氣門搖桿軸支座加工工藝及夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

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- 加工面基本尺寸 78 60 42 - - 鑄件尺寸公差 3.2 2.8 2.8 - - 機械加工余量等級 F F F - - RMA 1 1 1 - - 毛坯基本尺寸 80.6 62.4 45.4 0 0 2.3設計毛坯圖 根據零件圖，結合加工表面尺寸和表1畫出毛坯圖如下： 三、工藝規(guī)程設計 3.1 定位基準的選擇 粗基準的選擇：選擇零件的重要面和重要孔作為基準。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，故粗基準為上端面。 精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設計基準，用它作為精基準，及能使加工遵循基準重合的原則，有符合“基準統(tǒng)一”的原則。下端面的定位面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡單，操作簡單、可靠。 3.2 制定工藝路線 根據各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面及其孔的加工方法如下： 上端面 粗銑 下端面 粗銑、精銑 左右端面 粗銑、精銑 2- 鉆孔 3mm軸向槽 粗銑、精銑 孔 鉆孔、擴孔、鉸孔 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。根據先面后孔以及先主要表面和先粗加工后精加工的原則，初步擬定以下兩個加工路線： 加工路線方案一： 工序號 工序內容 00 鑄造 05 時效 10 涂漆 15 銑上端面 20 銑下端面 25 鉆兩通孔 30 銑左右端面 35 鉆通孔Φ18、擴孔Φ19.8、鉸孔Φ20 40 銑軸向槽 45 檢驗 50 入庫 加工路線方案二： 工序號 工序內容 00 鑄造 05 時效 10 涂漆 15 粗銑下端面 20 銑上端面 25 粗銑左右端面 30 鉆兩通孔 35 鉆Φ18通孔、擴孔Φ19.8、鉸孔Φ20 40 精銑下端面 45 精銑左右端面 50 銑軸向槽 55 檢驗 60 入庫 因為在零件圖紙中要求左右端面的跳動度為0.06，所以銑削左右端面需要在同一工序中進行，保證兩端的平行度。 在加工時先銑左右兩端面，再鉆兩個通孔，以保證在鉆孔是上端面有較長的時間進行自然時效，減少受力變形和受熱變形對2-Φ13的通孔加工精度的影響。 綜合加工精度和加工順序的考慮，最后確定加工工序如下： 工序號 工序內容 00 鑄造 05 時效 10 涂漆 15 粗銑下端面 20 銑上端面 25 粗細左右端面（同時，不準調頭） 30 鉆2-Φ13兩通孔 35 鉆Φ18通孔、擴Φ19.8通孔、 鉸20通孔 40 精銑下端面 45 精銑左右端面 50 銑軸向槽 55 檢驗 60 入庫 3.3 選擇加工設備及刀具、夾具、量具 由于生產類型為大批量生產，故加工設備宜采用通用機床為主，輔以少量專用機床的流水生產線，工件在各機床上的裝卸及個機床建的傳動均由人工完成。 銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具的結構設計等問題，選擇X51立式銑床，使用通用夾具和和游標卡尺。 粗銑下端面：采用X51立式銑床，通用夾具及游標卡尺。 精銑下端面：采用X51立式銑床，專用夾具夾游標卡尺。 粗銑左右端面：采用臥式銑床X61W，通用夾具及游標卡尺。 精銑左右端面：采用臥式銑床X61W，通用夾具及游標卡尺。 鉆2-Φ13孔：采用Z525鉆床深恐鉆，專用夾具。 鉆Φ18孔、擴Φ19.8孔、鉸Φ20孔：Z3025搖臂鉆床，專用夾具及游標卡尺。 銑3mm軸向槽：采用立式X51銑床。 3.4 確定機械加工余量 根據《機械加工工藝手冊》表3.12及零件工藝要求，將各工步和工序尺寸公差列于下表: 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 Φ18孔 擴孔 1.8 - 19.8 Φ19.8孔 鉸孔 0.2 H8 20H8 45.4左右端面 粗銑 2.4（雙側） - 43 43左右端面 精銑 1（雙側） d9 42d9 80.6上端面 粗銑 2.6 - 78 62.4下端面 粗銑 1.4 - 61 61下端面 粗銑 1 - 60 3.5 確定切削用量及基本工時 1、工序15：粗銑下端面 加工要求：銑下端面加工余量為2.4mm，粗銑為1.4mm，精銑為1mm。 機床：X51立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀，刀具直徑為Φ80。 由以上可知取粗銑走刀一次ap=1.4mm，精銑走刀一次ap=1mm。 選定粗銑主軸轉速為160r/min，精銑時主軸轉速為300r/min，故有： V粗=πDn/1000=3.14×80×160/1000=40.19m/min V精=πDn/1000=3.14×80×300/1000=75.36m/min 由參考文獻《機械加工工藝手冊》9.3.4查公式和表9.4-10，計算得： 取kpm，z=10，n=160/60=2.67r/s,ag=50mm,ap=1.4mm,fz=0.4mm/z,帶入得： 又由《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-35得X51的功率為4.5kw，若按效率為0.85計算，則，故機床功率足夠。 計算加工工時： 所以 2、銑上端面： 加工余量為2.6，表面粗糙度要求為12.5，故此工序機床、刀具與上工序相同，可得出： 因此 所以 3、粗銑左右兩端面 加工工序同粗銑上端面相同，采用X61W臥式銑床，Φ80端銑刀，轉速160r/min，雙側走刀量為2.4mm。 所以 因此 4、鉆兩通孔Φ13 根據《機械加工工藝手冊》，由于直徑/深度=6.1，故采用深孔鉆加工，由于6.1>3故需乘以修正系數(shù)0.85（插值法求得），，取。 計算 修正系數(shù) 查Z525機床說明書，取轉速為n=392r/min。 查表得： 其中，其中 則有 5、鉆、擴、鉸Φ20的孔 （手冊為《機械加工工藝手冊 單行本 鉆削、擴削、鉸削加工》） 選擇z3025搖臂鉆床 （1）、鉆Φ18的孔： 查表得進給量f在0.25~0.40之間，孔深和孔徑比l/d=43/18=2.38，取，查z3025搖臂鉆床說明書得進給量，計算 查表得修正系數(shù) 計算得到 查機床說明書，取 查表得 其中，其中 。 （2）、擴孔到Φ19.8： 查表選擇硬質合金錐式擴孔鉆，進給量，由于孔加工精度較高，還需用鉸刀加工，則進給量還需乘以系數(shù)0.7，則進給量為。查Z3025搖臂鉆床說明書得進給量，速度，由于切削條件不同，查得修正系數(shù)，計算得，，查機床說明書取，查表得，其中 則計算可得 （3）、鉸孔Φ20 查表選擇鉸刀為Φ20的硬質合金錐柄機用鉸刀，查表得進給量，取，查機床說明書得，修正系數(shù)，則，計算得，查機床說明書選，由于，其中查表得，計算得。 （4）、锪倒角 取進給量為 則，取。 計算得 6、精銑下端面 由粗銑下端面各個參數(shù)，精銑下端面雙側走刀量為1mm，可以計算得出： 精銑時的加工工時： 7、精銑左右端面 由粗銑左右端面各個參數(shù)，精銑左右端面雙側走刀量為1mm 所以 因此 8、銑軸向槽 選用立式X51銑床，直柄立銑刀，直徑Φ3，齒數(shù)為4，查表得每齒進給，主軸轉速為160r/min，銑削深度。 確定 其中，， 取， 則 3.6 確定輔助時間 由《機械制造工藝設計簡明手冊》，確定各個輔助時間如下表： 各加工輔助時間表（min） 工序內容 裝夾時間 拆卸時間 測量時間 操作時間 銑上端面 0.06 0.05 0.11 0.3 粗銑下端面 0.06 0.05 0.12 0.3 精銑下端面 0.06 0.05 0.12 0.3 粗銑左右端面 0.06 0.05 0.10 0.3 精銑左右端面 0.06 0.05 0.10 0.3 銑軸向槽 0.06 0.05 0.05 0.3 鉆2-Φ13孔 0.06 0.05 0.04 0.2 加工Φ20孔 0.06 0.05 0.04 0.23 由上表得： 銑削加工輔助時間為：1.02min（臥式銑床）+2.04min（立式銑床）=3.06min 鉆削加工輔助時間為：0.35min（立式鉆床）+0.38min（搖臂鉆床）=0.73min 3.7 布置工地、休息和生理需要時間 由表查得： 立式鉆床所占作業(yè)時間百分比為15.7% 搖臂鉆床所占作業(yè)時間百分比為17.4% 臥式銑床所占作業(yè)時間百分比為16.5% 立式銑床所占作業(yè)時間百分比為15.9% 四、總結 經過兩周緊張的課程設計，讓我體會到了看似簡單的問題，在實際中卻很難解決，這就體現(xiàn)了我所學的、所掌握的知識還遠遠不夠，同時也說明光靠腦子去想，而不動手去做的不可行性，因此，我覺得這樣的課程設計對我們來說是非常有意義的。由于時間關系和設計過程中存在疏忽的地方，該設計還存在許多不當?shù)牡胤?，通過此次課程設計，我從中學習了在實際生產的過程中應該怎樣確定生產類型，選用合適的加工方法，選定適宜的工序順序，查詢設計手冊等等?！稒C械工藝規(guī)程設計》這門課程要求我們對所學的知識能夠加以綜合應用，并能夠對后續(xù)的實踐具有指導作用，也算是我們即將就業(yè)的大三學生的一次歷練。 五、參考文獻 【1】 《鑄件加工余量分析及鑄件尺寸的確定》，許云祥，中國科技大學等 【2】 《互換性與測量技術基礎》，李軍主編，華中科技大學出版社 【3】 《機械制造工藝學（第2版）》，王先逵主編，機械工業(yè)出版社 【4】 《機械加工工藝手冊》，王先逵主編，機械工業(yè)出版社 【5】 《GB6414-99鑄件尺寸公差與機械加工余量》 【6】 《機械制造工藝設計簡明手冊》，李益民主編，機械工業(yè)出版社 【7】 《機械加工工藝設計員手冊》，陳宏鈞主編，機械工業(yè)出版社 【8】 《機械加工工藝手冊單行本 鉆削、擴削、鉸削加工》，機械工業(yè)出版社 14