球阀壳体的加工工艺分析
【摘要】本次毕业综合实践论文所研究的球阀壳体，主要用于流体的调节与控制，也可用在截断或接通管路中的介质。本文的具体内容包含了数控加工的主要内容，如：图纸分析、加工工艺的设计与制定、车床选择、刀具选择、最终成品的检测等。在本次毕业设计中，我收获很多，在离开校园之前对三年所学知识做了一次系统的回顾，在此期间，我深知在学校所学不过是我们行业的基本知识，在此次毕业设计中，我就感到机械行业一定要理论与实践相结合才能有所收获，一定要将理论用于实践，用实践来检验理论，才能有所突破。
目录
引言 1
一、球阀壳体的图纸分析 2
二、拟定加工过程 3
三、加工设备介绍 4
四、数控加工工艺的设计与制定 7
（一）确定装夹方案 7
（二）确定加工刀具 8
（三）影响刀具进给路线因素分析 8
（四）加工工艺卡 9
五、编程 11
六、零件的实际加工及检验 12
（一）零件的实际装夹 12
（二）产品的检验分析 12
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
本次主要研究球阀壳体的加工工艺，球阀主要用于流体的调节与控制，截断或接通管路中的介质，球阀拥有结构紧凑，密封性好，结构简单，维修也比较方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀的优点。
本次研究主要从图纸分析、机床选用、刀具，量具的选择和加工几个方面入手分析球阀壳体的加工工艺。
本课题来源于苏州澎瀚机械有限公司，对公司生产的球阀壳体加工工艺的研究，来讨论零件的数控工艺的制定，零件的生产过程等重要环节以及最后产品的检验和最后成型的好坏判断等一系列细致的分析。
一、球阀壳体的图纸分析
图 11 球阀壳体零件图
1．结构分析
如图11所示是球阀壳体的零件图，零件总体结构属于回转体零件，零件外部有台阶圆，锥形螺纹、倒角，内部有同轴的六角型腔，有三个直径不等的孔需要加工。图纸详细地表达了球阀壳体的尺寸要求和表面光洁度要求等。主要加工内容有：1 外部：1.5*
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
45°的倒角，直径9.8，长5.5的外圆，直径9.3，长2.3的外圆 ，1/418NPT的锥螺纹 该处标注为美国标准，表示：60°密封管螺纹，锥角为1：16，18牙/英寸，其螺距为1.411，牙型高1.129，基面上：大端处大径 13.616、中径 12.487 小径11.358。 2内部：直径8，长11.3的内圆，直径3，长2.9的内圆，深4.6，宽6.35的内六角腔及一个60°的倒角。
2．材料分析
所选用的毛坯材料是F316，F316是美国标准中制造阀门的材料编号，F316为锻件材料，316总的性能优于310和304不锈钢，在高温条件下，硫酸浓度低于15%或高于85%时，316不锈钢具有广泛的用处。由于添加Mo的缘故，耐大气腐蚀性和高温强度有极大提高，可在苛刻条件下使用。由于零件的圆形外观且主要加工内容几乎为圆，所以选用圆柱形锻件，这样比较方便加工。加工时由于批量生产的缘故，选用的毛坯为长1000mm,直径为20mm的棒料。
二、拟定加工过程
加工工艺方案的确定依循以下原则：1、先粗后精原则；2、先近后远原则；3、先外后内原则；4走刀路线最短等。
从图纸可以看出，该球阀壳体外形是回转体，有外圆，锥螺纹，倒角，内圆，内六角这几个加工要素。主要加工内容有：1 外部：1.5*45°的倒角，直径9.8，长5.5的外圆，直径9.3，长2.3的外圆 ，1/418NPT的锥螺纹 该处标注为美国标准，表示：60°密封管螺纹，锥角1：16，18牙/英寸，其螺距为1.411，牙型高1.129，基面上：大端处大径 13.616、中径 12.487 小径11.358。 2内部：直径8，长11.3的内圆，直径3，长2.9的内圆，深4.6，宽6.35的内六角腔及一个60°的倒角。
外圆和锥螺纹在数控车床上完成，且需要分两次加工，第一次加工两个台阶外圆，倒角及锥螺纹的外圆，第二次掉头装夹，仅需加工1.5*45°倒角。内孔Ф3尺寸较小，所以在加工中心上完成。内六角型腔不是圆弧面，且是盲孔，不能在加工中心上完成。电火花成型加工便于加工机械加工方法很难加工或是无法加工的金属材料和复杂形状的零件或部分，且电火花成型加工不受材料硬度和热处理状况影响，能保证精度。用电火花加工内六角型腔。
球阀壳体的加工，根据图纸要求以及机床使用，可将其分为三大部分。
1.第一部分：数控车床
(1)对刀，车端面
(2)粗车直径9.3，长2.3的圆；
(3)粗车直径9.8，长5.5的圆；
(4)粗倒角；
(5)粗车锥螺纹外形圆锥；
(6)精车直径9.3，长2.3的圆；
（7）精车直径9.8，长5.5的圆；
（8）精车倒角；
（9）车锥螺纹；
（10）切断；
（11）掉头装夹，车断面，保证总长；
（12）粗车1.5*45°倒角；
（13）精车1.5*45°倒角。
2.第二部分：加工中心
(1)对刀；
(2)加工直径8的圆；
(3)掉头装夹，对刀；
(4)铣出直径6，深4.5的孔，方便电极材料进入，切削液流通；
（5）铣直径3的通孔。
（6）铣60°倒角
3.第三部分：电火花加工
用内六角电极加工型腔。
三、加工设备介绍
1.明确加工使用设备
根据零件图以及毛坯的实际情况，最终选择FANUC加工中心和马扎克数控车床。FANUC加工中心具有易学、易用、易维护的优点，而采用的马扎克数控车床，Mazatrol Fusion 640数控系统在世界上首次使用了CNC和PC融合技术，实现了数控系统的网络化、智能化功能。数控系统接入因特网。该零件采用这两类加工设备可明显降低加工成本，缩短加工时间，提高加工质量。
2.设备性能介绍
（1）数控车床见图31，主要技术参数见表31。
表31 数控车床主要技术参数
机床品牌
小巨人
机床类型
数控车床
机床型号
QSM250
数控系统
目录
引言 1
一、球阀壳体的图纸分析 2
二、拟定加工过程 3
三、加工设备介绍 4
四、数控加工工艺的设计与制定 7
（一）确定装夹方案 7
（二）确定加工刀具 8
（三）影响刀具进给路线因素分析 8
（四）加工工艺卡 9
五、编程 11
六、零件的实际加工及检验 12
（一）零件的实际装夹 12
（二）产品的检验分析 12
总结 13
参考文献 14
谢辞 15
引言
本次主要研究球阀壳体的加工工艺，球阀主要用于流体的调节与控制，截断或接通管路中的介质，球阀拥有结构紧凑，密封性好，结构简单，维修也比较方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀的优点。
本次研究主要从图纸分析、机床选用、刀具，量具的选择和加工几个方面入手分析球阀壳体的加工工艺。
本课题来源于苏州澎瀚机械有限公司，对公司生产的球阀壳体加工工艺的研究，来讨论零件的数控工艺的制定，零件的生产过程等重要环节以及最后产品的检验和最后成型的好坏判断等一系列细致的分析。
一、球阀壳体的图纸分析
图 11 球阀壳体零件图
1．结构分析
如图11所示是球阀壳体的零件图，零件总体结构属于回转体零件，零件外部有台阶圆，锥形螺纹、倒角，内部有同轴的六角型腔，有三个直径不等的孔需要加工。图纸详细地表达了球阀壳体的尺寸要求和表面光洁度要求等。主要加工内容有：1 外部：1.5*
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
45°的倒角，直径9.8，长5.5的外圆，直径9.3，长2.3的外圆 ，1/418NPT的锥螺纹 该处标注为美国标准，表示：60°密封管螺纹，锥角为1：16，18牙/英寸，其螺距为1.411，牙型高1.129，基面上：大端处大径 13.616、中径 12.487 小径11.358。 2内部：直径8，长11.3的内圆，直径3，长2.9的内圆，深4.6，宽6.35的内六角腔及一个60°的倒角。
2．材料分析
所选用的毛坯材料是F316，F316是美国标准中制造阀门的材料编号，F316为锻件材料，316总的性能优于310和304不锈钢，在高温条件下，硫酸浓度低于15%或高于85%时，316不锈钢具有广泛的用处。由于添加Mo的缘故，耐大气腐蚀性和高温强度有极大提高，可在苛刻条件下使用。由于零件的圆形外观且主要加工内容几乎为圆，所以选用圆柱形锻件，这样比较方便加工。加工时由于批量生产的缘故，选用的毛坯为长1000mm,直径为20mm的棒料。
二、拟定加工过程
加工工艺方案的确定依循以下原则：1、先粗后精原则；2、先近后远原则；3、先外后内原则；4走刀路线最短等。
从图纸可以看出，该球阀壳体外形是回转体，有外圆，锥螺纹，倒角，内圆，内六角这几个加工要素。主要加工内容有：1 外部：1.5*45°的倒角，直径9.8，长5.5的外圆，直径9.3，长2.3的外圆 ，1/418NPT的锥螺纹 该处标注为美国标准，表示：60°密封管螺纹，锥角1：16，18牙/英寸，其螺距为1.411，牙型高1.129，基面上：大端处大径 13.616、中径 12.487 小径11.358。 2内部：直径8，长11.3的内圆，直径3，长2.9的内圆，深4.6，宽6.35的内六角腔及一个60°的倒角。
外圆和锥螺纹在数控车床上完成，且需要分两次加工，第一次加工两个台阶外圆，倒角及锥螺纹的外圆，第二次掉头装夹，仅需加工1.5*45°倒角。内孔Ф3尺寸较小，所以在加工中心上完成。内六角型腔不是圆弧面，且是盲孔，不能在加工中心上完成。电火花成型加工便于加工机械加工方法很难加工或是无法加工的金属材料和复杂形状的零件或部分，且电火花成型加工不受材料硬度和热处理状况影响，能保证精度。用电火花加工内六角型腔。
球阀壳体的加工，根据图纸要求以及机床使用，可将其分为三大部分。
1.第一部分：数控车床
(1)对刀，车端面
(2)粗车直径9.3，长2.3的圆；
(3)粗车直径9.8，长5.5的圆；
(4)粗倒角；
(5)粗车锥螺纹外形圆锥；
(6)精车直径9.3，长2.3的圆；
（7）精车直径9.8，长5.5的圆；
（8）精车倒角；
（9）车锥螺纹；
（10）切断；
（11）掉头装夹，车断面，保证总长；
（12）粗车1.5*45°倒角；
（13）精车1.5*45°倒角。
2.第二部分：加工中心
(1)对刀；
(2)加工直径8的圆；
(3)掉头装夹，对刀；
(4)铣出直径6，深4.5的孔，方便电极材料进入，切削液流通；
（5）铣直径3的通孔。
（6）铣60°倒角
3.第三部分：电火花加工
用内六角电极加工型腔。
三、加工设备介绍
1.明确加工使用设备
根据零件图以及毛坯的实际情况，最终选择FANUC加工中心和马扎克数控车床。FANUC加工中心具有易学、易用、易维护的优点，而采用的马扎克数控车床，Mazatrol Fusion 640数控系统在世界上首次使用了CNC和PC融合技术，实现了数控系统的网络化、智能化功能。数控系统接入因特网。该零件采用这两类加工设备可明显降低加工成本，缩短加工时间，提高加工质量。
2.设备性能介绍
（1）数控车床见图31，主要技术参数见表31。
表31 数控车床主要技术参数
机床品牌
小巨人
机床类型
数控车床
机床型号
QSM250
数控系统
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1253.html
