氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【鉆銑】【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 51 頁 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘要 機(jī)械加工行業(yè)作為一個傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在新經(jīng)濟(jì)時代，行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其它的質(zhì)量，性能要求有了新的變化?，F(xiàn)在機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。 本文首先介紹了氣門搖臂軸支座的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。 此次設(shè)計(jì)是對氣門搖臂軸支座的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鑄件，具有 體積小，零件結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便且能滿足要求。 關(guān)鍵詞： 氣門搖臂軸支座， 工藝分析 ，工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ，夾具設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 51 頁 of as a a In a of in is in of of of by to be he of of a of is of in on to as a to is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 51 頁 目 錄 中文摘要 英文摘要 1 緒論 .設(shè)計(jì)的內(nèi)容及意義 . 5 題背景知識 .1 件的作用 錯誤 !未定義書簽。 油機(jī)相關(guān)知識介紹 . 2 械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識 . 氣門搖臂軸支座的機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 . 9 件的作用 . 9 件的工藝分析 . 9 定零件的生產(chǎn)類型 . 11 擇毛坯，繪制毛坯圖 . 11 擇毛坯種類 . 11 定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 . 12 計(jì)毛坯圖 . 13 制毛坯圖 .擇加工方法，制定工藝路線 . 14 位基準(zhǔn)的選擇 . 14 件表面加工方法的選擇 . 16 工階段的劃分 . 16 序的集中與分散 . 17 序順序的安排 . 17 定工藝路線 . 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 51 頁 工設(shè)備及工藝裝備的選擇 . 工序間余量的確定 . 切削余量及基本時間定額的確定 . 21 3 氣 門 搖 臂 軸 支 座 專 用 夾 具 的 設(shè)計(jì) .定夾具的結(jié)構(gòu)方案 . 37 定定位方案，選擇定位元件 . 37 定導(dǎo)向裝置 . 確定夾緊機(jī)構(gòu) . 確定輔助定位裝置 .計(jì)夾具體 . 40 具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 . 40 總結(jié) 43 參考文獻(xiàn) 44 致謝 45 附件 46 附件 A 開題報(bào)告 附件 B 英文翻譯及原文 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 51 頁 1 緒論 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及意義 本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進(jìn)行。此次的設(shè)計(jì)是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。其目的在于： 1鞏固我們在大學(xué)里所學(xué)的知識，也 是對以前所學(xué)知識的綜合性的檢驗(yàn)； 2加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料； 3樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力； 4通過對 氣門搖臂軸支座 的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)，使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計(jì)算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 6 通過零件圖，裝配圖 繪制，使我們對于 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：首先運(yùn)用 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(jì)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 采用 以鑄造 的形式進(jìn)行毛坯的制造，并確定零件的機(jī)械加工工藝路線，完成機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)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(jì)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 51 頁 題背景知識 件作用 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是 1105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 18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 16于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)。兩孔間距 56以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)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 徑 3的孔用來排油，各部分尺 寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。 油機(jī)相關(guān)知識 介紹 簡介柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。柴油機(jī)屬于壓縮點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)，它又常以主要發(fā)明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。 柴油機(jī)在工作時，吸入柴油機(jī)氣缸內(nèi)的空氣，因活塞的運(yùn)動而受到較高程度的壓縮，達(dá)到 500 700 的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功 。 柴油機(jī)可按不同特征分類：按轉(zhuǎn)速分為高速、中速和低速柴油機(jī)；按燃燒室的型式分為直接噴射式、 渦流室式和預(yù)燃室式柴油機(jī)等；按氣缸進(jìn)氣方式分為增壓和非增壓柴油機(jī)；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機(jī)等；按用途分為 船 用柴油機(jī)、 機(jī)車 柴油機(jī)等。 隨著現(xiàn)代社會進(jìn)程的加快，柴油機(jī)發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之后，柴油 機(jī)作為動力內(nèi)燃機(jī)的一種，在社會的各個領(lǐng)域無處不在，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領(lǐng)域里柴油機(jī)發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大的效益。在這領(lǐng)域中，柴油機(jī)所發(fā)揮的作用也是不盡相同，所以根據(jù)作用的需要，柴油機(jī)也被設(shè)計(jì)出了很多種型號，各種型號功率不同，發(fā)揮的作用大小也就不一樣，創(chuàng)造出的價值也不一樣。但是柴油機(jī)的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的發(fā)展，人類對生活質(zhì)量要求的提高，預(yù)示著人類對空氣質(zhì)量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機(jī)必定不能滿足人類的這一生活需求，但是柴油機(jī)已經(jīng)是社會發(fā) 展不可缺少的一個重要零部分，徹底取代買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 51 頁 柴油機(jī)在目前的技術(shù)條件下似乎還不太可能。人類的智慧永遠(yuǎn)是無法估量的，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)師們正在朝著設(shè)計(jì)出高效率，低排放，質(zhì)量輕，生產(chǎn)簡單的柴油機(jī)這一目標(biāo)奮斗著，而這一目標(biāo)也將越來越近。隨著社會的需要，各種型號不一，功率不一的柴油機(jī)生產(chǎn)數(shù)量將不斷的增長，而氣門搖臂軸支座是柴油機(jī)上不可或缺的一個零件，也就是意味著氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)數(shù)量也將是與日俱增，為了創(chuàng)造出更大的效益，設(shè)計(jì)出輕便，經(jīng)久耐用，便于生產(chǎn)的氣門搖臂軸支座這一零件是很有必要的。 柴油機(jī)具有熱效率高的顯著優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用范圍越 來越廣。隨著強(qiáng)化程度的提高，柴油機(jī)單位功率的重量也顯著降低。為了節(jié)能，各國都在注重改善燃燒過程，研究燃用低質(zhì)燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦損失、廣泛采用廢氣渦輪增壓并提高增壓度、進(jìn)一步輕量化、高速化、低油耗、低噪聲和低污染，都是柴油機(jī)的重要發(fā)展方向。 械制造工藝技術(shù)相關(guān)知識 氣門搖臂軸支座機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 （ 1） 零件進(jìn)行工藝分析 在對氣門搖臂周支座進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)時，應(yīng)掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該 零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證 掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點(diǎn)，形成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體構(gòu)想。 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點(diǎn)考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進(jìn)行歸納整理。 （ 2） 定生產(chǎn)類型 根據(jù)零件圖查表可知，氣門搖臂軸支座為輕型零件，根 據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。 （ 3） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 51 頁 機(jī)械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖所選擇的材料，氣門搖臂軸支座零件加工工程中應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和加工特點(diǎn)，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，如何選擇合適的毛坯種類也是設(shè)計(jì)重點(diǎn)。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮一下幾個方面因素： a、材料的工藝性能； b、毛坯尺寸、形狀和精度要求； c、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)； d、采用新型材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。 （ 4） 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(dāng)選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項(xiàng)尺寸及技術(shù)指標(biāo)。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(jì)型也有很大的影響。 （ 5） 擬定工藝路線包括 ：定位基準(zhǔn)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(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)制定的重點(diǎn) （ 6） 量，計(jì)算工序尺寸及公差 （ 7） 具等工藝裝備 （ 8） （ 9） 床夾具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識 在機(jī)械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 在機(jī)床上對工件進(jìn)行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機(jī)床占有正確的位置，這一過程稱為“定位” 。為了保護(hù)這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應(yīng)該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機(jī)床夾具”。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 51 頁 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)廠進(jìn)行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務(wù)的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設(shè)計(jì)制造。 由于專用夾具的設(shè)計(jì)制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機(jī)械制造廠新 產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進(jìn)和工藝更新中的一項(xiàng)重要生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是每一個從事機(jī)械加工工藝的技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)知識。 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： （ 1） 定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機(jī)械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準(zhǔn)確地確定工件相對于道具和機(jī)床切削成形運(yùn)動中的相互位置關(guān)系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 （ 2） 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術(shù)措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機(jī)床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 （ 3） 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機(jī)動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。還可設(shè)計(jì)保護(hù)裝置，確保操作者安全。 （ 4） 于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當(dāng)某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 機(jī)床夾具分類 （ 1） 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設(shè)計(jì)的。因買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 51 頁 為不需要考慮通用性，所以夾具可以設(shè)計(jì)得結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機(jī)構(gòu)、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)和制造周期較長，制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報(bào)廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn) 定的較大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 （ 2） 可調(diào)式夾具的特點(diǎn)是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術(shù)，用于裝夾和加工一組結(jié)構(gòu)與工藝相似的工件。 因?yàn)檫@類夾具是在專門夾具基礎(chǔ)上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達(dá)有限目標(biāo)的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中 小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟(jì)性。 （ 3） 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實(shí)現(xiàn)制造好的通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)化元件和部件拼裝組成。從這個特點(diǎn)來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點(diǎn)。 （ 4） 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔(dān)負(fù)的安裝工件任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著沿自動線輸送工件的任務(wù)，即在這工件從一個工 位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。 屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機(jī)床夾具。 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 A:夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) （ 1） 計(jì)人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際情況。 專用夾具是為某零件的某工序設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 51 頁 零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機(jī)床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。 （ 2） 保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計(jì)時應(yīng)重點(diǎn)把住定位方案的確定 和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。 （ 3） 夾緊裝置的結(jié)構(gòu)形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對夾具結(jié)構(gòu)的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)可能大不相同。而不同復(fù)雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟(jì)效果也不一樣，設(shè)計(jì)人員必須使自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟(jì)性。 （ 4） 此，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮 采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 （ 5） 般不進(jìn)行強(qiáng)度剛度計(jì)算。 夾具設(shè)計(jì)是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，其設(shè)計(jì)周期要求短，因此設(shè)計(jì)時多采用參照法或是憑經(jīng)驗(yàn)確定的辦法來保證受力件的強(qiáng)度和剛度，通常不進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，有時采用簡便公式或用圖表做為設(shè)計(jì)參考。倒是應(yīng)注意，在設(shè)計(jì)一些具有較高精度的夾具時，應(yīng)該對定位精度、夾緊力等進(jìn)行必要的計(jì)算和分析。 B:設(shè)計(jì)的基本要求 夾具設(shè)計(jì)的原則是經(jīng)濟(jì)和使用， 它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)際制造和維修水平為前提。具體要求為： （ 1） 確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟(jì)性四者的關(guān)系。 （ 2） （ 3） 便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 51 頁 于排屑排液、便于安裝運(yùn)輸，保證安全第一。 （ 4） 加工、裝配、檢驗(yàn)和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 51 頁 2 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 件的作用 本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是 1105 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 18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 16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 56以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)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 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 氣門搖臂軸支座零件圖 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，尺買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 51 頁 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 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. 22 外圓的上端面以及與此孔相通的 11 通孔，粗糙度均為 2. 36根據(jù)零件的總體加工特性， 366糙度為 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. 28 外圓的前后端面，粗糙度為 后端面倒 451 的角，粗糙度為 及 18 的通孔，在這里 由于 18 通孔 所要求的精度較高，因此該孔的 的加工是一個難點(diǎn)， 其所要求的表面粗糙度為 且該孔的軸線與 該孔的軸線圓跳動公差為 要選擇適當(dāng)?shù)募庸?方法 來達(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。 4. 26 的前后端面，粗糙度為 后端面倒 451 的角，粗糙度為 及 16 的通孔 ， 16 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， 16 的孔要求的表面粗糙度和位置精度 和 18 的通孔一樣 都 是比較高的， 16 的通孔 表面粗糙度為 孔的軸線與 36 通過上面零件的分析可知， 36端面 和 22 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 36端面以及 22 上端面 ，并鉆出11 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 28 和 26 的外圓端面，并鉆出 1618 和 這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 15 頁 共 51 頁 工出 3 的斜油孔。 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(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)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) (1 % ) (1 % ) m a b 式 中 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 / 年 ） 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 / 臺 、 輛 ）% - - - 備 品 率 ， 一 般 取 2% - - - 廢 品 率 ， 一 般 取 據(jù)上式就可以計(jì)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(jì)要求， Q=10000 臺， m=1 件 /臺，分別取備品率和廢品率 3%和 將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式得出 N=10351 件 /年 ，零件質(zhì)量為 根據(jù) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 3表 1 1零件為輕型零件，本設(shè)計(jì) 零件 氣門搖臂軸支座的 的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 擇毛坯種類， 繪制毛坯圖 擇毛坯種類 機(jī)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(jī)械加工勞動量，降低機(jī)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。 （ 1） 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 16 頁 共 51 頁 組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件 等。 （ 2） 狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件 ，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 （ 3） 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投 資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個方面來分析本零件，零件材料為 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(jì)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，前面已經(jīng)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。 定毛坯尺寸 及機(jī)械加工總余量 根據(jù)零件圖計(jì)算零件的輪廓尺寸為 長 83 37 62 查閱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 3表 2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 鑄件公差等級為 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(jì)指導(dǎo)教程 3表2按 前面已經(jīng)確定的鑄件 公差等級 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17 頁 共 51 頁 查閱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 3表 2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 要求的機(jī)械加工余量等級確定為 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(jì)簡明手冊 13表 求的鑄件機(jī)械加工余量。 由于所查得的機(jī)械加工余量適用于機(jī)械加工表面 m ， m 的加工表面，機(jī)械加工余量要適當(dāng)放大。分 析本零件，除了 1618 和 的 m 外，沒有一個加工表面 的表面粗糙度是小于 ， m ，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(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 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 22 上端面 39 47 36端面 39 47 28 前端面 45 28 后端面 45 26 前端面 24 26 后端面 24 計(jì)毛坯圖 （ 1） 確定鑄造斜度 根據(jù) 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 13表 零件毛坯砂型鑄造斜度為 03 05 。 （ 2） 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18 頁 共 51 頁 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(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)做時效處理。 制毛坯圖 圖 氣門搖臂軸支座毛坯圖 擇加工方法，制定工藝路線 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)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19 頁 共 51 頁 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。 應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或 其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 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 18 、 孔 16 以及孔 11 均為零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而 且孔 18 和孔 16 設(shè)計(jì)精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)）， 工序?qū)才?這兩個孔 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 11 孔和 加工后的 36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 28 外圓端面及 未加工的 36端面 為粗基準(zhǔn)。 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)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 13表 通過對各加工表面所對應(yīng)的各個加工方案的比較，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20 頁 共 51 頁 最后確定 本零件各加工表面 的加工方法如下表： 表 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m 加工方案 22 上端面 2.5 m 粗銑 36.3 m 粗銑半精銑 28 前端面 .2 m 粗銑半精銑 28 后端面 .2 m 粗銑半精銑 26 前端面 2.5 m 粗 銑 26 后端面 2.5 m 粗銑 11 通孔 2.5 m 鉆 3 偏 010 內(nèi)孔 2.5 m 鉆 通孔 .6 m 鉆擴(kuò)粗鉸精鉸 通孔 .6 m 鉆擴(kuò)粗鉸精鉸 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 36端面和 11 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) 22 上端面、 28 外圓前后端面、 26 外圓前后端面， 在半精加工階段，完成對 28 外圓前后端面 的半精 銑， 鉆擴(kuò)粗鉸精鉸出 通 孔，并鉆出 3 偏 010 內(nèi)孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 21 頁 共 51 頁 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(jī)床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)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。 序順序的安排 （ 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36及 11 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 28 和 26 外圓前后端面，