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目錄 前言 一、零件的分析 1.1零件的作用 1.2零件的工藝分析 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 2.1基準(zhǔn)的選擇 2.3制訂工藝路線 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.5確定切削用量及基本工時 三、專用夾具的設(shè)計 3.1問題的指出； 3.2夾具設(shè)計； （1）定位基準(zhǔn)的選擇； （2）切削力及夾緊力的計算； （3）夾具設(shè)計及操作的簡要說明。 四、總結(jié) 五、主要參考文獻(xiàn) 前言 本次設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。音癡，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 通過對氣門搖臂軸支座的機(jī)械制造工藝的設(shè)計，使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查看技術(shù)文獻(xiàn)等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練，通過對夾具的設(shè)計，我學(xué)會了擬定夾具方案，設(shè)計夾具體結(jié)構(gòu)的方法，初步具備了設(shè)計一個一般零件的工藝規(guī)程和夾具體設(shè)計的能力。通過對零件圖和夾具圖的繪制，使我對A UTO CAD制圖軟件的使用技術(shù)得到進(jìn)一步的提高。 但由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 一、零件的分析 1.1零件的作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是1105柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機(jī)上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂.直徑為16mm的孔內(nèi)裝一個減壓軸,用于降低氣缸內(nèi)壓力,便于啟動柴油機(jī).兩孔間距56mm,可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門,實現(xiàn)減壓.兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高,工作時會和軸相配合工作,起到支撐的作用,直徑為11mm的孔用M10的螺桿與氣缸蓋相連,直徑為3mm的孔用來排油。 1.2零件的工藝分析 氣門搖臂軸支座的加工面主要集中在平面加工和孔的加工上。根據(jù)零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： （1）Ф22mm外圓的上端面以及與此孔相通的Ф22mm通孔，表面粗糙度均為12.5; （2）36mm下底面，根據(jù)零件的總體加工特性，36mm為整個機(jī)械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為6.3，因此在制定加工方案的時候要先將此面粗加工出來； （3）Ф28mm外圓前后端面，粗糙度3.2，并倒1×45°的角，粗糙度為12.5；Ф18mm的通孔的表面粗糙度為1.6，加工精度較高。該孔的軸線與36mm下底面平行度為0.05，且該孔的軸線圓跳動為0.1； （4）Ф26mm的前后端面，粗糙度為12.5，并倒1×45°的角，粗糙度為12.5。以及Ф16mm的通孔，其加工精度要求很高，表面粗糙度為1.6，孔的軸心線與36mm下底面的平行度為0.05； 由以上分析可知，36mm下底面與Ф22mm上端面表面粗糙度不高，則不需要精加工來達(dá)到要求，并且這兩面為整個加工過程中的定位基準(zhǔn)面，為保證36mm下底面6.3的表面粗糙度，則需要半精加工。以這兩面為基準(zhǔn)采用專用夾具來對其他表面進(jìn)行加工，并且保證其他表面的位置精度要求。 圖1 零件圖 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，熔點低、流動性好，因此鑄造性能優(yōu)良，切削加工性能優(yōu)越，故零件毛坯課選擇鑄造的方法。 2.2基準(zhǔn)的選擇 （1）粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的加工表面作為粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇原則；精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 根據(jù)以上選擇原則，對零件圖分析，孔Ф18mm、孔Ф16mm以及孔Ф11mm均為零件設(shè)計基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，并且孔Ф18mm和孔Ф16mm設(shè)計精度較高，應(yīng)將這兩孔放在后面進(jìn)行。為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進(jìn)行加工的Ф11mm孔和加工后的36mm下底面為精基準(zhǔn)。選擇Ф28mm外圓端面及未加工的36mm下端面作為粗基準(zhǔn)。 2.3制訂工藝路線 加工工藝路線方案： 工序00：鑄造。 工序10：去應(yīng)力退火。 工序20：粗銑36mm下底面，留余量1mm。以Ф22mm上端面定位。 工序30：粗銑Φ22mm上端面，以粗銑后的36mm下底面定位。 工序40：鉆Φ11mm通孔，以36mm下底面、22mm×5mm右端面定位。 工序50：粗銑Φ28mm前端面，留余量1mm，粗銑Φ26mm前端面，以Φ28mm后端面定位。 工序60：粗銑Φ28mm后端面，留余量1mm，粗銑Φ26mm后端面，以Φ28mm前端面定位。 工序70：鉆Φ17mm的通孔，擴(kuò)孔至Φ17.85mm，粗鉸至Φ17.94mm，精鉸至Φ18H7，兩邊倒角1×45°，以36mm下底面、Φ11mm通孔定位。 工序80：半精銑Φ28mm前端面，以Φ28mm后端面、Φ18mm通孔定位。 工序90:半精銑Φ28mm后端面,保證尺寸37﹢﹣0.1mm，以Φ28mm前端面及Φ18mm孔定位。 工序100：半精銑36mm下底面，保證尺寸24﹢﹣0.03mm,以Φ22mm上端面及Φ18mm孔定位。 工序110：鉆Φ15mm的通孔，粗車至Φ15.85mm，半精車至Φ15.95mm，精車至Φ16H7，兩邊倒角1×45° 工序120：鉆Φ3mm的孔，以Φ22mm上端面及Φ11mm孔定位。 工序十四：后處理去毛刺，清洗。 工序十五：終檢。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “氣門搖臂軸支座”零件材料為HT200，根據(jù)加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）根據(jù)加工長度等條件，查《工藝手冊》可知Φ22mm上端面，36mm下底面，Φ28mm前后端面，Φ26mm前后端面余量為2.5mm。而36mm下底面及Φ28mm前后端面要進(jìn)行半精銑，查表得粗銑后留余量為1mm。 （2）Φ11mm及Φ3mm孔的加工表面粗糙度要求較低，故直接可以通過鉆來完成。余量分別為11mm及3mm。 （3）加工Φ18mm通孔，表面粗糙度為1.6。故孔的精度等級為IT7，參照《工藝手冊》表確定工序尺寸及余量為: 鉆孔：Φ17mm 2Z=17mm 擴(kuò)孔：Φ17.85mm 2Z=0.85mm 粗鉸：Φ17.94mm 2Z=0.09mm 精鉸：Φ18H7 2Z=0.06mm （4）加工Φ16mm通孔，表面粗糙度為1.6。取孔的精度等級為IT7，在車床上進(jìn)行加工，參照《工藝手冊》表確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ15mm 2Z=15mm 粗車：Φ15.85mm 2Z=0.85mm 半精車：Φ15.95mm 2Z=0.10mm 精車：Φ16H7 2Z=0.05mm 圖2 毛坯圖 2.5確定切削用量及基本工時 工序十二：車Φ16mm孔，采用計算法確定切削用量。 （1）加工條件： 工件材料：HT200，鑄造。 加工要求：在車床上鉆Φ15mm的通孔。 機(jī)床：C620-1臥式車床。 刀具：中心鉆，材料為硬質(zhì)合金。 （2）計算切削用量 工步一： 確定最大加工余量 可知2Z=15mm。 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊》表查得f=0.08~0.16mm/r.取f=0.10mm/r。 計算切削速度：根據(jù)《切削手冊》，計算得切削速度Vc=50~70m/min,取Vc=60m/min,根據(jù)數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速n=60×1000/(3.14×15)=1273r/min,查《工藝手冊》取n=1000r/min，在計算實際切削速度Vc=47m/min。 基本時間的確定 根據(jù)公式查表求得T=23/(1360×0.1)=0.17min，其余切削用量及基本工時略。 三、專用夾具的設(shè)計 3.1問題指出 本夾具主要用于在車床上加工Φ16mm孔。Φ16mm孔對36mm下底面及Φ18mm孔都有一定的技術(shù)要求，其表面粗糙度為1.6?？梢酝ㄟ^鉆，粗車，半精車，精車來達(dá)到要求。對應(yīng)零件圖上的尺寸公差要求等，可采用一面一銷達(dá)到定位，通過適當(dāng)?shù)膴A緊裝置和輔助支承來達(dá)到要求。 3.2夾具設(shè)計 （1）定位基準(zhǔn)的選擇。對本夾具，設(shè)計過程如下：在36mm下底面進(jìn)行平面定位，在Φ18mm孔內(nèi)加一菱形銷定位以限制X的移動和Z的轉(zhuǎn)動自由度，在Φ28mm前端面加一支承釘，起到輔助支承的作用。夾緊裝置可用一螺栓通過Φ11mm孔在Φ22mm上端面用螺旋鈕進(jìn)行夾緊。 圖3 車Φ28mm孔的定位夾緊位置 （2）切削力及夾緊力的計算。刀具：硬質(zhì)合金刀，則切削力代入數(shù)據(jù)求得Fy=552(N)。再求得夾緊力大小W遠(yuǎn)大于Fy。故本夾具可安全工作。 （3）夾具設(shè)計及操作的簡要說明。在設(shè)計夾具時，工件的夾緊是很重要的。本夾具采用螺栓連接，再用螺旋鈕來進(jìn)行夾緊的裝置非常方便。該夾具通過在夾具體上聯(lián)接一個菱形銷及一平面來定位工件。再加一個支承釘來防止切削力過大造成工件斷裂。 圖4 工件的夾緊裝置 圖5 工件的定位裝置 四、總結(jié) 為期三周的機(jī)械課程設(shè)計結(jié)束了，這次課程對于我來說幫助很大，時間過得也很充實。作為一名機(jī)械設(shè)計制造及自動化大四的學(xué)生，我覺得能做這樣的課程設(shè)計是十分有意義。在已度過的三年大學(xué)生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去面對現(xiàn)實中的各種機(jī)械設(shè)計？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。 在做本次課程設(shè)計的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱了很多次設(shè)計書和指導(dǎo)書。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱機(jī)械設(shè)計書是十分必要的，同時也是必不可少的。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學(xué)邊用，時刻鞏固所學(xué)知識，這也是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。 在此，我也非常感謝指導(dǎo)老師對我的細(xì)心教導(dǎo)，正是她不厭其煩的對我們進(jìn)行講解，才能讓我們更好的發(fā)現(xiàn)自己的不足，進(jìn)而予以改正。整個設(shè)計我基本上還滿意，由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。由此我可以更好地了解到自己的不足，以便課后加以彌補。 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 陳明主編．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006． [2] 孫麗媛主編．機(jī)械制造工藝及專業(yè)夾具設(shè)計指導(dǎo)[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2010． [3] 毛昕主編．畫法幾何及機(jī)械制圖[M]．北京：高等教育出版社，2004． [4] 朱家誠主編．機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M]．合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2005． [5] 紀(jì)名剛主編．機(jī)械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社，2006． [6] 李旦主編．機(jī)床專用夾具圖冊[M]．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005． [7] 許德珠主編．機(jī)械工程材料[M]．北京：高等教育出版社，2001． [8] 艾興主編．切削用量簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994．