课程设计题目:气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及Ø13mm 孔工艺装备设计班级:姓名:指导教师:完成日期:一、设计题目(1) 被加工零件的零件草图1张(2) 生产类型: 6000件/年二、设计要求设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及2×φ13mm孔工艺装备夹具设计三、上交材料(1) 被加工工件的零件图1张(2) 工件的毛坯图1张(3) 机械加工工艺过程综合卡片1张(4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张(5) 夹具装配图1张(6) 夹具体零件图1张(7) 课程设计说明书(5000~8000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)①目录②摘要(中外文对照的,各占一页)③零件工艺性分析④机械加工工艺规程设计⑤指定工序的专用机床夹具设计⑥方案综合评价与结论⑦体会与展望⑧参考文献四、进度安排(1) 熟悉零件,画零件图2天(2) 选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天(3) 工艺装备设计(画夹具装配图及夹具体图) 9天(4) 编写说明书3天(5) 准备及答辩2天五、指导教师评语成绩:指导教师日期成绩评定采用五级分制,即优秀、良好、中等、及格和不及格。
优秀:设计方案合理并新颖,设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;良好:设计方案合理,设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。
在设计过程中勤奋好学、有创新思想;中等:设计方案一般,设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显;及格:设计方案不完善,存在一些小错误,说明书及设计图纸欠规范、内容一般。
在设计过程中勤奋精神不够:不及格:设计方案有严重错误,设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。
在设计过程中勤奋好学精神不够。
摘要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。
本文主要论述了气门摇杆轴支座的加工工艺及其夹具设计。
气门摇杆轴支座的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高,而连杆的刚性比较差,形状复杂,容易产生变形,因此在安排工艺过程时,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开,并使工序集中。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用,并修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术要求。
设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及2×φ13mm孔工艺装备夹具设计,使我学习到了许多机械加工的专业知识和实践内容。
AbstractValve rocker bearing is a major diesel engine parts, diesel engine is a combination of the rocker seat. This article discusses the main valve rocker bearing the processing technology and fixture design. Valve rocker bearing accuracy of the size, shape and location precision accuracy of the requirements are very high, and the rigid linkage relatively poor, the shape complex, prone to deformation, in the process of arrangement when it needs to the surface of the main crude Finishing processes to separate and focus on processes. Gradually reduce Jiagongyuliang, cutting force and the role of stress and deformation of the amendment process, will be able to reach parts of the final technical requirements. Design-valve rocker bearing parts of the machining process of order and 2 × φ13 mm hole equipment fixture design process, I learned a lot of machining expertise and practical content.目录摘要 (4)Abstract (5)1、零件的工艺分析及生产类型的确定 (7)1.1零件用途 (7)1.2零件的工艺分析 (7)1.3气门摇杆轴支座的主要技术要求: (8)1.4确定生产类型: (8)2、确定毛坯、绘制毛坯简图 (9)2.1确定毛坯种类: (9)2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量: (9)2.3绘制毛坯简图: (10)3、拟定零件工艺路线 (10)3.1定位基准的选择: (10)3.2表面加工方法的确定: (10)3.3加工阶段的划分: (11)3.4工序的集中和分散: (11)3.5工序顺序的安排: (11)3.5.1、机械加工工序 (11)3.5.2、热处理工序 (12)3.5.3、辅助工序 (12)3.6确定工艺路线: (12)4、加工余量、工序尺寸和公差的确定 (13)4.1确定加工余量 (13)5、切削用量、时间定额的计算 (13)5.1加工2—Ø13mm孔 (13)5.1.1 、钻2—Ø13mm孔 (13)5.1.2、铰2—Ø13mm孔 (14)6、机床夹具设计 (14)6.1 2—Ø13mm孔夹具设计: (14)6.1.1问题的指出: (14)6.1.2夹具设计: (15)7、体会与展望: (17)8、参考文献 (19)气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及工艺装备设计1、零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件用途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,Ø20(+0.10—+0.16)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。
汽缸盖内每缸四阀使燃烧室充气最佳,气门由摇杆凸轮机构驱动,摩擦力小且气门间隙由液压补偿。
这种结构可能减小燃油消耗并改善排放。
另外一个优点是减小噪音,这种结构使3.0升的TDI发动机运转极端平稳。
1.2零件的工艺分析其材料为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,2-Ø13mm孔和Ø20(+0.1——+0.06)mm以及3mm轴向槽的加工。
Ø20(+0.1——+0.06)mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm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,2——Ø13mm孔的尺寸精度,以上下两端面的平行度0.05mm。
因此,需要先以下端面为粗基准加工上端面,再以上端面为粗基准加工下端面,再把下端面作为精基准,最后加工Ø20(+0.1——+0.06)mm孔时以下端面为定位基准,以保证孔轴相对下端面的位置精度。
由参考文献(1)中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。
1.3气门摇杆轴支座的主要技术要求:注: 1、未注明铸造圆角为R ︒⨯452- R3 2、材料:HT2001.4确定生产类型:已知此气门摇杆轴支座零件的生产纲领为N=6000件/年,重量为3kg ,由查《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2,可确定该零件生产类型为大批生产,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。
参考文献《典型零件机械加工生产实例》表2.3—12;该种铸造公差等级为CT10~11,MA-H 级。
所以初步确定工艺安排为:划分加工阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,采用专用夹具。
2、确定毛坯、绘制毛坯简图2.1确定毛坯种类:零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择砂型机器造型铸件毛坯。
查《机械制造技术基础课程设计指南》第120页表5-3选用铸件尺寸公差等级为CT-10。
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量:查《机械制造技术基础课程设计指南》,选用加工余量为MA-H 级,并查表 2.2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量,铸件的分型面的选用及加工余量,如下表所示:2.3绘制毛坯简图:3、拟定零件工艺路线3.1定位基准的选择:粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个旁孔外圆表面为辅助粗基准。
精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个旁孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
下端面既是装配基准又是设计基准,用它作为精基准,面积大定位稳定可靠;3.2表面加工方法的确定:根据气门摇杆轴支座零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,3.3加工阶段的划分:该零件加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工,半精加工和精加工几个阶段。
这是由于粗加工工序的切削余量大,因此切削力、夹紧力必然大,加工后容易产生变形。
粗、精加工分开后,粗加工产生的变形可以在半精加工中修正;半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。
这样逐步减少加工余量,切削力及内应力的作用,逐步修正加工后的变形,就能最后达到零件的技术条件。
3.4工序的集中和分散:气门摇杆轴支座加工工序安排应注意两个影响精度的因素:(1)气门摇杆轴支座的刚度比较低,在外力作用下容易变形;(2)铸件切削时会产生较大的残余内应力。
因此在气门摇杆轴支座加工工艺中,各主要表面的粗精加工工序一定要分开,且采用大批生产,减少辅助时间,所以采用工序集中原则。
3.5工序顺序的安排:3.5.1、机械加工工序(1)先基准后其他(2)先粗后精(3)先主后次(4)先面后孔3.5.2、热处理工序3.5.3、辅助工序3.6确定工艺路线:表3-2 气门摇杆轴支座工艺路线及设备、工装的选用4、加工余量、工序尺寸和公差的确定4.1确定加工余量确定工序尺寸及其公差2—Ø13mm 孔各工序尺寸及其公差(根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》 表2—29表2—30)由上可得该工序各工步的工序尺寸及工差分别为钻:)(1218.00+Φmm ,铰:)(95.1207.00+Φmm5、切削用量、时间定额的计算5.1加工2—Ø13mm 孔5.1.1 、 钻2—Ø13mm 孔 选用钻床Z5125根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—38(41)选取数据钻头直径D = 20 mm 切削速度V = 0.99 mm/s 切削深度a p = 10 mm 进给量f = 0.12 mm/r 则主轴转速n = 1000v/πD = 945 r/min根据表3.1—30 按机床选取n = 1000 r/min 则实际钻削速度V = πDn/(1000×60) = 1.04 m/s钻削工时为:按表2.5—7L = 78 mm L1 = 1.5 mm L2 = 2.5mm基本时间t j = L/fn = (78+1.5+2.5)/(0.12×1000) = 0.68 min按表2.5—41 辅助时间t a = 0.68×0.18=0.123min按表2.5—4 其他时间t q = 0.2 min5.1.2、铰2—Ø13mm孔选用钻床Z5125根据《机械制造工艺设计手册》表2.4—81选取数据铰刀直径D = 30 mm 切削速度V = 0.22 m/s 切削深度a p = 0.10 mm 进给量f = 0.8 mm/r则主轴转速n = 1000v/πD = 140 r/min根据表3.1—31 按机床选取n = 200 r/min 则实际切削速度V = πDn/(1000×60)= 0.32 m/s铰削工时为:按表2.5—7L=78 mm L1 =0 L2=3 mm基本时间t j = L/f n = (78+3)/(0.8×200) = 0.52 min 按表2.5—41 辅助时间t a = 0.52 ×0.18=0.093min6、机床夹具设计6.1 2—Ø13mm孔夹具设计:为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。