畢業(yè)設(shè)計(jì)-氣門(mén)搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

[鍵入文字]PAGEPAGE20摘要機(jī)械加工行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近幾十年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，行業(yè)呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢(shì)，由此對(duì)其它的質(zhì)量，性能要求有了新的變化?，F(xiàn)在的機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。本文首先介紹了氣門(mén)搖臂的加工方法和工藝分析，然后進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)是對(duì)氣門(mén)搖臂的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄件，具有體積小，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，由于面比孔容易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就應(yīng)該先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它。其中，各工序夾具都采用專用夾具，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。第一我們對(duì)產(chǎn)品（工件）的進(jìn)行全面分析，確定了產(chǎn)品（工件）的毛坯設(shè)計(jì)，并附有生產(chǎn)工藝過(guò)程卡片以及工序卡片。第二我們對(duì)數(shù)控加工工藝分析，主要是針對(duì)數(shù)控加工的內(nèi)容，程序以及夾具的分析。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我獨(dú)立分析與解決機(jī)械制造的實(shí)際課題的能力使我接受工程師的基本訓(xùn)練，并且使我在計(jì)算機(jī)繪圖機(jī)編程、資料檢索等方面得到鍛煉與提高，同時(shí)也是對(duì)我三年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合、全面運(yùn)用和考查。由于所掌握的知識(shí)和個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：氣門(mén)搖臂支座工藝分析工藝規(guī)程設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)氣門(mén)搖臂加工工藝及夾具設(shè)計(jì)Xxxxxxx1.課題背景1.1背景本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門(mén)搖臂，它是柴油機(jī)上氣門(mén)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要零件。在內(nèi)燃機(jī)中，每個(gè)氣缸配備兩個(gè)搖臂，搖臂穿于軸上，起作用在于：曲軸的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)推桿上下運(yùn)動(dòng)，推桿推動(dòng)軸上的搖臂做有規(guī)律的擺動(dòng)，從而推動(dòng)氣門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的做功沖程。其各部分尺寸在零件圖中做詳細(xì)標(biāo)注。柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。柴油機(jī)屬于壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，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(jī)在工作時(shí)，吸入柴油機(jī)氣缸內(nèi)的空氣，因活塞的運(yùn)動(dòng)而受到較高程度的壓縮，達(dá)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(dòng)著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動(dòng)活塞并通過(guò)連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。1.2零件圖分析 氣門(mén)搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部，?21孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門(mén)搖桿，搖桿座通過(guò)孔用與汽缸蓋相連。零件的材料為45鋼，該材料具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性和減震性能。該零件的主要加工表面為孔、以及端面，它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：以孔為基準(zhǔn)加工孔前后兩端面保證尺寸20mm；加工圓柱面保證半徑R8mm；加工圓弧面保證半徑R以端面為基準(zhǔn)銑削外表面5mm，10mm，保證其對(duì)稱度為0.3mm。由以上分析可知，對(duì)于孔以及R10mm的圓弧面等部分圖1.2氣門(mén)搖臂零件圖1.3零件的技術(shù)要求分析搖臂材料應(yīng)采用GB／T699—1988中規(guī)定的45鋼、GB／T3077—1988中規(guī)定20Cr鋼和GB／T1348—1988中規(guī)定的球墨鑄鐵QT600－3、合金鑄鐵或性能不低于上述牌號(hào)的其它材料制造。搖臂頭部圓柱面應(yīng)經(jīng)淬火或滲碳淬火（合金球墨鑄鐵應(yīng)經(jīng)激冷硬化），其硬度及滲碳、淬硬層深度應(yīng)達(dá)到規(guī)定的要求。45鋼硬度為50—57HRC，硬化層深度為0.6～4mm。20Cr鋼硬度為58～64HRC，滲碳層深度為0.8—1.2mm。球墨鑄鐵QT600－3，其硬度為47－57HRC，硬化層深度為l．5－3mm。合金鑄鐵硬度應(yīng)大于或等于52HRC，硬化層深度大于2mm（允許延伸至整個(gè)搖臂頭）。鍛造搖臂的不加工表面，不允許有裂紋、折疊、折痕、結(jié)疤、氧化皮和因金屬未充滿鍛模而產(chǎn)生的缺陷等。鑄造搖臂的不加工表面，不允許有縮孔、疏松、氣孔、裂紋和夾渣等缺陷。搖臂各加工表面粗糙度Ra值應(yīng)小于或等于下列數(shù)值：搖臂頭部圓柱面0.8μm；搖臂孔2μm；搖臂調(diào)節(jié)螺孔5μm。搖臂孔尺寸公差按GB／T1801—1979中規(guī)定的H7級(jí)制造。搖臂頭部圓柱面素線對(duì)搖臂孔中心線平行度公差應(yīng)小于或等于GB/T1184-1996中表B3規(guī)定的9級(jí)。搖臂表面不得銹蝕。2.零件的加工工藝過(guò)程的分析2.1零件的工藝分析機(jī)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，同種毛坯又可能有不同的制造方法。提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低機(jī)械加工成本，但往往會(huì)增加毛坯的制造成本。本工件為鑄件。通過(guò)對(duì)氣門(mén)搖臂軸零件圖的繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。通過(guò)對(duì)零件圖的詳細(xì)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HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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(duì)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：因?yàn)榭浊昂髢啥嗣娴募庸け仨毾劝蚜慵ㄎ患泳o，所以以孔為定位，用彈性套夾持來(lái)固定零件，故先要把孔加工出來(lái)，鏜孔，車(chē)內(nèi)孔首先進(jìn)行大小為直徑21H7。；孔前后兩端面，根據(jù)零件的總體加工特性，它同樣為整個(gè)機(jī)械加工過(guò)程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為3.2，因此在制定加工方案的時(shí)候應(yīng)當(dāng)將此面加工出來(lái)；圖2.1氣門(mén)搖臂孔前后端夾持在車(chē)床彈性套中，加工外表面厚度5mm，10mm，粗糙度為3.2圖2.2氣門(mén)搖臂粗糙度直徑為8mm的圓柱面用銑床加工選用適當(dāng)?shù)牡毒?。工件毛胚鑄件尺寸為各個(gè)尺寸加厚2mm所得的加工件。根據(jù)鍛件質(zhì)量，零件表面粗糙度，形狀復(fù)雜系數(shù)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表12-25，由此查得單邊余量在厚度方向?yàn)椋椒较蛞矠?。即鍛件各處直徑的單面余量為，各軸向尺寸的單面余量亦為。通過(guò)上面零件的分析可知，孔下端面和上端面的表面粗糙度要求比較高，因此都需要精加工來(lái)達(dá)到要求，而且這兩個(gè)面也是整個(gè)加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以通過(guò)先保證精確加工孔之后再保證尺寸達(dá)到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來(lái)對(duì)其他表面進(jìn)行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。所以鏜孔和車(chē)內(nèi)孔的加工要求比較重要，因?yàn)檫@個(gè)步驟保證了之后進(jìn)行加工的精度與好壞?？偟目磥?lái)，該零件并沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，屬于相對(duì)簡(jiǎn)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(jiǎn)單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，鉆出21H7的通孔，然后再以此精加工內(nèi)孔，之后選用專用夾具為基準(zhǔn)定位加緊，加工出外表面和外輪廓，最后加工圓弧面和圓柱面。2.2擬定工藝路線機(jī)械加工工工藝順序安排遵循如下原則：先基面后其它前道工序?yàn)楹蟮拦ば驕?zhǔn)備好定位基準(zhǔn)，因此第一道工序總是先把精基準(zhǔn)加工出來(lái)。先主后次安排主要表面（指裝配基面、工作表面等），后安排次要表面（指鍵槽、螺釘孔等），但要放在最終精加工和光整之前。先粗后精主要表面的粗、精加工要分開(kāi)，按照粗加工—半精加工—精加工—光整加工順序安排工序。先面后孔由于平面定位比較穩(wěn)定，裝夾方便，一般零件多選用平面為精基準(zhǔn)，因此，總是先加工平面后加工孔。但本零件平面小，不方便定位，所以先加工孔。零件材料是45鋼，根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件?？紤]到零件在工作過(guò)程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鑄件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件屬大批生產(chǎn)?？紤]到殘余應(yīng)力，鍛造后安排退火處理。綜合考慮上述工序的順序安排原則，確定該氣門(mén)搖臂軸支座零件的工藝路線如下所示：01 鍛造 鍛造02 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)毛坯鍛件03 熱處理 退火04 鉆 鉆孔?18mm05 車(chē) 精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面06 車(chē) 粗，精車(chē)?21H7孔前端面07 銑削 粗，精銑10mm，5mm兩側(cè)端面08 銑削 粗，精銑外輪廓09 銑削 粗，精銑?16圓柱面10清洗11 檢驗(yàn)入庫(kù)以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片。3.數(shù)控加工工藝分析3.1數(shù)控加工內(nèi)容的確定分析加工路線、加工步驟、裝夾方案、計(jì)算數(shù)值、選用刀具、編寫(xiě)程序。數(shù)控車(chē)床加工程序與普通車(chē)床工藝規(guī)程有較大差別，涉及的內(nèi)容也較廣。數(shù)控車(chē)床加工程序不僅要包括零件的工藝過(guò)程，而且還要包括切削用量，走刀路線，刀具尺寸以及車(chē)床的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。因此，要求編程人員對(duì)數(shù)控車(chē)床的性能、特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式、刀具系統(tǒng)、切削規(guī)范以及工件的裝夾方法都要非常熟悉。工藝方案的好壞不僅會(huì)影響車(chē)床效率的發(fā)揮，而且將直接影響到零件的加工質(zhì)量。加工工藝主要包括如下內(nèi)容：

分析被加工零件的圖紙，明確工序加工內(nèi)容及技術(shù)要求。

確定零件的加工方案，制定數(shù)控加工工藝路線。如劃分工序、安排加工順序,處理與非數(shù)控加工工序的銜接等。

加工工序的設(shè)計(jì)。如選取零件的定位基準(zhǔn)、裝夾方案的確定、工步劃分、刀具選擇和確定切削用量等。

數(shù)控加工程序的調(diào)整。如選取對(duì)刀點(diǎn)和換刀點(diǎn)、確定刀具補(bǔ)償及確定加工路線等。本工件的數(shù)控加工內(nèi)容包括車(chē)削和銑削，分別在相應(yīng)的機(jī)床上進(jìn)行。3.2數(shù)控加工設(shè)備的選用由于氣門(mén)搖臂的生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。以及選擇專用刀具和量具，以輔助加工和檢驗(yàn)零件的合格與否。鉆中間大孔：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立式鉆床，選擇Z525立式鉆床，選擇直徑為18的麻花鉆頭，專用夾具和0－150/0.02游標(biāo)卡尺。車(chē)孔內(nèi)圓柱面：采用普通車(chē)床，內(nèi)孔車(chē)刀和專用夾具和0－300/0.02游標(biāo)卡尺。車(chē)孔前端面：采用普通車(chē)床，93°車(chē)刀和專用夾具和0－300/0.02高度尺。銑兩側(cè)端面：采用立式銑床，選用XA5032立式銑床，?16和?12平頭銑刀，專用夾具和0－300/0.02高度尺。銑外輪廓：選用立式銑床，?16和?12平頭銑刀，專用夾具和0－150/0.02游標(biāo)卡尺。銑圓柱面：選用立式銑床，?16和?10平頭銑刀,專用夾具和0－150/0.02游標(biāo)卡尺。3.3定位方案與夾具設(shè)計(jì)本工件用一面限制3個(gè)自由度，一彈性套限制2個(gè)自由度，一個(gè)定位桿限制1個(gè)自由度，并用彈性套夾緊工件的孔以固定。圖3.3夾具三維圖彈性套是一種自定心夾具元件，在套類零件的加工過(guò)程中有著廣泛的應(yīng)用。彈性套夾具的原理是利用彈性套均勻彈性變形的方式，來(lái)消除定位尺寸偏差，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定心或?qū)χ羞M(jìn)行定位和夾緊。車(chē)床運(yùn)行時(shí)，由于離心力的作用，飛錘繞軸銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，并迫使壓盤(pán)壓縮彈簧拉動(dòng)拉桿，在拉桿的作用下套筒膨脹時(shí)，施加在彈性套上的徑向力所造成的接觸為線接觸。由于彈性套具有一定的厚度和剛性（一般為5mm左右），這種夾緊力傳遞給彈性套使之外圓和工件的接觸就變成了面接觸。因此消除了因直接夾緊所產(chǎn)生的波浪紋，提高了定位的精度。由于薄壁套筒作用在彈性套上的力使之產(chǎn)生的變形除作用在被加工件的內(nèi)表面以外，還使彈性套的縫隙變大，迫使彈性套筒夾緊氣門(mén)搖臂的內(nèi)孔。同時(shí)彈性套可利用缸套的毛坯來(lái)加工，取材方便、加工容易且成本低廉。加工第一端面時(shí)，由于端面粗糙不平，所以用定位桿上的V型槽定位。加工第二端面時(shí)，由于一端端面已加工平滑，可以直接緊靠在車(chē)床面上，故可以撤去定位桿，用圓柱銷(xiāo)定位即可。定位基準(zhǔn)的選擇在工藝在工藝規(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(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時(shí)，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來(lái)，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來(lái)加工精基準(zhǔn)。在機(jī)械制造的各個(gè)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。我們把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備稱為夾具，如檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的位置，這一過(guò)程稱為“定位”。為了保護(hù)這個(gè)正確圍著在加工過(guò)程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對(duì)工件施加一定的夾緊力，這個(gè)過(guò)程稱為“夾緊”。這兩個(gè)過(guò)程總稱為“安裝”。在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)安裝任務(wù)的工藝裝備，就是“機(jī)床夾具”。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用：保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量夾具在機(jī)械加工中的基本作用就是保證工件的相對(duì)位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對(duì)于刀具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)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。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低單件時(shí)間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時(shí)間。采用機(jī)床夾具，既可以提高工件加工時(shí)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(shí)大大減小，因此能顯著地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。改善工人勞動(dòng)條件采用夾具后，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(jī)動(dòng)等裝置，因此可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，確保操作者安全。在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和適用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個(gè)字，其中好用是主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為：夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。保證工件精度。保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測(cè)量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。注意結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問(wèn)題應(yīng)通盤(pán)考慮，以降低制造成本。3.4加工工序制訂3.4.1工序的劃分在數(shù)控機(jī)床上加工零件，工序可以比較集中，在一次裝夾中盡可能完成大部分或全部工序。一般工序劃分有以下幾種方式：按零件裝卡定位方式劃分工序由于每個(gè)零件結(jié)構(gòu)形狀不同，各加工表面的技術(shù)要求也有所不同，故加工時(shí)，其定位方式則各有差異。一般加工外形時(shí)，以內(nèi)形定位；加工內(nèi)形時(shí)又以外形定位。因而可根據(jù)定位方式的不同來(lái)劃分工序。粗、精加工劃分工序根據(jù)零件的加工精度、剛度和變形等因素來(lái)劃分工序時(shí)，可按粗、精加工分開(kāi)的原則來(lái)劃分工序，即先粗加工再精加工。此時(shí)可用不同的機(jī)床或不同的刀具進(jìn)行加工。通常在一次安裝中，不允許將零件某一部分表面加工完畢后，再加工零件的其他表面。加工零件時(shí)，應(yīng)先切除整個(gè)零件的大部分余量，再將其表面精車(chē)一遍，以保證加工精度和表面粗糙度的要求。按所用刀具劃分工序?yàn)榱藴p少換刀次數(shù)，壓縮空程時(shí)間，減少不必要的定位誤差，可按刀具集中工序的方法加工零件，即在一次裝夾中，盡可能用同一把刀具加工出可能加工的所有部位，然后再換另一把刀加工其他部位。在專用數(shù)控機(jī)床和加工中心中常采用這種方法。本工件氣門(mén)搖臂使用按零件裝卡定位方式來(lái)劃分工序。備料鑄造毛坯，采用砂型鑄造，時(shí)效熱處理：退火。工序1鍛造工序2檢驗(yàn)工序3熱處理工序4鉆孔?18mm工序5精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面工序6粗，精車(chē)?21H7孔前端面工序7粗，精銑10mm，5mm兩側(cè)端面工序8粗，精銑外輪廓工序9粗，精銑?18圓柱面工序10清洗工序11檢驗(yàn)入庫(kù)3.5加工工步制訂工步的劃分主要從加工精度和效率兩方面考慮。在一個(gè)工序內(nèi)往往需要采用不同的刀具和切削用量，對(duì)不同的表面進(jìn)行加工。為了便于分析和描述較復(fù)雜的工序，在工序內(nèi)又細(xì)分為工步。下面以加工中心為例來(lái)說(shuō)明工步劃分的原則：同一表面按粗加工、半精加工、精加工依次完成，或全部加工表面按先粗后精加工分開(kāi)進(jìn)行。按刀具劃分工步。某些機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)間比換刀時(shí)間短，可采用按刀具劃分工步，以減少換刀次數(shù)，提高加工生產(chǎn)率。本工件的加工工步制定如下：工序4鉆孔?18mm工步一鉆孔?18mm工序5精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面工步一精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面工序6粗，精車(chē)?21H7孔前端面工步一 粗車(chē)?21H7前端面至23mm工步二 粗車(chē)?21H7后端面至22mm工步三 精車(chē)?21H7前端面至21mm工步四 精車(chē)?21H7后端面至20mm工序7粗，精銑10mm，5mm兩側(cè)端面工步一粗銑10mm上平面工步二 粗銑10mm下平面工步三精銑10mm上平面工步四 精銑10mm下平面工步五粗銑5mm上平面工步六粗銑5mm下平面工步七 精銑5mm上平面工步八精銑5mm下平面工序8粗，精銑外輪廓工步一粗銑外輪廓工步二精銑外輪廓工序9粗，精銑?16圓柱面工步一粗銑?16圓柱面工步二精銑?16圓柱面3.6進(jìn)給路線確定合理地選擇進(jìn)給路線不但可以提高切削效率，還可以提高零件的表面精度，在確定進(jìn)給路線時(shí)，首先應(yīng)遵循數(shù)控工藝所要求的原則。對(duì)于數(shù)控銑床，還應(yīng)重點(diǎn)考慮幾個(gè)方面：能保證零件的加工精度和表面粗糙度的要求；使走刀路線最短，既可簡(jiǎn)化程序段，又可減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率；應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。工序5，精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面的加工路線如下，以內(nèi)孔的邊上為基準(zhǔn)點(diǎn)定位工件，做往復(fù)切削，選取切削量切削內(nèi)孔。圖3.6氣門(mén)搖臂內(nèi)孔進(jìn)給圖工序6，粗，精車(chē)?21H7孔前端面的進(jìn)給路線如下：圖3.7氣門(mén)搖臂端面進(jìn)給圖3.7刀具的選擇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(jì)性等。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用符合刀具和其他專用刀具。本工件氣門(mén)搖臂的刀具選擇如下：刀具號(hào)刀具各稱刀尖半徑T1 ?18mm鉆頭 1T2 內(nèi)孔車(chē)刀 0.8T3 93°車(chē)刀 0.8T4 ?16平頭銑刀 1T5 ?12平頭銑刀 1T6 ?10平頭銑刀 13.8切削用量的確定工序4鉆Φ18孔、倒角已知Z525銑床的參數(shù)如下：主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：97，140，195，272，392，545，680，960，1360，進(jìn)給量（mm/min）：0.10，0.13，0.17，0.22，0.28，0.36，0.48，0.62，0.81最大鉆孔直徑 25mm, 主軸行程 175mm,主軸轉(zhuǎn)速97～1360r/min, 工作臺(tái)行程325mm工作臺(tái)面尺寸(mm):500×375主電動(dòng)機(jī)功率2.8kW所以工序3,鉆Φ18孔、倒角確定切削用量：鉆孔直徑為Φ18mm，切削深度20mm確定進(jìn)給量：0.17mm確定切削速度：Vc=πDN/1000=3.14×18×250/1000=14.13m/min。確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(22+40)/(250×0.17)=1.4minT=T1×4=5.8min工序5精車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面加工孔徑范圍Φ20~Φ25,切深0.2~0.4,轉(zhuǎn)速>1200-1600切削速度100m/min，進(jìn)給速度>100-120mm/min進(jìn)給量f=確定背吃刀量：ap=0.1mm確定進(jìn)給量：0.2mm/確定主軸轉(zhuǎn)速：500r/min。確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(20+40)/(500×0.2)=0.6minT=T1×4=2.4min工序6粗，精車(chē)?21H7孔前端面確定背吃刀量：ap=0.1mm確定進(jìn)給量：0.2mm/確定主軸轉(zhuǎn)速：1500r/min。確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(27+40)/(1500×0.2)=0.22minT=T1×4=0.88min工序7粗，精銑10mm，5mm兩側(cè)端面確定銑削深度：0.5mm確定銑削速度：v=38m每齒進(jìn)給量：f=0.05mm確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(98+40)/(700×0.05)=2.8minT=T1×4=11.2min工序8粗，精銑外輪廓確定銑削深度：0.5mm確定銑削速度：v=40m/min每齒進(jìn)給量：f=0.05mm確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(98+40)/(700×0.05)=2.8minT=T1×4=11.2min工序9粗，精銑?16圓柱面確定銑削深度：1.5確定銑削速度：v=30m/min每齒進(jìn)給量：f=0.075確定切削工時(shí)T1=(L+L1+L2)/nf=(16+40)/(700×0.075)=1.1minT=T1×4=4.4min4.仿真加工與課題制作4.1數(shù)控加工程序車(chē)?21H7孔內(nèi)圓柱面O0001T0202G99M03S500G71U1.R1.G71P10Q20U-0.5W0F0.15N10G41GZ1.X21.Z-1.Z-21.G01X18.N20G40M05M00T0202G99M03S1500G0X18.Z5.G70P10Q20F0.1G0X100.Z100.M30車(chē)?21H7孔前端面O0002T0303G99G0X52.Z2.M03S1400G71U1.R1.G71P10Q20U1.W0.05F0.2N10G42GX-20.Z0X35.N20G40X52.M05M00T0303G99G0X52.Z5.M03S1500G70P10Q20M05M30PAGEPAGE254.2數(shù)控機(jī)床的基本操作開(kāi)機(jī)，啟動(dòng)氣泵返回參考點(diǎn)顯示坐標(biāo)方式軸移動(dòng)操作主軸正反轉(zhuǎn)操作裝刀操作程序的編制工件裝卡對(duì)刀操作對(duì)刀具進(jìn)行補(bǔ)償自動(dòng)執(zhí)行程序5結(jié)論通過(guò)長(zhǎng)久的辛苦勞動(dòng)，終于完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中很辛苦，但卻很充實(shí)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和基本技能，結(jié)合幾次畢業(yè)實(shí)習(xí)，使我在理論與實(shí)際相結(jié)合的綜合能力得到了很大的進(jìn)步，對(duì)工件的工藝分析、制定加工工藝路線和工藝卡片以及工藝裝備的設(shè)計(jì)等綜合訓(xùn)練都有了很大的提高，在老師精心指導(dǎo)下我完成課題的過(guò)程中培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新探索，事實(shí)求是，的精神提高了自己的專業(yè)理論水品，構(gòu)思能力和判斷能力。本設(shè)計(jì)的題目是：設(shè)計(jì)“氣門(mén)搖臂”機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備，設(shè)計(jì)“氣門(mén)搖臂”從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程。本次設(shè)計(jì)的總體原則是：在不影響加工質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率，最大限度的降低生產(chǎn)成本。本論文由于時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)水平有限，存在不少缺點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)缺乏現(xiàn)場(chǎng)分析，另外個(gè)別零件不見(jiàn)的設(shè)計(jì)還不堪完整，還需要多加改進(jìn)，希望各位不吝賜教，給予指出不足之處。6參考文獻(xiàn)[1]顧京.數(shù)控機(jī)床加工程序編制[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.[2]劉守勇.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3]陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2007[4]錢(qián)可強(qiáng).機(jī)械制圖[M].高等教育出版社，2007[5]趙長(zhǎng)明.數(shù)控加工工藝及設(shè)備[M].高等教育出版社，2008[6]徐宏海.數(shù)控機(jī)床刀具及其應(yīng)用[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005[7]張至豐.機(jī)械工程材料及成形工藝基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007[8]嚴(yán)敏德.金屬切削加工技能[M].機(jī)械工業(yè)出版社，20097附錄1.零件圖（二維）2．零件圖（三維）3．夾具圖（二維）4．夾具圖（三維）5．?dāng)?shù)控加工刀具卡片6．?dāng)?shù)控加工工序卡片7．?dāng)?shù)控加工進(jìn)給路線圖8.氣門(mén)搖臂設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用HYPE