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阀盖机械加工工艺及夹具设计
一、零件的分析
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。该零件需要加工的表面均需切削加工,各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。以下是阀盖需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
左右端面粗糙度为 25,孔φ 35,粗糙度为 12.5,此孔为加工其他孔的基准。孔
φ 35 内表面,粗糙度为 12.5,孔φ 20,粗糙度为 25。
φ 41 外圆面,粗糙度为 25;φ 50 外圆,粗糙度为 12.5,;φ 50 外圆右端面,粗糙度为 12.5;φ 53 外圆右端面,粗糙度为 25;φ 53 外圆,粗糙度为 25;φ 53 外圆左端面,粗糙度为 25
3.孔φ 14H8,粗糙度为 12.5;
根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难加工的孔,上述各孔的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。
二、工艺规程设计
选择毛坯
该零件材料为铸钢,零件结构比较简单,生产类型为中批生产,为使零件有较好的力学性能,保证零件工作可靠,故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的。零件形状并不复杂,因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近,内孔不铸出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。零件的生产纲领:属中批量生产。
选择基面
基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大量报废,使生产无法正常进行。
粗基准的选择:按有关基准的选择原则,即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基准;若零件有若干不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的外圆Φ 35 为主要的定位粗基准。
精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合” 原则和“基准统一”原则,选择以圆柱体的Φ 20 孔为精基准。
制定工艺路线方案一
工序Ⅰ:粗铣最外端上下两端面。工序Ⅱ:钻、粗铰Φ 35 的孔。
工序Ⅲ:锪钻鍃平Φ 35 内表面。工序Ⅳ:钻Φ 20 的孔。
工序Ⅴ:粗车φ 41 外圆面。
工序Ⅵ:粗车、半精车φ 50 外圆右端面。工序Ⅶ:粗车、半精车φ 50 外圆。
工序Ⅷ:粗车φ 53 外圆下端面。工序Ⅸ:粗车φ 53 外圆。
工序Ⅹ:粗车φ 53 外圆上端面。工序Ⅺ:粗车 M36 外螺纹。
工序Ⅻ:车倒角。
工序 XIII:钻、粗铰、精铰φ 28.5 的孔。工序 XIV:锪钻鍃平φ 28.5 孔右端面。工序 XV:钻 4-φ 14 孔。
工序 XVI:清洗。工序 XVII:终检。
方案二
工序Ⅰ:钻Φ 20 的孔。
工序Ⅱ:粗铣最外端上下两端面。工序Ⅲ:钻、粗铰Φ 35 的孔。
工序Ⅳ:锪钻鍃平Φ 35 内表面。工序Ⅴ:粗车φ 41 外圆面。
工序Ⅵ:粗车、半精车φ 50 外圆右端面。工序Ⅶ:粗车、半精车φ 50 外圆。
工序Ⅷ:粗车φ 53 外圆下端面。工序Ⅸ:粗车φ 53 外圆。
工序Ⅹ:粗车φ 53 外圆上端面。
工序Ⅺ:钻、粗铰、精铰φ 28.5 的孔。工序Ⅻ:锪钻鍃平φ 28.5 孔右端面
工序 XIII:钻 4-φ 14 孔。
工序 XIV:粗车 M36 外螺纹。工序 XV:车倒角。
工序 XVI:清洗。工序 XVII:终检。
方案一是以φ 36 为粗基准,先对两端面进行加工。在以加工完的两端面为基准加工孔φ 20。在没有精基准定位时就钻、粗铰Φ 35 的孔,使其与Φ 20 的孔同轴度存在误差。其他工序安排比较合理不用改变。方案二先以Φ 35 为粗基准,然后再加工Φ 20 的孔,确定精基准,避免了用粗基准加工其他工序,从而提高了零件的加工精度。两个方案相比,方案一比较合理,所以选择方案一。
机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“阀盖”零件材料为 ZG230,生产类型为大批量生产,采用铸造方法铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺,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:
查《机械制造工艺设计手册》(以下简称《工艺手册》)表 1-52
工序 工序内容 单边余量 工序尺寸 表面粗糙度
工序Ⅰ:粗铣最外端上下两端面。 1mm 48?0.290 mm Ra12.5um
?0.390
工序Ⅱ:钻、粗铰Φ 35 的孔。 7.5mm ?35?0.160 mm Ra12.5um
0
工序Ⅲ:
工序Ⅳ:钻Φ 20 的孔。
10mm
Φ 20mm
Ra25um
工序Ⅴ:粗车φ 41 外圆面。
2mm
Φ 41mm
Ra25um
工序Ⅵ:粗车、半精车φ 50
工序Ⅵ:粗车、半精车φ 50 外圆下端面。
1mm
440
mm
Ra12.5um
工序Ⅶ:粗车、半精