氣門搖桿支座解讀

機械制造技術基礎課程設計題 目：操縱桿支架機械加工工藝規(guī)程及3* C 11孔鉆削夾具設計班級：姓名：學號：指導教師：完成日期:任務書一、設計題目：操縱桿支架機械加工工藝規(guī)程及3* 11孔鉆削夾具設計、原始資料（1）被加工零件的零件圖生產類型：（中批或大批大量生產）三、上交材料所加1張1張1 .工的零件圖2 毛坯圖3 .編制機械加工工藝過程卡片1套4 .編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片1套5 .繪制夾具裝配圖60或人1）1張6 繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定 需繪制的零件圖，一般為夾具體）。1張7 .課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約 5000-8000 字）1 份四、進度安排本課程設計要求在3周內完成。1 .第I2天查資料，繪制零件圖。2 .第37天，完成零件的工藝性分析，確定毛坯的類型、制造方法，編制機 械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。第在第第第第 F4 5 6 7 溝810天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師圭同意的前 提下，進行課程設計的下一步）。1113天，完成夾具裝配圖的繪制。1415天，零件圖的繪制。1618天，整理并完成設計說明書的編寫。19天21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯五、指導教師評語該生設計的過程中表現(xiàn)，設計內容反映的基本概念及計算，設計方案，圖紙表達，說明書撰寫，答辯表現(xiàn)。綜合評定成績：指導教師摘要機械制造技術基礎課程設計是我們融會大學所學的機械制造技術基 礎、機械制造裝備設計等知識后，將理論與實踐相結合對專 業(yè)知識 的綜合運用訓練，并且為我們以后做好畢業(yè)設計進行一次綜合 訓練和準 備。這次設計的是操縱桿支架，包括工件零件圖、夾具體零件圖、毛 坯 圖、夾具裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首 先我們要熟悉零件和了解其作用。然后，根據(jù)零件的性質和零 件圖上各端 面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定支架的工藝路線 圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。本次的課程設計，決定設計第二道工序一一鉆底面孔系，夾具通 過一 個固定V形塊、一個擺動壓塊、四個支承板共同限制5個自由度，靠螺栓 螺桿夾緊。鉆模板與A面之間保持一定間距，設計出來的鉆模板要保證3- 11的孔間距及孔徑。由于本人設計水平所限錯誤和欠妥之處懇請老師批評指正。AbstractCourse desig n for mecha ni cal manu facture tech no logy is mixed the Un iversity nma nu facturi ng tech no logy"，"desig n of mecha nical manu facturi ng equipme nt” and other kno wledge, the comb in atio n of theory and practice of the comprehe nsive use of professi onal kno wledge training, and we will do the graduati on desig n to con duct a comprehe nsive training and preparati on.This design is the joystick support, including the part drawing, assembly draw ing bla nk map, each one, machi ning process card and process card each one.First of all we should be familiar with and understanding of its role.Then, according to parts of nature and map parts of the surface rough ness to determ ine the dime nsions of the bla nk and the mach ining allowa nce.The final formulati on of ste nt tech no logy roadmap, the formulation of the workpiece clamping scheme, draw the jig assembly draw ing.The curriculum design, decided to design a second step - Holes drilled bottom fixture through a fixed V-block, a swing briquetting, four support plate to cap the five degrees of freedom by bolts screw clamping. Maintain a certain distance between the drilling template with the A side, drilling template designed to ensure that the 3- 11 hole spacing and apertureAs I design is limited by errors and defects to teacher criticism.目錄1 .零件的分析61.1 零件的作用61.2 零件的工藝分析62 .工藝規(guī)程設計62.1 選擇毛坯種類并確定制造方法62.2 基面的選擇72.3 制訂工藝路線72.4 工藝路線的比較與分析82.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定92.6 確定切削用量及基本工時93、夾具的設計123.1 問題的提出123.2 夾具設計134、設計感言：14參考文獻151 .零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是汽車換擋部分的操縱桿支架，它的主要作用是固定操縱 桿，使其在行駛過程中牢固可靠。零件上的3-11孔用螺栓固定在底座上，操 縱桿 用20的定位銷固定在支架上，并且在換擋時依靠利用36槽軌跡不會引起偏差。1.2 零件的工藝分析操縱桿支架共有4組加工表面，分析如下：(1) 2- 20 孔，(2)支架底面(3) 36槽(4) 3- 11 孔此零件外形較小，圖中除220孑L,公差要求較嚴格外，其它加工面公差要求 較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場實際，在加工過程中 要制定工藝基準，并制定出工藝公差，利用工藝基準來加工后續(xù)工序。2.工藝規(guī)程設計2.1 選擇毛坯種類并確定制造方法操縱桿支架材料為灰鐵件，牌號 HT150，硬度HB163-229，零件年產量為 10000件，已達大批生產的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這 從提高生產率、保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以 使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。(1)粗基準的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對于有若干個不加工表 面 的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做粗基準。因為銃底面時要保證54+ 0.5,所以以2-R20外圓表面為粗基準。(2)精基準的選擇：精基準的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應該 考慮基準重合、基準統(tǒng)一等問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行 尺寸 換算。精基準選擇為底面A及3-11孑L。2.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技 術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮 采用 萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當 考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。(1)工藝路線方案一工序I 鉆銃2-0)20孔。工序U粗精銃底面A。工序川鉆底面3-11孑L。工序W 銃36槽。工序V 檢查(2)工藝路線方案二工序粗精銃底面A。工序U鉆底面3-11孑L。工序川 銃36槽。工序W 鉆銃2-0)20孔。工序V 檢杳(3)工藝路線方案三工序粗精銃底面A。工序U 錢36槽。工序川 鉆銃2-0)20孔。工序W鉆底面3-11孑L。工序V 檢杳2.4 工藝路線的比較與分析上述三個工藝方案的特點在于：方案一是先加工出 2-20孑L,再以其為基 準，加工出底面，而后以底面為基準，加工底面3-11孔及36槽。方案二是先加 工出底面，再以底面為基準，加工出底面3-11孔，36槽，及2-0)20孔，這種方 案基準統(tǒng)一。方案三是先加工出底面，再以底面為基準，加工出36槽及2-0)20孔，最后以36槽與20做定位基準加工3-11孑L。三種方案相比較，可 以看出，方案一中，先以毛坯底面為粗基準，加工出220孔，再以2-20孔為基準加工底面，而后又以底面為基準，加工另外兩組尺寸，由于中間變換了定 位基準，不利于基準統(tǒng)一原則。方案二，先加工出底面，后續(xù)加工都已底面定位， 可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。而方案三也存在與方案一同樣的弊 端。因此，我們選用方案二做為操縱桿支架的加工路線：工序I以兩個R20外毛坯面做為粗基準，粗精銃底面A。選用X53立式 銃床及 專用夾具加工。工序U以底面A為基準，側邊采用輔助支撐，加工底面上3-11孑L,其中2 個孔做為后續(xù)工藝定位孔，按工藝尺寸加工。選用Z3063鉆床及專用鉆模。工序 I以底面A及211孔，一面兩銷定位，加工36槽。選用X63臥式銃 床及專用夾具加工。工序W以一面兩銷定位，鉆銃2.20孔。選用X53立式銃床及專用夾具 加工 工序V終檢2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“操縱桿支架”零件材料為HT150,硬度HB163-229,生產類型為大批生產，采用精鑄件毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸 及毛坯尺寸如下：(1 )底面(A面)根據(jù)金屬機械加工工藝人員手冊表55，鑄件最大尺寸三120,確定底面 毛 坯機械加工余量為3mm。粗精銃一次加工完成到尺寸。(2) 3 11為工藝孔，加工時按工藝尺寸加工，直接在零件上鉆較完成。10.5高速鋼鉆頭鉆出10.5的孔，再高速鋼機用錢刀錢.11的孔。(3) 36槽根據(jù)手冊表5-5，確定毛坯余量3mm。粗精銃一次完成。(4) 2 20 孔根據(jù)手冊表558,先用鉆頭鉆孔至19,再用20鍵刀加工。(5) 確定切削用量及基本工時工時定額是指完成零件加工的就一個工序的時間定額Td = Tj + Tf + Tb + Tx + Tz / N其中：Td一是指但見時間定額Tj一是指基本時間(機動時間)，通過計算求得Tf一是指輔助時間，一般取(1520) %; Tj與Tf和稱為作業(yè)時間Tb一是指布置工作時間，一般按作業(yè)時間的(2-7) %估算Tx是指休息及生理需要時間，一般按作業(yè)時間(2-4) %估算Tz是準備與終結時間，大量生產時，準備與終結時間忽略不計N一是指一批零件的個數(shù)工序I銃底面A(1)加工條件工件材料：HT150，鑄件加工要求：粗精銃底面A。機床：XK7150數(shù)控銃床。刀具：采用成都成量工具有限公司的面銃刀刀柄及立裝式立銃刀， 刀具直徑 160。刀片材料P/K，型號LZ1282，適用加工材料為鑄鐵等。(2)計算切削用量毛坯加工余量為3mm左右，根據(jù)組合機床切削用量計算表9, Vc選 60m/min，f=0.3 mm/r。(3)確定機床主軸轉速n=Vc 1000/ x Dc=60x1 0003.14x160=119r/min按機床說明書，與119r/min相近的機床轉速為95r/min所以實際切削速度v=47.728r/min(4)計算切削工時t =4.2min工序U以底面為基準，側邊采用輔助支撐，加工底面上3-11工藝孔。(1)加工條件工件材料：HT150，鑄件。加工要求：鉆錢3-11孔。機床：Z3063鉆床。刀具：鉆頭選取高速鋼鉆頭，直徑105較刀選取高速鋼機用錢刀11H9(2)計算切削用量先用10.5鉆頭鉆底孔。根據(jù)組合機床切削用量計算表1選取f=0.20mm/r,v=20m/min所以 n=1000v/D =1000x203.14x10.5=606r/min按機床選取n=630r/min 實際切削速度v=20.77 m/min用11H9錢刀進行錢孔根據(jù)組合機床切削用量計算表6,選取f=0.5 mm/r,v=6m/min所以 n=1000v/ 3.14x11.=173.7r/min按機床選取n=200r/min實際切削速度v=6.9 m/min(3)計算切削工時鉆削一孔：t= 0.72min一削一孔:t= 1.8min總切削時間：0.72 3+1.8 3=7.5min工序川以底面及11孔，一面兩銷定位，加工36槽。(1)加工條件工件材料：HT150，鑄件。加工要求：銃36槽。機床：X63臥式銃床。刀具：選用可調式三面刃銃刀，直徑120,刀片767,加工鑄鐵件。(2)計算切削用量根據(jù)組合機床切削用量計算表9,選取Vc=60m/min,f=0.2 mm/r確定機床轉速n=VcX1000 n XDc=60x10003.14x120=159.2r/min按機床說明書，與212.3 r/min相近的機床轉速為150 r/min所以實際切削速度v=56.52 m/min(3)計算切削工時，t=4min工序W以一面兩銷定位，鉆鋒2-20孔(1)加工條件工件材料：HT150，鑄件。加工要求：鉆銃220孔。機床：X53立式銃床。刀具：采用鉆鋒的形式，先用19高速鋼鉆頭鉆出底孔，再用20鋒刀精加工先用19鉆頭鉆底孔根據(jù)組合機床切削用量計算表9,選取f=0.2 mm/r,v=40m/min所以 n=1000v n D=1000x40 z 3.14x19.=670 r/min按機床選取n=600r/min實際切削速度v=35.796m/min用20成型鋒刀進行鋒孔根據(jù)組合機床切削用量計算選取f=0.15mm/r,v=70m/min所以 n=1000v / nD=1000x703.14x20.=581 r/min按機床選取n=600 r/min實際切削速度v=37.68 m/min(3)計算切削工時鉆削時間：t =2.3 min較削時間：t =1.2 min總切削時間:t=3.5 min工序V檢查3、夾具的設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與指導老師協(xié)商，決定設計第二道工序鉆底面孔系。本夾具將用于Z3063 鉆床。刀具為一把10.5的高速鋼鉆頭，11H9的高速鋼機用錢刀，對工件的3- 11孔進行加工。采用鉆模上面對刀塊對刀。選用GB/T 8045.1 1999固定鉆 套通過鉆模固定在夾具體上，保證加工過程中孔的被加工的位置精度。3.1 問題的提出本夾具主要用來鉆工件上3-11的孔成，孔加工通，先用10.5的鉆頭粗鉆后再用11H9的絞刀加工到尺寸。在本道工序加工時，主要應考慮如何 提高勞動生產率，降低勞動強度，保證工藝要求孔距及孔徑為下到序做基準。3.2 夾具設計（1）定位基準的選擇前期方案分析過程中，是將36的毛坯槽定位工件的左右及上下，R12的圓弧定位工件的前后，A面緊貼鉆模板使其按要求加工，設計出來的鉆模板要保證3-11 的孔間距及孔徑，還要照顧到毛坯36Hl 2槽的加工余量不至于后序加工不出來。（2）切削力及夾緊力計算CF ap XF yF UFqF WF e （見切削手冊表3.28）d ?F WF其中，Cf =650，ap=3.1mm，xf =1.0 , fz =0.08mm) yr =0.72，ae=40mm （在 加工面上近似測量值），5 =0.86，d0=225mm, qp=0.86， wf =0， z=20所以 650 3. 1。 7240 0%=1456N 225086由于是垂直銃削，所以水平分力=0N垂直分力=1456N在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)K=KK2&K4其中K為基 本安全系數(shù)1.5心為加工性質系數(shù)1.15Ka為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 O所以 F =KFH=1.5X 1.15X 1.1 X 1.1 X 1456=3197.5N2KT sin 0tWk=防止工件繞軸線轉動所需夾緊力m aDj （1 sin 3）（為摩擦系數(shù)，：,為90,）（4）夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率。為此，夾具的實用性及 勞動強度也要考慮在內。本零件是精鑄件，余量較小，切削力不是太大，需要的壓 緊力也不大，所以沒有必要使用氣動或液 壓夾緊，手動壓緊就可以滿足需要。夾具上裝有鉆模板，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合 使用）；同時，夾決定設計第二道工序一一鉆底面孔系。鉆床夾具的裝配圖及夾具 體零件圖見附錄。4、設計感言：這次的課程設計，我們真正的做了一次設計人員，由方案的出臺、查表、計算 到夾具的設計，都由我們自己獨立思考親自操作完成的。在這次課設過程中，漸漸 能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個 零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī) 程等問題的方法。我們重溫了機 械制造技術基礎、制圖的課本知識，第一次感受到了運用所學的知識來指導實踐 所帶來的快樂，同時也培 養(yǎng)了我們分析問題和解決問題的能力。親手設計夾具（或 量具）的訓練，提高我們結構設計的能力，也算是為以后的工作提前進行了適應。 程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強我 們解決工程實際問題的獨立工作能力。更重要的是，在此過程當中，可以總結出許多經驗。我們明確了做為一個工程技 術人員應該具有的認真、嚴謹?shù)乃仞B(yǎng)。在以后的工作中，我們不僅僅交出了一份作品， 一份作業(yè)，更交出了一份安全，一份信任，一份責任。在以后的學習、工作當中，必 須重視負責的工作 態(tài)度和嚴謹?shù)膹臉I(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)；同時，更應重視團隊合作7加1 是可以大于2，一次次的對方案進行討論、修改，使我們的方案逐漸走上成熟，各種 疑問都得到了解決，團結合作是我們完成工作的保證。三周的課程設計是如此短暫， 但在此過程中所學到的東西將指引我們以后的學習工作。參考文獻金屬機械加工工藝人員手冊機械工人切削手冊機床夾具零件及部件準化辦公室組合機床設計機械設計師實用手冊機械設計手冊機械零件設計手冊組編中國機械設計大典金屬切削手冊機床夾具設計手冊中國機械工程協(xié)會編委會上海市金屬切削技術協(xié)會編金屬機械加工工藝人員手冊修訂組 北京第一通用機械廠編中國第一拖拉機工程機械公司技術標大連組合機床研究所1973年編天津科學技術出版社化學工業(yè)出版社東北大學機械零件設計手冊編寫楊黎明主編