氣門搖桿軸支座加工工藝及銑φ20端面夾具設(shè)計【含CAD圖紙、工藝工序卡、說明書】

壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 摘 要 在這幾周時間里，我們進(jìn)行了機(jī)械制造加工工藝設(shè)計及夾具設(shè)計。機(jī)械設(shè)計制造 基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造基礎(chǔ)課(含機(jī)床夾具設(shè)計)和大部分專業(yè)課（材料力 學(xué)、機(jī)械原理等），并在進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)過程。這次設(shè)計使 我們能綜合運用機(jī)械制造工藝學(xué)中的一些基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的一些實 踐知識，獨立地分析和解決工藝上的問題。初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件 （氣門搖桿軸支座）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，制訂夾具 設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用相關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及 編寫技術(shù)文件技能的一次難得的實踐機(jī)會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作奠定 良好的基礎(chǔ)。 由于所掌握的知識不全面且能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希 望各位老師多加指導(dǎo) 關(guān)鍵詞：氣門搖桿 夾具 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 目 錄 摘 要 .I 第 1 章 零件的工藝分析 1 1.1 零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 .1 1.1.1 零件的作用 .1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 2 第 2 章 毛坯的選擇 .3 2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差 3 2.2 毛坯的技術(shù)要求 3 第 3 章 基準(zhǔn)的選擇 4 3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4 3.2 精基準(zhǔn)的選擇 4 第 4 章 制訂工藝路線 5 4.1 確定各加工面的加工方法 5 4.2 擬定加工工藝路線 6 4.2.1 工藝路線方案 16 4.2.2 工藝路線方案 27 4.3 工藝方案的比較與分析 .7 第 5 章 工序設(shè)計 9 5.1 工序 12 的尺寸鏈計算 .9 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 5.2 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 11 5.3 切削余量及基本工時的確定 11 5.3.1 機(jī)械加工余量確定 11 5.3.2 確定切削用量及基本工 12 第 6 章 銑 20端面夾具設(shè)計 .16 6.1 確定設(shè)計方案 16 6.2 定位原理圖： 17 6.3 定位誤差分析 17 6.4 夾緊力計算 .18 設(shè)計心得 .20 參考文獻(xiàn) .21 附錄 .22 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 1 第 1 章 零件的工藝分析 1.1 零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 1.1.1 零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部20.1.6: 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 13孔用M 螺桿與汽缸蓋相連， 3m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 1.1.2 零件的工藝分析 由圖 1.1 得知，其材料為 20HT。該材料具有較高的強(qiáng)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 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 2 面，左右端面， 213孔和 20.1.6:以及 3m軸向槽的加工20.1.6: 孔的尺寸精度以及下端面 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， 21孔的尺寸精度，以上下兩端面 的平行度 .5。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 .0.6: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。 1.1.3 零件的生產(chǎn)類型 依照設(shè)計題目可知：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 50件/年，查表可知生產(chǎn)類型是大批 量生產(chǎn)。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 3 第 2 章 毛坯的選擇 2.1 確定毛坯的類型、制造方法和尺寸及其公差 毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時 效處理。由表 2.31確定各表面的加工余量如下表所示： 表 . 各表面加工余量 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 48H4單側(cè)加工 下端面 503單側(cè)加工 左端面 3 單側(cè)加工 右端面 單側(cè)加工 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 11 5.3 切削余量及基本工時的確定 5.3.1 機(jī)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。 15.02maxCeA 式中 ： 余量值； ax 鑄件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系數(shù) 根據(jù)表 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 .5RA可知，粗銑的銑削余量為 。底面銑削余量為 3， 粗銑的銑削余量為 2，銑余量 ，精銑后公差登記為 78IT:。左右端面的銑削余量 為 3，粗銑的銑削余量為 ，精銑余量 1，精銑后公差登記為 I根據(jù)表 1確定余量 。工序 40粗鏜 工序。粗鏜余量表 取粗鏜為 1.8， 粗鏜切削余量為 0.,鉸孔后尺寸為 28H,各工步余量和工序尺寸公差列于下表： 表 3.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 18粗鏜 1.8_ 19.8 9.2精鏜 02H20 5.3.2 確定切削用量及基本工 工序 04：粗銑下端面 (1)加工條件 工件材料： 2HT, 17024bMPa:，鑄造;工件尺寸： max13， 6l; 加工要求：粗銑上端面加工余量 。 機(jī)床： 51X立式銑床；刀具：立銑刀。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 12 銑削寬度 90ra,深度 6a,齒數(shù) 12z,故根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 3.1，取刀具直徑 8od。根據(jù)切削用量手冊后表 3.16，選擇刀具前角 0， 后角 06，副后角 10 ，刃傾角： 0s,主偏角 0Kr,過渡刃 3r,副 偏角 5Kr。 (2)切削用量 1）確定切削深度 a 根據(jù)手冊等，選擇 1.5，兩次走刀即可完成。 2）確定每齒進(jìn)給量 zf 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機(jī)床 功率為 4.5kW（據(jù)簡明手冊表 4.235， 1X立式銑床）選擇：839/minzf 。 3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)切削手冊表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 1.5m；由于銑刀直08d ，故刀具使用壽命 180T（據(jù)簡明手冊表 3.8。 4）計算切削速度 cv和每分鐘進(jìn)給量 v 根據(jù)切削手冊表 3.6，當(dāng) 0d， 12Z， 7.5pa， 0.18/zzf時，98/mintv , 250/intr, 47/intm。各修正系數(shù)為： Mvk，0.Sk 。 切削速度計算公式為： vpevzpTckuayfxqdvm0 其中 ， ， ， ， ， ，ae38ap4245C.15.0xv3.yv ， ， ， ， ，.0.1kSvMv .uvv3min8T ，zmfz/8.02Z 將以上數(shù)據(jù)代入公式： min/14vLc 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 。150r/inwcsdv 根據(jù)簡明手冊表 4.236，選擇 30/i,39mcfr,因此，實際 進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為： =cv10nd0254.18/in/i 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 13 /390/12/0./zcczfvnmss 5)校驗機(jī)床功率 根據(jù)切削手冊表 3.24，近似為 .ckWP,根據(jù)機(jī)床使用說明書，主軸允許 功率 4.50735cmcP。 故校驗合格。最終確定: 4.0,3/in,39/in,18/min,0.1/pc czfanrvvfz 6)計算基本工時 /,76mLylt 查切削手冊表 3. 26，入切量及超切量為： 40則：0.min/fTv 工序 05：粗銑上端面： 刀具，機(jī)床與上到工序相同 得出: 2,.,163.2/inpamf960/in954m,0.1scrvt 工序 :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： 2pa 由 機(jī)械加工工藝手冊表 15.3可知： 0.12.4/fzmr 由切削用量手冊表 9.48可知： 10/,.35/,.70/t tftmsnrsvsv 各系數(shù)為 069MfK .8SvnSf 所以有 0.341/s 75/rs 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 14 0.94/vms 取 .72/5intnrr 1.0/fcmsv 所以實際切削速度： in/6.52,i/.10dv 確定主軸轉(zhuǎn)速： 27lli/4/0rsdvn 切削工時： .1minjT 工序 07：鉆孔 13 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表 38，取 9/inf 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表 42，取 1.v mi/710rdn 查表機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 .5，機(jī)床為 25Z，選擇轉(zhuǎn)速54/min9.08/wrrs 實際切削速度： v = = 10wdn 0.31m/s14.89 切削工時帶入公式： .36in2jflT 工序 08：精銑下端面與工序 5相同 工序 45：精銑上端面與工序 10相同. 工序 ： 精銑左右端面與工序 相同 工序 1：鉆通孔 8 工序步驟與工序 20#相同，代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果: 20,.5,163.2/minpmaf 96/in/i45scrvt 工序 1:鏜孔到 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 20.8，與下底 面的位置精度為 0.5,與左右端面的位置精度為 0.6, 且定位夾、緊時基準(zhǔn)重合，故不 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 15 需保證。 0.6跳動公差由機(jī)床保證。 粗鏜孔時因余量為 1.9,故, .pa 查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 28 0.4/minvs 取進(jìn)給量為 f i/3801rdn 故實際切削速度為： in/5mvw 此時作臺每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為：fmin/25.6nZfwzm 計算切削基本工時： min45.1fyltm 工序 13:銑槽 加工條件：機(jī)床： 6132X臥式銑.床. 刀具：直齒三面刃銑刀其中 80,1dz 計算切削用量： pa 由機(jī)械加工工藝手冊表 15-53，表 15-55 可知： 136/min,132.6/inf va 確定主軸轉(zhuǎn)速： 0 375/minrvd 切削工時： .imt 第 6 章 銑 20端面夾具設(shè)計 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 16 本次設(shè)計的夾具為銑工件 20圓柱面。以底面作為定位基準(zhǔn)面。 6.1 確定設(shè)計方案 方案 1 用固定 V 塊和可動 V 型塊分別夾緊工件左右兩圓柱面，用兩鉸鏈壓板壓在工 件的下端，這樣就限制了兩個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度，此方案定位可靠，可實 現(xiàn)完全定位。 方案 2 在 13的通孔內(nèi)插入一限邊銷限制一個移動自由度，再以兩孔的另一個孔 內(nèi)側(cè)面用兩支撐釘限制一個移動自由度和一個轉(zhuǎn)動自由度，此方案從定位原理上是可 行的，夾具結(jié)構(gòu)簡單。由于孔及內(nèi)側(cè)面都未規(guī)定精度，及結(jié)構(gòu)原因，夾緊力不宜施加 在此定位元件上，可能出現(xiàn)定位面與定位元件接觸不好，所以此方案部宜采用。 經(jīng)比較本次設(shè)計選擇方案 1 來為工件定位。 6.2 定位原理圖： 6.3 定位誤差分析 （1）定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 17 大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對機(jī)床主軸（或刀具）或運動導(dǎo)軌的位置 誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等 原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 （2）產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的 位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn) 產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo) 向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生 的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、 定向元件等元件的磨損。 綜上所述 該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。 此次設(shè)計的夾具有如下優(yōu)點： (1)操作比較簡單，使用方便，制造比較容易，價格便宜； (2)能保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量； 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 18 (3)能提高勞動生產(chǎn)率和降低成本； (4)能改善工人勞動條件，安全生產(chǎn)。夾具使用的一面兩銷定位可靠性好，定位能力強(qiáng)。 6.4 夾緊力計算 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手表 537 09.81 zfyFKCd 查表知： 180.75FYX 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計手冊表 2.48 取 /minv， 0/fr 3/i10rd 在計算切削力時必須考慮安全系數(shù): 1234K 式中： 1234.09.K 安全系數(shù)在夾緊力與切削力相反時后： 1234 09.8zfyFKCd95.6N 而 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 19 1KF 3 所以 1425.9N 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 20 設(shè)計心得 1.歸納總結(jié)了夾具的概念、分類、設(shè)計原則等基礎(chǔ)理論知識。 2.設(shè)計了銑床夾具，并完成了一系列的 CAD 圖形生成，對 CAD 軟件的學(xué)習(xí)加深了。 3.學(xué)會了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決 問題的思維方法，對新信息和新知識及時做筆記。 4.對所學(xué)習(xí)知識點進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識，開闊了視野，拓寬了 自己的知識面。同時培養(yǎng)個人一定的創(chuàng)新思維。 5.對大學(xué)三年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，進(jìn)一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。 6.學(xué)會了查閱各種設(shè)計書籍，為明年的畢業(yè)設(shè)計做了一定的準(zhǔn)備。 作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和 工裝夾具的設(shè)計。通過畢業(yè)設(shè)計，我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計和工 裝夾具設(shè)計的基本步驟和方法。 基由于設(shè)計時間有限，該設(shè)計中的疏忽和缺陷在所難免，夾具設(shè)計中依然存在許 多漏洞和不足之處，因此，在以后還需對該設(shè)計進(jìn)行必要的修補(bǔ)和完善工作，再次感 謝老師的的多次批評、指正。 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 21 參考文獻(xiàn) 1 李昌年. 機(jī)床夾具設(shè)計與制造M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 2 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1999. 3 艾興,肖詩綱.切削用量簡明手冊第三版M.機(jī)械工業(yè)出版社,2007. 4 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具M(jìn).冶金工業(yè)出版社,2002. 5 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊M.高等教育出版社,2006. 6 李洪.機(jī)械加工工藝手冊M.北京出版社,1996. 7 孟少龍.機(jī)械加工工藝手冊M.機(jī)械工業(yè)出版社,1991. 8 崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南M.化學(xué)工業(yè)出版社,2007. 9 肖繼德，陳寧平.機(jī)床夾具設(shè)計M. 機(jī)械工業(yè)出版社,2004. 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 22 附錄 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品 型號 零件圖號 第 1 頁長沙大學(xué) 機(jī)電工程系 機(jī)械加工工藝 過程卡片 產(chǎn)品 名稱 氣 門 搖 桿 軸 支 座 零件名稱 氣 門 搖 桿 軸 支 座 共 1 頁 材料 牌號 HT200 毛 坯 種 類 鑄 件 毛 坯 外 型 尺 寸 每毛 坯可 制件 數(shù) 1 每臺件 數(shù) 1 備 注 工藝設(shè)備名稱及編號 時間定額 /min 工 序 號 工序 名稱 工序內(nèi)容 加工車 間 設(shè)備名稱 及編號 夾 具 刀具 量具 技 術(shù) 等 級 單 件 準(zhǔn)備- 終結(jié) 10 鑄造 采用砂型 鑄造機(jī)器 造型 鑄造車 間 20 熱處理 時效處理 熱處理 車間 30 粗銑端面 粗銑上端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 3 40 粗銑端面 粗銑下端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 3 50 粗銑端面 粗銑兩側(cè) 面,兩端面 倒角 045. 金工車 間 X6130A 臥式 銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用游標(biāo) 卡尺 IT1 1 60 粗加工孔 鉆 20mm 的孔 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 23 70 半精銑端 面 半精銑下端 面 金工車 間 X52K 型銑床 專用 夾具 直齒 端銑 刀 兩用游 標(biāo)卡尺 IT1 1 80 精銑端面 半精銑， 精銑兩側(cè) 面 金工車 間 X6130A 臥式 銑床 專 用 夾 具 直齒 端銑 刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT1 1 90 粗加工孔 鉆 13mm 的孔（其 孔軸線距 離 20 孔 軸線 14mm） 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 IT8 100 粗加工孔 鉆另一 13mm 的 孔 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 千分 尺 IT8 110 半精加工 孔 擴(kuò) 鉸m1.062 的通孔， 兩端孔口 倒角 ;045. 金工車 間 Z3025 搖臂鉆床 專 用 夾 具 莫氏 麻花 鉆 內(nèi)徑 百分 表 IT8 0 120 粗銑槽 粗銑 3.5mm 的 橫槽 金工車 間 X52K 型銑床 專 用 夾 具 高速 鋼立 銑刀 兩用 游標(biāo) 卡尺 IT7 130 去毛刺 平銼 140 清洗 清洗機(jī) 清潔 液 150 檢驗 塞規(guī)百分表 卡尺 更 改 內(nèi) 容 編 制 抄寫 校 對 審 核 批準(zhǔn) 壓縮包內(nèi)含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985 24