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氣門(mén)搖桿軸支座設(shè)計(jì)

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氣門(mén)搖桿軸支座設(shè)計(jì)

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目:設(shè)計(jì)氣門(mén)搖桿軸支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具內(nèi)容:(1)零件一毛坯合圖 1張(2)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 12張(3)夾具裝配總圖 1張(4)夾具零件圖 一張(5)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 一份原始資料:該零件圖樣一張;生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件/年。 班級(jí): 學(xué)生: 指導(dǎo)老師: 時(shí)間: 年 月 日目錄第一部分:設(shè)計(jì)目的 1 第二部分:設(shè)計(jì)步驟一、零件的作用 1 二、確定毛坯,畫(huà)毛坯零件合圖 2 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 四、加工工序設(shè)計(jì) 8五、時(shí)間定額計(jì)算 10 六、夾具設(shè)計(jì) 12 設(shè)計(jì)目的:機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)(含機(jī)床夾具設(shè)計(jì))和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(氣門(mén)搖桿軸支座)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬訂夾具設(shè)計(jì)方案,完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè),圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指導(dǎo)。一 零件的分析 (一) 零件的作用氣門(mén)搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部,20(+0.10+0.16)孔裝搖桿軸,軸上兩端各裝一進(jìn)氣門(mén)搖桿,搖桿座通過(guò)兩個(gè)13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連,3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸,使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。(二) 零件的工藝分析 由附圖1得知,其材料為HT200。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,下端面,左右端面,2-13mm孔和20(+0.1+0.06)mm以及3mm軸向槽的加工。20(+0.1+0.06)mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm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(mén)的傳動(dòng)精度及密封,213mm孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.055mm。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20(+0.1+0.06)mm孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn),以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。由參考文獻(xiàn)(1)中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。二 確定毛坯,畫(huà)毛坯零件合圖(附圖2)根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年,通過(guò)計(jì)算,該零件質(zhì)量約為3Kg,由參考文獻(xiàn)(5)表14、表13可知,其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),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(shí)效處理。參考文獻(xiàn)(1)表2.312;該種鑄造公差等級(jí)為CT1011,MA-H級(jí)。參考文獻(xiàn)(1)表2.3-12,用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示:加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量數(shù)值說(shuō)明上端面48mmH4mm單側(cè)加工下端面50mmH3mm單側(cè)加工左端面35mmH3mm單側(cè)加工右端面35mmH3mm單側(cè)加工 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一) 定位基準(zhǔn)的選擇:精基準(zhǔn)的選擇:氣門(mén)搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作為精基準(zhǔn),能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則,實(shí)現(xiàn)V形塊十大平面的定位方式(V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊)。20(+0.1+0.06)mm孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡(jiǎn)單,可靠,操作方便。粗基準(zhǔn)的選擇:考慮到以下幾點(diǎn)要求,選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。第一, 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(shí)間,所以粗基準(zhǔn)為上端面。鏜削20(+0.1+0.06)mm孔的定位夾緊方案:方案一:用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個(gè)13mm的孔,再加上底面定位實(shí)現(xiàn),兩孔一面完全定位,這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。方案二:用V形塊十大平面定位V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)R10的外圓柱表面進(jìn)行定位,再加底面實(shí)現(xiàn)完全定位,由于13mm孔的秒個(gè)精度不需要很高,故用做定位銷孔很難保證精度,所以選擇方案二。(二) 制定加工工藝路線根據(jù)各表面加工要求,和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,確定各表面及孔的加工方法如下:上端面:精銑。 下端面:粗銑左端面:粗銑精銑 右端面:粗銑精銑213mm孔:鉆孔。 3mm 軸向槽精銑20(+0.1+0.006)mm:鉆孔粗鏜精鏜因左右兩端面均對(duì)20(+0.1+0.006)mm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(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在后面,每一階段要首先加工上端面后鉆孔,左右端面上20(+0.1+0.006)mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下:工序號(hào)工序內(nèi)容鑄造時(shí)效涂漆00車上端面01鉆兩通孔02精銑下端面03銑右端面04鉆通孔18mm05鏜孔20mm,孔口角*度06銑左端面07銑軸向槽08檢驗(yàn)09入庫(kù)上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問(wèn)題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時(shí),它們慣性力較大,平衡困難;又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng),故改動(dòng)銑削加工。工序03應(yīng)在工序02前完成,使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效,減少受力變形和受熱變形對(duì)213mm通孔加工精度的影響。修改后的工藝路線如下:序號(hào)工序內(nèi)容簡(jiǎn)要說(shuō)明01020304050607080910鑄造時(shí)效涂漆精銑上端面精銑下端面鉆兩通孔銑右端面鉆通孔18鏜孔到20,孔口倒角1*45度銑左端面銑軸向槽檢驗(yàn)入庫(kù)消除內(nèi)應(yīng)力防止生銹先加工粗基準(zhǔn)面加工經(jīng)基準(zhǔn)先面后孔先面后孔后鏜削余量次要工序后加工(三)選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。粗銑上端面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題,采用立銑選擇X1632立式銑床。(參考文獻(xiàn)(1)表6-18),選擇直徑D為80mm立銑刀,參考文獻(xiàn)(1)表7-88,通用夾具和游標(biāo)卡尺。粗銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。粗銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)(1)表621,采用以前的刀具,專用夾具及游標(biāo)卡尺。精銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)(1)表621,專用夾具及游標(biāo)卡尺。鉆2-18mm孔:采用Z3025B*10,參考文獻(xiàn)(1)表626,通用夾具。刀具為d為18.0的直柄麻花鉆,參考文獻(xiàn)(1)表7111。鉆18孔:鉆孔直行為118mm,選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻(xiàn)(1)表626,采用錐柄麻花鉆,通用夾具及量具。鏜20(+0.1+0.06)mm孔:粗鏜:采用臥式組合鏜床,選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭,參考文獻(xiàn)(1)白喔88。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿,專用夾具,游標(biāo)卡尺。四、加工工序設(shè)計(jì)經(jīng)查參考文獻(xiàn)(1)表312可得,銑削上端面的加工余量為4mm,又由零件對(duì)上頂端表面的表面精度RA=12.5mm可知,粗銑的銑削余量為4mm。底面銑削余量為3mm,粗銑的銑削余量為2mm,精銑余量1mm,精銑后公差登記為IT7。取每齒進(jìn)給量為fz.mmz(粗銑)取每齒進(jìn)給量為f.mmr(精銑)粗銑走刀一次apmm,精銑走刀一次apmm初步取主軸轉(zhuǎn)速為rmin(粗銑),取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為rmin,又前面已選定直徑為mm,故相應(yīng)的切削速度分別為:校核粗加工。粗n.精n.又由機(jī)床切削功率P=167.9*10-5ap0.9f2aeznkpm取Z=10個(gè)齒,pm=1.代入得:pm=.0.9*(0.2)50*2.5*10*1pm=0.861(km)又因前查的機(jī)床的功率為.kw/h 若效率為.8P,則. P=6.0>pm故選擇主軸的轉(zhuǎn)速為m/min(2)工序中的粗鏜工序。粗鏜余量參考文獻(xiàn)表取粗鏜為.mm,粗鏜切削余量為0.2mm,鉸孔后尺寸為20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表加工表面加工方法余量公差等級(jí)工序尺寸及公差18粗鏜1.8_19.819.2精鏜0.2H820H8孔軸線到底面位置尺寸為0mm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20.020.08mm,與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重合,故不需保證。0.06mm跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。粗鏜孔時(shí)因余量為1.9mm,故ap=1.9mm,查文獻(xiàn)表. 4-8取V=0.4m/s=24m/min去進(jìn)給量為f=002mm/rn=1000V/d=1000*24/3.14*20=380r/min查文獻(xiàn)的Fz=9.81*60nFzCFzapXFzVnFzKFzpm=FzV*10-3CF2=180, XFz=1Yfz=0.75nFz=0Rfz=9.81*60*180*2.75*0.20.75*0.4*1 =1452 NP=0.58 kw 取機(jī)床效率為.0.78*0.85=0.89kw>0.58kw故機(jī)床的功率足夠。五、時(shí)間定額計(jì)算下面計(jì)算工序的時(shí)間定額() 機(jī)動(dòng)時(shí)間粗鏜時(shí):L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s精鏜時(shí):f取0.1mm/s L/(f*n)=45/0.1*380=15s總機(jī)動(dòng)時(shí)間:T=7.5+15=22.5s(2)輔助時(shí)間:操作內(nèi)容每次時(shí)間(min)粗鏜精鏜操作次數(shù)時(shí)間min操作次數(shù)時(shí)間min裝夾212-換刀11111測(cè)量0.110.110.1卸夾1.5-11.5開(kāi)機(jī)到開(kāi)始的時(shí)間0.31110.3退刀0.11110.1所以輔助時(shí)間Ta為:Ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2=6.5min作業(yè)時(shí)間為T(mén)a+Tb=605+0.37=6.87 min該工序單位加工時(shí)間為6.87min五、填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡和機(jī)械加工工序卡工藝文件詳見(jiàn)附表。六、夾具設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的夾具為第道工序粗精鏜(+.+.)mm孔。該夾具為雙支承前后引導(dǎo)鏜床夾具。、 確定設(shè)計(jì)方案該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面,故以下端平面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;另加兩形塊從前后兩方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)的外圓柱面進(jìn)行夾緊,從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析,若工件以下端面朝下放置在支承板上,定位夾緊就比較穩(wěn)定,可靠,也容易實(shí)現(xiàn)。工件以下端面在夾具上定位,限制了三個(gè)自由度,其余三個(gè)自由度也必須限制。用哪種方案合理呢?方案在的通孔內(nèi)插入一現(xiàn)邊銷限制一個(gè)移動(dòng)自由度,再以兩孔的另一個(gè)孔內(nèi)側(cè)面用兩個(gè)支承釘限制一個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種定位方案從定位原理上分析是合理的,夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。但由于孔和其內(nèi)側(cè)面均不規(guī)定其精密度,又因結(jié)構(gòu)原因,夾緊力不宜施加在這樣的定位元件上,故工件定位面和定位元件之間很可能會(huì)接觸不好,使定位不穩(wěn)定。這個(gè)方案不宜采用。方案用兩個(gè)形塊夾緊前后兩外圓柱面,用兩鉸鏈壓板壓在工件的下端,這樣就限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這種方案定位可靠,可實(shí)現(xiàn)完全定位。計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑參考文獻(xiàn)()表,因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力夾與切削力之間的關(guān)系夾安全系數(shù)在夾緊力與切削力方向相反后時(shí),由前面的計(jì)算可知.所以?shī)A*.F0= F夾/2=1178.4(N)參考文獻(xiàn)3表1-24,從強(qiáng)度考慮,用一個(gè)M10的螺柱完全可以滿足要求,M10的許應(yīng)夾緊為3924N,所以螺桿直徑為d=10mm3.定位精度分析20(+0.10+0.16)孔的精加工是在一次裝夾下完成的,具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機(jī)構(gòu),機(jī)床與鏜桿之間所采用的是浮動(dòng)連接,故機(jī)床主軸振動(dòng)可略不計(jì),20(+0.10+0.16)孔的加工精度主要由鏜模來(lái)保證。圖見(jiàn)附表。因?yàn)榭椎妮S線與底面的平行度要求為0.05。故兩鏜模裝配后同軸度要求應(yīng)小于0.05,又因?yàn)殓M套與鏜桿18 H6(+0.030)/h5(0-0.009),其最大間隙為Xmax=0.013+0.009=0.022mm=0.022/310=0.00007被加工孔的長(zhǎng)度為42mm取兩孔同軸度誤差為0.03mm則 T1=2420.00007=0.006T2=0.03mm所以T=T1+T2=0.036 又以為 0.036<0.050.006<0.06所以?shī)A具能滿足零件加工精度的要求。零件圖,零件毛坯合圖另附參考文獻(xiàn):() 陳宏均 主編 實(shí)用加工工藝手冊(cè)() 孟少農(nóng) 主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè)(3) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)(4) 鄭修本 主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 16附件圖紙零件圖毛坯圖軸裝配圖工序1工序2工序3工序4工序5工序6工序7工序8工序9工序10謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí),充值后就可以下載說(shuō)明書(shū),我這里還有一個(gè)壓縮盤(pán),里面有相應(yīng)的word說(shuō)明書(shū)和CAD圖紙。下載后請(qǐng)留上你的郵箱號(hào),我可以將壓縮盤(pán)送給你。歡迎朋友下次光臨!

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