氣門搖桿軸支座工藝規(guī)程及銑底面夾具設(shè)計[版本2]【含高清CAD圖和文檔】[更新]

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This article discusses the main valve rocker bearing the processing technology and Underside milling fixture design. Valve rocker bearing accuracy of the size, shape and location precision accuracy of the requirements are very high, and the rigid linkage relatively poor, the shape complex, prone to deformation, in the process of arrangement when it needs to the surface of the main crude Finishing processes to separate and focus on processes. Gradually reduce Jiagongyuliang, cutting force and the role of stress and deformation of the amendment process, will be able to reach parts of the final technical requirements. Design-valve rocker bearing parts of the machining process of order and Underside milling fixture design, I learned a lot of machining expertise and practical content.目 錄第1章 零件分析1頁1.1 零件作用分析1頁1.2 零件工藝分析1頁 第2章 確定毛坯、畫毛坯零件合圖2頁第3章 工藝規(guī)程設(shè)計2頁3.1 定位基準(zhǔn)的選擇2頁3.2 制定工藝路線3頁3.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具5頁3.4 加工工序設(shè)計6頁3.5 時間定額計算11頁3.6 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡12頁第4章 搖桿軸支座底面銑削夾具設(shè)計12頁 4.1 提出問題13頁4.2 設(shè)計思想14頁4.3 夾具設(shè)計14頁 4.3.1定位分析14頁 4.3.2切削力及夾緊力的計算15頁4.3.3夾具操作說明16頁第5章 結(jié)語16頁5.1 方案綜合評價與結(jié)論16頁5.2 參考文獻(xiàn)17頁第1章 零件分析1.1 零件作用分析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(jié)合部孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動。其零件圖如下圖： 圖1.1 搖桿軸支座1.2 零件工藝分析由圖1.1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(yīng)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，2-孔和以及3mm軸向槽的加工孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動精度及密封，2孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.05。因此，需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)，最后加工孔時以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻(xiàn)（1）中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。第2章 確定毛坯、畫毛坯零件合圖（附圖2）根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為8000件/年，通過計算，該零件質(zhì)量約為3Kg，由參考文獻(xiàn)（5）表14、表13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(yīng)力，鑄造后安排人工時效處理。參考文獻(xiàn)（1）表2.312；該種鑄造公差等級為CT1011，MA-H級。參考文獻(xiàn)（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45mmH4mm單側(cè)加工下端面50mmH3mm單側(cè)加工左端面32mmH3mm單側(cè)加工右端面32mmH3mm單側(cè)加工第3章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則?？准白笥覂啥嗣娑疾捎玫酌孀龌鶞?zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)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(zhǔn)的選擇：選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。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(zhǔn)為上端面。3.2 制定工藝路線根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下：上下端面：粗銑精銑左右端面：粗銑精銑 端面：粗銑精銑2-孔：鉆孔 3mm 軸向槽精銑孔：鉆孔粗鏜精鏜因左右兩端面均對孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。根據(jù)先面后孔原則，將上端面下端面的粗銑放在前面，左右端面上孔放后面加工。初步擬訂以下兩個加工路線方案加工路線方案（一）工序號工序內(nèi)容1#鑄造2#時效3#涂漆4#車上端面5#銑下端面6#鉆兩通孔 7#銑左右端面8#鉆通孔9#鏜孔10#軸向槽11#銑檢驗12#入庫（二）以V形塊定位的加工路線方案工序號 工序內(nèi)容1#鑄造2#時效3#涂漆4#粗銑下端面5#粗銑上端面6#粗銑左右端面7#鉆兩通孔8#精銑下端面9#精銑上端面10#精銑左右端面11#鉆孔12#鏜孔13#銑軸向槽14#入庫上述兩個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(jìn)一步討論。車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故應(yīng)當(dāng)選擇銑削加工。因為在零件圖紙中要求左右端面的跳動度為0.06，所以需要同時銑削左右端面，保證兩端的平行度。工序30#應(yīng)在工序25#前完成，使上端面在加工后有較多的時間進(jìn)行自然時效，減少受力變形和受熱變形對213通孔加工精度的影響。綜上所述選擇方案二。最后確定的工件加工工序如下：序號 工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1#鑄造2#時效3#涂漆4#粗銑下端面上端面（3）+外圓柱面5#粗銑上端面下端面（3）+外圓柱面6#粗左右端面（同時，不準(zhǔn)調(diào)頭）下端面(3)+ 外圓柱面7#鉆兩通孔13下端面(3)+ 外圓柱面8#精銑下端面上端面（3）+外圓柱面9#精銑上端面下端面（3）+外圓柱面10#精銑左右端面（同時，不準(zhǔn)調(diào)頭）下端面(3)+ 外圓柱面11#鉆通孔18下端面(3)+ 外圓柱面12#鏜孔到20 下端面(3)+ 外圓柱面13#粗-精銑軸向槽下端面(3)+ 外圓柱面14#入庫 3.3選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計等問題，采用立銑選擇X51立式銑床。（參考文獻(xiàn)（1）表6-18），選擇直徑D為80mm立銑刀，參考文獻(xiàn)（1）表7-88，通用夾具和游標(biāo)卡尺。粗銑下端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑下端面：采用上述相同的機床與銑刀，通用夾具及游標(biāo)卡尺。粗銑左端面：采用臥式銑床X1632，參考文獻(xiàn)（1）表621，采用以前的刀具，專用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑左端面：采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)（1）表621，專用夾具及游標(biāo)卡尺。鉆2-18mm孔：采用Z525，參考文獻(xiàn)（1）表626，通用夾具。刀具為d為18.0的直柄麻花鉆，參考文獻(xiàn)（1）表711。鉆18孔：鉆孔直行為18mm，選擇搖臂鉆床Z525參考文獻(xiàn)（1）表626，采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。鏜20（+0.1+0.06）mm孔：粗鏜：采用臥式組合鏜床，選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭，選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿，專用夾具，游標(biāo)卡尺。3.4 加工工序設(shè)計（一） 機械加工余量確定根據(jù)文獻(xiàn)（1）可知計算底面加工余量公式如下。 式中 ： e 余量值； 鑄件的最大尺寸； 加工表面最大尺寸； C 系數(shù)根據(jù)表3-12查表得出各個加工面得加工余量。經(jīng)查表312可得，銑削上端面的加工余量為4，又由零件對上頂端表面的表面精度Ra=12.5可知，粗銑的銑削余量為4。底面銑削余量為3，粗銑的銑削余量為2，銑余量1，精銑后公差登記為IT7IT8。左右端面的銑削余量為3，粗銑的銑削余量為2，精銑余量1，精銑后公差登記為IT7IT8，根據(jù)表312確定余量2。工序40粗鏜18工序。粗鏜余量表3-83取粗鏜為1.8，精鏜切削余量為0.2,鉸孔后尺寸為20H8,各工步余量和工序尺寸公差列于下表表3.2 各工步加工尺寸加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸及公差粗鏜_精鏜= （二）確定切削用量及基本工時工序20#：粗銑下端面1)加工條件工件材料：HT200,=170240MPa，鑄造;工件尺寸：=13，l=36;加工要求：粗銑上端面加工余量4機床：X51立式銑床；刀具：立銑刀。經(jīng)查參考文獻(xiàn)（1）表312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IT7IT8。取每齒進(jìn)給量為fz0.2mmz（粗銑）取每齒進(jìn)給量為f0.5mmr（精銑）粗銑走刀一次ap2mm，精銑走刀一次ap1mm初步取主軸轉(zhuǎn)速為150rmin（粗銑），取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300rmin，又前面已選定直徑為80mm，故相應(yīng)的切削速度分別為：校核粗加工。3.1480150/100037.68m/min=3.1480300/1000=75.36m/min又由機床切削功率P=取Z=10個齒，=1,n=150/60=2.5r/s ,=168mm, =2mm,=0.2mm/z.代入得：=4kw又因前查的機床的功率為4.5kw 若效率為0.85P,則0.85p=3.825kw4kw重新選擇主軸的轉(zhuǎn)速為118m/min，則=3.1480118/1000=29.64m/min 將其帶入公式得 = =3.15kw3.825kw故機床功率足夠2)計算基本工時 ，查切削手冊表3. 26，入切量及超切量為：則： 工序25# 粗銑上端面： 刀具，機床與上到工序相同，得出 , 工序30#粗銑左右端面：同時粗銑左右端面，圓盤銑刀一次加工完成不準(zhǔn)調(diào)頭計算切削用量： 由 機械加工工藝手冊表15.53可知：由切削用量手冊表9.4-8可知： 各系數(shù)為 所以有 取 所以實際切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時： 工序35# 鉆孔查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-38，取查機械制造工藝設(shè)計手冊表3-42，取 查表機械制造工藝設(shè)計簡明手冊4.2-15，機床為Z525，選擇轉(zhuǎn)速實際切削速度：v= 切削工時帶入公式：工序40# 精銑下端面與工序20#相同。工序45# 精銑上端面與工序25#相同.工序50# 精銑左右端面與工序30#相同工序55#鉆通孔18，工序步驟與工序35#相同，代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果: , 工序60#鏜孔到20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20.020.08，與下底面的位置精度為0.05,與左右端面的位置精度為0.06, 且定位夾、緊時基準(zhǔn)重合，故不需保證。0.06跳動公差由機床保證。粗鏜孔時因余量為1.9,故,查機械制造工藝設(shè)計手冊2-8 取進(jìn)給量為 故實際切削速度為： 此時作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：查文獻(xiàn)得 取 =950.6N取機床功率為0.85故機床效率足夠精鏜孔時，因余量為0.2mm，取取v=1.2m/s=72m/min f=0.1mm/r工序65#銑槽：加工條件：機床：x6132臥式銑.床.刀具：直齒三面刃銑刀其中 , 計算切削用量： 由機械加工工藝手冊表15-53，表15-55可知： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時： 3.5 時間定額計算下面計算工序60的時間定額1）機動時間 粗鏜時： L/(fn)=45/（0.2*386）=0.58min 精鏜時： L/(fn)=45/（0.1*386）=1.17min 總機動時間：=0.58+1.17=1.75min 2）輔助時間：操作內(nèi)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212-換刀11111測量0.110.110.1卸夾1.5-11.5開機到開始的時間0.310.310.3退刀0.110.110.1所以輔助時間3）作業(yè)時間 1.75+6.4=8.15min4）布置工作地時間 取 則5）休息與生理需要時間 取 則6）單件時間 =（1.75+6.4+0.24+0.24）min=8.63min3.6 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡 工件文件詳見附表。第4章 搖桿軸支座底面銑削夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。4.1提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；根據(jù)裝配圖得知道,一個底座限制底面3個自由度，再加2個V型塊限制3個自由度,6個自由度保證的零件夾緊的強度,有利于銑刀進(jìn)行加工（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。有夾具體底座,將一個V型塊采用螺釘固定,另一V型塊采用手柄進(jìn)行螺紋加緊,考慮到成本經(jīng)濟性,故采用這類機械夾緊的方式比較合適.（3）設(shè)計的夾具怎樣排屑；此次加工利用銑刀,可以保證加工的穩(wěn)定,達(dá)到表面應(yīng)有的粗糙度,適合批量生產(chǎn),（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。此夾具設(shè)計簡單方便 ,螺旋手柄加緊和松開靈活,工人需要將零件固定安放,保持夾具的清潔,以便多次使用.4.2設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來氣門搖桿軸支座底面進(jìn)行加工，這個精度要求為IT13，表面粗糙度Ra6.3，粗銑-精銑以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。4.3夾具設(shè)計4.3.1定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故銑該底平面時，采用零件倒置的上表面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm4.3.2切削力及夾緊力的計算刀具：鑲片圓鋸齒銑刀Fz=9.81CFzae0.85af0.72do-86apzCFz-灰鐵30ae-側(cè)吃刀量8af-0.10.2（0.1）do-銑刀外徑160ap-背吃刀量0.55Fz=113N 個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則夾緊力 =766（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。4.3.3夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過上表面為定位基準(zhǔn)，在2個V型塊、平面實現(xiàn)完全定位，以銑刀進(jìn)行加工定位元件：定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準(zhǔn)或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。該設(shè)計可用V型塊加緊第五章. 結(jié) 語 5.1體會與展望機械制造課程設(shè)計終于結(jié)束了。通過短短的三周時間，我們鞏固了上學(xué)期所學(xué)的知識，提高了應(yīng)用軟件繪圖得能力。課程設(shè)計作為機械制造基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié)，此次課程設(shè)計是理論與實踐的結(jié)合，讓我們更加的了解機械制造技術(shù)的規(guī)程本次課程設(shè)計要求繪制零件圖，毛坯圖，夾具裝配圖，夾具零件圖以及工藝過程卡片和工序卡片.通過設(shè)計，我基本掌握了零件的加工過程，以及加工過程文件的編寫。在設(shè)計的過程中，我遇到了很多困難，但在老師和同學(xué)的幫助下都一一得到了解決，并學(xué)習(xí)到了不少的知識?？傊?，這次設(shè)計使我不隱隱學(xué)會了如何進(jìn)行機械制造的課程設(shè)計的具體過程，也讓我了解了將理論知識應(yīng)用與實踐中的重要性。如果不能將理論與實踐相結(jié)合，那么，再好的理論知識也只能是擺設(shè)而已。 由于我的知識掌握的還不夠完善，因此我的作業(yè)中還有愈多不足之處，希望老師能夠給予指正。 在此次課程設(shè)計中，我收獲很多，為我以后的學(xué)習(xí)工作打下了重要的基礎(chǔ)。非常感謝在設(shè)計的過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，更要感謝給我們布置設(shè)計任務(wù)的冷岳峰老師，不僅僅在課程設(shè)計期間給我們細(xì)心地指導(dǎo)，在我們遇到問題時也為我們悉心解答，讓我們在課設(shè)的同時，獲得了更方面的進(jìn)步。5.2參考文獻(xiàn)1 陳宏鈞,方向明,馬素敏 等編典型零件機械加工生產(chǎn)實例 機械工業(yè)出版社 2004.82 王季琨,沈中偉,劉錫珍 主編機械制造工藝學(xué) 天津大學(xué)出版社 2004.13 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué) 主編機床夾具設(shè)計 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.34 李 洪 主編機械加工工藝手冊 北京出版社 1996.15 龔定安,蔡建國 編著機床夾具設(shè)計手冊 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 1981.7 6 金屬機械加工工藝人員手冊 修訂組金屬機械加工工藝人員手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社1979.17 孫麗嬡 主編機械制造工藝及專用夾具 冶金工業(yè)出版社 2003.98 楊叔子 主編機械加工工藝師手冊 機械工業(yè)出版社 2004.99 王紹俊 主編機械制造工藝設(shè)計手冊 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1981.510 劉文劍 曹天河 趙維緩 編2008-7-1夾具工程師手冊 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987.1211 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 編金屬切削手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.10 12 于駿一主編典型零件制造工藝機械工業(yè)出版社 1989.1