气门摇杆轴支座设计说明书

郑 州 科 技 学 院机械制造工艺学课程设计任务书题目：设计“气门摇杆支座”零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容： 1.零件图 1 张2.毛坯图 1 张3.机械加工工艺过程卡 1 份4.机械加工工序卡 1 份5.夹具设计装配图 1 张6.夹具体零件图 1 张7.课程设计说明书 1 份班 级： 你 猜 姓 名： 小豆芽 学 号： 指 导 教 师： 教研室主任： 2016 年 4 月 7 日 目录序言.1一、零件的分析.1（一）零件的作用.1（二）零件的工艺分析.1二、工艺规程设计.2（一）确定毛坯的制造形式.2（二）基面的选择.2（三）制定工艺方案.3（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.3（五）确定切削用量及基本工时.5三、夹具设计.15（一）问题的提出.15（二）夹具设计.15四、参考文献.181序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指教。一、零件的分析（一）零件的作用“气门摇杆轴支座”零件是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部位，mm 孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个 13mm 孔用 M1210.62螺杆与汽缸盖相连，3mm 轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。（二）零件的工艺分析由附图 1 得知，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。 该零件主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm 孔和 mm 以及10.623mm 的轴向槽的加工。主要加工表面、孔、槽的尺寸精度要求：1）：上端面粗糙度为 Ra12.5，下端面粗糙度 Ra6.3。2）：左端面右端面粗糙度 Ra1.6，与摇杆轴连接的孔的粗糙度为 Ra3.2。3）：宽度为 3 毫米的槽粗糙度 Ra12.5。4）： 以 20 的孔的轴线为基准，下端面与其的平行度要求为 0.05 毫米。5）：左右两端面相对于 20 的孔的轴线的端面跳动为 0.06 毫米。26）：左右两端面的尺寸要求 。08.1429d7）：与摇杆轴连接的孔的尺寸 。.06其余尺寸为自由尺寸， 。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式1.根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件的生产纲领为 6000 件/年，其生产类型为大批生产。通过计算，该零件质量约为 3Kg。由于零件的结构简单，材料HT200 锻造是不可能的，因此，需要先根据零件图做出铸模，进行铸造。结合零件和经济的考虑，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。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常运行。精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现 V 形块+大平面的定位方式。 mm 孔及10.62左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证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尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。最终选定方案：用 V 形块十大平面定位，采用固定 V 形块和活动 V 型块实现对 R10的外圆柱表面进行定位，再加底面实现完全定位，所选定位夹紧方案操作简便，稳定可靠。3（三）制定工艺方案制定工艺路线的出发点，应该是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本下降。考虑到了钻孔、扩孔、铰孔不宜放在同一道工序中，经分析，最后加工路线确定如下：工序 05 铸造工序 10 时效处理工序 15 粗铣-半精铣下底面；以上端面为粗基准，经过粗铣、半精铣后下底面的表面粗糙度为 Ra6.3，并且保证底板厚度尺寸为 8mm，从而间接地保证了尺寸 60mm。工序 20 粗铣上端面；以下底面为精基准，粗铣上端面，用两个联动的活动 V 形块夹紧。经过粗铣后上端面的表面粗糙度为 Ra12.5，并且保证设计尺寸 78mm。工序 25 钻 的通孔；以下底面为精基准。 m132工序 30 粗铣-精铣左端面；采用一面两销定位，以下底面为精基准的一面两销实现完全定位。工序 35 钻 通孔，扩孔到 ;以下底面为精基准的一面两销实现完全18m7.19定位。经过扩孔后， 孔的表面粗糙度为 Ra6.3。7.9工序 40 外圆倒角 ;以下底面为精基准的一面两销实现完全定位。450工序 45 粗铣 3mm 轴向 槽 ;以下底面为精基准的一面两销实现完全定位。经过粗铣后表面粗糙度 Ra12.5工序 50 去毛刺、检验、清洗以上工艺过程详见机械加工工序卡片。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4“气门摇杆轴支座”零件材料为 HT200，确定毛坯为铸件，其重量约为 3Kg。已知零件的生产纲领为 6000 件/年，通过计算，其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。参考实用机械加工工艺手册表 3-9、3-10、3-12、3-13，该种铸造公差等级为 CT8-10，铸件机械加工余量等级为 MA-G 级。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 下底面的加工余量（ ）m1.84按查表法确定加工余量按照实用机械加工工艺手册表 630，取粗铣加工单边余量 Z=1.0mm,加工经济精度等级为 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照实用机械加工工艺手册表 629，取半精铣单边加工余量 Z=0.7mm，加工经济精度等级 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。但由毛坯铸造公差等级为 CT8-10，铸件机械加工余量等级为 MA-G 级，查实用机械加工工艺手册表 3-12 可知其单侧加工余量取 3.0，双侧加工余量取 2.5，公差值为2.2mm。故取毛坯的单边加工余量 Z=3mm。其中粗铣的单边加工余量 Z=2mm，半精铣的单边加工余量 Z=1mm。其基本尺寸为 。m1.84(3) 左端面的加工余量（ ）7按查表法确定加工余量按照实用机械加工工艺手册表 630，取粗铣加工单边余量 Z=1.0mm,加工经济精度等级为 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。按照实用机械加工工艺手册表 629，取精铣单边加工余量 Z=0.5mm，加工经济精度等级 IT9，表面粗糙度 Ra1.6。但由毛坯铸造公差等级为 CT8-10，铸件机械加工余量等级为 MA-G 级，查实用机械加工工艺手册表 3-12 可知其单侧加工余量取 3.0，双侧加工余量取 2.5，公差值为2.2mm。故取毛坯的单边加工余量 Z=2.5mm。其中粗铣的单边加工余量 Z=2mm，精铣的单边加工余量 Z=0.5mm。其基本尺寸为 。m1.7(4) 孔的加工余量m10.625参照实用机械加工工艺手册第一版，确定工序尺寸及余量为：钻孔： ，2Z=18mm，加工经济精度等级为 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。m18扩孔： ，2Z=2mm，加工经济精度等级 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。7.9综上用查表方法确定各表面的加工余量如下表所示：加工表面 加工余量等级 加工余量数值 说明下底面 G 3mm 单侧加工左端面 G 2.5mm 双侧加工（五）确定切削用量及基本工时工序 15 粗铣，半精铣下底面1.加工条件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型机器造型。加工要求：粗铣下底面，加工经济精度等级 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。半精铣下底面，加工经济精度等级 IT10，表面粗糙度 Ra6.3。机床：铣床选用立式 X5020B。刀具：铣刀选择基本尺寸为 的套式立铣刀。m802.计算切削用量（1）粗铣下底面1)吃刀深度 ap22)查实用机械加工工艺手册表 9-66 可知每齿进给量 zmfz/2.03)计算切削速度查表知：的套式立铣刀后刀面最大磨损限度为 0.3-0.5mm，m806刀具耐用度 。min180TvuwyfxvqmzpaTdc0将上述数据代入上面的公式得 。in/4.354)确定主轴转速i/4.13980.10rdvns 查表，取标准值 。mi/5rw所以实际切削速度 min/7.154.30vw5)切削工时取切入长度 ，切出长度 ，加工长度 于是行程总长度为l31l2l0，则机动工时为ml56021min187.05231inflt基（2）半精铣下底面1)切削深度 map12)进给量：查表可知:齿进给量 zfz/1.03)计算切削速度查表知:的套式立铣刀后刀面最大磨损限度为 0.3mm，刀具耐用度 。m80 min180TvuwyfxvqmzpaTdc0将上述数据代入上面的公式得 。in/9.1274)确定主轴转速7min/9.50814.3.270rdvns 查表，取标准值 。mi/5rw所以实际切削速度 i/6.120.vw5)切削工时取切入长度 ，切出长度 ，加工长度 于是行程总长度为l31l32ml50，则机动工时为ml56021in12.05121inflt基工序 20 粗铣上端面1.加工条件工件材料：HT200，HBS:163-229HB,砂型机器造型。加工要求：粗铣上端面，加工经济精度等级 IT12，表面粗糙度 Ra12.5。机床：查实用机械加工工艺手册第一版表 6-18，铣床选用立式 X5020B。刀具：查实用机械加工工艺手册第一版表 9-37、表 9-62、表 9-63、表 9-64、表9-65，铣刀选择基本尺寸为 的套式立铣刀。m802.计算切削用量粗铣上端面1)吃刀深度 ap32)查实用机械加工工艺手册表 9-66 可知每齿进给量 zmfz/2.03)计算切削速度查实用机械加工工艺手册第一版表 9-65 知：；查实5,5.,3.0,5.,2.0,3.,7.0,4 pwvvvvvv apuyxqc用机械加工工艺手册第一版表 9-63 知： 的套式立铣刀后刀面最大磨损限度为m80.3mm，查实用机械加工工艺手册第一版表 9-64 知：刀具耐用度 。min180T8查实用机械加工工艺手册第一版表 9-65 知： vuwyfxvqmzpaTdc0将上述数据代入上面的公式得 。in/23.94）确定主轴转速i/1.568014.0rdvns 查金属切削