锻钢固定球阀加工工艺及中体螺孔8M20的钻孔夹具设计机械.docx

摘 要

本次毕业设计，主要设计的是球阀的加工工艺及中体8-M20钻孔夹具设计，中体机械加工工艺的制订，确定了中体的毛坯结构、加工余量．还有刀具的选择，以及夹紧力的计算，主轴工序的基本时间，辅助时间和工作总时间。

关键词 工序，工艺，加工余量，夹紧力，夹具

ABSTRACT

The graduation design, the design is the main valve in the processing and China-8-M20 drilling fixture design, Bulk of the machining process design, which identified the body of rough structure allowance. There tool choice and the clamping force, the axis of the basic processes, supporting the total work time and time.
Keywords：Processes, technology, allowance, the clamping force, Fixture

目 录

摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪 言 1
第二章 球阀的装配工艺过程 2
2.1球阀的作用 2
2.1.1球阀的作用 2
2.1.2球阀的优点及特点 2
2.2球阀的装配工艺过程 3
第三章 球阀中体的加工工艺 6
3.1 球阀中体的工艺分析 6
3.1.1中体的作用 6
3.1.2 中体的工艺要求 6
3.2工艺规程设计 7
3.2.1 确定毛坯的设计毛坯形状、尺寸 7
3.2.2 确定定位基准 7
3.2.3制定中体的工艺路线 9
3.2.4 确定各工步的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 9
3.2.5加工方案 10
3.3 工艺路线的拟订 10
3.3.1 工序的安排 10
3.3.2 阶段的划分 11
3.4定切削用量及基本时间 12
第四章 夹具设计 21
4.1 研究原始资料 21
4.2 夹具设计 21
4.2.1 钻模设计 21
4.2.2钻模板 22
4.2.3 定位基准的选择 23
4.2.4切削力及夹紧力的计算 23
4.2.5定位误差分析 24
4.2.6 夹具设计及操作的简要说明 25
总 结 26
参 考 文 献 27

第一章 绪 言
机械制造工艺学科课程设计是在我们学完 大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我么四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性调练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后的工作打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。

第二章 球阀的装配工艺过程
2.1球阀的作用
2.1.1球阀的作用
题目所给定的是锻钢固定球阀的加工工艺及中体螺孔8-M20的钻孔夹具设计，球阀是在石油、天然气、煤炭和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中；在化工产品、医药和食品生产种；在水电、火电和核电的电力生产系统中；在城市和工业企业的给排水、供热、和供气系统中；在农田的排灌系统中；在冶金生产系统中得以广泛的应用，是一种与生产建设、国防建设和人民生活息息相关的重要机械产品。球阀在各类管路系统中用于截断或接通介质流，使介质按照预定的程序输送到各个指定点。
2.1.2球阀的优点及特点
1、手动部分可采用钢板压制的手柄或不锈钢铸造的手柄。手柄设有限位结构，在阀门开启、关闭的位置设定限位，当阀门使用在关键装置上时，限位块上设有锁孔可锁定开关位置避免误操作。手柄上有明显地开和关标识。
2、阀杆采用A182F（1Cr13）整体锻造并调制处理，硬度达到HB220～250。阀杆通过平键或花键或与手柄连接，通用性强，拆装方便。阀杆设有防结构。
3、阀门的填料选用、柔性石墨密封圈或四氟烯密封圈，使得阀杆在一定的润滑情况下实现可靠的密封。
4、根据需要，球阀可设计成防静电结构，在球体与阀杆、阀杆与阀体之间设置导电弹簧，避免静电打火点燃易燃物质，确保系统安全。
5、密封副形式多样。根据不同工况可选用软密封、硬密封、防火阀座等结构；DN150以下为浮球形式，DN200以下为固定球形式。
6、球阀阀座处可设置辅助密封结构，在阀座和阀杆部位加装注脂阀，紧急情况下可暂时密封，并可根据需要加长阀杆以适宜埋地铺设的场所。

2.2球阀的装配工艺过程

图2-1固定球阀装配图

表2-1 固定球阀各部件名称
序号
代号
规格
名称
材料
数量
重量（Kg）
备注
单件
总件
1
MX-1

中体
碳素钢
1

2
MX-2

左右体
碳素钢
2

3
GB/T1235-1976
φ330×φ315×4.5
中法兰垫片
304SS石墨缠绕垫
2

4
GB/T1235-1976
φ240×5.7
O型密封圈
氟橡胶
2

5
GB/T1235-1976
φ240×1.9
O型密封圈
氟橡胶
2

6
MX-3

阀座支撑圈
A105
2

镀锌
7
MX-4

球体
碳素钢
1

镀硬铬
8

R1/4
注脂阀
组件
3

9

φ11×22
螺旋弹簧
60Si2Mn
32

10
MX-5

阀座
RPTFE
2

11
GB/T1235-1976
φ315×5.7
O型密封圈
氟橡胶
2

12

φ75×φ70×20
滑动轴承
SF-1型三层复合材料
1

13
GB/T1235-1976
φ80×5.7
O型密封圈
氟橡胶
1

14
GB/T1235-1976
φ95×φ80×3.5
底盖垫片
304SS石墨缠绕垫
1

15
GB/T6170-1986
M10
螺母
45
8

发黑
16
GB/T898-1988
M10×52
双头螺柱
35CrMoA
8

发黑
17
MX-6

底盖
G25
1

18

1``
排污螺塞
G25
1

19

φ6
防静电弹簧

2

20

Sφ6
钢珠

2

21
GB/T6170-1986
M20
螺母
45
8

发黑
22
GB/T898-1988
M20×70
双头螺柱
35CrMoA
8

发黑
23
GB/T1235-1976
φ80×5.7
O型密封圈
氟橡胶
1

24
GB/T70.1-2000
M12×86
圆柱头内六角螺钉
45
8

发黑
25

φ70×φ60×5
填料
RPTFE
2

26
MX-7

上阀杆
低温碳素钢
1

27
GB/T1235-1976
φ70×5.7
O型密封圈
氟橡胶
2

28
MX-8

前盖
G25
1

29
MX-9

填料压盖
G25
1

30
GB/T1235-1976
φ93×φ83×3.2
前盖垫片
304SS石墨缠绕垫
1

31

φ85×φ80×23
滑动轴承
SF-1型三层复合材料
1

(1). 准备工作
1) 熟悉图纸，技术要求，了解各零部件的相互关系，作用及调试要求。
2) 安排落实，检查各项技术准备工作是否到位。
3) 清理装配场地，保持清洁。

4) 准备好所需工具，夹，量，刀具，辅助材料。
5) 领齐各零件，检查配合部位尺寸。
6) 清理各件是否有锈蚀，磕碰，划伤。
7) 修毛刺，倒角，清洗，吹干，上油。
(2) 装配
1) 将中法兰螺栓，底，压盖螺栓装入中体，联接左右体一件后竖放，装入阀座组合件(阀座支撑圈)，弹簧，O型圈。
2) 将球体装入阀体联接件，顺次将上阀杆，滑动轴承，压盖及O型圈装入。
3) 将阀座组件，弹簧，O型圈装入另一左右体，与中体组合。
4) 顺次装入下阀杆，止推轴承，调整垫片，底盖，调整球体中心高度。
5) 扳动阀杆，转动球体(至少三次)，检查有无卡阻现象。
6) 装驱动装置，调整开，关位置。
7) 装排污塞，注脂阀。
(3) 按KTZ/J0301-2001<通用阀门 压力试验>
(4) 内腔清理
1) 试压合格后，半开，通道竖立(5分钟以上)，再平放，吹干净内腔。
2) 平放，全开，用棉擦净流量孔后，涂油。
(5) 打钢印，订铭牌
按图纸要求打钢印，订铭牌。
(6) 表面处理
1) 表面除锈，去油污，杂质，清洁干净
2) 非加工面分别喷涂底漆，面漆
3) 加工面漆上防锈漆。
(7) 包装入库
球阀全开，密封两法兰，按要求包装，附上使用说明书及相关资料，总检入库。

第三章 球阀中体的加工工艺
3.1 球阀中体的工艺分析
3.1.1中体的作用
中体是锻钢固定球阀的核心部件，它是连接螺栓、底盖、压盖、左右体、阀座组合件、弹簧和O型圈等的中间部件
3.1.2 中体的工艺要求
一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。

3.2工艺规程设计
3.2.1 确定毛坯的设计毛坯形状、尺寸
还应考虑到：
①、各加工面的几何形状应尽量简单。
②、工艺基准以设计基准相一致。
③、便于装夹、加工和检查。

④、结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
零件材料为ZJ。选用砂型铸件。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类
形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
3.2.2 确定定位基准
Ⅰ粗基准的选择
选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。
粗基准选择应当满足以下要求
⑴．粗基准的选择应以不加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。
⑵．选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。
⑶．应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。
⑷．应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。
⑸．粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。
Ⅱ 精基准选择的原则
⑴．基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。
⑵．基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。
⑶．互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。
⑷．自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。
此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。
Ⅲ 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素
⑴．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。
⑵．根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。
选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。
3.2.3制定中体的工艺路线
1. 甲头装夹，校正，粗车乙头端面，内孔，外圆各节。
2. 乙头装夹，粗、精车甲头端面、内孔、各节。
3. 甲头装夹，校正，精车乙头端面，内孔，外圆各节。
4. 划十字加工及排污螺塞孔线。
5. 工装定位;镗上下阀杆孔，端面各节，钻排污螺孔，攻丝。
6. 钻模定位(或划线)，钻法兰孔攻丝。
7. 钻模定位(或划线)，钻丙头孔，配钻销孔。
8. 钻模定位(或划线)，钻丁头孔。
9. 丙，丁头螺孔攻丝。
10. 修除毛刺。
11. 清洗。
3.2.4 确定各工步的加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸
1. 确定各工步的加工余量、工序尺寸
① 外圆表面 总余量2Z=12mm
粗车余量 Z=5.6mm 精车余量 Z=0.6mm
② 车端面乙 总余量 Z=8mm
粗车余量 Z=7mm 精车余量 Z=1.0mm
③ 车端面甲，总余量 Z=6mm 粗车余量 Z=5mm
④ 车内孔节圆φ330，总余量 2Z=6mm
粗车余量 2Z=5mm 精车余量2Z=1mm 镗内孔φ323，余量2Z=11mm
2. 毛坯确定
根据上面确定的参数，绘制毛坯图，毛坯图如图3-1所示。

图3-1 毛坯图3.2.5加工方案
一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计X6232C齿轮的加工工艺来说，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。
3.3 工艺路线的拟订
3.3.1 工序的安排
确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
⑴．工序分散原则
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
⑵．工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。
⑴．工序集中的特点
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
⑵．工序分散的特点
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。

由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。

3.3.2 阶段的划分
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
⑴．粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。
粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵．半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶．精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求。另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工阶段
对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5~IT6，表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。
此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。
3.4定切削用量及基本时间
Ⅰ．甲头装甲，校正，粗车乙头端面，内孔，外圆各节
加工时用CA6140车床
1．试决定加工φ398外圆的刀具及车削用量
由于加工余量较大(12mm不要求加工表面粗糙度，均采用两次走刀完成加工。余量分配:粗加工余量定为10mm，半精加工余量定为2mm。
(1) 选刀具
根据表8.2-59选用刀杆尺寸H×B=25×16mm，选用硬质合金刀片，根据表8.2-59，刀片厚度为4.8mm由于粗加工余量大，故选用刀片牌号为YT5。
车刀几何形状可根据表8.2-60~表8.2-66选择，选用断槽带倒菱型前刀面，

（2）选用粗车车削余量，按以下顺序进行：
1）确定车削深度；粗加工取5mm
2）确定进给量：根据表8.4-1在H×B=25×16mm工件直径≤100mm，切削深度3~5mm时取f=0.5~0.7mm/r。
因本工序非强力重负荷、切削，故对刀片的强度刀杆强度和机床进行效验。
3）确定车刀磨钝标准及耐用度，根据表8.4-7，车刀、后刀面最大磨损限度取为1mm，刀具耐用度取T=60mm。
4）确定车削速度v，车削力F及车削功率，可根据表8.4-24中利用插入法查出所需数据，即：

因为本次加工条件与表8.4-24不完全相同，故需对所查出的数据进行修正，各修正系数如下：（表8.4-12（2））

（表8.4-12（4））其余修正系数均为1.0故有：

根据CA6140机床说明书，取：
n=320r/min f=0.51mm/r
这时 V=380m/min，
5）效验机床功率：CA6140机床的主电机功率：7.5Kw，取机床效率η=0.8，则机床有效功率为：

因故上述车削用量可用，即：

6）求三个切削分力，和已由前面算出，也可根据表8.4-19查出。
和可由表8.4-20和表8.4-21查出：

和的修正系数按表8.4-12查出：

7）切削工时，按《机械加工工艺手册》表6.2-1：

2．粗车乙头端面
端面余量Z=8mm，选用刀具和粗车外圆是一样这样不用换刀；可以节约时间
1） 被吃刀量 走刀次数i=2
2） 进给量f：f=0.5r/min
3） 取切削速度为n=320r/min，故有切削速度

切削工时，按《机械加工工艺手册》表6.2-1

3．粗车内节圆φ315
选用装WN型刀片的90°便头车刀（GB534332-85）
粗车Z=5mm，同粗车外圆有：=5mm ，f=0.5mm/r，n=320r/min

Z=7.5
粗车
Z=5mm，
f=051，n=320r/min
T=
精车
Z=2.5mm，
f=0.3，n=320r/min
T=
掉头粗、精车甲头端面外圆、各节圆
1．粗车φ398外圆是同上第一步，
2．精车φ398外圆选用顺序同粗车外圆φ398
1）确定车削深度：=1mm
2）确定进给量：根据表8.4-2， f=0.3~0.35mm/r。根据CA6140机床说明书，取： f=0.3mm/r
3）确定车削速度v，车削用力F和车削功率，从表8.4-24查出：

按机床说明书取n=710r/min，则车削转速为：

3．粗车内节圆同上
4．精车内节圆
Ⅱ．掉头粗、精车甲头端面外圆、各节圆
1．粗车φ398外圆是同上第一步，
2．精车φ398外圆选用顺序同粗车外圆φ398
1）确定车削深度： =1mm
2）确定进给量：根据表8.4-2， f=0.3~0.35mm/r。根据CA6140机床说明书，取： f=0.3mm/r
3）确定车削速度v，车削用力F和车削功率，从表8.4-24查出：

按机床说明书取n=710r/min，则车削转速为：

3．粗车内节圆同上
4．精车内节圆
Ⅲ．掉头精车乙头φ398外圆，端面及个节圆
同上二
Ⅳ. 镗削:镗上下阀杆孔，端面，内孔，外圆各节
1.刀具的选择:
因为是镗上下 同一轴线的阀体孔，可用组合镗刀一次性镗销削完，在一根
镗杆上面安装两把镗刀进行镗削:选用单刃镗刀:查<工艺手册>表11.2-2的规格为B×H×L=10×10×50mm。的硬度合金镗刀。镗杆用专用镗杆。粗镗时加工余量单边确定为5mm。可一次性粗镗完，所以 =5mm。
2.镗削用量的确定:由<工艺手册>表11.4-1卧式镗床的粗镗，切削用量为v=35～60m/min，f=0.3～0.8mm/r，而实际选v=45m/min，f=0.6mm/r。
由公式得，

由<机械加工工艺实用手册>得用7611卧式镗床的转速n=190r/min
3. 镗削时间的确定:由镗削时间计算公式
，
得l=37.5，l1+l2查表得54
所以

⑴ 半精镗上下阀杆孔
1.刀具的选择:同上一页的刀具选择一致
半精镗的镗削余量被确定为0.8mm，故可一次性走刀内完成
2.镗削用量的选择:由<机械加工工艺实用手册>表11.4-1得半精镗v=50～80m/min，f=0.2～0.8mm/r，而实际的可取v=5m/min，f=0.5mm/r
由公式得，

3. 镗削时间的确定:由镗削公式得，
所以
⑵ 精镗上下阀杆孔
1.刀具的选择: 同上一页的刀具选择一致，镗的镗削余量被确定为0.2mm，故可一次精镗完成
2. 镗削用量的选择:：由《机械加工工艺实用手册》表11.4-1得精镗
v=20～40m/min，f=1.0～4.0mm/r，而实际的可取v=30m/min，f=2.0mm/r
由公式得，

3. 镗削时间的确定:由镗削公式得，
所以

Ⅴ. 钻8-M20的法兰孔的孔￠17.5
1.刀具的选择:选用P17.5mm标准硬质合金钻头，并磨出双锥和修磨梗刃。修磨后的钻头几何参数按表10.2-19及表10.2-14取为:

2.钻削用量
(1).确定进给量f:根据表10.4-1可查出f=0.26～0.32而且此孔钻后用丝锥攻螺纹，故f=(0.26～0.32)×0.5=0.13～0.16mm/r，按Z535取f=0.15mm/r
根据表10.4-4，钻头强度所允许的进给量> 0.55mm/r
根据表10.4-5，由于机床进给机构允许的轴向力=15690
从Z535机床说明书查出允许的进给量>1.8mm/r
由于所选择的进给量f远小于、，
(2).确定切削速度v，轴向力F，扭矩M及切削功率Pm;用不同刀具材料进行钻的v，F，M，均可直接按表10.4-22和10.4-24，利用插入法查出，即
f=0.12～0.2，V=27～35m/min，取V=30m/min， =1.5kw
由于实际加工条件与上表面所给条件不完全相同而尚需进行修正，切削速度的修正系数可由表10.4-10查出

按Z535机床说明书取n=330r/min

这时实际切削速度V为

(3).校验机床功率:切削功率为

机床有效功率为

故选择的钻削用量可用。
Ⅵ 钻模定位（或划线），钻丙头孔，配钻销孔。
步骤同上，
1）选用高速钢D8.5锥柄麻花钻（GB1439-85），在组合机床上一次将8孔加工成型；
2）选用切削用量f=0.1，
3）切削工时T

Ⅶ 钻模定位（或划线），钻丁头孔
同Ⅵ：1）选用高速钢D8.5锥柄麻花钻（GB1439-85），在组合机床上一次将8孔加工成型；
2）选用切削用量f=0.1，
3）切削工时T

Ⅷ 丙、丁头螺孔攻丝
丙、丁头螺孔攻丝均用手动攻丝。
Ⅸ 修除毛刺
Ⅹ 清洗

第四章 夹具设计
4.1 研究原始资料
4.2 夹具设计
4.2.1 钻模设计
4.2.2钻模板
4.2.3 定位基准的选择
4.2.4切削力及夹紧力的计算
由于采用组合机床一次性加工故切削力的计算采用以下公式（《组合机床简明设计手册》表6-20）（刀具材料：高速钢 ）：
式（4-1）
式中： D-----钻头直径，单位（mm）；
4.2.5定位误差分析
从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
4.2.6 夹具设计及操作的简要说明
如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（压板夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。
此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。

总 结

毕业设计是我们大学生活中重要的一个环节，是我们再一次提高自己所必须经过的环节，这对我们的以后走向社会有很大帮助，是我们综合应用本专业知识的一个过程，是能力的一次测试。对知识的掌握程度，机械制图的能力，利用Auto CAD作图的能力，利用资料进行检索都是很好的锻炼和检验。
这次我的题目，使我对球阀的许多方面有了认识，通过查阅资料，网上搜索，对球阀的加工过程，装配过程工艺，以及许多零件的生产工序、工艺有了更多的认识和掌握，通过举一反三，可以想象很多有用的东西。如：工艺的计算就是对设计的过程熟悉的锻炼；还有作图的很多细节做了考验，画一个图，其中细节有很多画法，哪种是最标准的，哪种是最便捷的；还有很多工序不只有一种，哪种是最合理，误差最小的，哪种是最快的等等。这都是我们专业必须具备的素质和能力。
球阀的加工工艺过程，以及中体零件的加工工艺、夹具设计都是我本次设计的重点，在学习和设计中我做了很多工作，对本专业知识进行了很好的熟悉和贯穿。虽然，在这个过程中我还是有一定的不足之处，但是我相信它会对我以后的发展奠定一定的基础，在以后的工作中不断地完善自己，在本行业做出一些成绩来
通过这次设计，充实提高自己，进一步拓宽专业知识面。通过课程设计使学生掌握化工设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料，选用公式和数据，用简洁文字、图表表达设计结果及制图等能力方面得到一次基本训练。在设计过程中还培养了树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。

参 考 文 献

[1]吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册[M]. 北京：高等教育出版社，2004.4
[2]李益民. 机械制造工艺设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1994.7
[3]孟少农. 机械加工工艺手册第1卷[M]. 北京：机械工业出版社，1991.9
[4]黄如林. 切削加工简明实用手册[M]. 北京：化学工业出版社，2004.7
[5]四川省机械工业局. 复杂刀具设计手册[M]. 北京：机械工业出版社，1979.9
[6]李洪. 机械加工工艺手册[M]. 北京：北京出版社，1990.12
[7]艾兴,肖诗纲. 切削用量简明手册第3版[M]. 北京：机械工业出版社，1993
[8] 东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学. 机床夹具设计手册第二版[M]..上海:上海科学技术出版社，1994.4
[9]东北工学院机械设计机械制图教研室. 机械零件设计手册[M]. 北京:冶金工业出版社，1974.4
[10]邱宣怀. 机械设计第四版[M]. 北京：高等教育出版社，1997.4
[11]赵家齐. 机械制造工艺学课程设计指导书[M]. 北京：机械工业出版社，1987.11
[12]张捷. 机械制造技术基础[M]. 成都：西南交通大学出版社，2006.2
[13]梁德本,叶玉驹. 机械制图手册[M]. 北京：机械工业出版社，1997.6
[14]肖续德,陈宁平. 机床夹具设计[M]. 北京：机械工业出版社，1998.5
[15]孙光华. 工装设计[M]. 北京：机械工业出版社，1998.5

[16]任福君. 简明机械制造工艺手册[M]. 北京：中国标准出版社，1995.1

致 谢

首先，我要感谢我的毕业设计指导老师----张老师。在毕业设计中，他给予了我学术和指导性的意见。我万分的感谢他给我的宝贵的指导意见和鼓励。
同时，我深深感谢各位老师。在你们的课堂上，我受益匪浅，得到了不少对我论文有帮助的知识和想法。以及在这四年里给我指导和教育，在这里我说声：“谢谢您！”
我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，给我很大的鼓舞和信心，使我能全身心地投入到学习中。
我再次感谢理工学院的所有师长们还有所有的同学们给我的帮助和友爱，是你们给我一个成长的优越环境，孔子曰：三人行，必有我师焉。感谢你们在学习和生活上教会了我很多。这些都是我以后走向社会所必须要具备的素质，没有你们的帮助，就没有我的今天，我一定做一个将来对社会有巨大贡献的人。