氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 1 頁 共 31 頁第一章 概述機械制造技術基礎課程設計，是以切削理論為基礎、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機械制造技術基礎能力的培養(yǎng)；是綜合運用機械制造的基礎知識、基本理論和基本技能，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)；是對學生運用所掌握的餓“機械制造技術基礎”知識及相關知識的一次全面訓練。機械制造技術基礎課程設計，是以機械制造工藝及工藝裝備為內容進行的設計，即以所選擇的一個中等復雜程度的中小型機械零件為對象，編制其加工工藝規(guī)程，并對其中某一工序進行機床專用夾具的設計。氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 2 頁 共 31 頁第二章 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規(guī)程設計第一節(jié) 零件的分析及毛坯的選擇一、 零件分析1. 抄畫零件圖。本設計所設計的零件是氣門搖臂軸支座，各部分尺寸零件圖中詳細標注如下圖。圖 2.1 氣門搖臂軸支座零件圖通過對氣門搖臂軸支座零件圖的抄畫，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差基本完整，但缺少一尺寸，按圖比例添加底面的尺寸 19.5。2. 確定加工表面。經過分析，主要工藝狀況如下：零件的材料為 HT200，灰鑄鐵的生產工藝簡單，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)對零件圖的分析，可知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：外圓的上端面以及與此孔相通的 通孔，粗糙度均為 12.5；2?1?36mm 下端面，面積比較大，是大平面，根據(jù)零件的加工要求，36mm 為整個機械加工過程中主要的基準面，粗糙度為 12.5，因此在制定加工方案的時候應當首先將此面加工出來；氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 3 頁 共 31 頁1) 外圓的前后端面，表面粗糙度為 12.5；前后端面孔倒直角為 ，粗糙28? ?451?度也是 12.5；2) 的通孔， 通孔所要求的精度較高，而且所要求的表面粗糙度為 1.6，118?且該孔的軸線與 36mm 下端面的平行度為 0.05，且該孔的軸線圓跳動公差為0.1。3) 的前后端面，粗糙度為 12.5；前后端面倒直角 ，粗糙度為 12.5；26? ?451?4) 的通孔， 的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分，觀察零件116?圖就可以知道， 的孔要求的表面粗糙度和位置精度應與 的通孔一樣都8?是比較高的， 的通孔表面粗糙度沒有要求，孔的軸線與 36mm 的地面的平行度為 0.05；根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》查的機械加工余量表一加工表面 基本尺寸（mm） 機械加工余量（mm） （雙側加工時每冊的加工余量）φ22 上端面 39mm 2.536mm 下端面 39mm 2.5φ28 前端面 37mm 2.5φ28 后端面 37mm 2.5φ26 前端面 16mm 2.5φ26 后端面 16mm 2.53. 確定主要加工表面。通過上面零件的分析可知，36mm 下端面和 上端面的表面粗糙度 12.5，要2?求都不是很高，因此都粗加工來達到要求，而且 36mm 面也是整個加工工程中主要的定位基準面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達到精度要求，再以此作為基準采用專用夾具來對其他表面進行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出 36mm 下端面以及 上端面，2?并鉆出 的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準定位，加工出 和1? 8氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 4 頁 共 31 頁的外圓端面，并鉆出 這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉零件，深孔26?168?和加工出 的斜油孔。3二、 確定毛坯選擇毛坯制造方法毛坯的種類有：如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等。同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應當考慮一下幾個因素。材料的工藝性能材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。毛坯的尺寸、形狀和精度要求毛坯的尺寸大小和形狀復雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。零件的生產綱領選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產綱領相適應，才能獲得最佳的經濟效益。生產綱領大時宜采用高精度和高生產率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產綱領小時，宜采用設備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。根據(jù)上述內容的幾個方面來分析本零件，零件材料為 HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設計零件尺寸并不大，而且其形狀也不復雜，屬于簡單零件，除了幾個需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法獲得，若要使其他不進行加工的表面達到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經確定零件的生產類型為大批量生產，可選擇砂型鑄造機器造型的鑄造方法，較大的生產批量可以分散單件的鑄造費用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機器造型的方法獲得。確定毛坯尺寸及機械加工總余量1. 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為長 83mm，寬 37mm，高 62mm。查閱《機械制造技術基礎課程設計指導書》按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為 CT8-CT12，取鑄件公差等級為 CT9。再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機械制造技術基礎課程設計指導書》 ，按前面已經確定的鑄件公差等級 CT9 差得相應的鑄件尺寸公差。查閱《機械制造技術基礎課程設計指導書》按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為 E-G,將要求的機械加工余量等級確定為 G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機械制造工藝設計簡明手冊》要求的鑄件機械加工余量為 8～10 級選擇 9 級。如下表：氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 5 頁 共 31 頁表 2.1 毛坯尺寸及機械加工總余量表加工表面 基本尺寸（mm）鑄件尺寸公差（mm）機械加工余量（mm） （雙側加工時每冊的加工余量）鑄件尺寸（mm）φ22 上端面 39mm 1.8 2.5 44±0.936mm 下端面 39mm 1.8 2.5 44±0.9φ28 前端面 37mm 1.8 2.5 42±0.9φ28 后端面 37mm 1.8 2.5 42±0.9φ26 前端面 16mm 1.6 2.5 21±0.8φ26 后端面 16mm 1.6 2.5 21±0.8確定鑄造斜度 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》[13]表 2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為 ～ 。035確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面。毛坯的熱處理方式 為了去除內應力，改善切削性能，在鑄件取出后進行機械加工前應當做時效處理。繪制毛坯圖氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 6 頁 共 31 頁圖 2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖第二節(jié) 工藝路線的擬定三、 定位基準的選擇擬定零件加工工藝方案的首要任務主要是選擇基準。它對應加工過程中保證零件表面之間相對位置精度是非常重要的。在零件加工的第一道工序中，只能使用毛坯的表面來定位，這種基準稱為粗基準。在以后的每道工序中，均采用已加工過的表面作為定位基準，這種基準稱為精基準。由于粗基準和精基準的用途和作用不同，所以在選擇粗基準和精基準時，所考慮問題的側重點不同。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。1.粗基準的選擇原則1) 零件上某個表面不需要加工，則該選擇這個不需要加工的表面作為粗基準，這樣可以提高加工表面和非加工表面的相對位置精度。2) 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應以不加工表面為粗基準。若工件上有很多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 7 頁 共 31 頁3) 零件的表面若需要加工，而且毛坯比較精確，則應選擇加工余量少的表面作為粗基準。4) 為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面加工面積最大作為粗基準。5) 應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。6) 同一尺寸方向上，粗基準一般只選擇使用一次。2.精基準的選擇原則1) “基準重合 ”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。2) “基準統(tǒng)一 ”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。3) “自為基準 ”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。4) “互為基準 ”原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。5) 輔助基準。所選的精基準應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔 、孔 以及孔 均為零件設計基準，均18?61?可選為定位基準，而且孔 和孔 設計精度較高（亦是裝配基準和測量基準） ，工18?6序將安排這兩個孔在最后進行，為遵循“基準重合”原則，因此選擇先進行加工的孔和加工后的 36mm 下底面作為精基準，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面1?上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應選 外圓端面及未加工的28?36mm 下端面為粗基準。一、 擬定零件加工工藝路線根據(jù)本零件圖上所標注的各加工表面的技術要求，查《機械制造工藝設計簡明手冊》通過對各加工表面所對應的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 根據(jù)本零件圖上所標注的各加工表面的技術要求，查《機械制造工藝設計簡明手冊》通過對各加工表面所對應的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 氣門搖臂軸支座各加工表面方案加工方案加工面 尺寸精度表面粗糙度Ra（μm） 粗加工 半精加工 精加工φ22 上端面 IT14 12.5 粗銑36mm 下端面 IT14 12.5 粗銑氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 8 頁 共 31 頁φ28 前端面 IT11 12.5 粗銑φ28 后端面 IT11 12.5 粗銑φ26 前端面 IT14 12.5 粗銑φ26 后端面 IT14 12.5 粗銑φ11 通孔 IT14 12.5 鉆φ3 偏 10°內孔IT14 12.5 鉆φ18+0.027 0 通孔IT 8s(+0.11)1.6 鉆 擴孔 鏜φ16+0.11 0 通孔IT11 1.6s(+0.11)鉆 擴孔 鏜1. 加工階段的劃分根據(jù)氣門搖臂軸支座加工要求，可將加工階段分為粗加工，半精加工，精加工三個階段。在粗加工階段，首先將精基準備好，也就是先將 36mm 下端面和 通孔加工出1?來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準 上端面、 外圓前后端面、 外圓前后端面，鉆→擴→鏜出2?28?26?通孔和 通孔，并鉆出 偏 內孔。0.718?0.16?3012. 工序順序的安排機械加工順序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工36mm 下端面以及 通孔。1?（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 和 外圓前后端面，28?6通孔， 通孔，后加工次要表面 偏 內孔。0.16??0.278?? 3?01氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 9 頁 共 31 頁（4）遵循“先面后孔”原則，先加工 36mm 下端面， 上端面，后加工 通孔；先加工2?1?和 外圓前后端面，后加工 通孔， 通孔。28?60.16??0.78?3. 工序的集中與分散本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產類型為大批量生產，可以采用各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。4. 熱處理工序機械加工前對鑄件毛坯進行時效處理，時效處理硬度 HBS170-220,時效處理的主要目的是消除鑄件的內應力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能，這樣可以提高毛坯進行加工的切削性能。5. 輔助工序毛坯鑄造成型后，應當對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工，在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。6. 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下：圖 2.3 定位面,加工面代號指示圖氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 10 頁 共 31 頁工序 1：以 36mm 下底面 A 以及 外圓端面 E 或 F 定位，粗銑 上端面 B；28?2?工序 2：以粗銑后的 上端面 B 以及 外圓端面 E 或 F 定位，粗銑 36mm 下底面 A； 工序 3：以加工后的 36mm 下端面 A，36mm 底座左端面 C 以及 端面 E 或 F 定位，28?鉆 通孔；1?工序 4：以加工后的 內孔表面，以加工后的 36mm 下端面 A 以及 后端面 E 定1?位，粗銑 前端面 F，粗銑 前端面 H；2826工序 5：以加工后的 內孔表面，以加工后的 36mm 下端面 A 以及 前端面定位28?F，粗銑 后端面 G，粗銑 后端面 E；6?8?工序 6：以加工后的 內孔表面，以加工后的 36mm 下端面 A， 端面 E 或 F 定1位,鉆→擴 通孔；0.2718?工序 7：以加工后的 內孔表面，以加工后的 36mm 下端面 A， 端面 E 或 F 定? 28?位, 鉆→擴 通孔； 0.16??工序 8：鏜 和 ，并倒角；.2700.16?工序 9：以 上端面 A 偏 以及 端面 G 或 F 定位，鉆 偏 內孔； 28?3?01工序 10：鉗工去毛刺，清洗；工序 11：終檢。四、 選擇設備及工藝裝備機床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工件的加工質量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。1.機床的選擇原則機床的加工尺寸范圍應與零件的外廓尺寸相適應；機床的精度應與工序要求的精度相適應；機床的功率應與工序要求的功率相適應；機床的生產率應與工件的生產類型相適應；還應與現(xiàn)有的設備條件相適應。2.夾具的選擇本零件的生產類型為大批量生產，為提高生產效率，所用的夾具應為專用夾具。氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 11 頁 共 31 頁3.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、生產率及經濟性等。在選擇時應盡可能采用標準刀具，必要時可采用符合刀具和其他專用刀具。4.量具的選擇量具主要根據(jù)生產類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產中應采用通用量具，在大批量生產中則采用各種量規(guī)和一些高生產率的專用量具。查《機械制造工藝設計簡明手冊》所選擇的加工工藝裝備如下表所示：表 2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用工序號 機床設備 刀具 量具工序 1 銑床 XA6132 硬質合金端銑刀 游標卡尺工序 2 銑床 XA6132 硬質合金端銑刀 游標卡尺工序 3 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 φ11 卡尺、塞規(guī)工序 4 銑床 XA6132 硬質合金端銑刀 游標卡尺工序 5 銑床 XA6132 硬質合金端銑刀 游標卡尺工序 6 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 φ18，擴鉆 塞規(guī)工序 7 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 φ16，擴鉆 塞規(guī)工序 8 臥式鏜床 T616 鏜刀 塞規(guī)工序 9 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 φ3 塞規(guī)工序 10 鉗工序 11 檢 游標卡尺，塞規(guī)一、 工序設計1. 加工余量的確定查《機械制造技術基礎課程設計指導書》并綜合對毛坯尺寸以及已經確定的機械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表：表 2.4 機械加工工序間加工余量表工序號 工步號 工步內容 加工余量/mm工序 1 1 粗銑 上端面 B2?2.5工序 2 1 粗銑 36mm 下底面 A 2.5工序 3 1 鉆 通孔1?111 粗銑 前端面 F282.5工序 42 粗銑 前端面 H62.5工序 5 1 粗銑后 端面 G?2.5氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 12 頁 共 31 頁2.5pam?0.1~3/zfz0.1/fm?80,1odz10/min,439/in492/int t ftvrv???10.8Mvnvtssfkk2 粗銑 后端面 E26?2.51 鉆 的通孔1717工序 6 2擴孔至 .850.851 鉆 通孔?15工序 7 2擴孔至 1. 0.851 鏜至 0.278? 0.15工序 8 2鏜至 .106?0.15工序 9 1 鉆 偏 孔3 3二、 切削用量以及確定加工工時所有均參考《切削余量簡明手冊》工序 1 粗銑 上端面2?1．選擇刀具根據(jù)表 1.2 選擇 YG6 硬質合金端銑刀，表 3.1，已知銑削最大寬度為 22，故選銑刀直徑為 80，齒數(shù)為 10。2.選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量為 2.5mm，可在一次走刀內完成，故2）確定每齒進給量 采用不對稱端銑，以提高進給量 根據(jù)表 3.15采用不對稱端銑，故取3）選擇車刀壽命 據(jù)表 3.8，可知車刀壽命為 T=180min4)確定切削速度和每分鐘進給量根據(jù)表 3.16，當 各修正系數(shù)為：故氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 13 頁 共 31 頁10.8/min4393512.6/ctvnfftvkri???475/mi,375/incfcr??0.18419/0375.cfzcdnvmiz????mfLtv?,2Llyl??6ym???60.7min35mt?2.5pa2eam?0dm?10Z?2.5pa?37/infv19/cvi0.8zz根據(jù) XA6132 型萬能銑床說明書選擇因此實際切削速度和每齒進給量為3、校驗機床功率據(jù)表 3.24 HBS 170-220 查的近似 cP.Kw根據(jù) XA6132 型萬能銑床 c7.5563?因此選擇的切削用量可以采用即cmP4、計算基本工時式中根據(jù)表 3.26，入切量及超切量故工序 2 加工 36mm 下端面1．選擇刀具根據(jù)表 1.2 選擇 YG6 硬質合金端銑刀，表 3.1，已知銑削最大寬度為 22，故選銑3nf?375/infv氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 14 頁 共 31 頁2.5pam?0.1~3/zfz0.1/fm?80,1odz10/min,439/in492/int t ftvrv???10.8Mvnvtssfkk1/min439.3526/ctvnfftvkri???475/mi,375/incfcr??0.18419/0375.cfzcdnv miz????2.5pa2eam?0dm?10Z?2.5pam?刀直徑為 80，齒數(shù)為 10。2.選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量為 2.5mm，可在一次走刀內完成，故2）確定每齒進給量 采用不對稱端銑，以提高進給量 根據(jù)表 3.15采用不對稱端銑，故取3）選擇車刀壽命 據(jù)表 3.8，可知車刀壽命為 T=180min4)確定切削速度和每分鐘進給量根據(jù)表 3.16，當 各修正系數(shù)為：故根據(jù) XA6132 型萬能銑床說明書選擇因此實際切削速度和每齒進給量為3、校驗機床功率據(jù)表 3.24 HBS 170-220 查的近似 cP.Kw根據(jù) XA6132 型萬能銑床 c7.5563?因此選擇的切削用量可以采用即cP3/minfv?375/infv氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 15 頁 共 31 頁01d?0.31~.9/fmr?maxpPFwk=35801.4761NtF????mfLtv?,36Llyl??6ym???0.1in375mt?375/infv?19/cvi0.8zz/39/1.5ld?0fK.24~.7/mr01d?時 .6/fmr1/fr?03?0.36/fmr012dm?58tFN?Fk.3pFk?w1.0Fk?4、計算基本工時式中根據(jù)表 3.26，入切量及超切量故工序 3 鉆 通孔1?1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭2、選擇切削用量1）決定進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.7修正系數(shù)則按鉆頭強度決定進給量 表 2.8 HBS 168-218按機床進給機構強度決定進給量，表 2.9機床進給機構允許的軸向力為 8330N（Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N，表2.35）時，進給量綜上可得由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時，停止自動進給而采用手動進給。表 2.19 軸向力修正系數(shù)則，氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 16 頁 共 31 頁01d?時 60minT?v18/mint?Mxapv,1,0.84.5,1Tvvvlvkkk??，.52.7/mintv??1012.736/in.4nrd???92/micrM72.6Ncm??0.41/fr01dm?t12.5Nm??mkMc12.5N??0.dm?0.4/fmr12.7/intv?mMcmPc0.36/fr?392/incnr?v18/mint?故，軸向力符合要求2）鉆頭壽命 當3）切削速度由表 2.15切削修正系數(shù)為則根據(jù)鉆床說明書4）檢驗機床的扭矩及功率根據(jù)表 2.21 修正系數(shù)根據(jù)表 2.23可得 cPKw根據(jù) Z525 鉆床說明書， E2.801Kw2.6???則選擇的切削用量可用。即氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 17 頁 共 31 頁L,375,37542mtlylmnf????式 中車 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.3in9.6mt??2.5pam?0.1~3/zfz0.1/fm?80,1odz10/min,439/in492/int t ftvrv???10.8Mvnvtssfkk1/min439.3526/ctvnfftvkri???475/mi,375/incfcr??3、計算基本工時工序 4工步 1 粗銑 前端面28?1．選擇刀具根據(jù)表 1.2 選擇 YG6 硬質合金端銑刀，表 3.1，已知銑削最大寬度為 28，故選銑刀直徑為 80，齒數(shù)為 10。2.選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量為 2.5mm，可在一次走刀內完成，故2）確定每齒進給量 采用不對稱端銑，以提高進給量 根據(jù)表 3.15采用不對稱端銑，故取3）選擇車刀壽命 據(jù)表 3.8，可知車刀壽命為 T=180min4)確定切削速度和每分鐘進給量根據(jù)表 3.16，當 各修正系數(shù)為：故根據(jù) XA6132 型萬能銑床說明書選擇氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 18 頁 共 31 頁mfLtv?,28Llyl???8ym???0.1in375mt03.1487519/0.cfzcdnvmiz????mfLtv?,36Llyl??6ym???0.1in375mt2.5pa?2eam?0dm10Z?2.5pa?37/infv19/cvi0.8zz因此實際切削速度和每齒進給量為3、校驗機床功率據(jù)表 3.24 HBS 170-220 查的近似 cP.Kw根據(jù) XA6132 型萬能銑床 c7.5563??因此選擇的切削用量可以采用即cmP4、計算基本工時式中根據(jù)表 3.26，入切量及超切量故3、計算基本工時式中根據(jù)表 3.26，入切量及超切量故 工步 2 粗銑 前端面6?1．選擇刀具根據(jù)表 1.2 選擇 YG6 硬質合金端銑刀，表 3.1，已知銑削最大寬度為 26，故選銑刀直徑為 80，齒數(shù)為 10。3nf375/infv氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 19 頁 共 31 頁2.5pam?0.1~3/zfz0.1/fm?80,1odz10/min,439/in492/int t ftvrv???10.8Mvnvtssfkk1/min439.3526/ctvnfftvkri???475/mi,375/incfcr??0.18419/0375.cfzcdnv miz????2.5pa2eam?0dm?10Z?2.5pam?37/infv19/cvmi?0.8zz2.選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量為 2.5mm，可在一次走刀內完成，故2）確定每齒進給量 采用不對稱端銑，以提高進給量 根據(jù)表 3.15采用不對稱端銑，故取3）選擇車刀壽命 據(jù)表 3.8，可知車刀壽命為 T=180min4)確定切削速度和每分鐘進給量根據(jù)表 3.16，當 各修正系數(shù)為：故根據(jù) XA6132 型萬能銑床說明書選擇因此實際切削速度和每齒進給量為3、校驗機床功率據(jù)表 3.24 HBS 170-220 查的近似 cP.Kw根據(jù) XA6132 型萬能銑床 c7.5563?因此選擇的切削用量可以采用即cP3nf375/infv氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 20 頁 共 31 頁mfLtv?,26Llyl??8ym???2680.9min375mt?017d?0.7~.86/fmr?/37/12.ld?fK0d17.5時0.81/fmr?2/fmr?0.8/fmr?017.5dm?0.~.86/rF830N./fr4、計算基本工時式中根據(jù)表 3.26，入切量及超切量故工序 5 粗銑 和?同工序 4工序 6工步 1 鉆 的通孔7?1、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭2、選擇切削用量1）決定進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.7修正系數(shù)則按鉆頭強度決定進給量 表 2.8 表 2.9 HBS 210得按機床進給機構強度決定進給量，表 2.9機床進給機構允許的軸向力為 8330N（Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N，表2.35）時，進給量綜上可得由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時，停止自動進給而采用手動進給。表 2.19 氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 21 頁 共 31 頁maxpPFwk=6081.3806NtF????017d時 minTv/mint?Mxapv1,,0.841,Tvvvlvkkk??，80.49.2/mintv???109.2173/i3nrd??40/incn608tFN?m1.pFk?w1.FkM20Ncm??0.8/fr017.5dm?t51.9Nm??mkMc51.9N??07.4d?0./fmr10.5/intv?軸向力修正系數(shù)則，故，軸向力符合要求2）鉆頭壽命 當3）切削速度由表 2.15切削修正系數(shù)為則根據(jù)鉆床說明書4）檢驗機床的扭矩及功率根據(jù)表 2.21 修正系數(shù)根據(jù)表 2.23可得 cPKw根據(jù) Z525 鉆床說明書， EP2.801Kw2.6???氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 22 頁 共 31 頁0.9~1/fmr?0.62/fmr?v1/mint?119/i3.47.85vnrd??cnL,378,37845mtlylmnf????式 中車 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.in1.mt?mMcmPc0.81/fr140/incnrv1/mint?.~0.7/fr0d.時0.81/fmr?F830N.81/fr則選擇的切削用量可用。即3、計算基本工時工步 2 擴孔至 7.85?1、選擇切削用量1）擴孔進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.10進給量系數(shù) 0.7 則根據(jù)機床取2）決定切削速度 由表 2.14則根據(jù)鉆床說明書表 2.9 HBS 210得按機床進給機構強度決定進給量，表 2.9機床進給機構允許的軸向力為 8330N（Z525 鉆床允許的軸向力為 8830N，表2.35）時，進給量綜上可得由于是加工通孔，為了避免孔即將鉆穿時鉆頭容易折斷，故宜在孔即將鉆穿時，停止自動進給而采用手動進給。氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 23 頁 共 31 頁maxpPFwk=510.31678NtF????07.8d?時 0minTv1/int?Mxapv,1,0.841,Tvvvlvkkk??，180.49.2/mintv???09.2173/i3nrd??40/incn0.64/fmr?017.5dm?51tFNk.3pFk?w1.0Fk?M20Ncm??0.64/fr016dm?t36.29Nm??mk1Mc36.29N??017.4d?0./fmr10.5/intv?表 2.19 軸向力修正系數(shù)則，故，軸向力符合要求2）鉆頭壽命 當3）切削速度由表 2.15切削修正系數(shù)為則根據(jù)鉆床說明書4）檢驗機床的扭矩及功率根據(jù)表 2.21 修正系數(shù)根據(jù)表 2.23可得 cPKw氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 24 頁 共 31 頁L,377,374mtlylmnf y?????式 中表 2.9 切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.6in195.2mt??015d?0.61~.75/fmr?fk0.62/fmr?015d?時 60minTv13/int?,0.84,1,Tcvlvtkk?30.8492/mitvk??113n.5nrd??mMcmPc0.81/fr140/incnrv1/mint?1~75根據(jù) Z525 鉆床說明書， E2.801Kw2.6???則選擇的切削用量可用。即3、計算基本工時工序 7 鉆→擴 的孔?工步 1 鉆 的通孔51、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭2、選擇切削用量1）決定進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.7由于鉆孔后還需擴孔故取修正系數(shù)則，故，2）表 2.12 鉆頭壽命 當3）決定切削速度 由表 2.15切削修正系數(shù)為氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 25 頁 共 31 頁195/mincnr?L,68,16824mtlylnf????式 中切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.in95.mt?? 0.9~1/fmr?0.62/fmr?v1/mint?110/i3.45.8vnrd??9ncn?L,167,16723mtlylmnf????式 中切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.19min195.62mt??3~7則根據(jù)鉆床說明書3、計算基本工時工步 2 擴孔至 15.8?1、選擇切削用量1）擴孔進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.10修正到根據(jù)機床取2）決定切削速度 由表 2.15則根據(jù)鉆床說明書3、計算基本工時氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 26 頁 共 31 頁0.15pam?0.4~5/fmr?0.4/fr?vcmxypkTafvMtvkrsvk?189.vc0.15vx0.2vy?0.2?1Tvk?Mk?.8svk1tvk1krvk10.10.v??0.20.150.28986/min64??9/ivnrd??810/mi10/mincc cdnr??此 時L,371.26,3729mtlylnf m????式 中 根 據(jù) 表切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則工序 8 精鏜 和19H?61工步 1 精鏜至1、選擇刀具 選擇硬質合金鏜刀2 選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量 0.15，可在一次走刀內完成，故 2）確定進給量 f 根據(jù)表 1.4，刀桿尺寸、切削深度及工件此存范圍內得按 T616 臥式鏜床床說明說選擇3）選擇刀具壽命 據(jù)表 1.9，可知刀具壽命為 T=60min4)確定切削速度 式中故3 計算基本工時氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 27 頁 共 31 頁390.12min84mt??0.15pam?0.4~5/fmr?0.4/fr?vcmxypkTafvMtvkrsvk?189.vc0.15vx0.2vy?0.2?1Tvk?Mk?.8svk1tvk1krvk10.10.v??0.20.150.28986/min64??9/i6vnrd??890/minv8/min10cc cdnr??此 時故工步 2 精鏜至 16H?1、選擇刀具 選擇硬質合金鏜刀2 選擇切削用量1）確定切削深度 由于粗加工余量 0.15，可在一次走刀內完成，故 2）確定進給量 f 根據(jù)表 1.4，刀桿尺寸、切削深度及工件此存范圍內得按 T616 臥式鏜床床說明說選擇3）選擇刀具壽命 據(jù)表 1.9，可知刀具壽命為 T=60min4)確定切削速度 式中故氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 28 頁 共 31 頁03d?0.18~.2/fmr?0.17/fmr?03d?時 2inmTv18/intm?MXapv,1,0.84,1,Tvvvlvkkk??0.452/mintv??1063.nrd??130/incn?L,16.28,16.28.mtlylmnf????式 中切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 .0.in37mt??L,16.2,1628mtlylnf m????式 中 根 據(jù) 表切 削 時 的 入 切 量 及 超 切 量則 0.5in94mt??3 計算基本工時故工序 9 鉆 偏 內孔3?11、選擇鉆頭 高速鋼麻花鉆頭2、選擇切削用量1）決定進給量 按照加工要求，根據(jù)表 2.7故，2）決定鉆頭壽命 當3）決定切削速度 由表 2.15切削修正系數(shù)為則根據(jù)鉆床說明書3、計算基本工時氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 29 頁 共 31 頁第三章 專用夾具的設計指導老師指定加工 通孔和 通孔專用夾具，本夾具將用于 Z525 鉆床，0.2718??0.16??刀具為直柄麻花鉆，擴鉆。一、 定位基準選擇根據(jù)零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，來確定夾具的結構方案。圖 3.1 氣門搖臂軸支座主要形位尺寸本兩道工序可以在同一夾具上加工完成，如圖，工序加工要求保證的位置精度主要是兩加工孔中心距尺寸（56±0.05）mm，還有 孔與底面尺寸（24±0.03）mm 以18?及 孔與底面尺寸（49±0.05）mm。根據(jù)基準重合原則，應選擇孔和地面為主要定位16?基準，定位元件不能選擇一個心軸，因為零件尺寸為，如果用心軸定位則在生產過程中，裝夾得速度不高，影響效率。故選擇定位銷。由于使用磨損，選擇可換定位銷。查《金屬切削機床夾具設計手冊》銷的公差 g6,下端公差 h6。加工需要常換，故與 g6配合為間隙配合，優(yōu)選 H7。與 h6 配合為過盈配合，選擇 N7。為了提高加工效率，采用快換鉆套，以利于在以后的加工。1. 切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼麻花鉆 d=17mm氣門搖臂軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝設備設計第 30 頁 共 31 頁由實際加工時經驗可知，鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向，即垂直于工作臺，查《切削手冊》表 2.3 切削力公式為????=??????0??????????????其中 ????=420????=1.0????=0.8??0=1.7??=0.81????=?????????????????????與 與加工材料有關，取 1.0??????與刀具刃磨形狀有關，取 1.33?????與刀具磨 鈍 有關，取 1.0??=420×171.0×0.810.8×1.3=7842??夾住 使零件在加工不松動2?二、 定位誤差的分析1) 定位元件尺寸及公差的確定。孔 ，軸 軸。對于工序尺寸（56±0.05）mm 而言，定位基準與工序基0.18??0.617?準重合誤差 ，由于定位副制造誤差引起的定位誤差 。jb?? 0.18.70.35jw????，因此定位誤差小于該工序尺寸（56±0.05）mm 制造0.35.0dwjjw公差 0.10mm 的 1/2，因此上述方案可行。2) 如圖所示，兩襯套與快換鉆套間的配合尺寸為 ，襯套與鉆模板之間的H726n?配合尺寸為 。735m6F?鉆套外徑 與襯套孔 的最大間隙為：?26??6 ?26??7?=0.025?0=0.025襯套外徑 與鉆模板 的最大間隙為：?35??6 ?35??7?=0.049?0.009=0.04誤差為 0.04-0.025=0.015 符合要求