后钢板弹簧吊耳设计说明书

1、毕 业 设 计 毕业设计题目： 气门摇杆轴支座 学生姓名： 周清 学 号： 1260720110112 系别： 机电工程系 专业： 机械设计与制造 指导教师：王丽凤 专业技术职务： 教师 重庆机电职业技术学院教务处二零一零年九月毕 业 设 计 任 务 书 学生姓名：学号： 年 级：08级专业：机械设计与制造 班 级：3班系部：机电工程系毕业设计论文题目：气门摇杆轴支座机械加工工艺规程及夹具设计完成日期：2010年9月30日设计地点：指导教师：王丽凤系部负责人：刘圣元发任务书日期： 2010 年 6 月 30 日毕业设计（论文）任务内容一、设计内容：该气门摇杆轴支座，生产纲领为20万件/年1.绘

2、制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求，对零件进行结构分析和工艺分析。2.绘制产品毛坯图，确定毛坯的种类及制造方法。3.拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺装备，确定各工序的加工余量和工序尺寸及公差，计算各工序的切削用量和工时定额。4.填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。进行夹具设计，撰写设计说明书。二.具体要求1、产品零件图 1张2、产品毛坯图 1张3、机械加工工艺过程卡片 1份4、机械加工工序卡片 1套5、夹具设计装配图 1份6、夹具设计零件图 2张7、毕业设计说明书 1份二、时间安排与要求：序号日期（起止周数）设计（论文）工作进度1第一周1、绘制零件图、2、

3、绘制零件毛坯图2第二周前半周查资料，进行工艺方案比较，拟定工艺路线3第二周后半周第三周前半周确定加工余量、工序尺寸及公差，确定各工序切削用量、工艺装备、工时定额。4第三周后半周第六周填写工序卡片、工艺卡片。5第七周绘制夹具装配图、2张零件图。6第八周整理说明书三、其他需要说明的的事项： 进度表只是一个大致的时间安排，各位同学可以根据自己设计过程的实际情况适当调整，但必须在规定时间内完成。在设计过程中, 同学们要以严谨的科学态度，求实创新的精神,独立地保质保量完成毕业设计任务。注：任务书由指导教师填写摘要： 本次设计是对气门摇杆轴支座零件的加工工艺规程及某一个工序的专用夹具设计。气门摇杆轴支座零

4、件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。主要加工工序安排是先以气门摇杆轴支座上、下端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。关键词： 气门摇杆轴支座，加工工艺，专用夹具。目 录毕业设计任务书 .1 序言.11、零件的分析.11.1零件的作用.11.2零件的工艺分析.12、工艺规程设计.12.1确定毛坯的制造形式.12.2基面的选择.22.3制定工艺路线.22.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.32.5确定切削用量及基本工时.43、专用夹

5、具设计.83.1设计主旨.93.2夹具设计.104、 毕业设计总结.10 参考文献.10序言 机械制造工艺学课程设计是我们在学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及全部专业课之后进行的。这是我们在离开学院前最后一次对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们大学学习生活中占有十分重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己即将进入工作岗位进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加社会主义现代化建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计中尚有不足之处，恳请老师和读者给予指教。1 零件的分析1.1 零件的作用 题目所给的零

6、件是柴油机上一个主要的零件，是柴油机摇杆座的结合部。其主要作用，是通过在孔装上摇杆轴，轴上两端各装一气门摇杆，摇杆座通过两个13孔与汽缸盖相连，3mm轴向键槽用于锁紧摇杆轴，使其不能转动。1.2 零件的工艺分析 该零件是属于箱体结构，通过对零件图的绘制，知道其结构、尺寸及技术要求。该零件主要的加工面为上、下端面，左、右端面，两个13通孔，通孔以及3mm的轴向键槽。加工表面之间有一定的位置要求，是孔中心线与零件下端面平行度为0.05mm，以及孔左、右端面的圆跳动为0.06mm。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置

7、精度要求。2 工艺规程设计2.1确定毛胚的制造形式 零件材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性以及减震性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件，因此选用铸造件，保证零件工作可靠。由于零件年产量为20万，属于大批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，可采用砂型铸造，这对于提高生产率，保证加工质量也是有利的。2.2 基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则，就会使加工工艺过程出问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.2.1 粗基准的选择 该零件的下端面即是装配基准又是设计基准，用它作为粗基准，能遵循基准重

8、合的原则。孔及左、右端面都采用底面做基准，使工艺路线又遵循基准统一的原则，加工起来很方便，能使操作方便。2.2.2 精基准的选择 精基准的选择应主要考虑基准重合的问题。故选择重要面和重要孔做基准。2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。根据各表面加工要求和尺寸精度，确定各表面以及孔的加工方法如下：2.3.1 工艺路线方案一： 工序1：粗车20上端面。 工序2：粗、精车下端面。 工序3：钻2个13通孔。 工序4：铣左、右端面。 工序5：钻18通孔。 工序5扩、铰孔。 工序6:铣轴向键槽。2.3.2 工艺路线方案二： 工序1

9、：粗铣上端面。 工序2：粗、精铣下端面。 工序3：钻两13通孔 。 工序4：铣右端面。 工序5：钻18通孔。 工序6：镗20孔。 工序7：铣左端面。 工序8：铣轴向键槽。2.3.3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点在于：方案一是选用车床粗车零件上、下端面，并将左右端面的加工放在同一工序中，对20孔进行扩、铰；而方案二是铣工件端面，并将左右端面的加工工序分开，对20孔进行镗削。经比较可见，如果选用车床加工上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，惯性较大，平衡困难，又因上端面不是连续的圆环面，车削中易出现工艺系统的震动，故选用铣床加工。再根据零件图上尺寸精度要求发现，对于左右端

10、面的圆跳动误差为0.06mm，故同时铣床削左右端面能较好的保证尺寸精度。对于20的孔，尺寸为，并且其轴线与下端面的平行度误差为0.05mm，纵然使用扩、铰孔能减少机床种类的使用，但镗孔能保证位置精度，也能更好的保证尺寸精度，故选用镗孔加工比较适合。最后确定的加工路线如下： 工序1：粗铣零件的上端面，以下端面为粗基准，选用端面铣刀和X6132A型卧式铣床。 工序2：粗、精铣零件的下端面，以上端面为基准，选用端面铣刀和X6132A型卧式铣床。 工序3：钻两个13通孔，以下端面为基准，选用13麻花钻和立式钻床。 工序4：粗、精铣左、右端面，以零件上下端面为定位基准，选用端面铣刀和X6132A型卧式铣

11、床。 工序5： 钻18通孔，基准同上，选用18麻花钻和立式钻床。 工序6： 镗孔，满足尺寸，基准同上，选用20镗刀和卧式铣床。 工序7： 粗、精铣3mm的轴向键槽，选用键槽铣刀。以上工艺过程详见附图表 机械加工工艺过程卡片和附表 机械加工工序卡片。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定 因工件的生产类型为大批生产，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 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明上端面48H4 单边加工下端面50H3 单边加工左端面35H3 单边加工右端

12、面35H3 单边加工 根据文献（1）可知计算底面加工余量公式如下。 式中 ： e 余量值； 铸件的最大尺寸； 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312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IT7IT8。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，根据<<机械加工工艺手册>>

13、;表312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 各工步加工尺寸加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差粗镗_精镗2.5 确定切削用量及基本工时工序1：粗铣零件上端面1、加工条件工件材料：HT200,=170240MPa，铸造;工件尺寸：=13，l=36;加工要求：粗、精铣下端面。机床：X6132卧式铣床；刀具：端面铣刀。铣削宽度ae90,深度ap6,齿数z=12,根据机械制造工艺设计简明手册，取刀具直径d0=80。根据切削用量手册后，选择刀具前角o0°后角

14、o16，副后角o=8°，刃倾角：s=10°,主偏角Kr=60°,过渡刃Kr=30°,副偏角Kr=5°。2、切削用量1）确定切削深度ap 根据手册，选择ap =1.15，两次走刀即可完成。2）确定每齿进给量fz 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（据简明手册卧式铣床）选择： fz=83.9mm/min。3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直d0=80，故刀具使用寿命T=180min（据简明手册）。4）计算切削速度vc和每分钟进给量vf根据切削手

15、册表3.16，当d0=80，Z=12，ap7.5，fz0.18mm/z时，vt=98m/min,nt=250r/min,vt=471mm/min。各修正系数为：kmv= 1.0，ksv= 0.8。 切削速度计算公式为：其中 ，将以上数据代入公式：确定机床主轴转速： 。根据简明手册表4.2-36，选择,因此，实际进给量和每分钟进给量为：=5)校验机床功率 根据切削手册表3.24，近似为,根据机床使用说明书，主轴允许功率。故校验合格。最终确定: , 6)计算基本工时 ，查切削手册表，入切量及超切量为： 则： 工序2：粗、精铣下端面 刀具，机床与上道工序相同，得出工序3：钻两个13通孔查机械制造工艺

16、设计手册，取查机械制造工艺设计手册，取 查表机械制造工艺设计简明手册，机床为Z525，选择转速实际切削速度：v= 切削工时带入公式：工序4：粗铣左右端面计算切削用量： =2由 机械加工工艺手册表15.53可知：由切削用量手册表9.4-8可知： 各系数为 所以有 取 所以实际切削速度： 确定主轴转速： 切削工时： 工序5：钻Ø18通孔。工序步骤与工序3相同，代入数据得出结果: , 工序6：镗孔。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0.05mm,与左右端面的位置精度为0.06mm, 且定位夹、紧时基准重合，故不需保正0.

17、06跳动公差，此由机床保证。粗镗孔时因余量为1.9,故,查机械制造工艺设计手册2-8 取进给量为 故实际切削速度为： 此时作台每分钟进给量应为：计算切削基本工时：工序7：铣轴向键槽加工条件：机床：x6132卧式铣床。刀具：直齿三面刃铣刀其中 , 计算切削用量： 由机械加工工艺手册表15-53，表15-55可知： 确定主轴转速： 切削工时： 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计第6道工序-镗孔，本夹具将用于X613卧式铣床。刀具为镗刀，对工件进行精镗。3.1 设计主旨 本次设计的夹具用于精镗孔，该夹具为双支座前后引导

18、镗床夹具。因此，在笨到工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动度，而精度不是主要问题。3.2 夹具设计确定设计方案 该孔的设计是以零件下端面作为定位基准，遵循基准重合的原则，另加两V型块从前后两方向实现对R10外圆柱面进行加紧，让工件下端面放置在支承板上，定位夹紧比较稳定，可靠。 方案1 在两个Ø13通孔内插入销限制一个自由度，再以两孔的另一个孔内侧面用两个支承钉限制一个移动自由度和转动自由度。这种定位从原理上分析是合理的，夹紧结构简单。但由于孔和起内侧面均不规定其精密度，再加零件结构原因，夹紧力不宜加在定位元件上，这会使定位不稳定。故不宜采用。 方案2 用两个V型块夹紧前

19、后两外圆柱面，用两铰链板压在工件的下端，这样就限制了两个移动自由度和转动自由度，这种方案定位可靠，宜采用。计算夹紧力和螺杆直径 夹紧力与切削力方向相反，根据公式F夹=KF 查表可知 ，k=3 , 由前面的计算可知 F=145.3故 F夹=3x145.3=4356.9 所以F0=F夹/2=1178.4查机床加工工艺手册可知，从强度考虑，用M10的螺柱可以满足要求，此要的许应夹紧力为3924N， 所以螺杆的直径为d=10mm。定位基准分析 通孔的精加工是在一次装夹上完成的，具体采用的是前后支承引导的夹具结构，机床与镗杆之间采用的是浮动连接，故机床主轴的震动可忽略，该孔的加工精度只要由镗模来保证（附夹具图）。因孔的轴线与底面的平行度为0.05mm，故要求装配后两镗模同轴度应小于0.05mm，其最大间隙Xmax=0.22mm， 最小Xmin=0.00007。被加工的孔的深度为40mm取两孔的同轴度误差为0.03mm。 则 T1=2x42x0.00007=0.006 T2=0.03 故 T=T1+T2=0.036 < 0.05 0.006 <0.06 所以夹具能满足加工精度要求。毕业设计总结 毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们即