油阀座课程设计说明书.doc
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1、目录一、绪论3二、零件的分析32.1油阀座零件图32。2零件的作用32.3零件的工艺分析32。4零件的主要加工表面的确定42.4.1以22为中心的加工表面 42。4。2以16H10为中心的加工表面52。5生产纲领与生产类型52.5.1生产纲领52.5.2确定生产类型62。6选择毛坯6三、工艺规程设计73。1毛坯制造形式73.2定位基准的选择73。2。1一般原则73。2.2粗基准的选择原则83.2。3精基准的选择原则83.2。4精基准的选择83.2.5粗基准的选择83。3零件表面加工方法的选择83.4加工阶段的划分93。4.1工序的集中与分散93。4.2工序的顺序安排93.5 加工工艺路线103
2、。6 确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图113。6.1确定机械加工余量113。6.2确定毛坯尺寸113.6.3设计毛坯图113。6。4确定圆角半径123.6。5毛坯的热处理123.7确定切削用量及基本工时123.7.1车端面,粗车外圆133.7.2钻 2、3、5 的孔153.7。3钻10。5的孔153。7。4扩孔163。7。5车螺纹163。7。6镗槽183。7.7粗、精铣135槽18四、 机床夹具设计214.1定位基准的选择214。2切削力和卡紧力计算214.3定位误差分析214.4夹具设计及操作的简要说明21五、课程设计小结23参考文献24附图125附图226附图327附图428 一、绪
3、论机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快,对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中,由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的,而是需要经过一定的工艺过程。因此,我们不仅要根据零件具体要求,选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,一步一步地把零件加工出来。二、零件的分析2。1油阀座零件图附图12。2零件的作用 油阀座是凿岩机注油器上的重要零件。左端通过Rc3/
4、4与主机联接;右端以63mm外圆定位与油壶壳体相连,一管套穿过油壶壳体与24.5+0。13mm孔焊接,高压气体从左端进入阀座,在负压作用下,油壶内油从2mm孔流至22mm孔与高压气体混合后成雾状从管道喷出.16H10孔装入油量调节装置,缺口标志油量调节范围。2.3零件的工艺分析由油阀座的零件图图1可知,此视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。其材料为ZG45。该材料机械性能优良,特别是韧性好,有较好的耐麿性、耐热性,适用于要求承受较大耐热性的零件。由于各需要加工的表面粗糙度都不是很高,一般经过一次粗加工就可以满足加工要求,而且零件较为简单,定位基准选择也比较容易。该零件宽为1。1的退刀槽不
5、是很好加工,需要用特殊的刀具。其余的主要要加工的就是孔,还比较简单,最重要的是在加工过程中一定要定好位,这样才能保证我们所要的精度。 图12。4零件的主要加工表面的确定油阀座共有两组加工表面。现分述如下:2。4.1以22为中心的加工表面这一组加工表面包括:63的外圆,24.5的内孔,22的内孔以及Rc3/4锥孔,60锥角,145倒角,2个2的通孔,5,3垂直于5,2的平面及左端垂直平面。图2 以22为中心的加工表面2。4.2以16H10为中心的加工表面这一组加工表面包括:16H10的孔,10。5的孔以及135缺口,16。8内槽以及45倒角。由以上分析可知,Rc3/4连接用63定位。24。5焊管
6、套形位公差靠机床自身来保证,且粗精加工尽可能一次加工完成。图3 以16H10为中心的加工表面2.5生产纲领与生产类型2.5.1生产纲领根据零件图图1,零件名称:油阀座。材料:ZG45,该产品批量生产200件,备品率5%,废品率1%,现制定该油阀座的机械加工工艺规程.该油阀座的实际生产纲领:N=Qn(1+)=2001(1+5+1)=212(件)式中 N零件的生产纲领(件年); Q机器产品的批量生产的件数(台/年); n每台产品中该零件的数量(件/台); 备品百分率; 废品百分率;2.5。2确定生产类型油阀座的年产量度212件/年,已知该产品属于轻型机械,根据表1.12生产类型与生产纲领关系(李益
7、民机械制造工艺设计简明手册北京:机械工业出版社,1994),可确定其生产类型为中批生产。2。6选择毛坯选择毛胚应考虑的因素有:1) 零件的力学性能要求;2) 零件的结构形状和外廓尺寸3) 生产纲领和批量;4) 现场生产条件和发展; 油阀座是一般普通加工零件,具有一定的强度和耐热性要求,该零件材料为铸钢(ZG 45),轮廓尺寸不大,形状亦不复杂,又属于中批生产,所以毛坯可采用铸造加工生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外,为消除残余应力,铸造应安排人工时效。铸件尺寸公差分为16级,由于是中批量生产,毛坯制造方法采用砂型机器造型,由工艺人员手册查得,铸件尺寸公差等级为CT10级,选取铸件错箱值
8、为1。0mm.该零件孔是后来加工出来的形状并不复杂,因此毛坯形状应尽可能与零件尺寸接近。毛坯尺寸通过确定加工余量后决定。三、工艺规程设计3。1毛坯制造形式零件材料为ZG45,采用砂型机器铸造。从机械制造工艺手册中可查出其公差等级为IT8IT10,尺寸公差1.63。2,加工余量45,毛坯为实心,以如图4的过水平中心线与24圆柱体相垂直的平面为分型面。加工前进行退火处理.由于零件年产量为60000件,已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用砂型机器铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。图4 分型面3。2定位基准的选择3.2。1一般原则 1)选最大尺寸的表面为安装面,选
9、最长距离的表面为导向面,选最小尺寸的表面为支承面。 2)首先考虑保证空间位置精度,再考虑保证尺寸精度。 3)应尽量选择零件的主要表面为定位基准。 4)定位基准应有利于夹紧。3.2。2粗基准的选择原则 1)选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大的毛面做粗基准。 2)选重要表面为粗基准。 3)选不加工表面做粗基准。 4)粗基准一般只能使用一次。3。2。3精基准的选择原则 1)基准重合原则 2)基准单一原则 3)互为基准原则 4)自为基准原则3。2。4精基准的选择本零件是带孔的油阀座,孔是其设计基准(亦是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合的
10、原则。具体就是选 22孔及一端作为精基准。3。2。5粗基准的选择 由于孔作为精基准要先进行加工,因此应选外圆及一端面为粗基准。3.3零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔等,材料为45钢。参考有关手册的相关资料,其加工方法选择如下: (1) 端面:未注明公差等寸,表面粗糙度为 12.5m,需要进行粗车。 (2) 63mm外圆面:未注明公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为 12。5m,需要进行粗车. (3) 22mm内孔:未注明公差寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为 12。5m,故采用扩孔. (4) 24。5
11、00.13 mm:公差等级为IT10,表面粗糙度为 12.5m,在上一步22mm内孔的基础上再进行扩孔就可以达到精度的要求。 (5) 2mm,3mm内孔:未注明公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为25m,直接钻孔就可以了。 (6)5mm内孔:未注明公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为12.5m,在上一步3mm内孔的基础上再进行扩孔就可以达到精度的要求。 (7)10。5mm内孔:未注明公差尺寸,根据GB180079规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为12.5m,需要进行钻孔和镗孔。 (8)16H10:孔的公差等级为10,表面粗糙度
12、为 3。2m,在10.5mm的基础上进行扩孔,再进行铰孔即可. (10)16。800.24 mm的退刀槽:公差等级为IT11,表面粗糙度为 12。5m,直接用刀过上一刀即可。3.4加工阶段的划分该阀座的加工质量要求一般,加工阶段初步分为粗加工,精加工两个阶段。粗加工阶段首先加工出63圆柱面、右端面和左端面,使后续工序都可以采用精基准定位,保证其它加工面的精度要求;然后钻22mm通孔、24。5mm孔、16mmH10孔、10.5mm孔及5、3、22孔,车2.5*2。5*4缺口和16。8mm退刀槽;精加工阶段车Rc3/4锥螺纹、16mmH10孔达到精度要求.3。4。1工序的集中与分散 本零件选用工序
13、集中原则安排油阀座的加工工序,端面5、3、2的孔一次装夹完成加工。该油阀座的生产类型为大批生产,可采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产效率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩减辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了多个表面,有利于保证各加工面之间的相对位置要求。3。4.2工序的顺序安排根据先基准后其它的原则,首先加工精基准63mm圆柱面、右端面;根据先粗后精的原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序;根据先主后次的原则,先加工主要面-右端面,22Rc3/4mm锥孔,16mmH10孔,后加工次要面22mm孔,10。5mm孔;根据先面后孔的原则,先加工左右端面,后钻轴向孔;先加
14、工凸台面,后钻16mmH10孔。3。5 加工工艺路线此油阀座的加工工艺路线一般先加工外表面和端面。按照先加工基准面及先粗后精的原则,油阀座的加工可按下述工艺路线进行加工:工序01:铸造毛坯的铸造工序10:车粗车右端面,半精车右端面。粗车及半精车外圆63。工序20:车粗车,半精车左端面,倒角工序30:钻钻22孔,倒角、攻螺纹工序40:镗扩孔24。5,粗镗退刀槽,精镗孔24。5工序50:钻钻3,5,2孔工序60: 铣粗铣,半精铣上表面工序70:钻钻10。5孔,扩16孔,工序80:铣铣16孔下端面,铣上端面平台工序90:镗粗镗孔24(退刀槽)半精镗孔16,钻2孔工序100:焊封、去除全部毛刺焊封、去
15、除全部毛刺工序110:终检 按零件图样要求全面检查3.6 确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯图3。6。1确定机械加工余量ZG45材料的油阀座加工余量,可根据机械制造工艺设计简明手册(机械工业出版社 哈尔滨工业大学 李益民主编)查出.直径方向单位加工余量为3mm,表面侧加工时以另外一侧为基准,所以单侧加工余量为3mm。(ZG45油阀座为中批生产,选用沙型机器,选型CT为810,MA为H,查成批和大量生产铸件机械加工余量等级表2。25,根据所确定CT为10,MA为H;查表2.24铸件加工余量可得)3.6.2确定毛坯尺寸本零件表面内孔表面所要求粗糙度都比较低,最高为Ra=3.2um,所以这些表面毛
16、坯尺寸,只需将零件尺寸加上所查的余量即可,由于有的表面只需粗加工,可取所查数据中的最小值.对于表面经粗车和精车得到,可取所查数值的最大值.若有表面粗糙度较低,需要精加工才能得到的面时,这是所需要的毛坯尺寸还要加上各精加工的加工余量。3.6。3设计毛坯图3.6。3。1 确定毛坯的尺寸公差(表1)(mm):表1主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸表面轮廓尺寸632+267两端面553+361主轴孔226163.6.3。2确定毛坯尺寸的所允许的偏差(表2)(mm)表2铸件尺寸偏差根据322.6表2。2-1铸件尺寸公差数值613.2422。8673。23。6。4确定圆角半径 根据表2。2-9选圆角 砂型圆
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