气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计

1、气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计1 .零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的作用本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴 油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为 16mm的孔内装一个减压轴，用于降低 汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距 56mm,可以保证减压轴在摇臂上打开气 n,实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工 作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来 排油，各部分尺寸零件图中详细标注。耳也骷A技术要求K未注明同角均

2、为盟；2、去铁边毛刺锐透；3、冽料为:HT200；4时效处理HBS187-220图2.1气门摇臂轴支座零件图1.2 零件的工艺分析通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺 寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述:零件的材料为HT200灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、 脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零 件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1 . 022外圆的上端面以及与此孔相通的 弧1通孔，粗糙度均为12.5;2 . 36

3、mm下端面，根据零件的总体加工特性，36mm为整个机械加工过程中主要 的基准面，粗糙度为6.5,因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；3 .蛇8外圆的前后端面，粗糙度为3.2;前后端面倒1M45、的角，粗糙度为12.5;以及418的通孔，在这里由于68通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为 1.6,且该孔的轴线与36mmF端面的平行度为 0.05,且该孔的轴线圆跳动公差为 0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工 的技术要求。4 .啦6的前后端面，粗糙度为12.5;前后端面倒1父45 的角，粗糙度为12.5;以及*16的通孔，*16的通孔同样也是本

4、零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，的6的孔要求的表面粗糙度和位置精度和 *18的通孔一样都是比较高的，曲6的通孔表面粗糙度为1.6,孔的轴线与36mm勺地面的平行度为0.05;通过上面零件的分析可知，36mm下端面和*22上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主 要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再 以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表 面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的 零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工

5、工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mmF端面以及 眄2上端面，并钻出411的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出428和626的外圆端面，并钻出18和烟6这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加工出*3 的斜油孔。1.3确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程 度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生 产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。 零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业 在计划期内应当生产的产品

6、产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内 的某产品年产量。零件的生产纲领 N可按下式计算：N =Qm（1 a%）（1 b%）式中N- 零件的生产纲领Q-产品的年产量（台、辆/年）m-每台（辆）产品中该零件的数量（件 /台、辆）a%-备品率，一般取2%-4%b%-废品率，一般取 0.3%-0.7%根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的 生产类型。根据本零件的设计要求，Q=200台，m=1件/台，分别取备品率和废品率 3%口 0.5%,将数据代入生产纲领计算公式得出 N=207件/年，零件质量为0.27kg, 根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-3 ,

7、表1-4可知该零件为轻型 零件，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为小批量生产。2选择毛坯种类，绘制毛坯图2.1 选择毛坯种类机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、 焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量， 可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。 选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。（ 1） 料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸 造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造

8、；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。（ 2） . 毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。（ 3） . 零件的生产纲领选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方

9、法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT20Q首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机

10、器造型的方法获得。2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长 83mm宽37mm高62mm查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3 表 2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，取铸件公差等级为CT12。再根据毛坯铸件基本尺寸查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3 表 2-3 ， 按前面已经确定的铸件公差等级 CT12差得相应的铸件尺寸公差查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表2-5按铸造方法为砂型铸 造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅机械制造工艺设 计简明手

11、册13表2.2-4要求的铸件机械加工余量。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra 1.6km , Ra vc =60rnfmin ,根据以上数据计算主轴转 速n =60父1000 =1061 r/min ,查机械加工工艺师手册10表10-2,查 3.14 18TX617卧式链床主轴转速表，取n=1000r/min,再根据主轴转速计算实际 1000 3.14 18”，.的切削速度 vc = 56m/min。1000(3)基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26,l 11 l2得扩孔，饺孔工序下的机动时间计算公式：Tj = -12 ,f n11 = D - d1 cot

12、 氐 +(1 2) , l2 = 2 4mm 扩通孔长度 l = 37k = 3,l2 = 3 ,见 2-机械加工工艺师手册10表28-42 , Tj2 = 43 = 0.43min.f n 1000 0.14 .工步四精较至例8H 9(1)切削深度ap = 0.0前m,(2)进给量和切削速度的确定查机械制造技术基石课程设计指南2表5-93 ,确定钻头为硬质合金直柄机用钱刀，参数如下 d =18mmL =182mml = 56mm,查机械制造技术基础课程设计指南2 表5-136,查得进给量f =0.20.4mm/r ,取f = 0.2mm/r ,因为此工步为精较，查得vc=610m/min,取

13、vc = 6m/min,根据以上数据计算主轴转速n =6父1000 =106.2 r/min ,查机械加工工艺师手册10表10-2,查3.14 18TX617卧式链床主轴转速表，取n=80r/min,再根据主轴转速计算实际的80 3.14 18切削速度 vc = 4.5 m / min。1000(3)基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26,l l1 l2得扩孔，饺孔工序下的机动时间计算公式：Tj = -12 , j f nl1 =cot%+(12) , l2 = 24mm,扩通孔长度 l =37l1 =4k=3,见10 l l1 l244_ _ .机械加工工艺师手册10表

14、28-42 , Tj = = 5.5mnf n 80 0.1工序X 钻一扩一粗较一精较 曲6的孔1 .工步一 钻断5的通孔(1) 切削深度ap=15mm(2)进给量和切削速度的确定根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =15mml =169mml1 =114mm,查表机械制造技术基础课程设计指南表 5-134，查 得，f =0.08 0.16mm / r , 取 f=0.1mm/r, 查得VC=507i0 / mi Vc = 60m/min ,根据以上数据计算主轴转速n =6 0父1 0 00 2 7r3 / m得机械加工工艺师手册10表1

15、0-2 ,查TX617 3.14 1 5卧式键床主轴转速表，取n = 1000 /mjn再计算实际切削速度1 0 0 0 3.1 4 1 5,V 二二47mi / m ionc1000(3)基本时间的确定首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26,1 l1 l2 D查得钻削机动时间计算公式，Tj =-12, 1i =Dcot花仃+(12) , l2 二f n2(14),钻孔深度l=16mm, l1二3,k=4,见机械加工工艺师手册10一一 l l1 l223表 28-42,所以 Tj =12 =23=0.17min.f n 1360 0.12.工步二扩孔至弧5.85(1)切削深度 ap =

16、 0.85nm。(2)进给量和切削速度的确定查机械制造技术基石课程设计指南2表5-87 ,确定扩孔钻为 YG8硬质合金直柄麻花钻，选 d =*1 7 . n7 rB= l , 1 m前81,查4机伽鹤0基础课程设计指南2表5-128 ,查得f =0.9 1.1mm / r ,取f = 0.9 mm / r ,再查机械加工工艺师手册10表28-33 ,确定Vc =52m/min,根据以上数据计算主轴转速,10 表 10-2 ,查 TX61752 *1000 = 1051r / min，查机械加工工艺师手册3.14 15.85卧式键床主轴转速表，取n = 10 00 / m j n再计算实际切削速

17、度1 0 0 0 3.1 4 1 541000/ m ion(3)基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26,l 11 12得扩孔，饺孔工序下的机动时间计算公式：Tj = -12 ,f n11pdicotj+(i 2), 12 = 24mm,扩通孔长度 1=16,11=4,12 = 3,见 2. 一.1 11 1223.机械加工工乙师手册表 28-42, Tj = 0.23min.f n 1000 0.13.工步三粗钱至加5.95(1)切削深度ap = 0.1mm。(2)进给量和切削速度的确定查机械制造技术基石课程设计指南2表5-93 ,确定钻头为硬质合金直柄机用钱刀，参数如

18、下 d = 16mmL =170mm1 =52mm,查机械制造技术基础课程设计指南2 表5-136,查得进给量f =0.20.4mm/r ,取f = 0.2mm/r ,因为此工步为粗银，查得vc=608(m/min,取乂 =60mfmin ,根据以上数据计算主轴转速n = 60父1000 = 1194r / min ,查机械加工工艺师手册10表10-2 ,查3.14 16TX617卧式链床主轴转速表，取n=1000r/min,再根据主轴转速计算实际的切削速度Vc1000 3.14 16 =50m / min1000(3)基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26, ,1111

19、2得扩孔，饺孔工序下的机动时间计算公式：Tj = -12 j f n11 =D 11 cot%+(12)， 12 = 24mm,扩通孔长度 1 =16 =3月=3,见101 L 1c 22机械加工工艺师手册 表28-42 , Tj11 12 = 22 = 0.22min.j f n 1000 0.14.工步四精校至曲8H 9(1) 切削深度 ap = 0.05nm。(2)进给量和切削速度的确定查机械制造技术基石课程设计指南2表5-93 ,确定钻头为硬质合金直柄机用钱刀，参数如下 d =16mm,L =195mm,l =60mm,查机械制造技术基础课程设计指南2 表5-136,查得进给量f =0.20.4mm/r ,取f = 0.2mm/r ,因为此工步为 精较，查得=610m/min,取 = 6m/min,根据以上数据计算主轴转速n =6父1000 =119.2 r/min ,查机械加工工艺师手册10表10-2,查3.14 16TX617卧式链床主轴转速表，取n =125r / min ,再根据主轴转速计算实际的125 3.14 16切削速度 vc = 6.28 m / min 。1000(3)基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26,得扩,