摇臂轴座课程设计

1、机械制造技术根底课程设计说明书年产量为600件的摇臂轴座的机械加工工艺规程设计内容摘要本次课程设计课题是摇臂轴座195柴油机加工工艺规程设计,设计中综合 应用了工程图学,机械设计,机械制造工程学,机械几何精度设计等相关课程知识. 本课程设计在摇臂轴座195柴油机工艺规程设计过程中,详细的分析了摇杆轴 支座的加工工艺,通过工艺方案的比拟与分析选择得到了符合技术要求的工序,形 成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡.序言机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低本钱的重要手段,是企业 进行生产准备,方案调度、加工操作、生产平安、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是 企业上品种、上质

2、量、上水平,加速产品更新,提升经济效益的技术保证.本次课程设计是在学习了?机械制造技术根底?的根底上,为了进一步稳固所学知识,并且在 我们进行毕业设计之前对所学各科课程进行一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实 际的练习,因此,我们进行了本次课程设计.通过本次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性练习,从中锻炼自己分析问题、 解决问题的水平,能够更深入理解课本知识,并能够很好的应用到实际工作之中,为以后更好 地胜任我的工作岗位打好根底.同时,在课程设计过程中,我们认真查阅资料,切实锻炼了我 们自我学习的水平.由于水平有限,设计尚有诸多缺乏之处,恳请老师给予批评指正.目录一、零件的分

3、析11 的作用12、零件的工艺分析1二、工艺规程定性设计11、定位基准的选择12、制定加工工艺路线2三、工艺规程定量设计41、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确实定42x切削余量及根本工时确实定'42.1机械加工余量确定4102.2确定切削用量及根本工时5k机械加工工艺as卡io2.摇杆轴支座机财工工序卡10五、心得体会1111参考文献一. 零件的分析1、零件的作用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,016HlO；s孔 装摇杆轴,轴上两端各装一进气门摇杆,摇杆座通过两个D10.5孔用M10螺杆与汽 缸盖相连,1.5mm轴向槽用于锁紧摇杆轴,使之不转动.汽缸盖内每缸四

4、阀使燃烧 室充气最正确,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16/1001孔的尺寸精度以及下端面0. 1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,2-010.5孔的尺寸精度, 以上下两端面的平行度0.08.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016/710严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.其零件图详见附图2：2、零件的工艺分析由附图图2得知,其材料为HT2

5、00.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,2-010.5孔和16/10；001以及1.5mm轴向槽的加工.二. 工艺规程定性设计1、定位基准的选择定位基准的选择：精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准乂是设计基准,用它作为精基准,能使加工遵循基准重合的原那么,实现V形块十大平面的定位方式V形块采用联动夹紧机构夹紧.020 +0. 1 +0. 06 mm孑L及左右两端面都采用底面做基准,这使得工艺路线乂遵循“基准统一的原那么,下端面的面积比拟大,定位 比拟稳定,夹紧方案也比拟简单,可靠,操作方

6、便.粗基准的选择：考虑到以下儿点要求,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.镇削020 (+0. 1+0.06) mm孔的定位夹紧方案：方案一：用一菱形销加一圆柱销定位两个013mm的孔,再加上底面定位实现, 两孔一面完全定位,这种方案适合于大批生产类型中.方案二：用V形块十大平面定位V形块采用联动夹紧机构实现对R10的外圆柱外表进行定位,再加底面实现完 全定位,由于013mm孔的秒个精度不需要很高,故用做定位销孔很难保证精度,所 以选择方案二.2、

7、制定加工工艺路线根据各外表加工要求,和各种加工方法能到达的经济精度,确定各外表及孔的 加工方法如下：上下端面粗铳一精铳左右端面粗铳一精铳端面粗铳一精铳2-013 孔钻孔3mm轴向槽精铳 20(+0.10 0.16)孔钻孔一粗镇一精镇因左右两端面均对20(+0.100.16)孔有较高的位置要求,故它们的加工宜釆 用工序集中原那么,减少装次数,提升加工精度.根据先面后孔原那么,将上端面下端 面的粗铳放在前面,左右端面上20(+0.100.16)孔放后面加工.拟订加工路线方 案,如下表：工序号工序名称机床设备刀具量具定位基 准01#铸造02#时效03tt涂漆04tt粗铳下端面X51立式铳床端面铳刀游

8、标卡尺上端面(3) +左右端(3)05tt粗铳上端面X51立式铳床端面铳刀游标卡尺下端面(3) +左右端(3)06#粗铳左右端面(同时,不准调头)X6132卧式铳床端面铳刀游标卡尺下端面(3)+外圆柱面07tt钻两通孔 10. 5Z525 钻 床 10. 5 麻花钻,較 刀塞规卡 尺、内径百 分表下端面(3)+外圆 柱面08tt精铳下端面X51立式铳床端面铳刀游标卡尺上端面(3) +左右端(3)09tt精铳上端面X51立式铳床端面铳刀游标卡尺下端面(3) +左右端(3)10#精铳左右端面(同时,不准调头)X6132卧式铳床端面铳刀游标卡尺下端面(3)+外圆 柱面11#钻通孔014X6132卧式

9、铳床14麻花钻扩刀,狡刀塞规卡尺、内径百分表下端面(3)+外圆 柱面12#镇孔到016X6132卧式铳床塞规卡尺、内径百分表下端面(3)+外圆 柱面13tt粗-精铳轴向槽X6132卧式铳床端面铳刀塞规卡尺下端面(3)+外圆柱面14#入库三、工艺规程定量设计1、机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确实定零件材料为HT200o考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构乂比 较简单,生产类型为大批生产,应选择砂型机器造型铸件毛坯.查?机械制造技术 根底课程设计指南?第120页表5-3选用铸件尺寸公差等级为CT-10o根据零件材料确定毛坯为铸件,己知零件的生产纲领为600件/年,通过计算, 该零件质量

10、约为3Kg,由参考文献(5)表14、表13可知,其生产类型为大批 生产,毛坯的铸造方法选用砂型机器造型.此外,为消除剩余应力,铸造后安排人 工时效处理.参考文献机械加工工艺手册表2.3-12；用查表方法确定各外表的加工 余量如下表所示：加工外表根本尺寸加工余量等级加匸余量数值说明上端面5211U11H4nun单侧加工下端面5211U11H3nun单侧加工左端面3011U11H3nun单侧加工右端面3011U11H3nun单侧加工确定毛坯图：详见附图12、切削余量及根本工时确实定2. 1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.e = W代式中:余量值;Amax铸件的最大尺寸；

11、A加工外表最大尺寸；C一一系数根据?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,铳削上端面的加工余量为4, 乂由 零件对上顶端外表的外表精度RA=12. 5可知,粗铳的铳削余量为4.底面铳削余量 为3,粗铳的铳削余量为2,铳余量1,精铳后公差登记为IT7IT8.左右端面的铳 削余量为3,粗铳的铳削余量为2,精铳余量1,精铳后公差登记为IT7I T 8 , 根据?机械加工工艺手册表3-12确定余量2.工序12#粗镇14工序.粗镇余量 表3-83取粗镇为1. 8,粗镇切削余量为0. 2,較孔后尺寸为167/10(嘗),各工步余 量和工序尺寸公差列于下

12、表表2.1各工步加工尺寸加工外表加工方法余量公差等级工序尺寸及公差14粗镇1.8 15.8 15.8精镇0.2H10O16/10；0012. 2确定切削用量及根本工时工序04企 粗铳下端面(1) 加工条件工件材料：HT200, %二 170、240MPa,铸造；工件尺寸：amax=13, 1=36;加工要求：粗铳上端面加工余量4机床：X51立式铳床；刀具：立铳刀.铳削宽度aeW90,深度鬼冬6,齿数z二12,故根据?机械制造工艺设计简明手册? 表3.1,取刀具直径d0=80o根据?切削用量手册后?表3. 16,选择刀具前角丫.=0° 后角a o=16,副后角a.' =8

13、76; ,刃倾角：X s=10°,主偏角Kr=60°,过渡刃 Kr e =30°,副偏角 Kr' =5° .(2) 切削用量1)确定切削深度a.根据手册等,选择ap=l. 15,两次走刀即可完成.2确定每齿进给量巳由于本工序为粗加工,尺寸精度和外表质量可不考虑,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立式铳床选择：f:=83. 9mm/mino3确定刀具寿命及磨钝标准根据?切削手册?表3.7,铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铳刀直 d.二80,故刀具使用寿命T=180min 据?简明手册?表3.

14、8.4计算切削速度x和每分钟进给量-根据?切削手册?表 3. 16,当 d°二80, Z二 12, apW7.5, f=W0. 18mm/z 时, Vt=98m/min, nt=250r/min, Vft=471mm/mino 各修正系数为：&二 1. 0, ksv= 0. So 切 削速度计算公式为：kvCvd QQvTmaPXvfiyvaeUvZ P其中 ae = 5Qmm , ap = 4wn , G = 245, qv = 0.2 ,= 0.15 ,儿= 0.35, kv k.Mv - ksv = 1 -0 x 0.8 = 0.8 , Wv = 0.2 , pv =

15、0 , in = 032, T = 180nini ,f. = 0.18/77/77 / Z , Z = 12将以上数据代入公式：245 x 125 x0.2Vz- = TT7 X 0.8180032 x4x0.15x0.08x0.35x50x0.2x 12=142 mi niii确定机床主轴转速：ns = 150i/mni oTHU根据?简明手册?表4. 2-36,选择nc = 300i7niiii, vfc = 390iiinniii,因此,实际 进给量和每分钟进给量为：Tid.n 3.14x125x300, .z .vc =二m/nuii =118m/minc 1000 1000f zc

16、= v fc/nc2 = 390/300 x 12 nnvs = 0.lnnVs5) 校验机床功率根据?切削手册?表3.24,近似为Pcc = 3.3kvv,根据机床使用说明书,主轴允 许功率 Pcm = 4.5 x 0.75kw = 3.375kw > Pcc.故校验合格.最终确定：ap = 4.0, lie = 3001 inin , vf = 390mms , vc = llSmnuii , f_ = O.lnun'z6)计算根本工时tm = L/v,L = L+y + A,/ = 176 ,查?切削手册?表3. 26,入切量及超切量为：y + A = 40那么：T m =

17、 L/Vf = 0.64111111工序05#粗铳上端面：刀具,机床与上到工序相同,得出a( = 24nun , aP = 0.5nm f = 163.2ni/ninins = 9601.iiiii 乙=29.54m min tm =0.31niii工序06#粗铳左右端面：同时粗铳左右端面,圆盘铳刀一次加工完成不准调头计算切削用量：竹二2由?机械加工工艺手册?表15. 53可知：f = af x z = 0.20 xl2 = 2.4/77/w /r由?切削用量手册?表9. 4-8可知：vt = 10.9InVs , nt = 1.3517s , vft = 1.70ms各系数为K_ = Kra

18、n = Kmf = 0.69Ksv = Ksn = Ksf = 0.8V = 0.75i/sV = 0.94nmi/s取nt = 0.7921/s=47.5i7niii nt = 0.7921/s = 47.5i7niii vfc = l.OimVs所以实际切削速度：v = 加小 =14.55ni/miiif = 1526mm/mii 1000确定主轴转速：I】+ 1三=17niii1 = 75nmin = 7/s = 545r/n±i加0切削工时：Tj = 0. lniii工序07#钻孔010.5查?机械制造工艺设计手册?表3-38,取f = 98mm/min査?机械制造工艺设计手

19、册?表3-42,取v = ll.lin/nmlOOOv _ .n = 27217111111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nw = 545 r/iirni = 9.08 17s实际切削速度：1000908x314xll1000=0.31ni/s切削工时带入公式：Tj = / 丫 +人=0.36nmi工序08#精铳下端面与工序01#相同.工序09#精铳上端面与工序02#相同.工序10#精铳左右端面与工序03#相同工序11#钻通孔016,工序步骤与工序20#相同,代入数据得出结果:ch = 16111111 , ap = 0.5nin f = 163.2ni

20、/nininx = 960f/niii vc = 15mzniii t m = 1.45niii工序12#镇孔到016因精镇与粗镇的定位的下底面与V型块,精镇后工序尺寸为16.02±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.0.06跳动公差由机床保证.粗镇孔时因余量为1. 9,故ap = 1.9,查?机械制造工艺设计手册?2-8V = 0.4ni/s= 24ni/niiii取进给量为f = 002mm/TlOOOxv.n = 380/ min故实际切削速度为： V = 15加/min1000此时作台每分钟进给量fm

21、应为：f m = f:Z nw = 56.25 mm /nm计算切削根本工时：/ + )' + 从仏=-= l45minJ in工序13#铳槽：加工条件：机床：x6132卧式铳.床.刀具：直齿三面刃铳刀其中d = 80, z = 18计算切削用量：=1°由?机械加工工艺手册?表15-53,表15-55可知：af = 136 /niii v = 132.6m/niii确定主轴转速:lOOOv11 =屈.=375r/muitm = 0.75nmi切削工时:四. 机械加工工艺过程1、机械加工工艺过程卡查看附表12.摇杆轴支座机械加工工序卡査看附表1五、心得体会通过对气门摇杆轴支座的

22、机械加工工艺的设计,使我学到了许多有关机械加工 的知识,这对于我以后的学习和实践都起到了至关重要的作用,使我对学习夹具和工 艺性设计产生了浓厚的兴趣,相信这次课程设计过后我才能有夯实根底的感觉,遇 到难题不放弃不害怕的决心,对于实际的内容,我主要归纳为以下两个方面：第一 方面：气门摇杆轴支座件外形较复杂,而刚性较差.且其技术要求很高,所以适当 的选择机械加工中的定位基准,是能否保证气门摇杆轴支座技术要求的重要问题之 一.在气门摇杆轴支座的实际加工过程中,选用气门摇杆轴支座的底面作为定位基 面,为保证2一013mm孔尺寸精度和形状精度,可采用自为基准的加工原那么； 保证两孔的中央距精度要求,可采

23、用互为基准原那么加工.对于加工主要外表,根据“先基准后一般的加工原那么.气门摇杆轴支座的主 要加工外表为旁端面,较重要的加工外表为上外表,次要的加工外表是体外表、下 外表等.气门摇杆轴支座机械加工路线是围绕主要加工外表来安排的,气门摇杆轴支座 加工路线为工序集中.课程设计是对我们学习的补充和扩展,实现自我完善和独立工作的过程,是大 学学习的特色和优势,展望未來,我们机械的学子必将是社会开展的有力力量,靠 的就是专著的态度,良好的学习习惯和真实的设计实力.而这一切的得來都是努力 的结果,所以我要继续发扬这种精神,就像我终结的知识点一样,以后还会更多更 全面更有规律性,也希望我们学校以及学院给予我

24、们更多的这样的时机,再此也感 谢指导老师辛勤的工作和热心的帮助.参考文献1杨叔子2王绍俊3赵如富主编机械加工工艺师手册机械工业出版社2004. 9主编机械制造工艺设计手册哈尔滨工业大学1981. 5机械加工工艺人员手册M上海:上海科学技术出版社,2006. 10附表1中北大学机械加工工序过程卡片遠 床产品空号零件名摇惰轴座共1页产品名称195柴油机第1页材料牌HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺 寸每毛坯可制件 数1每台件数1工序号工序内容车间工段设备工艺设备备注01#02#03#04#精铳零件下端面,以上端面定位X51立式铳床通用夹具,立铳刀05#粗铳零件上端面,以下端面定位X51立式铳床通用夹

25、具.立铳刀06#粗铳零件左右端面,以下端面定位X6132卧式铳床专用夹具.端铳刀07#钻零件2桃0.5孔,以下端面定位Z525立式钻床专用夹具,锥柄麻花钻08#精铳零件下端面,以上端面定位X51立式铳床通用夹具.立铳刀09#精铳零件上端面,以下端浙定位X51立式铳床通用夹具.立铳刀10#精铳零件左右端面,以下端面定位X6132卧式诜床专用夹具.端铳刀11«钻零件014孔.以下端面定位Z525立式钻床专用夹具,锥柄麻花钻12#镇零件016孔,以下端面定位X6132卧式铳床专用夹具,锥柄麻花钻13#铳零件15mm槽,以上端面定位X6132卧式铳床专用夹具.直齿三面刃铳刀14#终检入库编制

26、审核中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号015 02#03#零件号1零件重址3kg同时加工件数1111材料毛坯牌号硕度型号HT200HBS151-229铸件设备夹具辅助工具名称型号1I1X装工步安装及工步 说明刀具走刀长度nmi走刀次 数切削深度mni进给址 mm/min主轴转速r/min切削速度m/min基木工时mm11铸造2时效3涂漆设十扌;彳导教师共11页第1页中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号04 二零件号1>i零件重fit3kg同时加工件数1材岸-E坯牌号锁度型号重虽：OJ9HT200HBS151-229铸件设备夹具辅助工 具名称型号专用夹具ZX51安 装

27、工 步安装及工 步说明刀具虽具走刀长度mm切削深 度mm进给址 nun'min主轴转速 r/mrn切削速度 m/min基木工 时min11粗铳下端 面立饶 刀游标卡 尺6020.49163.296029.540.31设就者指导教师共11页第2页中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号05 二零件号1零件重虽3kg同时加工件数1材*毛坯牌号换度型号重虽：HT200HBS151-229铸件Q i设备夹具辅助工具7(L名称型号专用夹具/铳床X6132r安 装工 步安装及工步说明刀具走刀长度mm切削深度mm进给址mm'min主轴转速r/min切削速度m'min基木工时mi

28、n11粗铳上端 面立铳刀游标卡 尺4021.1583.915014.280.64设计者指导教师共M页第3页中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号06 二零件号1零件重虽：3炖同时加工件数14材束毛坯1牌号换度型号重虽：HT200HBS151-229铸件'1设备夹具辅助工 具7rin名称型号专用夹具/卧式铳床X6132安 装工 步安装及工 步说明刀具走刀长度 mm走刀 次数切削深 度mm进给址 mm'min主轴转速r/min切削速度m'min基木工 时min11粗铳左右 端面端铳 刀游标卡 尺3521152.654514.550.10设i者指导教师共11页第4页中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号0S-零件号1零件重虽3kg同时加工件数11r材料毛坯牌号锁度型号重虽：/HT200HBS151-229铸件设备夹具辅助工 具名称型号专用夹具00 mX51卜安装工步安装及 工步说明刀具量具走刀长度mm¥切削深 度mm进给址 mm'min主轴转速 r/min切削速度m'min根本工 时mm1稱铳下 端面立诜刀游标卡 尺6020.49163.296029.540.31设廿者指导教师共11页第6贞中北大学机械加工工艺卡片零件名称摇臂轴座工序号09#零件号1零件重虽3kg同时加工件数