人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 295柴油机气门摇臂的加工工艺规程及工艺装备设计—R9圆弧面铣床专用夹具设计【中心距48.4和31.6】【含CAD图纸】【GJ系列】
295柴油机气门摇臂的加工工艺规程及工艺装备设计—R9圆弧面铣床专用夹具设计【中心距48.4和31.6】【含CAD图纸】【GJ系列】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：92846668
类型：共享资源
大小：426.96KB
格式：ZIP
上传时间：2020-08-22
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
50
积分
- 关 键 词：
-
中心距48.4和31.6
含CAD图纸
GJ系列
295
柴油机
气门
摇臂
加工
工艺
规程
装备
设计
R9
圆弧
铣床
专用
夹具
中心
48.4
31.6
CAD
图纸
GJ
系列
- 资源描述：
-
喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有，所见即所得，CAD图纸均为高清图可自行编辑，文档WORD都可以自己编辑的哦，有疑问咨询QQ:1064457796,,,课题后的【XX系列】为整理分类用，与内容无关，请忽视
- 内容简介：
-
机械制造工艺学课程设计295#柴油机气门摇臂的加工工艺规程及工艺装备设计及R9圆弧面铣床专用夹具设计说明书 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导老师: 目 录摘要 03一、零件分析 041、概述 042、生产纲领 04二、毛坯的获得 041、毛坯分析 042、毛坯加工余量与铸件尺寸公差的确定 043、毛坯图的技术要求 054、毛坯的热处理 05三、零件的结构特点及主要技术条件 051、结构特点 052、主要技术条件 05四、加工方法的选择 06五、机械加工工艺路线设计 061、粗基准选择 062、精基准选择 073、工艺路线拟定 074、工艺路线比较分析 09六、机床及工艺装备的选择 091、机床的选择 092、刀具的选择 103、量具的选择 10七、工序设计 111、确定加工余量 112、切削用量的确定 11八、专用夹具的设计 121、夹紧装置设计 132、夹紧力计算 143、定位误差计算 144、夹具的主要技术要求 15参考方献 16摘 要本说明书包括：1）制定机械加工工艺规程及工艺装备；2）R9圆弧面铣床专用夹具设计两个部分。工艺规程及工艺装备设计部分主要包括：1）毛坯分析；2）零件结构及主要技术条件；3）加工方法的选择；4）工艺路线的拟定；5）机床及工艺装备的选择；6）工序设计。夹具设计部分：本夹具为R9圆弧面铣床专用夹具，该夹具以22H8孔、端面B、C及端面D定位，此定位方式可满足定位要求，保证定位精度，限制主要自由度。所设计之夹具可使多个工件同时加工，采用螺旋夹紧，易于装夹。同时保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度、保证安全生产等功能。一、零件分析1、概述本产品为295#柴油机气门摇臂，其实际上类似于一个双臂杠杆，可以使摇杆传来的力改变方向。作用到柴油机气门杆端处以推开气门完成吸气与排气的工作。2、生产纲领N = Qn（1+%）（1+%）= 30004（1+20%）（1+1%）= 14544式中：N-零件的年生产纲领（件/年）Q-产品的年产量（台/年）n-每台产品中，该零件的数量（件/台）%-备品率%-废品率由机械制造工艺学表1-5可知，本产品为中型机械，大量生产。二、毛坯的获得1、毛坯分析本零件材料可用QT60-2或45钢，45钢材质较好、淬火性能亦优于QT60-2、模锻业度高，但QT60-2铸造成本低、性能亦基本能达到要求，因此选用QT60-2。本零件毛坯外形较为简单，无薄壁，生产纲领较大，宜采用金属模机械砂型铸造，铸造形状近量接近零件外形。产品上的孔直径均比较小，如果采用铸造方法获得，则其工艺要求较为复杂，难度较大，耗费工时，不符合经济效益要求，因此采用整体铸造成型后再经过机械加工获得孔比较合理。2、毛坯加工余量与铸件尺寸公差的确定由金属机械加工工艺人员手册表12-2、12-3可知，根据本产品为金属模机器造型铸造之特点，零件最大外廓尺寸为94mm(250mm)，同时考虑各加工表面相对于浇铸口位置的不同，可以确定铸件各加工表面机械加工余量为4.5mm，具体尺寸如毛坯图所示。同样，由表12-4、12-5可得各个铸件尺寸公差，其具体大小如毛坯图所示。3、毛坯图的技术要求毛坯上应无缩孔、疏松等铸造缺陷，分型面取为毛坯对称面。4、毛坯的热处理为改善切削性能以及消除内应力，毛坯铸造完成后（切削加工前）应安排退火，使金相组织重新细化，改善加工性能。三、零件的结构特点及主要技术条件1、结构特点：本零件由一个圆柱体、两个摇臂及中间的加强肋板所组成，主要加工表面为圆柱的两端面（B、C），摇臂上的两个平面（D）和一个圆弧面（R9）以及两个孔，其中孔22的精度要求较高，加工时应注意保证其精度，以便将其作为后面工序定位的精基准使用，以保证整个零件的尺寸精度要求。2、主要技术条件：1）零件的整体硬度要求为HB220-269，其铸件材料选择QT60-2，铸造后即可满足此硬度要求。2）A面（即22孔内表面）及R9圆弧面的硬度要求为HRC45-50，比零件的整体硬度要求高。因此，在孔22内表面及R9圆弧面粗加工完成后对其采取淬火的热处理工艺，以提高其表面硬度。3）零件要求保证圆柱两端面（B、C）与孔22H8的中心线垂直度为0.1，故端面和孔宜在在同一道工序中完成以满足要求。4）螺纹孔M81的中心线与孔22H8中心线垂直度要求为0.2，应该选择以孔22H8作为精基准来定位加工M8螺纹孔。5）类似的，圆弧面R9的中心线与孔22H8平行度要求为0.05，精度较高，可采用孔22H8作为其精基准定位。由上可知，孔22H8是重要的加工表面，另外几个加工表面均用它来作其定位基准。因此，应注意在加工时保证孔22H8的精度，以满足整体的尺寸要求，减少定位误差。四、加工方法的选择1、端面（B、C）此圆柱两端面尺寸精度要求不高，加工后表面粗糙度为Ra 12.5，据机械制造工艺学表4-9，可选用粗车。2、22H8内孔表面粗糙度要求为Ra 3.2，尺寸精度要求较高，直径不大，但A面要求硬度达到HRC45-50。据机械制造工艺学表4-8，可选用钻孔扩孔（淬火）磨。3、上端面（D）10 、 16两柱体上端面尺寸精度要求不高，加工后表面粗糙度为Ra 12.5，据机械制造工艺学表4-9，可选用铣。4、圆弧面R9该圆弧面尺寸精度要求不高，但其表面硬度要求达HRC4550，且有平行度要求，加工后表面粗糙度为Ra 1.6，据机械制造工艺学表4-7，可选用粗铣半精铣（淬火）磨。5、M8螺纹孔此处未作尺寸精度及表面粗糙度要求，但需保证垂直度，据机械制造工艺学表4-8，可选用钻孔攻螺纹。6、3斜油孔该小孔精度要求不高，也没有位置度要注，一次性钻孔即可完成。五、机械加工工艺路线设计1、粗基准的选择粗基准的选择将影响到加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配，正确选择粗基准对保证产品质量有重要影响。一般按下面的顺序优先选择：重要表面；不加工表面；余量最小的表面；面积较大，平整、光滑的表面；粗基准不重复使用。粗基准的选择我们准备二个方案：方案一：以30外圆面作为粗基准，车端面B，钻孔、扩孔22。方案二：以端面C及30外圆面作为粗基准定位，铣端面B；再翻面铣端面B；然后以两成型端面作基准钻孔、扩孔22。方案一所选外圆面积较大，易装夹，且同一工序中可加工多个表面，工序较为集中；方案二工序较为分散。因此，我们选用30外圆面作为粗基准。2、精基准的选择精基准选择时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。一般应遵循：基准重合原则；统一基准原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。其中便于装夹原则始终不能违反。由毛坯分析可知，孔22H8是重要的加工表面，是另外几个加工表面的设计基准，其余加工表面均与其有形位公差的要求。因此，遵循“基准重合”和“统一基准”之原则，可选用22H8孔来作精基准。3、工艺路线的拟定按照先加工基准面及先粗后精、及面后孔，基面先行、先主后次的加工原则，我们拟定以下两条工艺路线：方案一：10）铸造、清砂、去毛刺。20）去应力退火，消除铸件内应力，改善切削性能。30）以30外圆面定位，车端面B，保证Ra 6.3。分两次钻孔10 、20，再扩孔至21.8，倒角0.5450。40）以30外圆面及已加工端面B定位，车端面C，保证两加工端面的尺寸为20mm、Ra 6.3，并保证两端面相对于22内孔的垂直度为0.1，倒角0.5450。50）22孔内表面（A面）进行局部淬火热处理，提高其表面硬度。60）检查22孔内表面（A面）硬度是否符合要求：HRC45-50。70）以30外圆面和端面B定位，磨22孔内表面，保证IT8级、Ra 3.2。80）以22H8、端面B、C及16柱体下端面（非加工面）定位，铣16、10两柱体上端面D，保证尺寸为14mm、Ra 12.5。90）以孔22H8、端面B及10柱体上端面D定位，粗铣半精铣R9圆弧面，保证柱体高度尺寸为20.1mm（留0.1mm加工余量上磨床加工），并确保R9圆弧面的轴心线相对于22H8轴心线的平行度为0.05。100）对R9圆弧面进行局部淬火热处理，提高其表面硬度。110）检查R9圆弧面硬度是否符合要求：HRC45-50。120）以孔22H8、端面B及10柱体上端面D定位，磨R9圆弧面，保证柱体尺寸20mm、Ra 1.6，并确保R9圆弧面轴心线相对于22H8轴心线之平行度为0.05。130）以22H8孔，端面B及16柱体下端面定位，钻孔7，再锪孔1450，保证孔中心线相对于22H8内孔的垂直度为0.2。140）以22H8孔,端面B及16柱体下端面定位，加工内螺纹M81。150）以端面B定位，画线，钻斜油孔3。160）去毛刺。170）检验。方案二：10）铸造、清砂、去毛刺。20）去应力退火，消除铸件内应力，改善切削性能。30）以端面C和30外圆面定位，铣端面B，保证Ra 6.3，再以加工成型的端面B和30外圆面定位，铣端面C，保证两端面的尺寸为20mm，保证Ra 6.3。40）以端面C、30外圆面及16圆柱面定位。分两次钻孔10 、 20，再扩孔至21.8，倒角0.5450。50）以端面B、30外圆面及16圆柱面定位C面内孔倒角0.5450。60）22孔内表面（A面）进行局部淬火热处理，提高其表面硬度。70）检查22孔内表面（A面）硬度是否符合要求：HRC45-50。80）以30外圆面和端面B定位，磨22孔内表面，保证IT8级、Ra 3.2。90）以22H8、端面B、C及16柱体下端面（非加工面）定位，铣16、10两柱体上端面D，保证尺寸为14mm、Ra 12.5。100）以孔22H8、端面B及10柱体上端面D定位，粗铣半精铣R9圆弧面，保证柱体高度尺寸为20.1mm（留0.1mm加工余量上磨床加工），并确保R9圆弧面的轴心线相对于22H8轴心线的平行度为0.05。110）对R9圆弧面进行局部淬火热处理，提高其表面硬度。120）检查R9圆弧面硬度是否符合要求：HRC45-50。130）以孔22H8、端面B及10柱体上端面D定位，磨R9圆弧面，保证柱体尺寸20mm、Ra 1.6，并确保R9圆弧面轴心线相对于22H8轴心线之平行度为0.05。140）以22H8孔，端面B及16柱体下端面定位，钻孔7，再锪孔1450，保证孔中心线相对于22H8内孔的垂直度为0.2。150）以22H8孔,端面B及16柱体下端面定位，加工内螺纹M81。160）以端面B定位，画线，钻斜油孔3。170）去毛刺。180）检验。4、工艺路线的比较分析：两方案均以22H8孔作为定位基准来加工其它加工面，保证其它加工面与它的形位关系,因此应把22孔作为重要的加工表面来加工。 两方案的区别主要有：1）粗基准不同：方案一以30外圆面作为粗基准，一次性车端面B及钻、扩22孔，保证了基准的统一，工序较集中。方案二以端面C和30外圆面辅助装夹作为粗基准，先分别铣端面B、端面C，尔后再加工22孔，增加了装夹次数，工序复杂。2）端面B、C的加工方式不同：方案一用车床加工，工作效率高。方案二用铣床加工，加工速度慢，装夹比较复杂。因此，选择方案一之工艺路线较为合理。六、机床及工艺装备的选择根据拟定的工艺路线方案一，现进行加工设备与工艺装备的选择，以下所引用表格若未特别注明均来自机械制造工艺简明手册：1、机床选择：车端面B、C及钻、扩22孔，精度及表面粗糙度要求都不高，工序也不复杂，根据定位方式和加工特点，选用车床：C6132（表4.2-7）；铣平面D，尺寸精度及表面粗糙精度要求均不高，粗铣即可达到要求，采用铣床X51（表4.2-38）；铣R9圆弧面，要保证其中心线相对于孔22中心线的平行度要求，需粗铣半精铣两道工序完成，选用铣床X51（表4.2-38）；M81螺纹孔，要保证其中心线相对于孔22中心线的垂直度要求，同时，本工序又要完成钻孔与攻螺纹，选用台式钻床Z512-1（表4.2-17）；3斜油孔，其精度要求不高，同样选用台式钻床Z512-1（表4.2-17）；22H8内表面粗磨，选用内圆磨床M215A（表4.2-32）。磨R9圆弧面，选用磨床M120A（表4.2-32）。2、刀具选择：在车床上加工的工序，由于端面的表面粗糙度要求不高，一般选用硬质合金车刀YG6，在本次加工中选用kr=450弯头通切车刀（表3.1-1）；本次加工有多次使用钻孔，分别选用直柄麻花钻GB1438-853、GB1438-857、GB1438-8510，锥柄麻花钻GB1438-8520，材料为高速钢（表3.1-6）；22扩孔选用锥柄扩孔钻，材料选用高速钢（表3.1-8）；铣上端面D，选用锥柄立铣刀GB1110-8518，工件材料为铸铁，故铣刀材料选择硬质合金钢YG68（表3.1-29）；R9圆弧面，选用成形铣刀，材料为硬质合金钢YG68；攻螺纹选用丝锥M81，材料为高速钢。3、量具选择：选择量具应根据被测量零件的精度要求、零件的形状、体积、重量、生产批量、表面状况及测量方法。量具的主要选择方法为： 按计量器具的不确定度选择； 按计量器具的测量方法极限误差选择。其中后者又分为：a、根据工件公差等级IT确定精度系数K，见表51-5b、按=KT计算测量方法的极限误差c、查表选择合适的量具本零件属大量生产，一般采用通用量具，根据以上原则，我们选择如下：加工端面尺寸测量，可选用量程为0125的游标卡尺，读数0.02（表5.2-6）；扩孔加工至21.8时，亦选用分度值为0.02，量程为0125的游标卡尺（按表5.2-6）；磨内孔22H8时，选用塞规（表5.2-10）。七、工序设计1、确定加工余量加工端面B、C时，其表面粗糙度要求不高，所以本工序的加工余量即为毛坯尺寸和零件尺寸之差，即为4.5mm；端面D对精度及表面粗糙度要求不高，故加工余量亦为毛坯尺寸与零件尺寸之差3mm；R9圆弧面，和以上工序相似，取余量为4.5mm；其余各孔因采用整体浇铸而成，故余量为各自所需加工的孔径。2、切削用量的确定1）车削端面B、C时，加工余量为4.5mm，表面粗糙度Ra为12.5，粗车即可满足要求，可用两次走刀完成，刀具材料为YG6，查工艺人员手册表14-10得：p1=3mmp2 =1.5mmf=0.3mm/rv=49m/min2）孔22H80+0.03，R=3.2，此工序由钻孔扩孔（热处理）磨完成，钻孔分两次完成，第一次钻10，第二次钻20，由工艺人员手册查表14-34，14-36得：钻孔 p1=10/2=5mmp2=(20-10)/2=5mmf=0.8mm/rv=23.7m/min扩孔 p=(21.8-20)/2=0.9mmf=0.7mm/rv=26.6m/min磨 p=(22-21.8)/2=0.1mmf=1.6mm/rv=5m/min3）R9圆弧面表面粗糙度要求较高，工序由粗铣半精铣（淬火）磨。由铸铁HB7180，机床功率X51200，查表14-33及14-36得：钻孔 p=7/2=3.5mmf=0.25mm/rv=26m/min攻螺纹M81，由表14-94得v=9.8m/min5）钻斜油孔3，材料硬度HB200，且孔的轴线与平面不垂直，据表14-34得：p=3/2=1.5mmf=0.045mm/r八、专用夹具的设计本工序为铣R9圆弧面，零件尺寸小，形状不太复杂，故可选用铣床夹具进行多件夹紧，同时加工。夹具具有保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度、保证安全生产等功能。设计夹具时除应保证工件达到工序的精度要求外，还应考虑：1） 铣削的加工余量大，又是断续削，故切削力大且力的大小与方向随时都在变化，加工中容易引起振动。因此，铣床夹具要有足够的刚度和强度，夹具的高度和重心应尽量低；2）结构应力求紧凑，轮廓尺寸尽可能小，重量轻；3）为保证R9面和22H8的平行度，应保证R9的中心线所在直线与22H8中心线的平行；4）夹紧装置应具有夹紧迅速、可靠，要有良好的夹紧力并有良好的自锁性能；5）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位，且作力点和施力方向要恰当；6）夹具上零件在安装时不能相互干涉，否则夹具设计失败；7）为了便于用塞尺对刀和观察方便，对刀装置应设在铣刀开始切入的一端；8）要有足够的排屑空间，使切屑和切削液能顺利排出，必要是设计排屑孔；9）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体的底面应设置两个定位键，且距离应尽量远一些。定位健与工作台T形槽可单面贴合，小型夹具可只用一个长的矩形键，定向精度高或重型夹具可在夹具体侧面设置一个找正基面。根据以上的要求，鉴于实际的加工情况，夹具结构设计如下：1、夹紧装置的设计：本零件的加工应以六点完全定位，由于加工精度要求较高，且有平行度的要求，所以选22H8内孔作为其定位精基准：以端面B、C限制三个自由度、以22H8内孔限制二个自由度、以端面D限制一个自由度。内孔与心轴定位采用间隙配合，端面D则使用支撑钉。夹紧装置选用螺旋锁紧方式：心轴一端设置螺纹，用圆形螺母夹紧，为防止心轴在加工过程中沿轴向移动，在无螺纹一端设置轴肩，多件工件与工件间设置挡板。为防止轴肩在频繁装夹中发生磨损，在轴肩两端各设置一垫板，垫板若发生磨损可随时更换。示意图如下： 为了铣R9面时铣刀能迅速一开始工作，还需加装对刀块。由于R9面是圆弧面，所以对刀块选用R9的短圆柱棒，对刀棒装在V形槽上，对刀塞尺厚度选用1mm。夹具的装配图如附件。2、夹紧力的计算：本夹具心轴右端设置螺纹，采用螺旋夹紧的方式锁紧工件。夹紧力的计算公式如下：WO：单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）；Q：
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号