球阀中阀体的加工工艺分析
10、引言 2一、球阀阀体零件分析 3二、工艺分析 5三、球阀阀体的加工 7（一）粗车 7（二）钳工 10（三）钻孔 11（四）铣镗 14（五）精车 15四、检验 15总结 17参考文献 18致谢 19本次毕业设计的内容是球阀阀体的制作过程和工艺分析在海洋工程和船舶领域，称为球形阀。阀门的标准GB/T21465-2008术语定义为阀门，在该阀门中，开口（球）由阀杆驱动并围绕方形球阀旋转还可用于调节和控制流体，其中V形球心与硬质合金金属座之间存在很强的剪切力，特别适用于含有纤维的介质、微小的固体球团等。多路球阀不仅可以灵活地控制介质的组合、流动和流动方向的切换，而且可以关闭任意的介质。这类阀门一般应该水平安装在管道中，球阀具有耐磨、密封性能好、开关轻、使用寿命长等特点。主要分为气动球阀、电动球阀、手动球阀等类型。随着阀门行业的快速调整，未来的阀门行业将是产品质量和安全以及产品品牌竞争的产品。向高技术、高参数、强耐腐蚀、长寿命方向发展，只有通过连续。球阀结构简单，密封性能好，体积小，重量轻，耗材少，安装尺寸小，驱动扭矩小，操作简单，易于在一定标称范围内实现快速开合。0、引言球阀，其使用具有圆形通孔的球体作为开闭装置，该开闭装置与阀杆一起旋转，从而能够打开和关闭阀； 球阀是近十年来发展最快的阀门品种之一，球阀是由塞阀演变而来的。作为球体，球体的开合部分绕阀杆轴线旋转90°，达到开合的目的，球阀主要用于切断、分配和改变管道上介质的流动方向，设计成V形开孔的球阀也具有良好的流量调节功能，特别是在工业发达国家，如美国、日本、德国、法国、意大利、西班牙和英国球阀的使用非常广泛，种类和数量不断扩大，向高温、高压、大口径、高密封、长寿命方向发展，随着其优良的调节性能和多功能的发展，其可靠性等性能指标达到了较高的水平，部分更换了闸阀、截止阀和节流阀。由于硬密封球阀的核心是合金钢喷焊，三片球阀密封环是合金钢堆焊，所以硬密封球阀在切换时不会产生过多磨损，其硬度系数为65-70密封性能良好；因为硬密封球阀的密封是人工研磨的，直到阀芯和密封环完全成形为止。他的密封性能是可靠的。开关是轻的；由于硬密封球阀的密封环底部用弹簧把密封环与阀芯紧紧地固定在一起，当外力超过弹簧的预紧力时，开关非常轻。使用寿命长寿命长广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等行业。气动球阀结构简单，结构 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
紧凑，密封可靠，维修方便，密封表面和球形表面经常处于封闭状态，不易被介质侵蚀，操作维护方便，适用于水、溶剂、酸、天然气等一般工作介质，主要用于切断或连接管道介质，也可用于管道的调控。与其它阀门相比，气动球阀具有角行程输出扭矩、开启速度快、稳定性好、可靠性强等优点。具有两个密封面，与球阀密封表面材料广泛应用于各种塑料，良好的密封性，能达到完全的密封效果。在真空系统中得到了广泛的应用。操作简单，开启和关闭速度快。高性能球阀维护方便，球阀结构简单，密封环一般活动，拆卸和更换更方便。在全开或全封闭时，球阀阀座密封面和介质隔离，当介质通过时，不会引起阀门密封表面腐蚀。一、球阀阀体零件分析 1、本文主要介绍的是球阀中阀体的制作工艺和过程，该零件的毛坯图见图1-1所示，该零件的零件图如图1-2所示。 //图1-1零件毛坯示意图/图1-2零件尺寸图2、应用场合本课题所介绍的阀体是阀门中的一个主要零部件；根据压力等级有不同的机械制造方法。例如铸造、锻造等。它主要是有控制流量的作用。中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。 3、外形结构分析根据图1-2所示，对该阀体进行分析，发现零件尺寸很大，精度要求很高，通过图我们可以发现；工件总高要求为227+0.1mm的精度要求，工件外圆要求415mm，内孔要求314mm+01mm的公差要求，对车床要求较高，外圆表面粗糙度要求为3.2内孔表面粗糙度要求为1.6，要求较高，Ⅰ，Ⅱ处为内孔的一处台阶有个20°r0.5的倒角粗糙度要求为1.6。如图所示，工件的两个端面各有16个16-1-8UNC-2b的公制螺纹孔，要求孔深42，螺纹深32，均布，孔底粗糙度为6.3.再看工件的外圆需要铣镗，阀杆孔端面有6个m16-6h的英制螺纹孔要求孔深26，螺纹深20，均布，粗糙度为6.3和两个均布的销孔，要求深神20，粗糙度为3.2，图纸要求阀杆孔外圆为?146中间一个台阶孔要求为?91H11+0.22mm，表面粗糙度为3.2，中间的一个?80H9的通孔要求精度最高+0.074mm的进度要求。在端面的侧面还有一个3/4-14npt的油孔表面粗糙度要求为3.2.表面质量要求，无碰伤，划痕，夹伤，螺纹孔出无毛刺，无漏加工。Cnc车床加工要求外圆在公差范围内，粗车保留一定的余量。Cnc加工中心要求端面的螺纹孔达到要求深度，要求1-8unc-2b的螺纹规通规可以拧进去，子规不能通过，否则不合格报废处理，外圆铣镗的螺纹孔要求最多留两牙，油孔需用丝锥回，保证塞规可以拧进去。中间阀杆孔要求在公差范围内。4、工件选材本课题我选用的阀体毛坯是碳钢。碳钢具有以下优点价格低，用以加工，加工工艺性好，不过也有很多缺点。二、工艺分析如下图1-0所示这是阀体加工制作的加工工艺卡下面是我根据工艺卡制作的工艺表格表2.1加工工艺表工序号工序名称工序内容设备工艺装备1检一毛坯检验检验毛坯是否符合要求2车一以毛坯端面和内孔定位夹紧，车端面，车外圆，内孔留余量单边1mm内开档车一半，倒角粗糙度按图纸加工数控车床四爪3车二车二以已加工端面和外圆定位夹紧，车端面保证总长，车内开档接刀内孔留余量单边1mm。三爪四爪4钳一画阀体中心线钳工工作台卡尺5钻一以阀体外形定位夹紧，钻攻端面螺纹孔，调面加工另一面立加三爪6镗一以密封面台阶定位夹紧，粗钻阀杆孔。铣台阶，粗精镗阀杆孔，铣台阶及其他尺寸。钻螺纹底孔和销孔。碳钢材料攻螺纹，不锈钢不攻螺纹旋转角度，钻npt螺纹底孔，攻螺纹2-3牙。倒角粗糙度按图纸加工。卧加三爪定位板7车三以已加工外圆和端面夹紧定位，粗车密封面及台阶（20’’及以上的密封面碳钢取上公差，不锈钢及双相钢按上公差加0.1mm加工），倒角粗糙度按图纸加工然后掉头加工工艺相同，倒角粗糙度按图纸加工。数控车床三爪8辅助一锐边倒钝，所有机加工工序去毛刺，清洗吹干防锈入库。毛刺刀/图2-1加工工艺图片三、球阀阀体的加工（一）粗车 1、机床的选用在本课题中由于阀体的精度不是恒高，其尺寸较大，结构也不小。因此错车一选用我们公司自己提供的NL635s数控车床，该机床系统为FANUC Oi-mate数控系统及ac纵向伺服系统，进给可靠，高性能大公路变频的电机，扭矩大，切削能力强，精度也很高，适合重切削加工。?八工位液压刀架，端齿盘定位，精度高，自动就近换刀。?尾架采用芯轴式顶尖结构，液压锁紧，刚性高。?后置排屑器，减少占地面积.。如图3-1所示/图3-1粗车机床NL635 2、刀具的选用根据图纸要求我们选用下面三把刀1 一把50的镗孔刀该刀主要车阀体的内孔见图1-1 2一把75°外圆车刀，该刀是车阀体外圆，为什么用这把刀呢？因为外圆车刀分2种?一种是90度外圆车刀和75度外圆车刀。要是比较笼统的说就是75度刀适合初加工?90度刀一般是半精加工和精加工（有时候人们也把90度车刀的角度磨的比较小?、并不磨断削槽也用来粗加工)75°车刀刀尖角大于90°，刀头强度好，较耐用。适宜对铸锻件进行强力车屑。所以我们用它对外圆进行粗车一的精加工。395°外圆刀该刀主要用来车端面,他可以很好的切削端面。3、卡盘的选用卡盘是机床上用来夹紧工件的装置，在我们这个机床上我们选用三爪卡盘，用伏打扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面矩形螺纹，然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出。如图3-2是三爪卡盘的样子和毛坯的装夹。//图3-2卡盘夹具示意图由图可以看出工件是由卡盘崩住内控而夹紧定位的，在这里要注意过程千万不能让工件掉下来，要不然会造成很大的碰伤。 4、加工工艺介绍粗车11-4，阀体装好之后，为了加工方便简单，我们需要用锤子敲击端面与外援接缝的地方上的氧化铁，这样我们可以节省刀片使加工变得容易很多，通常我们的加工顺序是先车削外圆，然后车削端面，在然后镗内孔，如图1-2所示外圆尺寸为415mm，因为这是粗车我们需要把这个尺寸加工，一般我们会车到415mm，如下3-3图所示。 /图3-3外圆加工示意图然后我们会车削端面一般粗车一我们只会把上面的氧化铁车掉，具体尺寸会到粗车二再进行测量加工，然后我们会加工内孔的尺寸为314mm+0.1mm我们一般会车到315mm留一定的余量，留精车加工，镗内孔我们一般只会镗一半，因为另一侧有卡盘夹紧，会镗到卡盘，下图3-4为加工好的内控和端面//图3-4内孔端面加工示意图5、粗车二粗车二和粗车一工艺差不多主要是端面和内控的加工端面加工我们会根据如图1-2所示高度为227mm+0.1mm我们会加工到位如然后我们会镗内孔把粗车剩余的加工完如图3-4所示。（二）钳工机械装配和修理作业中的手工作业，因常在钳工台上用虎钳夹持工件操作而得名。钳工作业主要包括錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝（见螺纹加工）、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。我们组的钳工主要从事画线工做。 经过车床的初步加工我们会得到如下图所示的初步工件为了方便后面的加工中心加工我们会把工件运到钳工那里，给工件画一个中心线，在毛坯或半成品上划出加工图形或加工界限的操作称为划线。其作用是（1）作为加工的依据；（2）检查毛坯形状、尺寸，剔除不合格毛坯；（3）合理分配工件的加工余量。1、常用的线工具常有的划线工具有划针、划规、划卡、划针盘、方箱、平板、样冲等。2 划线基准的选择划线时，应以工件上某一条线或某一个面作为依据来划出其余的尺寸线，这样的线（或面）称为划线基准。划线基准应尽量与设计基准一致，毛坯的基准一般选其轴线或安装平面作基准。如图1所示的支承座应以设计基准B面和A线（对称线）为划线基准，就能按照图上的尺寸画出全部尺寸界限。下图3-5为所用到的工具和画线结果。/图3-5钳工划线示意图（三）钻孔机床的选择我们组有两种立式加工中心①vm1204H定柱式立式加工中心机床底座、鞍座、工作台、主轴箱、立柱等主要采用树脂砂铸件，组织稳定；铸件结构采用箱体结构，?加上合理的加强筋的布置，使机床具有高刚性，高强度，因此机床能长期保持高精度和稳定性.各进给轴伺服电机与高精度滚珠丝杠采用直接连接驱动的方式，滚珠丝杠经过预拉伸安装，进一步提高了传动刚性及定位精度。 机床采用大功率、大扭矩主轴电机，可以实现强力切削。机床采用全封闭式安全防护罩，在加工过程中的冷却液和铁屑得到安全充分的回收。该机床采用单工作台，主要加工10寸及以上的阀体和阀盖。②vm905t立式加工中心机床采用工作台位置固定、立柱移动结构，三轴均采用直线滚动导轨，结构设计先进，精度可靠，加工效率高。一次装夹可以自动连续地完成铣、钻、镗、扩、铰、锪、攻丝等多种工序的自动加工。?2.其中T系列加装液压回转工作台，适用于中小型阀体类、回转体类及箱体类零件的批量加工，特别适合于工件装载频繁，生产批量大，加工精度要求高的小型零件，该系列机床将非切削时间降至很低，极大地降低加工成本。该工作台为双工作台，就可以加工小型阀体，极大的提高了工作效率，本课题中钻1到攻丝二，均在这台机器上完成。刀具的选择由上面的零件图可知，端面的螺纹孔是16个1-8unc-2b的螺纹孔，根据螺纹表，如图3-6所示。/图3-6螺纹底孔表我们可以看到1寸的螺纹孔的底孔为22.3mm最大可以打到22.61mm最小可以打到21.97mm尺寸还不是很精密.所以钻一我们就选择直径为22.5mm的浅孔钻，浅孔钻通常也称为U钻，暴力钻，注水钻等叫法。底部配有出水孔，与普通钻头想比具有高效率，在刀具稳定性较高的情况下可加工5倍于直径的深孔。其特殊造形的切屑槽可顺利无阻地排屑。它工作效率高，方便简单具体见右图3-7所示。/图3-7浅孔钻相应的刀具对应不同的材料会有不同的转速和进给下面是我给出的一部分转速进给表3-1所示。表3-1 转速进给表浅孔钻规格碳钢不锈钢双相钢sfsfsf1830002102000100200010019300021020001002000100203000200200010020001002628002001400901400903225001801400901400904814001008006580065装好刀柄我们会根据图纸把钻孔的程序编出来，因为我就是操作这台立式加工中心的所以这个钻孔和攻丝的程序我会编在课题里下面就是我编的钻孔程序G90 G80 G15 G40 G0;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S2800 M03;M7;G4 X3;G81 X-43 R3F180;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;钻一要求要求深42mm，我们可以打到43mm，打完孔，我们需要加一把41的倒角钻，倒一个1mm的倒角，因为，钻孔后孔边，会有一圈毛刺边，我们需要去掉它，后面攻丝加工如果没有倒角会有一个大毛边，不好处理所以我们会加一个适当的倒角，倒角程序也是我自己编如下G90 G80 G15 G40 G0 m8;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S400 M03;G4 X3;G81 X0 R3 F140;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;倒完角我们会开始攻丝，下面我根据这几个月的经验介绍一下攻丝的几个数控立加机床攻丝的要点①工件上螺纹底孔的孔口要倒角，通孔螺纹两端都倒角。②钻完孔要清理底孔中的铁削，③攻丝时外冷要保持不断。④攻丝有一定的进给速度，不同的转速。比如我们机床攻丝时的进给为508，不同的螺纹孔的转速为8unc表示螺距的前面数字8*20，所以转速为160。⑤攻出来的螺纹孔需螺纹塞规通规可以拧进去，子规拧不进去。一般碳钢材料的在数控机床上攻丝，不锈钢的则在手动钻床上攻丝。下面是我自己编的攻丝程序。G90 G80 G15 G40 G0 M8;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S160 M03;G4 X3;G84 X-37 R3 F508;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;好了攻丝介绍完了后面的的钻2.攻丝2也都是如法炮制。（四）铣镗顾名思义，结合了镗床和铣床的两种功能于一体,使加工效率更高、精度更好，极大地提高了产品品质和劳动效率。该道程序是由铣和镗一起加工的程序，该步骤最为复杂，用的刀也最多。它主要加工的是阀体侧面阀杆孔的铣面和镗孔.一机床的选择该工件选择的是在我们组HM805SP卧式加工中心加工。卧式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。立式加工中心立柱高度是有限的，对箱体类工件加工范围要减少，这是立式加工中心的缺点。它比立加更为复杂，但它加工效率更高。二刀具的选择加工首先我们需要一把60mm的浅孔钻，把侧面的的阀杆孔打穿，然后我们需要用一把70的粗镗刀和79.5的半精镗刀80的精镗刀把阀杆孔铣到尺寸要求之内。镗刀镗刀是孔加工刀具的一种，一般是圆柄的，也有较大工件使用方刀杆一般见于立车，最常用的场合就是里孔加工，扩孔，仿形等。但是并不是只能加工里孔，端面外圆也是可以加工的，只是习惯上不是这样使用。然后我们需要一把63的盘铣刀也叫数控铣刀数控铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具；同时“数控刀具”除切削用的刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。它主要是来切削外圆那个台阶面。然后我们需要一把14的麻花钻它是用来钻图中外圆台阶面上的6个m16的螺纹孔底孔。还需要一把10硬质合金钻用来钻台阶面上的两个销孔，一把m16的丝锥刀用来攻螺纹，一把23的浅孔钻用来钻则面油孔的底孔，一把3/4-14npt的螺纹刀，用来攻油孔的螺纹。三遇到的问题及解决方案精镗尺寸不良，需要仔细用千分尺测量学会用千分尺测量再进行返工。侧面划伤。装夹工件时需把工作台吹干净，防止铁削划伤侧面攻丝时攻断丝锥，和回牙时板断丝锥，需用电火花把断在里面的丝锥给电碎然后运到钻床手动攻丝回牙。毛刺很多，需用打磨机打磨掉所有毛刺。油孔回螺纹时丝锥最多留在外面两牙。（五）精车精车主要做的是前面主要留下来的余量主要做的是内孔余量，做的时候我们留的余量为单边1mm，只需要一把50的镗孔刀就行了，把公差控制在要求范围内四、检验经过一步步加工，我们的工件加工完会被送到终检，为了提高产品的的质量然后检验员根据机加工员工质量考核办法对我们的产品进行考核考核内容如下1以图纸尺寸为准，尺寸超差，责任者一律是操作工。2由毛坯问题造成的不合格品，统一开毛坯责任。3毛刺问题，在机加工当道程序产生，责任人认为为该工序操作者4再加工过程中出现的一般缺陷，原则上能在机床上补焊的半个小时之内，有操作者找出现场补焊工解决，不开不合格单5对于重大缺陷和必须下机床后补焊的，开不合格单，有钢印号责任人认为有钢印号相对的操作工，无钢印的找焊接调度确认，焊接调度无法确认的，责任人为焊接调度，对于加工过程中钢印号被加工掉，机加工操作者未移植的，造成焊工责任不清，责任人为该道加工工序者。6碰伤及铁削未去干净，在当道程序为加工之前在该道程序发现问题责任人定前道工序从操作者，加工之后为当道工序者。7粗糙度问题，严格按图纸要求检验，到不到要求，开出不合格单。8图纸尺寸漏标或错误导致加工错误，责任人为设计部，有发现问题的给与相应奖励。9对于工序未加工结束就到终检报检，责任人为相应调度。经检验员检查完没问题就会送到装配车间装配，入库发货对于检验出现的批量事故我做了个表2-3里面介绍了部分事故原因及处理方案。表4-1部分加工失误表问题描述责任组问题类型不合格数处理方案阀体通道不同心Q1尺寸25返工图纸要求坡口为三坡口实物为两坡口总长超差G3尺寸12返工管接头加加工加工错误无止回阀Q2加工错6返工阀体漏加工o型圈槽Q2加工错误13返工阀体炉号移植错误Q2炉号错误20返工总结 本人是精密制造系学生模具设计与制造专业的学生，虽然没做模具专业的工作，但现在的工作在学校也有实习，和一个学期的学习，是个以机械专业为主的学校，模具专业也是个不错的专业，只为能够培养出为社会做出贡献，为国家做出生产的技术型人才。经过学校老师的教导，使我们能够熟悉机床，及数控编程画图，使我在公司里有发展空间，不是两眼一抹黑。此次论文主要写的是球阀重要零件阀体的具体加工过程和工艺，虽然我只负责一部分的加工，但我把所有的加工过程都记录下来，看着这个零件有自己的一份力量我很自豪，虽然精度不是很高，过程中也有很多问题。但我们都一一进行分析和解决。使我多了很多动手知识，和实践能力，为以后的发展打下了很好的基础。参考文献[1]《多轴数控编程与加工案例教程》机械工业出版社 石皋连 季业益 主编[2]《金属切削与道具》机械工业出版社 乐兑谦主编[3]《阀门的设计与应用》 作者 张展 编致谢白驹过隙，大半年过去了，我们也从学校的走进社会，从一个学生，变成一位工人，变得成熟和稳重，做事也会经过深思熟虑，，短短的半年时光，不仅我们的生活环境改变了，我们的为人处世的态度也改变了很多。 再过一段时间，我们的大学生涯也就要结束了，在做论文的过程中，感触很多，能把在学校学习到的知识应用在工作上，这是我最大的骄傲，虽然也出现了很多问题，但最后都在老师傅和同学的帮助下顺利解决。学到了很多经验，也知道了自己的缺点和不足。让我知道了在生活中和工作中都要学会不耻下问。让自己的思维变得活跃起来不要死脑子。在此我非常感谢母校和老师给我这次学习和实习的机会，谢谢，感谢所有老师。
目录
紧凑，密封可靠，维修方便，密封表面和球形表面经常处于封闭状态，不易被介质侵蚀，操作维护方便，适用于水、溶剂、酸、天然气等一般工作介质，主要用于切断或连接管道介质，也可用于管道的调控。与其它阀门相比，气动球阀具有角行程输出扭矩、开启速度快、稳定性好、可靠性强等优点。具有两个密封面，与球阀密封表面材料广泛应用于各种塑料，良好的密封性，能达到完全的密封效果。在真空系统中得到了广泛的应用。操作简单，开启和关闭速度快。高性能球阀维护方便，球阀结构简单，密封环一般活动，拆卸和更换更方便。在全开或全封闭时，球阀阀座密封面和介质隔离，当介质通过时，不会引起阀门密封表面腐蚀。一、球阀阀体零件分析 1、本文主要介绍的是球阀中阀体的制作工艺和过程，该零件的毛坯图见图1-1所示，该零件的零件图如图1-2所示。 //图1-1零件毛坯示意图/图1-2零件尺寸图2、应用场合本课题所介绍的阀体是阀门中的一个主要零部件；根据压力等级有不同的机械制造方法。例如铸造、锻造等。它主要是有控制流量的作用。中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。 3、外形结构分析根据图1-2所示，对该阀体进行分析，发现零件尺寸很大，精度要求很高，通过图我们可以发现；工件总高要求为227+0.1mm的精度要求，工件外圆要求415mm，内孔要求314mm+01mm的公差要求，对车床要求较高，外圆表面粗糙度要求为3.2内孔表面粗糙度要求为1.6，要求较高，Ⅰ，Ⅱ处为内孔的一处台阶有个20°r0.5的倒角粗糙度要求为1.6。如图所示，工件的两个端面各有16个16-1-8UNC-2b的公制螺纹孔，要求孔深42，螺纹深32，均布，孔底粗糙度为6.3.再看工件的外圆需要铣镗，阀杆孔端面有6个m16-6h的英制螺纹孔要求孔深26，螺纹深20，均布，粗糙度为6.3和两个均布的销孔，要求深神20，粗糙度为3.2，图纸要求阀杆孔外圆为?146中间一个台阶孔要求为?91H11+0.22mm，表面粗糙度为3.2，中间的一个?80H9的通孔要求精度最高+0.074mm的进度要求。在端面的侧面还有一个3/4-14npt的油孔表面粗糙度要求为3.2.表面质量要求，无碰伤，划痕，夹伤，螺纹孔出无毛刺，无漏加工。Cnc车床加工要求外圆在公差范围内，粗车保留一定的余量。Cnc加工中心要求端面的螺纹孔达到要求深度，要求1-8unc-2b的螺纹规通规可以拧进去，子规不能通过，否则不合格报废处理，外圆铣镗的螺纹孔要求最多留两牙，油孔需用丝锥回，保证塞规可以拧进去。中间阀杆孔要求在公差范围内。4、工件选材本课题我选用的阀体毛坯是碳钢。碳钢具有以下优点价格低，用以加工，加工工艺性好，不过也有很多缺点。二、工艺分析如下图1-0所示这是阀体加工制作的加工工艺卡下面是我根据工艺卡制作的工艺表格表2.1加工工艺表工序号工序名称工序内容设备工艺装备1检一毛坯检验检验毛坯是否符合要求2车一以毛坯端面和内孔定位夹紧，车端面，车外圆，内孔留余量单边1mm内开档车一半，倒角粗糙度按图纸加工数控车床四爪3车二车二以已加工端面和外圆定位夹紧，车端面保证总长，车内开档接刀内孔留余量单边1mm。三爪四爪4钳一画阀体中心线钳工工作台卡尺5钻一以阀体外形定位夹紧，钻攻端面螺纹孔，调面加工另一面立加三爪6镗一以密封面台阶定位夹紧，粗钻阀杆孔。铣台阶，粗精镗阀杆孔，铣台阶及其他尺寸。钻螺纹底孔和销孔。碳钢材料攻螺纹，不锈钢不攻螺纹旋转角度，钻npt螺纹底孔，攻螺纹2-3牙。倒角粗糙度按图纸加工。卧加三爪定位板7车三以已加工外圆和端面夹紧定位，粗车密封面及台阶（20’’及以上的密封面碳钢取上公差，不锈钢及双相钢按上公差加0.1mm加工），倒角粗糙度按图纸加工然后掉头加工工艺相同，倒角粗糙度按图纸加工。数控车床三爪8辅助一锐边倒钝，所有机加工工序去毛刺，清洗吹干防锈入库。毛刺刀/图2-1加工工艺图片三、球阀阀体的加工（一）粗车 1、机床的选用在本课题中由于阀体的精度不是恒高，其尺寸较大，结构也不小。因此错车一选用我们公司自己提供的NL635s数控车床，该机床系统为FANUC Oi-mate数控系统及ac纵向伺服系统，进给可靠，高性能大公路变频的电机，扭矩大，切削能力强，精度也很高，适合重切削加工。?八工位液压刀架，端齿盘定位，精度高，自动就近换刀。?尾架采用芯轴式顶尖结构，液压锁紧，刚性高。?后置排屑器，减少占地面积.。如图3-1所示/图3-1粗车机床NL635 2、刀具的选用根据图纸要求我们选用下面三把刀1 一把50的镗孔刀该刀主要车阀体的内孔见图1-1 2一把75°外圆车刀，该刀是车阀体外圆，为什么用这把刀呢？因为外圆车刀分2种?一种是90度外圆车刀和75度外圆车刀。要是比较笼统的说就是75度刀适合初加工?90度刀一般是半精加工和精加工（有时候人们也把90度车刀的角度磨的比较小?、并不磨断削槽也用来粗加工)75°车刀刀尖角大于90°，刀头强度好，较耐用。适宜对铸锻件进行强力车屑。所以我们用它对外圆进行粗车一的精加工。395°外圆刀该刀主要用来车端面,他可以很好的切削端面。3、卡盘的选用卡盘是机床上用来夹紧工件的装置，在我们这个机床上我们选用三爪卡盘，用伏打扳手旋转锥齿轮，锥齿轮带动平面矩形螺纹，然后带动三爪向心运动，因为平面矩形螺纹的螺距相等，所以三爪运动距离相等，有自动定心的作用。三爪卡盘是由一个大锥齿轮，三个小锥齿轮，三个卡爪组成。三个小锥齿轮和大锥齿轮啮合，大锥齿轮的背面有平面螺纹结构，三个卡爪等分安装在平面螺纹上。当用扳手扳动小锥齿轮时，大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出。如图3-2是三爪卡盘的样子和毛坯的装夹。//图3-2卡盘夹具示意图由图可以看出工件是由卡盘崩住内控而夹紧定位的，在这里要注意过程千万不能让工件掉下来，要不然会造成很大的碰伤。 4、加工工艺介绍粗车11-4，阀体装好之后，为了加工方便简单，我们需要用锤子敲击端面与外援接缝的地方上的氧化铁，这样我们可以节省刀片使加工变得容易很多，通常我们的加工顺序是先车削外圆，然后车削端面，在然后镗内孔，如图1-2所示外圆尺寸为415mm，因为这是粗车我们需要把这个尺寸加工，一般我们会车到415mm，如下3-3图所示。 /图3-3外圆加工示意图然后我们会车削端面一般粗车一我们只会把上面的氧化铁车掉，具体尺寸会到粗车二再进行测量加工，然后我们会加工内孔的尺寸为314mm+0.1mm我们一般会车到315mm留一定的余量，留精车加工，镗内孔我们一般只会镗一半，因为另一侧有卡盘夹紧，会镗到卡盘，下图3-4为加工好的内控和端面//图3-4内孔端面加工示意图5、粗车二粗车二和粗车一工艺差不多主要是端面和内控的加工端面加工我们会根据如图1-2所示高度为227mm+0.1mm我们会加工到位如然后我们会镗内孔把粗车剩余的加工完如图3-4所示。（二）钳工机械装配和修理作业中的手工作业，因常在钳工台上用虎钳夹持工件操作而得名。钳工作业主要包括錾削、锉削、锯切、划线、钻削、铰削、攻丝和套丝（见螺纹加工）、刮削、研磨、矫正、弯曲和铆接等。钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。我们组的钳工主要从事画线工做。 经过车床的初步加工我们会得到如下图所示的初步工件为了方便后面的加工中心加工我们会把工件运到钳工那里，给工件画一个中心线，在毛坯或半成品上划出加工图形或加工界限的操作称为划线。其作用是（1）作为加工的依据；（2）检查毛坯形状、尺寸，剔除不合格毛坯；（3）合理分配工件的加工余量。1、常用的线工具常有的划线工具有划针、划规、划卡、划针盘、方箱、平板、样冲等。2 划线基准的选择划线时，应以工件上某一条线或某一个面作为依据来划出其余的尺寸线，这样的线（或面）称为划线基准。划线基准应尽量与设计基准一致，毛坯的基准一般选其轴线或安装平面作基准。如图1所示的支承座应以设计基准B面和A线（对称线）为划线基准，就能按照图上的尺寸画出全部尺寸界限。下图3-5为所用到的工具和画线结果。/图3-5钳工划线示意图（三）钻孔机床的选择我们组有两种立式加工中心①vm1204H定柱式立式加工中心机床底座、鞍座、工作台、主轴箱、立柱等主要采用树脂砂铸件，组织稳定；铸件结构采用箱体结构，?加上合理的加强筋的布置，使机床具有高刚性，高强度，因此机床能长期保持高精度和稳定性.各进给轴伺服电机与高精度滚珠丝杠采用直接连接驱动的方式，滚珠丝杠经过预拉伸安装，进一步提高了传动刚性及定位精度。 机床采用大功率、大扭矩主轴电机，可以实现强力切削。机床采用全封闭式安全防护罩，在加工过程中的冷却液和铁屑得到安全充分的回收。该机床采用单工作台，主要加工10寸及以上的阀体和阀盖。②vm905t立式加工中心机床采用工作台位置固定、立柱移动结构，三轴均采用直线滚动导轨，结构设计先进，精度可靠，加工效率高。一次装夹可以自动连续地完成铣、钻、镗、扩、铰、锪、攻丝等多种工序的自动加工。?2.其中T系列加装液压回转工作台，适用于中小型阀体类、回转体类及箱体类零件的批量加工，特别适合于工件装载频繁，生产批量大，加工精度要求高的小型零件，该系列机床将非切削时间降至很低，极大地降低加工成本。该工作台为双工作台，就可以加工小型阀体，极大的提高了工作效率，本课题中钻1到攻丝二，均在这台机器上完成。刀具的选择由上面的零件图可知，端面的螺纹孔是16个1-8unc-2b的螺纹孔，根据螺纹表，如图3-6所示。/图3-6螺纹底孔表我们可以看到1寸的螺纹孔的底孔为22.3mm最大可以打到22.61mm最小可以打到21.97mm尺寸还不是很精密.所以钻一我们就选择直径为22.5mm的浅孔钻，浅孔钻通常也称为U钻，暴力钻，注水钻等叫法。底部配有出水孔，与普通钻头想比具有高效率，在刀具稳定性较高的情况下可加工5倍于直径的深孔。其特殊造形的切屑槽可顺利无阻地排屑。它工作效率高，方便简单具体见右图3-7所示。/图3-7浅孔钻相应的刀具对应不同的材料会有不同的转速和进给下面是我给出的一部分转速进给表3-1所示。表3-1 转速进给表浅孔钻规格碳钢不锈钢双相钢sfsfsf1830002102000100200010019300021020001002000100203000200200010020001002628002001400901400903225001801400901400904814001008006580065装好刀柄我们会根据图纸把钻孔的程序编出来，因为我就是操作这台立式加工中心的所以这个钻孔和攻丝的程序我会编在课题里下面就是我编的钻孔程序G90 G80 G15 G40 G0;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S2800 M03;M7;G4 X3;G81 X-43 R3F180;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;钻一要求要求深42mm，我们可以打到43mm，打完孔，我们需要加一把41的倒角钻，倒一个1mm的倒角，因为，钻孔后孔边，会有一圈毛刺边，我们需要去掉它，后面攻丝加工如果没有倒角会有一个大毛边，不好处理所以我们会加一个适当的倒角，倒角程序也是我自己编如下G90 G80 G15 G40 G0 m8;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S400 M03;G4 X3;G81 X0 R3 F140;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;倒完角我们会开始攻丝，下面我根据这几个月的经验介绍一下攻丝的几个数控立加机床攻丝的要点①工件上螺纹底孔的孔口要倒角，通孔螺纹两端都倒角。②钻完孔要清理底孔中的铁削，③攻丝时外冷要保持不断。④攻丝有一定的进给速度，不同的转速。比如我们机床攻丝时的进给为508，不同的螺纹孔的转速为8unc表示螺距的前面数字8*20，所以转速为160。⑤攻出来的螺纹孔需螺纹塞规通规可以拧进去，子规拧不进去。一般碳钢材料的在数控机床上攻丝，不锈钢的则在手动钻床上攻丝。下面是我自己编的攻丝程序。G90 G80 G15 G40 G0 M8;G54 G16 X(364/2) Y11.25;S160 M03;G4 X3;G84 X-37 R3 F508;G91 Y22.5 K15;M05;M09;G90 G80 G15;好了攻丝介绍完了后面的的钻2.攻丝2也都是如法炮制。（四）铣镗顾名思义，结合了镗床和铣床的两种功能于一体,使加工效率更高、精度更好，极大地提高了产品品质和劳动效率。该道程序是由铣和镗一起加工的程序，该步骤最为复杂，用的刀也最多。它主要加工的是阀体侧面阀杆孔的铣面和镗孔.一机床的选择该工件选择的是在我们组HM805SP卧式加工中心加工。卧式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。立式加工中心立柱高度是有限的，对箱体类工件加工范围要减少，这是立式加工中心的缺点。它比立加更为复杂，但它加工效率更高。二刀具的选择加工首先我们需要一把60mm的浅孔钻，把侧面的的阀杆孔打穿，然后我们需要用一把70的粗镗刀和79.5的半精镗刀80的精镗刀把阀杆孔铣到尺寸要求之内。镗刀镗刀是孔加工刀具的一种，一般是圆柄的，也有较大工件使用方刀杆一般见于立车，最常用的场合就是里孔加工，扩孔，仿形等。但是并不是只能加工里孔，端面外圆也是可以加工的，只是习惯上不是这样使用。然后我们需要一把63的盘铣刀也叫数控铣刀数控铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具；同时“数控刀具”除切削用的刀片外，还包括刀杆和刀柄等附件。它主要是来切削外圆那个台阶面。然后我们需要一把14的麻花钻它是用来钻图中外圆台阶面上的6个m16的螺纹孔底孔。还需要一把10硬质合金钻用来钻台阶面上的两个销孔，一把m16的丝锥刀用来攻螺纹，一把23的浅孔钻用来钻则面油孔的底孔，一把3/4-14npt的螺纹刀，用来攻油孔的螺纹。三遇到的问题及解决方案精镗尺寸不良，需要仔细用千分尺测量学会用千分尺测量再进行返工。侧面划伤。装夹工件时需把工作台吹干净，防止铁削划伤侧面攻丝时攻断丝锥，和回牙时板断丝锥，需用电火花把断在里面的丝锥给电碎然后运到钻床手动攻丝回牙。毛刺很多，需用打磨机打磨掉所有毛刺。油孔回螺纹时丝锥最多留在外面两牙。（五）精车精车主要做的是前面主要留下来的余量主要做的是内孔余量，做的时候我们留的余量为单边1mm，只需要一把50的镗孔刀就行了，把公差控制在要求范围内四、检验经过一步步加工，我们的工件加工完会被送到终检，为了提高产品的的质量然后检验员根据机加工员工质量考核办法对我们的产品进行考核考核内容如下1以图纸尺寸为准，尺寸超差，责任者一律是操作工。2由毛坯问题造成的不合格品，统一开毛坯责任。3毛刺问题，在机加工当道程序产生，责任人认为为该工序操作者4再加工过程中出现的一般缺陷，原则上能在机床上补焊的半个小时之内，有操作者找出现场补焊工解决，不开不合格单5对于重大缺陷和必须下机床后补焊的，开不合格单，有钢印号责任人认为有钢印号相对的操作工，无钢印的找焊接调度确认，焊接调度无法确认的，责任人为焊接调度，对于加工过程中钢印号被加工掉，机加工操作者未移植的，造成焊工责任不清，责任人为该道加工工序者。6碰伤及铁削未去干净，在当道程序为加工之前在该道程序发现问题责任人定前道工序从操作者，加工之后为当道工序者。7粗糙度问题，严格按图纸要求检验，到不到要求，开出不合格单。8图纸尺寸漏标或错误导致加工错误，责任人为设计部，有发现问题的给与相应奖励。9对于工序未加工结束就到终检报检，责任人为相应调度。经检验员检查完没问题就会送到装配车间装配，入库发货对于检验出现的批量事故我做了个表2-3里面介绍了部分事故原因及处理方案。表4-1部分加工失误表问题描述责任组问题类型不合格数处理方案阀体通道不同心Q1尺寸25返工图纸要求坡口为三坡口实物为两坡口总长超差G3尺寸12返工管接头加加工加工错误无止回阀Q2加工错6返工阀体漏加工o型圈槽Q2加工错误13返工阀体炉号移植错误Q2炉号错误20返工总结 本人是精密制造系学生模具设计与制造专业的学生，虽然没做模具专业的工作，但现在的工作在学校也有实习，和一个学期的学习，是个以机械专业为主的学校，模具专业也是个不错的专业，只为能够培养出为社会做出贡献，为国家做出生产的技术型人才。经过学校老师的教导，使我们能够熟悉机床，及数控编程画图，使我在公司里有发展空间，不是两眼一抹黑。此次论文主要写的是球阀重要零件阀体的具体加工过程和工艺，虽然我只负责一部分的加工，但我把所有的加工过程都记录下来，看着这个零件有自己的一份力量我很自豪，虽然精度不是很高，过程中也有很多问题。但我们都一一进行分析和解决。使我多了很多动手知识，和实践能力，为以后的发展打下了很好的基础。参考文献[1]《多轴数控编程与加工案例教程》机械工业出版社 石皋连 季业益 主编[2]《金属切削与道具》机械工业出版社 乐兑谦主编[3]《阀门的设计与应用》 作者 张展 编致谢白驹过隙，大半年过去了，我们也从学校的走进社会，从一个学生，变成一位工人，变得成熟和稳重，做事也会经过深思熟虑，，短短的半年时光，不仅我们的生活环境改变了，我们的为人处世的态度也改变了很多。 再过一段时间，我们的大学生涯也就要结束了，在做论文的过程中，感触很多，能把在学校学习到的知识应用在工作上，这是我最大的骄傲，虽然也出现了很多问题，但最后都在老师傅和同学的帮助下顺利解决。学到了很多经验，也知道了自己的缺点和不足。让我知道了在生活中和工作中都要学会不耻下问。让自己的思维变得活跃起来不要死脑子。在此我非常感谢母校和老师给我这次学习和实习的机会，谢谢，感谢所有老师。
目录
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/617.html
