气门摇杆轴支座设计说明书.doc

辽宁工程技术大学课程设计1气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及工艺装备设计1、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件用途气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，Ø20（+0.10+0.16）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个Ø13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。汽缸盖内每缸四阀使燃烧室充气最佳，气门由摇杆凸轮机构驱动，摩擦力小且气门间隙由液压补偿。这种结构可能减小燃油消耗并改善排放。另外一个优点是减小噪音，这种结构使3.0升的TDI发动机运转极端平稳。1.2零件的工艺分析其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-Ø13mm孔和Ø20（+0.1+0.06）mm以及3mm轴向槽的加工。Ø20（+0.1+0.06）mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2Ø13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.05mm。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工Ø20（+0.1+0.06）mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献（1）中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。21.3气门摇杆轴支座的主要技术要求：表2-1气门摇杆轴支座主要技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/m形位公差/mm左端面32IT71.6/0.06A右端面32IT71.6/0.06A上端面40(080.0142.0)IT1012.513孔2×13IT1012.520孔20(10.006.0)IT1212.5下底端面50IT96.3/0.05A3通3IT1212.5R10外表面R10IT1312.5R8外表面R8IT1312.5渐深槽孔面R3IT1312.5注：1、未注明铸造圆角为R452-R32、材料：HT2001.4确定生产类型：已知此气门摇杆轴支座零件的生产纲领为N=6000件/年，重量为3kg，由查机械制造工艺设计简明手册第2页表1.1-2，可确定该零件生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。参考文献典型零件机械加工生产实例3表2.312；该种铸造公差等级为CT1011，MA-H级。所以初步确定工艺安排为：划分加工阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用夹具。2、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1确定毛坯种类：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择砂型机器造型铸件毛坯。查机械制造技术基础课程设计指南第120页表5-3选用铸件尺寸公差等级为CT-10。2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量：查机械制造技术基础课程设计指南，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/mm备注32上端面19525.12.3表2-31.4表2-4支座下底端面95.125.12.3表2-31.4表2-432左右端面425.1175.16.2表2-30.5表2-4420孔内表面075.1325.14.2表2-30.5表2-42.3绘制毛坯简图：25两端380.8410.51.41.40.5191.445143、拟定零件工艺路线3.1定位基准的选择：粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个旁孔外圆表面为辅助粗基准。精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个旁孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。下端面5既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，面积大定位稳定可靠；3.2表面加工方法的确定：根据气门摇杆轴支座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案32上端面IT1012.5粗铣支座下底端面IT96.3粗铣精铣32左右端面IT71.6粗铣精铣13内表面IT1012.5钻铰20内表面IT1212.5钻铰3mm轴向槽IT1012.5精铣体其他各表面IT1312.5粗铣3.3加工阶段的划分：该零件加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力、夹紧力必然大，加工后容易产生变形。粗、精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正；半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量，切削力及内应力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术条件。3.4工序的集中和分散：气门摇杆轴支座加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（1）气门摇杆轴支座的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（2）铸件切削时会产生较大的残余内应力。因此在气门摇杆轴支座加工工艺中，各主要表面的粗精加工工序一定要分开，且采用大批生产，减少辅助时间，所以采用工序集中原则。