洗煤阀填料室的加工工艺设计与分析(附件)【字数：7911】
随着现代制造业的发展，机械加工设备的工作效率和质量也越来越高，与此同时，对于高精度、高质量、高效率的机械加工需求也在不断增加。而机械加工中对零件的工艺编制和相关零件加工的工装设计是保证零件加工精度、加工效率的前提。随着计算机技术的发展和广泛应用，现在利用计算机技术可以实现零件工艺编制的模拟仿真，同时对于零件工装的设计也可以通过三维立体的方式直观的显示，并加工制作而成。本次设计主要对洗煤阀填料室零件的加工过程进行设计并对加工工艺路线进行分析的过程，同时这里利用计算机辅助软件UG对填料室进行加工的仿真模拟及程序过程。对于零件加工路线的分析，需要根据零件的材质、加工批量、时间、加工设备等多种因素来确定。同时，也要根据零件的加工尺寸、公差等能够影响到零件精度、要求以及加工夹装方式等确定加工步骤和工艺。
目 录
引言1
一、填料室零件的分析.2
（一）零件的分析 2
（二）零件的作用 3
二、填料室零件的加工工艺分析 3
（一）零件加工的技术要求 3
（二）填料室毛坯的设计 4
（三）填料室加工基准的选择 4
（四）填料室加工刀具的选择 5
（五）填料室加工路线的设计 6
（六）零件加工切削量计算 9
（七）零件工序卡的制定 10
三、基于UG12.0的加工仿真 11
（一）基于UG12.0的填料室零件三维图建模 11
（二）填料室加工刀路示意 13
（三）仿真出现的问题及解决策略 15
（四）加工程序代码.15
四、总结 17
（一）检测报告.17
（二）结论.18
毕业总结19
致谢 20
参考文献 21
引言
一个国家机械生产加工水平能够代表其机械制造业的发展情况，也是国家重工设备的重要体现。国民生产技术很大程度上与机械设备质量和性能有直接的关系，而机械设备的质量和性能与机械零部件加工的方式、水平、工艺等各方面影响因素有关。
零件加工的工艺分析能够影响后期的加工、装配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
以及使用，对零件的尺寸、外观和性能等都有影响。零件工艺的分析直接影响了零件加工成形后各尺寸参数、性能、美观等各方面的性能。尤其是在大批量零件的生产中，零件工艺分析是必须的，编制合理的加工步骤和工序能够减少加工工时，减轻工作强度，提高加工效率。零件的工艺编制过程要根据加工零件的尺寸、精度要求等进行考虑，同时要根据零件的材料以及使用的加工方式、加工工具进行合理计算设计，在加工工艺编制时，有时还需进行试加工，检验工艺编制是否合理。
本文主要以洗煤阀填料室为研究对象，首先介绍洗煤阀的加工重难点及作用，其次介绍洗煤阀的数控加工工艺，包括毛坯的设计，基准的选择，加工路线的设计以及切削用量的计算。最后，再结合UG加工仿真，验证程序的可行性。
一．填料室零件的分析
（一）零件分析
本次设计中所加工为洗煤阀填料室的零件，该零件虽然相对简单，但是其中有部分尺寸的精度要求较高，相对位置要求较高，所以合理设计其加工的工艺是非常有必要的。填料室的零件如图11所示：
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图11 洗煤阀填料室零件图
由图可知，该零件主要由平面、外轮廓、槽口、以及孔构成。从结构要素上看，其中槽口的侧面、M14、M20螺纹孔底孔的加工工艺较强，表面粗糙度要求为Ra3.2um。
图12 零件成品图
由图12所示，该零件中加工难点在于孔的加工，由于此零件加工孔较多，分为 Ф22通孔，M14以及M20螺纹孔，并且表面质量要求也较高，表面粗糙度需要达到Ra3.2um，所以可采用粗铣，精铣的加工方案。
进行钻孔加工前要先用中心钻定位，中心钻用于孔加工的预先精确定位，起到引导麻花钻进行孔加工、减少误差的作用。
螺纹加工的主要方法有攻螺纹、铣螺纹。螺纹孔的加工可遵循以下方法：在M5M20之间的螺纹，通常在数控机床上完成底孔加工后再采用攻螺纹的方法加工。该零件的螺纹孔就可遵循以上方法。
（二）零件的作用
填料室的作用是用于填料介防止质的泄漏，是构成产品密封性的重要组成部分，使产品工作时不会出现让油液等介质出现渗漏的情况，广泛用于石油、化工、电厂、医疗、煤场、航天等许多领域中。而在洗煤阀产品中，填料密封是阀门产品的关键。要想达到好的密封效果，填料的介质是一方面，填料室的结构和加工效果也是密封性的关键。
二、填料室零件的加工工艺分析
（一）零件加工的技术要求
1.填料室零件的粗糙度要求
根据上图可知，加工的粗糙度要求如下所示：
1、粗糙度公差为3.2um的加工面分别为槽口的侧面，M14、M20螺纹孔底孔，Ф32孔圆柱面；
2、粗糙度公差为6.3um的加工面分别为零件的上、下表面，229*35*31槽口底面；
3、由图可知，零件其余加工面的粗糙度要求都为12.5um，例如零件外轮廓的侧表面。
2.填料室加工公差的要求
根据上图可知，加工的尺寸公差要求如下所示：
1、229*35*31槽口中的尺寸公差为±0.1mm；
2、213*20*9底部槽口的尺寸公差为±0.1mm；
（三）填料室毛坯的设计
对加工零件选择毛坯时，要综合加工的数量、零件使用环境、性能要求、成本等多种情况，当然，在实际加工生产时根据设计图纸中零件的大小，加工数量选择合适的毛坯即可。一般的，实验性的或打样零件的加工使用标准规格的板材或棒材进行机械加工即可，如零件生产数量较大的，则需要考虑使用铸造的方式。当然，毛坯的选择也与零件的材质和大小有关，如零件材质为青铜等，则可以使用铸造件；如材料为普通碳素钢或45钢时，则需要根据加工数量选择使用常规料或铸造的方式。另外，一些已经经过粗加工的零件也可以被成为毛坯料，直接进行精加工即可。
根据前面零件图的作用和使用环境可知，此零件属于非标件，使用范围较小，且不易损坏，无需大量生产，所以本次设计的零件为小批量生产，材料为常用的灰铸铁，所以这里选择标准板材件为毛坯料。具体毛坯结构如图21所示：
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图21 洗煤阀填料室零件毛坯图
（四）填料室加工基准的选择
粗基准
目 录
引言1
一、填料室零件的分析.2
（一）零件的分析 2
（二）零件的作用 3
二、填料室零件的加工工艺分析 3
（一）零件加工的技术要求 3
（二）填料室毛坯的设计 4
（三）填料室加工基准的选择 4
（四）填料室加工刀具的选择 5
（五）填料室加工路线的设计 6
（六）零件加工切削量计算 9
（七）零件工序卡的制定 10
三、基于UG12.0的加工仿真 11
（一）基于UG12.0的填料室零件三维图建模 11
（二）填料室加工刀路示意 13
（三）仿真出现的问题及解决策略 15
（四）加工程序代码.15
四、总结 17
（一）检测报告.17
（二）结论.18
毕业总结19
致谢 20
参考文献 21
引言
一个国家机械生产加工水平能够代表其机械制造业的发展情况，也是国家重工设备的重要体现。国民生产技术很大程度上与机械设备质量和性能有直接的关系，而机械设备的质量和性能与机械零部件加工的方式、水平、工艺等各方面影响因素有关。
零件加工的工艺分析能够影响后期的加工、装配 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
以及使用，对零件的尺寸、外观和性能等都有影响。零件工艺的分析直接影响了零件加工成形后各尺寸参数、性能、美观等各方面的性能。尤其是在大批量零件的生产中，零件工艺分析是必须的，编制合理的加工步骤和工序能够减少加工工时，减轻工作强度，提高加工效率。零件的工艺编制过程要根据加工零件的尺寸、精度要求等进行考虑，同时要根据零件的材料以及使用的加工方式、加工工具进行合理计算设计，在加工工艺编制时，有时还需进行试加工，检验工艺编制是否合理。
本文主要以洗煤阀填料室为研究对象，首先介绍洗煤阀的加工重难点及作用，其次介绍洗煤阀的数控加工工艺，包括毛坯的设计，基准的选择，加工路线的设计以及切削用量的计算。最后，再结合UG加工仿真，验证程序的可行性。
一．填料室零件的分析
（一）零件分析
本次设计中所加工为洗煤阀填料室的零件，该零件虽然相对简单，但是其中有部分尺寸的精度要求较高，相对位置要求较高，所以合理设计其加工的工艺是非常有必要的。填料室的零件如图11所示：
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图11 洗煤阀填料室零件图
由图可知，该零件主要由平面、外轮廓、槽口、以及孔构成。从结构要素上看，其中槽口的侧面、M14、M20螺纹孔底孔的加工工艺较强，表面粗糙度要求为Ra3.2um。
图12 零件成品图
由图12所示，该零件中加工难点在于孔的加工，由于此零件加工孔较多，分为 Ф22通孔，M14以及M20螺纹孔，并且表面质量要求也较高，表面粗糙度需要达到Ra3.2um，所以可采用粗铣，精铣的加工方案。
进行钻孔加工前要先用中心钻定位，中心钻用于孔加工的预先精确定位，起到引导麻花钻进行孔加工、减少误差的作用。
螺纹加工的主要方法有攻螺纹、铣螺纹。螺纹孔的加工可遵循以下方法：在M5M20之间的螺纹，通常在数控机床上完成底孔加工后再采用攻螺纹的方法加工。该零件的螺纹孔就可遵循以上方法。
（二）零件的作用
填料室的作用是用于填料介防止质的泄漏，是构成产品密封性的重要组成部分，使产品工作时不会出现让油液等介质出现渗漏的情况，广泛用于石油、化工、电厂、医疗、煤场、航天等许多领域中。而在洗煤阀产品中，填料密封是阀门产品的关键。要想达到好的密封效果，填料的介质是一方面，填料室的结构和加工效果也是密封性的关键。
二、填料室零件的加工工艺分析
（一）零件加工的技术要求
1.填料室零件的粗糙度要求
根据上图可知，加工的粗糙度要求如下所示：
1、粗糙度公差为3.2um的加工面分别为槽口的侧面，M14、M20螺纹孔底孔，Ф32孔圆柱面；
2、粗糙度公差为6.3um的加工面分别为零件的上、下表面，229*35*31槽口底面；
3、由图可知，零件其余加工面的粗糙度要求都为12.5um，例如零件外轮廓的侧表面。
2.填料室加工公差的要求
根据上图可知，加工的尺寸公差要求如下所示：
1、229*35*31槽口中的尺寸公差为±0.1mm；
2、213*20*9底部槽口的尺寸公差为±0.1mm；
（三）填料室毛坯的设计
对加工零件选择毛坯时，要综合加工的数量、零件使用环境、性能要求、成本等多种情况，当然，在实际加工生产时根据设计图纸中零件的大小，加工数量选择合适的毛坯即可。一般的，实验性的或打样零件的加工使用标准规格的板材或棒材进行机械加工即可，如零件生产数量较大的，则需要考虑使用铸造的方式。当然，毛坯的选择也与零件的材质和大小有关，如零件材质为青铜等，则可以使用铸造件；如材料为普通碳素钢或45钢时，则需要根据加工数量选择使用常规料或铸造的方式。另外，一些已经经过粗加工的零件也可以被成为毛坯料，直接进行精加工即可。
根据前面零件图的作用和使用环境可知，此零件属于非标件，使用范围较小，且不易损坏，无需大量生产，所以本次设计的零件为小批量生产，材料为常用的灰铸铁，所以这里选择标准板材件为毛坯料。具体毛坯结构如图21所示：
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图21 洗煤阀填料室零件毛坯图
（四）填料室加工基准的选择
粗基准
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