氣門搖桿軸支座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、1、 零件的分析（1） 零件的作用題目給出的零件氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個孔用M12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。其零件圖見圖1（二）零件的工藝分析由圖1可知其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)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。圖1該零件上主要加工面為上下端面，左右端面，直徑為13的兩個通孔和直徑為，以及3mm軸向槽的加工。該零件由于上下端面有平行度0.05的要求，以及左右端面和直徑20的空的跳動要求，所以要先以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再以下端面為精

2、基準(zhǔn)加工上端面以及直徑為20的通孔和兩個直徑為13的通孔保證孔軸相對于下端面的位置精度。還有軸向槽。根據(jù)數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中能夠加工到孔的精度等級的機(jī)床可以達(dá)到位置精度要求，以及工藝要求。2、 確定毛坯(一)毛坯制造方法根據(jù)零件材料確定毛坯胚為鑄件，因?yàn)榱慵纳a(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，尺寸較大，所以采用砂型機(jī)器砂型鑄造。鑄件應(yīng)滿足以下要求：（1） 鑄件的化學(xué)成分和力學(xué)特性應(yīng)符合圖樣規(guī)定的材料牌號標(biāo)準(zhǔn)。（2） 鑄件的形狀和尺寸要求應(yīng)符合鑄件圖的規(guī)定；（3） 鑄件表面應(yīng)進(jìn)行清砂處理，去除結(jié)巴，飛邊毛刺，其殘留高度應(yīng)小于或等于1-3mm（4） 鑄件內(nèi)部，特別是靠近工作表面處不應(yīng)有氣孔，沙眼，裂紋

3、等缺陷；非工作面不得有嚴(yán)重的疏松和較大的的縮孔。（5） 鑄件應(yīng)及時進(jìn)行熱處理。退火后的硬度小于229HB。鑄件應(yīng)進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力改善加工性能。（二）確定毛坯余量采用查表法，查閱機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.2-3該鑄造公差等級為CT8-10，MA-H級。查閱表2.2-4加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明下端面50mmH4.0單側(cè)加工上端面48mmH4.0單側(cè)加工左端面32mmH4.0單側(cè)加工右端面32mmH4.0單側(cè)加工,毛坯圖 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）定位基準(zhǔn)的選擇經(jīng)基準(zhǔn)的選擇：氣門搖桿軸支座下端面既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是裝配基準(zhǔn)所以把它作為精基準(zhǔn)滿足了基準(zhǔn)重合的原則?？准白笥覂啥嗣?/p>

4、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。下端面的面積較大用它作為基準(zhǔn)面，定位更加穩(wěn)定，夾緊也方便可靠，操作方便。粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇：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。（2） 制定工藝路線1表面加工方法的確定根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法的經(jīng)濟(jì)程度，確定各表面及孔的的加工方法，見下表加工表面加工方案表面粗糙度Ra上端面 粗銑12.5下端面粗銑半精銑6.3左

5、端面粗銑精銑1.6右端面粗銑精銑1.6213孔鉆孔12.53mm槽粗銑12.5直徑20的孔鉆孔12.5因左右兩端面均對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。2加工路線的確定根據(jù)先面后孔原則，將上端面粗銑下端面的精銑放在前面，左右端面上孔放后面加工。盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，考慮到經(jīng)濟(jì)效果初步擬訂加工路線方案如下：鑄造時效涂漆工序一：銑上端面工序二：銑下端面工序三：鉆直徑為13的兩個通孔工序四：銑左端面工序五：銑右端面工序六：鉆直徑20的通孔工序七：鉆直徑18的孔工序八：銑3MM槽工序九：檢驗(yàn)工序十：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

6、有一些問題還值得進(jìn)一步討論。因?yàn)樵诹慵D紙中要求左右端面的圓跳動度為0.06，所以需要同時銑削左右端面，保證兩端的平行度?？紤]到受力變形和受熱變形對213通孔加工精度的影響工序02應(yīng)在工序01前完成，使下端面在加工后有較多的時間進(jìn)行自然時效，盡量減少對其的影響。為了達(dá)到對20孔的精度要求在膛。修改后的工藝路線如下。鑄造時效（消除內(nèi)應(yīng)力）涂漆（防止生銹） 工序一：銑下端面（先加工基準(zhǔn)面）工序二：銑上端面（先加工面）工序三：鉆直徑為13的兩個通孔工序四：銑左右端面，同時銑。（保證兩面平行）工序五：鉆直徑20的通孔為18工序六：膛直徑20的通孔工序七：銑3MM槽工序八：檢驗(yàn)工序九：入庫4、 機(jī)床設(shè)備

7、及工藝裝備的選擇由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜采用通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床流水生產(chǎn)線。工件在個機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 銑下端面，采用數(shù)控銑床XK5032刀具選用直徑30mm立銑刀，專用夾具，游標(biāo)卡尺。粗銑上端面采用立銑選擇X53K機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-35，選擇直徑為80mm端銑刀機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.1-31,選擇刀具前角07.5后角016，副后角0=9,主偏角Kr=60,過渡刃Kr=30,副偏角Kr=1.5切削用量簡明手冊。通用夾具和游標(biāo)卡尺。粗銑左右端面采用臥式銑床X61機(jī)械機(jī)械制

8、造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-38，專用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑左右端面采用臥式銑床X61機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-38，專用夾具及游標(biāo)卡尺。鉆2-13通孔采用搖臂鉆床Z3025機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-11，通用夾具。由于材料為HT200，硬度為=170240MPa刀具為13的高速鋼直柄麻花鉆機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.1-5。鉆18的孔采用搖臂鉆床Z3025機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-11，通用夾具。采用直徑為18的高速鋼直柄麻花鉆機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.1-5。鉆的孔采用搖臂鉆床Z3025機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-11，通用夾具，采用直徑為18的直柄麻花鉆

9、，實(shí)用切削液，機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.1-5。膛的孔：粗鏜采用銑鏜床T616機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-19，選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿，精鏜采用精鏜刀機(jī)械加工工藝手冊表4.3-63，專用夾具及游標(biāo)卡尺。銑3mm軸向槽：采用臥式銑床X61W機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-38。采用直徑80粗齒鋸片銑刀實(shí)用金屬切削加工工藝手冊表8-7，專用夾具及游標(biāo)卡尺。5、 工序尺寸的的計(jì)算工序五、六的尺寸鏈計(jì)算1)銑左右端面2)加工過程為鉆通孔18，保證工序尺寸P13）粗鏜，保證工序尺寸P24)精鏜，保證工序尺寸P35）倒角求解工序尺寸及公差的順序如下：從圖中可知，P3=DP3=p2+Z1，Z是精鏜

10、余量，Z=0.2，p2=p3-Z=20-0.2=19.8mm,由于P2是由粗鏜決定的，查數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-7，粗鏜的經(jīng)濟(jì)加工等級精度等級為IT13，所以尺寸公差值為0.33mm，所以P2=（19.80.165）mm；從圖中知，P1+Z2=P2，Z2為粗鏜余量，Z2=1.8mm，P1=P2-Z2=19.8-18=18mm，查數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-7鉆孔的經(jīng)濟(jì)加工等級精度為IT13，其公差為0.33mm，所以P1=（180.15）mm。（1） 余量Z1的校核，Z1是封閉環(huán)所以 Z1max=P3max-P2min=(20+0.1-(19.8-0.165)=0.465mm Z1

11、min=P3min-P2max=(20-0.06-(19.8+0.165)=-0.05mm (2)余量Z2的校核，Z2是封閉環(huán)所以 Z2max=p2max-p1min=(19.8+0.165-(18-0.165)=2.13mm Z2min=p2min-p1max=(19.8-0.165-(18+0.165)=1.47mm 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，說明工序尺寸公差是合理的六、切削用量的確定 （1） 切削用量的選擇 工序一、銑下端面，下端面銑削余量4mm，保證半精銑的表面粗糙度值是Ra6.3半精銑的銑削余量是4mm，半精銑銑后公差等級為IT13-IT11數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-6參考切削用量簡明手冊

12、表3.3取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.2mm/r銑削寬度50mm銑削深度4mm切削速度初步取主軸轉(zhuǎn)速為500r/min切削速度為V=3.14X30X500/1000=47.1m/min 數(shù)控加工程序G17 G90 G54 G00 X0 Y0； Z50 M03 S500;G43 Z10;G41 X50 Y-50; X30 Y-19G01 X-30 F100 M08Y-14X-30Y-9X-30Y-4X30Y1X-30Y6X30Y11X-30Y16X30Y21X-30Y26X30G00 G44 X100 Y100 G40 Z50M05M09M30 工序二、粗銑上端面，保證表面粗糙度要求Ra12.5，銑削加工余

13、量是4mm，粗銑銑削余量是4mm。半精銑銑后公差等級為IT14-IT11數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-6。參考切削用量簡明手冊表3.3取每齒進(jìn)給量為:0.3mm/z銑削寬度為:20mm銑削深度為:4mm銑削速度為:初步取主軸轉(zhuǎn)速為n=150r/min,v=3.14Dn/1000=3.14X80X100/1000=25.12mm/min 工序三、鉆2-13通孔切削用量進(jìn)給量為：0.52mm/r切削用量簡明手冊表2.7 工序四：銑左右端面，采用組合銑刀切削用量：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)頭左右端面各切削余量為4mm，粗銑余量為3mm，精銑余量為1mm，精銑后IT1

14、0-IT8數(shù)控加工工藝課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書粗銑的切削用量：每齒進(jìn)給量為：0.15mm/z切削用量簡明手冊表3.3切削速度為:初步取主軸轉(zhuǎn)速為100r/min,V粗=3.14Dn/1000=3.14X80X100/1000=25.12m/min。切削寬度為：32mm切削深度為：3mm精銑切削用量：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為：0.23mm/r切削用量簡明手冊表3.3 切削寬度為：32mm 切削深度為：3mm 切削速度為：初步取主軸轉(zhuǎn)速為255r/min,V精=3.14Dn/1000=3.14X80X255/1000=64.065m/min工序五、鉆直徑20的通孔為18因?yàn)榭讖胶蜕疃缺容^大所以采用自動進(jìn)給切削用量：進(jìn)給

15、量為：0.12mm/r機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-13工序六、粗鏜直徑20的通孔孔口倒角C2 18粗鏜余量為1.8mm，半精鏜切削余量為0.2mm。半精鏜之后的公差等級為IT11其跳動度及與下端面的位置精度由機(jī)床和夾具精度控制。粗鏜切削用量為：進(jìn)給量為：0.2mm/r半精鏜切削用量為：0.2mm進(jìn)給量為：0.1mm/r切削速度為：初步取主軸轉(zhuǎn)速為370r/min。V半精=3.14Dn/1000=3.14X20X370/1000=23.236m/min工序七、銑3mm槽銑削用量實(shí)用金屬切削加工工藝手冊表8-16進(jìn)給量為：0.24mm/r銑削寬度為：3mm銑削深度為：12mm切削速度為：初步

16、取主軸轉(zhuǎn)速100r/min。V=3.14Dn/1000=3.14X80X100/1000=25.12m/min7、 夾具設(shè)計(jì)本次選擇加工上端面的夾具設(shè)計(jì)。1、 確定設(shè)計(jì)方案該槽的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面，故以下端平面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析， 若工件以下端面垂直放置在支承板上，定位夾緊就比較穩(wěn)定，可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。工件以下端面在夾具上定位，限制了三個自由度，其他只需在限制兩個自由度便可，采用兩個短銷便可限制一個移動自由度一個轉(zhuǎn)動自由度，由于剩下的一個自由度不影響工件的尺寸精度所以不需要限制。所以采用鉸鏈壓板壓緊便可實(shí)現(xiàn)對工件的定位。這樣比較簡單，可靠。1、 定位元件：托板2、 加緊方式：鉸鏈壓板3、 對刀引導(dǎo)件：對刀塊八、結(jié) 論本次設(shè)計(jì)是對所學(xué)的工程圖學(xué)，數(shù)控加工工藝學(xué)，等課程的一次綜合性的運(yùn)用，作為數(shù)控專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過此次設(shè)計(jì)，我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過程中，詳細(xì)的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)是搖桿軸支座上端面專