氣門搖桿軸支座課程設(shè)計匯總

1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計氣門搖桿軸支座零件的 機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計者：指導(dǎo)老師：_班 級：2010-12-30機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計氣門搖桿軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程 及專用夾具內(nèi)容：（1）零件一毛坯合圖1張（2）機械加工工藝規(guī)程卡片12張（3）夾具裝配總圖1張（4）夾具零件圖一張（5）課程設(shè)計說明書一份原始資料：該零件圖樣一張；生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)班級：學(xué)生：指導(dǎo)老師：教研室主任 ：2010年12月30日目錄1第一部分：設(shè)計目的第二部分：設(shè)計步驟一、零件的作用 1二、確定毛坯，畫毛坯零件合圖 2三、工藝規(guī)程設(shè)計 3四、加工工序設(shè)計 8五、時間定額

2、計算 10六、夾具設(shè)計 12設(shè)計目的：機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué) （ 含機床夾具設(shè)計 ）和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。 這次設(shè)計使我 們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知 識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件 (氣門 搖桿軸支座)的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料 及編寫技術(shù)文件技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下 良好的基礎(chǔ)。一、零件的分析(一) 零件的作用氣門搖桿軸支座

3、是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結(jié)合部，？20(+0.10 +0.16 )孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個 ?13mn孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mn軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。 其零件圖如下圖：(二)零件的工藝分析由附圖1得知，其材料為HT20Q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。該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2-?13mnJL和?20 (+0.1 +0.06) mn以及3mn軸向槽的加工。?20(+0.1 +0.06)mm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，

4、直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，2?13mn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(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)， 最后加工？20 (+0.1 +0.06) mm孔時以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻（1）中有關(guān)孔的加工的經(jīng)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(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。二、確定毛坯，畫毛坯一零件合圖（附圖2）根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，通過計算，該零件質(zhì)量約為3Kg，其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄

5、造后安排人工時效處理。參考文獻（1）表2.3 12;該種鑄造公差等級為CT1011級，加工余量等級 MA為H級。故取CT為10級，MA為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40mmH4mm單側(cè)加工下端面50mmH3mm單側(cè)加工左端面35mmH3mm單側(cè)加工右端面35mmH3mm單側(cè)加工表1 各加工表面總余量參考文獻（1）表2.3-12，鑄件主要尺寸的公差，如表2表2主要毛坯尺寸及公差主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸尺寸公差下端面50mm50mm4下端面距上端面尺寸78mm3+485mm2.8下端面距

6、？20的中心 孔尺寸60mm363mm2.8二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）定位基準(zhǔn)的選擇：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形塊定位方式（V形塊采用 聯(lián)動夾緊機構(gòu)夾緊）。?20 （+0.1 +0.06） mn孔及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，選擇零件的重要面上端面作粗基準(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

7、方便性，減少輔助時間，所以粗基準(zhǔn)為 上端面。在鉆、鏜削？20 (+0.1 +0.06)mm孔時可有兩種夾緊方案：方案一：用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個 ？13mn的孔，再加上底面定位實現(xiàn) 一面兩銷完全定位，這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。方案二：用V形塊定位V形塊采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)實現(xiàn)對 R10的外圓柱表面進行定位限制5個自由度，再 加底面限制1個自由度實現(xiàn)完全定位。由于？13mn孔的表面精度不是很高，故用 做定位銷孔很難保證精度，所以選擇方案二。(二) 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(jīng)濟精度，確定各表面及孔 的加工方法如下：上端面：粗銑；下端面：粗銑一精銑；左端面：粗銑

8、一精銑；右端面：粗銑一精 銑2?13mn孔：鉆孔；？20 (+0.1 +0.006)mm鉆孔一粗鏜一精鏜；3mm軸向槽 精銑因左右兩端面均對？20 (+0.1 +0.006)mm孔有較高的位置要求，故它們的 加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。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，將粗銑上端面和鉆兩通孔放在前面，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?20(+0.1 +0.006)mn孔放后面加工。初步擬訂加工路 線如下：工序號工序內(nèi)容鑄造時效涂漆10車上端面20鉆兩通孔30銑左右端面40精銑下端面50鉆通孔C 18mm60鏜孔？

9、20mm孔口角1x45度70銑左端面80銑軸向槽90檢驗100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。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣 性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易 引起工藝系統(tǒng)的震動，故改動為銑削加工。工序30應(yīng)在工序20前完成，使上端面在加工后有較多的時間進行自然時 效，減少受力變形和受熱變形對 2?13mml孔加工精度的影響。修改后的工藝路線如下：序號工序內(nèi)容簡要說明鑄造時效消除內(nèi)應(yīng)力涂漆防止生銹10粗銑下端面減小加工粗基準(zhǔn)面誤差20粗銑上端面加工粗基準(zhǔn)面30粗銑左右端面

10、（同時，不準(zhǔn)調(diào)頭）保證左右端面的跳動度40鉆兩通孔C13先面后孔50精銑下端面加工精基準(zhǔn)60精銑左右端面（同時，不準(zhǔn)調(diào)頭）保證左右端面的跳動度70鉆通孔?1880鏜孔到?20,孔口倒角0.5*45度后鏜削余量90粗精銑軸向槽100檢驗入庫（三）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機床為主，輔以少量專用 機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳動均由人工完成。粗銑下端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立 銑選擇X51立式銑床。（參考文獻（1）表6-18），選擇直徑D為？80mniS銑刀， 參考文獻（1）表7-88，通用夾具和游標(biāo)卡尺

11、。粗銑上端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑下端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。粗銑左端面：采用臥式銑床 X6132參考文獻（1）表6 21,采用以前的 刀具，專用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑左端面：采用臥式銑床 X6132，參考文獻（1）表621,專用夾具及游 標(biāo)卡尺。鉆2x?13mmV 采用Z525,參考文獻（1）表6 26,通用夾具。刀具為d 為?13.0的直柄麻花鉆，參考文獻（1）表7 111。鉆？18孑L:鉆孔直行為？18mm選擇搖臂鉆床Z525參考文獻（1）表6 26, 采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。鏜?20 （+0.1 +0.06） mm孔：粗鏜：

12、采用臥式鏜床，選擇功率為 1.5KM 的ITA20鏜削頭，參考文獻（1）。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿，專用夾具，游標(biāo)卡尺。（四）、加工工序設(shè)計工序10:粗銑下端面（1）加工條件工件材料：HT200,6=170240MPa 鑄造；工件尺寸：amax=13, 1=36;加工要求：粗銑上端面加工余量 4機床：X51立式銑床；刀具：立銑刀。銑削寬度ae< 90,深度apW 6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊表3.1，取刀具直徑d°=80。根據(jù)切削用量手冊后表3.16，選擇刀具前角丫 ° =0°后角a o= 16,副后角a o'=8°，刃傾角

13、：入s= 10° ,主偏角Kr=60°, 過渡刃Kr & =30° ,副偏角Kr' =5°。（2）切削用量1）確定切削深度ap根據(jù)手冊等，選擇ap=1.15，兩次走刀即可完成。2）確定每齒進給量fz由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機床 功率為4.5kw（據(jù)簡明手冊表4.2-35 , X51立式銑床）選擇：f z=83.9mm/min。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm由于銑刀直do=80, 故刀具使用壽命T=180min （據(jù)簡明手冊表3.8 ）。4）計算

14、切削速度Vc和每分鐘進給量Vf根據(jù)切削手冊表 3.16，當(dāng) do=8O, Z=12，ap<7.5，fz<0.18mn/z 時， vt=98m/min,nt=250r/min,v ft =471mm/min 各修正系數(shù)為：kM= 1.0 , ksv= 0.8。切削速度計算公式為：Cvd 0qvW = 而 kvTmapXvfzyvaejvz其中 ae = 38mm , a p = 4mm , Cv = 245 , qV = 0.2 , xv = °.15 , yv=°. 35 ,kv = kMv ksv = 1.0 0.8 = 0.8 ,0.2 , pv = 0 ,

15、 m = 0.32 , T = 180 min ,f z =0.18mm/ z , Z = 12將以上數(shù)據(jù)代入公式:245 125 0.20.8確定機床主軸轉(zhuǎn)速:1000vc =150r/min。 dw0.321804 0.15 0.08 0.35 72 0.2 12= 142m/ min根據(jù)簡明手冊表4.2-36，選擇 nc =300r/min, vfc = 390mm/min ,因此，實際進給量和每分鐘進給量為:兀 d0n 3.14X25x300vc=m/mi n=118m/min1000 1000f zc 二 VfJncz =390/300 12 mm/s =0.1mm/s5）校驗機床功

16、率根據(jù)切削手冊表3.24，近似為Pcc = 3.3kw ,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率 Pcm =4.5 0.75kw = 3.375kwPcc。故校驗合格。最終確定：ap =4.0, nc =300r/min， vf = 390mm/s， vc =118m/min， fz = 0.1mm/z6）計算基本工時tm 二 L/v, L = L y =176，查切削手冊表3. 26，入切量及超切量為：y：E =40則:T m = L/v f = 0.64mim工序20粗銑上表面粗銑上端面：刀具，機床與上到工序相同，得出20mm , a 0.5mmf =163.2m/minns =960r/mi

17、n vc = 29.54nimi n tm = 0.31mi n工序30粗銑左右端面粗銑左右端面：同時粗銑左右端面，圓盤銑刀一次加工完成不準(zhǔn)調(diào)頭計算切削用量：=2由 機械加工工藝手冊表15.53可知:f = af z =0.20 12 =2.4mm/r由切削用量手冊表9.4-8可知:Vt=10.91m/s, nt=1.35r/s,Vft=1.70m/s各系數(shù)為Kmvv 二 J 二 K mf =0.69Ksv = Ksn = Ksf =0.8所以有V=0.34x0.69x0.8=0.19m/sV=0.75r/sV=0.94mm/snt =0.792r/s = 47.5r/min nt = 0.7

18、92r/s = 47.5r/minvfc=1.0mm/s所以實際切削速度:r：d0 nv =0= 14.55m/min f = 152.6mm/min1000確定主軸轉(zhuǎn)速:=17mml = 75mm100v = 7r/s = 545r/m ind0切削工時:Tj=0.1min工序40鉆兩C 13通孔鉆孔13查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-38,取 f =98 mm/min查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-42,取 v =11.1m/min=272r/min查表機械制造工藝設(shè)計簡明手冊4.2-15，機床為Z525,選擇轉(zhuǎn)速nw = 545 r/min =9.08r/s實際切削速度:一 nw 7dwv=9.08 3.14 11二 0.31m/s10001000切削工時帶入公式：亠l亠l1 = 0.36minf nw工序50精銑下端面與工序10相同 工序60精銑左右端面與工序30相同工序70鉆通孔?18鉆通孔？18,工序步驟與工序20#相同，代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果：ae =20mm , ap = 0.5mm f =163.2m/minns = 960r/min vc = 15m/min t m = 1.45min工序80鏜孔到?20因精鏜與粗鏜的定位的下底面與 V型塊，精鏜后工序尺寸為20.02 ± 0.08，與下 底面的位置精度為0.05,與左右端面的位置精度為0.06,且定位夾、緊時基