气门摇杆轴支座机械课程设计第3章 摇杆轴支座机械加工工艺规程设计3.1零件的图纸与工艺分析3.1.1零件的作用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）。

16.0~100(20+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13Φ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。

其零件图如下图：图3.1 摇杆轴支座3.1.2零件的工艺分析由图3.1得知，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。

该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13Φ孔和）。

16.0~100(20+Φ以及3mm 轴向槽的加工）。

16.0~100(20+Φ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，2—13Φ孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.055。

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）。

16.0~100(20+Φ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。

3.2工艺规程定性设计3.2.2生产类型与毛坯制造方法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。

3.2.3定位基准的选择精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。

）16.0~10.0(20+Φ孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。

粗基准的选择：选择零件的重要面和重要孔做基准。

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，所以粗基准为上端面。

3.2.4工艺路线的拟定根据各表面加工要求，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：上下端面：粗铣—精铣 左右端面：粗铣—精铣 端面：粗铣—精铣 2-13Φ孔：钻孔3mm 轴向槽—精铣）16.0~10.0(20+Φ孔：钻孔—粗镗—精镗 因左右两端面均对）16.0~10.0(20+Φ孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。

根据先面后孔原则，将上端面下端面的粗铣放在前面，左右端面上）16.0~10.0(20+Φ孔放后面加工。

初步拟订以下两个加工路线方案 加工路线方案（一）（二）以V形块定位的加工路线方案上述两个方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。

车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故应当选择铣削加工。

因为在零件图纸中要求左右端面的跳动度为0.06，所以需要同时铣削左右端面，保证两端的平行度。

工序30#应在工序25#前完成，使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效，减少受力变形和受热变形对2—Ø13通孔加工精度的影响。

综上所述选择方案二。

最后确定的工件加工工序如下：3.3工艺规程定量设计3.3.1机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定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3.3.2切削余量及基本工时的确定（一） 机械加工余量确定根据文献（1）可知计算底面加工余量公式如下。

15.02.0maxC e A A =式中 ： e ——余量值； max A ——铸件的最大尺寸；A ——加工表面最大尺寸；C ——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，精铣后公差登记为IT7～IT8。

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～ＩＴ８，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（二）确定切削用量及基本工 工序20#：粗铣下端面(1)加工条件工件材料：HT200,b σ=170~240MPa ，铸造;工件尺寸：m ax a =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a e ≤90,深度a p ≤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d 0=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a p根据手册等，选择a p =1.15，两次走刀即可完成。

2）确定每齿进给量f z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： f z =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d 0=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v c 和每分钟进给量v f 根据《切削手册》表3.16，当d 0=80，Z=12，a p ≤7.5，f z ≤0.18mm/z时，v t =98m/min,n t =250r/min,v ft =471mm/min 。

各修正系数为：k MV = 1.0，k SV = 0.8。

切削速度计算公式为：v p v e v z v p T vv c k zu a y f x a q d c v v m 0=其中mm a e 38=，mma p 4=，245=v C ，2.0=q v ，15.0=x v ，35.0=y v ，8.08.00.1=⨯=⋅=k k k Sv Mv v ，2.0=u v ，=p v ，32.0=m ，min180=T ，z mm f z /18.0=，12=Z将以上数据代入公式：min/1428.0122.07235.008.015.041802.012524532.0m v c =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=确定机床主轴转速：150r/min 1000==wcs d v n π。

根据《简明手册》表4.2-36，选择390m m /m inv 300r/m in,n fc c ==,因此，实际进给量和每分钟进给量为：=c v 10000nd π=100030012514.3⨯⨯118m/min m/min =0.1m m /sm m /s 12390/300/ v f ncz fc zc =⨯==5)校验机床功率根据《切削手册》表 3.24，近似为3.3kwP cc =,根据机床使用说明书，主轴允许功率cc P 3.375kw 0.75kw 4.5Pcm >=⨯=。

故校验合格。

最终确定:0.1mm/zf 118m/min v 390mm/s v 300r/min nc 4.0a z c f p =====，，，，6)计算基本工时176,L L L/v,t m =∆++==l y ，查《切削手册》表3. 26，入切量及超切量为：40=∆+y 则：0.64m imL/v m T f ==工序25#粗铣上端面： 刀具，机床与上到工序相同，得出mm 20=e a ,0.5m m=a p163.2m/min f =0.31m in= t 29.54m /m in = v 960r/m in m c =n s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：p a =2由 《机械加工工艺手册》表15.53可知：=f r mm z a f /4.21220.0=⨯=⨯由《切削用量手册》表9.4-8可知：1.70m /sv 1.35r/s n 10.91m /s v ft t t ===，，各系数为 0.69K K K mf mn mvv ===8.0Ksf Ksn Ksv ===所以有 s /m 19.08.069.034.0=⨯⨯=V0.75r/s V =0.94mm/s = V取47.5r/m in 0.792r/s n t ==47.5r/m in0.792r/s n t ==1.0m m /sv fc =所以实际切削速度： n 152.6mm/mi =f 14.55m/min =1000nd =v 0π确定主轴转速：17m ml l 21=+75mm l =545r/min=7r/s =d 100v=n 0π切削工时： 0.1min=j T工序35#钻孔13φ查《机械制造工艺设计手册》表3-38，取mm/min 98f =查《机械制造工艺设计手册》表3-42，取11.1m/min v =272r/min 1000===dvn π 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r/s 9.08r/min 545==w n实际切削速度：v=1000w w d n π⨯=0.31m/s 10001114.308.9=⨯⨯切削工时带入公式：0.36min21=⋅++=wjn f l l l T工序40# 精铣下端面与工序5#相同。

工序45# 精铣上端面与工序10#相同. 工序50# 精铣左右端面与工序15#相同 工序55#钻通孔Ø18，工序步骤与工序20#相同，代入数据得出结果:mm 20=e a ,0.5m m=a p163.2m/min =f =1.45m in=15m /m in t= v 960r/m in =mc n s工序60#镗孔到Ø20因精镗与粗镗的定位的下底面与V 型块，精镗后工序尺寸为20.02±0.08，与下底面的位置精度为0.05,与左右端面的位置精度为0.06, 且定位夹、紧时基准重合，故不需保证。