工业工程专业机械制造课程设计-阀腔零件的工艺规程设计(包括工艺过程卡与工序卡)
- 格式：doc
- 大小：1.17 MB
- 文档页数：24
课程设计说明书
学生姓名：学号：
学院：机械工程与自动化学院
专业：工业工程
题目：阀腔零件的工艺规程设计
指导教师：职称:
职称:
2013年 6 月日
1. 前言
机械制造工艺与工装是在学习完成机械制造基础和大部分专业课，并进行了机械制造课程设计与实习基础上的又一次实践性教学环节，这次设计将更深层次的运用机械制造工艺学、公差与测量技术、工程力学、机械设计基础、机械制图等课程中的基本知识与理论以及生产实践中所学到的实践知识，综合运用，学会使用手册及图表资料，独立解决零件制造问题，并设计了机床专用夹具这一设备，提高了结构设计能力，为今后从事机械设计制造行业打下了坚实的基础。
因本人能力有限，经验不足，设计过程中有许多不足之处，望各位指导老师予以指正。
2. 零件的工艺分析及生产类型的确定
2.1零件的作用
题目所给的零件是容积式压缩机用阀腔。
容积式压缩机是通过压缩腔的内部容积缩小来提高气体蒸汽压力的压缩机。
阀腔即为压缩机内部控制气流的阀门的主要零件。
从零件图上分析，大体作用为：通过阀腔作为油的分油岔口，将液压油输送到阀体，其中φ100mm 的内孔与阀体结合，φ100mm 的内孔有φ110mm 的凹槽，用于垫密封胶圈，阀腔底部孔φ65mm 外圆有宽7.3mm 深3.5mm 的凹槽与阀座配合，用于垫密封橡胶圈，保证密封性，防止漏油。
2.2零件的工艺分析
通过对该零件图的重新绘制知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。
从零件图上可以看出，阀腔零件还算比较规则，属于箱体零件，上、下端面通过粗铣、半精铣即可达到所需表面粗糙度。
φ100H8mm 孔、φ65mm 孔、φ100.6H11mm 孔所对应凹槽通过
镗孔加工可以达到所需技术要求，
φ110H8mm 孔与φ76mm 孔端面有平行度要求，φ110H8mm 孔与φ65mm 孔有同轴度要求，加工精度要求较高。
6×M12-6H 的螺纹孔互成60°分布在φ140mm 圆周上。
202φ⨯mm 孔分布于φ140mm 圆周两侧，4×M12-6H 分布在99×99mm 的正方形的四个顶点上，螺纹孔用分度头在钻床上加工可达到精度要求，因此该零件工艺性好。
2.3零件的生产类型
依设计题目知：Q=600件/年，n=1件/台，备品率为5%，废品率为1%。
代入公式)1)(1(βα++=Qn N 得该零件的生产纲领
637%)11%)(51(1600=++⨯⨯=N 件/年
零件是箱体类零件，质量为15Kg ，由查表可知其属轻型零件，生产类型为中批生产。
3. 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图
3.1选择毛坯
该零件材料为QT450-10。
该零件有内腔，但内腔精度要求低，因此选用铸件。
按设计题目要求，铸件表面应光洁，不得有型砂、芯砂、浇冒口、结疤及缩孔等缺陷且要符合JB9140-1999《容积式压缩机用球墨铸铁技术条件》的规定，并结合零件的生产类型选用砂型铸造机器造型。
3.２确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差
铸件尺寸公差与机械加工余量按GB/T6414-1999确定。
要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。
3.２.1铸件公差等级由该零件的功用和技术要求，查表确定其铸件公差等级为8级。
3.2.2求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸，长335.5mm，宽198mm，高85mm，故最大轮廓尺寸为335.5mm。
3.2.3求铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由表可得公差带相对于基本尺寸对称分布。
3.2.4求机械加工余量等级铸造方法按机器造型，铸件材料按球墨铸铁，由表可得机械加工余量等级范围为E～G级，取为F级。
3.2.5求RMA（要求的机械加工余量）对所有加工余量表面取同一个数值，由表查最大轮廓尺寸为335.5mm、机械加工余量等级为F级，得RMA数值为2.5mm。
3.2.6求毛坯基本尺寸所有螺纹孔由于直径较小，故全部铸成实心；20
⨯mm孔属
2φ
内腔加工，由下式求出
R=F-2RMA-CT/2=20-2×2.5-1.2/2=14.4mm
φ100H8孔属内腔加工，由下式求出
R=F-2RMA-CT/2=100-2×2.5-1.6/2=94.2mm
φ65孔属内腔加工，由下式求出
R=F-2RMA-CT/2=65-2×2.5-1.6/2=59.2mm
上下表面属双侧加工，由下式求出
R=F+2RMA+CT/2=85+2×2.5+1.6/2=90.8mm
φ76孔属内腔加工，由下式求出
R=F-2RMA-CT/2=76-2×2.5-1.6/2=70.2mm
φ100.6H11mm所对应的圆环槽、φ110H11mm和φ85mm所对应凹槽由于宽度和高度较小，可铸成实心。
阀腔铸件毛坯尺寸公差与加工余量见表1。
表1 阀腔铸件毛坯尺寸公差与加工余量
项目上下
表面
2×φ20孔φ100H8孔φ65孔φ76孔
螺纹孔、
三个凹
槽
公差等级
CT
8 8 8 88-
加工面基
本尺寸
85 20 100 6576-
铸件尺寸
公差
1.6 1.2 1.6 1.6 1.6-
机械加工
余量等级
F F F F F-
RMA 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5-
毛坯基本
尺寸
90.8 14.4 94.2 59.270.20 3.3设计毛坯图
通过对原始资料及机械加工余量的分析和计算，毛坯尺寸和公差已经求得，毛坯的具体形状和尺寸见CAD绘图。
4.选择加工方法，制定工艺路线
4.1定位基准的选择
本零件是带孔的箱体类零件，孔是其设计基准之一，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选择孔为定位基准。
另外由于加工表面的需要，应选择一个表面为精基准，具体说来就是选择φ100H8mm孔和下表面为精基准。
由于该零件上下表面都要加工，而下表因加工孔的需要选择精基准，因此选择上表面为粗基准。
4.2零件表面加工方法的选择
本零件的加工面有内孔、平面、槽及螺纹孔等，材料为QT450-10。
以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关指南资料，其加工方法选择如下。
4.2.1上下表面公差等级为IT14，上表面表面粗糙度为Ra6.3um，需进行粗铣；下表面表面粗糙度为Ra1.6um，需进行粗铣、半精铣。
4.2.2 φ76mm内孔为未注公差尺寸，根据要求规定其公差等级为IT14，无表面粗糙度要求，进行粗镗即可。
4.2.3 φ110H11mm内孔公差等级为IT11，无表面粗糙度要求，但由于与φ76mm内孔有平行度要求，平行度公差等级为IT7，故需进行粗镗、半精镗、精镗。
4.2.4 φ100H8mm内孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6um，需进行粗镗、半精镗、精镗。
4.2.5 φ65mm内孔为未注公差尺寸，选定为IT14，表面粗糙度为Ra1.6um，与φ110H11mm同轴度要求，同轴度公差等级为IT7，故需粗镗、半精镗、精镗。
4.2.6 2×φ20mm孔为未注尺寸公差，选定为IT14，表面粗糙度为Ra6.3um，需钻孔和扩孔。
4.2.7 M12-6Hmm螺纹孔公差等级为IT6，无表面粗糙度要求，需钻孔、丝锥攻内螺纹。
4.2.8 φ85mm孔对应凹槽公差等级为IT14，无表面粗糙度要求，粗镗即可。
4.2.9 φ100.6H11mm对应凹槽公差等级为IT11，无表面粗糙度要求，粗镗即可。
4.2.10 4×φ18mm孔和锪平φ28mm 无工差等级要求，无表面粗糙度要求，钻和扩4×φ18mm孔和锪平φ28mm即可。
4.3制定工艺路线
按照机械加工工序顺序的安排原则，先加工阀腔的上下表面再加工孔，并按先加工基准面和先粗后精的原则，阀腔零件加工可按下述工艺路线进行。
4.3.1方案一
工序Ⅰ：以上表面定位粗铣下表面，以下表面定位粗铣上表面，以上表面定位半精铣下表面。
工序Ⅱ：以专用夹具定位粗镗φ76mm孔，粗镗、半精镗φ100H8mm孔，粗镗、半精镗φ65mm 孔，粗镗、半精镗φ110H11mm孔，粗镗φ85mm孔保证尺寸73±0.5mm，粗镗φ100.6H11mm所
对应的凹槽，保证槽宽7.3
0+0.25mm,槽高3.5
+0.1mm。
工序Ⅲ：钻、扩4×φ18mm孔，锪平φ28mm。
工序Ⅳ：以下表面定位，用分盘钻和扩2×φ20孔，用分度盘钻6×M12-6Hmm螺纹孔，钻4×M12-6Hmm螺纹孔。
工序Ⅴ：用丝锥攻所有内螺纹孔。
工序Ⅵ：回火处理
工序Ⅶ：以专用夹具定位精镗φ110H11mm孔和φ65mm孔，精镗φ100H8mm孔，保证尺寸。
