摇杆座零件机械加工工艺规程编制

1《机械加工工艺及装备》课程实训报告实习科目《气门摇杆轴之座零件》机械加工工艺规程编制姓名：学号：专业班级：所在学院：2《气门摇杆轴之座零件机械加工工艺规程编制说明》零件图3一、零件分析及工艺审查1、零件的作用气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件（见图1-1）。是柴油机摇杆座的结合部，孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个Ø13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。2、技术要求、对精度形位经度及热处理要求由图得知，未标注铸造圆角R2~~R3,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。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，孔和孔以及3mm轴向槽的加工。孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.055。因此，需要先以外圆面为粗基准加工孔，再把孔作为精基准加工其他表面，最后加工孔时以孔为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。4二、工艺规程定性设计1.零件材料、毛坯制造方法数量与毛坯的确定根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为1000件/年，通过计算，该零件质量约为3Kg，由机械加工工艺手册表1—4、表1—3可知，其生产类型为成批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。由机械加工工艺手册2—12可知该种铸造公差等级为CT10~11，MA-H级。2.定位基准的选择与工艺路线的拟定1)定位基准的选择a：精基准的选择：气门摇杆轴支座的20孔是该零件重要装配孔。选择零件的重要面和重要孔做基准，制造过程应此孔作为其他加工部位的精基准。b：粗基准的选择：在保证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尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为毛坯的外圆面。2)加工工艺路线的拟定据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下：孔：钻孔—铰孔左右端面：粗铣—精铣上下端面：粗铣—精铣端面：粗铣—精铣孔：钻孔3mm轴向槽：铣5因为孔属于重要孔加工面，故孔的加工放在第一道工序，其他加工表面均以孔为精基准进行加工。左右两端面均对孔有较高的位置要求，它们的加工宜根据工序集中原则，以孔为精基准，一次装夹完成左右两个端面的加工，减少装次数，提高加工精度。上下端面需保证与孔轴线的平行度，故以孔为精基准加工上下两端面。根据《机械加工工艺手册》中各种加工方法可达到的经济精度，初步拟订以下加工路线：下料→铸造→时效→涂漆→钻通孔Ø19→铰孔到Ø20→粗铣左右端面（同时，不准调头）→粗铣下端面→粗铣上端面→钻两通孔¢13→半精铣下端面→半精铣上端面→精铣左右端面（同时，不准调头）→铣轴向槽最后确定的工件加工工序如下：序号工序内容定位基准05#铸造10#时效15#涂漆20#钻通孔Ø19外圆柱面+下端面(3)25#铰孔到Ø20外圆柱面+下端面(3)30#粗左右端面（同时，不准调头）孔+下端面(3)635#粗铣下端面孔+上端面（3）40#粗铣上端面孔+上端面（3）45#钻两通孔¢13下端面(3)孔50#精铣左右端面（同时，不准调头）孔+下端面(3)55#半精铣下端面孔+上端面（3）60#半精铣上端面孔+上端面（3）65#铣轴向槽孔+上端面（3）70#入库3.加工余量、工艺尺寸、毛坯尺寸的确定及公差因工件的生产类型为成批生产，毛的铸造方法选用砂型机器造型。根据机械加工工艺手册表2.3-12确定各表面的加工余量如下表所示：表3.1各表面加工余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明上端面48H4单侧加工下端面50H3单侧加工左端面35H3单侧加工右端面35H3单侧加工两通孔1313顶部通孔20204.切削余亮及基本工时的确定根据文献（1）可知计算底面加工余量公式如下。式中：e——余量值；——铸件的最大尺寸；A——加工表面最大尺寸；7C——系数根据机械加工工艺手册表3-12查表得出各个加工面得加工余量。经查机械加工工艺手册表3—12可得，铣削上端面的加工余量为4，又由零件对上顶端表面的表面精度Ra=12.5可知，粗铣的铣削余量为4。底面铣削余量为3，粗铣的铣削余量为2，铣余量1，半精铣后公差登记为IT8～IT11。左右端面的铣削余量为3，粗铣的铣削余量为2，精铣余量1，精铣后公差登记为IT7～IT7，根据机械加工工艺手册表3—12确定余量2。工序40粗镗ø18工序。粗镗余量表3-83取粗镗为1.8，粗镗切削余量为0.2,铰孔后尺寸为20H8,各工步余量和工序尺寸公差列于下表表3.2各工步加工尺寸加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差铰孔0.2H8工序20#：钻通孔Ø19，代入数据得出结果:,工序25#铰孔到Ø20查《机械制造工艺设计手册》2-8取进给量为故实际切削速度为：此时作台每分钟进给量应为：8计算切削基本工时：工序30#粗铣左右端面：同时粗铣左右端面，圆盘铣刀一次加工完成不准调头计算切削用量：=2由《机械加工工艺手册》表15.53可知：由《切削用量手册》表9.4-8可知：各系数为所以有取所以实际切削速度：确定主轴转速：切削工时：9工序35#：粗铣下端面(1)加工条件工件材料：HT200,=170~240MPa，铸造;工件尺寸：=13，l=36;加工要求：粗铣上端面加工余量4机床：X51立式铣床；刀具：立铣刀。铣削宽度ae≤90,深度ap≤6,齿数z=12,故根据《机械制造工艺设计简明手册》表3.1，取刀具直径d0=80。根据《切削用量手册后》表3.16，选择刀具前角γ0＝0°后角α0＝16，副后角α0’=8°，刃倾角：λs=－10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。(2)切削用量1）确定切削深度ap根据手册等，选择ap=1.15，两次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床功率为4.5kw（据《简明手册》表4.2-35，X51立式铣床）选择：fz=83.9mm/min。3）确定刀具寿命及磨钝标准根据《切削手册》表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直d0=80，故刀具使用寿命T=180min（据《简明手册》表3.8）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据《切削手册》表3.16，当d0=80，Z=12，ap≤7.5，fz≤0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系数为：kMV=1.0，kSV=0.8。切削速度计算公式为：其中，，，，，，，，，，，，将以上数据代入公式：10确定机床主轴转速：。根据《简明手册》表4.2-36，选择,因此，实际进给量和每分钟进给量为：=5)校验机床功率根据《切削手册》表3.24，近似为,根据机床使用说明书，主轴允许功率。故校验合格。最终确定:6)计算基本工时，查《切削手册》表3.26，入切量及超切量为：则：工序40#粗铣上端面：刀具，机床与上到工序相同，得出,11工序45#钻孔查《机械制造工艺设计手册》表3-38，取查《机械制造工艺设计手册》表3-42，取查表《机械制造工艺设计简明手册》4.2-15，机床为Z525，选择转速实际切削速度：v==切削工时带入公式：工序60#精铣左右端面与工序25#相同工序50#精铣下端面与工序30#相同。工序55#精铣上端面与工序35#相同.工序65#铣槽：加工条件：机床：x6132卧式铣.床.刀具：直齿三面刃铣刀其中,计算切削用量：由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-55可知：确定主轴转速：切削工时：12三、摇杆轴之座机械加工工序卡131415161718192021