气门摇臂轴支座机械加工工艺规程及钻孔专用夹具设计说明书flgw.docx
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1、河南机电高等专科学校目录机械制造造技术课课程设计计任务书书1第1章 气门摇摇臂轴支支座的机机械加工工工艺规规程设计计21.1.零件的的工艺分分析及生生产类型型的确定定21.1.1零件件的作用用21.1.2 零零件的工工艺分析析21.1.3 确确定零件件的生产产类型331.2 选择毛毛坯种类类,绘制制毛坯441.2.1 选选择毛坯坯种类441.2.2确定定毛坯尺尺寸及机机械加工工总余量量51.2.3 设设计毛坯坯图61.2.4 绘绘制毛坯坯图61.3 选择加加工方法法,制定定工艺路路线71.3.1 定定位基准准的选择择71.3.2 零零件的表表面加工工方法的的选择881.3.3加工工阶段的的划分
2、881.3.4工序序的集中中与分散散91.3.5工序序顺序的的安排991.3.6 确确定工艺艺路线991.3.7 加加工设备备及工艺艺装备选选择1111.3.8工序序间加工工余量的的确定1121.3.9切削削用量以以及基本本时间定定额的确确定133第2章 气门门摇臂轴轴支座零零件专用用夹具的的设计2272.1 确定夹夹具的结结构方案案272.1.1确定定定位方方案,选选择定位位元件2272.1.2 确确定导向向装置2282.1.3 确确定夹紧紧机构2292.1.4 确确定辅助助定位装装置2992.2设设计夹具具体3002.3 在夹具具装配图图上标注注尺寸、配配合及技技术要求求30第3章 总结结
3、32参考文献献33机械制造造技术课课程设计计任务书题目:设设计气门门摇臂轴轴支座零零件的机机械加工工工艺规规程及钻钻18通孔孔和16通孔孔工序的的专用夹夹具内容:(11)零件件毛坯坯合图 11张 (2)机机械加工工工艺规规程卡片片 11套 (3)夹夹具装配配图 1张张 (4)夹夹具体零零件图 1张 (5)课课程设计计说明书书 11份原始资料料:该零零件图样样一张;生产纲纲领为880000件/年年;每日日一班。第1 章章 气门摇摇臂轴支支座的机机械加工工工艺规规程设计计1.1.零件的的工艺分分析及生生产类型型的确定定1.1.1零件件的作用用本设计所所设计的的零件是是11005柴油油机中摇摇臂结合
4、合部的气气门摇臂臂轴支座座,它是是柴油机机上气门门控制系系统的一一个重要要零件。直直径为118mmm的孔用用来装配配摇臂轴轴,轴的的两端各各安装一一进、排排气气门门摇臂。直直径为116mmm的孔内内装一个个减压轴轴,用于于降低汽汽缸内压压力,便便于启动动柴油机机。两孔孔间距556mmm,可以以保证减减压轴在在摇臂上上打开气气门,实实现减压压。两孔孔要求的的表面粗粗糙度和和位置精精度较高高,工作作时会和和轴相配配合工作作,起到到支撑的的作用,直直径111的孔用用M100的螺杆杆与汽缸缸盖相连连,直径径3的孔孔用来排排油,各各部分尺尺寸零件件图中详详细标注注。图2.11 气气门摇臂臂轴支座座零件图
5、图1.1.2 零零件的工工艺分析析通过对气气门摇臂臂轴支座座零件图图的重新新绘制,知知原图样样的视图图正确、完完整,尺尺寸、公公差以及及技术要要求齐全全。通过过对零件件图的详详细审阅阅,该零零件的基基本工艺艺状况已已经大致致掌握。主主要工艺艺状况如如下叙述述:零件的材材料为HHT2000,灰灰铸铁的的生产工工艺简单单,铸造造性能优优良,但但是塑性性较差、脆脆性较高高、不适适合磨削削,而且且加工面面主要集集中在平平面加工工和孔的的加工。根根据对零零件图的的分析,该该零件需需要加工工的表面面以及加加工表面面之间的的位置要要求如下下:1. 外外圆的上上端面以以及与此此孔相通通的通孔孔,粗糙糙度均为为
6、12.5;2. 36mmm下端端面,根根据零件件的总体体加工特特性,3366mmm为整整个机械械加工过过程中主主要的基基准面,粗粗糙度为为12.5,因因此在制制定加工工方案的的时候应应当首先先将此面面加工出出来;3. 外外圆的前前后端面面,粗糙糙度为112.55;前后后端面倒倒的角,粗粗糙度为为12.5;以以及的通通孔,在在这里由由于通孔孔所要求求的精度度较高,因因此该孔孔的的加加工是一一个难点点,其所所要求的的表面粗粗糙度为为1.66,且该该孔的轴轴线与336mmm下端面面的平行行度为00.055,且该该孔的轴轴线圆跳跳动公差差为0.1需要要选择适适当的加加工方法法来达到到此孔加加工的技技术
7、要求求。4. 的的前后端端面,粗粗糙度为为2.55;前后后端面倒倒的角,粗粗糙度为为12.5;以以及的通通孔,的的通孔同同样也是是本零件件加工一一个比较较重要的的部分,观观察零件件图就可可以知道道,的孔孔要求的的表面粗粗糙度和和位置精精度和的的通孔一一样都是是比较高高的,的的通孔表表面粗糙糙度为11.6,孔孔的轴线线与366mm的的地面的的平行度度为0.05; 通通过上面面零件的的分析可可知,336mmm下端面面和上端端面的表表面粗糙糙度要求求都不是是很高,因因此都不不需要精精加工来来达到要要求,而而且这两两个面也也是整个个加工工工程中主主要的定定位基准准面,因因此可以以粗加工工或者半半精加工
8、工出这两两个面而而达到精精度要求求,再以以此作为为基准采采用专用用夹具来来对其他他表面进进行加工工,并且且能够更更好的保保证其他他表面的的位置精精度要求求。总的的看来,该该零件并并没有复复杂的加加工曲面面,属于于较为简简单的零零件,所所以根据据各加工工表面的的技术要要求采用用常规的的加工工工艺均可可保证,简简单的工工艺路线线安排如如下:将将零件定定位夹紧紧,加工工出366mm下下端面以以及上端端面,并并钻出的的通孔,然然后再以以这先加加工出来来的几个个表面为为基准定定位,加加工出和和的外圆圆端面,并并钻出这这两个精精度要求求比较高高的空,最最后翻转转零件,深深孔加工工出的斜斜油孔。1.1.3
9、确确定零件件的生产产类型 零零件的生生产类型型是指企企业(或或车间、工工段、班班组、工工作地等等)生产产专业化化程度的的分类,它它对工艺艺规程的的制订具具有决定定性的影影响。生生产类型型一般可可分为大大量生产产、成批批生产和和单件生生产三种种类型,不不同的生生产类型型由着完完全不同同的工艺艺特征。零零件的生生产类型型是按零零件的年年生产纲纲领和产产品特征征来确定定的。生生产纲领领是指企企业在计计划期内内应当生生产的产产品产量量和进度度计划。年年生产纲纲领是包包括备品品和废品品在内的的某产品品年产量量。 根根据本零零件的设设计要求求,气门门摇臂轴轴支座的的生产纲纲领为880000件/年年,每日日
10、1班,可确定本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。1.2 选择毛毛坯种类类,绘制制毛坯1.2.1 选选择毛坯坯种类 机械械加工中中毛坯的的种类有有很多种种,如铸铸件、锻锻件、型型材、挤挤压件、冲冲压件、焊焊接组合合件等,同同一种毛毛坯又可可能有不不同的制制造方法法。为了了提高毛毛坯的制制造质量量,可以以减少机机械加工工劳动量量,降低低机械加加工成本本,但往往往会增增加毛坯坯的制造造成本。选选择毛坯坯的制造造方法一一般应当当考虑一一下几个个因素。(1).材料的的工艺性性能材料的工工艺性能能在很大大程度上上决定毛毛坯的种种类和制制造方法法。例如如,铸铁铁,铸造造青铜等等脆性材材料不能能
11、锻造和和冲压,由由于焊接接性能差差,也不不宜用焊焊接方法法制造组组合毛坯坯,而只只能用铸铸造。低低碳钢的的铸造性性能差,很很少用于于铸造;但由于于可锻性性能,可可焊接性性能好,低低碳钢广广泛用于于制造锻锻件、型型材、冲冲压件等等。(2).毛坯的的尺寸、形形状和精精度要求求 毛坯坯的尺寸寸大小和和形状复复杂程度度也是选选择毛坯坯的重要要依据。直直径相差差不大的的阶梯轴轴宜采用用棒料;直径相相差较大大的宜采采用锻件件。尺寸寸很大的的毛坯,通通常不采采用模锻锻或压铸铸、特种种铸造方方法制造造,而适适宜采用用自由锻锻造或是是砂型铸铸造。形形状复杂杂的毛坯坯,不宜宜采用型型材或自自由锻件件,可采采用铸件
12、件、模锻锻件、冲冲压件或或组合毛毛坯。(3).零件的的生产纲纲领 选择择毛坯的的制造方方法,只只有与零零件的生生产纲领领相适应应,才能能获得最最佳的经经济效益益。生产产纲领大大时宜采采用高精精度和高高生产率率的毛坯坯制造方方法,如如模锻及及熔模铸铸造等;生产纲纲领小时时,宜采采用设备备投资少少的毛坯坯制造方方法,如如木模砂砂型铸造造及自由由锻造。根据上述述内容的的几个方方面来分分析本零零件,零零件材料料为HTT2000,首先先分析灰灰铸铁材材料的性性能,灰灰铸铁是是一种脆脆性较高高,硬度度较低的的材料,因因此其铸铸造性能能好,切切削加工工性能优优越,故故本零件件毛坯可可选择铸铸造的方方法;其其
13、次,观观察零件件图知,本本设计零零件尺寸寸并不大大,而且且其形状状也不复复杂,属属于简单单零件,除除了几个个需要加加工的表表面以外外,零件件的其他他表面粗粗糙度都都是以不不去除材材料的方方法获得得,若要要使其他他不进行行加工的的表面达达到较为为理想的的表面精精度,可可选择砂砂型铸造造方法;再者,前前面已经经确定零零件的生生产类型型为大批批量生产产,可选选择砂型型铸造机机器造型型的铸造造方法,较较大的生生产批量量可以分分散单件件的铸造造费用。因因此,综综上所述述,本零零件的毛毛坯种类类以砂型型铸造机机器造型型的方法法获得。1.2.2确定定毛坯尺尺寸及机机械加工工总余量量 根据据零件图图计算零零件
14、的轮轮廓尺寸寸为长883mmm,宽377mm,高高62mmm。 查阅阅机械械制造技技术基础础课程设设计指导导教程3表2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型,零件材料为灰铸铁,查得铸件公差等级为CT8-CT12,取铸件公差等级为CT10。再根据毛毛坯铸件件基本尺尺寸查阅阅机械械制造技技术基础础课程设设计指导导教程3表2-3 ,按前面已经确定的铸件公差等级CT10差得相应的铸件尺寸公差。查阅机机械制造造技术基基础课程程设计指指导教程程33表22-5 按铸造造方法为为砂型铸铸造机器器造型,材材料为灰灰铸铁,查查得铸件件所要求求的机械械加工余余量等级级为E-G,将将要求的的机械加加工余量量等级确确定为G
15、G,再根根据铸件件的最大大轮廓尺尺寸查阅阅机械械制造工工艺设计计简明手手册13表2.2-44 要求求的铸件件机械加加工余量量。由于所查查得的机机械加工工余量适适用于机机械加工工表面,的加工工表面,机机械加工工余量要要适当放放大。分分析本零零件,除除了的外,没没有一个个加工表表面的表表面粗糙糙度是小小于1.6的,也也就是所所有的加加工表面面,因此此一般情情况下这这些表面面的毛坯坯尺寸只只需将零零件的尺尺寸加上上所查得得的余量量值即可可,但是是由于大大部分表表面加工工都需经经过粗加加工和半半精加工工,因此此余量将将要放大大,这里里为了机机械加工工过程的的方便,除除了孔以以外的加加工表面面,将总总的
16、加工工余量统统一为一一个值。如如下表:表1.11 毛坯坯尺寸及及机械加加工总余余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸寸公差机械加工工总余量量铸件尺寸上端面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2.241.2.3 设设计毛坯坯图(1) 确定铸造造斜度 根据机机械制造造工艺设设计简明明手册13表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。(2) 确定分型型面 由于毛毛坯形状状对称,且且最大截截面在中中间截面面,为了了起模以以及便于于发现上上下模在在铸造过过程中的的错移,所所以选择择前后对对称中截截面为分分型面。(3) 毛坯的热热处理方方式 为为了去除除内应力力,改善善切削性性能,
17、在在铸件取取出后进进行机械械加工前前应当做做时效处处理。1.2.4 绘绘制毛坯坯图.图1.22 气门摇摇臂轴支支座毛坯坯图1.3 选择加加工方法法,制定定工艺路路线1.3.1 定定位基准准的选择择 定位基基准的选选择在工工艺规程程制定中中直接影影响到工工序数目目,各表表面加工工顺序,夹夹具结构构及零件件的精度度。定位基准准分为粗粗基准和和精基准准,用毛毛坯上未未经加工工的表面面作为定定位基准准成为粗粗基准,使使用经过过加工表表面作为为定位基基准称为为精基准准。在制制定工艺艺规程时时,先进进行精基基准的选选择,保保证各加加工表面面按图纸纸加工出出来,再再考虑用用什么样样的粗基基准来加加工精基基准
18、。1.粗基基准的选选择原则则为保证加加工表面面与不加加工表面面之间的的位置精精度,则则应以不不加工表表面为粗粗基准。若若工件上上有很多多歌不加加工表面面,应选选其中与与加工表表面位置置精度要要求较高高的表面面为粗基基准。为保证工工件某重重要表面面的余量量均匀,应应选重要要表面为为粗基准准。应尽量选选光滑平平整,无无飞边,浇浇口,冒冒口或其其他缺陷陷的表面面为粗基基准,以以便定位位准确,夹夹紧可靠靠。粗基准一一般只在在头道工工序中使使用一次次,应精精良避免免重复使使用。2.精基基准的选选择原则则“基准重重合”原则 应尽尽量选择择加工表表面的设设计基准准为定位位基准,避避免基准准不重合合引起的的定
19、位误误差。“基准统统一”原则 尽可可能在多多数工序序中采用用同一组组精基准准定位,以以保证各各表面的的位置精精度,避避免因基基准变换换产生的的误差,简简化夹具具设计与与制造。“自为基基准“原则 某些些精加工工和光整整加工工工序要求求加工余余量小而而均匀,应应选该加加工表面面本身为为精基准准,该表表面与其其他表面面之间的的位置精精度由先先行工序序保证。“互为基基准“原则 当两两个表面面相互位位置精度度及尺寸寸、形状状精度都都要求较较高时,可可采用“互为基基准”方法,反反复加工工。所选的精精基准应应能保证证定位准准确、夹夹紧可靠靠、夹具具简单、操操作方便便。根据上述述定位基基准的选选择原则则,分析
20、析本零件件,根据据气门摇摇臂轴支支座零件件图,本本零件时时带有孔孔的形状状比较简简单的零零件,孔孔、孔以及及孔均为为零件设设计基准准,均可可选为定定位基准准,而且且孔和孔孔设计精精度较高高(亦是是装配基基准和测测量基准准),工工序将安安排这两两个孔在在最后进进行,为为遵循“基准重重合”原则,因因此选择择先进行行加工的的孔和加加工后的的36mmm下底底面作为为精基准准,在该该零件需需要加工工的表面面中,由由于外圆圆面上有有分型面面,表面面不平整整有飞边边等缺陷陷,定位位不可靠靠,应选选外圆端端面及未未加工的的36mmm下端端面为粗粗基准。1.3.2 零零件的表表面加工工方法的的选择 根据据本零件
21、件图上所所标注的的各加工工表面的的技术要要求,查查机械械制造工工艺设计计简明手手册13表1.4-77,表11.4-8,通通过对各各加工表表面所对对应的各各个加工工方案的的比较,最最后确定定本零件件各加工工表面的的加工方方法如下下表:表1.22 气门门摇臂轴轴支座各各加工表表面方案案需加工表表面尺寸精度度等级表面粗糙糙度Raa/加工方案案上端面IT14412.55粗铣36mmm下端面面IT1226.3粗铣半半精铣前端面IT1113.2粗铣半半精铣后端面IT1113.2粗铣半半精铣前端面IT14412.55粗铣后端面IT14412.55粗铣通孔IT14412.55钻偏内孔IT14412.55钻通孔
22、IT81.6钻扩粗铰精铰通孔IT81.6钻扩粗铰精铰1.3.3加工工阶段的的划分 本零零件气门门摇臂轴轴支座加加工质量量要求较较高,可可将加工工阶段分分为粗加加工,半半精加工工几个阶阶段。 在粗粗加工阶阶段,首首先将精精基准备备好,也也就是先先将366mm下下端面和和通孔加加工出来来,使后后续的工工序都可可以采用用精基准准定位加加工,保保证其他他加工表表面的精精度要求求;然后后粗铣粗粗基准上上端面、外圆前后端面、外圆前后端面,在半精加工阶段,完成对外圆前后端面的半精铣,钻扩粗铰精铰出通孔和通孔,并钻出偏内孔。1.3.4工序序的集中中与分散散本零件采采用工序序集中原原则安排排零件的的加工工工序。
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