《气门摇臂轴支座加工工艺和夹具设计说明书(1)[1].pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气门摇臂轴支座加工工艺和夹具设计说明书(1)[1].pdf（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 气门摇臂轴支座夹具课程设计 序 言 因为知能力所限，设计中另有很多不足之处，恳请各位老师赐予赐教。机械制造技 术基础课程设计是我们学完大学的所有基础课程课、技术基础课以及专业课以后进行 的。这是我们在进行毕业设计从前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次 理论联系实质的训练，所以，它在我们四年的大学学习中据有重要的地位。本次设计的 内容是柴油机气门摇臂支座的加工工艺及主要工序夹具设计。详细是工艺设计，工序卡、工艺过程卡的编制，夹具设计。就我个人而言，我希望能经过此次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适 应性训练，从中锻炼自己剖析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能
2、够很好的使用理论知识，为此后更好地胜任我的工作岗位打好基础。一 部件的剖析 （一）部件的作用 该部件是 型柴油机中的摇臂联合部的气门摇臂轴支座。孔装摇臂 轴，轴两头各安装一进、排气气门摇臂。孔内装一个减压轴，用于降低汽缸 内压力，便于启动柴油机，两孔间距 ，能够保证减压轴在摇臂上翻开气门，实现减压。该部件经过 小孔用螺杆和汽缸相连。该部件是柴油机气门控制 系统的一个重要部件。（二）部件的工艺剖析 剖析部件图纸，图纸的各视图尺寸标明完好，能够表达清楚部件的各个部分，技术 条件标明合理，表面粗拙度标明合理，尺寸公差标明完好，能够完好表述加工要求。该 部件加工表面分两种，主假如孔的加工，圆柱端面平面
3、加工。将部件图从头绘制在 图纸上，详见附图。如图一，现将主要加工部分表述以下：孔加工 该部件共有个孔要加工，此中、孔加工要求较高，两孔中间距，孔中心和底平面距离，孔中心和底面距 离。有平行度要求，表面粗拙度，需精加工，小孔直接钻出即可，另斜小孔直接钻出。面的加工 该部件需加工平面为 底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加 工，上端面要求高，粗铣即可。圆柱两头面粗铣，圆柱两头粗拙度要求，要精铣。剖析知，该部件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心和底面的距离，平行度。气门摇臂轴支座夹具课程设计 图一 二、工艺规程设计 （一）确立毛坯的制造形式 部件资料为，生产大纲为件 年，依据选择毛
4、坯应试虑的要素，该部件 体积较小、形状不是很复杂，表面面采纳不去除资料方法获取粗拙度，因为部件生产类 型为成批、大量生产，而砂型锻造生产成本低，设施简单，故本部件毛坯采纳砂型机器 造型。（二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确和合理，能够使加工质量 获取保证，生产率获取提升。不然，加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成 部件大量报废，使生产没法正常进行。（）粗基准选择：依据相关粗基准的选择原则（即当部件有不加工表面时应以这些 不加工表面作粗基准：若部件有若干个不加工表面时，则应以和加工表面要求相对地点 精度较高的不加工表面作为粗基准）。粗基准选择应为后续加
5、工供给精基准，保证加工 面和不加工面之间的地点要求或合理分派各加工面的余量，对该部件应以要乞降余量均 匀的重要表面为粗基准，故该部件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。（）精基准选择：应当主要考虑怎样保证加工精度和装夹方便，为除去基准不重合 偏差，应当以设计基准为精基准。（三）制定工艺路线 制定工艺路线出发点，应当是使部件的几何形状、尺寸精度及地点精度等技术要求 能获取合理的保证。在生产大纲已确立为大量量生产地条件下，能够考虑全能性能机床 配以专用夹具，并尽量使工序集中来提升生产率。除此以外，还应当考虑经济成效，以 便使生产成本尽量降低。工艺路线方案一：工序号 工序内容 气门摇臂轴支座夹具课程
6、设计 锻造 退火 粗铣、圆柱两头面 精铣 圆柱两头面 粗铣 圆柱端面底面 精铣底面 钻孔 钻、扩、粗铰、精铰、两孔至图样尺寸并锪 倒角 钻孔 去锐边、毛刺 终检、入库 工艺路线方案二：工序号 工序内容 锻造 退火 粗铣 圆柱端面、底面 精铣底面 精铣 圆柱端面、圆柱端面 精铣 圆柱两头面 钻孔 钻、扩、铰、两孔至图样尺寸并锪倒角 钻孔 去锐边、毛刺 终检、入库 工艺方案的比较和剖析上述两个方案的特色在于：方案一是先加工、两圆柱端面，而后以此为基面 加工底面，再以该底面为定位基准加工孔；方案二则和此相反，先是加工 底面，而后以此为基准加工各端面和孔。二者对比较能够看出，方案二的精基准切合 “基准
7、重合”原则，而方案一前后精基准选择不切合。用方案一加工的两 、孔达不到图样的要求，所以方案二好，可是认真考虑后仍是有问题。依据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，最后的加工路线确立以下：序号 工序内容 定位基准 锻造 改良资料性能 气门摇臂轴支座夹具课程设计 退火 以上圆柱端面定位 粗铣底平面 以底面定位 粗铣圆柱上端面 以上圆柱端面定位 粗铣、圆柱两头面 划线 精铣底平面 以底面定位 钻 孔 以底面定位 精铣 圆柱端面 各圆柱端面 钻扩铰 、孔 、两孔 、两孔两头倒角 钻孔 去毛刺、锐边 终检，入库 选择加工方法：选择加工方法应当考虑各样加工方法的特色、加工精度、表面粗拙
8、度及各样加工方 法的经济性。剖析该部件，该部件要加工的内容有端面和孔，部件为非展转体部件，端面加工选 择铣削加工。关于上端面 圆柱端面，粗拙度，无其余要求，粗铣即可。底面 采纳粗铣精铣。圆柱端面粗拙度要求，无其余要求，采纳粗铣即可。圆柱端面粗拙度要求，圆跳动，采纳粗铣精铣。孔的加工：、孔粗拙度，直接钻孔即可。、孔粗拙度 要求，精度等级较高，有平行度要求，采纳钻扩铰孔即可知足要求。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定 “气门摇臂轴支座”部件的资料为，硬度，生产种类为成批、大 批生产，考虑毛坯生产成本和机械加工成本，毛坯制造方法为砂型机器造型，、孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜铸出，其余
9、小孔不铸出。确立加工余量：由文件 表，砂型锻造，公差等级：（），取 由文件 表，加工余量等级：，取 由文件 表，切削余量：基本尺寸小于，故加工余量为单侧，两侧 由文件 表，铸件尺寸公差值：基本尺寸小于，取，小于，取 表各加工表面总余量 加工表面 基本尺 加 工 余 加工余量 说 明 气门摇臂轴支座夹具课程设计 寸（）量等级 数值（）底平面 底面，两侧加工（取下行 数据）圆柱上端 两侧加工 面 圆柱端面 两侧加工（取下行数据）圆柱端面 两侧加工 表主要毛坯尺寸及公差（）主要面尺寸 部件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 圆柱和底平 面 圆柱 圆柱 部件毛坯综合图（见附图）：部件毛坯综合图一般包含以下内
10、容：锻造毛坯形状、尺寸及公差、加工余量和工艺余量、锻造斜度及圆角、分型面、工艺基准及其余相关技术要求等。平面加工余量：圆柱轴向尺寸，上端面铣削，余量，下底面粗铣余量，精铣余量。圆柱轴向尺寸，两头面粗铣余量，精铣余量。轴向尺寸，圆柱两头面粗铣，余量钻孔加工余量：孔钻扩铰余量：钻孔：扩孔：至 铰孔：孔钻扩铰余量：钻孔：扩孔：至 铰孔：、两孔直接钻出 （五）选择加工设施及工艺装备 平面加工：采纳铣削，工序、因为是批量生产，要求加工效率较高，选择立式铣床采纳端铣效率较高。选择机床型号 气门摇臂轴支座夹具课程设计 孔加工：工序、，选择立式钻床，工序采纳摇臂钻床。夹具选择：该部件的加工内容是孔和端面，此中
11、孔、精度要求高，孔 是斜小 孔，铣底平面，都需要专用夹具。精铣圆柱两头面精度要求较高，且有圆跳动要求，需采纳专用夹具其余加工采纳通用夹具。刀具选择：铣削加工：选择错齿三面刃铣刀。钻削加工：钻孔采纳锥柄麻花钻（）直径，采纳锥柄麻 花钻。钻孔 采纳锥柄麻花钻，钻孔 采纳锥柄麻花钻。（由 文件表）。扩孔 、分别采纳，锥柄扩孔钻（）（由文件 表）铰孔 、分别选择，锥柄机用铰刀（）（由文件 表）。（六）确立切削用量及基本工时：工序（粗铣底平面）切削用量实时间定额：由同组郭远波得 工序实质切削用量，时间定额：工序粗铣上端面：由同组郭远波得 工序实质切削用量，时间定额：工序（粗铣、两圆柱两头面）切削用量实时
12、间定额：（由同组郭辉强得）工序时间定额本工序加工面为两个圆柱的个端面时间为加工个端面的和 。因为每个圆柱要铣 个端面，时间是计算时间的 倍，总时间。工序（精铣底平面）切削用量实时间定额由同组郭远波得实质切削速度：。实质，工序时间定额：气门摇臂轴支座夹具课程设计 工序（钻孔）切削用量实时间定额：（由同组宋田峰得）切削工时：工序精铣 切削用量实时间定额（由同组郭辉强得）圆柱两头面 工序时间定额：工序（钻、扩、铰孔、）切削用量实时间定额：钻孔 至，由文件 表，取 由文件 表，取 代入公式 ，机床为，选择转速 由文件表 则实质切削速度：扩孔至 钻孔 （由文件 表 ）（由文件表）表，机床为，选择转速：由
13、文件 实质切削速度：铰孔：由文件表，带入：。由文件表，机床为，选择转速。实质速度：。时间定额：钻 至 由文件 表，取 由文件 表，取 代入公式：取机床实质转速：，则实质切削速度：扩孔至 气门摇臂轴支座夹具课程设计 （由文件 表 ）（由文件 表 ）代入公式：取机床实质转速：实质切削速度：铰孔 由文件 表，代入 。取机床实质转速：实质速度：时间定额：工序总时间定额：工序（钻孔）切削用量实时间定额：（由同组郭辉强得）切削工时：气门摇臂轴支座夹具课程设计 三、夹具设计 因为生产种类为成批，大量生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需要设计专用夹具。（一）问题的提出：本次设计选择设计工序
14、钻扩铰孔、的夹具。该工序加工的精 度要求较高，粗拙度要求，平行度要求。工序基准为底平面。需要保证的尺寸 要求：保证孔 中心和底面距离，孔 中心和底面距离 。两孔中心距。夹具设计应第一知足这些要求，并保证较高的生产效率，还应试虑夹具部件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳固靠谱，夹详细应拥有较好的刚性。（二）夹具的设计：定位方案剖析依据图纸要求，为保证加工质量，在工件上钻孔，工序基准应和设计基准同样。工 序基准为：、底平面、和圆柱端面。方案一：工件以底平面作为主要定位面，限制 个自由度，以 侧面 定位一个挪动自由度和一个转动自由度，还有一个挪动自由度由短定位螺钉侧面定
15、位。如图二、三：图二 气门摇臂轴支座夹具课程设计 图三 方案二：工件以圆柱端面作为主要定位面，限制个自由度，和圆柱面用一固定型块和活动型块定位，限制个自由度。再在端面加一协助支撑。如图四：图四 综上，进行双方案比较。本工序的主要加工要求是 、及保证两孔的 距离和底平面的距离并保证两孔的中心轴和底平面的平行度。两孔的精度和距离要求由钻模板保证。而余下的就由定位方案决定。方案一工件以底平面作为主 要定位面，能保证两孔的中心轴和底平面的距离、，也能保证两孔和 底平面的平行度。定位基准和工序基准重合。方案二工件以 圆柱端面和外圆表面分 别在夹具上的形块上定位，夹紧工件两型块夹紧时，因为两外圆端面是锻造
16、没有办理加工是保证不了两孔之间的距离，且加工直径的孔会因为受力不匀破坏处，更没法保证钻两孔的中心轴和底平面的平行度和距离。所以采纳方案一。定位偏差剖析：定位偏差是指因为定位禁止惹起的某一工序的尺寸或地点精度要求方面的加工误 差。对夹具设计中采纳的定位方案，只需可能产生的定位偏差小于工件相应尺寸或地点 公差的三分之一，或知足 装夹 对定 过程，即可以为定位方案切合加工要求。关于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证孔 中心和底面距离 ，孔中心和底面距离。两孔中心距。此中两孔中心距由钻模板上两钻套的中心距保证。孔和底面的距离靠钻模板和个型定位支承 气门摇臂轴支座夹具课程设计 保证，个尺寸都是以工
17、件底面为基准的，基准不重合偏差为。导向装置的设计：导向装置主假如钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻扩铰 个工步，为 减少装夹时间，减少协助时间，钻套分别选择 和 的固定钻套。钻模板图见附图 夹紧装置的设计：依据夹紧力方向的原则（），夹紧力的作用方向不该破坏工件的既定地点。（），夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；（），夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。依据夹紧力作用点的原则 （），夹紧力的作用点应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形成的稳固受力地区内，免得工件产生位移和偏转；（），夹紧力的作用点应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采纳增大工件受力面积或合理布局夹
18、紧点地点等举措来实现；（），夹紧力的作用点应尽可能凑近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳固性和靠谱性，减小工件的夹紧力，防备加工过程产生振动。依据以上要求，考虑加工部件的特色及定位方式，确立夹紧方式，经过前方工序加工出的孔用拉杆夹紧，方向为水平向右，这样能保证主要定位基准面和定位元件的优秀接触。切削力及夹紧力的计算：切削力的计算：刀具为高速钢锥柄麻花钻，直径，由文件表，钻孔的轴向力计算公式：此中，带入公式钻孔至的轴向力：钻孔至 的轴向力：夹紧力确实定：剖析工件夹具中的受力状况：切削力方向为孔的轴线方向，夹紧力垂直于切削力方向，由定位面和定位元件之间 的摩擦力均衡切削轴向力，定位面板资料为铸铁，工
19、件资料为铸铁，摩擦系数为 。由文件公式：气门摇臂轴支座夹具课程设计 式中为摩擦力，为静摩擦要素，为正压力，带入式得：，则实质夹紧力，为安全系数。由文件 表、表：校验夹紧元件的强度：夹紧拉杆资料为，资料塑性大，受力为拉力，发生塑性变形，当达到必定限度或断裂，部件不可以正常工作，就发生无效。无效发生在部件的单薄环节。拉杆表示图以下：图五 夹紧拉杆图 截面是该部件最易无效的部分，取该截面剖析：故拉杆强度合格。，对塑性资料有：（由文件公式）钢 ，取 ，则：四 设计心得 作为机械制造专业的学生，最重要的就是机械加工工艺规程的拟定和工装夹具的设 计。经过夹具设计，我掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设
20、计的基本步骤和方 法。工艺规程设计第一是剖析了部件的技术要求，包含被加工面的尺寸精度和几何形状 精度，各被加工表面之间的互相地点精度，被加工表面的表面加工质量及热办理要求，对毛坯的要求等等。夹具设计第一是确立工件的定位方案，而后确立夹紧方案，选择动 力装置。选择合理的机床组合，拟定合理的加工路线，确立机床、刀具、夹具，假如需 要专用夹具，就需要设计专用夹具。计算确立切削用量，机床转速、时间定额等。而后 气门摇臂轴支座夹具课程设计 编制工艺规程文件，如工艺过程卡，工序卡片。参照资料 一 李益民 机械制造工艺设计简洁手册 北京：机械工业第一版社，二 加工工艺手册 三 机械加工工艺手册 四 机械加工工艺设计适用手册 五 机床夹具设计手册 六 机械制造工艺设计手册 七 夹具 非标准夹紧装置 八 课程设计指导手册 九 切削用量简洁工艺手册