氣門搖桿軸支座設(shè)計說明書

鄭 州 科 技 學(xué) 院機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計“氣門搖桿支座”零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3.機械加工工藝過程卡 1 份4.機械加工工序卡 1 份5.夾具設(shè)計裝配圖 1 張6.夾具體零件圖 1 張7.課程設(shè)計說明書 1 份班 級： 你 猜 姓 名： 小豆芽 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 教研室主任： 2016 年 4 月 7 日 目錄序言.1一、零件的分析.1（一）零件的作用.1（二）零件的工藝分析.1二、工藝規(guī)程設(shè)計.2（一）確定毛坯的制造形式.2（二）基面的選擇.2（三）制定工藝方案.3（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.3（五）確定切削用量及基本工時.5三、夾具設(shè)計.15（一）問題的提出.15（二）夾具設(shè)計.15四、參考文獻.181序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。一、零件的分析（一）零件的作用“氣門搖桿軸支座”零件是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結(jié)合部位，mm 孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個 13mm 孔用 M1210.62螺桿與汽缸蓋相連，3mm 軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。（二）零件的工藝分析由附圖 1 得知，其材料為 HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。 該零件主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2-13mm 孔和 mm 以及10.623mm 的軸向槽的加工。主要加工表面、孔、槽的尺寸精度要求：1）：上端面粗糙度為 Ra12.5，下端面粗糙度 Ra6.3。2）：左端面右端面粗糙度 Ra1.6，與搖桿軸連接的孔的粗糙度為 Ra3.2。3）：寬度為 3 毫米的槽粗糙度 Ra12.5。4）： 以 20 的孔的軸線為基準(zhǔn)，下端面與其的平行度要求為 0.05 毫米。5）：左右兩端面相對于 20 的孔的軸線的端面跳動為 0.06 毫米。26）：左右兩端面的尺寸要求 。08.1429d7）：與搖桿軸連接的孔的尺寸 。.06其余尺寸為自由尺寸， 。二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式1.根據(jù)零件材料 HT200 確定毛坯為鑄件，又已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000 件/年，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。通過計算，該零件質(zhì)量約為 3Kg。由于零件的結(jié)構(gòu)簡單，材料HT200 鍛造是不可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖做出鑄模，進行鑄造。結(jié)合零件和經(jīng)濟的考慮，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。精基準(zhǔn)的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則，實現(xiàn) V 形塊+大平面的定位方式。 mm 孔及10.62左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準(zhǔn)為上端面。最終選定方案：用 V 形塊十大平面定位，采用固定 V 形塊和活動 V 型塊實現(xiàn)對 R10的外圓柱表面進行定位，再加底面實現(xiàn)完全定位，所選定位夾緊方案操作簡便，穩(wěn)定可靠。3（三）制定工藝方案制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本下降?？紤]到了鉆孔、擴孔、鉸孔不宜放在同一道工序中，經(jīng)分析，最后加工路線確定如下：工序 05 鑄造工序 10 時效處理工序 15 粗銑-半精銑下底面；以上端面為粗基準(zhǔn)，經(jīng)過粗銑、半精銑后下底面的表面粗糙度為 Ra6.3，并且保證底板厚度尺寸為 8mm，從而間接地保證了尺寸 60mm。工序 20 粗銑上端面；以下底面為精基準(zhǔn)，粗銑上端面，用兩個聯(lián)動的活動 V 形塊夾緊。經(jīng)過粗銑后上端面的表面粗糙度為 Ra12.5，并且保證設(shè)計尺寸 78mm。工序 25 鉆 的通孔；以下底面為精基準(zhǔn)。 m132工序 30 粗銑-精銑左端面；采用一面兩銷定位，以下底面為精基準(zhǔn)的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。工序 35 鉆 通孔，擴孔到 ;以下底面為精基準(zhǔn)的一面兩銷實現(xiàn)完全18m7.19定位。經(jīng)過擴孔后， 孔的表面粗糙度為 Ra6.3。7.9工序 40 外圓倒角 ;以下底面為精基準(zhǔn)的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。450工序 45 粗銑 3mm 軸向 槽 ;以下底面為精基準(zhǔn)的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。經(jīng)過粗銑后表面粗糙度 Ra12.5工序 50 去毛刺、檢驗、清洗以上工藝過程詳見機械加工工序卡片。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4“氣門搖桿軸支座”零件材料為 HT200，確定毛坯為鑄件，其重量約為 3Kg。已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 6000 件/年，通過計算，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。參考實用機械加工工藝手冊表 3-9、3-10、3-12、3-13，該種鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 下底面的加工余量（ ）m1.84按查表法確定加工余量按照實用機械加工工藝手冊表 630，取粗銑加工單邊余量 Z=1.0mm,加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照實用機械加工工藝手冊表 629，取半精銑單邊加工余量 Z=0.7mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。但由毛坯鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級，查實用機械加工工藝手冊表 3-12 可知其單側(cè)加工余量取 3.0，雙側(cè)加工余量取 2.5，公差值為2.2mm。故取毛坯的單邊加工余量 Z=3mm。其中粗銑的單邊加工余量 Z=2mm，半精銑的單邊加工余量 Z=1mm。其基本尺寸為 。m1.84(3) 左端面的加工余量（ ）7按查表法確定加工余量按照實用機械加工工藝手冊表 630，取粗銑加工單邊余量 Z=1.0mm,加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照實用機械加工工藝手冊表 629，取精銑單邊加工余量 Z=0.5mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT9，表面粗糙度 Ra1.6。但由毛坯鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級，查實用機械加工工藝手冊表 3-12 可知其單側(cè)加工余量取 3.0，雙側(cè)加工余量取 2.5，公差值為2.2mm。故取毛坯的單邊加工余量 Z=2.5mm。其中粗銑的單邊加工余量 Z=2mm，精銑的單邊加工余量 Z=0.5mm。其基本尺寸為 。m1.7(4) 孔的加工余量m10.625參照實用機械加工工藝手冊第一版，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： ，2Z=18mm，加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。m18擴孔： ，2Z=2mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。7.9綜上用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示：加工表面 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明下底面 G 3mm 單側(cè)加工左端面 G 2.5mm 雙側(cè)加工（五）確定切削用量及基本工時工序 15 粗銑，半精銑下底面1.加工條件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型機器造型。加工要求：粗銑下底面，加工經(jīng)濟精度等級 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。半精銑下底面，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。機床：銑床選用立式 X5020B。刀具：銑刀選擇基本尺寸為 的套式立銑刀。m802.計算切削用量（1）粗銑下底面1)吃刀深度 ap22)查實用機械加工工藝手冊表 9-66 可知每齒進給量 zmfz/2.03)計算切削速度查表知：的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為 0.3-0.5mm，m806刀具耐用度 。min180TvuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/4.354)確定主軸轉(zhuǎn)速i/4.13980.10rdvns 查表，取標(biāo)準(zhǔn)值 。mi/5rw所以實際切削速度 min/7.154.30vw5)切削工時取切入長度 ，切出長度 ，加工長度 于是行程總長度為l31l2l0，則機動工時為ml56021min187.05231inflt基（2）半精銑下底面1)切削深度 map12)進給量：查表可知:齒進給量 zfz/1.03)計算切削速度查表知:的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為 0.3mm，刀具耐用度 。m80 min180TvuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/9.1274)確定主軸轉(zhuǎn)速7min/9.50814.3.270rdvns 查表，取標(biāo)準(zhǔn)值 。mi/5rw所以實際切削速度 i/6.120.vw5)切削工時取切入長度 ，切出長度 ，加工長度 于是行程總長度為l31l32ml50，則機動工時為ml56021in12.05121inflt基工序 20 粗銑上端面1.加工條件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型機器造型。加工要求：粗銑上端面，加工經(jīng)濟精度等級 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。機床：查實用機械加工工藝手冊第一版表 6-18，銑床選用立式 X5020B。刀具：查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-37、表 9-62、表 9-63、表 9-64、表9-65，銑刀選擇基本尺寸為 的套式立銑刀。m802.計算切削用量粗銑上端面1)吃刀深度 ap32)查實用機械加工工藝手冊表 9-66 可知每齒進給量 zmfz/2.03)計算切削速度查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-65 知：；查實5,5.,3.0,5.,2.0,3.,7.0,4 pwvvvvvv apuyxqc用機械加工工藝手冊第一版表 9-63 知： 的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為m80.3mm，查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-64 知：刀具耐用度 。min180T8查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-65 知： vuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/23.94）確定主軸轉(zhuǎn)速i/1.568014.0rdvns 查金屬切削