氣門搖臂軸支座 加工工藝和鉆φ3斜孔夾具設計[含高清CAD圖 工序卡片 說明書],含高清CAD圖 工序卡片 說明書,氣門搖臂軸支座,加工工藝和鉆φ3斜孔夾具設計[含高清CAD圖,工序卡片,說明書],氣門,搖臂,支座,加工,工藝,以及,夾具,設計,高清,cad,工序,卡片,說明書,仿單 22 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 設計說明書 題 目： 氣門搖臂軸支座鉆Ф3油孔的夾具設計 班　　級： 姓　　名： 指導教師： 完成日期： 摘要 能通過運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到實踐知識，正確的解決一個零件在加工過程中的定位.夾緊以及工藝路線安排.工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量 學會使用圖表資料以及手冊，掌握與本本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練運用。因此，它在我們的大學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計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下一個良好的基礎。由于能力有限，設計當中可能會有不足之處，懇請各位老師給予批評指正。 Abstract Through the use of Mechanical Manufacturing Engineering Course of the basic theory and practice in the production of learned practical knowledge, the proper parts in a processing position. Clamping and process routing. Process to determine such issues as size to ensure the parts machining Quality Learn how to use graphic materials, as well as manual control with design-related books of various types of information the name of the source, to achieve the proficiency to use. Therefore, it is in our university life plays an important position. For me personally, I hope that through this course design is the work of their own future in an adaptive training, from training its own analysis of issues, problem-solving skills, to work for the future and lay a good foundation. Due to limited capacity to design there may be shortcomings, I earnestly urge the teachers to give criticism of correction 目 錄 緒 論 ………………………………………………………………………1 一 工藝性分析 ……………………………………………………………3 １.１零件的作用………………………………………………………3 １.2審查零件的結構工藝 ……………………………………………3 １.3確定零件的生產(chǎn)類型 ……………………………………………3 二 確定毛坯、繪制毛坯簡圖…………………………………………… 4 ２.１選擇毛坯…………………………………………………………4 ２.２確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 ………………………4 2.2.1公差等級 …………………………………………………4 2.2.2鑄件的重量 ………………………………………………4 2.2.3鑄件的形狀復雜系數(shù) ……………………………………4 2.2.4鑄件的材質系數(shù)…………………………………………4 2.2.5鑄件分模線形狀 …………………………………………5 2.2.6零件的表面粗糙度 ……………………………………… 5 2.3擬定工藝路線 ……………………………………………………5 三、工藝規(guī)程設計 ………………………………………………………6 3.1定位基準的選擇：………………………………………………6 3.2制定加工工藝路線 ……………………………………………7 3.3選擇加工設備及刀、夾、量具…………………………………10 四 加工工序設計 ………………………………………………………11 五、時間定額計算 ………………………………………………………14 六 專用夾具的設計 ……………………………………………………15 6.1 問題提出 ………………………………………………………15 6.2 定位基準的選擇 ………………………………………………15 6.3定位元件的設計 ………………………………………………16 6.4切削力和夾緊力的計算 ………………………………………16 6.5:定位誤差分析 ……………………………………………………17 6.6夾具設計及簡要操作說明 ………………………………………18 7 體會與展望 …………………………………………………………20 致 謝 ……………………………………………………………………21 參考文獻 ……………………………………………………………………22 4 緒 論 機械制造工藝學設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 機械制造技術是一門非常重要的技術，人類的發(fā)展過程就是一個不斷的制造過程。因此，制造技術的重要性是不言而喻的，它有以下四個方面的意義。 1． 社會發(fā)展與制造技術密切相關 2． 制造技術是科學技術物化的基礎 3． 制造技術是所有工業(yè)的支柱 4． 制造技術國力和國防的后盾 機械制造工藝學設計是在學完了機械設計制造工藝學、進行了生產(chǎn)實習之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結構設計的基本能力，另外，也為以后作好畢業(yè)設計進行一次綜合訓練和準備。學生通過機械制造工藝學課程設計，應在下述各方面得到鍛煉： （1）能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的時間知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 （2）提高結構設計能力。學生通過設計借據(jù)（或量具）的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工的夾具的能力。 （3）學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，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“四化”建設打下一個良好的基礎。 由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導。 一 工藝性分析 １.１零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結合 １.2審查零件的結構工藝 由附圖1得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力，要求耐磨的零件。 該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，?18mm孔和?11孔?16孔以及3mm軸向槽的加工。 ?11孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，?18孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.055mm。因此，需要先以下端面為粗基準加工上端面，再以上端面為粗基準加工下端面，再把下端面作為精基準，最后加工?11）mm孔時以下端面為定位基準，以保證孔軸相對下端面的位置精度。 由參考文獻（1）中有關孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度可知上述要求可以達到的零件的結構的工藝性也是可行的。 １.3確定零件的生產(chǎn)類型 依據(jù)設計題目知 Q=5000臺/年，加工零件重量為0.6kg屬輕型機械，所以生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 二 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 ２.１選擇毛坯 由于氣門搖臂軸支座在工作過程中不承受沖擊載荷，為增強氣門搖臂軸支座的的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯應該選用鑄件。而且氣門搖臂軸的輪廓尺寸不大，生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)，考慮到提高生產(chǎn)率采用消失模鑄造。 ２.２確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 2.2.1公差等級 由氣門搖臂軸支座的功用和技術要求，確定改零件的公差等級為普通級。 2.2.2鑄件的重量 已知機械加工后撥叉的重量為0.6kg，由此初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為1kg。 2.2.3鑄件的形狀復雜系數(shù) 對氣門搖臂軸支座的零件圖進行分析計算。 由公式（2-3）S=mt/mN=1/1.9=0.53,所以0.32＜S＜0.63，該零件屬于S2級。 2.2.4鑄件的材質系數(shù) 因為該氣門搖臂軸支座的材料是HT200（C含量2.6%--3.6%），所以該鍛件的材質系數(shù)屬于M1級。 2.2.5鑄件分模線形狀 根據(jù)該氣門搖臂軸支座的形位特點，選擇零件高度方向的對稱面為分模面，屬于平直分模線。 2.2.6零件的表面粗糙度 由零件圖可知，氣門搖臂軸支座的各個加工表面的粗糙度內圓為6.3大圓端面為12.5。由此可見此零件的要求不是很高。 2.3擬定工藝路線 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產(chǎn)綱領為6000件/年，通過計算，該零件質量約為1Kg，由參考文獻（5）表1—4、表1—3可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應力，鑄造后安排人工時效處理。參考文獻（1）表2.3—12；該種鑄造公差等級為CT10~11，MA-H級。參考文獻（1）表2.3-12，用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示： 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 上端面 ? 22外圓端面 H 3mm 單側加工 下端面 ? 22下端面 H 3mm 單側加工 前端面 ? 28外圓端面 H 3mm 單側加工 后端面 ? 28外圓端面mm H 3mm 單側加工 前端面 ?26前外圓端面 H 3mm 單側加工 后端面 ?26后外圓端面 H 3mm 單側加工 三、工藝規(guī)程設計 3.1定位基準的選擇： 精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則，實現(xiàn)用削邊軸加底面的定位方式（采用螺旋加緊機構夾緊）。?18mm孔及左右兩端面都采用底面做基準，這使得工藝路線又遵循“基準統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 粗基準的選擇：考慮到以下幾點要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準。 第一， 在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準為上端面。 鉆削?18mm孔的定位夾緊方案： 方案一：用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個?13mm的孔，再加上底面定位實現(xiàn)，兩孔一面完全定位，這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。 方案二：用V形塊十大平面定位 V形塊采用聯(lián)動夾緊機構實現(xiàn)對R10的外圓柱表面進行定位，再加底面實現(xiàn)完全定位，由于?11mm孔的秒個精度不需要很高，故用做定位銷孔很難保證精度，所以選擇方案二。 3.2制定加工工藝路線 根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下： 上端面：精銑。 下端面：粗銑 ?28前端面：粗銑—精銑 ?28后端面：粗銑—精銑 ?26前端面粗銑，?26后端面粗銑 ?11mm孔：鉆孔。?18孔鉆，擴，絞 ?16孔，鉆，擴，絞，?3孔鉆 根據(jù)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則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面上?18（+0.1—+0.006）mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下： 工序號 工序內容 01 鑄造 02 時效處理 03 銑?22上端面 04 銑?22下端面 05 鉆?11通孔 06 銑?28前端面 07 銑?28后端面 08 銑?26前端面 09 銑?26后端面 10 鉆?16通孔 11 鉆?18通孔 12 鉆?3通孔 12 檢驗 13 入庫 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如銑?28前后端面和?26前后端面時，因為按上述方案在銑?28前面后，隨即銑?28后端面，這樣會增加輔助勞動時間，降低效率，若換為銑?28前端面后，隨即銑?26前端面，然后銑?26后端面，在銑?28前端面，然后在鉆?3孔，這樣銑刀的空行程和調整時間就比較短，大大提高了勞動效率，特別適合于大批量生產(chǎn)，故改為此方案。 修改后的工藝路線如下： 序號 工序內容 簡要說明 01 02 03 04 05 06 07 08 09 010 011 012 13 鑄造 時效處理 涂漆 銑?22上端面 銑?22下端面 鉆?11通孔 銑?28前端面 銑?26前端面 粗銑?26后端面 粗銑?28后端面 精銑?28后端面 鉆?3孔 檢驗 入庫 消除內應力 防止生銹 加工經(jīng)基準 先面后孔 先面后孔 先面后 次要工序后加工 3.3選擇加工設備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設備適宜通用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳動均由人工完成。 粗銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，采用立銑選擇X1632立式銑床。（參考文獻（1）表6-18），選擇直徑D為?80mm立銑刀，參考文獻（1）表7-88，通用夾具和游標卡尺。 粗銑?22上端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標卡尺。 粗銑?22下端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標卡尺。 鉆?11通孔。采用Z525立式鉆床，高速鋼錐柄麻花鉆 粗銑?28前端面：采用臥式銑床X1632，參考文獻（1）表6—21，采用以前的刀具，專用夾具及游標卡尺。 粗銑?26前端面：采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表6—21，專用夾具及游標卡尺。 粗銑?26后端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表6—21，專用夾具及游標卡尺。 精銑?22前端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表6—21，專用夾具及游標卡尺。 精銑?22前端面，采用臥式銑床X1632,參考文獻（1）表6—21，專用夾具及游標卡尺。 鉆18通孔，采用Z3025B*10，參考文獻（1）表6—26，通用夾具刀具為d為?18.0的直柄麻花鉆，參考文獻（1）表7—111。 鉆16mm孔：采用Z3025B*10，參考文獻（1）表6—26，通用夾具。刀具為d為?16.0的直柄麻花鉆，參考文獻（1）表7—111。 鉆?3孔：，選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻（1）表6—26，采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。 四 加工工序設計 經(jīng)查參考文獻（1）表3—12可得，銑削上端面的加工余量為4mm，又由零件對上頂端表面的表面精度RA=12.5mm可知，粗銑的銑削余量為4mm。 底面銑削余量為3mm，粗銑的銑削余量為2mm，精銑余量1mm，精銑后公差登記為IT7～ＩＴ８。 取每齒進給量為fz＝０.２mm／z（粗銑） 取每齒進給量為f＝０.５mm／r（精銑） 粗銑走刀一次ap＝２mm，精銑走刀一次ap＝１mm 初步取主軸轉速為１５０r／min（粗銑），取精銑主軸的轉速為３００r／min，又前面已選定直徑Ｄ為?８０mm，故相應的切削速度分別為：校核粗加工。 Ｖ粗＝πＤn／１０００＝３.１４＊８０＊１５０／１０００＝３７.６８ Ｖ精＝πＤn／１０００＝３.１４＊８０＊３００／１０００＝７５.３６ 又由機床切削功率P=167.9*10^-5ap^0.9f2aeznkpm 取Z=10個齒，pm=1.代入得： 　　　　pm=１６７.９＊２.０^0.9*(0.2)^50*2.5*10*1 pm=0.861(km) 又因前查的機床的功率為１.５kw/h 若效率為０.8P,則 ０. ８P=6.0>pm 故選擇主軸的轉速為１５０m/min (2)工序５中的粗鏜?１８工序。 ?１８粗銑余量參考文獻［１］表３－８３取粗鏜為１.８mm，粗銑切削余量為0.2mm,鉸孔后尺寸為　　20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表２－３ 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸及公差 ?18 粗鏜 1.8 ____ ?19.8 ?19.2 精鏜 0.2 H8 20H8 孔軸線到底面位置尺寸為６0mm 因精鏜與粗鏜的定位的下底面與V型塊，精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm，與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時基準重合，故不需保證。0.06mm跳動公差由機床保證。 粗鏜孔時因余量為1.9mm,故ap=1.9mm, 查文獻［１］表２. 4-8 取V=0.4m/s=24m/min 去進給量為f=002mm/r n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min 查文獻的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz pm=FzV*10^-3 CF2=180, XFz=1 Yfz=0.75 nFz=0 Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1 =1452 N P=0.58 kw 　　　　取機床效率為０.８５ 0.78*0.85=0.89kw>0.58kw 故機床的功率足夠。 五、時間定額計算 下面計算工序５的時間定額 （１） 機動時間 粗銑時：L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s 精銑時：f取0.1mm/s L/(f*n)=45/0.1*380=15s 總機動時間:T=7.5+15=22.5s (2)輔助時間： 操作內容 每次時間 (min) 粗鏜 精鏜 操作次數(shù) 時間min 操作次數(shù) 時間min 裝夾 2 1 2 - - 換刀 1 1 1 1 1 測量 0.1 1 0.1 1 0.1 卸夾 1.5 - - 1 1.5 開機到開始的時間 0.3 1 1 1 0.3 退刀 0.1 1 1 1 0.1 所以輔助時間Ta為： 　　　　　　　Ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2 =6.5min 作業(yè)時間為Ta+Tb=605+0.37=6.87 min 該工序單位加工時間為6.87min　　　　　　　　　　　 六 專用夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。 有老師分配的任務，我被要求設計 鉆Ф3油孔，選用機床：X525立式鉆床 6.1 問題提出 本夾具主要用來鉆Ф3油孔，因為鉆Ф3孔本身沒有什么精度要求，因此以提高生產(chǎn)效率為主。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度又因為Φ3相對水平面傾斜10°因此我們 定位的時間把工件調整到水平位置方可加工好。 6.2 定位基準的選擇 我們采用已經(jīng)加工好的Φ18孔和Φ16孔定位基準，及經(jīng)典的一面2銷定位。 6.3定位元件的設計 本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。 根據(jù)加工要求和基準重合原則，則以底面Φ18和Φ16孔定位，定位元件采用1面2銷，定位孔和定位銷的主要尺寸如圖 2定位孔中心距L及2定位銷中心距l(xiāng) 所以L=63.36mmmm 取L=63.36mmmm 取圓柱銷直徑Φ16g6 菱形銷的直徑公差取IT6為0.09mm，得菱形銷的直徑為Φ8 6.4切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 6.5:定位誤差分析 2 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 6.6夾具設計及簡要操作說明 本工件采用定位銷和菱形銷定位，用移動壓板壓緊，這樣操作更加簡單，迅速，特別適合打批量生產(chǎn)，總體來說這套夾具是非常不錯的。能滿足批量生產(chǎn)要求 裝配圖附圖如下 裝配圖附圖 夾具體附圖 7 體會與展望 經(jīng)過這次設計，我領悟了理論指導實踐的重要性，作為大學生的我們學習了很多理論知識，但是我們應用的卻很少，在這次課程設計中，我能夠充分的利用老師在課堂上講的知識，去解決一些生產(chǎn)實踐中遇到的實際問題。過程中我們既可以升華和鞏固自己學過的知識，還可以學到一些新的知識。要完成課程設計，除了要復習必要的理論知識，如機械圖學的知識，互換性的知識，機械制造的知識外，還要靈通的掌握一種制圖軟件，如電子圖版或者是aotoCAD，還有高級的Proe制圖等。等做完了所有的課程設計，才能夠更好的了解自己已經(jīng)掌握了，還要繼續(xù)學習的都有那些知識。 我總結了這次設計的經(jīng)驗，決定要更努力的學習專業(yè)知識，學好專業(yè)英語，學好專業(yè)教材，掌握更先進的制圖工具，好為畢業(yè)設計做好準備。 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 黃健求 機械制造技術基礎 [M] 北京: 機械工藝出版社 2005.11 [2] 李鳳平 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