淺談閥座BYS—120工藝編制

王敏

摘要：隨著高等職業(yè)技術(shù)教育教學(xué)的發(fā)展，一方面我院一體化教學(xué)改革的推進(jìn)，校企合作的開展，另一方面我院預(yù)備技師班學(xué)生畢業(yè)設(shè)計答辯環(huán)節(jié)，都要求我們不但教師要具有零件產(chǎn)品工藝編制能力，還要有指導(dǎo)學(xué)生掌握工藝編制方法、過程的教學(xué)能力。

關(guān)鍵詞：一體化；零件產(chǎn)品；工藝編制

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1672-1578（2017）07-0231-03

在本世紀(jì)初，我國職業(yè)教育迅猛發(fā)展，在教學(xué)實踐中，在國家示范性高職院校帶動下，掀起了課程改革，如何培養(yǎng)"職業(yè)行為能力"的目標(biāo)要求落實在職業(yè)教育教學(xué)之中。怎樣組織教學(xué)活動才能促進(jìn)年輕一代獲得從事職業(yè)活動所需的能力素養(yǎng)。它不僅在專業(yè)設(shè)置和課程開發(fā)上，而且在專業(yè)教師自我提升上都提出了更高的要求。

一方面隨著全國職業(yè)院校一體化教學(xué)改革的推進(jìn)，為了跟上教學(xué)的需要，增加校企合作，落實"任務(wù)驅(qū)動"教學(xué)模式，完成一個個項目，我們不但要求學(xué)生掌握項目任務(wù)完成，建立產(chǎn)品加工概念，還要培養(yǎng)學(xué)生懂工藝、編制工藝。另一方面我們高職院校預(yù)備技師班學(xué)生要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計答辯環(huán)節(jié)，這既是最后的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)校提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)智能型人才的有效措施，同時還與學(xué)校發(fā)展規(guī)劃中增強產(chǎn)品質(zhì)量意識的方針息息相關(guān)。

一體化教學(xué)模式、教學(xué)過程、理念促使我們教師在零件產(chǎn)品的工藝編制方面要有一定的能力素養(yǎng)。我們教師在教學(xué)中不但要能把零件產(chǎn)品的工藝編制出來，還應(yīng)能用文字把編制的工藝分析透徹，讓學(xué)生在完成產(chǎn)品任務(wù)的同時，掌握工藝編制的方法、考慮的要點。這就要求我們教師要經(jīng)常進(jìn)行零件產(chǎn)品的工藝編制，提高工藝編制能力。現(xiàn)在就以畢業(yè)設(shè)計課題閥座BYS-120，進(jìn)行工藝的編制。

1.項目任務(wù)：

（1）課題圖：閥座BYS-120

（2）材料：QT400-10。

（3）月產(chǎn)量：3000件。

（4）盡量用普通設(shè)備。

2.零件結(jié)構(gòu)分析

依照我院對高技能人才理論知識、操作能力及畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的要求，針對課題閥座BYS-120，編制該課題的工藝規(guī)程，并且任選一個工序設(shè)計工裝夾具。

從課題圖可知該零件材料為QT400-10，月產(chǎn)量為3000件，屬于大批量生產(chǎn)。通過繪制的立體圖可看出該零件的外形是由一個臺階圓柱和一個法蘭盤，兩個耳板組成的一個連接類零件。其外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，屬于不規(guī)則零件，對該零件各加工部位進(jìn)行加工時，裝夾不方便，因此需設(shè)計專用夾具。

3.工藝設(shè)計

3.1 零件工藝分析。該零件的材料為球墨鑄鐵，牌號QT400-10，其最低抗拉強度為400MPa，延伸率為10% 。是將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強度、較好韌性和塑性。具有良好的鑄造性和機械性能。

該零件尺寸精度要求較高的部位較多，零件的臺階孔直徑φ30H7，小孔φ20H7和零件臺階外圓直徑為φ50H7，皆為IT7級精度，表面粗糙度為1.6mm。兩個耳板上孔φ20H9也在IT9級精度，形狀和位置公差要求的部位較多，綜合分析該零件屬于難加工零件。其中φφ20H7小孔和φ30H7臺階孔部位的尺寸精度、表面精度要求較高，且兩孔軸線與φ50H7有同軸度0.02mm要求，φ50H7臺階外圓軸線與臺階面有垂直度0.03mm要求。兩耳板上φ20H9軸線與φ50H7軸線有垂直度0.05mm要求，與耳板端面有垂直度0.05mm要求。由于φ30H7孔較長，是盲孔，并且要求與臺階外圓φ50H7有同軸度要求，在加工中又不能一次裝夾加工，孔徑小難以排屑，所以，在加工中是一個難點。而臺階外圓端面及其軸線是重要的兩個基準(zhǔn)A、B，且φ20H7小孔和φ30H7臺階孔與B基準(zhǔn)有同軸度要求，兩耳板上兩φ20孔與B基準(zhǔn)有垂直度要求，因此臺階外圓φ50H7及其端面是加工的重點。

3.2 零件工藝方案選擇。通過以上分析，根據(jù)基準(zhǔn)先行的原則，先加工臺階外圓φ50H7及其端面，由于φ20H7小孔軸線與臺階外圓φ50H7軸線有同軸度要求，所以在一次裝夾中加工。以精基準(zhǔn)定位調(diào)頭加工另一頭尺寸及φ30H7臺階孔。此時，后續(xù)加工中的定位少一個角向定位，所以先加工4-φ8.5孔，提高其中一個孔的加工精度，用作后面工序的角向定位工藝孔。后面的工序加工為了保證加工要求全部采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，即用臺階外圓端面及其軸線A、B兩基準(zhǔn)及提高的這個工藝孔定位，限制了零件的六個不定度，完成零件的定位要求，滿足零件加工需要。

3.3 零件工藝方案確定。

（1）制造毛壞。由于材料為球墨鑄鐵QT400-10，其具有良好的鑄造性能，且月產(chǎn)量為3000件，屬于大批量生產(chǎn)，所以采用金屬型鑄造。

（2）檢驗。由圖所知，該零件不允許有氣孔、夾渣、砂眼等技術(shù)。因此在鑄造成型后，應(yīng)對其進(jìn)行內(nèi)部檢驗。

（3）去應(yīng)力退火。由于該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚不均勻，在加熱，冷卻及相變過程中，會產(chǎn)生效應(yīng)力和組織應(yīng)力。另外零件在機加工之后其內(nèi)部也易殘存應(yīng)力，所有這些內(nèi)應(yīng)力都必須消除。所以采用去應(yīng)力退火。鑄件去應(yīng)力退火通常的加熱溫度為500～550℃保溫時間為2～8h，然后空冷（球墨鑄鐵）。采用這種工藝可消除鑄件內(nèi)應(yīng)力的90～95，但鑄鐵組織不發(fā)生變化。注意若溫度超過550℃或保溫時間過長，反而會引起石墨化，使鑄件強度和硬度降低。

（4）車削。用外圓、端面定位，外圓夾緊，車床CA6140，刀具45°車刀、鏜孔刀。車端面，保證尺寸12mm、105mm、122mm及表面粗糙度3.2。鏜內(nèi)孔保證mm，內(nèi)孔長度105mm及表面粗糙度3.2。鏜內(nèi)孔臺，保證φ40mm、深5mm及表面粗糙度3.2。該工序中選擇處圓定位滿足了粗基準(zhǔn)選擇原則的不加工面余量均勻原則。

（5）車削。用端面、內(nèi)孔定位，向左夾緊，車床CA6140，刀具45°、90°車刀、鏜孔刀。車端面，保證尺寸120±0.05mm及表面粗糙度1.6。車臺階面保證mm，深度及粗糙度1.6。鏜小孔，保證mm及表面粗糙度1.6。該工序加工中對形位精度要求高的內(nèi)容盡量采用一次裝夾加工的原則（即一刀下）。

（6）鉗。用上端面、臺階外圓定位，凸耳一邊防轉(zhuǎn)，采用蓋板式鉆模對四個孔進(jìn)行加工。保證尺寸φ70mm、3-φ8.5mm，表面粗糙度6.3。提高一個孔的加工精度，用φ7.9mm鉆頭鉆底孔，用φ8mm鉸刀鉸孔，保證mm及表面質(zhì)量1.6。此孔在后面工序中用作角向定位使用（工藝孔）。

（7）鉗 。用臺階外圓、端面，工藝孔定位。向下夾緊。機床：Z512鉆床，刀具：鉆頭。用φ6鉆頭鉆孔，再用φ8.5鉆頭擴孔，鉆孔保證中心距50mm，4-φ8.5mm及表面粗糙度6.3。

（8）車削。用臺階外圓、端面，工藝孔定位。向下夾緊。機床CA6140，刀具90°車刀、鏜孔刀。車端面保證尺寸12mm、50±0.05mm及表粗糙度3.2。鏜孔保證mm及表面粗糙度3.2。保證形位公差：保證mm孔端面與C基準(zhǔn)孔軸線的垂直度0.05mm，并保證mm孔軸線與B基準(zhǔn)mm軸線垂直度0.05mm。

（9）車削。用臺階外圓、端面，工藝孔定位。向上夾緊。機床CA6140，刀具90°車刀、鏜孔刀。車端面保證尺寸12mm、50±0.05mm及表粗糙度3.2。鏜孔保證mm及表面粗糙度3.2。保證形位公差：保證孔端面與D基準(zhǔn)孔mm軸線的垂直度0.05mm，并保證mm孔軸線與B基準(zhǔn)mm軸線垂直度0.05mm。

（10）鉗。用臺階外圓、端面，工藝孔定位。向左夾緊。機床：Z512鉆床，刀具：鉆頭。用φ6鉆頭鉆孔，再用φ8.5鉆頭擴孔，保證中心距60mm，2-φ8.5mm及表面粗糙度6.3。

（11）鉗。用臺階外圓、端面，工藝孔定位。向左夾緊。機床：Z512鉆床，刀具：鉆頭。鉆孔：用φ6鉆頭鉆孔，再用φ8.5鉆頭擴孔，保證尺寸φ55mm，4-φ8.5mm及表面粗糙度3.2。

（12）鉗。不需要定位，加工角向定位工藝孔，直接用φ8.5鉆頭把φ8mm擴孔到φ8.5mm，表面粗糙度6.3。

（13）鉗。與配套零件裝配完后配作孔2-φ8H7mm。

（14）檢驗。根據(jù)零件圖檢測零件各項技術(shù)要求。

3.4 零件工藝方案概述。從零件工藝上可知，整個工藝編制采用了基準(zhǔn)先行原則，重要內(nèi)容先加工，為后面工藝采用基準(zhǔn)統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)，各形位公差的要求主要靠定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一來保證。而φ50H7mm臺階外圓及端面，小孔采一刀下，很好的保證了小孔φ20H7mm與處圓φ50H7mm的同軸度要求，也很好的保證了臺階端面與φ50H7mm軸線的垂直度，為后面的工序提供了精確的定位基準(zhǔn)。采用了角向工藝孔的形式完成了零件的角向定位，為統(tǒng)一基準(zhǔn)提供了保證。

使后面加工內(nèi)容的技術(shù)難題迎刃而解。

以上閥座BYS-120的整個工藝編制中，從零件的結(jié)構(gòu)分析、工藝分析、工藝方案的選擇、工藝方案的確定等，不但體現(xiàn)工藝編制的過程、方法，而且體現(xiàn)在為什么這樣的編制的原因，既要知其然還要知其所以然。使我們學(xué)生能很快的建立工藝的概念，掌握工藝編制的流程，熟練掌握工藝圖紙的識讀。零件在走工藝時，加工中碰到的問題反饋，再次促進(jìn)我們教師工藝編制能力提高。

通過不斷的工藝編制鍛煉，不但提高了我們高職教師的工藝編制能力、產(chǎn)品加工能力，而且提高了我們軟件繪圖能力，概括歸納能力。在對學(xué)生進(jìn)行講解傳授過程中培養(yǎng)學(xué)生碰到問題、分析問題、解決問題的能力。使我們的學(xué)生更快的掌握零件工藝的要求，為走向企業(yè)成為一個合格的技術(shù)工人做到無縫鏈接。在這樣的"任務(wù)驅(qū)動"的"教"與"學(xué)"的雙邊關(guān)系中，真正做到相促見長、與時俱進(jìn)，不斷完善教師的執(zhí)教學(xué)水平，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能。

現(xiàn)在的一體化教學(xué)模式對我們教師提出全方位的要求，不但體現(xiàn)在教學(xué)上，在產(chǎn)品加工中，而且在過程控制方面體現(xiàn)得更加具體。這就要求我們教師要不斷提高自己，完善自已，掌握當(dāng)今人才培養(yǎng)目標(biāo)，為完成目標(biāo)而奮斗。

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