斜板閘閥閥體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

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摘要 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題目名稱： 斜板閘閥閥體制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 題目類型： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 學(xué)生姓名： 陳 治 院 (系)： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 裝備10901班 指導(dǎo)教師： 眭滿倉(cāng) 輔導(dǎo)教師： 眭滿倉(cāng) 時(shí) 間： 2013年3月12日 至 2013年6月12日 目錄 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 III 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見 IX 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語 X 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 XI 中文摘要 1 英文摘要 2 1. 緒論 3 1.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 1.2 斜板閘閥閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 4 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5 2. 零件的分析 7 2.1 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí) 7 2.2 零件的作用 13 2.3 設(shè)計(jì)要求： 14 2.4 零件的工藝特點(diǎn) 15 2.5 零件的主要技術(shù)要求 15 3. 零件的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 17 3.1 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 17 3.2 斜板閘閥的材料和毛坯制造方法 17 4. 零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 20 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 20 4.2 表面加工方法的確定 21 4.3 加工階段的劃分 21 4.4 工序的集中與分散 21 4.5 工序順序的安排 22 4.6 確定工藝路線 22 5. 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 24 5.1 機(jī)床設(shè)備的選用 24 5.2 工藝裝備的選用 24 6. 加工余量、工序尺寸和公差的確定 26 7. 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 29 7.1 切削用量的計(jì)算 29 7.2 時(shí)間定額的計(jì)算 33 8. 夾具設(shè)計(jì) 36 8.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 36 8.2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 37 8.3 各零件的夾具設(shè)計(jì) 37 總 結(jié) 42 主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 43 致 謝 44 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 學(xué)院（系）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)過程裝備與控制工程班級(jí) 裝備901 學(xué)生姓名 陳 治 指導(dǎo)教師/職稱 眭滿倉(cāng)/副教授 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 閘閥加工工藝及夾具設(shè)計(jì) （論文）起止時(shí)間：2013年3 月12　 日～2013 年6 月　12日 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分） 加工對(duì)象：斜板閘閥設(shè)計(jì)圖樣，相關(guān)要求見圖樣。 加工能力：成批生產(chǎn) 800件/年 [1]《機(jī)械制造工藝學(xué)》　王先逵　主編（機(jī)械工業(yè)出版社） [2]《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》　劉守勇　主編（機(jī)械工業(yè)出版社） [3]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》　王秀倫、邊文義、張運(yùn)祥　編著（中國(guó)鐵道出版社） [4]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平　著（ 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社） [5]《金屬機(jī)械加工工業(yè)人員手冊(cè)》　《金屬機(jī)械加工工業(yè)人員手冊(cè)》修訂組（上海科學(xué)技術(shù)出版社） [6]《機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 》盧耀祖、鄭惠強(qiáng)　著（同濟(jì)大學(xué)出版社） [7]專用夾具的設(shè)計(jì)方法（上）林曉磊、宋若峰　山東機(jī)械　2004年第03期 [8]專用夾具的設(shè)計(jì)方法（下）林曉磊、宋若峰　山東機(jī)械　2004年第03期 [9]機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)　李青　機(jī)械工程與自動(dòng)化　2004年第06期 [10]專用加工設(shè)備夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用　李衛(wèi)民　大眾科技　2005年第11期 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要內(nèi)容 1）國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)發(fā)展情況 2）工藝方案設(shè)計(jì)； 3）主要工裝方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 4）夾緊力計(jì)算； 5) 相關(guān)圖樣繪制。 4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的目標(biāo)及具體要求 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份 工藝文件一份 全部設(shè)計(jì)圖樣一份，裝配圖和主要零件圖 外文翻譯一份 5、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 計(jì)算機(jī)繪制相關(guān)設(shè)計(jì)圖樣 200機(jī)時(shí) 任務(wù)書批準(zhǔn)日期 年 月 日 教研室(系)主任(簽字) 任務(wù)書下達(dá)日期 年 月 日 指導(dǎo)教師(簽字) 完成任務(wù)日期 年 月 日 學(xué)生（簽名）  長(zhǎng)江大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 名 稱 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 院 （系） 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 裝備10901班 學(xué) 生 姓 名 陳 治 指 導(dǎo) 教 師 眭 滿 倉(cāng) 開題報(bào)告日期 2013年4月19號(hào) 題目名稱：斜板閘閥閥體制造工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生：陳治，機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)教師：眭滿倉(cāng)（副教授），長(zhǎng)江大學(xué) 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來源 題目是根據(jù)過程裝備與控制工程專業(yè)中機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與工藝設(shè)備設(shè)計(jì)要求而擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。 2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究目的和意義 2.1研究目的 斜板閘閥閥體的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)。閥體是各種閥中的一個(gè)重要部件，它和管道直接連通，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)在閥體內(nèi)流動(dòng)。通過閥芯的開啟與關(guān)閉對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行切斷、調(diào)節(jié)、減壓、節(jié)流或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。因此不同用途的閥門，閥體的結(jié)構(gòu)和形狀、也不相同。本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，其中機(jī)械加工工藝過程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額的等。為了能確切的說明過程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；夾具是保證零件精度的重要工具夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制定之后按照某一工序的集體要求進(jìn)行的，夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定保證工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本等指標(biāo)衡量提高我們理論聯(lián)系工程實(shí)際和工程實(shí)際設(shè)計(jì)能力。 2.2研究意義 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件、生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理準(zhǔn)備的重要資料、新建或擴(kuò)建工廠和車間的基本依據(jù)、還便于交流與推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。正確的工藝規(guī)程可以穩(wěn)定地保證產(chǎn)品的質(zhì)量和獲得較高的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益、能使生產(chǎn)均衡、順利的進(jìn)行。 機(jī)床夾具是機(jī)械制造中一項(xiàng)重要的工藝裝備，工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置及通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變兩個(gè)方面，這樣就可以保證工件的加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定；使用夾具安裝工件，可以減少劃線、找正、對(duì)刀等輔助時(shí)間它可以縮短輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具、以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾具夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是多機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能適用范圍；可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全；通過本題目可以使我們對(duì)機(jī)械技工工藝的規(guī)程制定及工藝裝備夾具的設(shè)計(jì)有較深入的學(xué)習(xí)。 除此之外，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)能使我們熟悉制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。通過設(shè)計(jì)過程，熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。也作為我們未來從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次重要的基本訓(xùn)練。 3、主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 [1]鄭津洋，董其伍，桑芝富.過程設(shè)備設(shè)計(jì)[M].第三版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 [2] 童幸生.材料成型工藝基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2010 [3]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [4]劉守勇.機(jī)械制造工藝與夾具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010 [5]王秀倫，邊文義，張運(yùn)祥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004 [6]王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004 [7]盧耀組，鄭惠強(qiáng).機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2010 [8]張全成，孫斌，張永明.鋼制閘閥密封失效分析[J].理化檢驗(yàn)分冊(cè)，2012 [9]劉廣君.采油井口裝置用閘閥閥體的三維靜態(tài)有限元分[J].析化工機(jī)械,2010 [10]陳業(yè)生，張偉，王樹貴.油田專用高壓閘閥工藝改進(jìn)[J].機(jī)械工程師,1999 [11]馮定，李明慧.閘閥CAD/CAM系統(tǒng)的研究[J].石油機(jī)械，1999年05期 [12]黃軍本，孫小龍.DN1500特大口徑高溫雙閘板閥的研制[J].石油和化工設(shè)備，2011年08期 [13]韓兵奇，陳艷紅，韓正偉.平板閘閥閥桿密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].閥門；2012 [14]李鐵東.泥漿閘閥[J]，閥門，2011 [15]申會(huì)芹. 超高壓采氣井口平板閘閥密封結(jié)構(gòu)技術(shù)研究[A]，2011年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2011 [16]劉朝儒.機(jī)械制圖.第五版.北京：高等教育出版社，2011 [17]濮良貴，紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京：高等教育出版社，2011 [18]王先逵.計(jì)算機(jī)輔助制造.北京：機(jī)械工程出版社，2010 [19]廖念釗，莫雨松.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007 [20]Zhu Y， Zhang S，Rong Y.Experimental Study on Stiffness of T-Slot Based Modular Fixure. Transaction of NAMRL，Volumn X XI ，1993 4、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)與主攻方向 4.1閘閥的定義、現(xiàn)狀 閘閥也叫閘板閥、閘門閥，是廣泛使用的一種閥門。工作原理：閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個(gè)非常貼合、嚴(yán)密的密封副。閘板通過閥桿的上提、下壓，對(duì)介質(zhì)形成導(dǎo)通和關(guān)斷。它在管路中起關(guān)斷作用。 優(yōu)點(diǎn)：流體阻力?。蝗_時(shí)密封面不受沖蝕；可以在介質(zhì)雙向流動(dòng)的情況下使用，沒有方向性；結(jié)實(shí)耐用；不僅適合做小閥門，而且可以做大閥門。 缺點(diǎn)：高度大；啟閉時(shí)間長(zhǎng)；笨重；修理難度大；如果是大口徑閘閥，手動(dòng)操作比較費(fèi)力。 閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式；按閘板構(gòu)造不同分平行式和楔式；還有單閘板、雙閘板之分。 閥門是石油、化工、電站、長(zhǎng)輸管線、造船、核工業(yè)、各種低溫工程、宇航以及海洋采油等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門不可缺少的流體控制沒備。上述工業(yè)的發(fā)展和需要，推動(dòng)了閥門工業(yè)的發(fā)展。近年來，在滿足各方面高參數(shù)新要求的同時(shí)，對(duì)閥門的結(jié)構(gòu)、材料和生產(chǎn)工藝等方面，對(duì)如何做到更好地提高性能、可靠性及降低成本等也予以密切關(guān)注。 4.2國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 20多年來，隨著國(guó)外大型成套技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一系列新型成套設(shè)備與單機(jī)。與閥門有關(guān)的新型成套設(shè)備發(fā)展的特點(diǎn)是大型化、高參數(shù)化、高性能自動(dòng)化和成套化。成套設(shè)備自動(dòng)化水平，國(guó)外石油化工．企業(yè)主要生產(chǎn)過程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制，有的還實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)分級(jí)控制。合成氨 乙烯、尿素、合成纖維、合成橡膠和合成塑料等化工企業(yè)普遍實(shí)現(xiàn)巡回檢測(cè)、報(bào)警、有的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和局部最佳化控制。20萬kW以上大型發(fā)電機(jī)組普遍向計(jì)算機(jī)控制發(fā)展。核電站普遍用計(jì)算機(jī)控制。長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)不少國(guó)家用計(jì)算機(jī)控制，并裝有微波通訊系統(tǒng)，總控制室只有2-3個(gè)值班人員?？梢酝ㄟ^電視監(jiān)視全線工作情況。 以上這些成套設(shè)備的控制方式也都要求閥門與之相適應(yīng)。所以，近20年來，國(guó)外閥門的控制方式也有很大發(fā)展。除一般手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、 液動(dòng)傳動(dòng)之外，電液連動(dòng)、氣液連、自動(dòng)控制的閥門品種不斷增多，并有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。 4.3國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 近15年來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，使國(guó)家處在工業(yè)化的中期。一方面顯示對(duì)裝備機(jī)械的旺盛需求;提出了振興裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。另一方面，在國(guó)力增強(qiáng)的同時(shí)，提出建“資源節(jié)約型、環(huán)保型”社會(huì)的理念:作為制定 “十二五”規(guī)劃的主要依據(jù)。為此，必須全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，依靠科技學(xué)技術(shù)，通過經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、企業(yè)整合、擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，使國(guó)民經(jīng)濟(jì)獲得一個(gè)深層次的發(fā)展，在 “十二五”規(guī)劃綱要中，明確提出: 1．支持煤化產(chǎn)業(yè)發(fā)展 開發(fā)煤基液體燃料，有序推進(jìn)煤炭液化示范工程建設(shè)，促進(jìn)煤炭探度加速轉(zhuǎn)化。發(fā)展大型煤化工成套設(shè)備、煤炭液化、秸桿汽化和煤制烯烴等設(shè)備，促使煤化工產(chǎn)業(yè)進(jìn)人規(guī)范發(fā)展的軌道。 2．振興裝備制造業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展大型抽水蓄能發(fā)電機(jī)組、百萬千瓦核電機(jī)組、新型發(fā)電技術(shù)裝備、超臨界燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備、百萬噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備、石油天然氣長(zhǎng)輸管線和500萬級(jí)煤制油成套設(shè)備等。 閥門作為一個(gè)流體輸送的組件，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是國(guó)家煤化工產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)閥門提出新的要求:高溫、高壓、耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗熱循壞和零泄漏。這樣，閥門將獲得快速發(fā)展。 根據(jù)對(duì)中國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年閥門出口總額為7.60億美元。預(yù)測(cè)2010年閥門出口總額為20.09億美元。2005午，進(jìn)口總額22.59億美元。預(yù)側(cè)2010年閥門進(jìn)口總額為36.32億美元。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)對(duì)閥門的總需求量為61.69億美元 (國(guó)內(nèi)銷售收人+進(jìn)口額-出口額)。預(yù)側(cè)2010年閥門的總需求量為114.60億美元。 我國(guó)閘閥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模過小、產(chǎn)業(yè)集中度過低。根據(jù)沃茨公司掌握的數(shù)據(jù)，目前，國(guó)內(nèi)大約有3,000多家閥門制造企業(yè)，數(shù)量居世界第一。但這其中多為低層次、小規(guī)模、家庭作坊式的企業(yè)，年銷售收入達(dá)500萬元的不足500家，年銷售收入過億元的企業(yè)僅有十幾家，市場(chǎng)份額在前10名企業(yè)的企業(yè)市場(chǎng)占有率之和僅為8%～9%。由于產(chǎn)業(yè)集中度過低，造成了技術(shù)落后、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、缺乏有影響力的品牌等諸多不利因素。 閥門是工業(yè)上一種重要的流體控制設(shè)備，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多部門，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)備。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國(guó)閥門產(chǎn)品已經(jīng)形成十幾大類，尤其在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)銷量?jī)煞矫娣€(wěn)居世界前列，但大多是小規(guī)模、低層次閥門的企業(yè)，產(chǎn)品也以中低端為主。目前，我國(guó)閥門市場(chǎng)的兩成份額被國(guó)外企業(yè)占據(jù)，主要集中在高端技術(shù)閥門領(lǐng)域。 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家創(chuàng)造力、競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)。機(jī)械制造工藝是將各種原材料、半成品加工成產(chǎn)品的方法和過程。它是應(yīng)先進(jìn)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需求而發(fā)展起來的。現(xiàn)代工業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展又為制造業(yè)技術(shù)提供了近一步發(fā)展的技術(shù)支持，如新材料的使用、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制理論與技術(shù)、信息處理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、人工智能理論與技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用都促進(jìn)了制作工藝技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代機(jī)械制造中較多的采用了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造的單元和系統(tǒng)等高技術(shù)的集成，來滿足產(chǎn)品個(gè)性化和多樣化的要求。 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主要研究?jī)?nèi)容、重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 5.1主要研究?jī)?nèi)容 l 閥體零件圖的繪制 l 零件工藝性分析、確定生產(chǎn)類型 l 零件毛坯的確定及毛坯圖的繪制 l 選擇加工方法、制定工藝路線及工藝卡片 l 確定加工切削用量及時(shí)間 l 制定夾具的定位方案、夾緊方案 l 計(jì)算夾具的夾緊力、定位誤差 l 繪制夾具零件的裝配圖及夾具零件圖 5.2重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題 l 夾具的設(shè)計(jì)與選擇，夾具零件的裝配圖； l 國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)的發(fā)展情況； l 工藝方案設(shè)計(jì)，工裝方案和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； l 夾緊力的計(jì)算，斜板閘閥閥體的裝配圖； l 斜板閘閥閥體的三維圖，CAD圖紙的繪制； l 斜板閘閥閥體的零件圖繪制 5.3解決思路 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析其主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度等；分析零件的材質(zhì)，熱處理及機(jī)械加工工藝； 選擇毛坯的制造方式，主要從生產(chǎn)批量的大小，零件的復(fù)雜程度，加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等考慮。 制訂工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)，選擇機(jī)床及夾具等，加工余量及工序間尺寸與公差的確定，切屑用量的確定，畫毛坯圖，填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。 夾具設(shè)計(jì)：1，確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖；2，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差；3，計(jì)算所需預(yù)緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；4，畫夾具裝配圖。 6、畢業(yè)論文工作內(nèi)容 1. 實(shí)習(xí)調(diào)研及查閱相關(guān)資料了解選題背景和設(shè)計(jì)任務(wù) 第一到五周 2. 開題準(zhǔn)備、完成開題報(bào)告及答辯 第六到七周 3. 零件圖的繪制、工藝的編排、工藝卡片的繪制 第八到十一周 4. 夾具方案的確定、夾具的設(shè)計(jì)和夾具圖的繪制 第十二到十四周 5. 撰寫、整理、修改畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）、準(zhǔn)備答辯 第十五到十六周 7、指導(dǎo)教師審查意見 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)教師評(píng)審意見 學(xué)生姓名 陳治 專業(yè)班級(jí) 過程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 眭滿倉(cāng) 職 稱 副教授 評(píng)審日期 2013年6月10日 評(píng)審參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評(píng)審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_______分 （注：此頁(yè)不夠，請(qǐng)轉(zhuǎn)反面） 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)閱教師評(píng)語 學(xué)生姓名 陳治 專業(yè)班級(jí) 過程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 評(píng)閱教師 周志宏 職 稱 教授 評(píng)閱日期 2013年6月11日 評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容、研究方法及研究結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問題的能力，畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是否完成規(guī)定任務(wù)，達(dá)到了學(xué)士學(xué)位論文的水平，是否同意參加答辯。 評(píng)語： 評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績(jī)（百分制）：_______分 （注：此頁(yè)不夠，請(qǐng)轉(zhuǎn)反面） 長(zhǎng)江大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定 學(xué)生姓名 陳治 專業(yè)班級(jí) 過程裝備與控制工程10901班 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))題目 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 答辯時(shí)間 2013 年 6 月 13 日 8:00～17:40時(shí) 答辯地點(diǎn) 7教209 一、答辯小組組成 答辯小組組長(zhǎng)：周志宏 成 員：張慢來 張琴 李美求 劉利軍 二、答辯記錄摘要 答辯小組提問（分條摘要列舉） 學(xué)生回答情況評(píng)判 三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績(jī)的評(píng)定（百分制）：_______分 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))最終成績(jī)?cè)u(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)分的相關(guān)規(guī)定) 等級(jí)(五級(jí)制)：_______ 答辯小組組長(zhǎng)(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日 院(系)答辯委員會(huì)主任(簽名)： 院(系)(蓋章) 摘要 斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生：陳治 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 指導(dǎo)老師：眭滿倉(cāng) 長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 [摘要]：機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是斜板閘閥閥體的機(jī)械工藝制造與夾具設(shè)計(jì)，需要我們對(duì)斜板閘閥的主要加工表面的工藝規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)的分析，填寫工藝過程卡片及工序卡片，設(shè)計(jì)制造斜板閘閥閥體的專業(yè)機(jī)床夾具。 關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝，工藝卡，斜板閘閥，夾具設(shè)計(jì) Inclined plate gate valve mechanical manufacture process and fixture design Student: Chen zhi，Institute of mechanical engineering，Yangtze University Teacher： Sui mancang，Institute of mechanical engineering ，Yangtze University Abstract ：Machining process planning is the process of regulation parts machining process and operation methods of process documentation, one of which is under the condition of concrete production, the reasonable technological process and operation method, according to the rules written in the form of process documentation, used to direct production after approval. The graduation design topic is inclined plate gate valve body mechanical manufacture process and fixture design, we need to process on the surface of inclined plate gate valve of the main processing procedures detailed analysis to card and process card fill in process, design and manufacture of professional machine tool fixture inclined plate gate valve body. Keywords: mechanical processing process, process card, inclined plate gate valve, fixture design 第 43 頁(yè) 緒論 1. 緒論 1.1. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1.1.1. 閘閥行業(yè)慨況 閥門作為一個(gè)流體輸送的組件，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是國(guó)家煤化工產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)閥門提出新的要求:高溫、高壓、耐磨、耐腐蝕、耐沖刷、抗熱循壞和零泄漏。這樣，閥門將獲得快速發(fā)展。 根據(jù)對(duì)中國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2005年閥門出口總額為7.60億美元。預(yù)測(cè)2010年閥門出口總額為20.09億美元。2005午，進(jìn)口總額22.59億美元。預(yù)側(cè)2010年閥門進(jìn)口總額為36.32億美元。中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)2005年國(guó)內(nèi)對(duì)閥門的總需求量為61.69億美元 (國(guó)內(nèi)銷售收人+進(jìn)口額-出口額)。預(yù)側(cè)2010年閥門的總需求量為114.60億美元。 我國(guó)閘閥生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模過小、產(chǎn)業(yè)集中度過低。根據(jù)沃茨公司掌握的數(shù)據(jù)，目前，國(guó)內(nèi)大約有3,000多家閥門制造企業(yè)，數(shù)量居世界第一。但這其中多為低層次、小規(guī)模、家庭作坊式的企業(yè)，年銷售收入達(dá)500萬元的不足500家，年銷售收入過億元的企業(yè)僅有十幾家，市場(chǎng)份額在前10名企業(yè)的企業(yè)市場(chǎng)占有率之和僅為8%～9%。由于產(chǎn)業(yè)集中度過低，造成了技術(shù)落后、低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、缺乏有影響力的品牌等諸多不利因素。 閥門是工業(yè)上一種重要的流體控制設(shè)備，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多部門，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)備。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國(guó)閥門產(chǎn)品已經(jīng)形成十幾大類，尤其在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)銷量?jī)煞矫娣€(wěn)居世界前列，但大多是小規(guī)模、低層次閥門的企業(yè)，產(chǎn)品也以中低端為主。目前，我國(guó)閥門市場(chǎng)的兩成份額被國(guó)外企業(yè)占據(jù)，主要集中在高端技術(shù)閥門領(lǐng)域。 1.2. 斜板閘閥閥體零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 1.2.1. 主要研究?jī)?nèi)容 a. 閥體零件圖的繪制 b. 零件工藝性分析、確定生產(chǎn)類型 c. 零件毛坯的確定及毛坯圖的繪制 d. 選擇加工方法、制定工藝路線及工藝卡片 e. 確定加工切削用量及時(shí)間 f. 制定夾具的定位方案、夾緊方案 g. 計(jì)算夾具的夾緊力、定位誤差 h. 繪制夾具零件的裝配圖及夾具零件圖 1.2.2. 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題 a. 夾具的設(shè)計(jì)與選擇，夾具零件的裝配圖； b. 國(guó)內(nèi)外工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)的發(fā)展情況； c. 工藝方案設(shè)計(jì)，工裝方案和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； d. 夾緊力的計(jì)算，斜板閘閥閥體的裝配圖； e. 斜板閘閥閥體CAD圖紙的繪制； f. 斜板閘閥閥體的零件圖繪制 1.2.3. 解決思路 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求；分析其主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度等；分析零件的材質(zhì)，熱處理及機(jī)械加工工藝； 選擇毛坯的制造方式，主要從生產(chǎn)批量的大小，零件的復(fù)雜程度，加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等考慮。 制訂工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)，選擇機(jī)床及夾具等，加工余量及工序間尺寸與公差的確定，切屑用量的確定，畫毛坯圖，填寫機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。 夾具設(shè)計(jì)：1，確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖；2，選擇定位元件，計(jì)算定位誤差；3，計(jì)算所需預(yù)緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)；4，畫夾具裝配圖。 1.3. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 近20年來，隨著科學(xué)技術(shù)特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了極為深刻的變化，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 新技術(shù)，難加工材料的不斷涌現(xiàn)，極大地刺激和推動(dòng)了材料加工技術(shù)的發(fā)展。例如，為了適應(yīng)超精密，超高速切削與磨削的需要，采用了金剛石，陶瓷等新型刀具材料。這些材料由于成分，組織復(fù)雜，物理，力學(xué)性能各異，因此在對(duì)這些新材料的加工過程中，出現(xiàn)了一系列新技術(shù)和新工藝。如；電加工，超聲波加工，激光束，電子束，離子束加工，加熱切屑，振動(dòng)切削。 超精密加工技術(shù)飛速發(fā)展，作用日益突出。隨著宇航，電子工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)組成機(jī)器的零部件，如電子芯片，磁盤等的加工精度和表面質(zhì)量提出了近乎苛刻的要求。為了滿足這樣的加工要求，超精密加工技術(shù)已與計(jì)算機(jī)技術(shù)，微電子技術(shù)等緊密地結(jié)合起來，形成了包括精密測(cè)量，在線測(cè)量，實(shí)時(shí)控制，反饋補(bǔ)償及恒溫，凈化，防震等一系列相關(guān)技術(shù)在內(nèi)的綜合技術(shù)。超精密加工的方法也日趨增多和完善，目前常見的現(xiàn)代超精密加工方法主要有：金剛石刀具超精密加工，超精密磨料加工及綜合利用其它能量的特種超精密加工技術(shù)。 生產(chǎn)的自動(dòng)化程度空前提高。面臨社會(huì)需求的多樣性以及產(chǎn)品更換頻率加快的現(xiàn)狀，現(xiàn)代制造技術(shù)必須擁有相當(dāng)高的自動(dòng)化水平和靈活的應(yīng)變能力。隨著計(jì)算機(jī)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入了柔性自動(dòng)化，智能化，集成化的新階段。目前，在制造系統(tǒng)中較為成功的自動(dòng)化技術(shù)主要有：成組技術(shù)（GT），計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（CAM），柔性制造技術(shù)（FMS），計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（CIMS）等現(xiàn)代技術(shù)。 微型機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的前沿關(guān)鍵技術(shù)有： a. 微系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 主要是微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、有限元和邊界分析、CAD/CAM仿真和擬實(shí)技術(shù)、微系統(tǒng)建模等，微小型化的尺寸效應(yīng)和微小型理論基礎(chǔ)研究也是設(shè)計(jì)研究不可缺少的課題，如：力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)表面效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理、熱傳導(dǎo)、誤差效應(yīng)和微構(gòu)件材料性能等。 b. 微細(xì)加工技術(shù) ?主要指高深度比多層微結(jié)構(gòu)的硅表面加工和體加工技術(shù)，利用X射線光刻、電鑄的LIGA和利用紫外線的準(zhǔn)LIGA加工技術(shù)；微結(jié)構(gòu)特種精密加工技術(shù)包括微火花加工、能束加工、立體光刻成形加工；特殊材料特別是功能材料微結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)；多種加工方法的結(jié)合；微系統(tǒng)的集成技術(shù)；微細(xì)加工新工藝探索等。 c. 微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù) ?主要指沾接材料的粘接、硅玻璃靜電封接、硅硅鍵合技術(shù)和自對(duì)準(zhǔn)組裝技術(shù)，具有三維可動(dòng)部件的封裝技術(shù)、真空封裝技術(shù)等新封裝技術(shù)的探索。 d. 微系統(tǒng)的表征和測(cè)試技術(shù) 主要有結(jié)構(gòu)材料特性測(cè)試技術(shù)，微小力學(xué)、電學(xué)等物理量的測(cè)量技術(shù)，微型器件和微型系統(tǒng)性能的表征和測(cè)試技術(shù)，微型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試技術(shù)，微型器件和微型系統(tǒng)可靠性的測(cè)量與評(píng)價(jià)技術(shù)。 雖然在過去的幾十年來，我國(guó)的機(jī)械工業(yè)取得了舉世注目的快速發(fā)展，但是與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在很大差距。主要表現(xiàn)在：1，產(chǎn)品自主開發(fā)能力與工藝基礎(chǔ)薄弱，重復(fù)引入低檔劣質(zhì)產(chǎn)品嚴(yán)重。2，制造水平低，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率低，3，產(chǎn)品質(zhì)量低，耗能與耗材高，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 零件的分析 2. 零件的分析 2.1. 機(jī)械制造工藝相關(guān)知識(shí) 2.1.1. 機(jī)械制造工藝通?？煞譃橄旅鎺最悾? a. 鑄造 把鋼、鐵、鋁、銅等所需要的原材料，加熱到它們的熔點(diǎn)后澆注入模型內(nèi)，使之成為產(chǎn)品或者還需后續(xù)加工的坯件。 b. 鍛造 把鋼或特殊的鐵、鋁加熱到它們的塑性非常好的狀態(tài)，使加壓力，使之成為所需的形狀。 c. 沖壓 把厚度不大的鋼板、鋁板、銅板等到置于模具上，對(duì)其較快的沖擊加壓，使之成為固定形狀的零件或產(chǎn)品，例如車殼、罐件。 d. 軋制和拉拔 對(duì)初具所需形狀的零件或材料，對(duì)其施加作用力而通過模具，使它們成為比較精密的零件（或產(chǎn)品）。這類方法中，有的是在加熱狀態(tài)下操作的，統(tǒng)稱為熱軋。有的是在常溫下操作的，稱為冷軋（冷擠）和冷撥。 e. 熱處理 在零件加工過程中的某一階段，對(duì)其進(jìn)行不同程度的加熱及不同速度的冷卻，甚至零下數(shù)攝氏度的冷凍，改變材料的內(nèi)部組織和表面硬度等到機(jī)械性能，提高它的使用性能。 f. 切削加工（統(tǒng)稱冷加工） 切削加工是當(dāng)前最普遍的機(jī)械制造工藝，它們的方法很多。 2.1.2. 基本概念 生產(chǎn)過程是指從原材料到產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過程。 機(jī)械加工工藝過程是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是對(duì)零件采用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯的形狀，尺寸和表面質(zhì)量等，使之成為合格零件的過程。 工序是一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 安裝是如果在一個(gè)工序中需要對(duì)工件進(jìn)行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那一部分內(nèi)容稱為一個(gè)安裝。 工位是在工件的一次裝夾后，工件（獲裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。 工步是在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。 走刀是切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容，稱為一次走刀。 生產(chǎn)綱領(lǐng)是計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間，工段，班組，工作地）生產(chǎn)專業(yè)化的程度分類，一般分為單間生產(chǎn)，批量生產(chǎn)，大批量生產(chǎn)三種類型。 公差帶具有下述幾個(gè)方面的主要意義： 1）公差帶本身的大小表示加工粗度要求，制造的難易程度； 2）公差帶相對(duì)于零線（即基本尺寸）的位置根據(jù)設(shè)計(jì)確定，它可以在零線的上方，或跨在零線上，或在零線的下方； 3）基本尺寸+上偏差 = 最大極限尺寸 基本尺寸+下偏差 = 最小極限尺寸。 4）孔的公差帶圖中，用大寫字母表示偏差，ES為上偏差，EI為下偏差，軸的公差帶圖中，用小寫字母表示偏差，es為上偏差，ei為下偏差。 5）孔和軸的公差帶位置關(guān)系可了解它們之間的配合特性。 配合種類 配合是指孔和軸之間的關(guān)系，它們有三種情況： 1）過盈配合：當(dāng)軸的尺寸始終比孔的尺寸大，這是過盈配合。 2）過渡配合：當(dāng)孔的最大極限尺寸比軸的最小極限尺寸大，而軸的最大極限尺寸又比孔的最小極限尺寸也大，這種公差帶重疊的配合。 3）間隙配合：孔的尺寸始終比軸的尺寸大的配合。對(duì)于孔公差帶或軸公差帶，它們中的靠近零線的那個(gè)偏差稱為基本偏差。 配合制 根據(jù)設(shè)計(jì)需要，有許多需件配合時(shí)，可以確定孔（或軸）公差帶不變，而選擇各種軸（或孔）的公差帶來達(dá)到不同配合要求，這種辦法就是配合制。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有兩種配合制。 1） 基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公 差帶形成各種配合的一種制度。 2）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。 2.1.3. 機(jī)械加工工藝規(guī)程 機(jī)械加工工藝規(guī)程有：機(jī)械加工工藝過程卡片，機(jī)械加工工序卡片，標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片，單軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片，多軸自動(dòng)車床調(diào)整卡片，機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片，檢驗(yàn)卡片等。 制定工藝規(guī)程的基本要求是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，能盡量提高生產(chǎn)率和降低成本，并充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。 制定工藝規(guī)程的步驟：1.收集和熟悉制定工藝規(guī)程的有關(guān)資料圖樣，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析；2,.確定毛坯的類型及制造方法；3，選擇定位基準(zhǔn)；4，擬定工藝路線；5，確定各工序的工序余量，工序尺寸及其公差；6，確定工工序的設(shè)備，刀具，夾具，量具和輔助工具；7，確定各工序的切削用量及時(shí)間定額8，確定主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；9.進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；10，編制工藝文件。 2.1.4. 時(shí)間定額 時(shí)間定額Tt包括：基本時(shí)間Tm，輔助時(shí)間Ta，布置工作地時(shí)間Ts，休息與生理需要時(shí)間Tr，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Te。 單件和成批生產(chǎn)的單件時(shí)間定額Tt=Tp+Tc∕n=Tm+Ta+Ts+Tc+Te∕n； 大批量生產(chǎn)的單件時(shí)間Tt=Tm+Ta+Ts+Te。 2.1.5. 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 工藝成本是指生產(chǎn)成本中與工藝過程有關(guān)的那一部分費(fèi)用。按照與年產(chǎn)量的關(guān)系分為可變費(fèi)用V和不變費(fèi)用C。 若工件的年產(chǎn)量為N，則工件的全年工藝成本S為S=VN+C，單件工藝成本Sp=V+C∕N。 2.1.6. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制定中應(yīng)注意的問題 選擇零件毛坯時(shí)，主要考慮下列因素：零件的材料(包括牌號(hào)及標(biāo)準(zhǔn)號(hào))及其機(jī)械性能，零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸，生產(chǎn)綱領(lǐng)，生產(chǎn)條件，積極推廣應(yīng)用新工藝，新技術(shù)和新材料。 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素件間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)，線，面，從而設(shè)計(jì)和工藝兩個(gè)方面可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步分為工序基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)，測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)又有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。 粗基準(zhǔn)的選擇原則有：保證相互位置要求的原則，保證加工表面加工余量合理分配的原則，粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則，便于工件裝夾的原則。 精基準(zhǔn)的選擇原則有：基準(zhǔn)重合原則，基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，自為基準(zhǔn)原則，互為基準(zhǔn)原則，便于裝夾的原則。 加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），所能保證的加工精度和表面粗糙度。 懸著加工方法時(shí)考慮的主要因素：工件的加工精度，表面粗糙度和其他技術(shù)要求，工件材料的性質(zhì)，工件的形狀和尺寸，生產(chǎn)類型，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性，本廠設(shè)備，人員情況等。 根據(jù)精度的要求不同，整個(gè)工藝過程可劃分為：粗加工階段，半精加工階段，精加工階段，光整加工階段，超精密加工階段。劃分加工階段的原因主要有：1，保證加工的質(zhì)量；2，合理使用機(jī)床設(shè)備；3，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，避免精加工表面損傷；4，便于安排處理工序，使冷熱加工配合協(xié)調(diào)。 機(jī)械加工工序的安排原則：基面先行，先粗后精，先主后次，先面后孔。 熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件的材料和熱處理的目的。預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前；去除內(nèi)應(yīng)力的熱處理安排在粗加工之后，精加工之前；最終熱處理安排在精加工前后，變形較大的熱處理應(yīng)安排在精加工之前，變形較小的熱處理應(yīng)安排在精加工之后。 輔助工序包括檢查，檢驗(yàn)工序，去毛刺，平衡，清洗工序等，檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序。除了在每道工序中操作者自檢外，還必須在下列情況下安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序：1，粗加工階段結(jié)束后；2，關(guān)鍵工序前后；3，零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后；4，零件全部加工結(jié)束之后。 加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工余量可分為加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工總余量等于各工序余量之和。影響工序余量的因素有：1，上工序的各種表面缺陷和誤差因素，包括表面粗糙度和缺陷層，尺寸公差和形位公差；2，本工序加工時(shí)的裝夾誤差。確定加工余量的方法有：分析計(jì)算法，查表發(fā)，經(jīng)驗(yàn)估算法。 工藝裝備的選擇包括確定各工序所需的夾具，刀具和計(jì)算器量等。夾具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和加工要求來確定。刀具的選擇主要取決于各工序所采用的加工方法，加工表面的尺寸，工件材料，加工精度和表面粗糙度要求，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等。計(jì)量器具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和工件的加工精度來選取。 2.2. 零件的作用 題目所給定的零件時(shí)斜板閘閥閥體機(jī)械工藝制造及夾具設(shè)計(jì)，它主要是通過閘板密封面與閘座密封面高度光潔，平整，一致，加工成一個(gè)非常貼合，嚴(yán)密的密封副。 閘板通過閘桿的上提，下壓，對(duì)介質(zhì)形成導(dǎo)通和關(guān)斷。 平板閘閥閥桿密封失效產(chǎn)生外漏是影響其使用壽命和推廣應(yīng)用的問題之一，特別是對(duì)于要求零泄漏的工況，更是限制了其使用范圍。然而斜板閘閥具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能保證在高液體壓強(qiáng)下可靠工作，并保持良好的密封性。 圖1 閥座圖 2.3. 設(shè)計(jì)要求： 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證在液體壓力和熱應(yīng)力下，可靠工作，并保持良好的密封性。 更具有斜板閘閥合理的開啟與閉合形式。 保證在能承受一定的交變壓力沖擊下，還能承受其他來自環(huán)境等因素的影響（如地震等），避免出現(xiàn)爆裂，或出現(xiàn)疲勞裂紋等。 圖2 閘閥閥體圖 2.4. 零件的工藝特點(diǎn) 該閘閥閥體在工作過程中因閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線流動(dòng)，流動(dòng)阻力小，因此該零件所需滿足的強(qiáng)度、剛度和韌性要求不高。該零件的主要工作表面為兩側(cè)法蘭面、上（中）法蘭臺(tái)階孔φ110mm（H11）和閥座孔φ65 mm（H10），在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證，尤其是兩個(gè)密封面——上（中）法蘭臺(tái)階孔φ110mm（H11）和閥座孔φ65 mm（H10）。 2.5. 零件的主要技術(shù)要求 將閘閥閥體的全部技術(shù)要求列于表，閘閥閥體的技術(shù)要求： 加工表面 尺寸及偏差，mm 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra，μm 形位公差，mm 兩側(cè)法蘭端面距 250 IT12 6.3 上（中）法蘭臺(tái)階孔 Φ110 IT11 12.5 閥座孔 φ65 IT10 12.5 側(cè)法蘭孔 4-Φ18 IT12 12.5 上（中）法蘭孔 6-Φ16 IT12 12.5 其余加工表面 IT12 12.5 表1 閘閥閥體的技術(shù)要求 分析零件圖可知，兩側(cè)法蘭端面作為連接密封作用，故而粗糙度要求稍微高些（Ra6.3μm）；上（中）法蘭Φ110mm臺(tái)階孔要與閥蓋配合，采用基孔制H11；φ65mm閥座孔要與閥座配合，采用基孔制H10；側(cè)法蘭4-Φ18mm孔和上（中）法蘭6-Φ16孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該閥體零件除主要工作表面（兩側(cè)法蘭端面、上法蘭臺(tái)階孔、閥座孔）外，其余加工表面均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過車、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該閥體零件的工藝性好。 零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 3. 零件的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì) 3.1. 計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： N=Qm（1+a%）（1+b%） 式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年)； Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)、輛/年）； m——每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)、輛）； a%——備品率，一般取2%~4%； b%——廢品率，一般取0.3%~0.7%。 依設(shè)計(jì)題目知：Q=800臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得 N=800臺(tái)/年×1件/臺(tái)×（1+3%）×（1+0.5%）=828.12件/年 閥體的質(zhì)量估算約為7kg，查表知，該閥體屬輕型零件；由表可知，該閥體的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 3.2. 斜板閘閥的材料和毛坯制造方法 3.2.1. 確定毛坯與繪制毛坯簡(jiǎn)圖 1) 選擇毛坯 由于閘閥閥體工作過程中流體阻力小 , 密封面受介質(zhì)的沖刷和侵蝕小，且其外形復(fù)雜，毛坯選用鑄件。 考慮到閘閥在與閥座配合的內(nèi)螺紋處經(jīng)常出現(xiàn)氣孔，縮松等鑄造缺陷，零件在工作過程中也經(jīng)常承載交變載荷及沖擊性載荷，因此在實(shí)際生產(chǎn)中大多采用熔模鑄造方法制造毛坯，熔模鑄造比沙模鑄造具有更好的透氣性，并能消除縮松，氣孔等鑄造缺陷。 2) 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素： a. 公差等級(jí) 鑄件公差有16級(jí)，代號(hào)為CT1~CT16，常用的為CT4~CT13，該閥體零件毛坯采用熔模鑄造，查大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)表可得WCB鑄鋼采用此鑄造方法通常能達(dá)到的公差等級(jí)為CT4~CT9，取CT7，進(jìn)而根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸（略大于250mm）查鑄件尺寸公差表得相應(yīng)的鑄件尺寸公差為1.6mm。 b. 要求的機(jī)械加工余量 除非另有規(guī)定，要求的機(jī)械加工余量適用于整個(gè)毛坯鑄件。要求的機(jī)械加工余量等級(jí)有10級(jí)，稱之為A、B、C、D、E、F、G、H、J和K級(jí)，其中A、B級(jí)僅用于特殊場(chǎng)合。根據(jù)毛坯材料WCB鑄鋼和熔模鑄造方法查毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)表得要求的鑄件加工余量等級(jí)為E級(jí)，根據(jù)毛坯最大尺寸查要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）表得要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）為1.4mm。 c. 在圖樣上的標(biāo)注 a) 鑄造公差的標(biāo)注 用公差代號(hào)統(tǒng)一標(biāo)注為“一般公差GB/T 6414-CT7”。 b) 機(jī)械加工余量的標(biāo)注 應(yīng)在圖樣上標(biāo)出需機(jī)械加工的表面和要求的機(jī)械加工余量值，并在括號(hào)內(nèi)標(biāo)出要求的機(jī)械加工余量等級(jí)。要求的機(jī)械加工余量應(yīng)按下列方式標(biāo)注在圖樣上。 c) 用公差和要求的機(jī)械加工余量代號(hào)統(tǒng)一標(biāo)注 本閥體零件毛坯為輪廓最大尺寸在250~400mm范圍內(nèi)的鑄件，要求的機(jī)械加工余量等級(jí)為E，要求的機(jī)械加工余量值為1.4mm（同時(shí)鑄件的一般公差為GB/T 6414-CT7）為“GB/T 6414-CT7-RMA1.4(E)”，也可以在圖樣上直接標(biāo)注經(jīng)計(jì)算后得出的尺寸值。 3.2.2. 繪制閘閥閥體鑄造毛坯簡(jiǎn)圖 繪制毛坯簡(jiǎn)圖如圖所示。 圖3 閘閥閥體毛坯圖 機(jī)床設(shè)備及工藝設(shè)備的選用 4. 零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 零件的機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的中心問題。其內(nèi)容包括選擇定位基準(zhǔn)和工藝路線的擬定。 4.1. 定位基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；娴倪x擇正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 4.1.1. 精基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)該閥體零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇兩側(cè)法蘭端面和外圓作為精基準(zhǔn)加工上法蘭；選擇側(cè)法蘭面作為精基準(zhǔn)加工閥座孔φ65mm（H10）和法蘭孔4-φ18mm；以上法蘭面為精基準(zhǔn)加工法蘭孔6-φ16mm。 4.1.2. 粗基準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。本閥體零件以一側(cè)法蘭作為粗基準(zhǔn)，加工另一側(cè)法蘭，之后又可以這已加工的側(cè)法蘭作為精基準(zhǔn)加工原先作粗基準(zhǔn)的側(cè)法蘭。 圖4 斜板閘閥裝配圖 4.2. 表面加工方法的確定 閥體零件各表面加工方案： 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra，μm 加工方案 備注 兩側(cè)法蘭端面 IT12 6.3 粗車—精車 上（中）法蘭端面 IT12 12.5 粗車—精車 上（中）法蘭臺(tái)階孔 IT11 12.5 粗車—精車 閥座孔 IT10 12.5 粗車—精車 上（中）法蘭孔 IT12 12.5 鉆 側(cè)法蘭孔 IT12 12.5 鉆 表2 閥體零件加工方案 4.3. 加工階段的劃分 該閥體零件加工質(zhì)量要求較低，機(jī)械加工余量不大，大多粗加工一次即可達(dá)到要求，但由于習(xí)慣還是將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個(gè)階段。 在加工過程中，基本上粗加工完一個(gè)面隨后便進(jìn)行精加工。 4.4. 工序的集中與分散 該閥體零件選用工序分散原則安排加工工序。該閥體零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用普通機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)效率；而且運(yùn)用工序分散原則使工件在每道工序中的工步內(nèi)容減少，對(duì)工人技能要求降低，有利于降低勞動(dòng)成本。 4.5. 工序順序的安排 4.5.1. 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——兩側(cè)法蘭端面。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——兩側(cè)法蘭端面，后加工次要表面——上（中）法蘭面和閥座孔面。