阀的工艺设计方案.doc

工程训练综合能力竞赛工艺设计方案
工艺设计方案
一． 阀体的加工工艺设计
1. 阀体工艺方案设计

阀体设计图
阀体表面由圆柱面﹑槽﹑圆弧等构成，是回转体结构，形状较为复杂，可以用普通车床或者数控车床进行加工；内部主要由孔构成，深孔可以用车床加工，异型孔形状较为复杂，配合面尺寸精度要求较高，可以选用数控铣床进行加工。
2. 阀体工艺路线设计
阀体总的加工路线是先进行车削加工，再进行铣削加工。
车削加工工艺路线如下：
车削加工工艺路线表
工序号
夹具名称
使用设备
车间
001
三爪卡盘
普通车床
加工车间
工步
工步内容
刀具号
刀具
主轴转速/（r/min）
进给速度/（mm/r）
背吃刀量/（mm）
备注
1
粗车端面
T01
端面车刀
360
0.19
1

2
精车端面
T01
端面车刀
530
0.1
0.5

3
钻中心孔
T02
中心钻
248

4
钻φ20*4孔
T03
φ20麻花钻
248

5
钻φ5*4孔
T04
φ5麻花钻
360
0.19
5

6
钻φ30孔
T05
φ30麻花钻
248

7
倒角
T01
端面车刀
530

8
粗车端面
T01
端面车刀
360
0.19
1
工件调头装夹
9
精车端面
T01
端面车刀
530
0.1
0.5

10
粗镗孔
T05
镗刀
360
0.19
5

11
半精镗孔
T05
镗刀
360
0.19
1

12
精镗孔
T05
镗刀
530
0.1
0.5

13
粗车外圆
T06
外圆车刀
360
0.19
0.4

14
精车外圆
T06
外圆车刀
530
0.1
0.1

15
倒角
T01
端面车刀
530

铣削加工工艺路线如下：
铣削加工工艺路线表
工序号
夹具名称
使用设备
车间
002
三爪卡盘
FANUC数控铣床
加工车间
工步
工步内容
刀具号
刀具
主轴转速/（r/min）
进给速度/（mm/min）
背吃刀量/（mm）
备注
1
粗铣轮廓
T01
φ12立铣刀
800
30
6

2
精铣轮廓
T01
φ12立铣刀
1200
30
0.2

3. 阀体加工程序设计
用Master CAM软件进行阀体的造型，构造出阀体的几何形状，利用软件的功能定义刀路并生成NC程序。

二.阀芯的加工工艺设计
1. 阀芯工艺方案设计

阀芯设计图
阀芯上部是一个圆柱体，下部是设计的异型结构。上部的圆柱凸台有垂直度要求，下部的异型结构有配合精度要求。制作过程中可以采用先用车床加工圆柱凸台结构，再铣削下部异型面。
2. 阀芯工艺路线设计
阀体总的加工路线是先进行车削加工，再进行铣削加工。
车削加工工艺路线如下：

车削加工工艺路线表
工序号
夹具名称
使用设备
车间
003
三爪卡盘
普通车床
加工车间
工步
工步内容
刀具号
刀具
主轴转速/（r/min）
进给速度/（mm/r）
背吃刀量（mm）
备注
1
粗车外圆
T01
外圆车刀
360
0.19
5

2
半精车外圆
T01
外圆车刀
360
0.19
1

3
精车外圆
T01
外圆车刀
530
0.1
0.5

4
倒角
T02
端面车刀
530

5
钻中心孔
T03
中心钻
248

6
钻孔
T04
φ4.2麻花钻
248

7
攻丝
T05
φ5丝锥

8
切断
T06
切断刀
248

9
粗车端面
T02
端面车刀
360
0.19
1
工件调头装夹
10
精车端面
T02
端面车刀
530
0.1
0.5

11
倒角
T02
端面车刀
530

铣削加工工艺路线如下：
铣削加工工艺路线表
工序号
夹具名称
使用设备
车间
004
三爪卡盘
FANUC数控铣床
加工车间
工步
工步内容
刀具号
刀具
主轴转速（r/min）
进给速度/（mm/min）
背吃刀量
（mm）
备注
1
粗铣轮廓
T01
φ12立铣刀
800
30
7

2
精铣轮廓
T01
φ12立铣刀
1200
30
0.2

3
3×60°倒角
T02
φ10中心钻
1200
30
1.7

3. 阀体加工程序设计
如下图所示：首先根据已经确定的零件编程零点计算外廓上各圆心及圆的交点的坐标值。计算结果如下：

名称
代号
X
Y
名称
代号
X
Y
圆
心
01
18
.0
圆
心
05
-18
0
02
6.95
6.95
06
-6.95
-6.95
03
0
18
07
0
-18
04
-6.95
6.95
08
6.95
-6.95
名称
名称
代号
X
Y
名称
代号
X
Y

圆弧交点
A
15.84
1.25

圆弧交点
E
-15.84
-1.25
B
1.25
15.84
F
-1.25
-15.84
C
-1.25
15.84
G
1.25
-15.84
D
-15.84
1.25
H
15.84
-1.25
根据本机床操作要求加工前将X，Y，Z三轴及机械手回一次零点。回机械零点后，假设工件的编程零点相对机械零点的值分别为X-200，Y-125，Z-85.
利用上述提供的条件，编制程序如下：
N005 G92 X-200 Y-125 Z-85
N0010 M06 T4.4
N0015 S500 F120 M03
N0020 P1=-5
N0025 G23 N02
N0030 G00 G42 X23 Y-5
N0035 G01 ZP1
N0040 G01 X20 Y0
N0045 G02 X15.84 Y1.25 I-1.35 J0
N0050 G03 X1.25 Y15.84 I-9.25 J5.34
N0055 G02 X-1.25 Y15.84 I-1.25 J2.16
N0060 G03 X-15.84 Y1.25 I-5.34 J-9.25
N0065 G02 X-15.84 Y-1.25 I-2.16 J-1.25
N0070 G03 X-1.25 Y-15.84 I9.25 J-5.34
N0075 G02 X1.25 Y-15.84 I1.25 J2.16
N0080 G03 X15.84 Y-1.25 I5.34 J9.25
N0085 G02 X15.84 Y0 I-0.92 J0.25
N0090 G01 Y5
N0095 G00 Z5
N0100 G40 G00 X0 Y0
N0105 G24
N0110 P1=-10.5
N0115 G21 N02.1
N0120 M06 T5.5
N0125 G43 S800 F80 M03
N0130 P1=-10.5
N0135 G21 N02.1
N0140 G00 G44 Z80
N0145 M05 M30

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