某柴油机气门摇杆轴支座零件的工艺工装设计Word文件下载.docx

1、第3、4周拟定加工工艺路线（两套），分析对比确定最佳方案以确定的最佳工艺路线为依据，填写工艺文件第5、6周指定的工艺装备设计（方案确定、绘制总装图）；拆画总装配图中全部非标准零件图第7周完善、整理全部图稿；撰写设计说明书第8周拟订答辩提纲，提交全部设计资料，准备答辩指导教师批准，并签名： 2011年9月1日负责指导教师 指 导 教 师 接受设计（论文）任务开始执行日期 2011年9月1日 学生签名 题目：某柴油机“气门摇杆轴支座”零件的工艺工装设计摘要本文对气门摇杆支座零件的工艺工装件的结构特点对其工艺过程进行了设计。为提高生产效率，设计了铣削窄槽夹具，对其它零件的加工有一定的借鉴意文。关键词

2、：气门摇杆支座 工艺 夹具 设计 零件图、零件毛坯合图、夹具装配图、夹具体零件图序言-6一、分析零件图纸并确定其生产类型-7-8 零件图-9-10二、选择毛坯尺寸，设计毛坯图-11-13 零件毛坯图-13三、选择加工方法，制定工艺路线-14-15四、加工工序设计-16-17五、工艺过程卡和加工工序卡-18-30六、时间定额计算-31七、夹具设计-32-34 夹具装配图-35 夹具体零件图-36-38小结与体会-39参考文献-40参考图纸-41-46序 言机械制造技术毕业设计是在学完了机械制造技术和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性学习环节。这次设计使我们能综合运用机械制造

3、技术中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后从事的工作打下了良好的基础。由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。一、分析零件图纸并确定其生产类型1、零件的作用气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件（见图1-1）。是柴油机摇杆座的结合部，20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。图1-1 气门摇杆支座立体图2、零件的结构分析该零件是属于箱体零件，典型通过对该零件的重新绘制，知

4、道了得原图的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm孔和mm以及3mm轴向槽的加工。mm孔的尺寸精度以及下端面与20mm 孔的中心轴线的平行度为0.05mm与左右两端面孔的尺寸精度等，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，以及2-13mm孔的尺寸精度，和上下两端面的平行度0.055mm。图1-2 气门摇杆支座零件图3、零件的生产类型依设计题目知：Q=6000台/年，n=2件/台；结合生产实际，备品率和废品率都为4%。带入公式（2-1）得该零件的生产纲领N=60002（1+4%）（1+4%）=12979.2件/年零件是机床上的杠杆,

5、质量为0.5kg,查表2-1可知其为轻型零件，生产类型为大批生产。二、选择毛坯尺寸，设计毛坯图1、选择毛坯由零件图（见图1-2）得知，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。因此应该选用铸造件，保证零件工作可靠。由于零件年产量为12910件，属于大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用砂型铸造。这从提高生产率、保证加工精度考虑，也是应该的。2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差参见机械制造技术基础课程设计指南第五章第一节，灰铸铁的公差及机械加工余量按GB/T 6414-1999 确定。要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如

6、下各项因素。基本概念铸件基本尺寸R 机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。尺寸公差CT 允许尺寸的变动量。要求的机械加工余量RMA 在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。单侧作机械加工时,RMA与铸件其他尺寸之间的关系如（2-1）表示。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下，RMA要加倍，如（2-1）表示。对内腔作机械加工相对应的表达式如（2-3）表示。 R=F+RMA+CT/2 （2-1） R=F+2RMA+CT/2 （2-2） R=F-2RMA+CT/2 （2-3）F为最终机械加工后的尺寸

7、公差等级铸件公差有16级，常用的为CT4CT13，该零件采用砂型铸造手工造型，材料是灰口铸铁，根据表5-1查得，公差为CT11CT14。3、要求的机械加工余量根据表5-4和5-5查得，铸件的机械加工余量为24mm。4、确定毛坯尺寸由零件图可知，所有的表面粗糙度都3.2um,所以所有表面加工余量都无须增大。分析本零件，有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值，需要精加工和半精加工时可取其大值。综上所述，确定毛坯尺寸见下表2-1。零件尺寸单面加工余量铸件尺寸132实心15215418485022H7412412836H7288286R25R2745535、确定毛坯尺寸公差表2-1 底板座架的毛坯

8、（铸件）尺寸由于零件是铸件，所以尺寸公差一般非常大，根据表5-3查得，公差带在5.6至11mm。6、设计毛坯图根据以上数据，设计出该零件的毛坯图见图2-2图2-2 气门摇杆支座毛坯图三、选择加工方法，制定工艺路线1、定位基准的选择本零件总体是带孔的杆状，后加一个半圆带孔的底座。以孔（中心线）为其设计基准（也是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应以孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，选通孔及左端面为精基准。粗基准也可以用左端面。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

9、（V形块采用联动夹紧机构夹紧）。mmmm孔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。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。在加工mm前先要铣左右两端面。最后铣3mm的槽。由参考资料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第一， 在保证各加工面均有加工余量的

10、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、零件表面加工方法的选择本零件的加工面有外圆、内孔、端面、平面及小孔等，材料为HT200。以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关指南资料，其加工方法选择如下。1）面的加工方法2）孔的加工方法3）3、制定工艺路线根据更表面加工要求，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：上端面：精铣 下端面：粗铣 左端面：粗铣精铣 右端面：粗铣精铣213mm孔：钻孔 3mm轴向槽精铣 mm钻孔粗镗精镗因左右两端面均对mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减

11、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断面后钻孔，左右端面上mm孔放后面加工。加工工艺路线如下：序号工序内容简要内容铸造时效消除内应力涂漆防止生锈01精铣上端面先加工粗基准面02精铣下端面加工经基准03钻两通孔先面后孔04铣右端面05钻通孔18mm06镗孔20mm，孔口角1*45度后镗削余量07铣左端面08铣轴向槽次要工序后加工09检验10入库四、加工工序设计经查参考文献1、表312可得，铣削上端面的加工余量为4mm，又由零件对上顶端表面的表面精度RA=12.5mm可知，

12、粗铣的铣削余量为4mm。底面铣削余量为3mm，粗铣的铣削余量为2mm，精铣余量为1mm，精铣后公差登记为IT7IT8。取每齿进给量为fz=0.2/z（粗铣）取每齿进给量为f=0.5mm/r（精铣）粗铣走刀一次ap=2mm，精铣走刀一次ap=1mm初步取主轴转速为150r/mn（粗铣），取精铣主轴的转速为300r/min，又前面已选定直径D为80mm，故相应的切削速度分别为：校核粗加工。V粗=Dn/1000=3.14*80*150/1000=37.68V精=Dn/1000=3.14*80*300/1000=75.36又由机床切削功率P=16.9*10-5ap0.9f2aeznkpm取Z=10个齿

13、，pm=1.代入得：pm=167.9*2.00.9*（0.2）50*2.5*10*1pm=0.861（km）又因前查的机床的功率为1.5kw/h若效率为0.8P，则0.8P=6.0pm故选择主轴的转速为150m/min2、工序5中的粗镗18工序。18粗镗余量参考文献1表383取粗镗为1.8mm，粗镗切削余量为0.2mm，铰孔后尺寸为20H8，各工部余量和工序尺寸公差列于表23加工表面加工方法余量工序尺寸及公差18粗镗1.8_19.819.2精镗0.2H820H823孔轴线到底面位置尺寸为60mm因精镗与粗镗的定位的下底面与V型块，精镗后工序尺寸为20.020.08mm，与下底面的位置精度为0.

14、05mm，与左右端面的位置精度为。06mm，且定位夹紧时基准重合，故不需保证。0.06mm跳动公差由机床保证。 粗镗孔时因余量为1.9mm，故ap=1.9mm，查文献1表2.4-8 取V=0.m/s=24m/min去进给量为f=002mm/rN=1000V/d=1000*24/3.14*20=380r/min查文献的Fz=9.81*60nFzapXFzKFzPm=FzV*10-3CF2=180XFz=1Yfz=0.75NFz=0Rfz=9.81*60*180*2.75*0.20.75*0.4*1=1452NP=0.58kw取机床效率为0.850.78*0.85=0.89kw0.58kw故机床的

15、功率足够五、工艺过程卡和加工工序卡机械加工工艺过程卡片文件编号（厂名全称）产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称零（部）件名称第 1 页材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每坯件数1每台件数备注工序号名称车间工段设备工艺装备工序时间准终单件铸件时效处理热处理3粗铣粗铣下底面至61.5 Ra12.5机加工X51立式铣床量具：游标卡尺、粗糙块夹具：专用铣夹具刀具：高速钢三面刃铣刀16.2粗铣半精铣粗铣、半精铣上底面至58 Ra6.3同上23.25半精铣半精铣下底面至59高速钢错齿三面刃铣刀其余同上366粗铣后端面至32.7圆柱铣刀97粗铣、半精铣前端面至31.7 Ra3.2镶齿套式面铣刀95.78半精铣

16、后端面至31至CM6125卧式车床YG8硬质合金镗刀专用夹具游标卡尺 塞规14钻孔钻孔 Ra12.5Z525立式钻床莫式锥度麻花钻3411半精镗精镗半精镗 Ra3.2，倒角YG3高速钢镗刀 1912铣槽铣槽口 Ra12.5锯片铣刀游标卡尺1513终检机械加工工艺过程卡零件名称零件图号材料名称及牌号毛坯种类或材料规格总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具量具工时12时效处理3粗铣 Ra6.3游标卡尺4粗铣半精铣机械加工工序卡片共 10页车间机加工车间HT20052x50x58设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹具编号夹具名称冷却液专用铣床夹具工步工步内容主轴转速/（r/min）切削速度/（m/min）进给量/（mm/r）背吃刀量/（mm）走刀次数工时定额基本辅助粗铣下底面6520.423.361.0描图描校底图号装订号*编制（日期）审核会签a标记处数更改文件号签字日期共 10 页第2 页粗铣上底面7.2半精铣上底面8025.132.00.716件