气门摇杆轴支座课程设计说明书

机械制造技术 课程设计说明书 班 级 ： 学 生姓名： 学 号 ： 指 导教师 ： 襄樊 学 院机械 与 汽 车 工程 学 院 2009 年 6 月 11 日机械制造技术课程设计任务书 工业工程 0611 班适用 按照分组要求（全班同学共 62 人，分为 16 个小组，每组 3同学），每组同学在提供的备选题中选择一种零件。 一、 设计题目： 编 制 零件机械加工工艺规程。 二、 设 计依据： 零件资料：（每小组）该零件图样一张； 生产纲领：年产量 6000 件 /年； 生产班次：每日 1 班，全年按 300 天计算。 三、 设计内容： 、 绘制零件 3#图）； 、 编制零件工艺规程，绘制并填写工艺规程卡片； 、 绘制并填写零件重点工序加工工序卡； 、 编写零件机械加工工艺规程及工艺装备设计计算说明书。 四、 设计要求： 工艺规程可行，参数选择正确，设计计算准确，文字语句通顺，视图绘制规整。 五、 设计时间： 两周（有效日 10 天）。 具体分配如下： 布置任务、准备资料 1 天 参数选择及计算 2 天 绘制零件 1 天 编制工艺规程并填写工艺规程卡片 2 天 绘制指定重点工序的工序卡片 2 天 整理设计计算说明书及答辩 2 天 六、 参考资料： 、 机械制造基础相关教材 、 互换性与技术测量相关教材 、 机械工艺师设计手册 零件图 附图 13：气门摇杆轴支座 目录 一、零件的分析 、确定毛坯、绘制毛坯简图 .、工艺路线的设计 6 四、机床设备及工艺装备的选用 7 五、工序尺寸的计算 8 六、加工工序设计 、时间定额计算 10 八、填写机械加工工艺卡和机械加工工序卡 10 气门摇杆轴支座课程设计 一 、 零件的分析 气门摇杆支座是柴油机的一个 重要零件， 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 13用 杆与汽缸盖相连， 3之不转动。 由 “零件图” 得知，其材料为 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。 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面， 2和 20（ + +向槽的加工。 20（ + +的尺寸精度以及下端面 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， 2 13的尺寸精度，以上下两端面的平行度 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。 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。 依设计题目知： Q=6000 件 /年，结合 生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 查表1气门摇杆支座属轻型零件，计算后由表 1，该零件生产类型为大批生产。 二、确定毛坯、绘制毛坯简图 根据零件材料确定毛坯为铸件 ， 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（ 1）表 12；该种铸造公差等级为 1， 。参考文献（ 1）表 查表方法确定各表面的加工余量如下表所示： 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 上端面 48 4侧加工 下端面 50 3侧加工 左端面 35 3侧加工 右端面 35 3侧加工 三、工艺路线的设计 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 形块十大平面的定位方式（ V 形块采用联动夹紧机构夹紧） 。20（ + +及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。 2镗削 20（ + +的定位夹紧方案： 方案一：用一菱形销加一圆柱销定位两个 13孔，再加上底面定位实现，两孔一面完全定位，这种方案适合于大批生产类型中。 方案二：用 V 形块采用联动夹紧机构实现对 加底面实 现完全定位，由于 13用做定位销孔很难保证精度，所以选择方案二。 根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下： 加工表面 加工方案 上端面 精铣 下端面 粗铣 左端面 粗铣 精铣 右端面 粗铣 精铣 2 13钻孔 3向槽 精铣 20（ +钻孔 粗镗 精镗 因左右两端面均对 20（ +有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度 根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上 20（ +步拟订加工路线如下： 工序号 工序内容 铸造 时效 涂漆 00 车上端面 01 钻两通孔 02 精铣下端面 03 铣右端面 04 钻通孔 185 镗孔 20口角 *度 06 铣左端面 07 铣轴向槽 08 检验 09 入库 上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故改动铣削加工。 工序 03 应在工序 02 前完成，使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效，减少受力变形和受热变形对 2 13孔加工精度的影响。 修改后的工艺路线如下： 序号 工序内容 简要说明 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 铸造 时效 涂漆 精铣上端面 精铣下端面 钻两通孔 铣右端面 钻通孔 18 镗孔到 20，孔口倒角 1*45度 铣左端面 铣轴向槽 检验 入库 消除内应力 防止生锈 先加工粗基准面 加工 精 基准 先面后孔 先面后孔 后镗削余量 次要工序后加工 四 、 机床设备及工艺装备的选用 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 式铣床。（参考文献（ 1）表 6选择直径 D 为 80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 考文献（ 1）表 6 21，采用以前的刀具，专用夹具及游标卡尺。 精铣左端面：采用卧式铣床 考文献（ 1）表 6 21，专用夹具及游标卡尺。 钻 2用 0，参考文献（ 1）表 6 26，通用夹具。刀具为 直柄麻花钻，参考文献（ 1）表 7 111。 钻 18孔：钻孔直行为 118择摇臂钻床 1）表 6 26，采用锥柄麻花钻，通用夹具及量具。 镗 20（ + +镗：采用卧式组合镗床，选择功率为 考文献（ 1） 表 8 8。选择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺。 五、工序尺寸的计算 工序 06的尺寸链计算 加工过程为： 1）镗右端面 2）钻通孔 18，保证工序尺寸 ）粗镗，保证工序尺寸 ）精镗，保证工序尺寸 到零件设计尺寸 D=20 +）倒角 如图，可找出工艺尺寸链 求解工序尺寸及公差的顺序如下： （ 1）从图知， （ 2）从图知， p3=2 ，其中 精镗的余量， p2=2 =于工序尺寸 参考资料（ 5）中表 1镗工序的经济加工精度等级为 此确定该工艺尺寸公差为 其公差值为 （ 3）从图所示的尺寸链知， p2=1 其中 粗镗的余量， =p1=1 =8参考资料（ 5）中表 1，确定钻削工序的经济加工精度等级为 公差值为 18 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 （ 1）余量 校核，在图 2 是封闭环，故 20+ 2 2）余量 图 a 所示的尺寸链中 Z1 1 18+ 量校核结果表明，所确定的工序尺寸公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示： 0 +、加工工序设计 经查参考文献（ 1）表 3 12可得，铣削上端面的加工余量为 4由零件对上顶端表面的表面精度 铣的铣削余量为 4 底面铣削余量为 3铣的铣削余量为 2铣余量 1铣 后公差登记为 。 取每齿进给量为 . z（粗铣） 取每齿进给量为 f z（精铣） 粗铣走刀一次 铣走刀一次 步取主轴转速为 r 铣），取精铣主轴的转速为 r 前面已选定直径为 相应的切削速度分别为：校核粗加工。 粗 n m/精 n m/序 06中的粗镗 工序。 粗镗余量参考文献表取粗镗为 . 镗切削余量为 孔后尺寸为 20工部余量和工序尺寸公差列于表 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公 差 18 粗镗 _ 镗 8 20轴线到底面位置尺寸为 0精镗与粗镗的定位的下底面与 镗后工序尺寸为 下底面的位置精度为 左右端面的位置精度为 定位夹紧时基准重合，故不需保证。 粗镗孔时因余量为 查文献表 . 4 V=s=24m/进给量为 f=r n=1000V/ d=1000*24/（ 0） =380r/文献的 0080, 0 *180*1 =1452 N P=机床效率为 机床的功率足够。 七、时间定额计算 下面计算工序 06 的时间定额 参考（ 5）中表 5（） 基本时间 粗镗时： L/（ f*n） =45/(80)=镗时： s L/(f*n)=45/(80)=基本时间 2)辅助时间： 操作内