气门摇臂轴支座零件的机械加工工艺规程及工艺设备设计
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一、零件的分析(一)零件的作用题目给出的零件气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。
是柴油机摇杆座的结合部)Φ(Φ孔装摇杆轴,轴上两端各装一进气门摇杆,摇杆座通过两个1320+10.0。
16~孔用M12螺杆和汽缸盖相连,3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴,使之不转动。
其零件图见图1(二)零件的工艺分析由图1可知其材料为HT200。
该材料具有较高的强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力,要求耐磨的零件。
图1该零件上主要加工面为上下端面,左右端面,直径为13的两个通孔和直径为,).020+Φ以及3mm轴向槽的加工。
(06.0~10该零件由于上下端面有平行度0.05的要求,以及左右端面和直径20的空的跳动要求,所以要先以上端面为粗基准加工下端面,再以下端面为精基准加工上端面以及直径为20的通孔和两个直径为13的通孔保证孔轴相对于下端面的位置精度。
还有轴向槽。
依据《数控加工工艺课程设计指导书》中能够加工到孔的精度等级的机床可以达到位置精度要求,以及工艺要求。
二、确定毛坯(一)毛坯制造方法依据零件材料确定毛坯胚为铸件,因为零件的生产类型为大批量生产,尺寸较大,所以接受砂型机器砂型铸造。
铸件应满足以下要求:(1)铸件的化学成分和力学特性应符合图样规定的材料牌号标准。
(2)铸件的形态和尺寸要求应符合铸件图的规定;(3)铸件表面应进行清砂处理,去除结巴,飞边毛刺,其残留高度应小于或等于1-3mm(4)铸件内部,特别是靠近工作表面处不应有气孔,沙眼,裂纹等缺陷;非工作面不得有严峻的疏松和较大的的缩孔。
(5)铸件应刚好进行热处理。
退火后的硬度小于229HB。
铸件应进行时效处理,消退内应力改善加工性能。
(二)确定毛坯余量接受查表法,查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-3该铸造公差等级为CT8-10,MA-H级。
查阅表2.2-4加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明下端面50mm H 4.0 单侧加工上端面48mm H 4.0 单侧加工左端面Φ32mm H 4.0 单侧加工右端面Φ32mm H 4.0 单侧加工,毛坯图三、工艺规程设计(一)定位基准的选择经基准的选择:气门摇杆轴支座下端面既是设计基准又是装配基准所以把它作为精基准满足了基准重合的原则。
新气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计新气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计新气门摇臂轴支座是一种汽车引擎部件,是连接气门和摇臂的重要支撑部位。
它的制造需要采用一定的机械加工工艺和相应的夹具设计,本文将对此进行探讨。
一、机械加工工艺1. 轴套加工首先需要进行的是轴套加工,这是因为轴套是与气门摇臂轴紧密配合的部件。
轴套的加工需要经过数道工序,其中包括车、铣、镗、插座螺纹等。
具体的步骤如下:(1)车削:采用车床将钢材进行加工成需要的形状和尺寸;(2)铣削:采用铣床对轴套进行平面加工,以保证其表面的光滑度和精度;(3)镗孔:采用数控加工中心进行孔径精度的控制,保证轴套与摇臂轴配合的紧密度;(4)插座螺纹:通过螺纹车床对轴套进行插座螺纹加工。
2. 支座加工在完成了轴套的加工后,需要对支座进行加工。
支座是固定在气门摇臂轴上的部件,其加工需要包含以下步骤:(1)车削:用车床将钢材进行加工成需要的形状和尺寸,如外形、凸台等;(2)锉削:用锉将支座的表面进行整形,以防止其表面存在毛刺或磨损;(3)钻孔:通过钻床进行定位孔和螺纹孔的加工。
3. 摇臂轴加工在完成了轴套和支座的加工后,需要进行摇臂轴的加工以保证其与轴套的精确配合,从而提高摇臂轴的实用性和寿命。
摇臂轴的加工需要包含以下步骤:(1)车削:采用车床将钢材进行加工成需要的形状和尺寸;(2)磨削:经过磨削,使摇臂轴的表面更加光滑、精确;(3)组合检测:通过检测手段,对摇臂轴、轴套和支座进行匹配测试,以保证精确配合。
二、夹具设计上述的机械加工工艺需要相应的夹具设计来实现。
夹具的设计需要考虑以下几个因素:1. 夹紧效果夹具的要求是能够紧密抱住工件,防止工件在加工过程中发生移动或扭曲变形。
因此,需要在设计过程中考虑工件的结构特点,精确的制定夹持力,确保夹具夹紧后不松动、不滑动。
2. 生产效率夹具设计应考虑向生产车间提供高效的加工条件。
夹具需要尽可能的实现快速、便捷的操作,以便提高生产效率和加工质量。
机械制造工艺学课程设计说明书题目:设计摇臂轴座零件的机械加工工艺规程及专用夹具内容:(1)零件图 1张(2)毛坯图1张(3)机械加工工艺规程卡片 12张(4)夹具装配总图 1张(6)夹具零件图 1张(7)课程设计说明书 1份原始资料:该零件图样一张;生产纲领5000件/年。
班级:06级机制(4)班学生:叶军学号:606014035指导老师:蒋克荣时间:2009年 6月 22日《机械制造技术》课程设计任务书机械工程系06级机制(4)班适用按照分组要求(全班同学共39人,分为13个小组,每组3名同学),每组同学在提供的备选题中选择一种零件。
一、设计题目:编制××零件机械加工工艺规程。
二、设计依据:零件资料:(每小组)该零件图样一张;生产纲领:年产量5000件/年;生产班次:每日1班,全年按300天计算。
三、设计内容:⑴、绘制零件、毛坯图各一张(3#图);⑵、编制零件工艺规程,绘制并填写工艺规程卡片;⑶、绘制并填写零件重点工序加工工序卡;⑷、编写零件机械加工工艺规程及工艺装备设计计算说明书。
四、设计要求:工艺规程可行,参数选择正确,设计计算准确,文字语句通顺,视图绘制规整。
五、设计时间:三周(有效日21天)。
具体分配如下:布置任务、准备资料 1天参数选择及计算 5天绘制零件、毛坯合图 3天编制工艺规程并填写工艺规程卡片 4天绘制指定重点工序的工序卡片 3天整理设计计算说明书及答辩 3天六、参考资料:⑴、机械制造基础相关教材⑵、互换性与技术测量相关教材⑶、机械工艺师设计手册目录第一部分:设计目的 (1)第二部分:设计步骤一、零件的作用…………………………………………1二、确定毛坯,画毛坯、零件图 (2)三、工艺规程设计 (3)四、加工工序设计 (8)五、工序尺寸的计算……………………………………10六、确定切削用量时及基本工时七、夹具设计…………………………………………八、填写机械加工工艺卡和机械加工工序卡第一部分设计目的:机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教案环节。
气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计(doc 43页)1 绪论1.1本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。
这次设计目的在于使我们把这3年来所学的知识进行系统运用。
使我们对这3年来所学的知识进行进一步的巩固。
也是一次理论联系实际的训练。
通过本次设计使我们对设计加工的有了一次很大的提高,并使我们对以后的工作提供了一次宝贵的实践1.2课题背景知识1.2.1零件作用本设计所设计的零件是柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座,它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。
直径为18mm的孔和直径为16的孔用来装配摇臂轴,轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。
直径为16mm的孔内装一个减压轴,用于降低汽缸内压力,便于启动柴油机。
两孔间距56mm,可以保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压。
两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高,工作时会和轴相配合工作,起到支撑的作用,直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连,直径3的孔用来排油。
1.2.2柴油机相关知识介绍1.2.2.1柴油机历史法国出生的德裔工程师狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。
起初,柴油机用空气喷射燃料,附属装置庞大笨重,只用于固定作业。
二十世纪初,开始用于船舶,1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
1922年,德国的博施发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。
二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。
到了50年代,一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来,从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。
特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。
1.2.2.2 柴油机种类①按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。
②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。
③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。
④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。
气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计摘要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业,近些年取得了突飞猛进的发展,在新经济时代,行业呈现了新的发展趋势,由此对其它的质量,性能要求有了新的变化。
现在机械加工行业发生着结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件,工艺工装的设计与改良将直接影响加工产品的质量与性能。
首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析,其次确定毛坯尺寸,然后进行了工艺规程设计,最后进行夹具设计。
通过对气门摇臂轴支座进行研究,来进行加工工艺和夹具设计,气门摇臂轴支座零件为铸件,具有体积小,零件结构简单的特点,由于面比孔容易加工,所以在制定工艺规程时,就采用先加工面,再以面为基准来加工孔的方法,其中各工序夹具都采用专用夹具,其机构设计简单,方便且能满足要求。
关键词:气门摇臂轴支座;工艺分析;工艺规程设计;夹具设计AbstractMachining industry, as a traditional and vibrant industry, has been rapidly developed for a few past decades. In the new economic area, the industry presented a new development trend, and the trends also changes the quality and the performance of the production in some new abstracts.Machining industry is now taking place in structural changes, process design and improvement of equipment has become the necessary conditions of the enterprise survival and development, process equipment design and improved products directly affect the quality and performance.This article introduces the role and process analysis of the valve rocker arm bearing support , followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be designed is The machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support, which has the characteristics of three abstract. its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts, because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.Keywords: Valve rocker arm bearing support; Process analysis;Process design;Fixture design目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................. I I第1章绪论 (1)1.1 本设计的内容及意义 (1)1.1.1 课题设计的意义 (1)1.1.2 设计内容 (1)1.2 课题背景知识 (2)1.2.1 零件作用 (2)1.2.2 柴油机相关知识介绍 (3)1.2.3 机械加工工艺相关知识 (5)1.2.4 夹具的设计与作用 (6)第2章气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 (10)2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定 (10)2.1.1 零件的作用 (10)2.1.2 零件的工艺分析 (10)2.1.3 确定零件的生产类型 (11)2.2 选择毛坯种类绘制毛坯图 (12)2.2.1 选择毛坯种类 (12)2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 (13)2.2.3 设计毛坯图 (14)2.2.4 绘制毛坯图 (15)2.3 选择加工方法,制定工艺路线 (15)2.3.1 定位基准的选择 (15)2.3.2 零件的表面加工方法的选择 (17)2.3.3 加工阶段的划分 (17)2.3.4 工序的集中与分散 (18)2.3.5 工序顺序的安排 (18)2.3.6 确定工艺路线 (19)2.3.7 加工设备及工艺装备选择 (20)2.3.8 工序间加工余量的确定 (21)2.3.9 切削用量以及基本时间定额的确定 (22)第3章气门摇臂轴支座零件专用夹具的设计 (37)3.1 确定夹具的结构方案 (37)3.1.1 确定定位方案,选择定位元件 (37)3.1.2 确定导向装置 (39)3.1.3 确定夹紧机构 (40)3.1.4 确定辅助定位装置 (41)3.2 设计夹具体 (42)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)CONTENTS Abstract (I)Chapter1 Introduction (1)1.1 Content and meaning (1)1.1.1 Subject of significance (1)1.1.2 Design content (1)1.2 Subject background knowledge (2)1.2.1 Part role (2)1.2.2 Diesel engine knowledge introduction (3)1.2.3 Machinery manufacturing process knowledge (5)1.2.4 Machine tool fixture design knowledge (6)Chapter2 Valve rocker shaft bearing process planning (10)2.1 Process analysis and production type (10)2.1.1 Part role (10)2.1.2 Part process analysis (10)2.1.3 Determine the type of parts production (11)2.2 Select blanks species draw a rough diagram (12)2.2.1 Select the blank type of (13)2.2.2 To determine the rough size and machining margin (13)2.2.3 Design rough map (14)2.2.4 Draw a rough diagram (15)2.3 Processing methods, the process route (15)2.3.1 The choice of locating datum (15)2.3.2 The choice of processing methods (17)2.3.3 Division of processing stages (17)2.3.4 Process of centralization and decentralization (18)2.3.5 Process the order of arrangement (18)2.3.6 To determine the process route (19)2.3.7 Technology and equipment selection (20)2.3.8 Allowance to determine (21)2.3.9 Cutting and time fixed determination (22)Chapter 3 Parts dedicated fixture design (37)3.1 To determine the fixture structure program (37)3.1.1 Orientation program, positioning components (37)3.1.2 To determine the guiding device (39)3.1.3 To determine the clamping mechanism (40)3.1.4 To determine the auxiliary positioning device (41)3.2 Design specific folder (42)Conclusions (45)Acknowledgements (46)References (47)第1章绪论1.1 本设计的内容及意义1.1.1课题设计的意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。
气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计工艺流程:1.材料准备:选择适合的材料,通常使用优质的合金钢材料。
将材料进行切割,确保尺寸大小符合需要。
2.粗加工:将切割好的原材料进行粗加工。
首先进行铣削工艺,使得材料的外形达到近似的形状。
然后进行车削工艺,将材料的尺寸进一步精确。
3.热处理:将粗加工好的材料进行热处理,以提高材料的硬度和耐磨性。
常见的热处理方法包括淬火、回火等。
4.精加工:经过热处理的材料再进行精加工。
主要包括车削、铣削、磨削等工艺,将材料的表面进行加工,使其更加平滑。
5.组装:将精加工好的零件进行组装,与其他部件连接起来,形成完整的气门摇臂轴支座。
注意在组装中要保持零件间的准确配合度。
夹具设计:夹具设计是为了在加工过程中稳定支撑和固定工件,使其能够准确地进行加工。
以下是气门摇臂轴支座夹具设计的一般步骤和注意事项。
1.确定夹具类型:根据气门摇臂轴支座的形状和加工要求,选择合适的夹具类型。
常用的夹具类型包括顶尖夹具、台站夹具、平板夹具等。
2.确定夹具夹持点:根据工件形状和加工要求,确定夹具夹持点的位置。
夹持点应能够保证工件的稳定,同时不影响加工工艺进行。
3.设计夹具结构:根据工件的形状和加工要求,设计夹具的结构。
夹具应具备稳定性、刚性和易操作性。
使用CAD软件进行绘制设计,并进行必要的强度计算。
4.确定夹具夹持力:根据工件的材料和加工要求,确定夹具夹持力的大小。
夹持力应能够保证工件在加工过程中不会发生位移和变形。
5.制造夹具:根据设计好的夹具图纸进行夹具的制造。
常用的制造工艺包括铣削、车削、线切割等。
6.调试夹具:制造完成后,对夹具进行调试,确保夹具的夹持力和稳定性符合要求。
总结:。
气门摇臂轴支座零件数控加工工艺及夹具设计气门摇臂轴支座是发动机气门控制系统中的重要零部件之一,负责固定气门摇臂轴和传递气门运动的力。
合理的数控加工工艺和夹具设计对于保证产品质量和提高生产效率具有重要意义。
下面将针对气门摇臂轴支座的数控加工工艺和夹具设计进行分析。
数控加工工艺是将设计好的产品图纸转化为数控机床可识别的加工程序,包括加工工艺路线、切削参数、加工顺序等内容。
对于气门摇臂轴支座的数控加工工艺,应首先根据零件的形状、尺寸和材料选择合适的工艺路线。
常用的加工方法包括车削、铣削、钻孔、镗孔等。
然后确定合适的切削参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
根据工艺路线和切削参数,编写数控加工程序,并在数控机床上进行加工。
在气门摇臂轴支座的数控加工过程中,还需要注意以下几点。
首先,对于具有复杂形状的零件,应合理选择刀具和夹具,以保证加工精度。
其次,对于切削深度较大的工序,应采用分次加工的方法,以减小切削力和切削温度。
然后,根据工件的不同形状和尺寸,采用不同的夹具和装夹方式,以确保加工精度和安全性。
最后,在数控加工过程中,应进行刀具的定期检查和更换,以保证加工质量。
夹具设计是保证工件在加工过程中固定位置和准确度的重要手段。
对于气门摇臂轴支座的夹具设计,应首先根据零件的形状和尺寸设计合适的夹具结构。
夹具结构应尽量简单,易于加工和调整,同时要保证夹持力和刚度。
其次,根据零件的加工要求确定夹具的定位和夹持方式,以确保零件加工精度。
夹具的定位方式可以采用销钉、夹紧块、夹具槽等形式。
夹具的夹持方式可以采用机械夹持、液压夹持等方式,根据具体情况选择合适的方式。
最后,应根据夹具的结构和定位方式,设计夹具零件的加工工艺和加工程序。
综上所述,气门摇臂轴支座的数控加工工艺和夹具设计是提高产品质量和生产效率的重要环节。
通过合理选择加工方法和切削参数,采用适当的夹具结构和定位方式,可保证加工精度和安全性。
同时,还应定期检查和更换刀具,以保证加工质量。
四川大学本科生毕业设计题目气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程及夹具设计系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号年级指导教师二Ο一五年六月十六日四川大学锦城学院气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计绪论 (1)一、课题设计的零件 (4)1.1课题零件的作用 (4)1.2机械制造加工工艺技术相关知识 (4)1.2.1机械制造加工工艺 (4)1.2.2对零件专用夹具设计的相关知识 (5)1.2.3机床夹具的分类 (6)1.2.4夹具设计要求及其特点 (6)2.1选择毛坯,绘制毛坯图 (7)2.1.1选择毛坯 (7)2.1.2毛坯尺寸及加工余量的确定 (7)二、气门摇臂轴支座的机械加工工艺设计 (9)2.1零件的工艺分析及生产类型的确定 (9)2.1.1零件的工艺分析 (10)2.1.2零件的生产类型 (11)2.2毛坯的选择与绘制 (11)2.2.1毛坯的尺寸与机械加工总余量的确定 (12)2.2.2毛坯图的设计 (13)2.2.3毛坯图的绘制 (13)2.3毛坯的加工方法及工艺路线 (14)2.3.1毛坯定位基准的确定 (14)2.3.2表面加工工序及加工方法的选择 (14)2.3.3划分加工阶段 (15)2.3.4工序顺序安排 (16)2.3.5零件工艺路线的确定 (16)2.3.6零件的加工装备及设备的选择 (18)2.3.7加工余量的确定 (20)2.3.8切削用量及时间定额确定 (20)绪论对于现代工艺来说,合理的先进的现代工艺对提高生产效率,提升装配效率和降低人工成本有着重要的作用,机械加工工艺对于产品和零件的质量起着决定性的作用,而产品的质量包括零件的加工表面质量和加工尺寸精度等。
而零件的加工精度是属于其加工的理想精度与实际精度之间的符合程度,而他们的符合程度越高,相应的加工季度也越高。
而在一定的加工工具的前提下确定出相对合理的加工工艺不仅仅能提高产品的加工精度还能降低其废品率改善生产条件提高生产率。
1 绪论1.1本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。
这次设计目的在于使我们把这3年来所学的知识进行系统运用。
使我们对这3年来所学的知识进行进一步的巩固。
也是一次理论联系实际的训练。
通过本次设计使我们对设计加工的有了一次很大的提高,并使我们对以后的工作提供了一次宝贵的实践1.2课题背景知识1.2.1零件作用本设计所设计的零件是柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座,它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。
直径为18mm的孔和直径为16的孔用来装配摇臂轴,轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。
直径为16mm的孔内装一个减压轴,用于降低汽缸内压力,便于启动柴油机。
两孔间距56mm,可以保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压。
两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高,工作时会和轴相配合工作,起到支撑的作用,直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连,直径3的孔用来排油。
1.2.2柴油机相关知识介绍1.2.2.1柴油机历史法国出生的德裔工程师狄塞尔,在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。
由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。
起初,柴油机用空气喷射燃料,附属装置庞大笨重,只用于固定作业。
二十世纪初,开始用于船舶,1905年制成第一台船用二冲程柴油机。
1922年,德国的博施发明机械喷射装置,逐渐替代了空气喷射。
二十世纪20年代后期出现了高速柴油机,并开始用于汽车。
到了50年代,一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来,从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。
特别是在采用了废气涡轮增压技术以后,柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。
1.2.2.2 柴油机种类①按工作循环可分为四冲程和二冲程柴油机。
②按冷却方式可分为水冷和风冷柴油机。
③按进气方式可分为增压和非增压(自然吸气)柴油机。
④按转速可分为高速(大于1000转/分)、中速(300~1000转/分)和低速(小于300转/分)柴油机。
气门摇杆轴支座加工工艺工装设计及铣端面夹具设计一、气门摇杆轴支座加工工艺工装设计1.工艺路线设计对于气门摇杆轴支座的加工工艺,首先需要确定基于产品特点和工艺要求的工艺路线。
一般而言,气门摇杆轴支座的加工工艺可以包括以下步骤:锻造、车削、铣削、钻孔、磨削等。
2.夹具设计夹具是用于固定工件并对其进行加工的装置。
对于气门摇杆轴支座的加工,可设计一种适用的夹具来固定工件。
夹具的设计应考虑到以下因素:(1)工件的固定性:夹具设计需要确保工件在加工过程中保持稳定的位置,不发生偏移或松动。
(2)加工精度:夹具设计需要保证工件可以准确地与工艺装置对齐,以确保加工精度。
(3)加工效率:夹具设计应便于快速装夹和卸夹,以提高加工效率。
(4)安全性:夹具设计应考虑到操作人员的安全,避免夹具设计中的尖锐边缘或突出物导致不必要的伤害。
夹具设计的具体步骤包括:①确定夹具类型:根据工件特点和加工要求,确定适当的夹具类型,例如平口夹具、钩口夹具等。
②确定夹具结构:根据工件形状和加工需求,设计夹具的具体结构,包括夹具底座、夹具夹持部分等。
③确定夹持方式:确定夹具与工件之间的夹持方式,例如机械夹持、液压夹持等。
④绘制夹具图纸:根据夹具设计的参数,绘制夹具的详细图纸,包括夹具的三维模型和零部件图。
⑤制造夹具:根据夹具图纸,制造夹具,并进行必要的调试和检查,确保夹具能够正常使用。
1.夹具类型选择铣端面夹具是用于夹持工件并进行铣削加工的装置。
对于铣削气门摇杆轴支座的端面,可以选择以下几种夹具类型:(1)平口夹具:适用于工件底面平整的情况,夹具夹持部分与工件底面相接触,通过对夹具进行固定来夹持工件。
(2)T型槽夹具:适用于工件底面有凸起的情况,夹具的T型槽与工件的凸起部分相配合,通过对夹具进行固定来夹持工件。
(3)框式夹具:适用于工件底面有规则形状的情况,夹具是一个框架结构,包围工件,通过对夹具进行固定来夹持工件。
2.夹具设计注意事项在设计铣端面夹具时,需要注意以下几个方面:(1)夹具材料选择:根据工件的材料及加工要求,选择合适的夹具材料,如铸铁、钢材等。
第一章概述机械制造技术基础课程设计,是以切削理论为基础、制造工艺为主线、兼顾工艺装备知识的机械制造技术基础能力的培养;是综合运用机械制造的基础知识、基本理论和基本技能,分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节;是对学生运用所掌握的饿“机械制造技术基础”知识及相关知识的一次全面训练。
机械制造技术基础课程设计,是以机械制造工艺及工艺装备为内容进行的设计,即以所选择的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象,编制其加工工艺规程,并对其中某一工序进行机床专用夹具的设计。
第二章 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计第一节 零件的分析及毛坯的选择一、 零件分析1. 抄画零件图。
本设计所设计的零件是气门摇臂轴支座,各部分尺寸零件图中详细标注如下图。
图2.1 气门摇臂轴支座零件图通过对气门摇臂轴支座零件图的抄画,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公差基本完整,但缺少一尺寸,按图比例添加底面的尺寸19.5。
2. 确定加工表面。
经过分析,主要工艺状况如下:零件的材料为HT200,灰铸铁的生产工艺简单,铸造性能优良,但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削,而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。
根据对零件图的分析,可知该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下:22ϕ外圆的上端面以及与此孔相通的11φ通孔,粗糙度均为12.5;36mm 下端面,面积比较大,是大平面,根据零件的加工要求,36mm 为整个机械加工过程中主要的基准面,粗糙度为12.5,因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来;1) 28φ外圆的前后端面,表面粗糙度为12.5;前后端面孔倒直角为 451⨯,粗糙度也是12.5;2) 18φ的通孔,18φ通孔所要求的精度较高,而且所要求的表面粗糙度为1.6,且该孔的轴线与36mm 下端面的平行度为0.05,且该孔的轴线圆跳动公差为0.1。
3) 26φ的前后端面,粗糙度为12.5;前后端面倒直角 451⨯,粗糙度为12.5; 4) 16φ的通孔,16φ的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分,观察零件图就可以知道,16φ的孔要求的表面粗糙度和位置精度应与18φ的通孔一样都是比较高的,16φ的通孔表面粗糙度没有要求,孔的轴线与36mm 的地面的平行度为0.05;3. 确定主要加工表面。
通过上面零件的分析可知,36mm 下端面和22φ上端面的表面粗糙度12.5,要求都不是很高,因此都粗加工来达到要求,而且36mm 面也是整个加工工程中主要的定位基准面,因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求,再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工,并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。
简单的工艺路线安排如下:将零件定位夹紧,加工出36mm 下端面以及22φ上端面,并钻出11φ的通孔,然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位,加工出28φ和26φ的外圆端面,并钻出1618φφ和这两个精度要求比较高的空,最后翻转零件,深孔加工出3φ的斜油孔。
二、确定毛坯选择毛坯制造方法毛坯的种类有:如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等。
同一种毛坯又可能有不同的制造方法。
为了提高毛坯的制造质量,可以减少机械加工劳动量,降低机械加工成本,但往往会增加毛坯的制造成本。
选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。
例如,铸铁,铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压,由于焊接性能差,也不宜用焊接方法制造组合毛坯,而只能用铸造。
低碳钢的铸造性能差,很少用于铸造;但由于可锻性能,可焊接性能好,低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。
毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。
直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料;直径相差较大的宜采用锻件。
尺寸很大的毛坯,通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造,而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。
形状复杂的毛坯,不宜采用型材或自由锻件,可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。
零件的生产纲领选择毛坯的制造方法,只有与零件的生产纲领相适应,才能获得最佳的经济效益。
生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法,如模锻及熔模铸造等;生产纲领小时,宜采用设备投资少的毛坯制造方法,如木模砂型铸造及自由锻造。
根据上述内容的几个方面来分析本零件,零件材料为HT200,首先分析灰铸铁材料的性能,灰铸铁是一种脆性较高,硬度较低的材料,因此其铸造性能好,切削加工性能优越,故本零件毛坯可选择铸造的方法;其次,观察零件图知,本设计零件尺寸并不大,而且其形状也不复杂,属于简单零件,除了几个需要加工的表面以外,零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得,若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度,可选择砂型铸造方法;再者,前面已经确定零件的生产类型为大批量生产,可选择砂型铸造机器造型的铸造方法,较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。
因此,综上所述,本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。
确定毛坯尺寸及机械加工总余量1.根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm,宽37mm,高62mm。
查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》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CT9。
再根据毛坯铸件基本尺寸查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》,按前面已经确定的铸件公差等级CT9差得相应的铸件尺寸公差。
查阅《机械制造技术基础课程设计指导书》按铸造方法为砂型铸造机器造型,材料为灰铸铁,查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G,再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》要求的铸件机械加工余量为8~10级选择9级。
如下表:表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表确定铸造斜度根据《机械制造工艺设计简明手册》[13]表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为03~05。
确定分型面由于毛坯形状对称,且最大截面在中间截面,为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移,所以选择前后对称中截面为分型面。
毛坯的热处理方式为了去除内应力,改善切削性能,在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。
绘制毛坯图图2.2 气门摇臂轴支座毛坯图第二节工艺路线的拟定三、定位基准的选择拟定零件加工工艺方案的首要任务主要是选择基准。
它对应加工过程中保证零件表面之间相对位置精度是非常重要的。
在零件加工的第一道工序中,只能使用毛坯的表面来定位,这种基准称为粗基准。
在以后的每道工序中,均采用已加工过的表面作为定位基准,这种基准称为精基准。
由于粗基准和精基准的用途和作用不同,所以在选择粗基准和精基准时,所考虑问题的侧重点不同。
在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。
1.粗基准的选择原则1)零件上某个表面不需要加工,则该选择这个不需要加工的表面作为粗基准,这样可以提高加工表面和非加工表面的相对位置精度。
2)为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度,则应以不加工表面为粗基准。
若工件上有很多个不加工表面,应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。
3) 零件的表面若需要加工,而且毛坯比较精确,则应选择加工余量少的表面作为粗基准。
4) 为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面加工面积最大作为粗基准。
5) 应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。
6) 同一尺寸方向上,粗基准一般只选择使用一次。
2.精基准的选择原则1) “基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。
2) “基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。
3) “自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
4) “互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。
5) 辅助基准。
所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。
根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据气门摇臂轴支座零件图,本零件时带有孔的形状比较简单的零件,孔18φ、孔16φ以及孔11φ均为零件设计基准,均可选为定位基准,而且孔18φ和孔16φ设计精度较高(亦是装配基准和测量基准),工序将安排这两个孔在最后进行,为遵循“基准重合”原则,因此选择先进行加工的11φ孔和加工后的36mm 下底面作为精基准,在该零件需要加工的表面中,由于外圆面上有分型面,表面不平整有飞边等缺陷,定位不可靠,应选28φ外圆端面及未加工的36mm 下端面为粗基准。
一、 拟定零件加工工艺路线根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求,查《机械制造工艺设计简明手册》通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较,最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表: 根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求,查《机械制造工艺设计简明手册》通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较,最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表:气门摇臂轴支座各加工表面方案加工面尺寸精度 表面粗糙度Ra (µm ) 加工方案粗加工 半精加工 精加工φ22上端面 IT14 12.5 粗铣 36mm 下端面IT1412.5粗铣φ28前端面 IT11 12.5 粗铣 φ28后端面 IT11 12.5 粗铣 φ26前端面 IT14 12.5 粗铣 φ26后端面 IT14 12.5 粗铣 φ11通孔 IT14 12.5 钻 φ3偏10°内孔 IT14 12.5 钻 φ18+0.027 0 通孔IT 8 1.6 钻 扩孔 镗 φ16+0.11 0通孔IT111.6钻扩孔镗1. 加工阶段的划分根据气门摇臂轴支座加工要求,可将加工阶段分为粗加工,半精加工,精加工三个阶段。
在粗加工阶段,首先将精基准备好,也就是先将36mm 下端面和11φ通孔加工出来,使后续的工序都可以采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣粗基准22φ上端面、28φ外圆前后端面、26φ外圆前后端面,钻→扩→镗出0.02718φ+通孔和0.11016φ+通孔,并钻出3φ偏010内孔。
2. 工序顺序的安排 机械加工顺序(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准,即在前面加工阶段先加工36mm 下端面以及11φ通孔。
(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面28φ和26φ外圆前后端面,0.1116φ+通孔,0.02718φ+通孔,后加工次要表面3φ偏010内孔。