氣門搖臂軸支座 加工工藝和銑36mm下端面夾具設(shè)計[版本2]【三維SW】【含CAD圖紙和說明書】【KS系列】

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41 頁1 緒論1.1課題背景知識本次設(shè)計的主要內(nèi)容為：首先運用AutoCAD軟件繪制氣門搖臂軸支座的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次設(shè)計的零件年產(chǎn)量為10000件，屬大批量生產(chǎn)。其次進(jìn)行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，氣門搖臂軸支座的材料為HT200，擬采用以鑄造的形式進(jìn)行毛坯的制造，并確定零件的機械加工工藝路線，完成機械加工工序設(shè)計，進(jìn)行必要的經(jīng)濟分析。最后，對某道加工工序進(jìn)行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計。1.2零件作用本設(shè)計所設(shè)計的零件是1105柴油機中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(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。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。2 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1零件的作用本設(shè)計所設(shè)計的零件是1105柴油機中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(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。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2.1 氣門搖臂軸支座零件圖2.1.2 零件的工藝分析通過對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。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，366mm為整個機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，因此該孔的的加工是一個難點，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2.5；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。2.1.3 確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設(shè)計要求，Q=10000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率3%和0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式得出N=10351件/年，零件質(zhì)量為0.27kg，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件，本設(shè)計零件氣門搖臂軸支座的的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖2.2.1 選擇毛坯種類 機械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個因素。由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面，的加工表面，機械加工余量要適當(dāng)放大。分析本零件，除了的外，沒有一個加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面，因此一般情況下這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是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 毛坯尺寸及機械加工總余量表加工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機械加工總余量鑄件尺寸上端面2.64下端面2.64前端面2.64后端面2.64前端面2.24后端面2.242.2.2 設(shè)計毛坯圖（1） 確定鑄造斜度 根據(jù)機械制造工藝設(shè)計簡明手冊13表2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為。（2） 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進(jìn)行機械加工前應(yīng)當(dāng)做時效處理。2.2.3 繪制毛坯圖圖2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖2.3 選擇加工方法，制定工藝路線2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。根據(jù)上述定位基準(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（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），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)。2.3.2 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，查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊13表1.4-7，表1.4-8，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法如下表：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IT1412.5粗銑36mm下端面IT126.3粗銑半精銑前端面IT113.2粗銑半精銑后端面IT113.2粗銑半精銑前端面IT1412.5粗銑后端面IT1412.5粗銑通孔IT1412.5鉆偏內(nèi)孔IT1412.5鉆通孔IT81.6鉆擴粗鉸精鉸通孔IT81.6鉆擴粗鉸精鉸2.3.3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，鉆擴粗鉸精鉸出通孔和通孔，并鉆出偏內(nèi)孔。2.3.4工序的集中與分散 本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。2.3.5工序順序的安排 1.機械加工順序 （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。2.3.6 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，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下：圖2.3 定位面,加工面代號指示圖工序：鑄造； 工序：清砂，檢驗；工序：時效處理HBS187-220工序：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：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；半精銑36mm下底面C；工序：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：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，半精銑前端面F； 工序：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，半精銑后端面G；工序：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,鉆擴粗鉸精鉸通孔，并倒角；工序：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, 鉆擴粗鉸精鉸通孔，并倒角；工序：以上端面A偏以及端面G或F定位，鉆偏內(nèi)孔；工序：鉗工去毛刺，清洗；工序：終檢。2.3.7 加工設(shè)備及工藝裝備選擇 機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.機床的選擇原則 機床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)； 機床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機床的生產(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。查機械制造工藝設(shè)計簡明手冊13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機床設(shè)備刀具量具工序 鑄（免填）游標(biāo)卡尺工序 檢游標(biāo)卡尺工序 熱處理游標(biāo)卡尺工序 銑 臥式銑床X61硬質(zhì)合金端銑刀游標(biāo)卡尺工序 銑臥式銑床X61硬質(zhì)合金端銑刀游標(biāo)卡尺工序 鉆立式鉆床Z525直柄麻花鉆11卡尺、塞規(guī)工序 銑臥式銑床X61硬質(zhì)合金端銑刀游標(biāo)卡尺工序 銑臥式銑床X61硬質(zhì)合金端銑刀游標(biāo)卡尺工序 鉆TX617臥式鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)工序 鉆TX617臥式鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)工序 鉆立式鉆床Z525直柄麻花鉆塞規(guī)工序 鉗（免填）游標(biāo)卡尺工序 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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-28，表2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機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1粗銑上端面A4工序1粗銑36mm下底面C32半精銑36mm下底面C1工序1鉆通孔11工序1粗銑前端面F32粗銑前端面I43半精銑前端面F1工序1粗銑后端面J42粗銑后端面G33半精銑后端面G1工序1鉆的通孔172擴孔至0.853粗鉸至0.094精鉸至0.06工序1鉆通孔152擴孔至0.853粗鉸至0.104精鉸至0.05工序1鉆偏內(nèi)孔32.3.9切削用量以及基本時間定額的確定工序 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，mmd銑刀直徑，mm查機械制造技術(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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。工序 加工36mm下端面1.工步一 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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。2.工步二 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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3機床主軸轉(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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序 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：，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-134，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，查得鉆削機動時間計算公式，=（14），鉆孔深度，所以 工序 粗銑以及半精銑端面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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm根據(jù)機械加工工藝師手冊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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，3. 工步三 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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序 粗銑以及半精銑端面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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm根據(jù)機械加工工藝師手冊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，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，3.工步三 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)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序 鉆擴粗鉸精鉸的孔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，查得鉆削機動時間計算公式，=（14），鉆孔深度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，所以2. 工步二 擴孔至（1） 切削深度（2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-87，確定擴孔鉆為YG8硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊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)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊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)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，工序 鉆擴粗鉸精鉸的孔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，查得鉆削機動時間計算公式，=（14），鉆孔深度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，所以2. 工步二 擴孔至（1） 切削深度。（2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-87，確定擴孔鉆為YG8硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機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)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊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)合金直柄機用鉸刀，參數(shù)如下，查機械制造技術(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 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，工序 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，查得鉆削機動時間計算公式，=（14），鉆孔深度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，所以3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，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過分析并與指導(dǎo)老師協(xié)商，銑底面夾具設(shè)計3.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定定位方案，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3.2 切削力和夾緊力計算（1）刀具： 高速鋼錯齒三面刃銑刀4 機床： x61W型萬能銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 3.3 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=2.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.4 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和二定位銷，孔與銷間隙配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為80。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ： 其中：， 且：L=80mm ，得： 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 確定夾緊機構(gòu) 在機械加工工藝設(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。3.6 確定輔助定位裝置 為了減小加工時工件的變形，保證加工時工藝系統(tǒng)的剛度，后端面處增加輔助支承，具體機構(gòu)圖如下：3.7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的聯(lián)系起來，形成一個整體?？紤]夾具與機床的連接，因為是在臥式鏜床上使用，夾具安裝在工作臺上直接用鉆套找正并用壓板固定，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床的定位連接元件。鉆模板和夾具體一起用4根螺栓固連。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。3.7 定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4：表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù)GB224380側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2.2所示： 圖2.2 對刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖2.3所示： 圖2.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表2.5：表2.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.8本章小結(jié)如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)?？偨Y(jié)雖然本次設(shè)計我很努力去做，但還是存在一些不足：（1）我對機械工藝規(guī)程設(shè)計理論方面的知識還沒有十分扎實，對并沒有投入生產(chǎn)，在實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設(shè)備，要求等，考慮零件的結(jié)構(gòu)，精度和余量，難免會有我們現(xiàn)在沒有考慮周全的內(nèi)容。（2）對零件熱處理方式及夾具的設(shè)計把握不準(zhǔn)，其主要原因是對零件的了解不足，沒有在真正的實踐，而且沒有見過實體，一些細(xì)節(jié)部分沒有掌握好。（3）夾具設(shè)計是本次設(shè)計中最大的攔路虎，雖然課題要求我們只要選擇其中之一工序進(jìn)行夾具設(shè)計，但是夾具設(shè)計過程中遇到的問題是最多的，特別是對各機構(gòu)的選用，既要達(dá)到局部要求，又要配合整體要求。因此我以后必定會再這方面多下苦功。因此，在以后的學(xué)習(xí)工作中，我要從以下方面來提高自己，解決設(shè)計中存在的問題。多學(xué)習(xí)相關(guān)的知識，關(guān)注前沿的科學(xué)技術(shù)，拓寬知識面，盡量進(jìn)行實踐，以便設(shè)計時能夠在保證成本的前提下，較好地利用其本身。參考文獻(xiàn)1.王先逵 主編.機械制造工藝學(xué)M.北京：機械工業(yè)出版社，20062.崇 凱 主編. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20063.鄒 青 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