氣門搖臂軸支座 加工工藝和銑φ28外圓端面夾具設(shè)計

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1.1零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1.1零件的作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是柴油機(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，用于降低汽缸內(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11的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。 圖1.1 氣門搖臂軸支座零件圖 1.1.2 零件的工藝分析 通過對零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對零件圖的分析，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. 外圓的上端面以及與此孔相通的通孔，粗糙度均為12.5； 2. 36mm下端面，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12.5，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來； 3. 外圓的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，在這里由于通孔所要求的精度較高，其所要求的表面粗糙度為1.6，且該孔的軸線與36mm下端面的平行度為0.05，且該孔的軸線圓跳動公差為0.1需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。 4. 的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分，觀察零件圖就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一樣都是比較高的，的通孔表面粗糙度為1.6，孔的軸線與36mm的地面的平行度為0.05； 通過上面零件的分析可知，36mm下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工來達(dá)到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達(dá)到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來對其他表面進(jìn)行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。總的看來，該零件并沒有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證，簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出36mm下端面以及上端面，并鉆出的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準(zhǔn)定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加工出的斜油孔。 1.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 1.2.1 選擇毛坯種類 分析本零件，零件材料為HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法獲得，若要使其他不進(jìn)行加工的表面達(dá)到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費(fèi)用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機(jī)器造型的方法獲得。 1.2.2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為長83mm，寬37mm，高62mm。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》附表4.1 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為CT8-CT10，取鑄件公差等級為CT10。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》附表4.2 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級CT10差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表4.1 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機(jī)械加工余量等級為G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》附表4.3 要求的鑄件機(jī)械加工余量。 由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機(jī)械加工過程的方便，除了孔以外的加工表面，將總的加工余量統(tǒng)一為一個值。如下表： 表2.1 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量表 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機(jī)械加工總余量 鑄件 尺寸 上端面 2.6 4 下端面 2.6 4 前端面 2.6 4 后端面 2.6 4 前端面 2.2 4 后端面 2.2 4 1.2.4 繪制毛坯圖 圖2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖 1.3 選擇加工方法，制定工藝路線 1.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔、孔以及孔均為零件設(shè)計基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而且孔和孔設(shè)計精度較高，工序?qū)才胚@兩個孔在最后進(jìn)行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進(jìn)行加工的孔和加工后的36mm下底面作為精基準(zhǔn)，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應(yīng)選外圓端面及未加工的36mm下端面為粗基準(zhǔn)。 1.3.2 零件的表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表2.16和表2.17，通過對各加工表面所對應(yīng)的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方如下表： 表2.2 氣門搖臂軸支座各加工表面方案 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/ 加工方案 上端面 IT14 12.5 粗銑 36mm下端面 IT12 6.3 粗銑→半精銑 前端面 IT11 3.2 粗銑→半精銑 后端面 IT11 3.2 粗銑→半精銑 前端面 IT14 12.5 粗銑 后端面 IT14 12.5 粗銑 通孔 IT14 12.5 鉆 偏內(nèi)孔 IT14 12.5 鉆 通孔 IT8 1.6 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 通孔 IT8 1.6 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 1.3.3加工階段的劃分 本零件氣門搖臂軸支座加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工，半精加工幾個階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)備好，也就是先將36mm下端面和通孔加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準(zhǔn)上端面、外圓前后端面、外圓前后端面，在半精加工階段，完成對外圓前后端面的半精銑，鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸出通孔和通孔，并鉆出偏內(nèi)孔。 1.3.4工序順序的安排 1.機(jī)械加工順序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工36mm下端面以及通孔。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面和外圓前后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏內(nèi)孔。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圓前后端面，后加工通孔，通孔。 2．熱處理工序 機(jī)械加工前對鑄件毛坯進(jìn)行時效處理，時效處理硬度HBS187-220,時效處理的主要目的是消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能，這樣可以提高毛坯進(jìn)行加工的切削性能。 3.輔助工序 毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進(jìn)行一次尺寸檢驗，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。 1.3.5 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定工藝路線如下： 圖2.3 定位面,加工面代號指示圖 工序10：鑄造； 工序20：清砂，檢驗； 工序30：時效處理HBS187-220 工序40：以36mm下底面C以及外圓端面G或F定位，粗銑上端面A； 工序50：以粗銑后的上端面A以及外圓端面G或F定位，粗銑36mm下底面C； 工序60：以粗銑后的上端面A以及外圓端面G或F定位，半精銑36mm下底面C； 工序70：以加工后的36mm下端面C，36mm底座左端面B以及端面G或F定位，鉆通孔； 工序80：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及后端面G定位，粗銑前端面F，粗銑前端面I； 工序90：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及前端面定位F，粗銑后端面J，粗銑后端面G； 工序100：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及后端面G定位，半精銑前端面F； 工序110：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及后端面G定位，半精銑后端面G； 工序120：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面V，端面G或F定位,鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸通孔，并倒角； 工序130：以加工后的內(nèi)孔表面G，以加工后的36mm下端面C，端面G或F定位, 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸通孔，并倒角； 工序140：以上端面A偏以及端面G或F定位，鉆偏內(nèi)孔； 工序150：鉗工去毛刺，清洗； 工序160：終檢。 1.3.6 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 1.機(jī)床的選擇原則 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)； 機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。 2.夾具的選擇 本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應(yīng)為專用夾具。 3.刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時可采用符合刀具和其他專用刀具。 4.量具的選擇 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。 所選擇的加工工藝裝備如下表所示： 表2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 工序號 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 工序10 鑄 游標(biāo)卡尺 工序20 檢 游標(biāo)卡尺 工序30 熱處理 游標(biāo)卡尺 工序40 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序50 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序60 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序70 鉆 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆11 卡尺、塞規(guī) 工序80 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序90 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序100 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序110 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序120 鉆 臥式鉆床 麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序130 鉆 臥式鉆床 麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序140 鉆 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 塞規(guī) 工序150 鉗 游標(biāo)卡尺 工序160 檢 內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 2.3.8工序間加工余量的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表4.3和表4.4，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表： 表2.4 機(jī)械加工工序間加工余量表 工序號 工步號 工步內(nèi)容 加工余量/mm 工序40 1 粗銑上端面A 4 工序50 1 粗銑36mm下底面C 3 工序60 1 半精銑36mm下底面C 1 工序70 1 鉆通孔 11 工序80 1 粗銑前端面F 3 2 粗銑前端面I 4 工序90 1 粗銑后端面J 4 2 粗銑后端面G 3 工序100 1 半精銑前端面F 1 工序110 1 半精銑后端面G 1 工序120 1 鉆的通孔 17 2 擴(kuò)孔至 0.85 3 粗鉸至 0.09 4 精鉸至 0.06 工序130 1 鉆通孔 15 2 擴(kuò)孔至 0.85 3 粗鉸至 0.10 4 精鉸至 0.05 工序140 1 鉆偏內(nèi)孔 3 2.3.9切削用量以及基本時間定額的確定 工序40 粗銑上端面A （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進(jìn)給量，mm/z ——工作臺的水平進(jìn)給量，mm/min ——工作臺的進(jìn)給量，mm/min， ——銑削寬度，mm ——銑削深度，mm d——銑刀直徑，mm 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量=。 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 工序50粗銑36mm下底面C （1）切削深度 。 （2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 工序60 半精銑36mm下底面C （1）切削深度 。 （2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。 （3）切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-157 =124m/min，計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度 （4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序70 鉆通孔 （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 選硬質(zhì)合金鉆頭直柄麻花鉆，鉆頭參數(shù)如下：，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》附表4.22，，取，，取，根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計算主軸轉(zhuǎn)速，查立式鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速表，取n=1360r/min，計算實際切削速度，。 （3） 基本時間的確定，首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表2-26，查得鉆削機(jī)動時間計算公式，，，=（1~4）， 鉆孔深度，，，所以 工序80 粗銑端面 1.工步一 粗銑前端面F （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4）基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量=。 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 2. 工步二 粗銑前端面I （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序90粗銑端面 1. 工步一 粗銑后端面J （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 2. 工步二 粗銑后端面G （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序100 半精銑前端面F （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序110 半精銑后端面G （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量= 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 工序120 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸的孔 1. 工步一 鉆的通孔 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：，查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-134，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機(jī)動時間計算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42，所以 2. 工步二 擴(kuò)孔至 （1） 切削深度 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-87，確定擴(kuò)孔鉆為YG8硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-128，查得，取，再查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-33，確定，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 3. 工步三 粗鉸至 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-93，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀，參數(shù)如下，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-136，查得進(jìn)給量，取，因為此工步為粗鉸，查得，取，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 4. 工步四 精鉸至 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-93，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀，參數(shù)如下，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-136，查得進(jìn)給量，取，因為此工步為精鉸，查得，取，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 工序130 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸的孔 1. 工步一 鉆的通孔 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：，查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-134，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機(jī)動時間計算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42，所以 2. 工步二 擴(kuò)孔至 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-87，確定擴(kuò)孔鉆為YG8硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-128，查得，取，再查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-33，確定，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》表28-42， 3. 工步三 粗鉸至 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-93，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀，參數(shù)如下，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-136，查得進(jìn)給量，取，因為此工步為粗鉸，查得，取，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》[3]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 4. 工步四 精鉸至 （1） 切削深度。 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-93，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄機(jī)用鉸刀，參數(shù)如下，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表5-136，查得進(jìn)給量，取，因為此工步為精鉸，查得，取，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速計算實際的切削速度。 （3） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時間計算公式：，，，擴(kuò)通孔長度，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42， 工序140 鉆偏內(nèi)孔 （1） 切削深度 （2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭：，查表《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》附表4.22，查得，，取，查得，，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉(zhuǎn)速，查Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取，再計算實際切削速度。 （3） 基本時間的確定 首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-26，查得鉆削機(jī)動時間計算公式，，，=（1~4），鉆孔深度，，，見《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]表28-42，所以  3 氣門搖臂軸支座零件專用夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。 本人設(shè)計半精銑前端面的夾具。 3.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 3.1.1確定定位方案，選擇定位元件 根據(jù)我們所選擇的工序來詳細(xì)觀察零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結(jié)構(gòu)方案。 圖3.1 氣門搖臂軸支座主要形位尺寸 如圖，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇孔和地面為主要定位基準(zhǔn)，即工序簡圖中所規(guī)定的定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)?。定位元件選擇一個長定心軸與擋板，定心軸與定位孔的配合尺寸為（定位孔，定心軸），定心軸下端與夾具體底板上孔的配合尺寸為（底板孔，定心軸底端），定心軸上端部分為螺桿，用六角螺母加緊。對于工序尺寸（56±0.05）mm而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合誤差，由于定位副制造誤差引起的定位誤差。，因此定位誤差小于該工序尺寸（56±0.05）mm制造公差0.10mm的1/2，因此上述方案可行。定位方案以及定位結(jié)構(gòu)圖如下： 圖3.3 工序定位結(jié)構(gòu)圖 3.1.2 確定夾緊機(jī)構(gòu) 在機(jī)械加工工藝設(shè)計中，已經(jīng)確定氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。如下圖所示，在定心軸上直接做出一段螺桿，裝夾工件時，先將工件定位孔裝入帶有螺母的定心軸上，實現(xiàn)定位，然后在工件與螺母之間插上開口墊圈，最后擰緊螺母壓緊工件。 圖3.5 工序夾緊機(jī)構(gòu)圖 3.2設(shè)計夾具體 夾具體的設(shè)計應(yīng)通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系起來，形成一個整體?？紤]夾具與機(jī)床的連接，因為是在臥式銑床上使用，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可，不需專門的夾具與機(jī)床的定位連接元件。夾具體上表面與其他元件接觸的部位均做成等高的凸臺以減少加工面積，夾具體底部設(shè)計成周邊接觸的形式以改善接觸狀況，提高安裝的穩(wěn)定性。 3.3 在夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 圖3.7 夾具裝配圖正視圖 圖3.8 夾具裝配圖俯視圖 圖3.9 夾具裝配圖局部視圖一 圖3.10 夾具裝配圖局部視圖二 （3）標(biāo)注配合尺寸： ， 總結(jié) 到此為止，在自己三個星期的努力后順利完成了氣門搖臂軸支座的機(jī)械制造工藝及其夾具設(shè)計。從剛開始對制造工藝只有一點(diǎn)感性認(rèn)識到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的國內(nèi)外現(xiàn)狀及趨勢，能對工件確定合理的工藝方案，對零件的設(shè)計制造，機(jī)床設(shè)備的選用，機(jī)械零件的選用及零件加工工藝過程的說明有了較為深刻的領(lǐng)會，同時對根據(jù)加工工藝設(shè)計相應(yīng)的夾具體也較清楚。 在本次設(shè)計中，要用到許多基礎(chǔ)理論，由于有些知識已經(jīng)遺忘，這使我們要重新溫習(xí)知識，因此設(shè)計之前就對大學(xué)里面所涉及到的有關(guān)該課題的課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開始對本課題的設(shè)計任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計的感覺。同時，由于設(shè)計的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運(yùn)用能力和分析解決實際問題的能力。通過本次設(shè)計還使我更深切地感受到了團(tuán)隊的力量，在與同學(xué)們的討論中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，這些使我們相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，團(tuán)隊合作精神也得到了增強(qiáng)。 參考文獻(xiàn) 1.王先逵 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.崇 凱 主編. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 3.鄒 青 主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 4.孫麗媛 主編.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 5.郭克希 主編.機(jī)械制圖.機(jī)械類、近機(jī)類[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 6.徐學(xué)林 主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙：湖南大學(xué)出版社，2007 7.吳宗澤 羅圣國 主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006 8.余光國 馬俊 主編.機(jī)床夾具設(shè)計[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1995 9.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標(biāo)準(zhǔn)教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 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