机械制造基础课程设计.docx
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机械制造基础课程设计
机械制造基础课程设计
题目：
设计 气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程
学校：
九江职业技术学院
班级：
机电1002班
设计：
詹志峰
辅导：
李殿亚
设计时间：
2012年06月04日
目 录
前 言·····························································2
课程设计任务书·····················································4
一．加工工艺设计···················································11
1.1蜗杆轴零件图···················································5
1.2蜗杆轴的特点···················································6
1.3蜗杆轴的应用及技术要求·········································6
二．夹具设计··················································17
三．后记·······················································18
四.参考文献·······················································19
附表
艺过程卡、加工工艺卡、工序卡
前 言
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节机械制造工艺学课程设计是在我们学完这学期基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。
这是我们毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次性理论联系实际的训练。
在学完机械制造基础的基础上进行这样的设计和练习，我们觉得是很有必要的，它对我们的理论知识有了一定的提高，让我们知道了学习知识的重要性和怎么根据具体的情况设计出实用的零件。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练。
从中锻炼自己分析问题、解决问题、提高自己、对此专业课有更深刻的认识和了解，为今后参加社会现代化建设奠定一个良好的基础。
机械制造基础课程设计任务书
设计题目设计“气门摇杆轴支座”零件的机械加工
一、题目
1、设计＿气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程。
2、生产类型：
单件、成批（小批、中批、大批）、大量生产。
3、课程设计的具体要求如下。
（1）毛坯图：
1张。
（2）机械加工工艺过程卡片：
1份。
（3）机械加工工序卡片：
3份。
（4）课程设计说明书一份。
二、具体内容。
1、确定生产类型，对零件进行工艺分析；
2、确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图；
3、确定零件各表面的加工方法及其定位基准；
4、拟定零件的机械加工工艺过程，选定各工序的加工内容、加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具和辅具）；
5、确定工序尺寸及公差，各工序切削用量，计算某一代表工序的工时定额，画出工序简图；
6、填写工艺文件，包括工艺过程卡片、工序卡片；
7、撰写设计说明书。
三、上交内容装订顺序（全部用A4纸打印）。
1、封面；
2、目录；
3、任务书；
4、说明书；
5、参考文献目录；
6、附件（零件图、毛坯图、机械加工工艺过程卡片及工序卡片）；
7、结束语。
二、零件的工艺分析及生产类型的确定
1.1零件用途
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（+0.10—+0.16）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个?
13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。
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3.0升的TDI发动机运转极端平稳。
1.2零件的工艺分析
其材料为HT200。
该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-?
13mm孔和?
20（+0.1——+0.06）mm以及3mm轴向槽的加工。
?
20（+0.1——+0.06）mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的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——?
13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.05mm。
因此，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（+0.1——+0.06）mm孔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。
1.3气门摇杆轴支座的主要技术要求：
表2-1气门摇杆轴支座主要技术要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差及精度等级
表面粗糙度Ra/μm
形位公差/mm
左端面
Φ32
IT7
1.6
/
0.06
A
右端面
Φ32
IT7
1.6
/
0.06
A
上端面
40（
）
IT6
6.3
Φ13孔
2×Φ13
IT10
12.5
Φ20孔
Φ20（
）
IT12
12.5
下底端面
50
IT6
6.3
//
0.05
A
Φ3通
Φ3
IT12
12.5
R10外表面
R10
IT13
12.5
R8外表面
R8
IT13
12.5
渐深槽孔面
R3
IT13
12.5
注：
1、未注明铸造圆角为R
-R3
2、材料：
HT200
1.4确定生产类型：
已知此气门摇杆轴支座零件的生产纲领为N=6000件/年，重量为3kg，由查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2，可确定该零件生产类型为大批生产，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《典型零件机械加工生产实例》表2.3—12；该种铸造公差等级为CT10~11，MA-H级。
所以初步确定工艺安排为：
划分加工阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用夹具。
2、确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1确定毛坯种类：
零件材料为HT200。
考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南》第120页表5-3选用铸件尺寸公差等级为CT-10。
2.2确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南》，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：
项目/mm
机械加工余量/mm
尺寸公差/mm
备注
Φ32上端面
84±1
表2-3
2.84
表2-4
支座下底端面
表2-3
2.84
84±1
表2-4
Φ32左右端面
46±1
表2-3
1.78
表2-4
Φ20孔内表面
0
表2-3
0
表2-4
2.3绘制毛坯简图：
3、拟定零件工艺路线
3.1定位基准的选择：
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；
3.2表面加工方法的确定：
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
Φ32上端面
IT6
6.3
粗铣—半精—精铣
支座下底端面
IT6
6.3
粗铣—半精—精铣
Φ32左右端面
IT7
1.6
粗车—半精—精车
Φ13内表面
IT12
12.5
钻
Φ20内表面
IT6
6.3
引—钻—扩—铰—研磨
3mm轴向槽
IT6
6.3
粗—精铣
体其他各表面
IT13
12.5
粗铣
3.3加工阶段的划分：
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。
3.4工序的集中和分散：
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。
3.5工序顺序的安排：
3.5.1、机械加工工序
（1）先基准后其他
（2）先粗后精
（3）先主后次
（4）先面后孔
3.5.2、热处理工序
3.5.3、辅助工序
3.6确定工艺路线：
表3-2 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
XK6040立式铣床
端面铣刀
游标卡尺
2
粗铣支座下端面
XK6040立式铣床
端面铣刀
游标卡尺
3
精铣支座上下端面
XK6040立式铣床
端面铣刀
游标卡尺量块
4
粗铣支座Φ32左右表面
CK6040卧式车床
硬质合金车刀
游标卡尺
5
精铣支座Φ32左右表面
CK6040卧式车床
硬质合金车刀
游标卡尺
8
加工Φ20的孔
XK8140A立式加工中心
Φ16麻花钻扩刀，铰刀
塞规卡尺、内径百分表
9
加工Φ13的孔
Z550立式钻床
Φ13麻花钻，铰刀
塞规卡尺、内径百分表
10
锪有平行度要求表面
X62W立式锪床
锪刀
游标卡尺
11
倒角
平锉
深度游标卡尺
12
精铣3mm轴向槽
X62组合夹具或专用工装
锯片铣刀
卡规，深度游标卡尺
13
研磨
X62组合夹具或专用工装
磨轮
外径千分尺
14
清洗
清洗机
15
检验
百分表,三用游标卡尺检验样板,三棱平尺塞规
4、加工余量、工序尺寸和公差的确定
4.1确定加工余量
确定工序尺寸及其公差
2—?
13mm孔各工序尺寸及其公差
（根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2—29表2—30）
工序
名称
工序基本余量
公差等级
尺寸工差
工序尺寸
表面
粗糙度
引孔
12.0
IT12
0.18
12.5
钻
12.0
IT12
0.18
12.5
由上可得该工序各工步的工序尺寸及工差分别为钻：
mm，铰：
mm
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