氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及鉆16和18通孔的夾具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 45 頁 1 緒論 設(shè)計的內(nèi)容及意義 本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進行。此次的設(shè)計是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。其目的在于： 1鞏固我們在大學(xué)里所學(xué)的知識，也是對以前所學(xué)知識的綜合性的檢驗； 2加強我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料； 3樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)我們的實際工作能力； 4通過對 氣門搖臂軸支座 的機械制造工藝設(shè)計，使我們在機械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工 藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 6 通過零件圖，裝配圖 繪制，使我們對于 本次設(shè)計的主要內(nèi)容為：首先運用 件繪制 氣門搖臂軸支座的二維零件圖， 然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次 設(shè)計的零件年產(chǎn)量為 10000 件，屬大批量生產(chǎn)。其次進行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，氣門搖臂軸支座 的材料為 采用 以鑄造 的形式進行毛坯的制造，并確定零件的機械加工工藝路線，完成機械加工工序設(shè)計，進行必要的經(jīng)濟分析。最后，對某道加工工序進行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 45 頁 題背景知識 件作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是 1105柴油機中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為 18孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為 16于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距 56以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑 11的孔用 徑 3的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 油機相關(guān)知識 介紹 簡介柴油機是用柴油作燃料的內(nèi)燃機。柴油機屬于壓縮點火式發(fā)動機，它又常以主要發(fā)明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。 柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內(nèi)的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到 500 700 的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械功 。 柴油機可按不同特征分類：按轉(zhuǎn)速分為高速、中速和低速柴油機；按燃燒室的型式分為直接噴射式、渦流室式和預(yù)燃室式柴油機等；按氣缸進氣方式分為增壓和非增壓柴油機；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等；按用途分為 船 用柴油機、 機車 柴油機等。 隨著現(xiàn)代社會進程的加快，柴油機發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之后，柴油機作為動力內(nèi)燃機的一種，在社會的各個領(lǐng)域無處不在，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領(lǐng)域里柴油機發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大的效益。在這領(lǐng)域中，柴油機所發(fā)揮的作用也是不盡相同，所以根據(jù)作用的需要，柴油機也被設(shè)計出了很多種型號， 各種型號功率不同，發(fā)揮的作用大小也就不一樣，創(chuàng)造出的價值也不一樣。但是柴油機的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的發(fā)展，人類對生活質(zhì)量要求的提高，預(yù)示著人類對空氣質(zhì)量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機必定不能滿足人類的這一生活需求，但是柴油機已經(jīng)是社會發(fā)展不可缺少的一個重要零部分，徹底取代買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 45 頁 柴油機在目前的技術(shù)條件下似乎還不太可能。人類的智慧永遠是無法估量的，現(xiàn)代的設(shè)計師們正在朝著設(shè)計出高效率，低排放，質(zhì)量輕，生產(chǎn)簡單的柴油機這一目標奮斗著，而這一目標也將越來越近。隨著社會的需要，各種型號不一，功率不一 的柴油機生產(chǎn)數(shù)量將不斷的增長，而氣門搖臂軸支座是柴油機上不可或缺的一個零件，也就是意味著氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)數(shù)量也將是與日俱增，為了創(chuàng)造出更大的效益，設(shè)計出輕便，經(jīng)久耐用，便于生產(chǎn)的氣門搖臂軸支座這一零件是很有必要的。 柴油機具有熱效率高的顯著優(yōu)點，其應(yīng)用范圍越來越廣。隨著強化程度的提高，柴油機單位功率的重量也顯著降低。為了節(jié)能，各國都在注重改善燃燒過程，研究燃用低質(zhì)燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦損失、廣泛采用廢氣渦輪增壓并提高增壓度、進一步輕量化、高速化、低油耗、低噪聲和低污染，都是柴油機的重要發(fā)展 方向。 械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識 氣門搖臂軸支座機械加工工藝規(guī)程的制訂 （ 1） 零件進行工藝分析 在對氣門搖臂周支座進行工藝規(guī)程設(shè)計時，應(yīng)掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證 掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點，形成工藝規(guī)程設(shè)計的總體構(gòu)想。 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度 、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進行歸納整理。 （ 2） 定生產(chǎn)類型 根據(jù)零件圖查表可知，氣門搖臂軸支座為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。 （ 3） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 45 頁 機械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖所選擇的材料，氣門搖臂軸支座零件加工工程中應(yīng)達到的技術(shù)指標和加工特點，零件生 產(chǎn)的經(jīng)濟性，如何選擇合適的毛坯種類也是設(shè)計重點。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設(shè)計中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮一下幾個方面因素： a、材料的工藝性能； b、毛坯尺寸、形狀和精度要求； c、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)； d、采用新型材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。 （ 4） 如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應(yīng)當選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術(shù)指標。同時，選擇合適的尺寸公差對 零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟型也有很大的影響。 （ 5） 擬定工藝路線包括 ：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是氣門搖臂軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計制定的重點 （ 6） 算工序尺寸及公差 （ 7） 具等工藝裝備 （ 8） （ 9） 床夾具設(shè)計基礎(chǔ)知識 在機械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 在機床上對工件進行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機床上實現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機床夾具”。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 45 頁 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤 和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標準化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設(shè)計制造。 由于專用夾具的設(shè)計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術(shù)準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。 機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： （ 1） 定產(chǎn)品質(zhì) 量 夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 （ 2） 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 （ 3） 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設(shè)計保護裝置，確保操作者安全。 （ 4） 于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 機床夾具分類 （ 1） 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設(shè)計的。因買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 45 頁 為不需要考慮通用性，所以夾具可以設(shè)計得結(jié)構(gòu)緊 湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設(shè)計和制造周期較長，制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 （ 2） 可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。 通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。 因為這類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達有限目標的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。 （ 3） 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標準化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾 具又具有專門夾具的優(yōu)點。 （ 4） 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔負的安裝工件任務(wù)外，還擔負著沿自動線輸送工件的任務(wù)，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。 屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。 夾具設(shè)計的特點和基本要求 A:夾具設(shè)計的特點 （ 1） 計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。 專用夾具是為某零件的某工序設(shè)計的，設(shè)計人員必須全 面了解和掌握產(chǎn)品買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 45 頁 零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。 （ 2） 保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計時應(yīng)重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計應(yīng)該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。 （ 3） 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構(gòu)的設(shè)計對夾具結(jié)構(gòu)的影響最 大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設(shè)計的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設(shè)計人員必須使自己的設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。 （ 4） 此，設(shè)計時應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 （ 5） 般不進行強度剛度計算。 夾具設(shè)計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準備工作，其設(shè)計周期要求短，因此設(shè)計 時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設(shè)計參考。倒是應(yīng)注意，在設(shè)計一些具有較高精度的夾具時，應(yīng)該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。 B:設(shè)計的基本要求 夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為： （ 1） 確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。 （ 2） 。 （ 3） 便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 45 頁 于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 （ 4） 加工、裝配、檢驗和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 45 頁 2 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 件的作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是 1105 柴油機中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為 18孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為 16孔內(nèi) 裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距 56以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑 11 的孔用 螺桿與汽缸蓋相連，直徑 3 的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 圖 氣門搖臂軸支座零件圖 件的工藝分析 通過對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 45 頁 寸、公差以及技術(shù)要求齊全。 通過對零件圖的詳細審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為 鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削， 而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。 根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 1. 22 外圓的上端面以及與此孔相通的 11 通孔，粗糙度均為 2. 36根據(jù)零件的總體加工特性， 366糙度為 此在制定加工方案的時候應(yīng)當首先將此面加工出來； 3. 28 外圓的前后端面，粗糙度為 后端面倒 451 的角，粗糙度為 及 18 的通 孔，在這里 由于 18 通孔 所要求的精度較高，因此該孔的 的加工是一個難點， 其所要求的表面粗糙度為 且該孔的軸線與 該孔的軸線圓跳動公差為 要選擇適當?shù)募庸?方法 來達到此孔加工的技術(shù)要求。 4. 26 的前后端面，粗糙度為 后端面倒 451 的角，粗糙度為 及 16 的通孔 ， 16 的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分， 觀察零件圖就可以知道， 16 的孔要求的表面粗糙度和位置精度 和 18 的通孔一樣 都 是比較高的， 16 的通孔表面粗糙度為 孔的軸線與 36 通過上面零件的分析可知， 36端面 和 22 上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工來達到要求 ，而且 這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面 而達到精度要求，再以此作為基準采用專用夾具來對其他表面進行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。 總的看來，該零件并沒有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證，簡單的工藝路線安排如下： 將零件定位夾緊，加工出 36端面以及 22 上端面 ，并鉆出11 的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基 準 定位，加工出 28 和 26 的外圓端面，并鉆出 1618 和 這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 45 頁 工出 3 的斜油孔。 定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn) 和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量 。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) (1 % ) (1 % ) m a b 式 中 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 / 年 ） 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 / 臺 、 輛 ）% - - - 備 品 率 ， 一 般 取 2% - - - 廢 品 率 ， 一 般 取 據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表 ，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設(shè)計要求， Q=10000 臺， m=1 件 /臺，分別取備品率和廢品率 3%和 將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式得出 N=10351件 /年 ，零件質(zhì)量為 根據(jù) 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表 1 1零件為輕型零件，本設(shè)計 零件 氣門搖臂軸支座的 的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 擇毛坯種類， 繪制毛坯圖 擇毛坯種類 機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。 為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加 毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當考慮一下幾個因素。 （ 1） 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 45 頁 組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件 等。 （ 2） 狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是 砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件 ，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 （ 3） 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個方面來分析本零件，零件材料為 首先分析 灰鑄鐵 材料的性能， 灰鑄鐵是一種脆性較高 ，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄 造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件， 除了幾個需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的 方法獲得，若要使其他不進行加工的表面 達到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) ， 可選擇砂型鑄造機器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機器造型的方法獲得。 定毛坯尺寸 及機械加工總余量 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為 長 83 37高 62 查閱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表 2鑄造方法為 砂型鑄造機器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為 鑄件公差等級為 再根據(jù)毛坯 鑄件基本尺寸查閱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表2按 前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 45 頁 查閱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表 2鑄造方法為砂型鑄造機器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為 要求的機械加工余量等級確定為 G，再根據(jù)鑄 件的最大輪廓尺寸查閱 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 13表 求的鑄件機械加工余量。 由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面 m ， m 的加工表面，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了 1618 和 的 m 外，沒有一個加工表面 的表面粗糙度是小于 ， m ，因此一般情況下這些表面的毛坯尺寸 只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面 加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機械加工過程的方便， 除了孔以外的加工表面，將總的加工余量統(tǒng)一為一個值。 如下表： 表 坯尺寸及機械加工總余量表 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機械加工 總余量 鑄件 尺寸 22 上端面 39 47 36端面 39 47 28 前端面 45 28 后端面 45 26 前端面 24 26 后端面 24 計毛坯圖 （ 1） 確定鑄造斜度 根據(jù) 機械制造工藝設(shè) 計簡明手冊 13表 零件毛坯砂型鑄造斜度為 03 05 。 （ 2） 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 45 頁 便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中 的錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面 。 （ 3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進行機械加工前應(yīng)當做時效處理。 制毛坯圖 圖 氣門搖臂軸支座毛坯圖 擇加工方法，制定工藝路線 位基準的選擇 定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15 頁 共 45 頁 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準。 應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。 粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。 “基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在 多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復(fù)加工。 所選的精基準應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖， 本零件時帶有孔的形狀比較簡單的 零件，孔 18 、 孔 16 以及孔 11 均為零件設(shè)計基準，均可選為定位基準，而 且孔 18 和孔 16 設(shè)計精度較高（亦是裝配基準和測量基準）， 工序?qū)才?這兩個孔 在最后進行 ，為遵循“基準重合”原則，因此選擇 先進行加工的 11 孔和 加工后 的 36底面作為精基準， 在該零件需要加工的表面中， 由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠， 應(yīng)選 28 外圓端面及 未加工的 36端面 為粗基準。 件的 表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標注的各加工表面的技術(shù)要求， 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 13表 通過對各加工表面所對應(yīng)的各個加工方案的比較，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16 頁 共 45 頁 最后確定 本零件各加工表面 的加工方法如下表： 表 門搖臂軸支座各加工表面方案 需加工表面 尺寸精 度等級 表面粗糙度m 加工方案 22 上端面 2.5 m 粗銑 36.3 m 粗銑半精銑 28 前端面 .2 m 粗銑半精銑 28 后端面 .2 m 粗銑半精銑 26 前端面 2.5 m 粗銑 26 后端面 2.5 m 粗銑 11 通孔 2.5 m 鉆 3 偏 010 內(nèi)孔 2.5 m 鉆 通孔 .6 m 鉆擴粗鉸精鉸 通孔 .6 m 鉆擴粗鉸精鉸 工階段的劃分 本零件氣門搖臂軸支座加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工，半精加工幾個階段。 在粗加工階段，首先 將精基準備好，也就是先將 36端面和 11 通孔加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗 銑粗基準 22 上端面、 28 外圓前后端面、 26 外圓前后端面， 在半精加工階段，完成對 28 外圓前后端面 的半精 銑， 鉆擴粗鉸精鉸出 通孔，并鉆出 3 偏 010 內(nèi)孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17 頁 共 45 頁 序的集中與分散 本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可 以采用 各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 序順序的安排 （ 1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準， 即在前面加工階段 先加工36及 11 通孔。 （ 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （ 3） 遵循“先主后次”原則， 先加工 主要表面 28 和 26 外圓前后端面， 通孔， 通孔 ，后加工次要表面 3 偏 010 內(nèi)孔。 （ 4）遵循“先面后孔”原則，先加工 36端面， 22 上端面，后加工 11 通孔；先加工 28 和 26 外圓前后端面，后加工 通孔， 通孔。 2 熱處理工序 機械加工前對鑄件毛坯進行時效處理，時效處理硬度 效處理的主要目的是 消除 鑄 件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能 ，這樣可以提高毛坯進行加工的切削性能。 毛坯鑄造成型后，應(yīng) 當對鑄件毛坯安排清砂工序， 并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工，在 對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。 定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18 頁 共 45 頁 圖 定位面 ,加工面 代號指示 圖 工序： 鑄造； 工序：清砂，檢驗； 工序：時效處理 序： 以 36底面 C 以及 28 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 22 上端面 A； 工序 ： 以 粗銑后的 22 上端面 A 以及 28 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 36底面 C；半精銑 36底面 C； 工序：以加工 后的 36， 36以及 28 端面 G 或 F 定位，鉆 11 通孔； 工序：以加工后的 11 內(nèi)孔表面 H， 以加工 后的 36以及 28 后端面 銑 28 前端面 F，粗銑 26 前端面 I，半精銑 28 前端面 F； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19 頁 共 45 頁 工序：以 加工后的 11 內(nèi)孔表面 H，以加工 后的 36端面 C 以及 28 前 端面定位 F，粗銑 26 后端面 J，粗銑 28 后端面 G，半精銑 28 后端面 G； 工序 ：以加工后的 11 內(nèi)孔表面 H，以加工 后的 36， 28 端面 G 或 鉆擴粗鉸精鉸 通孔 ，并倒角； 工序：以加工后的 11 內(nèi)孔表面 G，以加工 后的 36， 28 端面 G 或 鉆擴粗鉸精鉸 通孔，并倒角； 工序 ：以 22 上端面 10 以及 28 端面 G 或 F 定位，鉆 3 偏 010 內(nèi)孔； 工序：鉗工去毛刺 ，清洗； 工序 ：終檢。 工設(shè)備及工藝裝備選擇 機床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 機床的加工尺寸范 圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)； 機床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。 本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)， 為提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應(yīng)為專用夾具。 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟性等。在選擇時應(yīng)盡可能采用標準刀具，必要時可采用符合刀具和其他專用刀具。 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20 頁 共 45 頁 查 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 13所選擇的加工工藝裝備如下表所示： 表 門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 工序號 機床設(shè)備 刀具 量具 工序 鑄 （免填） 游標卡尺 工序 檢 游標卡尺 工序 熱處理 游標卡尺 工序 銑 臥式銑床 質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序 銑 臥式銑床 質(zhì)合金端銑刀 游標 卡尺 工序 鉆 立式鉆床 柄麻花鉆 11 卡尺、塞規(guī) 工序 銑 臥式銑床 質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序 銑 臥式銑床 質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序 鉆 式鏜床 麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序 鉆 式鏜床 麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序 鉆 立式鉆床 柄麻花鉆 3 塞規(guī) 工序 鉗 （免填） 游標卡尺 工序 檢 內(nèi)徑千分尺、游標卡尺、塞規(guī) 序間加工余量的確定 查 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表 2 2綜合 對 毛坯尺寸以及 已經(jīng)確定的機械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表 機械加工工序間加工余量表 工序號 工步號 工步內(nèi)容 加工余量 /序 1 粗銑 22 上端面 A 4 工序 1 粗銑 36 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 21 頁 共 45 頁 2 半精銑 36 1 工序 1 鉆 11 通孔 11 工序 1 粗銑 28 前端面 F 3 2 粗銑 26 前端面 I 4 3 半精銑 28 前端面 F 1 工序 1 粗銑 26 后端面 J 4 2 粗銑 28 后端面 G 3 3 半精銑 28 后端面 G 1 工序 1 鉆 17 的通孔 17 2 擴孔至 粗鉸至 精鉸至 18 9H 序 1 鉆 15 通孔 15 2 擴孔至 粗鉸至 精鉸至 16 9H 序 1 鉆 3 偏 010 內(nèi)孔 3 削用量以及基本時間定額的確定 工序 粗銑 22 上端面 A （ 1） 切削深度 4pa （ 2） 進給量的確定 此工序選擇 質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下： D=80D=70d=27L=36L=30文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 22 頁 共 45 頁 齒數(shù) z=10，根據(jù)所選擇的 式銑床功率為 4 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 2表 5 0 . 2 0 0 . 0 9 /zf m m z取 r 0 . 2 0 1 0 2 /f m m r 。 （ 3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 度 據(jù) 機械加工工藝師手冊 10表 30擇切削速度5m/ 計算主軸轉(zhuǎn)速 6 5 1 0 0 0 2 5 8 / m i 1 4 8 0，查機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程 3表 4n=255r/后計算實際 2 5 5 3 . 1 4 8 0 6 4 / m i （ 4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z 銑刀齒 數(shù) 銑刀每齒的進給量， mm/z 工作臺的水平進給量， mm/f 工作臺的進給量， mm/zf f nz 銑削寬度， mm 銑削深度， mm d 銑刀直徑， 機械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 2表 2 12l 根 據(jù) 銑 床 的 數(shù) 據(jù) ， 主 軸 轉(zhuǎn) 速 n=255r/ 工 作 臺 進 給 量0 . 2 1 0 2 5 5 5 1 0 / m i z n m m 。 根據(jù)機床說明書 取80mm/切削加工面 L=22據(jù) 機械加工工藝師手冊 10，表 307， 12 29 0 . 0 6 m i l lT f 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 23 頁 共 45 頁 工序 加工 36 粗銑 36底面 C （ 1） 切削深度 3pa （ 2） 進給量的確定 此工序選擇 質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下： D=80D=70d=27L=36L=30數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的 式銑床功率為 4 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 2 表 5得 0 . 2 0 0 . 0 9 /zf m m z取 r 0 . 2 0 1 0 2 /f m m r 。 （ 3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 度 據(jù) 機械加工工藝師手冊 10表 30擇切削速度5m/ 計算主軸轉(zhuǎn)速 6 5 1 0 0 0 2 5 8 / m i 1 4 8 0，查 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課 程設(shè)計指導(dǎo)教程 3表 4n=255r/后計算實際 2 5 5 3 . 1 4 8 0 6 4 / m i （ 4） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=255r/作臺進給量0 . 2 1 0 2 5 5 5 1 0 / m i z n m m 根據(jù)機床說明書取80mm/削加工面 L=36據(jù) 機械加工工藝師手冊 10，表 307， 12 43 0 . 0 8 m i zl l 。 半精銑 36底面 C （ 1）切削深度 1pa （ 2）進給量的確定 此工序選擇 質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下： D=80D=70