摇臂座加工工艺编制(12)

摇臂座加工工艺编制作者姓名：xxx专业名称：机械设计与制造指导老师：xxx 讲师摘要随着工业制造、工业制造精度、行业需求的迅速发展和人们生活水平及需要的不断提高，机械制造行业的产品越来越多的走入了大众的生活，对机械制造柔性化和机械制造精度的要求也越来越高。机械制造业越来越多的走进人们的生活，而一个国家的国力水平也是由机械制造行业来反映的。论文研究摇臂座的加工工艺编制，主要有摇臂座的特点和各种加工方法及其工艺规程和其他。论文首先简要介绍摇臂座的零件特点和工作原理；然后介绍了摇臂座的初步工艺路线制定，明确该工件的设计基准和工序基准；其次，详细介绍了摇臂座毛坯的材料选择和确定毛坯的尺寸以及设计摇臂座的毛坯图；最后，重点介绍了摇臂座的加工工艺选择和工艺路线制定，还有对工艺路线的方案的选择和分析。然后确定最终的工艺方案。关键词：工艺分析 加工基准 工艺路线 工艺方案AbstractWith the industrial manufacturing, industrial manufacturing precision, the industry needs rapid development and the peopleliving standard and need to rise ceaselessly, machinery manufacturing industry products more and more into the publics life, machinery manufacturing flexibility and machinery manufacturing the accuracy requirement of the more and more is also high. Mechanical manufacturing more and more into peoples life, and a countrys national strength level also by the mechanical manufacturing to reflect.Research of the seat of the rocker processing technology, mainly has the characteristics of a rocker and all the processing method and procedure and other. This paper introduces a paper rocker parts characteristics and working principle; And then introduced the rocker a preliminary process line formulated, the design of the workpiece clear benchmarks and process standards; Second, detailed introduces the seat of the rocker blank materials selection and determine the size of the blank and design a blank rocker figure; Finally, the paper focuses on the processing technology of the seat rocker process route choice and formulated, and process route to the scheme selection and analysis. Then, to determine the final process program.Keywords: process analysis and processing benchmark, process route, process program目录摘要IAbstractII目录III前言11摇臂座的主要功能概述21.1 摇臂座的作用21.2. 摇臂座的零件图：22零件的工艺分析52.1. 分析零件的结构52.2. 零件的加工基准52.2.1. 零件的设计基准52.2.2. 零件的工艺基准53零件毛坯的选用73.1. 毛坯的选择73.2. 毛坯尺寸的确定73.3 基准面的选择83.3.1. 粗基准的选择83.3.2. 摇臂座定位基准的分析93.4. 毛坯图设计94选择加工方法制定工艺路线104.1. 加工方法的选择104.2工艺路线方案的制定104.3. 工艺方案的比较与分析104.4. 选择加工方法：124.4.1. 选择加工设备及工艺装备12总结16致谢17参考文献18前言 21世纪是制造业高度信息化的世纪，伴随着电子技术和信息技术的发展，制造业出现了惊人的变化。 随着制造设备的发展和使用需求的提高，以及市场需求，机械制造业开始发展的更加自动化、柔性化和精密化，以便满足产品个性化和多样化的要求，来满足社会各消费群体的不同要求。而机械制造工艺也伴随着机械制造业的发展日渐发展成长。这正是论文选题的主要依据和动机。此次毕业实习、毕业设计第一阶段的主要工作是，温习有关机械设计精度、机械加工工艺等基础内容，了解摇臂座的功能作用和特点，分析制作工艺，设计零件制作流程和制作方法。第二阶段是在指导教师的指导下，进行摇臂座的三维和二维图形绘制，了解相关设备，阅读相关资料，对零件进行初步的选材、设计以及编制工艺。第三阶段是将初步设计好的零件加工方法及工艺在指导老师的指导下进行完善和润色，并修改其中不正确和不适当的步骤。最后通过教师的悉心指导和自己的努力，完成了毕业设计的各项任务，并熟练掌握工件的制作流程和工艺编制以及工件的选材、设备的使用等专业知识。巩固已学过的各类专业知识。论文正文主要包括4个部分，安排如下：第1部分简要介绍摇臂座的主要功能和工作特点。第2部分阐述摇臂座的工艺分析。第3部分选择毛坯和确定毛坯。第4部分选择摇臂座的加工方法和工艺路线。最后论文对课题内容及成果进行了总结。1摇臂座的主要功能概述1.1 摇臂座的作用1. 摇臂座主要作用：摇臂座是固定摇臂的底座，起固定作用。在顶置式气门发动机中，摇臂座是进排气机构的一个部件。进排气机构是由凸轮轴、挺杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座、气门、气门弹簧等零件组成。气门的开启和关闭是由挺杆和摇臂动作完成的，摇臂就是通过摇臂轴安装在摇臂座上，一端是从凸轮轴经挺杆驱动，另一端顶在气门杆上和弹簧一起作用控制气门的开合。柴油机中的摇臂座，是支撑摇臂轴的，其作用相当于滑动轴承座，摇臂是安装在摇臂轴上的。1.2. 摇臂座的零件图：（1-1图为摇臂座的主视图）（1-2图为摇臂座的俯视图）（1-3图为摇臂座的CC截面图）（1-4图为摇臂座的三维模型）2零件的工艺分析2.1. 分析零件的结构 该零件有三个通孔，一个孔为200.035，第二个孔为160.035，第三个孔为12.5。零件底座为4032厚度为8的长方形，R104的圆角。在孔200.035上方有一个与该孔中心轴线呈20度的圆形台。主结构上伸出一条R12、R30、R6的悬臂.主结构上有一个12.5深度为550.1的通孔。 孔12.5为中心的加工表面，加工面包括24平面，底端面4032，18的斜面，主要加工表面为底端面。 2.2. 零件的加工基准 基准是用来确定工件上其他几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其用途不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指在零件图上标注设计尺寸时所采用的基准。 工艺基准是指零件在加工过程中中采用的基准。按照用途不同，工艺基准又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。2.2.1. 零件的设计基准 摇臂座底座是主结构的设计基准。200.035结构孔为尺寸240.05的设计基准。 摇臂座底座是200.035孔的设计基准。200.035结构孔为孔160.035的设计基准。2.2.2. 零件的工艺基准 零件的上表面是以摇臂底座为工序基准。12.5的孔是以摇臂座底面为基准，孔中心线与底面垂直。160.035的以孔摇臂座底面做工序基准，其孔轴线与底面平行。悬臂的工序基准是孔12.5的中心轴线。孔200.035的工序基准是摇臂座底面，该孔中心轴线与摇臂座底面平行。18圆形凸台的工序基准是以孔200.035的中心轴线所定，呈20度。 孔200.035、孔160.035、孔 12.5的定位基准为其中心轴线。零件其他部分的定位基准为摇臂座底座。以孔200.035为中心的加工表面为孔和倒角，孔34的两端面。以孔160.035为中心的加工表面有，孔孔160.035和倒角，铣28两端面。孔200.035与孔孔12.5孔底面的平行度公差为0.25。34两端面与孔200.035的垂直度公差为0.08。孔160.035与孔200.035的平行度公差为100:0.103零件毛坯的选用3.1. 毛坯的选择 毛坯的好坏，对零件的加工质量、加工方法、材料利用率、加工劳动量和制造成本等都有很大的影响。机械加工中常用的毛坯有铸件、锻件、型材、焊接件等。 外形尺寸较大的零件，一般用自由锻件或砂型铸造件；零件尺寸较大但结构较简单时，可选用焊接件；中小型零件可选用模锻件或特种铸造毛坯件；阶梯轴零件，各台阶直径相差不大时可选用棒料，相差较大时可选用锻件；形状复杂、薄壁的零件，往往不能采用金属型铸造毛坯。摇臂座是顶置式气门发动机中，进排气机构的一个部件。进排气机构是由凸轮轴、挺杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座、气门、气门弹簧等零件组成。气门的开启和关闭是由挺杆和摇臂动作完成的，摇臂就是通过摇臂轴安装在摇臂座上，一端是从凸轮轴经挺杆驱动，另一端顶在气门杆上和弹簧一起作用控制气门的开合。 该毛坯为中小型零件，材料选择HT2040灰铸铁，年产量为中批量生产，采用铸造生产方法。3.2. 毛坯尺寸的确定 摇臂座零件材料选择HT2040灰铸铁，毛坯采用铸造生产方法。铸造采用金属模机械工业砂型。精度等级达到（CT）89，毛坯公差13，加工余量等级为G。差机械制造工艺设计简明手册以下简称工艺手册表13-1。 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。 铣24底面、铣24顶面、铣18斜侧面。毛坯精度等级为9级，查工艺手册表2.24，加工余量为3。 内孔200.035，毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度为810，参考工艺手册表2.39。钻孔：18.0扩孔：19.8Z=1.8铰孔：20+0.035Z=0.2（表3-1）内孔160.035钻孔：15.0扩孔：15.85Z=0.85铰孔：16+0.035Z=0.15（表3-2）34两端面的加工余量 按照工艺手册表1.48加工余量等级介入810级，表2.24。毛坯尺寸铸造尺寸零件尺寸单加工余量7467-0.2上3 下42924+0.102.521160.2025（表3-3）尺寸允许偏差铸造尺寸偏差670.20.824+0.100.5160.200.5（表3-4）3.3 基准面的选择 基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，试生产无法正常进行。3.3.1. 粗基准的选择确定基准时除了考虑满足有关的基准选择原则外，还要考虑怎样实现所选择的基准，确定各工序基准与定位及夹紧方式，还有夹紧位置和夹紧作用方向。要考虑定位精度的要求，分析定位误差，故选24的上端面为粗基准面，摇臂座底端面为精基准。3.3.2. 摇臂座定位基准的分析 底面精度应以下端面为基准，铣上端面。其次以上顶面为基准，粗铣下底面。再以上顶面为基准，精铣下底面。以下底面为基准，粗铣18的圆台。以下底面为基准，钻孔12.5 由于圆柱面与底座平行，则应以底座为粗基准铣圆柱34端面，粗铣圆柱梯形端面分三个工序。圆柱孔的中心线垂直端面，则应以端面为基准对孔进行钻、扩、铰，其中应换钻头，已达到相应的精度。再以孔中心线为基准，精铣圆柱端面。3.4. 毛坯图设计（图3-1）4选择加工方法制定工艺路线4.1. 加工方法的选择 制定工艺路线的出发点，应当是零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为重批量生产的条件下，可以考虑采用使用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。由于摇臂座是多面体零件，所以粗加工加工时选择铣床，精加工时选择铣床和磨床。4.2工艺路线方案的制定工序一铣 24上端面工序二铣 24底端面工序三钻 12.5的孔工序四铣 34两端面工序五铣 28两端面工序六钻、扩、铰200.035的孔工序七钻、扩、铰160.035的孔倒角0.545工序八铣 18斜端面工序九去毛刺，锐边工序十终检，入库（表4-1）4.3. 工艺方案的比较与分析工艺方案二工序一铸造工序二退火工序三粗铣22圆柱端面、2236底面工序四精铣2236底面工序五精铣28圆柱端面、26圆柱端面工序六精铣28圆柱两端面工序七钻孔11工序八钻、扩、铰18、16两孔至图样尺寸并锪倒角145工序九钻孔3工序十去锐边、毛刺工序十一终检、入库（表4-2）上述两个方案的特点在于：方案一是先加工28、26两圆柱端面，然后以此为基面加工2236底面，再以该底面为定位基准加工孔；方案二则与此相反， 先是加工2236底面，然后以此为基准加工各端面和孔。两者相比较可以看出，方案二的精基准符合“基准重合”原则，而方案一前后精基准选择不符合。用方案一加工的两18+0.027、16+0.11孔达不到图样的要求，因此方案二好，但是仔细考虑后还是有问题。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，最后的加工路线确定如下：序号工序内容定位基准1铸造2退火改善材料性能3粗铣底平面以上圆柱端面定位4粗铣圆柱上端面以底面定位5粗铣26、28圆柱两端面6精铣底平面以上圆柱端面定位7钻11孔划线8精铣28圆柱端面以底面定位9钻扩铰18+0.027、16+0.11孔以底面定位1018+0.027、16+0.11两孔两端倒角145各圆柱端面11钻孔318+0.027、16+0.11两孔12去毛刺、锐边13终检，入库（表4-3）4.4. 选择加工方法：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12.5，无其他要求，粗铣即可。底面2236采用粗铣精铣。26圆柱端面粗糙度要求12.5，无其他要求，采用粗铣即可。28圆柱2端面粗糙度要求3.2，圆跳动0.1，采用粗铣精铣。孔的加工：11、3孔粗糙度12.5，直接钻孔即可。18+0.027、16+0.11孔粗糙度要求1.6，精度等级较高，有平行度要求，采用钻扩铰孔即可满足要求。4.4.1. 选择加工设备及工艺装备1.平面加工：采用铣削，工序3、4、5、6、8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X52 2.孔加工：工序7、9、11，选择立式钻床Z525，工序9采用摇臂钻床Z3025。3.夹具选择：该零件的加工内容是孔和端面，其中孔18+0.027、16+0.11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。4.刀具选择：铣削加工：选择错齿三面刃铣刀。钻削加工：钻孔11采用锥柄麻花钻（GB1438-85）直径d=11mm，3采用d=3mm锥柄麻花钻。钻孔18+0.027采用d=16mm锥柄麻花钻，钻孔16+0.11采用d=14mm锥柄麻花钻。（由文献1表3.1-6）。扩孔18+0.027、16+0.11分别采用d=17.8mm，d=15.8mm锥柄扩孔钻（GB1141-84）（由文献1表3.1-8）铰孔18+0.027、16+0.11分别选择d=18mm，d=16mm锥柄机用铰刀（GB1133-84）（由文献1表3.1-17）。4.4.1. 确定切削用量及基本工时： 1.工序3（粗铣底平面）切削用量及时间定额：工序实际切削用量=0.105mm/z，=950mm/min，n=750 r/min=12.5r/sv=2.18m/s时间定额： min2. 工序4粗铣上端面：工序实际切削用量=0.105mm/z，=900mm/min，n=750 r/min=12.5r/sv=2.18m/s时间定额：0.022 min3. 工序5（粗铣28、26两圆柱两端面）切削用量及时间定额： 工序时间定额: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.0.04 min 0.037 min=0.077 min。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=0.15min。 4.工序6 （精铣底平面）切削用量及时间定额: 实际切削速度：V=47.1m/min。实际=375mm/min，0.067mm/z工序时间定额：0.116 min5.工序7（钻孔11）切削用量及时间定额： 切削工时：=17.8 s =0.3min6.工序8 (精铣28圆柱两端面) 切削用量及时间定额:工序时间定额：0.097min7. 工序9（钻、扩、铰孔18+0.027、16+0.11）切削用量及时间定额： A.钻孔16+0.11至14，由文献11表9-32，f=0.260.32mm/r，取f=0.26 mm/r由文献11表9-36，取v=0.35 m/s 代入公式=8 r/s=480 r/min由文献1表4.2-12，机床为Z3025，选择转速=500r/min 则实际切削速度：v=0.37 mm/r扩孔至15.8钻孔 f=0.5 mm/r （由文献11表9-42）v=0.48 m/s （由文献11表9-44）=9.7 r/s=582 r/min由文献1表4.2-12，机床为Z3025，选择转速：=630r/min =10.5 r/s实际切削速度：v=0.52 m/s铰孔16+0.11：由文献11表9-50，f=1.0mm/r，v=0.155m/s带入：=3.09r/s=185.4r/min。由文献1表4.2-12，机床为Z3025，选择转速=200r/min。实际速度：v=0.167m/s。时间定额： =18.819 sB.钻18+0.027至16由文献11表9-32，取f=0.26 mm/r由文献11表9-36，取v=0.30 m/s 代入公式：=5.95r/s=357 r/min取机床实际转速：=400m/min，则实际切削速度：v=0.32 m/s扩孔至17.8f=0.5 mm/r （由文献11表9-42）v=0.48 m/s （由文献11表9-44）代入公式：n=8.6 r/s=516r /min取机床实际转速：n=630 r/min=10.5r/s实际切削速度：v=0.599m/s铰孔18+0.027由文献11表9-50，f=1.8mm/r，v=0.13m/s 代入得 =2.3 r/s=138 r/min。取机床实际转速：n=125 r/min=2.08r/s实际速度：v=0.11m/s工序总时间定额：55 s1min8.工序11（钻孔3）切削用量及时间定额：切削工时： =17.1 s总结论文首先简要分析了摇臂座的主要功能、作用。作出了摇臂座的平面和三维的零件图。然后简单分析了零件的工艺，其中包括对零件结构的分析。还分析了零件的加工基准，其中又对零件的设计基准和工艺基准做了初步的分析。在前面两个部分的基础上，论文对零件的毛坯件的选用做了详细的分析。首先从毛坯材料的选择开始，我们根据零件的实际用途和工作性质选择合适的材料；其次对毛坯件的各个部分的尺寸进行计算确定，选择加工基准面和做定位基准的分析；最后进行毛坯图的绘制。论文的最后对零件的加工方