寸阀体的材料是HT200,生产类型为小批生产。
由于毛坯用采用木模铸造, 毛坯尺寸的确定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。
由于本设计规定零件为小批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。
1)加工阀体的上下平面,根据参考文献[8]表4-35和表4-37考虑3mm,粗加工2mm 到木模铸造的质量和表面的粗糙度要求,精加工1mm,2)钻左端平面中孔时,由于粗糙度要求Ra=1.6,因此考虑加工余量2.5mm。
可一次粗加工2mm,一次精加工0.5就可达到要求。
3)加工4-M8底孔,根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。
可一次钻削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1就可达到要求。
4)加工锥孔时,根据参考文献[8]表4-23考虑加工余量1.2mm。
可一次钻削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。
5)加工下平面台阶面各小孔,粗加工2mm到木模铸造的质量和表面粗糙度要求,精加工1mm,可达到要求。
1.2.3 毛坯图图1-2 毛坯图1.3 机械加工工艺路线设计1.3.1 定位基准的选择(1)粗基准的选择对于本零件而言,按照互为基准的选择原则,选择本零件的下表面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台进行加紧,利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准,以限制z、z、y、y、五个自由度。
再以一面定位消除x、向自由度,达到定位,目的。
选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。
选择定位粗基准是要能加工出精基准,同时要明确哪一方面的要求是主要的。
粗基准的选择应以下面的几点为原则:1)应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准。
2)当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时,应选不加工的表面作为粗基准。
3)要保证工件上某重要表面的余量均匀时,则应选择该表面为定位粗基准。
4)当全部表面都需要加工时,应选余量最小的表面作为基准,以保证该表面有足够的加工余量。
(2)精基准的选择主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用已加工结束的上、下平面作为精基准。
应满足以下原则:1)基准重合原则。
即尽可能选择设计基准作为定位基准。
这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
2)基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。
基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。
例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。
车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
3)互为基准的原则。
选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。
例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。
4)自为基准原则。
有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。
例如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。
此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。
此外,还应选择工件上精度高。
尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。
并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发,进而保证拨叉A在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。
从拨叉A零件图分析可知,该零件的底平面与小头孔,适于作精基准使用。
但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的,它只限制了五个自由度,如果采用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。
选择精基准的原则时,重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便。
1.3.2 制定工艺路线在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原则。
即:(1)基准先行。
按照“先基面后其它”的顺序,先加工精基准面,再以加工出的精基准面作为定位基准,安排其它表面的加工。
(2)现粗后精。
按先粗后精的顺序,对精度要求高的各主要表面进行粗加工,半精加工和精加工。
(3)先主后次。
先考虑主要表面加工,再考虑次要表面加工。
通常从加工方便与经济角度出发进行安排。
次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求,常常要求在主要表面加工后,以主要表面定位加工主要表面。
(4)先面后孔。
当零件有较大的平面可以作为定位基准时,先将其加工出来,再以面定位孔的加工,这样可以保证定位准确,稳定。
(5)关键工序。
对易出现废品的工序,精加工或光整加工可以适当的提前。
在一般情况下,主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行。
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保证。
在声场纲领已经确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序分散来提高生产效率。
除此之外,还应该考虑经济方便,以便使生产成本尽量降低。
表1-3加工工艺过程卡1.4 加工机床及工艺设备的选择1.4.1 选择机床①钻孔,铰孔,选用Z535立式钻床。
②铣底面,选用X52K立式铣床。
③锪孔,前后左右四个端面,选用Z535型立式钻床。
④攻丝,选用Z535立式钻床。
⑤镗孔,选用卧式镗床T681.4.2 选择刀具及量具刀具:铣端面选用硬质合金端铣刀,钻孔选用高速钢麻花钻,铰孔选用高速钢铰刀,攻丝选用高速钢丝锥。
量具:游标卡尺,内径表1.4.3 选择夹具铣削端面选用专用铣夹具,钻削选用专用钻夹具。
1.5 确定每道工序尺寸1.5.1 工序10 铣右端面至尺寸(1)工序加工过程第一道工序的加工过程为:1)以左端面定位,粗铣右端面,保证工序尺寸P1.2)以左端面定位,精铣右端面,保证工序尺寸P2,达到零件图设计尺寸D的要求,D=75mm。
(2)查找工序尺寸链,画加工过程示意图查出全部工艺尺寸链,如图6-5所示,加工过程示意图如图6-4所示。
(3)求解各工序尺寸及公差1)确定工序尺寸P2,从图1-5知,P2=D=75mm。
图1-5 第一道工序的加工过程示意图2)确定工序尺寸 P1,从图1-5知,P1=P2+Z2,其中Z2为半精铣余量。
查表2-25得,Z2=1mm,则P1=(75+1)mm=76mm。
由P1是在粗铣加工中保证的,查表1-8知,粗铣工序的经济加工精度为IT9~13.因此,确定该工序尺寸公差为IT12,其公差值为0.3mm,则初定工序尺寸P1=76mm。