气门摇臂轴支座课程设计

机械制造技术课程设计题目：气门摇臂轴支座院（系）：班级：姓名：学号：指导教师：二○一二年九月十五日《机械制造技术》课程设计任务书按照分组要求，每组同学在提供的备选题中选择一种零件。一、设计题目：编制气门摇臂轴支座零件机械加工工艺规程及气门摇臂轴支座工序夹具设计。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30000件；生产班次：每日1班，全年按300天计算。三、设计内容：⑴、绘制毛坯合图一张（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，并设计相应加工工序的夹具（3#图）；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：两周（有效日10天）。具体分配如下：布置任务、准备资料1.0天参数选择及计算1.5天绘制毛坯合图1.0天编制工艺规程并填写工艺规程卡片1.5天绘制指定重点工序的工序卡片并设计相应工序使用的夹具2.5天整理设计计算说明书及答辩2.5天六、参考资料：⑴、机械制造技术相关教材⑵、互换性与技术测量相关教材⑶、机械工艺师设计手册⑷、机床夹具手册3目录第一章零件的分第二章毛坯的设计第三章选择加工方法，拟定工艺路线第四章加工设备及刀具、夹具、量具的选择第五章确定切削用量设计心得参考文献4序言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。这次设计的目的：《机械制造基础》是一门实践性很强的一门课程，只有通过实践性教学环节才能使学生对该课程的理论有更深的理解，也只有通过实践才能培养学生理论联系实际的能力和独立的工作能力，该设计的目的就在与：在结束了（机械制造基础）及有关课程的实习后，通过本次设计应该使学生所学到的知识更加巩固和加深，并培养学生学会全面综合地应用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力通过课程设计不仅可以提高学生的自学能力，使学生熟悉机械制造中的有关手册，图表和技术资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料，而且还可以使学生树立正确的设计思想，懂得合理的设计应该是技术山先进的，经济上是合理的并且在生产实践中是可行的。通过编写设计说明书，提高学生对技术文件的整理，写作及编排的能力，为学生将来撰写技术及科研论文打下基础。5第一章零件的分析1、零件的作用:由资料查得:该零件是柴油机的一个主要零件,.直径为18的孔和直径为16的孔用来装摇臂,起支撑作用,直径为11的孔用来装支持轴,直径为3的孔主要用来排油.2、零件的工艺分析:由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知尺寸为39的下端面为设计基准和加工基准,以尺寸为39的下端面用来加工18的孔,在以18的孔加工11的孔,16的孔的加工则以18的孔和尺寸为39的下端面共同为基准.3、尺寸和粗糙度要求:该零件的所需加工面为尺寸为39的上端面,即22的上端面为加工面,其粗糙度为12.5,长度没有公差要求,要求不是很高,粗铣即可以到达.尺寸为39的的下端面为基准,其粗糙度为6.3,长度没有公差要求,粗铣过后,半精铣即可以达到.28的上端面粗糙度为3.2,下端面粗糙度为3.2,其长度要求为37±0.1,其尺寸要求为11级,粗铣过后半精铣即可达到.26的孔上表面粗糙度要求为12.5,下表面粗糙度要求也为12.5,尺寸无精度要求,粗铣即可.18的孔为重要加工面,其尺寸要求为IT8级,粗糙度为1.6,须在镗床上加工,采取钻,镗,铰,可以达到其要求.两端有1×45°的倒角,表面粗糙度为12.5,也无特殊要求,也比较容易达到.16的孔也为重要加工面,其尺寸要求为IT11级,不是很高,但表面粗糙度为1.6,要求很高,须在镗床上加工,采取钻,镗,铰,可以达到其要求.两端有1×45°的倒角,表面粗糙度为12.5,也无特殊要求,也比较容易达到.11的孔尺寸没有特殊要求,表面粗糙度为12.5,钻即可以达到.3孔为排油孔,尺寸无特殊要求,表面粗糙度无要求,钻即可以达到.4、位置公差要求:该零件18的孔的中心线与尺寸为39的下端面有形位公差要求,其要求18的孔的中心线与尺寸为39的下端面的平行度为0.05mm.28的两端面相对于其轴线的跳动度为0.01mm.由以上分析可知，对上述加工表面而言，先加工基准面,在依次加工其他的6表面。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第二章毛坯的设计1、选择毛坯该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。考虑到年产量为5000件，属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，采用砂型铸造，机器造型。2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓的尺寸，长83mm，宽37mm，高62mm。（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8~12级取为10级。（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。（4）求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。3、确定机械加工余量根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余量为4mm，孔的加工余量按相关表查找选取。4、确定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6m。Ra﹤1.6m的表面，余量要适当加大。分析本零件，加工表面Ra≧1.6m，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）生产类型为大批量，可采用两箱砂型铸造毛坯。由于所有当然孔无需要铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。75、确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见下表：气门摇臂支座毛坯尺寸允许公差/mm铸件尺寸偏差参考资料45±1.324±1.1机械制造工艺设计手册47±1.36、设计毛坯图（1）确定拔模斜度根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为1.17度。（2）确定分型面由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。（3）毛坯的热处理方式为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。用查表法确定铸造各表面的的加工总余量：气门摇臂轴支座零件图如下：加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工余量(单侧)铸件尺寸22上端面392.6436下端面392.6447±1.328上端面372.6428下端面372.6437±1.326上端面162.2426下端面162.2424±1.189第三章选择加工方法，拟定工艺路线1、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2、精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择φ32的孔和φ16的孔作为精基准。3、制定机械加工工艺路线：工艺路线一：工序一、1、粗铣22上端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.52、铣36下端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.53、半精铣36下端面，加工经济精度IT11，粗糙度6.3工序二、钻11的孔，经济精度IT13，粗糙度12.5（专用夹具）工序三、1、粗铣28、26的上端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.52、反转工作台，粗铣28、26的下端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.53、半精铣28两端面，加工经济精度IT11，粗糙度3.23、麻花钻，钻出孔18、16尺寸到1711.00、1511.00，粗糙度254、扩孔镗，保证尺寸18、16到17.8518.00、15.8518.00，粗糙度6.35、半粗铰，保证尺寸18、16到18H8、16H8，粗糙度1.66、倒28，26两端1×45°工序四、10钻斜油孔，保证尺寸3到314.00，粗糙度12.5工序五、钳工去毛刺工序六、抽检工艺路线二：1、粗铣22上端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.52、先粗铣36下端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.5，后半精铣，加工经济精度IT11，粗糙度6.33、先粗铣28两端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.5，后半精铣，粗糙度3.24、粗铣26的两端面，加工经济精度IT12，粗糙度12.5，5、钻，扩，铰28，26两孔6、倒28，26两端1×45°7、钻11的孔8、钻3的孔9、钳工去毛刺10、抽检工艺路线三：工序一、1、粗铣18、16前端面，粗糙度12.5，保证尺寸37±0.1为43025.0，16尺寸为20021.02、旋转工作台，粗铣18、16后端面，粗糙度12.5，保证尺寸37±0.1为39025.0，16为16021.03、半精铣28的两个端面，保证尺寸到38016.0再到37016.0，粗糙度为3.24、钻孔18、16，加工经济精度IT13，粗糙度12.5，麻花钻：保证尺寸到1711.00、1511.00，粗糙度25，扩孔镗：保证尺寸到17.8518.00、15.8518.00，粗糙度6.3，半精铰保证尺寸18、16到18H8、16H8，粗糙度1.65、倒28，26两端1×45°工序二：1、粗铣22的上端面，保证尺寸39为43025.0，粗糙度12.5，加工经济精度IT122、粗铣22的下端面，保证尺寸39为39025.0，粗糙度12.5，加工经济精度IT123、半精铣22的下端面，保证尺寸39为39016.0，粗糙度6.3，加工经济精度IT11114、钻11的孔，加工经济精度IT13，保证尺寸到1111.00工序三、钻斜油孔，保证尺寸3到314.00，粗糙度12.5工序四、钳工去毛刺工序五、抽检工艺路线比较：上述三个工艺路线，前两个都是先加工22的上端面和36的下端面，不同的是第二个先加工11的孔，而第一个后加工11的孔，这对于保证重要加工面18的孔，16的孔，第三个工艺路线是先加工重要面28，26的两个面，这样后面加工的工序，就非常简单了，而且它的定位夹紧要比其它两个方案简单，加工设备也相对精确，综上所述：选择工艺路线三。5、确定工艺过程方案拟定工艺过程工序号工序内容简要说明01沙型铸造02进行人工时效处理消除内应力03涂漆防止生锈04铣，铰28，26的端面和孔先加工面，后加工孔05粗铣22上端面06粗铣，半精铣36下端面07钻11的孔08钻3的孔09去毛刺钳工10检验11入库第四章加工设备及刀具、夹具、量具的选择由于生产类型为大批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，12其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。1、选择机床，根据不同的工序选择机床：04工