氣門搖桿軸支座設計說明書

鄭 州 科 技 學 院機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計“氣門搖桿支座”零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計內(nèi)容： 1.零件圖 1 張2.毛坯圖 1 張3.機械加工工藝過程卡 1 份4.機械加工工序卡 1 份5.夾具設計裝配圖 1 張6.夾具體零件圖 1 張7.課程設計說明書 1 份班 級： 你 猜 姓 名： 小豆芽 學 號： 指 導 教 師： 教研室主任： 2016 年 4 月 7 日 目錄序言.1一、零件的分析.1（一）零件的作用.1（二）零件的工藝分析.1二、工藝規(guī)程設計.2（一）確定毛坯的制造形式.2（二）基面的選擇.2（三）制定工藝方案.3（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.3（五）確定切削用量及基本工時.5三、夾具設計.15（一）問題的提出.15（二）夾具設計.15四、參考文獻.181序言機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的建設打下一個良好的基礎。由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。一、零件的分析（一）零件的作用“氣門搖桿軸支座”零件是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結合部位，mm 孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個 13mm 孔用 M1210.62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。（二）零件的工藝分析由附圖 1 得知，其材料為 HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力，要求耐磨的零件。 該零件主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2-13mm 孔和 mm 以及10.623mm 的軸向槽的加工。主要加工表面、孔、槽的尺寸精度要求：1）：上端面粗糙度為 Ra12.5，下端面粗糙度 Ra6.3。2）：左端面右端面粗糙度 Ra1.6，與搖桿軸連接的孔的粗糙度為 Ra3.2。3）：寬度為 3 毫米的槽粗糙度 Ra12.5。4）： 以 20 的孔的軸線為基準，下端面與其的平行度要求為 0.05 毫米。5）：左右兩端面相對于 20 的孔的軸線的端面跳動為 0.06 毫米。26）：左右兩端面的尺寸要求 。08.1429d7）：與搖桿軸連接的孔的尺寸 。.06其余尺寸為自由尺寸， 。二、工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形式1.根據(jù)零件材料 HT200 確定毛坯為鑄件，又已知零件的生產(chǎn)綱領為 6000 件/年，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。通過計算，該零件質(zhì)量約為 3Kg。由于零件的結構簡單，材料HT200 鍛造是不可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖做出鑄模，進行鑄造。結合零件和經(jīng)濟的考慮，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應力，鑄造后安排人工時效處理。（二）基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則，實現(xiàn) V 形塊+大平面的定位方式。 mm 孔及10.62左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循“基準統(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。粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準。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，所以粗基準為上端面。最終選定方案：用 V 形塊十大平面定位，采用固定 V 形塊和活動 V 型塊實現(xiàn)對 R10的外圓柱表面進行定位，再加底面實現(xiàn)完全定位，所選定位夾緊方案操作簡便，穩(wěn)定可靠。3（三）制定工藝方案制定工藝路線的出發(fā)點，應該是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領已確定的成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此以外，還應該考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本下降?？紤]到了鉆孔、擴孔、鉸孔不宜放在同一道工序中，經(jīng)分析，最后加工路線確定如下：工序 05 鑄造工序 10 時效處理工序 15 粗銑-半精銑下底面；以上端面為粗基準，經(jīng)過粗銑、半精銑后下底面的表面粗糙度為 Ra6.3，并且保證底板厚度尺寸為 8mm，從而間接地保證了尺寸 60mm。工序 20 粗銑上端面；以下底面為精基準，粗銑上端面，用兩個聯(lián)動的活動 V 形塊夾緊。經(jīng)過粗銑后上端面的表面粗糙度為 Ra12.5，并且保證設計尺寸 78mm。工序 25 鉆 的通孔；以下底面為精基準。 m132工序 30 粗銑-精銑左端面；采用一面兩銷定位，以下底面為精基準的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。工序 35 鉆 通孔，擴孔到 ;以下底面為精基準的一面兩銷實現(xiàn)完全18m7.19定位。經(jīng)過擴孔后， 孔的表面粗糙度為 Ra6.3。7.9工序 40 外圓倒角 ;以下底面為精基準的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。450工序 45 粗銑 3mm 軸向 槽 ;以下底面為精基準的一面兩銷實現(xiàn)完全定位。經(jīng)過粗銑后表面粗糙度 Ra12.5工序 50 去毛刺、檢驗、清洗以上工藝過程詳見機械加工工序卡片。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4“氣門搖桿軸支座”零件材料為 HT200，確定毛坯為鑄件，其重量約為 3Kg。已知零件的生產(chǎn)綱領為 6000 件/年，通過計算，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應力，鑄造后安排人工時效處理。參考實用機械加工工藝手冊表 3-9、3-10、3-12、3-13，該種鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 下底面的加工余量（ ）m1.84按查表法確定加工余量按照實用機械加工工藝手冊表 630，取粗銑加工單邊余量 Z=1.0mm,加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照實用機械加工工藝手冊表 629，取半精銑單邊加工余量 Z=0.7mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。但由毛坯鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級，查實用機械加工工藝手冊表 3-12 可知其單側(cè)加工余量取 3.0，雙側(cè)加工余量取 2.5，公差值為2.2mm。故取毛坯的單邊加工余量 Z=3mm。其中粗銑的單邊加工余量 Z=2mm，半精銑的單邊加工余量 Z=1mm。其基本尺寸為 。m1.84(3) 左端面的加工余量（ ）7按查表法確定加工余量按照實用機械加工工藝手冊表 630，取粗銑加工單邊余量 Z=1.0mm,加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照實用機械加工工藝手冊表 629，取精銑單邊加工余量 Z=0.5mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT9，表面粗糙度 Ra1.6。但由毛坯鑄造公差等級為 CT8-10，鑄件機械加工余量等級為 MA-G 級，查實用機械加工工藝手冊表 3-12 可知其單側(cè)加工余量取 3.0，雙側(cè)加工余量取 2.5，公差值為2.2mm。故取毛坯的單邊加工余量 Z=2.5mm。其中粗銑的單邊加工余量 Z=2mm，精銑的單邊加工余量 Z=0.5mm。其基本尺寸為 。m1.7(4) 孔的加工余量m10.625參照實用機械加工工藝手冊第一版，確定工序尺寸及余量為：鉆孔： ，2Z=18mm，加工經(jīng)濟精度等級為 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。m18擴孔： ，2Z=2mm，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。7.9綜上用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示：加工表面 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明下底面 G 3mm 單側(cè)加工左端面 G 2.5mm 雙側(cè)加工（五）確定切削用量及基本工時工序 15 粗銑，半精銑下底面1.加工條件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型機器造型。加工要求：粗銑下底面，加工經(jīng)濟精度等級 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。半精銑下底面，加工經(jīng)濟精度等級 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。機床：銑床選用立式 X5020B。刀具：銑刀選擇基本尺寸為 的套式立銑刀。m802.計算切削用量（1）粗銑下底面1)吃刀深度 ap22)查實用機械加工工藝手冊表 9-66 可知每齒進給量 zmfz/2.03)計算切削速度查表知：的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為 0.3-0.5mm，m806刀具耐用度 。min180TvuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/4.354)確定主軸轉(zhuǎn)速i/4.13980.10rdvns 查表，取標準值 。mi/5rw所以實際切削速度 min/7.154.30vw5)切削工時取切入長度 ，切出長度 ，加工長度 于是行程總長度為l31l2l0，則機動工時為ml56021min187.05231inflt基（2）半精銑下底面1)切削深度 map12)進給量：查表可知:齒進給量 zfz/1.03)計算切削速度查表知:的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為 0.3mm，刀具耐用度 。m80 min180TvuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/9.1274)確定主軸轉(zhuǎn)速7min/9.50814.3.270rdvns 查表，取標準值 。mi/5rw所以實際切削速度 i/6.120.vw5)切削工時取切入長度 ，切出長度 ，加工長度 于是行程總長度為l31l32ml50，則機動工時為ml56021in12.05121inflt基工序 20 粗銑上端面1.加工條件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型機器造型。加工要求：粗銑上端面，加工經(jīng)濟精度等級 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。機床：查實用機械加工工藝手冊第一版表 6-18，銑床選用立式 X5020B。刀具：查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-37、表 9-62、表 9-63、表 9-64、表9-65，銑刀選擇基本尺寸為 的套式立銑刀。m802.計算切削用量粗銑上端面1)吃刀深度 ap32)查實用機械加工工藝手冊表 9-66 可知每齒進給量 zmfz/2.03)計算切削速度查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-65 知：；查實5,5.,3.0,5.,2.0,3.,7.0,4 pwvvvvvv apuyxqc用機械加工工藝手冊第一版表 9-63 知： 的套式立銑刀后刀面最大磨損限度為m80.3mm，查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-64 知：刀具耐用度 。min180T8查實用機械加工工藝手冊第一版表 9-65 知： vuwyfxvqmzpaTdc0將上述數(shù)據(jù)代入上面的公式得 。in/23.94）確定主軸轉(zhuǎn)速i/1.568014.0rdvns 查金屬切削