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第1章、零件的分析
1.1零件的作用
目所给定的零件是凿岩机注油器上的油阀座,左端通过Rc3/4与主机相连,一管
?0.13套穿过油壶壳体与¢24.50㎜孔焊接,高压气体从左端进入阀座,在负压作用下,油
壶内油从¢2㎜孔流至¢22㎜孔与高压气体混合后成雾状从套管喷出。¢16H10孔装入油量调节装置,缺口标志油量调节范围。
1.2零件的工艺分析
油阀座共有两组加工表面。现分述如下:
1.2.1以¢22㎜为中心的加工表面。
?0.13这一组加工表面包括:¢63㎜的外圆,¢24.50㎜的内孔,¢22㎜的内孔以及
Rc3/4锥孔,60°锥角,1×45°倒角,2个¢2㎜的通孔,¢5㎜,¢3㎜垂直于¢5㎜,¢2㎜的平面及左端垂直平面。
图1.1 以¢22㎜为中心的加工表面
1.2.2以¢16H10为中心的加工表面。
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这一组加工表面包括:¢16H10的孔,¢10.5㎜的孔以及135°缺口,¢16.8㎜内槽以及45°倒角。
?0.13由以上分析可知,Rc3/4连接用¢63㎜定位。¢24.50㎜焊管套形位公差靠机
床自身来保证,且粗精加工尽可能一次加工完成。
图1.2 以¢16H10为中心的加工表面
第2章、工艺规程设计
2.1毛坯制造形式。
零件材料为ZG45,采用砂型机器铸造。从《机械制造工艺手册》中可查出其公差等级为IT8~IT10,尺寸公差1.6~3.2㎜,加工余量4~5㎜,毛坯为实心,以如图的过水平中心线与¢24㎜圆柱体相垂直的平面为分型面。加工前进行退火处理。由于零件年产量为6000件,已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用砂型机器铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。
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图2.1 分型面
2.2基面的选择。
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。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,加工工艺过程问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。
2.2.1粗基准的选择。
作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。对一般的轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的,本零件选用不加工表面Φ32外圆柱面作为粗基准。采用Φ32外圆柱面作为粗基准加工内孔可以保证空的壁厚均匀,而且便于装夹。
。
2.2.2精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。阀座的右端面和Φ22孔既是装配基准,又是设计基准,用它们作精基准,能使加工遵循“基准重合”的原则,实现阀座零件“一面两孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外,B面的面积较大,定位比较稳定,夹紧方案也比较简单、可靠,操作方便。加工¢16㎜孔时,以右端端面及¢22㎜内孔为基准。加工内孔时应以¢63㎜外圆端面为基准。由于形位公差由机床自身来保证,粗精加工尽可能一次完成。
2.3制定工艺路线
制定工艺路线出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降低。
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2.3.1表面加工方法的确定
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下: 加工表面 尺寸精度表面粗糙加工方案 备注 等级 度Ra/微米 右端面 IT13 12.5 粗车 左端面 IT13 12.5 粗车 上端面凸IT13 12.5 粗铣 台 Φ22mm孔 IT13 12.5 钻 Φ24.5孔 IT13 12.5 镗 Rc3/4锥IT13 12.5 钻-车 螺纹孔 ΦIT11 3.2 钻-镗 16mmH10孔 Φ10.5mmIT13 12.5 钻 孔 Φ3mm孔 IT11 2.5 钻 Φ5mm孔 IT13 12.5 钻 Φ2mm孔 IT11 2.5 钻 2.5*2.5*IT13 12.5 镗 4缺口 退刀槽 12.5 铣 2.3.2加工阶段的划分
该阀座的加工质量要求一般,加工阶段初步分为粗加工,精加工两个阶段。粗加工阶段首先加工出Φ63圆柱面、右端面和左端面,使后续工序都可以采用精基准定位,保证其它加工面的精度要求;然后钻Φ22mm通孔、Φ24.5mm孔、Φ16mmH10孔、Φ10.5mm孔及Φ5、Φ3、2*Φ2孔,车2.5*2.5*4缺口和Φ16.8mm退刀槽;精加工阶段车Rc3/4锥螺纹、Φ16mmH10孔达到精度要求。
2.3.3工序的集中与分散
本零件选用工序集中原则安排油阀座的加工工序,端面Φ5、Φ3、Φ2的孔一次装夹完成加工。该油阀座的生产类型为大批生产,可采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产效率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩减辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了多个表面,有利于保证各加工面之间的相对位置要求。
2.3.4工序的顺序安排
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根据先基准后其它的原则,首先加工精基准——Φ63mm圆柱面、右端面;根据先粗后精的原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序;根据先主后次的原则,先加工主要面——右端面,Φ22Rc3/4mm锥孔,Φ16mmH10孔,后加工次要面——Φ22mm孔,Φ10.5mm孔;根据先面后孔的原则,先加工左右端面,后钻轴向孔;先加工凸台面,后钻Φ16mmH10孔。
2.3.5工艺路线方案一
工序1 车¢70㎜外圆、端面 工序2 钻¢22㎜孔 工序3 镗¢24.5㎜沉孔
工序4 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角 工序5 钻¢10.5㎜孔
工序6 镗¢16㎜的孔、镗¢16.8㎜的孔 工序7 铣¢24㎜端面、铣缺口、铣倒角
工序8 钻¢2㎜孔、钻¢3㎜孔、钻¢5㎜孔、钻¢2㎜孔 工序9 焊封、去毛刺
2.3.6工艺路线方案二
工序1 车¢70㎜外圆、端面
工序2 钻¢22㎜孔、钻¢10.5㎜孔
工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车1×45°倒角 工序4 镗¢16㎜的孔、镗¢24.5㎜沉孔 工序5 铣¢24㎜端面、铣缺口、铣倒角 工序6 钻¢3㎜孔、钻¢5㎜孔 工序7 钻¢2㎜孔、钻¢2㎜孔 工序8 焊封、去毛刺
2.3.7工艺路线的比较与分析
上述两个工艺方案的特点在于:方案一工序Ⅵ ¢6㎜的孔有较高的精度要求,粗精加工应分开。工序Ⅷ 孔加工在一个工序中频繁更改,夹具很方便分散开。且 ¢2㎜、¢3㎜孔不能在同一机床上加工。方案二中工序Ⅱ2个钻孔的夹具不同,应分开加工,工序Ⅵ和工序Ⅶ过于集中,更改夹具复杂。综上从优考虑,得出具体工艺如下:
工序1 车¢63㎜外圆、端面
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