气门摇臂轴支座 工艺加工和钻φ11孔夹具设计[版本2]【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 目录 第一章 前言 二章 零件的分析 1 零件的作用 件的工艺分析 孔加工 面的加工 三章 工艺规程设计 定毛坯 毛坯的制造形式 毛坯的设计 面的选择 艺路线的拟定 选择加工方法 ：加工顺序的拟定 机械加工余量 床的选择 ：平面加工 ：孔加工 具选择 具选择 二章 零件的分析 2 削加工 钻削加工 具选择： 孔的量具 轴向尺寸量具 序尺寸确定 定切削用量及基本工时 工序（粗铣底平面）切削用量及时间定额 工序粗铣上端面 工序（粗铣 28 、 26 两圆柱两端面）切削用量及时间定额 工序 （精铣底平面）切削用量及时间定额 工序 （钻孔 11 ）切削用量及时间定额 工序 (精铣 28 圆柱两端面 )切削用量及时间定额 工序（钻、扩、铰孔 、 ）切削用量及时间定额 钻孔 至 14 钻 至 16 工序 （钻孔 3 ）切削用量及时间定额 四章 夹具设计 题的提出 文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 具的设计 定位基准的选择 定位误差分析 夹紧装置的设计 切削力及夹紧力的计算 削力的计算 紧力的确定 五章 结论 考文献 谢 二章 零件的分析 4 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 第二章 零件的分析 6 第一章 前言 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 毕业设计是我们学习了大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们对所学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，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。本次设计的内容是柴油机气门摇臂支座的数控加工工艺及主要工序工装设计。具体是工艺设计，工序卡、工艺过程卡的编制，钻扩铰孔的夹具设计。 就我个人而言，通过本次毕业设计，我希望能够提高自己分析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能够很好的应用到实际工作之中，为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。 由于知识、能力有限，在设计中仍有许多不足之处，希望各位老师给予指教。 第 二 章 . 零件的分析 第二章 零件的分析 8 2 1 零件的作用 该零件是 1105 型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。 装摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。 内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机，两孔间距 以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过 11 孔用 杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制系统的一个重要零件。 件的工艺分析 分析零件图纸，图纸的各视图不清晰，尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分，技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸 公差标注完整，能够完整表述加工要求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘制在纸上，详见附图。现将主要加工部分表述如下： 加工 该零件共有 4 个孔要加工，其中 加工要求较高，两孔中间距 9 平行度要求，表面粗糙度 精加工， 11 3 斜小孔直接钻出。 的加工 该零件需加工平面为 22 36 底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加工，上端面要求高，粗铣即可。 26 圆柱两端面粗铣， 28 圆柱两端粗糙度要求 精铣。 由以上分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的距离，平行度。 第三章 工艺规程设计 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 定毛坯： 坯的制造形式： 零件材料为 据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小、形状不是很复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度，由于零件生产类型为成批、大批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。 坯的设计： 由于生产类型为 成批、大批生产，考虑毛坯生产成本和机械加工成本，毛坯制造方法为砂型铸造， 18、 16 孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜铸出，其他小孔不铸出。 查金属加工工艺及工装设计（黄如林、汪群主编，化学工业出版社）确定加工余量： 砂型铸造，公差等级：（ ）查表 1 - 6，取 工余量等级： 1113G 查表 1 - 8，取 G 切削余量：查表 1 9，基本尺寸小于 100侧 件尺寸公差值：查表 1 11 基本尺寸小于 50 于30 坯图如下图： 面的选择： 第三章 工艺规 程设计 10 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，生产率得到提高。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，使生产无法正常进行。 粗基准选择：粗基准选择应为后续加工提供精基 准，保证加工面与不加工面之间的位置要求或合理分配各加工面的余量，两者矛盾，对该零件应以要求与余量均匀的重要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。 精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差，应该以设计基准为精基准，该零件选择 36 22面为精基准。 艺路线的拟定： 拟订工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求 得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性。 择加工方法： 选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工方法的经济性。 分析该零件，该零件要加工的内容有端面和孔，零件为非回转体零件，端面加工选择铣削加工。对于上端面 22 圆柱端面，粗糙度 其他要求，粗铣即可。底面 22 36 采用粗铣精铣。 26 圆柱端面粗糙度要求 其他 要求，采用粗铣即可。 28圆柱 2 端面粗糙度要求 跳动 用粗铣精铣。 孔的加工： 11 、 3 孔粗糙度 接钻孔即可。 、 孔粗糙度要求 度等级较高，有平行度要求，采用钻扩铰孔即可满足要求。 工顺序的拟定： ：粗铣削 22 圆柱端面，粗铣 36 22 底面 ：精铣 36 22 底面。 ：粗铣 28 圆柱端面、 26 圆柱端面 ：精铣 28 圆柱两端面 ：钻孔 11 成 ：钻孔 至 16 ，钻 至 14 ：扩孔 至 ，扩 至 ，两孔两侧倒角 1 45，保证孔心距56 ：精铰孔 、 成 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 ：钻孔 3成 。 ： 去锐边、毛刺。 ：终检、入库。 分析以上工艺路线内容，基本合理，根据以上工艺路线，确定工序内容： 上圆柱端面定位，铣尺寸 39 42 底面定位。铣尺寸 39 8 圆柱两端面，铣尺寸 38铣 26 圆柱端面，保证轴向尺寸 16 上圆柱端面定位，保证尺寸 39 . 钻 11 小孔成。 8 圆柱端面成，保证尺寸 铰 、 孔成，保证两孔中心距 证 中心与底平面距离 中心与底平面距离 . 、 孔两端倒角 451 。 成。 边 库。 械加工余量： 平面加工余量： 22 圆柱轴向尺寸，上端面铣削，余量 底面粗铣余量 228 圆柱轴向尺寸 37 端面粗铣余量 2铣余量 26轴向尺寸 16柱两端面粗铣，余量 孔加工余量： 孔 铰余量： 钻孔： 16 扩孔：至 2Z=孔： 2Z= 铰余量： 钻孔： 14 扩孔：至 2Z=孔： 2Z=1 、 3 两孔直接钻出 第三章 工艺规 程设计 12 床的选择： 面加工： 采用铣削，工序、由于是批量生产，要求加工效率较高，选择立式铣床采用端铣效率较高。选择机床型号 ：孔加工： 工序、，选择立式钻床 序采用摇臂钻床 具选择： 该零件的加工内容是孔和端面，其中孔 、 精度要求高，孔 3 是斜小孔， 铣底平面，都需要专用夹具。精铣 28 圆柱两端面精度要求较高，且有圆跳动要求，需采用专用夹具其余加工采用通用夹具。 具选择： 削加工： 选择错齿三面刃铣刀，刀具直径 50机械制造工艺设计简明手册） 磨损量 具耐用度 100 削加工： 钻孔 11 采用锥柄麻花钻（ 径 d=113 采用 d=3柄麻花钻。钻孔 采用 d=16柄麻花钻，钻孔 采用 d=14柄麻花钻。（机械制造工艺设计简明手册表 具磨钝标准：后刀面磨损限度 件材料为铸铁，刀具耐用度 2700 秒。 扩孔 、 分别采用 d=d=柄扩孔钻（ 机械制造工艺设计简明手册表 铰孔 、 分别选择 d=18d=16柄机用铰刀（ （机械制造工艺设计简明手册表 具耐用度 3600 秒。 具选择： 的量具： 孔 根据 机械制造工艺设计简明手册表 1， 1u = 由表 3，选择分度值 比较仪 u =以测量。孔 根据 机械制造工艺设计简明手册表 1， 1u =表 度值为 内径百分尺 u=以选用。其余孔选择一般内径测量仪器即可。 向尺寸量具： 尺寸 根据 机械制造工艺设计简明手册表 1，及表 择分度值 量程 100外径百分尺即可。买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 其余尺寸量具选择分度值 游标卡尺即可。 序尺寸确定： 确定工序尺寸的一般方法是由表面加工最后往前推。最后工序的尺寸按零件图上要求标注，当没有基准转换时，同一加工表面的工序尺寸只与工序或工步的加工余量有关。当工序基准不重合时，工序尺寸用尺寸链计算。 定切削用量及基本工时： 序（粗铣底平面）切削用量及时间定额： 本工序为粗铣，刀具为错齿三面刃铣 刀，刀具直径 D=50d=16数 Z=12，本工序余量 2 次走刀完成切削，即床 轴功率 瓦。查表 3机械制造工艺设计手册）取 z，铣削宽度2刀耐用度 T=120件材料为铸铁，确定切削速度 分进给量 切削用量简明手册）公式 中 z .0，2入式， 8 vm/d 1000= 501241000=790 r/表 机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速50 r/实际转速v=117m/作台每分进给量 12 750=900mm/ 查表 机械制造工艺设计简明手册）选择实际 950mm/z 校验机床功率： 1000 c 表 切削用量简明手册） 其中 30， 0， 入公式，v=s 带入公式，得三章 工艺规 程设计 14 故可以采用 工序实际切削用量 z ， 950mm/ n=750 r/s v=s 时间定额： 1 ， 36l )451225050(21 p =2l =2入值。得： 046.0 工序粗铣上端面： 刀具、机床与上工序相同，工序余量 次走刀完成，即z， 22入公式： z .0，.5，2入式， 8 v m/d 1000= 501211000=770 r/表 机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速50 r/实际切削速度 :v=117m/分进给量： 900mm/际 950mm/75012950=mm/z 校验机床功率：表 切削用量简明手册） 1000 c 其中 30， 0， 入公式，v=s 带入 公式，得可以采用 工序实际切削用量 z ， 900mm/ n=750 r/s v=s 时间定额： 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 1 ， 22l 451)225050(tg al p =入公式，得 工序（粗铣 28 、 26 两圆柱两端面）切削用量及时间定额 ： 铣 28 圆柱两端面的切削用量 ： 刀具、机床与上工序相同，工序余量 次走刀完成，即z， 28入公式： z .0，8入式， 8v 120m/d 1000= 501201000=764r/表 机械制造工艺设计简明手册）选 主轴转速50 r/实际切削速度 :v=118m/s, 900mm/际 950mm/75012950=mm/z 铣 26 圆柱两端面的切削用量 : 刀具、机床与上工序相同，工序余量 次走刀完成，即z， 26入公式： z .0，6入式， 8v 119m/d 1000= 501191000=757r/表 机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速50 r/实际切削速度 :v=118m/s，实际 950mm/75012950=mm/z 序时间定额 : 本工序加工面为两个圆柱的 4 个端面 ,时间为加工 4 个端面的和 . 第三章 工艺规 程设计 16 11 28l 451)285050(tg al p =入公式，得 12 26l 451)265050(tg al p =入公式，得 1 = 由于每个圆柱要铣 2 个端面，时间是计算时间的 2 倍，总时间 序 （精铣底平面）切削用量及时间定额 : 本工序为精铣，选择刀具为高速钢三面刃铣刀，刀具直径 50数 Z=12，本工序余量 次走刀完成切削，即床 轴功 率 瓦。查表 3机械制造工艺设计手册）取 z，铣削宽度2刀耐用度T=100件材料为铸铁，确定切削速度 分进给量 切削用量简明手册）公式 中5， z .0，2入式， vm/d 1000= 50491000=312 r/表 机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速00 r/实际切削速度： V= 每分进给量： 12 300=360 mm/表，实际 375mm/7512 300z 工序时间定额： 1 ， 36l 451)225050(tg al p =入公式，得 75 = 工序 （钻孔 11 ）切削用量及时间定额： 钻孔 11 表 3机械制造工艺设计手册），取 f=mm/r 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 查表 3机械制造工艺设计手册），取 v=m/s 由公式d 1000=r/s =521 r/表 机械制造工艺设计简 明手册），机床为 择转速45 r/r/s 实际切削速度： v=1000 ww = 1000 =s 切削工时： 39l 31l 02 l 带入公式：wj 21 =17.8 s = 工序 (精铣 28 圆柱两端面 ) 切削用量及时间定额 : 本工序为精铣，选择刀具为高速钢三面刃铣刀，刀具直径 50数 Z=12，本工序余量 次走刀完成切削，即表 3机械制造工艺设计手册）取 z，铣削宽度8刀耐用度 T=100件材料为铸铁，确定切削速度 分进给量 切削用量简明手册）公式 中5， z .0，.5，8入式， vm/d 1000= 50431000=274r/表 机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速00 r/ 则实际切削速度： V= 每分进给量： 12 300=360 mm/表， 实际 375mm/7512 300z 工序时间定额 ： 1 ， 28l 451)285050(tg al p =入公式，得 75 = 工序（钻、扩、铰孔 、 ）切削用量及时间定额： 钻孔 至 14 ， 查表 3机械制造工艺设计手册），取 f=mm/r 查表 3机械制造工艺设计手册），取 v=m/s 第三章 工艺规 程设计 18 带入公式d 1000=6.8 r/s=404 r/表 机械制造工艺设计简明手册），机床为 择转速00r/6.6 r/s 则实际切削速度： v=1000 ww =1000 =mm/r 扩孔至 孔 f=0.5 mm/r ，（表 械加工工艺手册） v=m/s ， （表 械加工工艺手册） d 1000=9.7 r/s=582 r/表 机械制造工艺设计简明手册），机床为 择转速：30r/10.5 r/s 实际切削速度： v=1000 ww =10 00 =m/s 铰孔 ： 查表 3机械制造工艺设计手册）， f=r， v=s 带入： d 1000=s=155r/ 查表 机械制造工艺设计简明手册），机床为 择转速25r/ 实际速度： v=s。 时间定额： 1611 wj s 316212 wj s .8 s 321 =20 s 钻 至 16 查表 3机械制造工艺设计手册），取 f=mm/r 查表 3机械制造工艺设计手册），取 v=m/s 带入公式： d 1000=s=357 r/机床实际转速：00m/实际切削速度： v=m/s 买文档赠送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 买文档送全套 纸 资料 Q 号： 414951605 扩孔至 17.8 f=0.5 mm/r ，（表 械加工工艺手册） v=m/s ， （表 械加工工艺手册）带入公式： d 1000=8.6 r/s=516r /机床实际转速： n=630 r/s 实际切削速度： v=10 00 =s 铰孔 查表 3机 械制造工艺设计手册）， f=r， v=s 带入 d 1000=2.3 r/s=138 r/ 取机床实际转速： n=125 r/s 实际速度： v=s 时间定额： 3711wj 6 s 337212wj .3 s 321 =36 s 工序总时间定额： s 1 工序 （钻孔 3 ）切削用量及时间定额： 查表 3机械制造工艺设计手册），取 f=mm/r 查表 3机械制造工艺设计手册），取 v=m/s 带入公式： d 1000=16r/s=960r/机床实际转速： n=960 r/ 切削工时： l l 02 l 带入公式： wj 21 = 4 =5.8 s 第五章 数控加工工艺 20 第四章 夹具设计 定工件的定位方案 根据零件图及工序的加工要求，考虑到加工工序与定位精基准的相对位置，选择定位销和 V 型块为定位原件，在 V 型块后面加工一个 螺纹孔。然后用以 杆选入，螺杆 另一端通过支撑板上的螺纹孔外面与手柄旋合，转动手柄，螺纹带动 V 型块前进夹紧工件，反方向转动手柄，松开工件。这样操作简单，夹紧可靠，迅速。 位误差的分析与计 定位误差分析 夹具的主要定位元件为定位销和活动 用件，钻孔位置主要由钻套钻模套引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献 4表 3通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取 此孔的位置偏差可以保证。 定刀具的对刀或引导方式 加工工序 5 钻直径为 11 孔，采用 的是摇臂转床，刀具为麻花钻等，所以对刀原件为钻套，由于该零件的生产类型为中批生产，所以钻套的选择应该选择为可换钻套，钻套的高度 H 和排屑间隙 h，根据书上的表 9计。可换钻套的具体结构尺寸，按照加工螺纹孔的直径和表 9数据选择设计。 定夹紧动力装置和夹紧元件、夹紧方向 由于该零件的生产类型为中批生产，动力为手动螺旋夹紧，用开口压板压紧的钻模板的结构。 紧力的大小 因为工件自身重量很重所钻的孔比较小，因此一般力的大小都能满足要求，估不需要考虑。 具设计及操作说明 夹具体上钻模板采用的铰链形式，钻套采用快换形式均提高了加工生产效率。根据该气门摇臂轴支座，结构特点设计的定为心轴定位，螺旋夹紧，并采钻模板，采用心轴定位，定位准确可靠，活动 紧快速方便，装卸工件简单，且快，操作更加简单，迅速，特别适合打批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求 买文档赠送全套