阀体机械课程设计

目录

序言

一、零件的工艺分析及生产类型的确定

二、选择毛坯、确定毛坯尺寸，设计毛坯图

三、选择加工方法，制定工艺路线

四、工序设计

五、确定切削用量及基本时间

六、夹具设计

序言

机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，是本专业进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合以往实习中学到的实践知识，独立的分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望指导老师多加指教。

一、零件的工艺分析及生产类型的确定

1、零件的作用

题目所给定的零件是容积式压缩机的阀体，如图一所示它是将阀内介质压缩，一端连接压缩活塞，一端与输出口螺纹连接。通过阀体内活塞的往复运动，压缩介质，产生压缩作用。

2、零件的工艺分析

通过对该零件的重新绘制，对零件进行分析，该零件属于类回转体零件。主体部分以中心轴为回转中心，但是在外圆上附有两个不同的凸台，二者轴线之间角度为90度，回转中心在同一径向平面上。该工件两端的沉孔和内腔的壁精度要求Ra为3.2，要求高。零件两端的沉孔精度为10级。

该零件属于类回转体的，两个端面和内腔需要加工，各表面的加工精度和表面粗糙度能够通过机械加工获得。首先加工两个端面，其中大端面为设计基准，内腔各尺寸以轴线和大端面为设计基准，要求较高的精度，且内腔的尺寸较大，可采用镗削加工。大端的各个孔，位置分布均匀，且大端厚度不大，便于对空的加工。总的来说，该零件的工艺性较好。

3、生产纲领与生产节拍

根据设计要求可知：Q=12000件/年，n=1件/台，а=5%，β=%。

2

N=Qn(1+α)(1+β)=12000×1×﹙1＋5%﹚×﹙1＋2%﹚

＝12852件／年

T＝2350h τ＝T／N＝2350／12852＝10.97min

4、生产类型

查表2-1，可知属于轻型零件，大批量生产。

二、选择毛坯、确定毛坯尺寸，设计毛坯图

1、选择毛坯

根据零件图要求，该零件材料为HT300，形状简单，故

采用铸件毛坯。由于零件的生产类型为大批量生产，故

采用砂型铸件，效率高，同时保证了毛坯尺寸，便于加

工。

2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

①、最大轮廓尺寸

零件长233.5mm，宽160mm，高160mm,故最大轮廓尺寸为233.5mm

②、选取公差等级CT

查表5-1，铸造方法按铸造机器造型，逐渐材料按灰

铸铁，得公差等级CT范围8～12，取为10级。

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5-3得，公差带相对于基本尺寸对称分布。

④、求机械加工余量等级

查表5-5，铸造方法按及其造型、逐渐材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围E～G，取为F级。

⑤、求RAM（要求的机械加工余量）

对所有加工表面取同一个数值，由表5-4查最大轮廓尺寸为140mm、机械加工余量等级为F级，得RAM数值为2mm。

⑥、求毛坯基本尺寸

4×φ14孔较小、4×M8-6H螺纹孔较小，铸成实心。

A面：R＝F＋RMA＋CT／2＝40＋2＋2.8／2＝43.4

B面: R＝F＋RMA＋CT／2＝30＋2＋2.6／2＝33.3

C面：R＝F＋RMA＋CT／2＝68＋2＋3.2／2＝71.6

D面：R＝F＋RMA＋CT／2＝55＋2＋2.8／2＝58.4

φ60：R＝F－2RMA-CT／2＝60－2×2－2.8／2＝54.6 φ48H7: R＝F－2RMA-CT／2＝48－2×2－2.6／2＝42.6 φ54H7: R＝F－2RMA-CT／2＝54－2×2－2.8／2＝48.6 M60×2-6H: R＝F－2RMA-CT／2＝60－2×2－2.8／2－2

＝52.6

M48×2-6H: R＝F－2RMA-CT／2＝48－2×2－2.8／2－2

＝40.6

表1：阀体零件毛坯（铸件）尺寸

3、设计毛坯图

根据零件图纸要求，未注圆角半径为6mm,其余圆角半径见图纸要求，圆角尺寸能保证各表面的加工余量。

确定分模位置零件为类回转体零件，结构简单，为便于起模，分模位置选在零件的中心轴线上，分型面为过零件轴心和大凸台轴线的面。

热处理方式采用时效处理，消除毛坯内部应力，以保证加工精度。

综上所述，具体毛坯见毛坯图（下图）。

三、选择加工方法、制定工艺路线

1、定位基准的选择

类回转类零件，以不加工表面为粗基准，故选择外圆表面为粗基准。大端面和内腔孔轴线为设计基准，遵循“基准不重合”原则，采用大端面和内孔及端面小孔为精基准。

2、零件表面加工方法的选择

（1）大端面表面粗糙度要求较高，尺寸较大，回转类，采用车削加工，保证精度要求，查表5—16，进行粗车、半精车。

（2）小端面采用车削加工，外圆定位，保证精度，进行粗车、半精车。

（3）两端面的沉孔精度较高，尺寸适中，采用车削，半精车加工。

（4）内腔各孔内腔各孔精度较高，尺寸适中，采用粗镗、半精镗加工。

（5）凸台端面采用车床加工，粗车保证端面精度，同时进行车螺纹，小凸台端面也粗车，保证端面精度，小凸台的螺纹孔直接打孔而成。

（6）大端面孔进行钻削加工，划线钻孔，攻螺纹孔。

3、制定工艺路线

工艺路线1：

加工工艺路线由端面至内腔，按照先加工基准面及先粗加工后精加工原则。该零件加工可按下述工艺路线进行：工序Ⅰ：以外圆定位，粗车大端面，粗镗φ60、φ48*2内孔工序Ⅱ：半精车大端面，半精车φ70.6H11的沉孔，半精镗φ60、φ48*2内孔，车倒角。

工序Ⅲ：粗车小端面，粗镗φ60、φ54H7内孔。

工序Ⅳ：半精车小端面，半精车φ70.6H11的沉孔，半精镗