-
专科毕业设计
(
论文
)
题目
：<
/p>
油阀座的加工工艺及夹具设计
院
（系）
：
高职学院
专
业：
机电一体化
班
级：
机电
05
班
学
生：
万军
学
号：
081313216
指导教师：
黄洪生
2012
年
4
月
摘
要
此次设计是对零件的加工工艺和夹
具设计，其零件为锻件，具有体积小，零
件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺
规程时，就先加工面，再以面为
基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别
的对于加工大头孔、槽
和钻小头孔斜面小孔的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作
简单的手动夹
紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。
关键词
加工工艺，专用夹具，设计
I
西安工业大学毕业设计（论文）
ABSTRACT
ABSTRACT
This
design
is
to
dials
forks
the
components
the
processing
craft
and
the
jig
design,
its
components
are
the
forging,
has
the
volume
to
be
small,
components
complex
characteristic,Because
the
surface
is
easier
than
the
hole
to
process,
when
formulation
technological
process,
first
the
machined
surface,
then
processes
other
take the surface as the datum,In which
various working procedures jig all uses the unit
clamp,
special
regarding
processes
the
big
end
of
hole,
the
trough
and
drills
the
capitellum
hole
incline eyelet
in
the working procedure,
Chooses
locate
mode which
two
sells
at
the
same
time,
and
operates
the
simple
manual
clamp
way
clamp,
its
organization design is
simple, the convenience also can satisfy the
request.
Key words
：
Dials the fork, the processing craft,
unit clamp, design
II
西安工业大学毕业设计（论文）
目
录
目
录
摘
要
……………………………………………………………………
Ⅰ
ABSTACT
………………………………………………………………
Ⅱ
1
绪
论
………………………………………………………………
1
1.1
现代制造技术和工艺
………………………………………………
1
1.2
现代机械工业的生产特点
………………………………………
1
1.3
夹具及其作用
…………………………………………………
……
2
2
零件的分析
………………………………………………………
4
2.1
零件的工艺分析
……………………………………………
………
4
3
工艺规程设计
………………………………………………………
5
< br>3.1
确定毛坯的制造形式
…………………………………
……………
5
3.2
铸件机械加工余
量
…………………………………………………
5
3.3
定位基准的选择
…………………………………
…………………
6
3.4
表面加工方
法选择
…………………………………………………
6
3.5
制定工艺路线
………………………………
……………………
7
3.6
选择加工
设备及工艺装备
…………………………………………
7
3.7
确定工序尺寸
………………………………………………………
11
4 <
/p>
夹具设计
……………………………………………………………
1
2
4.1
定位
基准的选择
……………………………………………………
12
4.2
计算夹紧力
………………………
…………………………………
12
4.3
定位误差分析
………………………………………………………
12
4.4
夹具设计及操作的简要说明
………………………………………
13
结
论
……
……………………………………………………………
14
参考
文献
………………………………………………………………
15
致谢
……………………………………………………………………
16
毕业设计
（论文）
知识产权声明
………………………………………
17
1
西安工业大学毕业设计（论文）
目
录
毕业设计
（论文）
独创性声明
…………………………………………
18
2
西安工业大学毕业设计
（论文）
1
绪
论
1
绪
论
1.1
现代制造技术和工艺
现代制造技术包
括材料、工艺、设计、制造、管理等方面的新兴技术，现代
制造技术的应用是中国制造业
发展的脊梁，
机械制造业是国民经济最重要的基础
产业，
而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。
现代
制
造技术是以传统制造技术与计算机技术、
信息技术、
自动控制技术等现代高新技
术交叉融合的结果，
是一个集机械、
电子、
信息、
材料与管
理技术于一体的新型
交叉学科，
它使制造技术的技术内涵和水平
发生了质的变化。
因此，
凡是那些能
够
融合当代科学进步的最新成果，
最能发挥人和设备的潜力，
最能
体现现代制造
水平的制造技术均称为现代制造技术，它给传统的机械制造业带来了勃勃生
机。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：
一是精密
工程技术，
以超精密
加工的前沿部分、
微细加工、
纳米技术为代表，
将进入微型机械电子技术和微型<
/p>
机器人的时代；
二是机械制造的高度自动化，
以
CIMS
和敏捷制造等的进一步发
展为代表。
机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程的总
称。
其研究对象是机械产品
的制造工艺，
包括零件加工和装配两方面。
工艺是使各种原材料、
半成品成
为产
品的方法和过程，是生产中最活跃的因素，落实在由工件、刀具、机床、夹具所
构成的工艺系统中，和生产实际联系十分紧密。
1.2
现代机械工业的生产特点
随着科学技术的进步和生产的发展，
国民经济各部门要求机械工业不
断提供
先进的技术装备，
研制新的产品品种，
< br>以满足国民经济持续发展和人民生活不断
提高的需要。
这
样促使机械工业的生产形式发生了显著的变化：
多品种、
中小批
量生产逐渐占了优势。
许多先进的工业国家的统计资料表明，<
/p>
在现代机械工业中
约有
80%
的企业是属于这种生产类型的。
多品种中小批量
的生产特点就是企业生产的产品品种多，
而各种产品的批量
不大
。
特别是近代科学新技术的应用使产品更新换代的周期愈来愈短。
往往一种
产品持续生产三至五年便被新的产品所取代。
这样原
来传统的生产技术准备工作
很不适应这种新的生产特点，而产生以下的主要问题：
（
1
）
一般小批量生产采用先进的工艺方法和专用工艺装备是不经济的。
但对高、
精、尖产品而言不采用这种手段无法达到规定的技术要求。
<
/p>
（
2
）现行的生产技术准备工作，一般都
需要较长的时间，花费的人力、物力较
1
西安工业大学毕业设计
（论文）
1
绪
论
大，赶不上产品翻新的需要。
（
3
）由于产品更新越来越快，使用一般的专用夹具，容易造成积压浪
费。
为了解决这些矛盾，
除了在产品
结构设计和产品生产工艺方面进行改革之外，
在
工艺装备方面也
必须改革，使之适用新的生产特点的需要。
1.3
夹具及其作用
夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加
工、<
/p>
热处理、
装配、
焊接和检测等工艺过程中
。
夹具是机械加工不可缺少的部件，
机床夹具是在机床上用以装
夹工件的一种装置，
其作用是使工件相对于机床或刀
具有一个正
确的位置，
并在加工过程中保持这个位置不变。
在现代生产中，
机床
夹具是一种不可缺少的工艺装备，
它直接影响着工件加工的精度、
劳动生产率和
产品的制造成本等
。
2
西安工业大学毕业设计（论文）
2
拨叉的分析
2
零件的分析
2.1
零件的工艺分析
(1)
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。但
?
24.5
的孔要要求精度高要精镗，没有退刀槽，应该加上。
由零件图可知，<
/p>
该零件结构简单，
但技术要求多，
对基准
的选择要求高，
零件选
用材料
ZG45
，该材料具有较高的强度，韧性和塑性，切屑性能良好，结构工艺
性好。
阀门制造工艺有如下特点：
①阀门毛坯的制造工艺及检验工艺比较复杂。
阀门的铸件毛坯是结构叫复杂的薄壁壳体件。其铸件要求表面光洁、铸字清晰，
特别是要有致密的缺陷。
为了满足上述要求，
铸造时应采取一系
列工艺措施，
如
选用高耐火度的造型材料并控制型砂水份、造型
时应分层打实以保证砂型硬度，
采用合理的浇帽口系统及严格控制浇注速度和温度等。<
/p>
由于技术要求较高，
阀门
毛坯的铸造工艺
远较一般铸件复杂。
此外，阀门毛坯除检查尺寸，位置精度及
外观外，有的还有作金相组织、力学性能、耐腐蚀性能及无损探伤等多种检验，
故阀门的检验工艺也较复杂。
②机械加工难度大
由于阀门材料的各
类繁多，
除
各种铸铁、
碳素钢外，
其大部分高强、
耐腐蚀和高硬材料的切削性能都很差，
很
难使零件达到规定的加工精度和表面粗糙度。
而阀
门密封面的几何型状精度和表
面粗糙度的要求很高，因此更增加了阀门机械加工难度。<
/p>
同时，阀门材料的切
削性能差，
又给阀门的加工方法、
刀具材料、
切削用量、
工艺装备等方面带来了
很多新的问题。
③阀门零件在机床上安装比较困难
阀
门主要零件的结构、
形状
比较复杂，有些零件属壁薄、细长件，
刚性差。在机床上加工时，定位和装夹都
比较困难，因此往往需要复杂的专用夹具。
有的阀门零件，定位基面的精度较
低，<
/p>
表面粗糙度较高，
有时甚至采用非加工表面定位。
而被加工密封面等部位的
精度和表面粗糙度要求都很高，
故得难保证加工质量。
因此，
为满足工艺上的需
要，
往往须提高定位基面的精度和降低表面粗糙度，
或在非加工表面上加工出定
位基面，这就增加了阀门制造工艺的复杂性。
(2)
该零件主要加工表面及技术要求分析：
?
63
、
?
3
、
1.
?
22
作为基准孔，
而且
孔径小，
要钻出，
同一道工序加工
?<
/p>
24
、
?
5
、
?
2
。同时保证
?
22
与
?<
/p>
3
的距离
23.5
和
?
22
与
?
2
的距离
22
，还
有保证内孔和外圆同轴。
2.
上孔加工保证同轴，而且保证
?
16<
/p>
和右端面的距离
22
。上孔的加工基准<
/p>
为右端面。
4
西安工业大学毕业设计（论文）
2
拨叉的分析
3.
各段孔之间要求相互垂直都是通孔。
零件图
4
西安工业大学毕业设计（论文）
3
工艺规程设计
3
工艺规程设计
3.1
确定毛坯的制造形式
根据零件材料
ZG45
确定毛坯为铸件，
为了保证孔
?
22
的
加工质量和便于加
工，将整个工件铸成整体毛坯，分型面通过
?
22
孔中心线，而且垂直
?
16
孔的
中心线，
铸件进
行人工时效后，
送机加工车间加工，
以免工件切开后发生较大的
变形。
由
于是中批量生产，毛坯制造选方法采用砂型机器型，由工艺人员手册查
得，铸件尺寸公差
等级为
CT10
，选取铸件错箱值为
1
.0 mm
。
3.2
铸件机械加工余量
对于批量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得选取
MA
为
G
级，各表面
的总余量见下
表
1
，由工艺人员手册查得铸件主要尺寸见表
< br>2
。
表
1
加工表面
上表面
Φ
63
端面
表
2
主要尺寸
?
基本尺寸
39.6
63
55
加工余量
等级
G
H
G
加工余量数
值
2+0.4
5+1
3.5+0.5
说明
单侧加工
轴降
1
级双侧
加工
双侧加工
零件尺寸
22
总余量
2
毛坯尺寸
24
公差
CT
一般公
差
-c
16
与右端面尺寸
?
63
轴
63
4
67
一般公
差
-c
?
22
与上表面尺寸
39.6
5
2.4
42
一般公
西安工业大学毕业设计（论文）
3
工艺规程设计
差
-c
左端面与右端面尺寸
55
4
59
一般公
差
-c
零件毛坯合图
3.3
定位基准的选择
精基准的选择：
Φ
22
为第
一个加工孔，已孔为定位基准，故选择其作为加
工其它有关表面的统一精基准。
另外右端面也是加工左端面和钻
Φ
16
孔精基准。
粗基准的选择：粗基准应为一些非
加工面，为了保证壁厚均匀及
Φ
22
孔的
位置精度，故选
Φ
30
轴面作为粗基准。
3.4
表面加工方法选择
对于开螺母下座的主要加工表面是导轨面及孔和端面其加工方法如下：
（
1
）
右端面采用粗铣，半精铣。
（
2
）
Φ
22
孔采用钻孔，粗镗，
Φ
24
孔采用粗镗，半精镗，精镗。
< br>
（
3
）
左端面采用粗铣，半精铣，倒角。
（
4
）
上端面及缺口采用粗铣，半精铣。
（
5
）
Φ
16
钻
IT11
粗糙度为
12.5
铰
IT9
粗糙度为
3.2
，
Φ
16.8
精镗孔。
6