氣門搖桿軸支座加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,氣門,搖桿,支座,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單 課程設(shè)計(jì) 題 目：氣門搖桿軸支座 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)老師： 氣門搖桿軸支座課程設(shè)計(jì) 目錄 一、 零件分析 ···············································2 1.1 零件作用分析 1.2 零件工藝分析 1.3 確定零件生產(chǎn)類型 二、 毛坯的選擇 ············································3 2.1 選擇毛坯 2.2 確定毛坯尺寸公差 2.3 設(shè)計(jì)毛坯圖 三、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ··········································4 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 3.2 制定工藝路線 3.3 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 3.4 確定機(jī)械加工余量 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3.6 確定輔助時(shí)間 3.7 布置工地、休息和生理需要時(shí)間 四、 總結(jié) ···················································12 五、 參考文獻(xiàn) ··············································13 一、零件分析 1.1 零件作用分析 氣門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?？籽b搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個(gè)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(dòng)。其零件圖如下圖（尺寸見零件圖紙）： 圖1 氣門搖桿支座 1.2 零件工藝分析 由零件圖得知，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。 該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2-孔和以及3mm軸向槽的加工孔的尺寸精度以及下端面0.05的平行度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封，2-孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封，2-孔的尺寸精度以及上下端面的平行度0.05。因此需要先以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，然后鉆2-的孔，加工的孔，再以 的孔作為基準(zhǔn)精加工下端面，最后再精加工左右端面，銑軸向槽。 1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 按照設(shè)計(jì)要求知：Q=12000件/年，n=1件/臺(tái)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)，可取備品率α和廢品率β分別為5%和2%，則根據(jù) N=Qn（1+α+β） 有 N=12000×1×（1+5%+2%）=12840 初步估算零件的質(zhì)量為3Kg，課確定為該生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 二、毛坯的選擇 2.1 選擇毛坯 有設(shè)計(jì)要求可知，該零件材料為HT200，其具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性以及減振性，零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此確定毛坯為鑄件，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。 2.2 確定毛坯尺寸及公差 （1）、根據(jù)產(chǎn)品外形尺寸，長(zhǎng)50mm，寬45mm，高78mm，確定最大輪廓尺寸為78mm。 （2）、由《GB6414-99鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》查得，大批量砂型機(jī)器造型生產(chǎn)，鑄鐵件，其公差等級(jí)CT的范圍為8——12級(jí)，可選取為10級(jí)。 （3）、由《GB6414-99鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》查得，砂型機(jī)器造型，鑄鐵件，其加工余量等級(jí)范圍為E——G級(jí)，可選取為F級(jí)。 （4）、由《GB6414-99鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》查得其機(jī)械加工余量RMA為1mm。 （5）、由《熔模鑄件加工余量分析及鑄件尺寸的確定》中的公式可得： 上端面：R=F+RMA+CT/2=78+1+3.2/2=80.6 下端面：R=F+RMA+CT/2=60+1+2.8/2=62.4 左右端面：R=F+2RMA+CT/2=42+2×1+2.8/2=45.4 將毛坯尺寸列表如下： 表1 毛坯尺寸公差與加工余量 項(xiàng)目 上端面 下端面 左右端面 2×孔 孔 公差等級(jí) 10 10 10 - - 加工面基本尺寸 78 60 42 - - 鑄件尺寸公差 3.2 2.8 2.8 - - 機(jī)械加工余量等級(jí) F F F - - RMA 1 1 1 - - 毛坯基本尺寸 80.6 62.4 45.4 0 0 2.3設(shè)計(jì)毛坯圖 根據(jù)零件圖，結(jié)合加工表面尺寸和表1畫出毛坯圖如下： 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：選擇零件的重要面和重要孔作為基準(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(shí)間，故粗基準(zhǔn)為上端面。 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(jì)基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，及能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則，有符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。下端面的定位面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單、可靠。 3.2 制定工藝路線 根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，確定各表面及其孔的加工方法如下： 上端面 粗銑 下端面 粗銑、精銑 左右端面 粗銑、精銑 2- 鉆孔 3mm軸向槽 粗銑、精銑 孔 鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔 因左右兩端面均對(duì)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)先面后孔以及先主要表面和先粗加工后精加工的原則，初步擬定以下兩個(gè)加工路線： 加工路線方案一： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 00 鑄造 05 時(shí)效 10 涂漆 15 銑上端面 20 銑下端面 25 鉆兩通孔 30 銑左右端面 35 鉆通孔Φ18、擴(kuò)孔Φ19.8、鉸孔Φ20 40 銑軸向槽 45 檢驗(yàn) 50 入庫 加工路線方案二： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 00 鑄造 05 時(shí)效 10 涂漆 15 粗銑下端面 20 銑上端面 25 粗銑左右端面 30 鉆兩通孔 35 鉆Φ18通孔、擴(kuò)孔Φ19.8、鉸孔Φ20 40 精銑下端面 45 精銑左右端面 50 銑軸向槽 55 檢驗(yàn) 60 入庫 因?yàn)樵诹慵D紙中要求左右端面的跳動(dòng)度為0.06，所以銑削左右端面需要在同一工序中進(jìn)行，保證兩端的平行度。 在加工時(shí)先銑左右兩端面，再鉆兩個(gè)通孔，以保證在鉆孔是上端面有較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效，減少受力變形和受熱變形對(duì)2-Φ13的通孔加工精度的影響。 綜合加工精度和加工順序的考慮，最后確定加工工序如下： 工序號(hào) 工序內(nèi)容 00 鑄造 05 時(shí)效 10 涂漆 15 粗銑下端面 20 銑上端面 25 粗細(xì)左右端面（同時(shí)，不準(zhǔn)調(diào)頭） 30 鉆2-Φ13兩通孔 35 鉆Φ18通孔、擴(kuò)Φ19.8通孔、 鉸20通孔 40 精銑下端面 45 精銑左右端面 50 銑軸向槽 55 檢驗(yàn) 60 入庫 3.3 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 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)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及個(gè)機(jī)床建的傳動(dòng)均由人工完成。 銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，選擇X51立式銑床，使用通用夾具和和游標(biāo)卡尺。 粗銑下端面：采用X51立式銑床，通用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑下端面：采用X51立式銑床，專用夾具夾游標(biāo)卡尺。 粗銑左右端面：采用臥式銑床X61W，通用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑左右端面：采用臥式銑床X61W，通用夾具及游標(biāo)卡尺。 鉆2-Φ13孔：采用Z525鉆床深恐鉆，專用夾具。 鉆Φ18孔、擴(kuò)Φ19.8孔、鉸Φ20孔：Z3025搖臂鉆床，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 銑3mm軸向槽：采用立式X51銑床。 3.4 確定機(jī)械加工余量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.12及零件工藝要求，將各工步和工序尺寸公差列于下表: 各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差 Φ18孔 擴(kuò)孔 1.8 - 19.8 Φ19.8孔 鉸孔 0.2 H8 20H8 45.4左右端面 粗銑 2.4（雙側(cè)） - 43 43左右端面 精銑 1（雙側(cè)） d9 42d9 80.6上端面 粗銑 2.6 - 78 62.4下端面 粗銑 1.4 - 61 61下端面 粗銑 1 - 60 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 1、工序15：粗銑下端面 加工要求：銑下端面加工余量為2.4mm，粗銑為1.4mm，精銑為1mm。 機(jī)床：X51立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，刀具直徑為Φ80。 由以上可知取粗銑走刀一次ap=1.4mm，精銑走刀一次ap=1mm。 選定粗銑主軸轉(zhuǎn)速為160r/min，精銑時(shí)主軸轉(zhuǎn)速為300r/min，故有： V粗=πDn/1000=3.14×80×160/1000=40.19m/min V精=πDn/1000=3.14×80×300/1000=75.36m/min 由參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》9.3.4查公式和表9.4-10，計(jì)算得： 取kpm，z=10，n=160/60=2.67r/s,ag=50mm,ap=1.4mm,fz=0.4mm/z,帶入得： 又由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35得X51的功率為4.5kw，若按效率為0.85計(jì)算，則，故機(jī)床功率足夠。 計(jì)算加工工時(shí)： 所以 2、銑上端面： 加工余量為2.6，表面粗糙度要求為12.5，故此工序機(jī)床、刀具與上工序相同，可得出： 因此 所以 3、粗銑左右兩端面 加工工序同粗銑上端面相同，采用X61W臥式銑床，Φ80端銑刀，轉(zhuǎn)速160r/min，雙側(cè)走刀量為2.4mm。 所以 因此 4、鉆兩通孔Φ13 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，由于直徑/深度=6.1，故采用深孔鉆加工，由于6.1>3故需乘以修正系數(shù)0.85（插值法求得），，取。 計(jì)算 修正系數(shù) 查Z525機(jī)床說明書，取轉(zhuǎn)速為n=392r/min。 查表得： 其中，其中 則有 5、鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的孔 （手冊(cè)為《機(jī)械加工工藝手冊(cè) 單行本 鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工》） 選擇z3025搖臂鉆床 （1）、鉆Φ18的孔： 查表得進(jìn)給量f在0.25~0.40之間，孔深和孔徑比l/d=43/18=2.38，取，查z3025搖臂鉆床說明書得進(jìn)給量，計(jì)算 查表得修正系數(shù) 計(jì)算得到 查機(jī)床說明書，取 查表得 其中，其中 。 （2）、擴(kuò)孔到Φ19.8： 查表選擇硬質(zhì)合金錐式擴(kuò)孔鉆，進(jìn)給量，由于孔加工精度較高，還需用鉸刀加工，則進(jìn)給量還需乘以系數(shù)0.7，則進(jìn)給量為。查Z3025搖臂鉆床說明書得進(jìn)給量，速度，由于切削條件不同，查得修正系數(shù)，計(jì)算得，，查機(jī)床說明書取，查表得，其中 則計(jì)算可得 （3）、鉸孔Φ20 查表選擇鉸刀為Φ20的硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀，查表得進(jìn)給量，取，查機(jī)床說明書得，修正系數(shù)，則，計(jì)算得，查機(jī)床說明書選，由于，其中查表得，計(jì)算得。 （4）、锪倒角 取進(jìn)給量為 則，取。 計(jì)算得 6、精銑下端面 由粗銑下端面各個(gè)參數(shù)，精銑下端面雙側(cè)走刀量為1mm，可以計(jì)算得出： 精銑時(shí)的加工工時(shí)： 7、精銑左右端面 由粗銑左右端面各個(gè)參數(shù)，精銑左右端面雙側(cè)走刀量為1mm 所以 因此 8、銑軸向槽 選用立式X51銑床，直柄立銑刀，直徑Φ3，齒數(shù)為4，查表得每齒進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速為160r/min，銑削深度。 確定 其中，， 取， 則 3.6 確定輔助時(shí)間 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，確定各個(gè)輔助時(shí)間如下表： 各加工輔助時(shí)間表（min） 工序內(nèi)容 裝夾時(shí)間 拆卸時(shí)間 測(cè)量時(shí)間 操作時(shí)間 銑上端面 0.06 0.05 0.11 0.3 粗銑下端面 0.06 0.05 0.12 0.3 精銑下端面 0.06 0.05 0.12 0.3 粗銑左右端面 0.06 0.05 0.10 0.3 精銑左右端面 0.06 0.05 0.10 0.3 銑軸向槽 0.06 0.05 0.05 0.3 鉆2-Φ13孔 0.06 0.05 0.04 0.2 加工Φ20孔 0.06 0.05 0.04 0.23 由上表得： 銑削加工輔助時(shí)間為：1.02min（臥式銑床）+2.04min（立式銑床）=3.06min 鉆削加工輔助時(shí)間為：0.35min（立式鉆床）+0.38min（搖臂鉆床）=0.73min 3.7 布置工地、休息和生理需要時(shí)間 由表查得： 立式鉆床所占作業(yè)時(shí)間百分比為15.7% 搖臂鉆床所占作業(yè)時(shí)間百分比為17.4% 臥式銑床所占作業(yè)時(shí)間百分比為16.5% 立式銑床所占作業(yè)時(shí)間百分比為15.9% 四、總結(jié) 經(jīng)過兩周緊張的課程設(shè)計(jì)，讓我體會(huì)到了看似簡(jiǎn)單的問題，在實(shí)際中卻很難解決，這就體現(xiàn)了我所學(xué)的、所掌握的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，同時(shí)也說明光靠腦子去想，而不動(dòng)手去做的不可行性，因此，我覺得這樣的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來說是非常有意義的。由于時(shí)間關(guān)系和設(shè)計(jì)過程中存在疏忽的地方，該設(shè)計(jì)還存在許多不當(dāng)?shù)牡胤剑ㄟ^此次課程設(shè)計(jì)，我從中學(xué)習(xí)了在實(shí)際生產(chǎn)的過程中應(yīng)該怎樣確定生產(chǎn)類型，選用合適的加工方法，選定適宜的工序順序，查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)等等?！稒C(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》這門課程要求我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)能夠加以綜合應(yīng)用，并能夠?qū)罄m(xù)的實(shí)踐具有指導(dǎo)作用，也算是我們即將就業(yè)的大三學(xué)生的一次歷練。 五、參考文獻(xiàn) 【1】 《鑄件加工余量分析及鑄件尺寸的確定》，許云祥，中國(guó)科技大學(xué)等 【2】 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》，李軍主編，華中科技大學(xué)出版社 【3】 《機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）》，王先逵主編，機(jī)械工業(yè)出版社 【4】 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，王先逵主編，機(jī)械工業(yè)出版社 【5】 《GB6414-99鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》 【6】 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社 【7】 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)》，陳宏鈞主編，機(jī)械工業(yè)出版社 【8】 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)單行本 鉆削、擴(kuò)削、鉸削加工》，機(jī)械工業(yè)出版社 14