氣門搖臂軸支座加工工藝設(shè)計

氣門搖臂軸支座加工工藝設(shè)計,氣門,搖臂,支座,加工,工藝,設(shè)計 氣門搖臂軸支座加工工藝設(shè)計說明書課程：機械制造技術(shù)班級：指導(dǎo)老師：第3組： 人數(shù)：5人組長：小組成員：2009年11月10日目錄序言1、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型2、零件分析 2.1零件的作用 2.2零件的材料及其力學(xué)性能 2.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析3、毛坯分析 3.1毛坯的選擇 3.2毛坯圖的設(shè)計4、工藝路線擬定 4.1定位基準的選擇 4.2加工方法的確定5、加工順序的安排 5.1選擇加工方法 5.2加工階段的劃分 5.3工序劃分的確定 5.4熱處理工序的安排 5.5、確定加工工藝路線 5.6擬定加工工藝路線 5.7設(shè)備、刀具、夾具、量具及輔助工具6、工藝設(shè)計 5.1加工余量，工序尺寸，及其公差的確定5.2專用夾具的選用7、零件加工工時定額與經(jīng)濟技術(shù)分析 6.1工時定額的計算與說明6.2經(jīng)濟技術(shù)指標的計算與說明8、分析討論9、參考文獻附件一、零件圖二、毛培圖三、機械加工工藝過程卡 四、機械加工工序卡五、零件檢驗卡 機械制造工藝設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目 ： 汽車氣門搖臂軸支座的機械加工加工工藝規(guī)程內(nèi)容及要求： 一.編制汽車氣門搖臂軸支座加工工藝設(shè)計說明書（超過3000字），其中附件（國標）：工藝過程卡（P134，圖卡獨立）；工序卡（P136，圖卡合一）；檢驗卡（圖卡合一）。二.每組提交1份電子文稿，1份書面文稿，其中圖、卡有小組每個成員的簽字，以備答辯。三.參考書目：機械制造技術(shù)課程設(shè)計、機械制造工藝設(shè)計簡明手冊、機械設(shè)計手冊、金屬機械加工工藝人員手冊。序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的設(shè)計基礎(chǔ)課、制造基礎(chǔ)課等大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們進行畢業(yè)設(shè)計之前對所知識的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。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行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，為我們畢業(yè)設(shè)計做一次模擬，也為將來更好的從事機械設(shè)計這方面工作做鋪墊。我也相信通過課程設(shè)計能夠跟好的提高我們的獨立做事的能力，也可以提高我們的團隊合作能力，同時能夠讓我們更好的能將零碎的知識點都聯(lián)系起來，系統(tǒng)而全面的做好設(shè)計。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請蔡老師給予指教。1、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的確定對于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機器所需要的數(shù)量之外，還要包括一定的備品和廢品，因此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)按下式計算： N=Qn（1+%）（1+%） 式中：N零件的年產(chǎn)量（件/年）；Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）；n每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）；%該零件的備品率（備品百分率）；%該零件的廢品率（廢品百分率）。取%為1.5%；%為1.5% N=Qn(1十)（1+%）=10000(1+1.5)（1+1.5)=10302.25 10303件/年 軸套零件的年產(chǎn)量為10303件，現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機械，根據(jù)下表生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（430kg）輕型零件（4kg以下）單件生產(chǎn)510100小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)10005000500002、零件分析2.1零件的作用題目所給的零件是汽車的氣門搖臂軸支座。其中18+0.0270mm孔裝搖臂軸，軸上兩端各裝一進、排氣門搖臂。另一16+0.110mm孔內(nèi)裝一減壓軸，用于減低汽缸內(nèi)壓力，便于起動柴油機。兩孔間距為560.05mm可保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。2.2零件的材料及其力學(xué)性能零件的材選45鋼，45鋼是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學(xué)性能良好，易切削，刀具選擇范圍較大，高速鋼或YT類硬質(zhì)合金均能勝任。刀具幾何參數(shù)可根據(jù)不同刀具類型通過相關(guān)表格查取。淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。其價格較便宜，經(jīng)過調(diào)質(zhì)或正火后可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可達52HRC-45HRC.2.3零件的結(jié)構(gòu)工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是氣門式搖臂軸支座需要加工表面以及與加各工表面之間的位置要求：該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，18+0.0270mm孔與16+0.110mm孔兩孔間距為560.05mm，以及3的油孔。該零件主要加工面為18mm，16mm兩圓柱孔，18mm孔的平等度為0.05直接影響搖臂軸的接觸精度及密封，16mm孔的平行度為0.05，粗糙度都為1.6，所以對軸與孔的接觸精度及密封還是比較高的。 有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟精度用機床能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。3、毛坯分析3.1毛坯的選擇根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。由參考文獻知，用查表法確定各表面的總余量如表所示。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。3.2毛坯圖的設(shè)計如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應(yīng)當選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術(shù)指標。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟型也有很大的影響。毛坯選用HT200，采用鑄造所得。因為采用大批生產(chǎn)，產(chǎn)量較大，所以要采用精度要求較高，生產(chǎn)率要求也較高的制造方法。毛坯盡量少切削，以減少機械加工，來降低成本。毛坯圖4、工藝路線擬定擬定工藝路線包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是氣門搖臂軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計制定的重點4.1定位基準的選擇精基準的選擇：連桿蓋加工工藝過程的大部分工序都采用統(tǒng)一的定位基準。端面這樣有利于保證連桿蓋的加工精度，其余各面，孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則，而且端面的面積的，定位也比較穩(wěn)定，加緊方案也比較簡單、可靠、操作方便。 粗基準的選擇：選中間的不加工的毛面，可保證對稱，有利于加緊。最先進行機械加工的表面是22的上端面，再以22的上端面為基準加工下端面。4.2加工方法的確定在市場經(jīng)濟的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財富和提高勞動率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機械加工資料和工人的經(jīng)驗來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況和我們學(xué)校的具體加工條件，加工方案：備料銑熱處理銑鉆鏜鉆去毛刺及銳邊成品檢驗加工表面表面粗糙度公差/精度等級加工方法22上端面Ra12.5IT12粗銑下端面Ra6.3IT12粗銑-半精銑28外圓端面兩端Ra3.2IT12粗銑-半精銑26外圓端面兩端Ra12.5IT12粗銑18圓柱孔Ra3.2IT8平行度0.05鉆孔-鏜孔-擴孔16圓柱孔Ra1.6IT11平行度0.05鉆孔-鏜孔-擴孔四處145倒角Ra12.5IT12半精車3油孔Ra12.5IT12鉆5、加工順序的安排5.1選擇加工方法備料：鑄件22上端面、下端面：銑28外圓端面、26外圓端面：銑18孔、16孔：鉆、鏜、擴四處145倒角：鏜5.2加工階段的劃分當零件的加工質(zhì)量要求較高時,往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力、零件的加工過程。加工階段按加工路線分，其中需要注意的是：18孔、16孔的兩個孔由于孔的直徑較大，故需要先打中心孔，再進行擴孔、鏜孔、鉸孔。5.3工序劃分的確定工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺及銳邊，倒角，檢驗等。5.4熱處理工序的安排 目的是為了消除金屬材料在澆注時,因冷卻速度快金屬材料內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,避免將金屬材料加工成零件后產(chǎn)生因內(nèi)應(yīng)力原因的變形,造成不必要的損失.尤其是一些大型的鑄件都要進行時效處理后才能進行進一步的加工.其處理方法分自然時效和人工時效兩種.自然時效處理是將鑄件放在戶外,任其日曬雨淋,雷電交加,四季交替.一般周期需要23年.人工時效處理是針對于自然時效法周期長的缺點,使用加熱爐摹仿自然狀態(tài)溫度變化進行時效處理,優(yōu)點是周期短,效果要比自然時效差.綜合考慮，熱處理采用：人工時效處理5.5、確定加工工藝路線備料銑熱處理銑鉆鏜鉆去毛刺及銳邊成品檢驗5.6擬定加工工藝路線00備坯：鑄造，清砂，檢驗05熱處理：HB190220（人工時效處理）10銑削：銑上端面尺寸保證高度42mm，粗糙度12.515銑削：銑下端面尺寸保證高度39mm，粗糙度6.320鉆削：鉆11mm通孔，粗糙度12.525銑削：銑端面保證尺寸39.50.1mm，粗糙度3.2銑端面保證尺寸18.5mm，粗糙度12.530銑削：銑端面保證尺寸370.1mm，粗糙度3.2銑端面保證尺寸16mm，粗糙度12.535鉆削：鉆16mm通孔，粗糙度2540鉆削：鉆14mm通孔，粗糙度2545鏜削：鏜大孔保證孔徑為：17.9mm 鉸：鉸大孔保證孔徑為：18mm，粗糙度1.6鏜削：鏜小孔保證孔徑為：15.9mm鉸：鉸小孔保證孔徑為：16mm，粗糙度1.650鉆削：用20mm的經(jīng)過加工成90的鉆頭對大孔的兩邊進行倒角，角度為：1mm45 鉆削：用18mm的經(jīng)過加工成90的鉆頭對小孔的兩邊進行倒角，角度為：1mm4555鉆削：鉆3mm孔，粗糙度12.560鉗工：銳邊去毛刺65檢驗5.7設(shè)備、刀具、夾具、量具及輔助工具備坯 量具：游標卡尺熱處理 量具：游標卡尺銑削 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：平口鉗；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板銑削 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：平口鉗；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板，39mm的卡規(guī)，通端為39，止端為39鉆削 設(shè)備：鉆床；刀具：11mm麻花鉆；夾具：專用夾具；量具：標準粗糙度對照樣板，11mm的塞規(guī)，通端為11，止端為11銑削 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板； 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板；銑削 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板； 設(shè)備：立式銑床；刀具：端面銑刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板；37mm的卡規(guī)，通端為37，止端為37；16mm的卡規(guī)，通端為16為16，止端為16鉆削 設(shè)備：鉆床；刀具：16mm麻花鉆；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板，鉆削 設(shè)備：鉆床；刀具：14mm麻花鉆；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板鏜削 設(shè)備：臥式鏜床；刀具：通孔鏜刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺 鉸削，設(shè)備：立式鏜床；刀具：18 mm機鉸刀；夾具：專用夾具；量具：標準粗糙度對照樣板，18mm的塞規(guī)，通端為18，止端為18 鏜削，設(shè)備：臥式鏜床；刀具：通孔鏜刀；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺 鉸削，設(shè)備：臥式鏜床；刀具：16 mm機鉸刀；夾具：專用夾具；量具：標準粗糙度對照樣板，16mm的塞規(guī)，通端為16，止端為16鉆削 設(shè)備：鉆床；刀具：20mm的經(jīng)過加工成90的麻花鉆鉆頭；夾具：專用夾具；量具：標準角規(guī)鉆削 設(shè)備：鉆床；刀具：3mm加長麻花鉆；夾具：專用夾具；量具：游標卡尺，標準粗糙度對照樣板，3mm的塞規(guī)，通端為3，止端為3鉗工 夾具：虎口鉗，工具：銼刀6、工藝設(shè)計6.1加工余量，工序尺寸，及其公差的確定加工表面工序余量工序尺寸及公差粗精粗半精精22上端面圓2.5 mm41.50.125 mm下端面0.25 mm40.250.125mm390.125mm鉆11孔0.105110.105mm28前端面2.5 mm47.250.125mm28后端面0.25mm450.125mm26前端面2.5 mm18.250.125mm26后端面0.25mm160.125mm18內(nèi)孔鉆孔0.1mm17.9mm鏜孔0.027mm18mm鉸孔mm16內(nèi)孔鉆孔0.1mm15.9mm鏜孔0.1116mm鉸孔mm3油孔30.125 mm6.2專用夾具的選用在銑、鏜以及鉆3的油孔都需要選用專用夾具7、零件加工工時定額與經(jīng)濟技術(shù)分析7.1工時定額的計算與說明7.1.1熱處理 13h7.1.2銑22上端面圓切削速度V=0.96m/s,吃刀深度=2.5mm輔助工時：0.0167h銑22上端面圓總工時：0.016700724h7.1.3銑下端面切削速度V=0.96m/s,吃刀深度=2.5mm 輔助工時：0.0167h銑下端面圓總工時：0.016700724h7.1.4鉆11孔根據(jù)機械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計p39頁，高速鋼進給量表確定主軸轉(zhuǎn)速:150r/min；走刀量f=0.1mm/r；吃刀深度=39mm輔助工時：0.0167h鉆11孔總工時：0.06h7.1.5鏜 7.1.5.1銑28兩端面主軸轉(zhuǎn)速:200r/min；吃刀深度=2.5mm輔助工時：0.0167h銑28兩端面總工時：0.0346h7.1.5.2打17mm、15mm孔的孔主軸轉(zhuǎn)速:250r/min；走刀量f=0.2mm/r；吃刀深度=39mm輔助工時：0.0167h2打18mm、16mm孔的中心孔總工時：0.0506h7.1.5.3擴17.85mm、16.85mm孔主軸轉(zhuǎn)速:250r/min；走刀量f=0.1mm/r；吃刀深度=39mm輔助工時：0.0167h2擴18mm、16mm孔總工時：0.0461h7.1.5.4鏜18mm、16mm孔主軸轉(zhuǎn)速:250r/min；走刀量f=0.1mm/r；吃刀深度=39mm輔助工時：0.0167h2鏜18mm、16mm孔總工時：0.0461h 7.1.5.5鉸18mm、16mm孔主軸轉(zhuǎn)速:250r/min；走刀量f=0.1mm/r；吃刀深度=39mm輔助工時：0.0167h2鉸18mm、16mm孔總工時：0.0537h 7.1.5.6倒18mm、16mm孔兩端倒角主軸轉(zhuǎn)速:250r/min；輔助工時：0.0167h2倒18mm、16mm孔兩端倒角總工時：0.0384h 鏜床加工總工時：0.0346h+0.0506h+0.0461h+0.0461h+0.0537h+0.0384h=0.274h7.1.4鉆3mm油孔輔助工時：0.0167h2鉆3mm油孔總工時：0.0515h7.1.5鉗工去毛刺t=0.167h氣門搖臂軸加工總工時：0.016700724h+0.016700724h+0.06h+0.274h+0.0515h+0.167h=0.5859h7.2經(jīng)費預(yù)算1、棒料原料費用：材料：灰鑄鐵HT200；鑄造：8元/件（包含材料費）總費用：103038=82424元2、熱處理：總共所需時間：10h5元/件次總共所需費用51515元3、銑削加工：銑削：20元/小時總共所需工時（0.016700724h+0.016700724h）10303=334.1202h總共所需費用：6882.404元4、鏜削加工：鏜削：40元/小時總共所需時間0.274h10303=2823.022h總共所需費用：112920.88元5、鉆削加工：10元/小時總共所需時間（0.06h+0.0515h）10303=1148.785h總共所需費用：11487.85h元6、鉗工去毛刺： 10元/小時總共所需時間0.167h10303=1720.601h總共所需費用：17206.01元汽車氣門搖臂軸支座加工總費用：82424元+51515元+6882.4元+112920.88元+11487.85h元+17206.01元=282436.14元汽車氣門搖臂軸支座加工單件費用：282436.14元/10303件=27.413元/件8、討論:1、毛培的選擇2、工件加工順序及車床的選擇及車床參數(shù)3、工件加工順序4、工件生產(chǎn)次品率及加工工時9、參考文獻【1】金屬機械加工工藝人員手冊 趙如福編 上?？萍汲霭嫔?【2】機械制造工藝簡明手冊 李益民主編 哈爾濱工業(yè)出版社【3】機械制造技術(shù)課程設(shè)計 吳雄彪主編 浙江大學(xué)出版社 【4】機械制造技術(shù) 王道宏主編 浙江大學(xué)出版社 【5】機械設(shè)計手冊（上冊） 化學(xué)工業(yè)出版社 【6】機械設(shè)計手冊（軟件版） 【7】互換性與測量技術(shù) 鄭建中主編 浙江大學(xué)出版社 【8】機械工程材料 許德珠 附件一、零件圖二、機械加工工藝過程卡 三、機械加工工序卡四、零件檢驗卡