单向阀阀体的钻M8螺纹孔夹具设计及加工工艺装备规程含4张CAD图
单向阀阀体的钻M8螺纹孔夹具设计及加工工艺装备规程含4张CAD图,单向阀,阀体,m8,螺纹,罗纹,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,规程,cad
设计任务书(工艺装备类)批次、层次、专业 校外学习中心 学生姓名_ _ _ 学号_ _一、 毕业设计题目:单向阀阀体零件工艺规程及加工M8螺纹孔工序夹具设计 二、毕业设计工作自 20XX年 8 月_31_日起至_20XX 年_10_月_28_日止。三、毕业设计内容要求: 如图所示单向阀阀体零件,材料45钢。设年产量为30000件,备品率为3%,机械加工废品率为1.8%,试制定该零件的机械加工工艺规程并为加工M8螺纹孔工序设计专用夹具。1、计算生产纲领,确定生产类型 根据题目中给定的零件的年产量计算生产纲领,确定生产类型。2、零件的分析(1)熟悉零件图,了解零件的用途及工作条件。(2)分析零件图上各项技术要求,确定主要加工表面。(3)加工表面的尺寸精度和形状精度。(4)主要加工表面间的相互位置精度。(5)加工表面粗糙度及其它方面的表面质量要求。(6)热处理要求及其它要求。3、选择毛坯(1)根据零件用途确定毛坯类型。(2)根据生产批量确定毛坯制造方法。(3)根据手册确定表面加工余量及余量公差。4、工艺规程设计(1)定位基准的选择(包括粗、精基准的选择)(2)零件表面加工方法的选择(3)制定工艺路线(4)确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯零件综合图(5)工序设计选择加工设备与工艺装备a. 选择机床 b.选择夹具 c.选择刀具 d.选择量具工序尺寸的确定及计算(6)选择切削用量、确定时间定额(7)填写机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片。5、机床夹具设计(1)拟定夹具的结构方案确定夹具的类型确定工件的定位方案确定工件的夹紧形式确定刀具的导向方式或对刀装置确定其它机械,如分度、装卸用的辅助装置等。夹具定位夹紧方案分析与论证(含夹紧力的计算)。夹具体的结构类型的设计(2)夹具总图设计(3)夹紧力的计算及夹具精度的校核(4)绘制夹具零件图样6、编写说明书说明书内容如下:(1)封面(2)中文摘要(3)目录(4)总论或前言(5)对零件的工艺性分析(零件的作用结构特点、结构工艺性、关键表面的技术要求分析等)。(6)工艺设计确定生产类型。毛坯选择与毛坯图说明。工艺路线的确定(粗、精基准的选择依据,各表面加工方法的确定,工序集中与工序分散的运用,工序前后顺序的安排,选择的加工设备及安装,列出不同工艺方案,进行分析比较等)。加工余量、切削用量、工时定额(时间定额)的确定(说明数据来源,计算指定工序的时间定额)。夹具定位夹紧方案分析与论证(含夹紧力的计算)。夹具总体结构分析及夹具的使用说明。设计小结。参考文献。(7)设计任务书(8)开题报告7、夹具装配图的绘制8、主要要求及应达到的技术指标(1)完成下面所要求的图纸绘制,各项图幅可以自行调整,但要求布局合理。名 称比 例要 求备 注机械加工工艺规程卡片1:1填写1套机械加工工序卡片1:1填写1套毛坯零件合图1:1autoCAD绘制A3零件图1:1autoCAD绘制A3(抄画)夹具装配图1:1autoCAD绘制A0或A1夹具体1:1autoCAD绘制A0或A1 注:CAD图纸需另存为AutoCAD 2004版本,高于2004版本的一律不收。(2) 设计说明书一份。9、设计参考资料1艾兴,肖诗刚主编.切削用量简明手册.北京机械工业出版社,19942赵家齐主编.机械制造工艺学课程设计指导书.北京:机械工业出版社,20083张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导书及习题.保定:机械工业出版社,20084张以鹏主编.实用切削手册.沈阳:辽宁科学技术出版社,20075寇世瑶主编.机械制图.北京:高等教育出版社,20046王光斗,王春福主编.机床夹具设计手册.上海:上海科学技术出版社,19797杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,20018肖继德,陈宁平主编.机床夹具设计(第2版).北京:机械工业出版社,20009赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海:上海科学技术出版社,19904机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号金工1备料45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1按毛坯图下料;设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 2 页车间工序号工序名称材料牌号热处理2热处理45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1对棒料进行热处理;设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 3 页车间工序号工序名称材料牌号金工3粗车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车38右端面;合金车刀,游标卡尺45031.10.2110.120.072粗车右端M14X1.5-6g外圆及端面;合金车刀,游标卡尺45031.10.2410.120.07设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 4 页车间工序号工序名称材料牌号金工4粗车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车38左端面;合金车刀,游标卡尺45031.10.2110.120.072粗车左端M14X1.5-6g外圆及端面;合金车刀,游标卡尺45031.10.2410.10.07设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 5 页车间工序号工序名称材料牌号金工5半精车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1半精车12左端面;合金车刀,游标卡尺50034.50.250.8510.030.052半精车10右端面;合金车刀,游标卡尺50034.50.250.8510.030.05设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 6 页车间工序号工序名称材料牌号金工6精车45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精车12左端面;合金车刀,游标卡尺550380.30.1510.020.042精车10右端面;合金车刀,游标卡尺550380.30.1510.020.04设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 7 页车间工序号工序名称材料牌号金工7车槽45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车2处1X0.5退刀槽;合金车刀,游标卡尺45031.10.2110.010.07设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 8 页车间工序号工序名称材料牌号金工8铣45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣19.6X17正六边形;立铣刀,游标卡尺37535.30.22.560.210.08设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 9 页车间工序号工序名称材料牌号金工9钻45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻3孔;麻花钻,游标卡尺7356.920.12.510.110.082钻5孔;麻花钻,游标卡尺5258.240.1110.080.11设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 10 页车间工序号工序名称材料牌号金工10钻45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻6孔的底孔;麻花钻,游标卡尺5258.240.12.510.590.112扩6孔;扩孔钻,游标卡尺73513.40.10.410.420.083铰6孔;铰孔钻,游标卡尺73513.80.10.110.420.08设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 11 页车间工序号工序名称材料牌号金工11钻45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻M8螺纹孔;丝锥钻,螺纹量规52513.20.1110.250.11设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 12 页车间工序号工序名称材料牌号金工12车螺纹45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车2处M14X1.5-6g螺纹;螺纹车刀,螺纹量规62027.30.20.520.090.05设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 13 页车间工序号工序名称材料牌号清洗13清洗45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1对加工后的零件进行清洗;设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 14 页车间工序号工序名称材料牌号质检14终检45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1对加工后的零件进行终检;设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 15 页第 15 页车间工序号工序名称材料牌号仓库15入库45钢毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数棒料22X4011设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时/分准终单件工步号工步内容工艺设备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1对终检合格的零件入库;设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 2 页材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯外形尺寸22X40每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备1备料22X40;2热处理3粗车粗车38右端面、右端M14X1.5-6g外圆及端面;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、游标卡尺4粗车粗车38左端面、左端M14X1.5-6g外圆及端面;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、游标卡尺5半精车半精车12左端面及10右端面;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、游标卡尺6精车精车12左端面及10右端面;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、游标卡尺7车槽车2处1X0.5退刀槽;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、游标卡尺8铣铣19.6X17正六边形;金工X5032专用夹具、立铣刀、游标卡尺9钻钻3及5孔;金工Z525专用夹具、合金钻头、游标卡尺10钻钻6孔;金工Z525专用夹具、合金钻头、游标卡尺11钻钻M8螺纹孔;金工Z525专用夹具、合金钻头、螺纹量规设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品名称单向阀零件名称阀体共 2 页材料牌号45钢毛坯种类棒料毛坯外形尺寸22X40每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备12车螺纹车2处M14X1.5-6g螺纹;金工CA6140三爪卡盘、合金车刀、螺纹量规13清洗14终检15入库设计(日期)校对(日期)审核(日期)标准化(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期摘要本次夹具研究的对象是单向阀阀体。单向阀是流体只能沿进口流动,出口介质却无法回流。用于液压系统中防止油流反向流动或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。阀体在流体系统中,是用来控制流体的方向、压力、流量的重要零件。单向阀阀体其材料选择45钢,该材料机械强度是很好的,并且综合性能也相当不错,可以用来加工生产应力中等的零部件。本设计主要内容包括零件的加工工艺规程以及钻M8螺纹孔钻床专用夹具设计。在设计过程中完成了零件图、毛坯图、夹具装配图和夹具体图的绘制及说明书的编写。针对M8螺纹孔的加工设计了一套钻床专用夹具,在完成零件结构分析基础上,确定采用Z525立式钻床对其进行加工。利用支承钉、定位钻模座和工件挡销满足定位要求。通过夹紧座、方头螺栓和夹紧盘等夹紧装置保证加工过程中工件位置不发生变化。关键词:单向阀阀体、工艺规程、M8螺纹孔、钻床、夹具AbstractThe object of this fixture study is the one-way valve body. The check valve is that the fluid can only flow along the inlet, but the outlet medium cannot flow back. Used in hydraulic systems to prevent reverse flow of oil flow or for use in pneumatic systems to prevent reverse flow of compressed air. The valve body is an important part of the fluid system used to control the direction, pressure and flow of the fluid. The material of the check valve body is 45 steel. The mechanical strength of the material is very good, and the comprehensive performance is also quite good. It can be used to process parts with medium stress.The main contents of this design include the machining process specification of the parts and the special fixture design of the drilled M8 threaded hole drilling machine. During the design process, the drawing of parts, blank drawings, assembly drawings and clips, and the preparation of specifications were completed. A set of special fixtures for drilling machines was designed for the machining of M8 threaded holes. Based on the analysis of the structure of the parts, it was determined that the Z525 vertical drilling machine was used for machining. The positioning requirements are met by the support nails, the positioning die holder and the workpiece stop pin. The clamping position of the clamping seat, the lag bolt and the clamping disc ensures that the position of the workpiece does not change during the machining process.Key words: check valve body, process specification, M8 threaded hole, drilling machine, fixture目 录1 设计任务书12 前言33 零件的工艺性分析43.1 零件的作用结构特点分析43.2 零件的结构工艺性分析43.3 零件关键表面的技术要求分析44 工艺设计64.1 确定生产类型64.2 毛坯选择与毛坯图说明64.2.1 毛坯选择64.2.2 毛坯图说明74.3 工艺路线的确定74.3.1 加工基准的选择74.3.2 各表面加工方法的确定84.3.3 加工工艺装备的选择84.3.4 工艺路线的选择84.3.5 工艺路线的分析与确定94.4 加工余量、切削用量、工时定额的确定104.4.1 加工余量的确定104.4.2 切削用量、工时定额的确定104.5 专用夹具的设计174.5.1 定位方案的设计174.5.2 夹紧方案的设计174.5.3 设计夹具体184.5.4 钻套的选择194.5.5 钻削力和夹紧力的计算194.6 夹具总体结构分析及夹具的使用说明205 设计小结216 参考文献22I1 设计任务书一、毕业设计题目:单向阀阀体零件工艺规程及加工M8螺纹孔工序夹具设计二、毕业设计工作自 2019年 8 月_31_日起至_2019 年_10_月_28_日止。三、毕业设计内容要求:如图所示单向阀阀体零件,材料45钢。设年产量为30000件,备品率为3%,机械加工废品率为1.8%,试制定该零件的机械加工工艺规程并为加工M8螺纹孔工序设计专用夹具。图1 单向阀阀体零件图1、计算生产纲领,确定生产类型根据题目中给定的零件的年产量计算生产纲领,确定生产类型。2、零件的分析(1)熟悉零件图,了解零件的用途及工作条件。(2)分析零件图上各项技术要求,确定主要加工表面。(3)加工表面的尺寸精度和形状精度。(4)主要加工表面间的相互位置精度。(5)加工表面粗糙度及其它方面的表面质量要求。(6)热处理要求及其它要求。3、选择毛坯(1)根据零件用途确定毛坯类型。(2)根据生产批量确定毛坯制造方法。(3)根据手册确定表面加工余量及余量公差。4、工艺规程设计(1)定位基准的选择(包括粗、精基准的选择)(2)零件表面加工方法的选择(3)制定工艺路线(4)确定机械加工余量及毛坯尺寸,设计毛坯零件综合图(5)工序设计选择加工设备与工艺装备a.选择机床 b.选择夹具 c.选择刀具 d.选择量具工序尺寸的确定及计算(6)选择切削用量、确定时间定额(7)填写机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片。5、机床夹具设计(1)拟定夹具的结构方案确定夹具的类型确定工件的定位方案确定工件的夹紧形式确定刀具的导向方式或对刀装置确定其它机械,如分度、装卸用的辅助装置等。夹具定位夹紧方案分析与论证(含夹紧力的计算)。夹具体的结构类型的设计(2)夹具总图设计(3)夹紧力的计算及夹具精度的校核(4)绘制夹具零件图样222 前言一个同样要求的零件,可以采用几种不同的工艺过程来加工,但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的,人们把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下来,用以指导生产,这个文件称为“工艺规程”。工艺规程是组成技术文件的主要部分,是工艺装备、材料定额、工时定额设计与计算的主要依据,是直接指导工人操作的生产法规,它对产品成本、劳动生产率、原材料消耗有直接关系。工艺规程编制的质量高低。对保证产品质量第一起着重要作用。机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。因此,机械加工工艺规程在机械加工中起着重要的作用。夹具是加工时用来迅速紧固工件,使机床、刀具、工件保持正确相对位置的工艺装置。也就是说工装夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置。夹具通常由定位元件、夹紧装置 、对刀引导元件、分度装置、连接元件以及夹具体等组成。机床夹具作用如下:1、能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。2、能减少辅助工时,提高劳动生产率使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,可加大切削用量;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。3、能扩大机床的使用范围,实现一机多能根据加工机床的成形运动 ,附以不同类型的夹具,即可扩大机床原有的工艺范围。例如在车床的溜板上或摇臂钻床工作台上装上镗模,就可以进行箱体零件的镗孔加工。3 零件的工艺性分析3.1 零件的作用结构特点分析单向阀是流体只能沿进口流动,出口介质却无法回流,俗称单向阀。单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。单向阀有直通式和直角式两种。直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上。直角式单向阀有螺纹连接、板式连接和法兰连接三种形式。阀体在流体系统中,是用来控制流体的方向、压力、流量的重要零件。因此,对其进行工艺规程设计和夹具设计是非常有意义。本次设计的零件其材料选择45钢。45钢广泛应用于机械,未热处理时:HB229;热处理:正火;冲击功:Aku39J;强度较高,塑性和韧性尚好,45#钢板淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格,经过热处理,再回火可以达到HRC42-46,这样既能保证它良好的机械性能,又能得到表面的硬度要求,用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件,以及对心部强度要求不高的表面淬火零件,如梢子,导柱,表针等部件。3.2 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性是指零件的形状、尺寸是否符合对质量、生产率高的要求。它是评价零件结构设计优劣的重要指标。零件的结构工艺性在保证零件使用性能的前提下,制造该零件的可行性和经济性。尺寸38所在的左端面、右端面还有表面;右端M14X1.5-6g螺纹所在的螺纹表面及端面;左端M14X1.5-6g螺纹所在的螺纹表面及端面;2处1X0.5退刀槽所在的左端面、右端面还有表面;19.6X17正六边形所在的表面还有端面;3、5及6孔所在的内孔表面及端面;M8螺纹孔所在的螺纹表面及端面;C0.5倒角所在的表面还有端面。3.3 零件关键表面的技术要求分析技术要求是机械制图中对零件加工提出的技术性加工内容与要求。根据机械制图标准,不能在图形中表达清楚的其他制造要求,应在技术要求中用文字描述完全。对轴类零件来说,技术要求主要是:未经标注的粗糙度、倒角、形位公差等,即除图中已标注以外的其余部分;热处理要求与化学处理要求;其他可能的技术要求,如锻造要求、切削后的纹理要求、运输贮存要求等。零件图尺寸12左端面,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;零件图尺寸10右端面,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;6孔120斜面,其表面粗糙度公差为Ra0.8um;零件图上没有标注加工要求的表面端面,其表面粗糙度公差为Ra12.5um。4 工艺设计4.1 确定生产类型生产纲领的大小决定了产品(或零件)的生产类型,而各种生产类型下又有不同的工艺特征,制定工艺规程必须符合其相应的工艺特征。本次设计的单向阀阀体,其年产量为30000件,备品率为3%,机械加工废品率为1.8%,根据表1确定其生产类型属于大批生产。表1 生产类型与生产纲领的关系生产类型零件的生产纲领(单位为件/年)重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产10005000500004.2 毛坯选择与毛坯图说明4.2.1 毛坯选择零件毛坯选择时应考虑的五个主要因素:1、零件的材料及机械性能要求零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。例如铸铁零件用铸造毛坯;钢质零件当形状较简单且力学性能要求不高时常用棒料,对于重要的钢质零件,为获得良好的力学性能,应选用锻件,当形状复杂力学性能要求不高时用铸钢件;有色金属零件常用型材或铸造毛坯。2、零件的结构形状与外形尺寸大型且结构较简单的零件毛坯多用砂型铸造或自由锻;结构复杂的毛坯多用铸造;小型零件可用模锻件或压力铸造毛坯;板状钢质零件多用锻件毛坯;轴类零件的毛坯,若台阶直径相差不大,可用棒料;若各台阶尺寸相差较大,则宜选择锻件。3、生产纲领的大小大批大量生产中,应采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法。铸件采用金属模机器造型和精密铸造,锻件用模锻或精密锻造。在单件小批生产中用木模手工造型或自由锻来制造毛坯。4、现有生产条件确定毛坯时,必须结合具体的生产条件,如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等,否则就不现实。5、充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源,提高机械加工生产率,应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用,这样,可大大减少机械加工量,甚至不需要进行加工,经济效益非常显著。分析零件图,决定选择22X40棒料为毛坯。4.2.2 毛坯图说明零件制造过程中,为铸造、压力的铸造、锻造等非切削加工方法制作坯料时提供详细资料的图样。是在零件图基础上加上了加工余量。结合零件图和夹具设计手册。选择22X40棒料为毛坯,毛坯图如图2所示。图2 单向阀阀体毛坯图4.3 工艺路线的确定4.3.1 加工基准的选择确定粗基准的时候,一定要对每一个面的生产余量进行确定,这样需要生产的面跟不需要生产的面之间所处地点,都是符合图纸的修的,并且精基面要很快确定下啦。在确定的时候要注意下面几点:1、选择重要表面;2、选择不加工表面;3、选择加工余量最小表面;4、用的面是非常光整的;定位产品的时候可靠性很高;5、在同一尺寸方向上只能使用一次。本次设计的零件选择22外圆及端面为粗基准,具体见工序图。零件在选择精基准的时候,应该满足下面5个原则:1、基准重合;2、基准统一;3、自为基准;4、互为基准;5、便于装夹。本次设计的零件选择14外圆为精基准,具体见工序图。4.3.2 各表面加工方法的确定通过对零件图的分析,其主要加工的表面有:38左右端面;两端M14X1.5-6g螺纹;12左端面及10右端面;2处1X0.5退刀槽;19.6X17正六边形;3及5孔;6孔;钻M8螺纹孔;其加工方法确定如下:1、38左右端面:采用普通车床进行加工;2、两端M14X1.5-6g螺纹:采用普通车床进行加工;3、12左端面及10右端面:采用普通车床进行加工;4、2处1X0.5退刀槽:采用普通车床进行加工;5、19.6X17正六边形;采用立式铣床配合分度头进行加工;6、3、5及6孔,M8螺纹孔:采用立式钻床进行加工;4.3.3 加工工艺装备的选择1、车加工机床:CA6140;夹具:三爪卡盘;刀具:合金车刀;量具:游标卡尺。2、铣加工机床:X5032;夹具:专用夹具;刀具:立铣刀;量具:游标卡尺。3、钻加工机床:Z5250;夹具:专用夹具;刀具:合金钻头;量具:游标卡尺。4.3.4 工艺路线的选择方案1:工序1、备料22X40;工序2、热处理;工序3、粗车38右端面、右端M14X1.5-6g外圆及端面;工序4、粗车38左端面、左端M14X1.5-6g外圆及端面;工序5、半精车12左端面及10右端面;工序6、精车12左端面及10右端面;工序7、车2处1X0.5退刀槽;工序8、铣19.6X17正六边形;工序9、钻3及5孔;工序10、钻6孔;工序11、钻M8螺纹孔;工序12、车2处M14X1.5-6g螺纹;工序13、清洗;工序14、终检;工序15、入库;方案2:工序1、备料22X40;工序2、热处理;工序3、铣19.6X17正六边形;工序4、钻3及5孔;工序5、钻6孔、M8螺纹孔;工序6、车38右端面、右端M14X1.5-6g外圆及端面;工序7、车38左端面、左端M14X1.5-6g外圆及端面;工序8、车2处1X0.5退刀槽;工序9、车2处M14X1.5-6g螺纹;工序10、清洗;工序11、终检;工序12、入库;4.3.5 工艺路线的分析与确定方案1的加工顺序是先加工零件的外圆及端面,而后铣正六边形,最后钻孔车螺纹。该方案无论从基准面选择还是加工后的精度能不能保证出发,都是合理可行的。方案2其加工顺序是先加工正六边形,而后钻孔最后车外圆、端面及螺纹。通过上面对粗基准和精基准的选择,考虑到零件的毛坯为棒料,其圆柱度得不到保证,因而加工的正六边形尺寸得不到保证以及对零件的分析。决定选择方案1。4.4 加工余量、切削用量、工时定额的确定4.4.1 加工余量的确定本次设计的零件其加工余量,见下表2零件加工余量对照表。表2 零件加工余量对照表工序号工序名称工序内容加工余量(mm)1备料22X402热处理3粗车粗车38右端面1粗车右端M14X1.5-6g外圆及端面4(单边)4粗车粗车38左端面1粗车左端M14X1.5-6g外圆及端面4(单边)5半精车半精车12左端面0.85半精车10右端面0.856精车精车12左端面0.15精车10右端面0.157车槽车2处1X0.5退刀槽1(单边)8铣铣19.6X17正六边形2.59钻钻3孔1.5(单边)钻5孔1(单边)10钻钻6孔的底孔2.5(单边)扩6孔0.4(单边)铰6孔0.1(单边)11钻钻M8螺纹孔1(单边)12车螺纹车2处M14X1.5-6g螺纹0.5(单边)13清洗14终检15入库4.4.2 切削用量、工时定额的确定工序1、备料22X40;工序2、热处理;工序3、粗车38右端面、右端M14X1.5-6g外圆及端面;工步1:粗车38右端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量1mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=450r/min;4、基本时间 式中:l=11,则5、辅助时间 式中:,则工步2:粗车右端M14X1.5-6g外圆及端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量4mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=450r/min;4、基本时间 式中:l=11,则5、辅助时间 式中:,则工序4、粗车38左端面、左端M14X1.5-6g外圆及端面;工步1:粗车38左端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量1mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=450r/min;4、基本时间 式中:l=11,则5、辅助时间 式中:,则工步2:粗车左端M14X1.5-6g外圆及端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量4mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=450r/min;4、基本时间 式中:l=9,则5、辅助时间 式中:,则工序5、半精车12左端面及10右端面;工步1:半精车12左端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量0.85mm;进给量0.25;取切削速度=35m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=500r/min;4、基本时间 式中:l=4,则5、辅助时间 式中:,则工步2:半精车10右端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量0.85mm;进给量0.25;取切削速度=35m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=500r/min;4、基本时间 式中:l=4,则5、辅助时间 式中:,则工序6、精车12左端面及10右端面;工步1:精车12左端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量0.15mm;进给量0.3;取切削速度=40m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=550r/min;4、基本时间 式中:l=4,则5、辅助时间 式中:,则工步2:精车10右端面;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量0.15mm;进给量0.3;取切削速度=40m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=550r/min;4、基本时间 式中:l=4,则5、辅助时间 式中:,则工序7、车2处1X0.5退刀槽;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量1mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=450r/min;4、基本时间 式中:l=0.5,则5、辅助时间 式中:,则工序8、铣19.6X17正六边形;1、加工机床:X5032;切削刀具:立铣刀;量具:游标卡尺;2、背吃刀量2.5mm;进给量0.2;取切削速度=35m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=375r/min;4、基本时间 式中:l=16,则5、辅助时间 式中:,则工序9、钻3及5孔;工步1:钻3孔;1、加工机床:Z525;切削刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;2、背吃刀量1.5mm;进给量0.1;取切削速度=8m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=735r/min;4、基本时间 式中:l=8,则5、辅助时间 式中:,则工步2:钻5孔;1、加工机床:Z525;切削刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;2、背吃刀量2.5mm;进给量0.1;取切削速度=8m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=525r/min;4、基本时间 式中:l=4,则5、辅助时间 式中:,则工序10、钻6孔;工步1:钻6孔的底孔;1、加工机床:Z525;切削刀具:麻花钻;量具:游标卡尺;2、背吃刀量2.5mm;进给量0.1;取切削速度=8m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=525r/min;4、基本时间 式中:l=31,则5、辅助时间 式中:,则工步2:扩6孔;工步3:铰6孔;工序2、3,切削用量以及计算方法与工步1基本一致,在此省略。工序11、钻M8螺纹孔;1、加工机床:Z525;切削刀具:丝锥钻;量具:螺纹量规;2、背吃刀量1mm;进给量0.1;取切削速度=12m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=525r/min;4、基本时间 式中:l=13,则5、辅助时间 式中:,则工序12、车2处M14X1.5-6g螺纹;1、加工机床:CA6140;切削刀具:合金车刀;量具:螺纹量规;2、背吃刀量0.2mm;进给量0.2;取切削速度=30m/min。3、确定主轴转速及计算实际切削速度,取n=620r/min;4、基本时间 式中:l=11,则5、辅助时间 式中:,则工序13、清洗;工序14、终检;工序15、入库;4.5 专用夹具的设计机床夹具是指在机械加工工艺过程中用以装夹工件的机床附加装置。常用的有通用夹具和专用夹具两种类型,本次设计专用夹具。使用夹具装夹时,工件在夹具中迅速而正确地定位与夹紧,不需找正就能保证工件与机床,刀具间的正确位置。这种方式生产率高、定位精度好,广泛应用于成批以上生产和单件小批生产的关键工序中。4.5.1 定位方案的设计任何一个工件,在其位置没有确定前,均有六个自由度,即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向上的移动和绕此三坐标轴的转动(分别以、和、表示)。要使工件定位,必须限制工件的这些自由度。工件定位时,用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度,使工件的位置完全确定,称为“六点定位规则”,简称“六点定位”。当工件的某个定位基准面或者某一个定位元件限制了工件几个自由度时,我们即称它起了几点的定位作用。采用38右端面和支承钉上端面定位,限制3自由度;采用19.6X17正六边形的一边和定位钻模座凸台定位,限制2自由度;采用工件挡销和19.6X17正六边形另外一面定位,限制1自由度;完成6自由度的定位,符合定位要求。4.5.2 夹紧方案的设计为了能够保证工件在完成定位的基础上,保持该位置不变,也为了加工出的零件其尺寸和公差能够满足设计要求。通过分析零件图,现对夹紧方案设计如下:在夹具的左右方向,采用夹紧座、方头螺栓和夹紧盘对工件夹紧。具体结构详见图3夹具装配图:图3 夹具装配图4.5.3 设计夹具体机床夹具资料查阅,能够知晓毛坯有多种,有焊接、锻造、铸造等,具体如下:1、焊接焊接零件的好处是加工不复杂,生产时间短,花费的材料少,不好的地方是对震动的抵抗性不好,产生的形状变化是很大。2、锻造锻造有两种,一种是自由锻造,还有一种是模锻造。适用产品的构造不能复杂,所以要是加工产品是单件,或者是批量比较小的。3、铸造零件毛坯形状复杂的,加工的时候用铸造比较好。现在的铸造零件基本上都是用砂型来进行的。本次夹具体选择HT200材料进行铸造,图4为夹具体具体结构。图4 夹具体零件图4.5.4 钻套的选择钻套主要是用来确定钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸刀具的轴线位置,钻套的结构和尺寸已经标准化。根据使用特点,钻套具有固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套四种型式。而且采用“过盈配合”把钻套镶入钻模板上。钻套的意义在于他可以定位和引导刀具进行加工,从而提高加工的精度。机床夹具零件及钻套标准JB/T 8045.1-1999。本次选择快换钻套作为零件的导向装置。4.5.5 钻削力和夹紧力的计算1、钻削力的计算(1)加工设备:Z525立式钻床;(2)刀具:M8丝锥钻。(3)计算钻削力根据相关设计资料和设计指南,得钻削力计算方法:其中P钻削力;D丝锥钻直径,M8mm;S进给量,0.1mm;HB布氏硬度,取315HBS。所以2、计算夹紧力。基本安全系数,取1.5;加工性质系数,取1.1;刀具钝化系数,取1.1;继续切削系数,取1.1;夹紧力稳定系数,取1.3;手动夹紧位置系数,取1.0。则=2.6实际夹紧力:。其中:,所以取螺栓预紧力。选M6方头螺栓,材料为45#钢。则,小于45#钢的许用拉应力故选择M6方头螺栓夹紧工件合适。4.6 夹具总体结构分析及夹具的使用说明本次设计的夹具其类型为专用夹具,加工工序为钻M8螺纹孔。夹具采用支承钉、定位钻模座和工件挡销定位。采用夹紧座、方头螺栓和夹紧盘对工件夹紧。选择快换钻套作为零件的导向装置。夹具与机床采用2个定位键定位。5 设计小结本次设计的主要内容是单向阀阀体的加工工艺及钻M8螺纹孔夹具设计。夹具是专用夹具,通过完成本次设计,让我不管是设计夹具,还是编写生产流程的能力都变高了很多。在设计的过程中,也有一些难题,比方说对工艺制定的时候,加工面怎么样对顺序进行编排,顺序不同,对于产品生产精度,生产效率的影响较大。在对里面的几个工序,设计专用夹具的时候,怎么定位,怎么夹紧,还有夹紧力方向,这些都跟产品的生产精度,还有加工效率有很大的关系。要想让产品在精度满足需求的状况下,还把生产率变高,并且将成本变低。在老师的帮助下,我查看了很多课内外的材料,最终完成了本次设计。本次设计能够这么顺利的完成,要感谢指导老师,学校:1、感谢指导老师,感谢您对我本次设计全心的付出,谢谢。祝您工作顺利,身体康健!2、感谢学校及学校领导,给我们提供好的学习环境和全方位的学习安排,谢谢,祝我的学校越来越好!6 参考文献1 贾沛泰.国内外常用金属材料手册M,南京:江苏科学技术出版社,19992 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.3 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.4 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.5 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.6 张进生 机械制造工艺与夹具设计指导M,机械工业出版社,19957 李庆寿 机床夹具设计M,机械工业出版社,19918 李庆余,张佳等主编.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2007.9 龚定安,蔡建国编著.机床夹具设计原理M.西安:陕西科学技术出版社1999.10 陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5.11 秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京:航空工业出版社,2006.12 秦宝荣.机床夹具设计M.北京:中国建材工业出版社,1998.213 薛源顺.机床夹具设计M.第二版,北京:机械工业出版社,2003.14 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.15 崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南M.北京:化学工业出版社,200616 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京:机械工业出版社,200417 吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,2006
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