機械制造技術課程設計氣門搖臂軸支座加工工藝及銑28端面夾具設計【全套圖紙】

1、提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設計設計說明書 題 目：氣門搖臂軸支座銑28端面的夾具設計班級：姓名：指導教師：完成日期：摘要 能通過運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到實踐知識，正確的解決一個零件在加工過程中的定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量學會使用圖表資料以及手冊，掌握與本本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練運用。因此，它在我們的大學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計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。由于能力有限，設計當中可能會有不足之處

2、，懇請各位老師給予批評指正。全套圖紙，加153893706AbstractThrough the use of Mechanical Manufacturing Engineering Course of the basic theory and practice in the production of learned practical knowledge, the proper parts in a processing position. Clamping and process routing. Process to determine such issues as size to

3、ensure the parts machining Quality Learn how to use graphic materials, as well as manual control with design-related books of various types of information the name of the source, to achieve the proficiency to use. Therefore, it is in our university life plays an important position. For me personally

4、, I hope that through this course design is the work of their own future in an adaptive training, from training its own analysis of issues, problem-solving skills, to work for the future and lay a good foundation. Due to limited capacity to design there may be shortcomings, I earnestly urge the teac

5、hers to give criticism of correction 目錄緒論1一 工藝性分析21.1零件的作用2.2審查零件的結構工藝2.3確定零件的生產類型2二 確定毛坯、繪制毛坯簡圖3.選擇毛坯3.確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量32.2.1公差等級32.2.2鑄件的重量32.2.3鑄件的形狀復雜系數(shù)32.2.4鑄件的材質系數(shù)32.2.5鑄件分模線形狀32.2.6零件的表面粗糙度42.3擬定工藝路線4三、工藝規(guī)程設計53.1定位基準的選擇：53.2制定加工工藝路線53.3選擇加工設備及刀、夾、量具7四、切削用量及工時計算8五.夾具設計155.1 問題的提出155.2 定位基準的選擇1

6、55.3 切削力及夾緊力計算155.4定位誤差的分析與設計175.5夾具設計及操作說明17體會與展望18致 謝19參考文獻20緒論機械制造工藝學課程設計是在學完了機械設計制造工藝學、進行了生產實習之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造工藝學課程設計，應在下述各方面得到鍛煉：（1）能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的時間知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。（2）提高結構

7、設計能力。學生通過設計借據(jù)（或量具）的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工的夾具的能力。（3）學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，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“四化”建設打下一個良好的基礎。由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導。一 工藝性分析1.1零件的作用氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結合.2審查零件的結構工藝由附圖1得知，其材料為HT200。該材料具有較高的

8、強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力，要求耐磨的零件。該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，Ø18mm孔和Ø11孔Ø16孔以及3mm軸向槽的加工。Ø11孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，Ø18孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.055mm。因此，需要先以下端面為粗基準加工上端面，再以上端面為粗基準加工下端面，再把下端面作為精基準，最后加工Ø11）mm孔時以下端面為定位基準，以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻（1）中有關孔的加工的經

9、濟精度機床能達到的位置精度可知上述要求可以達到的零件的結構的工藝性也是可行的。.3確定零件的生產類型依據(jù)設計題目知 Q=5000臺/年，加工零件重量為0.6kg屬輕型機械，所以生產類型屬于中批生產。 二 確定毛坯、繪制毛坯簡圖.選擇毛坯由于氣門搖臂軸支座在工作過程中不承受沖擊載荷，為增強氣門搖臂軸支座的的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯應該選用鑄件。而且氣門搖臂軸的輪廓尺寸不大，生產類型屬于中批生產，考慮到提高生產率采用消失模鑄造。.確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量2.2.1公差等級由氣門搖臂軸支座的功用和技術要求，確定改零件的公差等級為普通級。2.2.2鑄件的重量已知機械加工后撥叉的重量為

10、0.6kg，由此初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為1kg。2.2.3鑄件的形狀復雜系數(shù)對氣門搖臂軸支座的零件圖進行分析計算。由公式（2-3）S=mt/mN=1/1.9=0.53,所以0.32S0.63，該零件屬于S2級。2.2.4鑄件的材質系數(shù)因為該氣門搖臂軸支座的材料是HT200（C含量2.6%-3.6%），所以該鍛件的材質系數(shù)屬于M1級。2.2.5鑄件分模線形狀根據(jù)該氣門搖臂軸支座的形位特點，選擇零件高度方向的對稱面為分模面，屬于平直分模線。2.2.6零件的表面粗糙度由零件圖可知，氣門搖臂軸支座的各個加工表面的粗糙度內圓為6.3大圓端面為12.5。由此可見此零件的要求不是很高。2.3擬定工

11、藝路線根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產綱領為6000件/年，通過計算，該零件質量約為1Kg，由參考文獻（5）表14、表13可知，其生產類型為大批生產，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應力，鑄造后安排人工時效處理。參考文獻（1）表2.312；該種鑄造公差等級為CT1011，MA-H級。參考文獻（1）表2.3-12，用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明上端面Ø 22外圓端面H3mm單側加工下端面Ø 22下端面H3mm單側加工前端面Ø 28外圓端面H3mm單側加工后端面Ø 28外圓端面

12、mmH3mm單側加工前端面Ø26前外圓端面H3mm單側加工后端面Ø26后外圓端面H3mm單側加工三、工藝規(guī)程設計3.1定位基準的選擇：精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則，實現(xiàn)用削邊軸加底面的定位方式（采用螺旋加緊機構夾緊）。Ø18mm孔及左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循“基準統(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。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

13、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，所以粗基準為上端面。鉆削Ø18mm孔的定位夾緊方案：方案一：用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個Ø13mm的孔，再加上底面定位實現(xiàn)，兩孔一面完全定位，這種方案適合于大批生產類型中。方案二：用V形塊十大平面定位V形塊采用聯(lián)動夾緊機構實現(xiàn)對R10的外圓柱表面進行定位，再加底面實現(xiàn)完全定位，由于Ø11mm孔的秒個精度不需要很高，故用做定位銷孔很難保證精度，所以選擇方案二。3.2制定加工工藝路線根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下：上端面：精銑。 下端面：粗銑

14、6;28前端面：粗銑精銑 Ø28后端面：粗銑精銑Ø26前端面粗銑，Ø26后端面粗銑Ø11mm孔：鉆孔。Ø18孔鉆，擴，絞 Ø16孔，鉆，擴，絞，Ø3孔鉆根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面上Ø18（+0.1+0.006）mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下：工序號工序內容01鑄造02時效處理03銑Ø22上端面04銑Ø22下端面05鉆Ø11通孔06銑Ø28

15、前端面07銑Ø28后端面08銑Ø26前端面09銑Ø26后端面10鉆Ø16通孔11鉆Ø18通孔12鉆Ø3通孔12檢驗13入庫上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如銑Ø28前后端面和Ø26前后端面時，因為按上述方案在銑Ø28前面后，隨即銑Ø28后端面，這樣會增加輔助勞動時間，降低效率，若換為銑Ø28前端面后，隨即銑Ø26前端面，然后銑Ø26后端面，在銑Ø28前端面，然后在鉆Ø3孔，這樣銑刀的空行程和調整時間就

16、比較短，大大提高了勞動效率，特別適合于大批量生產，故改為此方案。修改后的工藝路線如下：序號工序內容簡要說明01020304050607080901001101213鑄造時效處理涂漆銑Ø22上端面銑Ø22下端面鉆Ø11通孔銑Ø28前端面銑Ø26前端面粗銑Ø26后端面粗銑Ø28后端面精銑Ø28后端面鉆Ø3孔檢驗入庫消除內應力防止生銹加工經基準先面后孔先面后孔先面后次要工序后加工3.3選擇加工設備及刀、夾、量具由于生產類型為大批生產，故加工設備適宜通用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產線，工件在各機床上的裝卸

17、及各機床間的傳動均由人工完成。粗銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑選擇X1632立式銑床。（參考文獻（1）表6-18），選擇直徑D為Ø80mm立銑刀，參考文獻（1）表7-88，通用夾具和游標卡尺。粗銑Ø22上端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標卡尺。粗銑Ø22下端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標卡尺。鉆Ø11通孔。采用Z525立式鉆床，高速鋼錐柄麻花鉆粗銑Ø28前端面：采用臥式銑床X1632，參考文獻（1）表621，采用以前的刀具，專用夾具及游標卡尺。粗銑Ø26前端面：采用臥式銑床X

18、1632,參考文獻（1）表621，專用夾具及游標卡尺。粗銑Ø26后端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表621，專用夾具及游標卡尺。精銑Ø22前端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表621，專用夾具及游標卡尺。精銑Ø22前端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表621，專用夾具及游標卡尺。鉆18通孔，采用Z3025B*10，參考文獻（1）表626，通用夾具刀具為d為Ø18.0的直柄麻花鉆，參考文獻（1）表7111。鉆16mm孔：采用Z3025B*10，參考文獻（1）表626，通用夾具。刀具為d為Ø16.0的直柄麻花鉆，參考

19、文獻（1）表7111。鉆Ø3孔：，選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻（1）表626，采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。四、切削用量及工時計算工序：銑Ø22上端面 1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取975當975r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時： ，則機動工時為工序：銑Ø22下端面同上工序：銑Ø28前端面1. 選擇刀

20、具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取1400當1400r/min時按機床標準選取6） 計算工時切削工時：，則機動工時為.工序：銑Ø28后端面同上工序：銑Ø26前端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5k

21、w，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取9） 計算工時切削工時：，則機動工時為.工序：銑Ø26后端面同上工序：鉆Ø16通孔工步一鉆孔至14確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工14孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機床說明書，選取則主軸轉速為，并

22、按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為工序：鏜Ø18通孔1.加工條件工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔18mm機 床：臥式鏜床T616刀 具：高速鋼刀頭2.計算切削用量 查簡明手冊表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm根據(jù)T616鏜床說明書，取=500 r/min切削工時：L=2mm工序：鉆Ø11通孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊

23、表10-61選取高速鋼麻花鉆111)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns= 1194r/min與1194r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=50mm; =4mm; =3mm;t= =0.355min)工序：鉆Ø3通孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆51)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=1220m/min. 取V=15m/min3)確定機

24、床主軸轉速ns= 1592r/min與1592r/min相近的機床轉速為1600r/min?，F(xiàn)選取=1600r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.024(min)五.夾具設計5.1 問題的提出 本夾具主要用于銑28端面，和其他面沒有任何精度要求一次粗銑加工即可滿足要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。5.2 定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增

25、加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。采用已加工好的11孔及端面定位，采用心軸和擋塊定位，端面限制3個自由度，心軸限制2個自由度，擋塊限制1個自由度，這樣空間的六個自由度就限制完全了，同時采用開口墊圈壓緊工件即可滿足要求。5.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 28mm z=12機床： X62臥式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。安

26、全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=8mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力5.4定位誤差的分析與設計根據(jù)零件圖及工序的加工要求，考慮到加工工序與定位精基準的相對位置，選擇

27、定位塊和心軸為定位原件，加工28端面。用開口壓板壓緊，加工完成后擰開螺母，去掉開口墊圈，可以迅速去掉工件這樣操作簡單，夾緊可靠，迅速。夾具的主要定位元件為定位塊和心軸，查文獻4表3-17，普通精度的鉆模板上固定的襯套中心位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此孔的位置偏差可以保證。5.5夾具設計及操作說明根據(jù)該氣門搖臂軸支座，結構特點設計的定為采用心軸定位，定位準確可靠，開口墊圈夾緊機構，夾緊快速方便，裝卸工件簡單，且快，操作更加簡單，迅速，特別適合大批量生產，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產要求 體會與展望經過這次設計，我領悟了理論指導實踐的重要性，作為大學生的我們學習了很多理論知識，但是我們應用的卻很少，在這次課程設計中，我能夠充分的利用老師在課堂上