浅谈阀座BYS—120工艺编制

王敏

摘要：随着高等职业技术教育教学的发展，一方面我院一体化教学改革的推进，校企合作的开展，另一方面我院预备技师班学生毕业设计答辩环节，都要求我们不但教师要具有零件产品工艺编制能力，还要有指导学生掌握工艺编制方法、过程的教学能力。

关键词：一体化；零件产品；工艺编制

中图分类号：G718 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2017）07-0231-03

在本世纪初，我国职业教育迅猛发展，在教学实践中，在国家示范性高职院校带动下，掀起了课程改革，如何培养"职业行为能力"的目标要求落实在职业教育教学之中。怎样组织教学活动才能促进年轻一代获得从事职业活动所需的能力素养。它不仅在专业设置和课程开发上，而且在专业教师自我提升上都提出了更高的要求。

一方面随着全国职业院校一体化教学改革的推进，为了跟上教学的需要，增加校企合作，落实"任务驱动"教学模式，完成一个个项目，我们不但要求学生掌握项目任务完成，建立产品加工概念，还要培养学生懂工艺、编制工艺。另一方面我们高职院校预备技师班学生要进行毕业设计答辩环节，这既是最后的一个教学环节，也是学校提高学生综合素质，培养智能型人才的有效措施，同时还与学校发展规划中增强产品质量意识的方针息息相关。

一体化教学模式、教学过程、理念促使我们教师在零件产品的工艺编制方面要有一定的能力素养。我们教师在教学中不但要能把零件产品的工艺编制出来，还应能用文字把编制的工艺分析透彻，让学生在完成产品任务的同时，掌握工艺编制的方法、考虑的要点。这就要求我们教师要经常进行零件产品的工艺编制，提高工艺编制能力。现在就以毕业设计课题阀座BYS-120，进行工艺的编制。

1.项目任务：

（1）课题图：阀座BYS-120

（2）材料：QT400-10。

（3）月产量：3000件。

（4）尽量用普通设备。

2.零件结构分析

依照我院对高技能人才理论知识、操作能力及毕业设计任务的要求，针对课题阀座BYS-120，编制该课题的工艺规程，并且任选一个工序设计工装夹具。

从课题图可知该零件材料为QT400-10，月产量为3000件，属于大批量生产。通过绘制的立体图可看出该零件的外形是由一个台阶圆柱和一个法兰盘，两个耳板组成的一个连接类零件。其外形轮廓结构较复杂，属于不规则零件，对该零件各加工部位进行加工时，装夹不方便，因此需设计专用夹具。

3.工艺设计

3.1 零件工艺分析。该零件的材料为球墨铸铁，牌号QT400-10，其最低抗拉强度为400MPa，延伸率为10% 。是将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。具有良好的铸造性和机械性能。

该零件尺寸精度要求较高的部位较多，零件的台阶孔直径φ30H7，小孔φ20H7和零件台阶外圆直径为φ50H7，皆为IT7级精度，表面粗糙度为1.6mm。两个耳板上孔φ20H9也在IT9级精度，形状和位置公差要求的部位较多，综合分析该零件属于难加工零件。其中φφ20H7小孔和φ30H7台阶孔部位的尺寸精度、表面精度要求较高，且两孔轴线与φ50H7有同轴度0.02mm要求，φ50H7台阶外圆轴线与台阶面有垂直度0.03mm要求。两耳板上φ20H9轴线与φ50H7轴线有垂直度0.05mm要求，与耳板端面有垂直度0.05mm要求。由于φ30H7孔较长，是盲孔，并且要求与台阶外圆φ50H7有同轴度要求，在加工中又不能一次装夹加工，孔径小难以排屑，所以，在加工中是一个难点。而台阶外圆端面及其轴线是重要的两个基准A、B，且φ20H7小孔和φ30H7台阶孔与B基准有同轴度要求，两耳板上两φ20孔与B基准有垂直度要求，因此台阶外圆φ50H7及其端面是加工的重点。

3.2 零件工艺方案选择。通过以上分析，根据基准先行的原则，先加工台阶外圆φ50H7及其端面，由于φ20H7小孔轴线与台阶外圆φ50H7轴线有同轴度要求，所以在一次装夹中加工。以精基准定位调头加工另一头尺寸及φ30H7台阶孔。此时，后续加工中的定位少一个角向定位，所以先加工4-φ8.5孔，提高其中一个孔的加工精度，用作后面工序的角向定位工艺孔。后面的工序加工为了保证加工要求全部采用统一基准原则，即用台阶外圆端面及其轴线A、B两基准及提高的这个工艺孔定位，限制了零件的六个不定度，完成零件的定位要求，满足零件加工需要。

3.3 零件工艺方案确定。

（1）制造毛坏。由于材料为球墨铸铁QT400-10，其具有良好的铸造性能，且月产量为3000件，属于大批量生产，所以采用金屬型铸造。

（2）检验。由图所知，该零件不允许有气孔、夹渣、砂眼等技术。因此在铸造成型后，应对其进行内部检验。

（3）去应力退火。由于该零件结构复杂，壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力。另外零件在机加工之后其内部也易残存应力，所有这些内应力都必须消除。所以采用去应力退火。铸件去应力退火通常的加热温度为500～550℃保温时间为2～8h，然后空冷（球墨铸铁）。采用这种工艺可消除铸件内应力的90～95，但铸铁组织不发生变化。注意若温度超过550℃或保温时间过长，反而会引起石墨化，使铸件强度和硬度降低。

（4）车削。用外圆、端面定位，外圆夹紧，车床CA6140，刀具45°车刀、镗孔刀。车端面，保证尺寸12mm、105mm、122mm及表面粗糙度3.2。镗内孔保证mm，内孔长度105mm及表面粗糙度3.2。镗内孔台，保证φ40mm、深5mm及表面粗糙度3.2。该工序中选择处圆定位满足了粗基准选择原则的不加工面余量均匀原则。

（5）车削。用端面、内孔定位，向左夹紧，车床CA6140，刀具45°、90°车刀、镗孔刀。车端面，保证尺寸120±0.05mm及表面粗糙度1.6。车台阶面保证mm，深度及粗糙度1.6。镗小孔，保证mm及表面粗糙度1.6。该工序加工中对形位精度要求高的内容尽量采用一次装夹加工的原则（即一刀下）。

（6）钳。用上端面、台阶外圆定位，凸耳一边防转，采用盖板式钻模对四个孔进行加工。保证尺寸φ70mm、3-φ8.5mm，表面粗糙度6.3。提高一个孔的加工精度，用φ7.9mm钻头钻底孔，用φ8mm铰刀铰孔，保证mm及表面质量1.6。此孔在后面工序中用作角向定位使用（工艺孔）。

（7）钳 。用台阶外圆、端面，工艺孔定位。向下夹紧。机床：Z512钻床，刀具：钻头。用φ6钻头钻孔，再用φ8.5钻头扩孔，钻孔保证中心距50mm，4-φ8.5mm及表面粗糙度6.3。

（8）车削。用台阶外圆、端面，工艺孔定位。向下夹紧。机床CA6140，刀具90°车刀、镗孔刀。车端面保证尺寸12mm、50±0.05mm及表粗糙度3.2。镗孔保证mm及表面粗糙度3.2。保证形位公差：保证mm孔端面与C基准孔轴线的垂直度0.05mm，并保证mm孔轴线与B基准mm轴线垂直度0.05mm。

（9）车削。用台阶外圆、端面，工艺孔定位。向上夹紧。机床CA6140，刀具90°车刀、镗孔刀。车端面保证尺寸12mm、50±0.05mm及表粗糙度3.2。镗孔保证mm及表面粗糙度3.2。保证形位公差：保证孔端面与D基准孔mm轴线的垂直度0.05mm，并保证mm孔轴线与B基准mm轴线垂直度0.05mm。

（10）钳。用台阶外圆、端面，工艺孔定位。向左夹紧。机床：Z512钻床，刀具：钻头。用φ6钻头钻孔，再用φ8.5钻头扩孔，保证中心距60mm，2-φ8.5mm及表面粗糙度6.3。

（11）钳。用台阶外圆、端面，工艺孔定位。向左夹紧。机床：Z512钻床，刀具：钻头。钻孔：用φ6钻头钻孔，再用φ8.5钻头扩孔，保证尺寸φ55mm，4-φ8.5mm及表面粗糙度3.2。

（12）钳。不需要定位，加工角向定位工艺孔，直接用φ8.5钻头把φ8mm扩孔到φ8.5mm，表面粗糙度6.3。

（13）钳。与配套零件装配完后配作孔2-φ8H7mm。

（14）检验。根据零件图检测零件各项技术要求。

3.4 零件工艺方案概述。从零件工艺上可知，整个工艺编制采用了基准先行原则，重要内容先加工，为后面工艺采用基准统一奠定了基础，各形位公差的要求主要靠定位基准的统一来保证。而φ50H7mm台阶外圆及端面，小孔采一刀下，很好的保证了小孔φ20H7mm与处圆φ50H7mm的同轴度要求，也很好的保证了台阶端面与φ50H7mm轴线的垂直度，为后面的工序提供了精确的定位基准。采用了角向工艺孔的形式完成了零件的角向定位，為统一基准提供了保证。

使后面加工内容的技术难题迎刃而解。

以上阀座BYS-120的整个工艺编制中，从零件的结构分析、工艺分析、工艺方案的选择、工艺方案的确定等，不但体现工艺编制的过程、方法，而且体现在为什么这样的编制的原因，既要知其然还要知其所以然。使我们学生能很快的建立工艺的概念，掌握工艺编制的流程，熟练掌握工艺图纸的识读。零件在走工艺时，加工中碰到的问题反馈，再次促进我们教师工艺编制能力提高。

通过不断的工艺编制锻炼，不但提高了我们高职教师的工艺编制能力、产品加工能力，而且提高了我们软件绘图能力，概括归纳能力。在对学生进行讲解传授过程中培养学生碰到问题、分析问题、解决问题的能力。使我们的学生更快的掌握零件工艺的要求，为走向企业成为一个合格的技术工人做到无缝链接。在这样的"任务驱动"的"教"与"学"的双边关系中，真正做到相促见长、与时俱进，不断完善教师的执教学水平，提高学生的学习技能。

现在的一体化教学模式对我们教师提出全方位的要求，不但体现在教学上，在产品加工中，而且在过程控制方面体现得更加具体。这就要求我们教师要不断提高自己，完善自已，掌握当今人才培养目标，为完成目标而奋斗。

参考文献：

[1] 《金属机械加工工艺人员手册》赵如福主编，上海科技大学出版社。

[2] 《金属切削机床类夹具手册》浦林详主编，机械工业出版社。

[3] 《机械制图》钱克强主编，中国劳动社会保障出版社。

[4] 《工程材料》郑明新主编，中央广播电视大学出版社。