機械制造技術(shù)課程設計-氣門搖臂軸支座加工工藝及銑22端面夾具設計

氣門搖臂軸支座的分析全套圖紙加V信153893706或扣33463894111.1氣門搖臂軸支座的作用氣門搖臂軸支座是柴油機一個主要零件，是柴油機搖臂座的結(jié)合部，Φ18孔、Φ16孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖臂，搖臂座通過Φ11mm用M10螺桿與汽缸蓋相連，Φ3mm孔用于鎖緊搖臂軸，使之不轉(zhuǎn)動。氣門搖臂軸支座零件圖如圖1所示：圖1氣門搖臂軸支座零件圖1.2氣門搖臂軸支座工藝分析氣門搖臂軸支座共有七個加工面，現(xiàn)分述如下：氣門搖臂軸支座底面氣門搖臂軸支座Φ22端面氣門搖臂軸支座Φ11孔氣門搖臂軸支座Φ26端面氣門搖臂軸支座Φ28端面氣門搖臂軸支座Φ18孔氣門搖臂軸支座Φ16孔技術(shù)要求：未注明圓角為R3。去銳邊去毛刺銳邊。材料為：HT200。第2章氣門搖臂軸支座加工工藝2.1氣門搖臂軸支座毛坯氣門搖臂軸支座材料為HT200，HT200屬于中碳鑄鋼，韌性特別好，鑄造性能好，強度和硬度較高，機械性能表現(xiàn)優(yōu)良。產(chǎn)量10000件/年，屬于大批量生產(chǎn)，根據(jù)《機械制造工藝簡明手冊》表1.3-1，采用金屬型澆注，精度等級CT8，加工余量等級MA-F。2.2氣門搖臂軸支座加工余量的確定由上述資料，再根據(jù)表2.2-4查出氣門搖臂軸支座表面和孔的加工余量如下：氣門搖臂軸支座底面的加工余量氣門搖臂軸支座底面，長度36mm，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，查《機械制造工藝簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。氣門搖臂軸支座Φ22端面的加工余量氣門搖臂軸支座Φ22mm端面，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。氣門搖臂軸支座Φ28端面的加工余量氣門搖臂軸支座Φ28mm端面，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra3.2，查《機械制造工藝簡明手冊》表1.4-8知，兩步銑削即粗銑——精銑方可滿足其精度要求。粗銑單邊余量Z=1.5mm精銑單邊余量Z=0.5mm氣門搖臂軸支座Ф26端面的加工余量氣門搖臂軸支座Ф26mm端面，單邊加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra12.5，查《機械制造工藝簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。氣門搖臂軸支座Φ18孔的加工余量氣門搖臂軸支座Φ18mm孔，因孔的尺寸不大，為了方便鑄造成型，故采用實心鑄造。氣門搖臂軸支座Φ16孔的加工余量氣門搖臂軸支座Φ16孔，因孔的尺寸不大，為了方便鑄造成型，故采用實心鑄造。氣門搖臂軸支座Φ3孔的加工余量氣門搖臂軸支座Φ3孔，因孔的尺寸不大，為了方便鑄造成型，故采用實心鑄造。氣門搖臂軸支座其他不加工表面，金屬型澆注即可滿足其精度要求。2.3工藝路線的擬定工序01：金屬型澆注工序02：時效處理以消除內(nèi)應力工序03：銑氣門搖臂軸支座底面工序04：銑氣門搖臂軸支座Φ22端面工序05：鉆氣門搖臂軸支座Φ11孔工序06：銑氣門搖臂軸支座Φ26端面工序07：粗銑、精銑氣門搖臂軸支座Φ28端面工序08：鉆、擴、鉸Φ18孔、Φ16孔并孔口倒角1工序09：鉆Φ3斜孔工序10：鉗工去毛刺工序11：檢驗至圖紙要求工序12：涂防銹漆、包裝、入庫2.4各工序加工設備及工藝裝備的選擇工序03：銑氣門搖臂軸支座底面；刀具：硬質(zhì)合金端銑刀；量具：游標卡尺；夾具：專用銑夾具；機床：X51立式銑床。工序04：銑氣門搖臂軸支座Φ22端面；刀具：硬質(zhì)合金端銑刀；量具：游標卡尺；夾具：專用銑夾具；機床：X51立式銑床。工序05：鉆氣門搖臂軸支座Φ11孔；刀具：高速鋼錐柄麻花鉆；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用鉆夾具；機床：Z525立式鉆床工序06：銑氣門搖臂軸支座Φ26端面；刀具：三面刃銑刀；量具：游標卡尺；夾具：專用銑夾具；機床：X62臥式銑床。工序07：粗銑、精銑氣門搖臂軸支座Φ28端面；刀具：三面刃銑刀；量具：游標卡尺；夾具：專用銑夾具；機床：X62臥式銑床。工序08：鉆、擴、鉸Φ18孔、Φ16孔并孔口倒角1；刀具：高速鋼錐柄麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、45°倒角鉆；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用鉆夾具；機床：Z525立式鉆床。工序09：鉆Φ3斜孔；刀具：高速鋼錐柄麻花鉆；量具：錐柄圓柱塞規(guī)；夾具：專用鉆夾具；機床：Z525立式鉆床。2.5各工序工時計算工序01：金屬型澆注工序02：時效處理以消除內(nèi)應力工序03：銑氣門搖臂軸支座底面1.選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故分一次（即粗銑）完成，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型立式銑床技術(shù)資料知，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則與637相近的速度有：590和725在此選?。?903）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序04：銑氣門搖臂軸支座Φ22端面1.選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故分一次（即粗銑）完成，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型立式銑床技術(shù)資料知，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則與637相近的速度有：590和725在此選?。?903）計算工時切削工時：，，則機動工時為工序05：鉆氣門搖臂軸支座Φ11孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）580r/min與580r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min切削工時：，，則機動工時為工序06：銑氣門搖臂軸支座Φ26端面1.選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故分一次（即粗銑）完成，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床技術(shù)資料知，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則與637相近的速度有：600和750在此選?。?003）計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序07：粗銑、精銑氣門搖臂軸支座Φ28端面工步一：粗銑氣門搖臂軸支座Φ28端面1.選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故分一次（即粗銑）完成，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床技術(shù)資料知，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則與637相近的速度有：600和750在此選?。?003）計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工步二：精銑氣門搖臂軸支座Φ28端面1.選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工精度相對不高，故分一次（即精銑）完成，則2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床技術(shù)資料知，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則與796相近的速度有：750和950在此選?。?503）計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序08：鉆、擴、鉸Φ18孔、Φ16孔并孔口倒角1工步一：鉆孔至Φ16選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）597r/min與580r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min，在此選取n=545r/min切削工時：，，則機動工時為工步二：擴Φ16孔至17.8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步三：鉸Φ17.8孔至Φ18確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步四：鉆孔至Φ14選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）682r/min與682r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min、680r/min和960，在此選取n=680r/min切削工時：，，則機動工時為工步五：擴Φ14孔至Φ15.8確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工步六：鉸Φ15.8孔至Φ16確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)加工中心說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=1則機動工時為 工序09：鉆Φ3斜孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）531r/min與531r/min相近的轉(zhuǎn)速有392r/min和545r/min，在此選取n=545r/min切削工時：，，則機動工時為

第3章銑床夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計工序04：銑氣門搖臂軸支座Φ22端面。3.1工件自由度分析以氣門搖臂軸支座底面、Φ28端面、Φ26端面和Φ28外圓定位，壓塊、螺栓和滾花螺母組成的夾緊機構(gòu)夾緊工件，定位分析如下：氣門搖臂軸支座底面作為第一定位基準，與支承板相配合，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動；氣門搖臂軸支座Φ28端面、Φ26端面作為第二定位基準，與支承板相配合限制兩個自由度，即X軸移軸和Z軸轉(zhuǎn)動；氣門搖臂軸支座Φ28外圓作為第三定準基準，與Φ28外圓相配合限制一個自由度，即Y移動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。3.2工件定位和夾緊方案的確定設計夾緊機構(gòu)一般應遵循以下主要原則：1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。3)夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu)4)必須保證自鎖，機動夾緊應有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。6)夾緊機構(gòu)的復雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領和工廠的條件相適應。選用螺栓螺母夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。螺栓螺母夾緊機構(gòu)的特點：①結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。工件夾緊方案則采用移動壓板夾緊機構(gòu)，夾緊元件為：六角螺母、圓墊圈、螺桿、彈簧、移動壓板和帶肩六角螺母。3.3定位誤差的分析與計算3.3.1定位誤差的分析1.基準不重合來帶的定位誤差：夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。2.間隙引起的定位誤差在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。2）導向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導致產(chǎn)生的導向誤差和對刀誤差。3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導向元件、定向元件等元件的磨損。3.3.2定位誤差計算一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。形成原因有兩個，一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm，Td=0.25mm，，。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結(jié)果符合。3.4夾緊力的確定（1）切屑力計算查表1-2-3圓周力：徑向力：軸向力：其中：查《機床夾具手冊》表1-2-4，表1-2-5表1-2-6由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N（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=+GG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]=3.5～4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強度要求，夾具安全可靠3.5夾具整體結(jié)構(gòu)說明機床夾具的總體形式一般應根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素來確定。夾具的組成歸納為：1）定位元件及定位裝置用于確定工件正確位置的元件或裝置。2）夾緊元件及夾緊裝置用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3）導向及對刀元件用于確定工件與刀具相互位置的元件。4）動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。5）夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。6）其他元件及裝置根據(jù)加工需要來設置的元件或裝置。如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為磨床夾具選擇了螺旋夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊即可滿足要求?？偨Y(jié)本設計中是氣門搖臂軸支座零件加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高