【正文】 工精度和表面質(zhì)量與加工條件參數(shù)間都有其規(guī)律。受其限制，目前特種加工的工藝參數(shù)只能憑經(jīng)驗選取，還難以實現(xiàn)最優(yōu)化和自動化，例如，電火花成形電極的沉入式加工工藝，它在占電火花成形機床總數(shù) 95%以上的非數(shù)控電火花成形加工機床和較大尺寸的模具型腔加工中得到廣泛應(yīng)用。通常只能采用手工的方法或部分借助于 CAD 造型、部分生成復(fù)雜電極的三維型面數(shù)據(jù)。因此，通過實驗建模，將典型加工實例和加工經(jīng)驗作為知識存儲起來，建立描述特種加工工藝規(guī)律的可擴展性開放系統(tǒng)的條件已經(jīng) 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 6 成熟。 同時，在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度，在機床技術(shù)向高速、高效 、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。高精度夾具的定位孔距精度高達 177。m，夾具支承面的垂直度達到 ，平行度高達 。；精密平口鉗的平行度和垂直度在 5181。5181。m。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。為了縮 短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典 3R 夾具僅用 1 分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。 （三） 模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。 通用、經(jīng)濟 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。德國 demmeler(戴美樂 )公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。 主要研究內(nèi)容、設(shè)計思想及工作方法或工作流程 本次畢業(yè)設(shè)計的研究內(nèi)容是閥體零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計，包括以下內(nèi)容 小批量生產(chǎn)的工藝： 零件圖分析，該零件為閥體類零件。初步確定平面采用銑床加工，孔采用鏜床加工，螺紋孔采用鉆床，攻絲的方法加工。 大批量生產(chǎn)的工藝：由零件圖可知零件材料為 HT250，生產(chǎn)批量為大批大量，零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，所以選擇金屬型澆鑄，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸較小，單邊余量不大，需要結(jié)構(gòu)細密，能承受較大的壓力，所以選擇鑄件做毛坯。 研究思想及方法：通過對該零件的重新繪制，對零件進行分析，該零件屬于類對稱形式零件，主體部分以中心線為對稱中心，該工件兩端的沉孔和內(nèi)腔的壁精度要求高，內(nèi)腔壁的精度為 7級，且粗糙度要求 Ra 為 ，要求高。該閥體兩個端面和內(nèi)腔需要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能夠通過機械加工獲得。大端的各孔，位置分布均勻，且大端厚度不大，便于對空的加工。 2. 擬定工藝路線：零件的機械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計的核心問題。 3. 根據(jù)擬定的工藝規(guī)程路線合理的設(shè)計某一關(guān)鍵工序的夾具，經(jīng)過分析在所有相關(guān)工序中加工大凸臺的端面、內(nèi)孔和小凸臺的端面、內(nèi)孔為一關(guān)鍵工序，在這個工序的加工時設(shè)計專門的夾具！ 選題的意義 本畢業(yè)設(shè)計課題旨在通過對閥體零件制造工藝的研究和對工裝的設(shè)計，使學生儲備相關(guān)機械制造知識，提升其綜合應(yīng)用所學解決工程問題的能力，得到一次成為合格的制造過程工程師的較為綜合的訓(xùn)練。 閥體的技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級 表面粗糙度 um 形位公差 mm 閥體下端面 72 IT10 閥體上端面 72 IT10 閥體前端面 57 IT10 閥體后端面 57 IT10 對于 A 垂直度 28H7 孔 28 IT8 錯誤 !未找到引用源。 36 孔 36 IT12 錯誤 !未找到引用源。單件小批生產(chǎn)方式與大量大批生產(chǎn)方式都是典型的生產(chǎn)方式。零件為小批量的時候，可以采用鑄造和機床加工的方式來進行生產(chǎn)，因為在小批量生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)數(shù)量不多，效率上大大降低，大批量生產(chǎn)講究時間效率，但同時需要較多的人力，提高了成本。生產(chǎn)設(shè)備采用通用設(shè)備，按照工藝原則組織生產(chǎn)單位。產(chǎn)品的生產(chǎn)過程間斷時間、工藝路線和生產(chǎn)周期均長。 基于上述特點，多品種小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)作業(yè)計劃要解決的主要問題是，如何控制好產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，使得這個生產(chǎn)環(huán)節(jié)達到均衡負荷，最大限度地縮短生產(chǎn)周期，按訂貨要求的交貨期完成生產(chǎn)任務(wù)。在鑄造毛坯的時候依舊采用砂型鑄造。零件在鑄造時未注圓角應(yīng)不超過 1mm，鑄件應(yīng)清理，保持表面平整，鑄件應(yīng)進行時效處理，鑄件加工完，所有棱邊去除毛刺?；诣T鐵鑄件的壁厚不應(yīng)太薄，邊角處應(yīng)適當加厚，防止出現(xiàn)白口組織使該處既硬又難于加工。 32H8孔 M8 螺紋孔 8 IT13 M6 螺紋孔 6 IT13 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 11 矩的作用，選擇材料 HT250可以滿足要求。再用銑床對工件表面進行加工，加工完成后利用游標卡尺對工件的尺寸進行測量，直到工件打到尺寸要求。其內(nèi)孔對孔端面有垂直度要求，因為其尺寸精度，幾何形狀精度和相互位置精度以及表面質(zhì)量均影響閥是否能夠良好的密封，進而影響其使用性能，因此它的加工時非常關(guān)鍵和重要的作用。與面 D 垂直度公差要求為 ； (7)、孔 E 孔與孔 F 中心線尺寸偏差 177。； (9)、面 C 加工 四個螺紋孔 H，無尺寸、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過機械加工的方法來獲得。閥體的材料為灰鑄鐵，為了改善灰鑄鐵的加工工藝性，可在進行機械加工前，進行退火處理，用以改善灰鑄鐵的切削性能。 由零件圖可知零件材料為 HT250，生產(chǎn)批量為大批大量，零件結(jié)構(gòu)一般復(fù)雜，所以選擇金屬型澆鑄，因為生產(chǎn)率很高，所以可以免去多次造型，工件尺寸較小，單邊余量不大，需要結(jié)構(gòu)細密，能承受較大的壓力，所以選擇鑄件做毛坯。 （ 1） 鑄件孔的最小尺寸，根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表 27 可查得，鑄件孔的最小尺寸為 10~20mm。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 》表 查得，鑄件的最小壁厚為 4mm。鑄件垂直于分型面上，需要鑄造斜度，且各面的斜度數(shù)值應(yīng)盡可能一致，以便于制造鑄模。30′ 內(nèi)表面 1176。鑄件壁部連接處的轉(zhuǎn)角應(yīng)有鑄造圓角。一般為鄰壁厚度的 1/3~1/5，中小鑄件圓角半徑為 3~5mm。鑄件的重要加工面或主要工作面一般應(yīng)處于底面 或側(cè)面，應(yīng)避免氣孔、砂眼、疏松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上；大平面盡可能朝下或采用傾斜澆鑄，避免夾砂或夾渣缺陷；鑄件的薄壁部分放在下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆鑄不足的情況。從《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 中查得全長 的加工余量為 ，即該毛坯尺寸為 ；全長為 57mm 的加工余量為 ，即該毛 坯的尺寸為 62mm，加工余量為 2 mm，即該毛坯的尺寸為 加工余量為 mm ，即該毛坯的尺寸為，加工余量為 2 mm，即該毛坯的尺寸為，加工余量為 mm，即該毛坯的尺寸為，加工余量為 mm，即該毛坯的尺寸為 ? 。選擇閥體上端面和前端面作為粗基準。 精基準的選擇 根據(jù)該閥體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇閥體下端面和后端面作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。 表面加工方法確定 根據(jù)閥體零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表 41 加工面 尺寸精度等級 表面粗糙度 加工 方案 閥體下端面 IT10 粗銑 — 精銑 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 16 閥體上端面 IT10 粗銑 — 精銑 閥體前端面 IT10 粗銑 — 精銑 閥體后端面 IT10 粗銑 — 精銑 ? 錯誤 !未找到引用源。在粗加工階段，首先將精基準（閥體下端面和后端面）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求，同時粗鏜內(nèi)孔；在精加工階段主要完成精銑平面和精鏜內(nèi)孔。該閥體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用普通型機床配以專用工、夾具，以降低其生產(chǎn)成本。 （ 2） 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 4） 遵循“先面后孔”原則，先加工閥體四個端面，在加工閥體的內(nèi)孔以及鉆孔、攻螺紋。 輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、終檢工序。 閥體零件的機加工工序安排如表 43： 加工階段 加工內(nèi)容 說 明 基準面加工 粗銑上端面 基準先行，先面后孔 先主后次，但次要加工表面的加工并非是安排在最后加工，次要表面的加工要考慮到對主要表面的加工質(zhì)量的影響 粗銑下端面 精銑下端面 精銑上端面 粗銑前端面 粗銑后端面 精銑后端面 精銑前端面 粗加工 粗鏜 35H728 ?? 、 孔 8H22? 、 8H32? 、 36? 孔相對于后端面有垂直度的要求，故應(yīng)該在一次裝夾中完成 粗鏜 8H22? 、 8H32? 36? 孔 鉆螺紋孔 M64? M82? 精加工 精鏜 35H728 ?? 、 孔 8H22? 、 8H32? 、 36? 孔相對于后端面有垂直度的要求，故應(yīng)該在一次裝夾中完成 精鏜 8H22? 、 8H32? 36? 孔 確定閥體工藝路線 工序Ⅰ：粗銑上端面 工序Ⅱ：粗、精銑下端面 工序Ⅲ：精銑上端面 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 19 工序Ⅳ：粗銑前端面 工序Ⅴ：粗、精銑后端面 工序Ⅵ：精銑前端面 工序Ⅶ：鏜削孔 H72835 ?? 、 （粗鏜和精 鏜在一次裝夾中完成） 工序Ⅷ：鏜削孔 32 H 8H82236 ??? 、 （粗鏜和精鏜在一次裝夾中完成） 工序Ⅸ：鉆螺紋孔 10M64 ?? 、鉆螺紋孔 15M82 ?? 工序Ⅹ ：攻螺紋 10M64 ?? 、攻螺紋 15M82 ?? 工序Ⅺ：去毛刺 工序Ⅻ：終檢 閥體零件加工工藝路線如表： 工序號 加工內(nèi)容 說明 000 鍛造毛坯 010 粗銑上端面 020 粗銑下端面 留下精銑余量 030 精銑下端面 達 到圖紙要求 040 精銑上端面 達到圖紙要求 050 粗銑前端面 060 粗銑后端面 留有精銑余量 070 精銑后端面 達到圖紙要求 080 精銑前端面 達到圖紙要求 090 粗鏜 35H728 ?? 、 孔 留有精鏜余量 100 粗鏜 8H22? 、 8H32? 36? 孔 留有精鏜余量 110 鉆螺紋孔 M64? M82? 120 精鏜 35H728 ?? 、 孔 達到圖紙要求 130 精鏜 8H22? 、 8H32? 達到圖紙要求 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 20 36? 孔 140 攻螺紋 M64? M82? 達到圖紙要求 150 去毛刺 倒角機去除銳邊毛刺 160 檢驗入庫 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 21 第五章 工藝裝備的選擇 機床的選擇 工序號 加工內(nèi)容 機床設(shè)備 說明 000 鍛造毛坯 外協(xié) 010 粗銑上端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 020 粗銑下端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 030 精銑下端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 040 精銑上端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 050 粗銑前端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 060 粗銑后端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 070 精銑后端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率 均合適 080 精銑前端面 X6120 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 090 粗鏜 35H728 ?? 、 孔 T618 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適 100 粗鏜 8H22? 、 8H32? 36? 孔 T618 常用，工作臺尺寸，機床電動機功率均合適