气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣Φ32平面夹具设计.doc
气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣Φ32平面夹具设计（优秀含全套CAD图）
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机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 气门摇杆轴支座 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 110 粗铣轴向槽 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/mm/mm/r 动 辅助 1 粗铣轴向槽 锯片铣刀、游标卡尺 375r/18m/mm/r 3 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 气门摇杆轴支 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工序号 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 工 时 10 支座底端面作为基准，粗铣支座上端面 式铣床 专用夹具 端面铣刀 游标卡尺 20 支座上端面作为基准，粗铣支座下端面 式 铣床 专用夹具 端面铣刀 游标卡尺 30 支座底端面作为基准，精铣支座上端面 式铣床 专用夹具 硬质合金立铣刀 游标卡尺 40 支座上端面作为基准，精铣支座下端面 式铣床 专用夹具 硬质合金立铣刀 游标卡尺 50 支座左（右）为基准，粗铣支座 32 右（左）表面 式铣床 专用夹具 端面铣刀 游标卡尺 60 支座右（左）为基准。精铣支座 32 左（右）表面 式铣床 专用夹具 端面铣刀 游标卡尺 70 粗精磨支座 32 左右表面 式磨床 专用夹具 砂轮 游标卡尺 80 轴 +两平面定位，加工两 13 的通孔 式钻床 专用夹具 13 麻花钻 铰刀 内径百分表 塞规 90 加工 20 的孔，孔口倒角 5 度 组合机床 专用夹具 20 麻花钻扩刀 铰刀 内径百分表 塞规卡尺 100 锪有平行度要求表面 式锪床 专用夹具 锪刀 游标卡尺 110 粗铣 3向槽 铣 专用夹具 锯片铣刀 卡规 深度游标卡尺 120 检验 工作台 百分表 宽座角尺 三用游标卡尺检验样板 三棱平尺塞规 130 入库 设计 （日期） 审核 （日期） 标准化 （日期） 会签 （日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 1 1 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣 32 平面夹具设计 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 2 任 务 书 一、设计题目 :气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣 32平面夹具设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（ 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（ 配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1 张 7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程 的编制和机床夹具设计全部内容。（约 5000） 1 份 四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l 2 天查资料，绘制零件图。 2第 3 7 天，完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 8 10 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4第 11 13 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 14 15 天，零件图的绘制。 6第 16 18 天，整理并完成设计说明书的编写。 3 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21 天，答辩 五、指导教师评语 该生 设计的过程 中 表现 ， 设计 内容 反映的基本概念 及 计 算 ， 设 计 方 案 ， 图 纸表达 ，说明书撰写 。 综合评定成绩： 指导教师 日 期 4 摘 要 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 。 本文主 要论述了 气门摇杆轴支座 的加工工艺及其夹具设计。气门摇杆轴支座 的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，形状复杂，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，并使工序集中。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及铣左端面工艺装备夹具设计，使我学习到了许多机械加工的专业知识和实践内容。 5 is a is a of of of to in of it to of to on of of be to of of of mm I a of 6 目 录 1 零件的分析 . 7 件的作用 . 7 件的工艺分析 . 7 定毛坯种类 . 7 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量： . 8 制铸件零件图： . 9 3、 拟定零件工艺路线 . 9 位基准的选择： . 9 面加工方法的确定： . 9 工阶段的划分： . 10 序的集中和分散： . 10 序顺序的安排： . 10 械加工工序 . 10 定工艺路线： . 11 择加工设备及刀、夹、量具 . 11 4、切削用量、时间定额的计算 . 12 5、 机床夹具设计 . 13 6、 学习体会 . 15 7、 参考文献 . 17 7 1 零件的分析 件的作用 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， 20（ +装摇 杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个1312螺杆与汽缸盖相连， 3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 件的工艺分析 零件的 材料为 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。 以下是 气门摇杆轴支座 需要加工的表面以及加工表面之前的位置要求。 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面 。 1、 2*13和 20（ + 以及 3向槽的加工。 2、 左右 端面 平面度 3、 上端面的加工精度及下表面加工精度与平行度 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 20（ + +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。 2 确定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 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导书表 2用铸件尺寸公差等级为 2为 G。 8 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导书，选用加工余量为 查表 2件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 项目 /械加工余量 /寸公差/注 32 上端面 表 2表 2座下 底 端面 表 2表 2 32 左右 端面 表 2表 29 制铸件零件图： 2 5两 0 . 1 43、 拟定零件工艺路线 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。 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 10 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 32上端面 铣 支座下底端面 粗 铣 精铣 32左右端面 铣 精铣 13 内表面 铰 20 内表面 铰 3向槽 铣 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。 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。 序顺序的安排： 械加工工序 （ 1）先基准后其他 （ 2）先粗后精 （ 3）先主后次 （ 4）先面后孔 11 定 工艺路线： 表 3气门摇杆轴支座工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铣支座上端面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 2 粗铣支座下端 面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 3 精铣支座下端 面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 4 粗铣支座 32左右表面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 5 精铣支座 32左右表面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 6 粗磨支座 32左右表面 式磨床 砂轮 游标卡尺 7 精磨支座 32左右表面 式磨床 砂轮 游标卡尺 8 加工 13 的孔 式钻床 13 麻花钻，铰刀 塞规卡尺、内 径百分表 9 加工 20 的孔 式钻床 20 麻花钻扩刀，铰刀 塞规卡尺、内 径百分表 10 锪有平行度要 求表面 式锪床 锪刀 游标卡尺 11 倒角 平锉 深度游标卡尺 12 精铣 3向槽 合夹具或专用工装 槽铣刀 卡规，深度游 标卡尺 13 清洗 清洗机 14 检验 百分表 ,三用游标卡尺检验样板 ,三棱平尺塞规 择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为大批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。 12 粗铣上端面：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣选择 择直径 80铣刀，参考文献（ 1）表 7用夹具和游标卡尺。 粗铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 精铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 粗铣左端面：采用卧式铣床 用以前的刀具，专用夹 具及游标卡尺。 精铣左端面：采用卧式铣床 用夹具及游标卡尺。 钻 2用 0，通用夹具。刀具为 直柄麻花钻。 钻 18孔：钻孔直行为 18择摇臂钻床 用夹具及量具。 铣 3用 3择 镗 20（ + +镗：采用卧式组合镗床，选择功率为 择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺 4、切削用量、时间定额的计算 粗精铣轴向槽： 加工条件 ：机床： 式铣床。 刀具：锯片铣刀其中 d=3, z=16 计算切削用量： 10 由机械加工工艺手册表 4 4知： 3 6 m m v 1 3 2 . 6 m / m i n 确定主轴转速： 3 75 r / m in=0 0 v =削工时： 13 5、 机床夹具设计 用两个 V 形块夹紧前后两外圆柱面，用 两铰链压板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度，这种方案定位可靠，可实现完全定位。 因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F 夹与切削力 F 之间的关系 全系数在夹紧力与切削力方向相反后时， K=3，由前面的计算可知 F=以 0= 2=N） 从强度考虑，用一个 由于定位基准和工序基准都是下底面，基准不重合误 差为 0，基准位移误差下底面到槽的距离为 60，没有写上下偏差，所以这个尺寸对工件工作没有太大影响。也可以不算。 位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同， 件的定位基准始终在 中性好，能使工件的定位基准轴线在 V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，其次 V 形块定位安装方便。本设计中采用两个形块夹紧前后两 外圆柱面，用压板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度。 14 紧装置的设计 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。本设计采用的夹紧装置是一对螺旋压板夹紧机构。螺旋夹紧机构具有结构简单、制造容易、自锁性能好、夹紧可靠，是手动夹紧中常用的一种夹紧机构 。 具体设计 夹具体是用于连接夹具各元件及装置 ,使其成为一个整体的基础件 ,并与机床有关部位连接 ,以确定夹具相对于机床的位置 . 其在设计时应满足以下基本要求 : 夹 具体在夹紧力 ,切削力等外力作用下 ,不至于产生不允许的变形和震动 . 具有良好工艺性 . 在保证强度和刚度条件下 ,力求结构简单 ,体积小 ,重量轻 ,以便于操作 . 对于铸造夹具体 ,要进行时效处理 ,以消除内应力 而影响工件的正确定位和夹具的 正常工作 ,在设计夹具体时 ,要考虑切削的排除问题 . 选择夹具体毛坯结构时 ,应以结构合理性 ,工艺性 ,经济性 ,标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考 虑 . 标 记 处 数 分 区 更 改 文 件 号 签 名 年 、 月 、 日设 计审 核工 艺标 准 化批 准阶 段 标 记 重 量 比 例共 张 第 张辽 宁 工 程 技 术 大 学气 门 摇 杆 轴 支 座 夹 具A 2H T 2 0 01 : 11胡 凯 旋 2 0 1 4 - 0 7 - 0 5魏 永 乐 2 0 1 4 - 0 7 - 1 03 7 019612 代 号 名 称 数 量 材 料重 量单 件 总 计备 注1 夹 具 体2 G B / T 6 5 - 2 0 0 0 螺 钉 2 4 53 J B / T 8 0 2 9 . 1 - 1 9 9 9 销 2 4 54 G B / T 7 1 - 1 9 8 5 螺 钉 2 4 55 G B / T 2 0 8 9 - 1 9 9 4 弹 簧 4 4 56 J B / T 8 0 2 9 . 2 - 1 9 9 9 支 承 钉 2 4 57 J B / T 8 0 1 0 . 2 - 1 9 9 9 压 板 2 4 58 G B / T 8 5 0 - 1 9 8 8 垫 圈 2 4 59 J B / T 8 0 0 4 . 2 - 1 9 9 9 螺 母 2 4 51 0 G B / T 9 0 0 - 1 9 8 8 螺 栓 2 4 51 1 V 型 块 2 4 51 2 J B / T 8 0 3 1 . 3 - 1 9 9 9 对 刀 块 1 2 02 3 5 8 96 7 1 0 1 1411 . 零 件 在 装 配 前 必 须 清 理 干 净 ， 不 得 有 毛 刺 、飞 边 、 切 屑 等2 . 圆 角 ： R 1 2 。3 . 材 料 ： H T 2 0 0 。技 术 要 求1501 2 15 6、 学习体会 通过对 气门摇杆轴支座 的机械加工工艺及对 13夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识 ,这对于我以后的学习和实践都起到了至关重要的作用，使我对学习夹具和工艺性设计产生了浓厚的兴趣，相信这次课程设计过后我才能有夯实基础的感觉，遇到难题不放弃不胆怯的决心，对于实际的内容，我主要归纳为以下两个方面：第一方面： 气门摇杆轴支座 件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当的选择机械加工中的定位基准 ,是能否保证 气门摇杆轴支座 技术要求的重要问题之一。在 气门摇杆轴支座 的实际加工 过 程 中 ， 选 用 气 门 摇 杆 轴 支 座 的 底 面 作 为 定 位 基 面 ， 为 保 证2 13尺寸精度和形状精度，可采用自为基准的加工原则；保证两孔的中心距精度要求，可采用互为基准原则加工。 对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。 气门摇杆轴支座 的主要加工表面为旁端面，较重要的加工表面为上表面，次要的加工表面是体表面、下表面等。 气门摇杆轴支座 机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的， 气门摇杆轴支座 加工路线为工序集中。 第二方面：主要是关于夹具的设计方法及其步骤。 （ 1）、定位方案的设计：主要确定工件的定位基准及定位基面；工件的六点 定位原则；定位元件的选用等。 （ 2）、导向及对刀装置的设计：由于本设计主要设计的是扩大头孔夹具和铣结合面夹具，所以主要考虑的是选用钻套的类型及排屑问题，以及对刀块的类型，从而确定钻套和对刀块的位置尺寸及公差。 （ 3）、夹紧装置的设计：针对连杆的加工特点及加工的批量，对连杆的夹紧装置应满足 装卸工件方便、迅速 的特点，所以一般都采用自动夹紧装置。 （ 4）、夹具体设计：连杆的结构特点是比较小，设计时应注意夹具体结构尺寸的大小。 夹具体的作用是将定位及夹具装置连接成一体，并能正确安装在机床上，加工时能承受一部分切削力。 所以夹具体的材料一般采用铸铁。 （ 5）、定位精度和定位误差的计算：对用于粗加工的夹具，都应该进行定位误差和稳定性的计算，以及设计的夹具能否满足零件加工 16 的各项尺寸要求。 （ 6）、绘制夹具装备图及夹具零件图。 课程设计是对我们学习的补充和扩展，实现自我完善和独立工作的过程，是大学学习的特色和优势，展望未来，我们机械的学子必将是社会发展的有力力量，靠的就是专著的态度，良好的学习习惯和真实的设计实力。而这一切的得来都是努力的结果，所以我要继续发扬这种精神，就像我终结的知识点一样，以后还会更多更全面更有规律性，也希望 我们学校以及学院给予我们更多的这样的机会，再此感谢魏永乐老师的细心指导和热心的帮助。 17 7、 参考文献 1 陈宏钧 ,方向明 ,马素敏 等编 典型零件机械加工生产实例 机械工业出版社 2 王季琨 ,沈中伟 ,刘锡珍 主编 机械制造工艺学 天津大学出版社 3 哈尔滨工业大学 ,上海工业大学 主编 机床夹具设计 上海科学技术出版社 4 李 洪 主编 机械加工工艺手册 北京出版社 5 龚定安 ,蔡建国 编著 机床夹具设计手册 陕西科学技术出版社 6 金属机械加工工艺人员手册 修订组 金属机械加工工艺人员手册 上海科学技术出版社 7 孙丽嫒 主编 机械制造工艺及专用夹具 冶金工业出版社 8 杨叔子 主编 机械加工工艺师手册 机械工业出版社 9 王绍俊 主编 机械制造工艺设计手册 哈尔滨工业大学 10 刘文剑 曹天河 赵维缓 编 2008具工程师手册 黑龙江科学技术出版社 11 上海市金属切削技术协会 编 金属切削手册 上海科学技术出版社 18 机 械制 造技 术基 础课 程设 计答 辩问 题 1、 零件各加工表面采用哪种加工方法以及加工机床？ 铣上下表面 立式铣床 铣 铣左右表面 立式铣床 端 加工两 13 的通孔、加工 20 的孔 磨床 钻 粗铣 3向槽 卧式铣床 铣 2、 零件各加工表面加工余量如何确定的？ 方法一：根据生产类型大批还是中批，铸造类型确定，选择公差等级和加工余量等级。然后根据尺寸大小选择铸件的尺寸公差和加工余量。 方法二：根据加工步骤，每一次加工掉多少，最后一叠加。 3、 简述零件加工工艺过程。 支座底端面作为基准，粗铣支座上端面 支座上端面作为基准，粗铣支座下端面 支座底端面作为基准，精铣支座上端面 支座上端面作为基准，精铣支座下端面 支座左（右）为基准，粗铣支座 32 右 （左）表面 支座右（左）为基准。精铣支座 32 左（右）表面 粗精磨支座 32 左右表面 轴 +两平面定位，加工两 13 的通孔 加工 20 的孔，孔口倒角 5 度 锪有平行度要求表面 粗铣 3向槽 19 4、 本人所加工表面的切削用量是多少？如何确定的？ 5、 本人所加工表面工序基准是什么？定位基准如何确定？ 工序基准是下底面、定位基准也是下底面。 6、 本人所加工表面定位误差如何计算？ 由于定位基准和工序基准都是下底面，基准不重合误差为 0，基准位移误差下底面到槽的距离为 60，没有写上下偏差，所以这个尺寸对工件 工作没有太大影响。也可以不算。 7、 本人所加工表面定位时应该限制几个自由度？ 应该限制 4 个自由度。（不需要限制槽的上下方向和沿槽方向）。 8、 结合夹具装配图说明定位方案中各定位元件限制哪几个自由度？ 平面 3 个自由度，活动 V 型块 2 个自由度。 9、 结合夹具装配图说明夹紧力作用点、方向如何确定的？ 10、 夹具的组成部分有哪些？并在夹具装配图指出？ 夹具体、加紧元件、对刀装置、定位元件 11、 结合夹具装配图说明零件在夹具中如何进行安装、拆卸以及加工？ 12、 结合夹具装配图说明整套夹具所有零件的装配和拆卸过程？ 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 1 1 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 题 目： 气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣 32 平面夹具设计 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 2 任 务 书 一、设计题目 :气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及铣 32平面夹具设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1所加工的零件图 1 张 2毛坯图 1 张 3编制机械加工工艺过程卡片 1 套 4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1 套 5绘制夹具装配图（ 1 张 6绘制夹具中 1 个零件图（ 配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。 1 张 7课程设计说明书，包括机械加工工艺规程 的编制和机床夹具设计全部内容。（约 5000） 1 份 四、进度安排 本课程设计要求在 3 周内完成。 1第 l 2 天查资料，绘制零件图。 2第 3 7 天，完成零件的工艺性分析 ,确定毛坯的类型、制造方法，编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。 3第 8 10 天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4第 11 13 天，完成夹具装配图的绘制。 5第 14 15 天，零件图的绘制。 6第 16 18 天，整理并完成设计说明书的编写。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 3 7第 19 天，完成图纸和说明书的输出打印。 8第 20 21 天，答辩 五、指导教师评语 该生 设计的过程 中 表现 ， 设计 内容 反映的基本概念 及 计 算 ， 设 计 方 案 ， 图 纸表达 ，说明书撰写 。 综合评定成绩： 指导教师 日 期 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 4 摘 要 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 。 本文主 要论述了 气门摇杆轴支座 的加工工艺及其夹具设计。气门摇杆轴支座 的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，形状复杂，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，并使工序集中。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及铣左端面工艺装备夹具设计，使我学习到了许多机械加工的专业知识和实践内容。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 5 is a is a of of of to in of it to of to on of of be to of of of mm I a of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 6 目 录 1 零件的分析 . 12 件的作用 . 12 件的工艺分析 . 13 定毛坯种类 . 13 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量： . 13 制铸件零件图： . 14 3、 拟定零件工艺路线 . 15 位基准的选择： . 15 面加工方法的确定： . 15 工阶段的划分： . 15 序的集中和分散： . 16 序顺序的安排： . 16 械加工工序 . 16 定工艺路线： . 16 择加工设备及刀、夹、量具 . 17 4、切削用量、时间定额的计算 . 18 5、 机床夹具设计 . 18 6、 学习体会 . 20 7、 参考文献 . 22 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 7 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 8 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 9 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 10 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 11 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 12 1 零件的分析 件的作用 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， 20购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 13 （ +装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个1312螺杆与汽缸盖相连， 3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 件的工艺分析 零件的 材料为 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。 以下是 气门摇杆轴支座 需要加工的表面以 及加工表面之前的位置要求。 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面 。 1、 2*13和 20（ + 以及 3向槽的加工。 2、 左右 端面 平面度 3、 上端面的加工精度及下表面加工精度与平行度 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 20（ + +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。 2 确定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 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导书表 2用铸件尺寸公差等级为 2为 G。 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导书，选用加工余量为 查购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 14 表 2件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 项目 /械加工余量 /寸公差/注 32 上端面 表 2表 2座下 底 端面 表 2表 2 32 左右 端面 表 2表 2制铸件零件图： 2 5两 0 . 1 4购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 15 3、 拟定零件工艺路线 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。 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 铣 支座下底端面 粗铣 精铣 32左右端面 铣 精铣 13 内表面 铰 20 内表面 铰 3向槽 铣 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，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 16 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。 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。 序顺序的安排： 械加工工序 （ 1）先基准后其他 （ 2）先粗后精 （ 3）先主后次 （ 4）先面后孔 定工艺路线： 表 3气门摇杆轴支座工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铣支座上端面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 2 粗铣支座下端 面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 3 精铣支座下端 面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 4 粗铣支座 32左右表面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 5 精铣支座 32左右表面 式铣床 端面铣刀 游标卡尺 6 粗磨支座 32左右表面 式 磨床 砂轮 游标卡尺 7 精磨支座 32左右表面 式磨床 砂轮 游标卡尺 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 17 8 加工 13 的孔 式钻床 13 麻花钻，铰刀 塞规卡尺、内 径百分表 9 加工 20 的孔 式钻床 20 麻花钻扩刀，铰刀 塞规卡尺、内 径百分表 10 锪有平行度要 求表面 式锪床 锪刀 游标卡尺 11 倒角 平锉 深度游标卡尺 12 精铣 3向槽 合夹具或专用工装 槽铣刀 卡规，深度游 标卡尺 13 清洗 清洗机 14 检验 百分表 ,三用游标卡尺检验样板 ,三棱平尺塞规 择加工设备及刀、夹、量具 由于生产类型为大批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。 粗铣上端面：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣选择 择直径 80铣刀，参考文献（ 1）表 7用夹具和游标卡尺。 粗铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 精铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。 粗铣左端面 ：采用卧式铣床 用以前的刀具，专用夹具及游标卡尺。 精铣左端面：采用卧式铣床 用夹具及游标卡尺。 钻 2用 0，通用夹具。刀具为 直柄麻花钻。 钻 18孔：钻孔直行为 18择摇臂钻床 用夹具及量具。 铣 3用 3择 镗 20（ + +镗：采用卧式组合镗床，选择功率为 择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 18 4、切 削用量、时间定额的计算 粗精铣轴向槽： 加工条件：机床： 式铣床。 刀具：锯片铣刀其中 d=3, z=16 计算切削用量： 10 由机械加工工艺手册表 4 4知： 3 6 m m v 1 3 2 . 6 m / m i n 确定主轴转速： 3 75r / m in=00 v =削工时： 5、 机床夹具设计 用两个 V 形块夹紧前后两外圆柱面，用两铰链压板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度，这种方案定位可靠，可实现完全定位。 因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F 夹与切削力 F 之间的关系 全系数在夹紧力与切削力方向相反后时， K=3，由前面的计算可知 F=以 0= 2=N） 从强度考虑，用一个 由于定位基准和工序基准都是下底面，基准不重合误差为 0，基准位移误差购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 19 下底面到槽的距离为 60，没有写上下偏差，所以这个尺寸对工件工作没有太大影响。也可以不算。 位元件 定位元件是用来确定工件正确位置的元件。被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同， 件的定位基准始终在 中性好，能使工件的定位基准轴线在 V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，其次 V 形 块定位安装方便。本设计中采用两个形块夹紧前后两外圆柱面，用压板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度。 紧装置的设计 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。本设计采用的夹紧装置是一对螺旋压板夹紧机构。螺旋夹紧机构具有结构简单、制造容易、自锁性能好、夹紧可靠，是手动夹紧中常用的一种夹紧机构 。 具体设计 夹具体是用于连接夹具各元件及装置 ,使其成为一个整体的基础件 ,并与机床有关部位连接 ,以确定夹具相对于机床的位置 . 其在设计时应满足以下基本要求 : 夹具体在夹紧力 ,切削力等外力作用下 ,不至于产生不允许的变形和震动 . 具有良好工艺性 . 在保证强度和刚度条件下 ,力求结构简单 ,体积小 ,重量轻 ,以便于操作 . 对于铸造夹具体 ,要进行时效处理 ,以消除内应力 而影响工件的正确定位和夹具的 正常工作 ,在设计夹具体时 ,要考虑切削的排除问题 . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 20 选择夹具体毛坯结构时 ,应以结构合理性 ,工艺性 ,经济 性 ,标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考虑 . 标 记 处 数 分 区 更 改 文 件 号 签 名 年 、 月 、 日设 计审 核工 艺标 准 化批 准阶 段 标 记 重 量 比 例共 张 第 张辽 宁 工 程 技 术 大 学气 门 摇 杆 轴 支 座 夹 具A 2H T 2 0 01 : 11胡 凯 旋 2 0 1 4 - 0 7 - 0 5魏 永 乐 2 0 1 4 - 0 7 - 1 03 7 019612 代 号 名 称 数 量 材 料重 量单 件 总 计备 注1 夹 具 体2 G B / T 6 5 - 2 0 0 0 螺 钉 2 4 53 J B / T 8 0 2 9 . 1 - 1 9 9 9 销 2 4 54 G B / T 7 1 - 1 9 8 5 螺 钉 2 4 55 G B / T 2 0 8 9 - 1 9 9 4 弹 簧 4 4 56 J B / T 8 0 2 9 . 2 - 1 9 9 9 支 承 钉 2 4 57 J B / T 8 0 1 0 . 2 - 1 9 9 9 压 板 2 4 58 G B / T 8 5 0 - 1 9 8 8 垫 圈 2 4 59 J B / T 8 0 0 4 . 2 - 1 9 9 9 螺 母 2 4 51 0 G B / T 9 0 0 - 1 9 8 8 螺 栓 2 4 51 1 V 型 块 2 4 51 2 J B / T 8 0 3 1 . 3 - 1 9 9 9 对 刀 块 1 2 02 3 5 8 96 7 1 0 1 1411 . 零 件 在 装 配 前 必 须 清 理 干 净 ， 不 得 有 毛 刺 、飞 边 、 切 屑 等2 . 圆 角 ： R 1 2 。3 . 材 料 ： H T 2 0 0 。技 术 要 求1501 26、 学习体会 通过对 气门摇杆轴支座 的机械加工工艺及对 13夹具的设计，使我学到了许多有关机械加工的知识 ,这对于我以后的学习和实践都起到了至关重要的作用，使我对学习夹具和工艺性设计产生了浓厚的兴趣，相信这次课程设计过后我才能有夯实基础的感觉，遇到难题不放弃不胆怯的决心，对于实际的内容，我主要归纳为以下两个方面：第一方面： 气门摇杆轴支座 件外形较复杂，而刚性较差。且其技术要求很高，所以适当的选择机械加工中的定位基准 ,是能否保证 气门摇杆轴支座 技术要求的重 要问题之一。在 气门摇杆轴支座 的实际加工 过 程 中 ， 选 用 气 门 摇 杆 轴 支 座 的 底 面 作 为 定 位 基 面 ， 为 保 证2 13尺寸精度和形状精度，可采用自为基准的加工原则；保证两孔的中心距精度要求，可采用互为基准原则加工。 对于加工主要表面，按照“先基准后一般”的加工原则。 气门摇杆轴支座 的主要加工表面为旁端面，较重要的加工表面为上表面，次要的加工表面是体表面、下表面等。 气门摇杆轴支座 机械加工路线是围绕主要加工表面来安排的， 气门摇杆轴支座 加工路线为工序集中。 第二方面：主要是关于夹具的设计方法及其步骤。 （ 1）、定位方案的设 计：主要确定工件的定位基准及定位基面；购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 21 工件的六点定位原则；定位元件的选用等。 （ 2）、导向及对刀装置的设计：由于本设计主要设计的是扩大头孔夹具和铣结合面夹具，所以主要考虑的是选用钻套的类型及排屑问题，以及对刀块的类型，从而确定钻套和对刀块的位置尺寸及公差。 （ 3）、夹紧装置的设计：针对连杆的加工特点及加工的批量，对连杆的夹紧装置应满足 装卸工件方便、迅速 的特点，所以一般都采用自动夹紧装置。 （ 4）、夹具体设计：连杆的结构特点是比较小，设计时应注意夹具体结构尺寸的大小。
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