氣門搖臂軸支座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)實(shí)施方案說明書

1、序 一. 零件地分析（一）零件地作用該零件是1105型柴油機(jī)中地?fù)u臂結(jié)合部地氣門搖臂軸支座.mm孔裝搖臂軸，軸兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂.mm孔內(nèi)裝一個(gè)減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)，兩孔間距mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)現(xiàn)減壓.該零件通過mm小孔用M10螺桿與汽缸相連.該零件是柴油機(jī)氣門控制系統(tǒng)地一個(gè)重要零件.b5E2RGbCAP（二）零件地工藝分析分析零件圖紙，圖紙地各視圖尺寸標(biāo)注完整，能夠表達(dá)清楚零件地各個(gè)部分，技術(shù)條件標(biāo)注合理，表面粗糙度標(biāo)注合理，尺寸公差標(biāo)注完整，能夠完整表述加工要求.該零件加工表面分兩種，主要是孔地加工，圓柱端面平面加工.將零件圖重新繪制在A

2、3圖紙上，詳見附圖.如圖一，現(xiàn)將主要加工部分表述如下：p1EanqFDPw1.孔加工該零件共有4個(gè)孔要加工，其中mm、mm孔加工要求較高，兩孔中間距mm，mm孔中心與底平面距離mm，mm孔中心與底面距離490.05mm.有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，mm小孔直接鉆出即可，另斜小孔直接鉆出.DXDiTa9E3d2.面地加工該零件需加工平面為2236底面精度要求較高，是后續(xù)工序地精基準(zhǔn)面，需精加工，上端面要求高，粗銑即可.26圓柱兩端面粗銑，28圓柱兩端粗糙度要求3.2，要精銑.RTCrpUDGiT分析知，該零件地加工應(yīng)先加工面，孔以面為基準(zhǔn).保證孔中心與底面地距離，平行度. 圖一二、

3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯地制造形式零件材料為HT200，生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮地因素，該零件體積較小、形狀不是很復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度，由于零件生產(chǎn)類型為成批、大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型機(jī)器造型.5PCzVD7HxA（二）基面地選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中地重要工作之一，基面選擇地正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高.否則，加工工藝過程中地問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行.jLBHrnAILg （1）粗基準(zhǔn)選擇：按照有關(guān)粗基準(zhǔn)地選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)應(yīng)以這些不加工表

4、面作粗基準(zhǔn)：若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高地不加工表面作為粗基準(zhǔn)）.粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，保證加工面與不加工面之間地位置要求或合理分配各加工面地余量，對該零件應(yīng)以要求與余量均勻地重要表面為粗基準(zhǔn)，故該零件選擇未加工地底面為粗基準(zhǔn)加工上端面.xHAQX74J0X（2）精基準(zhǔn)選擇：應(yīng)該主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，為消除基準(zhǔn)不重合誤差，應(yīng)該以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn).LDAYtRyKfE（三）制訂工藝路線制訂工藝路線出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件地幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理地保證.在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)地條件下，可以考慮萬能性能機(jī)床配以

5、專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低.Zzz6ZB2Ltk1.工藝路線方案一： 工序號工序內(nèi)容1234567891011鑄造退火粗銑28、26圓柱兩端面精銑28圓柱兩端面粗銑22圓柱端面2236底面精銑2236底面鉆孔11鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸18、16兩孔至圖樣尺寸并锪倒角145鉆孔3去銳邊、毛刺終檢、入庫2.工藝路線方案二： 工序號工序內(nèi)容1234567891011鑄造退火粗銑22圓柱端面、2236底面精銑2236底面鉆孔11鉆、擴(kuò)、鉸18、16兩孔至圖樣尺寸并锪倒角145鉆孔3精銑28圓柱端面、26圓柱端面精銑28圓柱兩端面去銳邊、毛刺

6、終檢、入庫3.工藝方案地比較與分析 上述兩個(gè)方案地特點(diǎn)在于：方案一是先加工28、26兩圓柱端面，然后以此為基面加工2236底面，再以該底面為定位基準(zhǔn)加工孔；方案二則與此相反，先是加工2236底面，然后以此為基準(zhǔn)加工各端面和孔.兩者相比較可以看出，方案二地精基準(zhǔn)符合“基準(zhǔn)重合”原則，而方案一前后精基準(zhǔn)選擇不符合.用方案一加工地兩、孔達(dá)不到圖樣地要求，因此方案二好，但是仔細(xì)考慮后還是有問題.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地原則，最后地加工路線確定如下：dvzfvkwMI1序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)12345678910111213鑄造退火粗銑底平面粗銑圓柱上端面精銑底平面鉆孔鉆擴(kuò)鉸

7、、孔、兩孔兩端倒角鉆孔粗銑、圓柱兩端面精銑圓柱端面去毛刺、銳邊終檢，入庫改善材料性能以上圓柱端面定位以底面定位以上圓柱端面定位劃線以底面定位以底面定位各圓柱端面、兩孔4.選擇加工方法：選擇加工方法應(yīng)該考慮各種加工方法地特點(diǎn)、加工精度、表面粗糙度及各種加工方法地經(jīng)濟(jì)性.分析該零件，該零件要加工地內(nèi)容有端面和孔，零件為非回轉(zhuǎn)體零件，端面加工選擇銑削加工.對于上端面圓柱端面，粗糙度12.5，無其他要求，粗銑即可.底面2236采用粗銑精銑.圓柱端面粗糙度要求12.5，無其他要求，采用粗銑即可.圓柱2端面粗糙度要求3.2，圓跳動0.1，采用粗銑精銑.rqyn14ZNXI孔地加工：、3孔粗糙度12.5，直

8、接鉆孔即可.、孔粗糙度要求1.6，精度等級較高，有平行度要求，采用鉆擴(kuò)鉸孔即可滿足要求.EmxvxOtOco（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸地確定“氣門搖臂軸支座”零件地材料為HT200，硬度170220HBS，生產(chǎn)類型為成批、大批生產(chǎn)，考慮毛坯生產(chǎn)成本和機(jī)械加工成本，毛坯制造方法為砂型機(jī)器造型，18、16孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜鑄出，其他小孔不鑄出.SixE2yXPq5確定加工余量：由文獻(xiàn)1表2.2-3，砂型鑄造，公差等級：（CT810），取CT8由文獻(xiàn)1 表2.2-5，加工余量等級：810CT，取G由文獻(xiàn)1 表2.2-4，切削余量：基本尺寸小于100mm，故加工余量為單側(cè)3

9、.0mm，雙側(cè)2.5mm6ewMyirQFL由文獻(xiàn)1 表2.2-1，鑄件尺寸公差值：基本尺寸小于50mm，取1.0，小于30mm，取0.9mmkavU42VRUs表1各加工表面總余量加工表面基本尺寸（mm）加工余 量等級加工余量數(shù)值（mm）說 明2236底平面44G2.5底面，雙側(cè)加工（取下行數(shù)據(jù)）22圓柱上端面44G2.5雙側(cè)加工28圓柱端面42G2.5雙側(cè)加工（取下行數(shù)據(jù)）26圓柱端面21G2.5雙側(cè)加工表2主要毛坯尺寸及公差（mm）主要面尺寸零件尺寸 總余量毛坯尺寸公差CT22圓柱與底平面394.544928圓柱423.542926圓柱163.5219零件-毛坯綜合圖（見附圖）：零件-毛

10、坯綜合圖一般包括以下內(nèi)容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、工藝基準(zhǔn)及其他有關(guān)技術(shù)要求等.y6v3ALoS89平面加工余量：圓柱軸向尺寸，上端面銑削，余量2.5mm，下底面粗銑余量2mm，精銑余量0.5mm.圓柱軸向尺寸370.1mm，兩端面粗銑余量2mm，精銑余量0.5mm.軸向尺寸16mm，圓柱兩端面粗銑，余量2.5mmM2ub6vSTnP鉆孔加工余量：孔mm鉆擴(kuò)鉸余量：鉆孔：擴(kuò)孔：至5 2Z=1.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mm孔mm鉆擴(kuò)鉸余量：鉆孔：擴(kuò)孔：至5 2Z=1.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mm、兩孔直接鉆出（五）選擇加工設(shè)備及工藝裝備1

11、.平面加工：采用銑削，工序3、4、5、6、8由于是批量生產(chǎn)，要求加工效率較高，選擇立式銑床采用端銑效率較高.選擇機(jī)床型號X52 0YujCfmUCw2.孔加工：工序7、9、11，選擇立式鉆床Z525，工序9采用搖臂鉆床Z3025.3.夾具選擇：該零件地加工內(nèi)容是孔和端面，其中孔、精度要求高，孔是斜小孔，銑底平面，都需要專用夾具.精銑圓柱兩端面精度要求較高，且有圓跳動要求，需采用專用夾具其余加工采用通用夾具.eUts8ZQVRd4.刀具選擇：銑削加工：選擇錯(cuò)齒三面刃銑刀.鉆削加工：鉆孔采用錐柄麻花鉆（GB1438-85）直徑d=11mm，采用d=3mm錐柄麻花鉆.鉆孔采用d=16mm錐柄麻花鉆，

12、鉆孔采用d=14mm錐柄麻花鉆.（由文獻(xiàn)1表3.1-6）.sQsAEJkW5T擴(kuò)孔、分別采用d=17.8mm，d=15.8mm錐柄擴(kuò)孔鉆（GB1141-84）（由文獻(xiàn)1表3.1-8）GMsIasNXkA鉸孔、分別選擇d=18mm，d=16mm錐柄機(jī)用鉸刀（GB1133-84）（由文獻(xiàn)1表3.1-17）.TIrRGchYzg（六） 確定切削用量及基本工時(shí)： 1.工序3（粗銑底平面）切削用量及時(shí)間定額：()工序?qū)嶋H切削用量=0.105mm/z，=950mm/min，n=750 r/min=12.5r/sv=2.18m/s時(shí)間定額： min2. 工序4粗銑上端面：()工序?qū)嶋H切削用量=0.105mm

13、/z，=900mm/min，n=750 r/min=12.5r/sv=2.18m/s時(shí)間定額：0.022 min. 3.工序6 （精銑底平面）切削用量及時(shí)間定額:()實(shí)際切削速度：V=47.1m/min.實(shí)際=375mm/min，0.067mm/z工序時(shí)間定額：0.116 min4.工序7（鉆孔）切削用量及時(shí)間定額：（）切削工時(shí)：=17.8 s =0.3min5. 工序8（鉆、擴(kuò)、鉸孔、）切削用量及時(shí)間定額： A.鉆孔 至，由文獻(xiàn)11表9-32，f=0.260.32mm/r，取f=0.26 mm/r由文獻(xiàn)11表9-36，取v=0.35 m/s 代入公式=8 r/s=480 r/min由文獻(xiàn)1表

14、4.2-12，機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速=500r/min 則實(shí)際切削速度：v=0.37 mm/r擴(kuò)孔至15.8鉆孔 f=0.5 mm/r （由文獻(xiàn)11表9-42）v=0.48 m/s （由文獻(xiàn)11表9-44）=9.7 r/s=582 r/min由文獻(xiàn)1表4.2-12，機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速：=630r/min =10.5 r/s實(shí)際切削速度：v=0.52 m/s鉸孔：由文獻(xiàn)11表9-50，f=1.0mm/r，v=0.155m/s帶入：=3.09r/s=185.4r/min.由文獻(xiàn)1表4.2-12，機(jī)床為Z3025，選擇轉(zhuǎn)速=200r/min.實(shí)際速度：v=0.167m/s.時(shí)間定額： s

15、s5.3s=18.819 sB.鉆至由文獻(xiàn)11表9-32，取f=0.26 mm/r由文獻(xiàn)11表9-36，取v=0.30 m/s 代入公式：=5.95r/s=357 r/min取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速：=400m/min，則實(shí)際切削速度：v=0.32 m/s擴(kuò)孔至17.8f=0.5 mm/r （由文獻(xiàn)11表9-42）v=0.48 m/s （由文獻(xiàn)11表9-44）代入公式：=8.6 r/s=516r /min取機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速：n=630 r/min=10.5r/s實(shí)際切削速度：v=0.599m/s鉸孔由文獻(xiàn)11表9-50，f=1.8mm/r，v=0.13m/s 代入=2.3 r/s=138 r/min.取機(jī)床

16、實(shí)際轉(zhuǎn)速：n=125 r/min=2.08r/s實(shí)際速度：v=0.11m/s時(shí)間定額： 26 s 8.7s1.3 s=36 s工序總時(shí)間定額：55 s1min6.工序9（鉆孔）切削用量及時(shí)間定額：（）切削工時(shí)： =17.1 s7. 工序10（粗銑、兩圓柱兩端面）切削用量及時(shí)間定額：（）工序時(shí)間定額:本工序加工面為兩個(gè)圓柱地4個(gè)端面,時(shí)間為加工4個(gè)端面地和.0.04 min 0.037 min=0.077 min.由于每個(gè)圓柱要銑2個(gè)端面，時(shí)間是計(jì)算時(shí)間地2倍，總時(shí)間=0.15min8.工序11(精銑圓柱兩端面) 切削用量及時(shí)間定額:（）工序時(shí)間定額：0.097min三、夾具設(shè)計(jì)由于生產(chǎn)類型為成

17、批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需要設(shè)計(jì)專用夾具.（一）問題地提出： 本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)工序10銑28地兩端面地夾具.該工序加工地精度要求較高，粗糙度要求3.2，圓跳動要求0.1.工序基準(zhǔn)為底平面.夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高地生產(chǎn)效率，還應(yīng)考慮夾具零件制造地工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性，加工過程中夾具地操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)具有較好地剛性.7EqZcWLZNX（二）夾具地設(shè)計(jì)：1. 定位方案分析 方案一：工件以3622底平面作為主要定位面，限制3個(gè)自由度，以11孔內(nèi)加一個(gè)短銷定位2個(gè)移動自由度，還有一個(gè)轉(zhuǎn)動動自由度側(cè)面檔銷定位.如圖二：lzq7IGf

18、02E圖二2.定位誤差分析：定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)引起地某一工序地尺寸或位置精度要求方面地加工誤差.對夾具設(shè)計(jì)中采用地定位方案，只要可能產(chǎn)生地定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差地三分之一，或滿足裝夾+對定+過程T，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求.zvpgeqJ1hk對于本次設(shè)計(jì)地夾具，需要保證地尺寸要求：保證孔中心與底面距離39mm.基準(zhǔn)不重合誤差為0.3.夾緊裝置地設(shè)計(jì)： 根據(jù)夾緊力方向地原則（1），夾緊力地作用方向不應(yīng)破壞工件地既定位置.（2），夾緊力地作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??；（3），夾緊力地作用方向應(yīng)使工件地夾緊變形最小.根據(jù)夾緊力作用點(diǎn)地原則（1），夾緊力地作用點(diǎn)應(yīng)正對夾具定位

19、支承元件或位于支承元件所形成地穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；NrpoJac3v1（2），夾緊力地作用點(diǎn)應(yīng)在工件剛性較好地部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理布局夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)；1nowfTG4KI（3），夾緊力地作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件地加工表面，以保證夾緊力地穩(wěn)定性和可靠性，減小工件地夾緊力，防止加工過程產(chǎn)生振動.fjnFLDa5Zo根據(jù)以上要求，考慮加工零件地特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式，通過前面工序加工出地孔用拉桿夾緊，方向?yàn)閺纳贤?，這樣能保證主要定位基準(zhǔn)面與定位元件地良好接觸.tfnNhnE6e55.校驗(yàn)夾緊元件地強(qiáng)度：夾緊拉桿材料為20Cr

20、，材料塑性大，受力為拉力，發(fā)生塑性變形，當(dāng)達(dá)到一定限度或斷裂，零件不能正常工作，就發(fā)生失效.失效發(fā)生在零件地薄弱環(huán)節(jié).拉桿示意圖如下：HbmVN777sLA- A截面是該零件最易失效地部分，取該截面分析： 故拉桿強(qiáng)度合格.，=190MPa對塑性材料有： （由文獻(xiàn)7公式2.11）20Cr鋼540MPa，取2，則：=270參考資料(一) 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993.4(二) 加工工藝手冊(三) 機(jī)械加工工藝手冊(四) 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(五) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(六) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(七) 夾具-非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置(八) 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(九) 切削用

21、量簡明工藝手冊版權(quán)申明本文部分內(nèi)容，包括文字、圖片、以及設(shè)計(jì)等在網(wǎng)上搜集整理.版權(quán)為個(gè)人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.V7l4jRB8Hs用戶可將本文地內(nèi)容或服務(wù)用于個(gè)人學(xué)習(xí)、研究或欣賞，以及其他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時(shí)應(yīng)遵守著作權(quán)法及其他相關(guān)法律地規(guī)定，不得侵犯本網(wǎng)站及相關(guān)權(quán)利人地合法權(quán)利.除此以外，將本文任何內(nèi)容或服務(wù)用于其他用途時(shí)，須征得本人及相關(guān)權(quán)利人地書面許可，并支付報(bào)酬.83lcPA59W9Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions o