阀体说明书正文.docx

阀体说明书正文.docx

《阀体说明书正文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阀体说明书正文.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

阀体说明书正文

3298阀体夹具的设计

1.1.1设计题目3298阀体夹具的设计

1.1.2课题来源:

针织有限公司

1.1.3课题意义：

通过对课题的研究，能使自己在理论学习的前提下，结合企业产品做出更深入的学习。

1.1.4课题研究的方法：

通过对车间加工的了解、同时对老师傅的询问。

和对查阅相关的资料。

1.1.5改进加工工艺：

在加工的过程中有些加工方法方面存在缺陷，还有些工装设计方面还存在不足。

提出问题并解决之。

1.1.6改进加工质量：

在条件允许的情况下，精度要求比较高的零件部分都采用数控设备加工，以保证较高的生产质量。

1.1.7提高生产效率：

把一些完全手动获半自动化的加工设备经过改进，改成自动获半自动的生产设备。

已达到提高生产效率的目的。

1.1前言…………………………………………………………………………………………1

第一章、机制工艺设计部分……………………………………………………6

1.0根据毛坯和零件图纸选择数控加工内容…………………………………………………………

1.1齿轮箱端盖结构工艺性分析…………………………………………………………………6

1.2生产纲领的确定……………………………………………………………………………6

1.3齿轮箱端盖的选材 ………………………………………………………………………………7

1.3.1满足机壳的使用性能要求………………………………………………………………7

1.3.2满足材料的工艺性能需求………………………………………………………………7

1.4毛坯及工序尺寸公差的确定………………………………………………………………8

1.5工艺路线的拟定…………………………………………………………………………9

1.5.1加工方法的确定…………………………………………………………………………9

1.5.2加工阶段的划分…………………………………………………………………………10

1.5.3工序集中和分散…………………………………………………………………………10

1.5.4加工顺序的确定…………………………………………………………………………10

1.6定位基准的选择…………………………………………………………………………11

1.6.1粗基准的选择……………………………………………………………………………11

1.6.2精基准的选择……………………………………………………………………………11

1.7机床及其工艺设备的选择…………………………………………………………………11

1.7.1机床的选择………………………………………………………………………………11

1.7.2工艺设备的选择…………………………………………………………………………12

1.8切削用量参数的确定………………………………………………………………………12

第二章、工件的装夹……………………………………………………………13

3.1对专用夹具的基本要求…………………………………………………………………13

3.2定位方式的确定与定位元件的选择……………………………………………………13

3.3齿轮箱端盖的夹具图……………………………………………………………………

第三章数控加工…………………………………………………………………14

4.1系统介绍…………………………………………………………………………………14

4.2加工程序………………………………………………………………………15

第四章、总结…………………………………………………………………17

致谢……………………………………………………………………………18

参考文献………………………………………………………………………19

阀体夹具的设计与加工工艺（论文题目）

摘要：

阀体零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂。

但因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工工艺的确设计也是非常关键和重要的。

在制定工艺过程中，可将其分为两部分，即工艺设计部分和夹具设计部分。

要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该零件的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。

对于夹具的设计，车床使用角铁式、卡盘式以及心轴式等夹具，车床、镗、铣、钻等工序使用了专用夹具和定位方案。

阀类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。

从而保证夹具操作方便、夹紧力可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。

本设计中将书本理论和实际使用要求相结合，完成了阀体夹具的加工工艺规程的设计。

关键词：

工序工艺工步定位方案夹紧力

第一章概述

本设计3298阀体零件是在单稳阀产品的一个重要零件。

在油泵供油量及液压系统负荷变化的情况下，通过单稳阀保证转向器的稳定流量，以满足主机液压转向性能的要求。

恒流型用于独立转向系统；分流型用于共泵分流系统，除控制转向系统外，并将一部分压力油供给其它液压工作部件。

1.阀的选用

根据使用要求选定阀的类型和调压精度，再根据所需最大输出流量选择其通径。

决定阀的气源压力时，应使其大于最高输出压力0．1MPa。

减压阀一般安装在分水滤气器之后，油雾器或定值器之前，并注意不要将其进、出口接反；阀不用时应把旋钮放松，以免膜片经常受压变形而影响其性能。

造型图：

2.技术要求

公称压力（Mpa）：

1.0

试验压力（Mpa）：

壳体（Mpa）1.5

密封（Mpa）1.5

介质温度（℃）：

≤80

适用介质：

水或空气

执行标准：

GB

法兰连接：

GB

密封：

采用聚四氟乙烯密封。

第二章阀体零件的分析

该工件的结构形状不规则，因此给夹具设计带来了一定的困难，但是只要我们掌握了夹紧和定位的基本原理，我们仍然是可以很轻松的设计夹具的，设计的夹具要满足上面夹具的基本要求，同时也要和经济利益相联系起来。

对于阀体，上下都可以找到工艺定位面，由于我们要加工的是阀体的孔，所以我们将底平面作为工艺定位面，然后考虑夹紧的机构。

阀体中部的通孔则给传递力矩的标明通过，本身没有受到多少力的作用。

该零件年产量为4000件，设其备品率为4%，机械加工废品率为1%，则该零件的年生产纲领为：

N=Qn（1++）=4000×1（1+4%+1%）=4200（件/年），阀体的年产量为4200件，查表可知该产品为中批生产。

1.零件图样的分析

（1）车大端面75*75和小端面，保证精度为75±0.1mm.平行度为0.025mm。

小端面与φ20孔的圆跳动为0.004。

（2）φ20与φ43H11的同轴度误差为φ0.03mm。

（3）未注明铸造圆角为R1-3。

（4）铸件尺寸公差应符合GB6414的6级，壁厚公差为GB614-中的CT7级。

（5）铸件不允许有缩孔，疏松，气孔，夹渣，裂纹，欠铸等缺陷。

（6）加工表面不得有碰伤，划痕等缺陷，去除锐角，飞边，毛刺。

（7）未注明加工尺寸公差按GB/T1840-2002-m。

2零件的工艺性分析

零件是单稳阀产品中的一个重要零件，其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂。

为了多快好省地把所设计的零件加工出来，就必须对零件的结构工艺性进行详细的分析。

主要考虑如下几方面。

2.1如何达到所要求的加工质量

①合理确定零件的加工精度与表面质量

阀体零件加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响阀体的装配和使用性能，故必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。

②保证位置精度的可能性

为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出所有相关表面，这样就能依靠机床本身的精度来达到所要求的位置精度。

如图所示的结构，需要保证φ20㎜内孔与端面的同轴度为0.01~0.05mm。

2.2数控加工工艺性分析

对数控加工来说，倾向于统一标注引注尺寸或直接给出标注尺寸。

我们的图纸是采用了后者，这种标注方法，既便于编程，也便于尺寸之间的相互协调。

在保持设计、工艺、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大的不便。

尺寸精度要求较严的主要集中在阀体下半部通孔处：

如，螺纹孔M24X1.5-6H，M36X2-6g，此外公差要求很严，考虑到零件工艺性，应该先钻φ18孔,再钻20通孔，再精铰孔以达公差要求；两处M24X1.5及M36X2螺纹孔分别对应各端面有一定的垂直度要求，内孔处有要较高圆柱度要求，同时有的表面粗糙度要求，所以要以精加工达此要求。

通孔φ20处有一定有位置精度要求，考虑到大批量生产要求，应该是专用夹具来加工。

此阀体零件有较多不加工表面，为达到孔的形状及位置公差要求，确定大的加工路线为先面后孔。

因为阀体其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响阀体的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它的加工是非常关键和重要的。

以上加工表面的分析，我们可先选定粗基准，加工出精基准所在的加工表面，然后借助专用夹具对其他加工表面进行加工，保证它们的位置精度。

第三章工艺规程设计

1、确定毛坯的制造形式

阀体零件最常用的毛坯是铸铁和铸钢，由于毛坯经过铸造后，能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，可获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度，所以一般比较重要的孔大都采用铸件。

阀类零件应根据不同工作条件和使用要求选用不同的材料和不同的热处理，以获得一定的强度、韧性和耐磨性。

此阀体采用ZG230-450，经过调质可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合力学性能，重要表面经局部淬火后再回火，表面硬度可达45～52HRC。

2.毛坯及工序尺寸公差的确定

机械加工常用的毛坯有铸件、锻件和型材等。

而我们采用的是铸件，应该考虑下列要素：

（1）零件的材料和力学性能。

（2）零件的结构形状和外形尺寸。

（3）生产类型等

毛坯的某些表面需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。

毛坯制造尺寸与零件图样尺寸的差值称为毛坯加工余量，尺寸公差称为毛坯公差，两者都与毛坯制造方法有关。

2、定位基准的选择

定位基准选择由零件图可知该阀体的左右两端面有一个互为基准的垂直度要求。

还有一个同轴度要求，其设计基准为该齿轮的中心线。

为了使定位基准误差为零，应选用阀体加工后的左右端面为定位基准。

夹具的设计及操作的简要说明，在设计夹具为提高生产效率，应首先着眼于夹紧力，本道序就用角铁式车床夹具夹紧，本工序由于是精加工切削力小，夹紧工件的力不要很大，所以整体的结构比较紧凑，所以用小的平衡块加双头螺柱螺钉定位就可以了。

二是夹具的体积不能过大或过重。

2.1加工大端面时，小端面和φ20H11孔作精基准，能使加工遵循“装夹方便原则”，实现阀体一面两孔的定位方式。

2.2加工小端面时，选大端面和φ20H11孔作粗基准。

2.3钻4-M24X1.5-6H孔，选φ20H11孔和小端面作精基准。

这样不仅遵循“装夹方便原则”，而且工艺路线也遵循了“基准统一”的原则。

2.4车φ35H11，φ43，φ50H11内孔，深41，以大端面与4-φ12的孔定位。

2.5车φ18，φ24.3，φ22H11，φ26内孔，M24X1.5-6H，深29，以大端面与小端面定位。

3、制定工艺路线

3.1工序余量与工序尺寸的确定

由《金属机械加工工艺人员手册》可查得:

毛坯孔径φ15㎜,下料长度L=l+2n=75+7=83㎜；

调质或正火前的粗车,一般在直径和长度上留余量2.5～4㎜,此取3㎜；

半精车各段内孔，均留磨削余量0.4㎜,端面留磨削余量0.4㎜；

3.2加工方案拟定

毛坯类型：

铸造

方案一：

工序01.下料

工序10.铸造

工序20.粗车外圆

工序30.精车外圆

工序40.倒角

工序50.粗车内孔

工序60.切槽

工序70.半精车内孔

工序80.精车内孔

工序90.精铰内孔

工序100.钻标记孔

工序110.成检

工序120.入库

方案二

工序01.下料

工序10.铸造

工序20.粗车内孔

工序30.切槽

工序40.半精车内孔

工序50.精车内孔

工序60.精铰内孔

工序70.钻标记孔

工序80.粗车外圆

工序90.精车外圆

工序100.倒角

工序110.成检

工序120.入库

3.3工艺方案比较与分析

上述两个工艺方案特点在于方案一是先车外圆，然后再进行内孔的精加工，方案二则是刚刚与其相反，先进行内孔的精加工，然后车外圆。

经比较可见先车外圆，然后再进行内孔的精加工，不仅可以保证同轴度与垂直度，而且可以节约时间和生产成本，故决定选用方案一。

3.4确定机械加工余量、工序尺寸

阀体零件材料为：

ZG230-450。

生产类型:

大批量生产。

根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

3.4.1粗车外圆表面

粗加工直径余量为2mm。

3.4.2精车外圆表面

精加工直径余量为1mm。

查《机械制造工艺设计简明手册》得知其偏差为

mm。

3.4.3倒角：

无尺寸的加工，只是工艺上的倒角。

3.4.4粗车内孔表面：

，

，粗加工直径余量为2mm。

3.4.5切槽：

至尺寸。

3.4.6半精车内孔：

，

，半精加工直径余量为1mm

3.4.7精车内孔：

，

，精加工直径余量为0.5mm

3.4.8精铰内孔：

，

至尺寸。

3.4.9打标记。

3.4.10成检。

3.4.11入库。

3.5确定切削用量

3.5.1加工条件

工件材料：

ZG230-450工件硬度：

16-20HRC，铸坯

加工要求：

车

，

。

机床：

C620-1卧式车床。

刀具：

Y715,刀杆尺寸为10×25mm。

刀具角度：

。

3.5.2各道工序的切削用量

工序1：

粗车外圆表面

。

①已知毛坯长度方向的加工余量为

。

②确定进给量f，根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知f=0.4～0.5mm/r。

根据机床说明书初步选定f=0.45mm/r。

③选择切削速度V根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知v=1.167～1.5，取V=1.3m/s

④确定主轴转速n由公式:

根据机床说明书取n=9.5r/s，此时切削速度为：

。

工序2：

精车外圆表面

。

①已知毛坯长度方向的加工余量为

。

②确定进给量f，根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知f=0.4～0.5mm/r。

根据机床说明书初步选定f=0.45mm/r。

③选择切削速度V根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知v=1.167～1.5，取V=1.3m/s

④确定主轴转速n由公式:

根据机床说明书取n=9.5r/s，此时切削速度为：

。

工序3：

倒角：

无尺寸的加工，只是工艺上的倒角。

工序4：

粗车内孔表面：

，

，粗加工直径余量为2mm。

①已知毛坯长度方向的加工余量为

。

②确定进给量f，根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知f=0.4～0.5mm/r。

根据机床说明书初步选定f=0.45mm/r。

③选择切削速度V根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知v=1.167～1.5，取V=1.3m/s

④确定主轴转速n由公式:

根据机床说明书取n=9.5r/s，此时切削速度为：

。

工序5：

切槽：

至尺寸。

工序6：

精车内孔：

，

①已知毛坯长度方向的加工余量为

。

②确定进给量f，根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知f=0.4～0.5mm/r。

根据机床说明书初步选定f=0.45mm/r。

③选择切削速度V根据《切削用量简明手册》由表11-5外圆车削切削速度查可知v=1.167～1.5，取V=1.3m/s

④确定主轴转速n由公式:

根据机床说明书取n=9.5r/s，此时切削速度为：

。

工序7：

精铰内孔：

，

至尺寸。

主轴转速n降低，手工铰孔

工序8：

打标记：

由加工的人员自己来控制打标记孔的大小。

（只是标记对齿轮的质量无影响）。

第四章夹具的设计

此阀体我们主要是以通过过渡盘上的螺钉与车床主轴定位，过渡盘又是和夹具体配合起来，通过四点上的双头螺柱螺钉对钩形平衡块的夹紧装置，使得夹具能够很好的对零件起到定位以及夹紧的作用。

1.螺母

1.1特点

此主轴螺母属于普通的六角螺母,应用比较广泛，特点是紧固力量比较大，缺点是在安装时要有足够的操作空间来，安装时可以使用活扳手或者开口扳手，或者眼镜扳手以上扳手都需要很大的操作空间。

1.2装配注意事项

（1）螺纹配合应做到用手能自由旋入，过紧会咬坏螺纹，过松则受力后螺纹会断裂。

（2）螺母端面应与螺纹轴线垂直，以受力均匀。

（3）装配螺母时，为保证零件贴合面受力均匀，应按一定要求旋紧，并且不要一次完全旋紧，应按次序分两次或三次旋紧。

1.3标记:

螺母GB6170-86M12:

螺纹规格D=M12性能等级为10级、不经过表面处理、A级的I型六角螺母,（mm）

由I型六角螺母—A和B级（GB6170-86）和I型六角螺母—C（GB41-86）表可查得：

da（min）=12dw（min）=16.6

c（max）=0.6e（min）=20.03

m=10.8s（max）=18

2.垫圈

2.1特点

为了加大螺钉头或螺母与被联接件的接触面积，保护被联接件的支承表面不受损伤。

垫圈的类型主要有光垫圈、粗垫圈、弹簧垫圈、止动垫圈等。

2.2标记

垫圈GB95-858-100HV公称尺寸d=8mm,性能等级为100HV级，不经表面处理的弹簧垫圈。

3.双头螺柱螺钉

3.1.适用范围：

通常用于被联接件之一很厚，不便于加工成通孔，而又需经常拆卸的场合。

3.2装配注意事项：

装配时将双头螺柱的一端拧入被联接件的螺纹孔中，另一端穿过另一被联接件的通孔，再拧上螺母。

拆卸时，只需旋下螺母，而不需拧下双头螺柱便可以将被联接件拆下。

3.3标记：

bm=1d（GB897-88）

两端均为粗牙普通螺纹，d=M10mm,l=50mm,性能等级为4.8级，不经表面处理，B型，bm=1d的双头螺柱标记为：

螺柱GB897-88M10x50

4.夹具体

选择材料为灰铸铁HT200，相关尺寸以及技术要求见零件图。

5.过渡盘

过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。

过渡盘的材料通常为铸铁。

各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册。

过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。

过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，并用螺纹和主轴连接。

为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。

专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固。

这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。

为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。

6.平衡块

装配注意事项：

四块压板分别压住阀体的前后左右，限制其三坐标上的自由度，以达到定位夹紧的作用。

相关尺寸以及技术要求见零件图。

7.内六角圆柱头螺钉

7.1特点：

形状成六角形，适用于被联接件之一不太厚，且不经常装拆的场合。

7.2装配注意事项：

联接时将螺钉穿过一个被联接件的通孔，直接拧入另一被联接件的螺纹孔中。

7.3标注：

GB70-85M5x20

螺纹规格d=M5mm,公称长度l=20mm,性能等级为8.8级，表面氧化的内六角圆柱头螺钉。

第五章装配工艺

1.概念

各种机械都是由许多零件和部件组成的.根据规定的技术要求,将若干个零件组装配合成部件,或将若干个部件组装配合成机械的过程叫装配.前者叫部装,后者叫总装。

2.基本内容

机械装配是产品制造的阶段,装配过程中不是将合格零件简单地联接起来,而是要通过一系列工艺措施,才能最终达到产品质量要求。

装配是机器制造中的最后一道工序，因此它是保证机器达到各项技术要求的关键。

装配工作的好坏，对产品的质量起着重要的作用。

2.1清洗

机械装配过程中,零、部件的清洗对保证产品的装配质量和延长产品的使用寿命均有重要的意义.清洗的目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质；清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等；常用的清洗液有煤油、汽油、碱液及各种化学清洗液等。

2.2联接

在装配过程中有大量的联接工作,联接的方式一般有两种:

可拆卸联接和不可联接。

可拆卸联接在装配后可以很容易拆卸而不致损坏任何零件,且拆卸后仍可重新装配在一起.常见的可拆卸联接有螺纹联接、键联接和销联接等。

不可拆卸联接在装配后一般不再拆卸,如果拆卸会损坏其中的某些零件.我们这里主要用到可拆卸联接，像双头螺柱螺钉与钩形平衡块的联接就是可拆卸的。

2.3校正与配作

在产品装配过程中,特别在单件小批生产条件下,为了保证装配精度,常需进行一些校正和配作.校正是指产品中相关零、部件间相互位置的找正、找平，并通过各种调整方法以保证达到装配精度要求；配作是指配钻、配铰、配刮、配磨及配研等,配作是和校正调整工作结合进行的。

2.4平衡

对于转速较高,运转平稳性要求高的机械,为防止使用中出现振动,装配时,应对其旋转零部件进行平衡。

2.5验收试验

机械产品装配完后,应根据有关技术标准和规定,对产品进行较全面的检验和试验工作,合格后才准出厂。

总结

随着写总结的开始，2009年的的毕业设计将到此结束。

同时也意味着我在台州职业技术学院三年学习生涯即将结束。

即将告别校园，步入社会谋求更好的发展。

我不再是学生，而是社会工作者。

未来个人发展要靠自己的双手去缔造。

本次我的毕业设计是对阀体零件夹具的设计,以前我对阀体知之甚少,可经过一个多月的毕业设计,使我对阀体的生产及加工过程进一步的了解。

让我懂得阀体带给我们的不仅是方便,而且对机器起到不可低估的作用。

毕业设计贯穿设计、制造、使用，维护的整个过程，设计时的疏忽总会在这些方面反映出来，成功与否是很容易判断的。

设计的过程中，受制造的影响很大，亦就是说好的设计是不能脱离制造的，对制造越了解，越有助于提高设计水平，通过此次课程使理论和实际结合起来，知识得到进一步巩固、加深和拓展；学习和掌握了机械设计的一般步骤和方法，培养了设计能力和解决实际实际问题的能力。

毕业设计往往离不开自己的阅历，经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己没有一定的基础，要理解吸收真的是一件很不容易的事。

毕业设计过程中，我们了解到一直贯穿这两个特点——质量和速度。

一个企业在生产中没有这两个特点是不能生存下去的。

质量是消费者对产品的要求，速度是企业对谋求利益的要求。

虽然这两点表面上看是相背的，但是一家好的企业要有能力处理好这两点的平衡。

对于加工方面，对于新技术和新想法，也要遵循这个规律。

相信只有简单的模仿，才有最终的创造；只有日积月累，才有最终的从容不迫！

在本次设计中，我非常感谢我的指导老师林海波，由于时间紧促，不妥之处在所难免，恳请老师指教。

致谢

在林波老师的精心指导和帮助下，经过三个多月断断