氣門搖桿軸支座的鉆Φ20孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝裝備含SW三維及非標(biāo)5張CAD圖

氣門搖桿軸支座的鉆Φ20孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝裝備含SW三維及非標(biāo)5張CAD圖,氣門,搖桿,支座,20,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,裝備,設(shè)備,sw,三維,非標(biāo),cad 第4章 搖桿軸支座專用鉆孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì) 因?yàn)橐@Ф20的孔，所以要用鉆套，鉆套的直徑主要根據(jù)鉆的孔的最大直徑來(lái)決定?？椎淖畲笾睆綖?0.所以鉆套d小于20。 4.2 夾具精度分析 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計(jì)算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施后(如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準(zhǔn)，必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案)重新分析計(jì)算。 我在設(shè)計(jì)優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)件，所以精度比較高，這個(gè)鉆孔工序主要保證的是鉆套的軸線與孔軸線的同軸度。因此在加工與鉆套外圓配合的孔時(shí)精度要得到保證。鉆套是標(biāo)準(zhǔn)件，由上文知道鉆套的規(guī)格為： 鉆套A20H6×25g5×20GB2260--80，外圓精度為IT5，因此只能是基軸制?？椎木纫踩?級(jí)。軸線與夾具體上表面的距離尺寸有很高的精度要求。由零件的尺寸要求可知，孔軸線與下端面的平行度為0.05.夾具的精度一般為工件的2--5倍。我選5倍，即平行度為0.01. 其次2個(gè)心軸構(gòu)成與內(nèi)圓面形成定位面，為防止由于孔間中心距誤差導(dǎo)致工件裝不進(jìn)，所以采用削邊銷。下端面是已加工面精度較高與支承板接觸定位，精度也有國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。 雖然加工孔的軸線是下端面的基準(zhǔn)，但是，在加下工端面時(shí)是以孔軸線為精基準(zhǔn)的，這里是采用“基準(zhǔn)重合”的原則。詳請(qǐng)見附圖（QMYGTM-00）。 一面兩銷定位誤差計(jì)算： 先確定兩銷的直徑：d1=D1=25mm,，δ=0.39 mm，D2=25.5mm,d1按f7計(jì)算查機(jī)械手冊(cè)得d1=,計(jì)算d2查機(jī)械手冊(cè)得 b=5mm,B=（25.5-4）=21.5mm； 代入數(shù)據(jù)得△２＝0.19mm；得d2=D2-△２=24.31mm；然后計(jì)算定位誤差：孔銷間隙配合的定位誤差為：代入數(shù)據(jù)得： 而要求的尺寸誤差為0.1mm,完全能保證加工要求的定位誤差。 4.3 夾具夾緊力分析 首先應(yīng)計(jì)算切削力大小，它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。 由文獻(xiàn)【1】可知 F=9.81×61.2×·d·KM=9.81×0.0311×·d·f··K 又由文獻(xiàn)【1】可知K=0.88,故 F=9.81×61.2×15.6×0.2×0.72×0.88=2671(N) M=9.81×0.0311×15.6×22×0.2×0.82×0.88=18(N·m) 切削力可以分解成Fc. F p.Ff力。Fc. F p.方向是隨加工位置的不同二變化，F(xiàn)f方向不變。再根據(jù)夾具體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)給量方向的力垂直作用于支承釘傳到夾具體上去了，只要夾具的剛度強(qiáng)度足夠就可以滿足要求。Fc. F p.由2個(gè)壓板壓住。壓力由上及下垂直作用于夾具體，這樣只要設(shè)計(jì)的壓板和所選用的頂緊螺釘?shù)膹?qiáng)度足夠就可以滿足要求。  結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)學(xué)習(xí)后進(jìn)行的一次設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)的工程圖學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工程學(xué)，機(jī)械幾何精度設(shè)計(jì)等大學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識(shí)掌握更牢，并能提升我們分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。 作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過(guò)程中，詳細(xì)的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過(guò)工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)是搖桿軸支座孔專用鏜夾具設(shè)計(jì)。在夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計(jì)，鏜模與夾具體的設(shè)計(jì)，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的三維造型。 通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）對(duì)大學(xué)四年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，進(jìn)一步完善了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 （2）對(duì)所學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，開闊了視野，拓寬了自己的知識(shí)面。同時(shí)培養(yǎng)個(gè)人一定的創(chuàng)新思維。 （3）利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問(wèn)題打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 （4）學(xué)會(huì)了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問(wèn)題的思維方法，對(duì)新信息和新知識(shí)及時(shí)做筆記。 （5）敢于面對(duì)困難，同時(shí)也懂得了互助合作的重要性。 （6）提升了我獨(dú)立分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，對(duì)我以后在工作中起到相當(dāng)大的作用，對(duì)我們畢業(yè)生來(lái)說(shuō)是一次相當(dāng)大的鍛煉。 參考文獻(xiàn) [1] .唐耀紅．面向大規(guī)模定制的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)研究 [J]．機(jī)械與電子．2005(8):17-20 [2]. 楊友才．計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)研究[J]．中國(guó)科技信息．2005（7）：14-15. 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其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我無(wú)私的幫助，尤其是同組的三位同學(xué)，在設(shè)計(jì)方面給我提供了很大幫助，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿纱舜萎厴I(yè)設(shè)計(jì)，我要感謝我的母校——浙江大學(xué)城市學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。在將要畢業(yè)的這一刻，我要感謝我的導(dǎo)師劉樺老師，我的班主任徐立老師，還有系主任孫樹禮老師以及其他各位老師，四年生活中，您們不僅教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，更教會(huì)了我怎么做人。再次感謝您們！ 機(jī)械加工過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零（部）件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零（部）件名稱 氣門搖桿軸支座 第（1）頁(yè) 材料牌號(hào) HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 78×50×38 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 10 配料 鑄造毛坯 鑄 20 熱處理 人工時(shí)效處理 熱 30 粗、精銑 粗、精銑50底面 金 立式銑床X51 專用夾具，端銑刀 0.611min 40 粗銑 粗銑上端面 金 立式銑床X51 專用夾具，端銑刀 0.278min 50 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸φ20mm孔，倒角45° 金 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花轉(zhuǎn)、括孔鉆、鉸刀、特制刀具 4.274min 60 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、粗鉸2-φ13mm孔 金 立式鉆床Z525 專用夾具，麻花轉(zhuǎn)、括孔鉆、鉸刀、特制刀具 6.9903min 70 銑 銑軸向槽 金 臥式銑床X62 專用夾具，鋸片銑刀 0.909min 80 粗、半精、精車 粗車、半精車、精車左右兩φ32端面 金 車床CA6140 專用夾具，端車刀，特制車刀 1.553min 90 清洗去毛刺 100 驗(yàn)收 110 入庫(kù) 設(shè)計(jì) （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn) （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（2）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 鑄 10 鑄造 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 技術(shù)要求 1. 毛坯精度等級(jí)CT為10級(jí) 2.時(shí)效處理 180-200HBS 3.未注鑄造圓角R2-R3 4.鑄造表面應(yīng)無(wú)氣孔、縮松、沙眼等 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（3）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 鑄 20 人工時(shí)效 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 人工時(shí)效處理 消除內(nèi)應(yīng)力 時(shí)效后達(dá)到180-200HBS 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（4）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 30 粗、精銑底面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X51 X-01 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 X-01 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 0.611 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑50底面 專用夾具，端銑刀 475 89.5 0.2 1.5 1 0.311 2 精銑50底面 專用夾具，端銑刀 475 89.5 0.2 0.5 1 0.30 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（5）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 40 粗銑上端面 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X51 X-01 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 X-02 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 0.278 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑上端面 專用夾具，端銑刀 900 84.8 0.2 2.0 1 0.278 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（6）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 50 鉆、擴(kuò)、鉸 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 Z525 Z-01 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Z-03 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 4.274 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/s mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆φ20通孔 專用夾具，麻花鉆 275 15.5 0.25 9.0 1 0.785 2 擴(kuò)φ20通孔 專用夾具，擴(kuò)孔鉆 68 4.2 0.57 0.9 1 1.184 3 鉸φ20通孔 專用夾具，鉸刀 198 9.33 0.10 0.1 1 2.278 4 倒角 專用夾具，特制車刀 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 01 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（7）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 60 鉆、擴(kuò)、鉸 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 Z525 Z-02 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 Z-04 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 6.9903 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆φ13mm孔 專用夾具，麻花鉆 480 18.1 0.25 6.0 1 0.683 2 擴(kuò)φ13mm孔 專用夾具，擴(kuò)孔鉆 68 2.7 0.57 2.0 1 2.141 3 鉸φ13mm孔 專用夾具，鉸刀 198 9.33 0.10 1.5 1 4.166 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（8）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 70 銑軸向槽 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 X62 X-02 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 X-05 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 0.909 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑軸向槽 專用夾具，鋸片銑刀 275 69.1 0.2 3.0 0.909 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（9）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 80 粗、半精、精車 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 84×50×38 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 鉆床 CA6140 C-02 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 C-06 專用夾具 亞硝酸鈉 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 1.553 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 1.5 1 0.539 2 半車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 0.4 1 0.511 3 精車左右兩φ32端面 專用夾具，端車刀 475 119.3 0.16 0.1 1 0.503 4 倒角 特制車刀 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5  檢驗(yàn)卡片 產(chǎn)品型號(hào) QMYG-11 零件圖號(hào) 共（10）頁(yè) 產(chǎn)品名稱 氣門搖桿軸支座 零件名稱 氣門搖桿軸支座 第（10）頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材 料 牌 號(hào) 金 檢驗(yàn) HT200 序號(hào) 檢驗(yàn)內(nèi)容及技術(shù)要求 設(shè)備及工藝裝備 備注 名稱 代號(hào) 1 檢驗(yàn)外觀及表面粗糙度 2 檢驗(yàn)尺寸 內(nèi)孔量具 Φ13 內(nèi)孔量具 78 游標(biāo)卡尺 44 游標(biāo)卡尺 3 游標(biāo)卡尺 平行度檢具 設(shè) 計(jì) （日 期） 校 對(duì) （日期） 審 核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會(huì)簽 （日期） 標(biāo)記 數(shù)量 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 2013.5.5 氣門搖桿軸支座零件機(jī)械加工工藝及其典型夾具設(shè)計(jì) 摘 要 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)重要零件，是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部。本畢業(yè)設(shè)計(jì)在氣門搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過(guò)程中，詳細(xì)的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過(guò)工藝方案的比較與分析得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡。并完成鉆孔夾具的設(shè)計(jì)，闡述了定位方案的選擇、夾緊方案的確定、夾具體設(shè)計(jì)，運(yùn)用AutoCAD完成了此典型夾具的裝配圖和夾具體的零件圖。本設(shè)計(jì)的加工工藝合理，夾具可行、高效、省力，能滿足零件的加工要求，保證其加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：氣門搖桿軸支座；機(jī)械加工；加工工藝；典型夾具 Bearing Parts Machining Process Valve Rocker Shaft and Its Typical Fixture Design Abstract Valve rocker shaft support is an important part of diesel engine, which is the joint of rocker seat of diesel engine. In this design, in the process of process specification design of valve rocker shaft support, the processing technology of rocker shaft support is analyzed in detail. Through the comparison and analysis of process schemes, the process meeting the technical requirements is obtained, and the machining process card and machining process card are formed. And completed the design of drilling fixture, elaborated the selection of positioning scheme, the determination of clamping scheme, the specific design of clamp, completed the assembly drawing of this typical fixture and the specific part drawing of clamp by using AutoCAD. The processing technology of this design is reasonable, the fixture is feasible, efficient and labor-saving, which can meet the processing requirements of parts and ensure the processing quality. Key words: valve rocker shaft support; machining; processing technology; typical fixture 目 錄 摘 要 1 Abstract 2 1 緒論 2 1.1題目背景和研究意義 2 1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 3 1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具發(fā)展史 3 1.2.2 國(guó)外夾具發(fā)展史 3 1.2.3國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 4 1.3本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 4 1.3.1課題研究主要內(nèi)容 4 1.3.2擬采用的研究方案 5 2 零件的分析 6 2.1零件的作用 6 2.3零件的工藝分析 7 2.4零件的生產(chǎn)類型 7 33 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 3.1確定毛坯的的制造形式 9 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 9 3.2.1精基準(zhǔn)的選擇 9 3.2.2粗基準(zhǔn)的選擇 10 3.3制定機(jī)械加工工藝路線 10 3.4工藝方案的比較與分析 11 3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 3.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 12 3.7確定切削用量及基本工時(shí) 13 4 專用鉆孔夾具設(shè)計(jì) 21 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì) 21 4.2 夾具精度分析 21 4.3 夾具夾緊力分析 22 結(jié) 論 23 參考文獻(xiàn) 24 1 緒論 1.1題目背景和研究意義 制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的立國(guó)之本，是一個(gè)國(guó)家的民族產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，也是反映一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志，是為國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)。 制造技術(shù)支持著制造業(yè)的發(fā)展，當(dāng)今制造技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)制造業(yè)革新了他原來(lái)的面目，制造工藝與夾具同樣取得了較快發(fā)展。所謂工藝，是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過(guò)程。進(jìn)行機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。機(jī)械零件加工精度是機(jī)械零件加工質(zhì)量的核心部分。零件的加工精度是指零件完工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀和相互位置）對(duì)理想幾何參數(shù)的符合程度，符合程度越高。機(jī)械加工工藝對(duì)加工精度的影響主要體現(xiàn)在加工工藝的受力變形、加工工藝的幾何精度以及工藝系統(tǒng)的熱變形三個(gè)方面。加工精度包括：尺寸精度，形狀精度，位置精度。提高加工及高度的措施歸納為：減少誤差法；誤差補(bǔ)償法(誤差抵消法)；誤差轉(zhuǎn)移法；就地加工法；誤差平均法[1]。 夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)深人實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。 夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要工藝裝備。工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工精度和提高生產(chǎn)效率，必須使工件相對(duì)刀具占有正確位置，完成之一功能的輔助裝置成為機(jī)床夾具。它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。 機(jī)床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：1）通用夾具 通用夾具 2 具有一定的通用性。2）專用夾具 專用夾具是針對(duì)某一種工件的某一個(gè)工序而 專門設(shè)計(jì)的。3）通用可調(diào)整夾具和成組夾具 通用可調(diào)整夾具和成組夾具的特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。4）組合夾具 組合夾具是由一套完全標(biāo)準(zhǔn)化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具[3]。組合夾具的適用范圍可以從不同角度來(lái)談:從產(chǎn)品的批量來(lái)看，組合夾具最適于新產(chǎn)品研制、試制、單件和小批量生產(chǎn)。因此，對(duì)于產(chǎn)品變化頻繁、該型周期短、產(chǎn)品類型多的企業(yè)選用組合夾具最為適宜，能收到最顯著的經(jīng)濟(jì)效果；從加工工序來(lái)看，組合夾具應(yīng)用極為廣泛，它可以方便的組成各類機(jī)床使用的夾具；從加工工件的幾何形狀和尺寸看，組合夾具一般不受工件形狀的限制。 工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專業(yè)素質(zhì)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用了械制圖學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工程學(xué)，互換性與測(cè)量技術(shù)中的基本理論和方法獨(dú)立地分析和解決工藝與夾具設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次中和性實(shí)踐機(jī)會(huì)，為今后從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 迄今為止，夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夾具、量具、模具)之一。夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小行業(yè)。 1.2.1 國(guó)內(nèi)夾具發(fā)展史 我國(guó)國(guó)內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)建立了面向機(jī)械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽(yáng)機(jī)械廠，以后又建立了數(shù)個(gè)生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時(shí)曾達(dá)到全國(guó)年產(chǎn)組合夾具元件800萬(wàn)件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨(dú)立開發(fā)了適合NC機(jī)床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國(guó)國(guó)內(nèi)的需求，還出口到美國(guó)等國(guó)家。當(dāng)前我國(guó)每年尚需進(jìn)口不少NC機(jī)床、加工中心，而由國(guó)外配套孔系夾具，價(jià)格非常昂貴，現(xiàn)大都由國(guó)內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯[5]。 1.2.2 國(guó)外夾具發(fā)展史 從國(guó)際上看俄國(guó)、德國(guó)和美國(guó)是組合夾具的主要生產(chǎn)國(guó)。當(dāng)前國(guó)際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國(guó)內(nèi)訂貨，而通用性強(qiáng)的組合夾具已逐步成熟為國(guó)際貿(mào)易中的一個(gè)品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計(jì)資料，但歐美市場(chǎng)上一套用于加工中心的夾具，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國(guó)在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)加入WTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢(shì)，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊(yùn)藏著很大的商機(jī)，具有進(jìn)一步擴(kuò)大出口良好前景[16]。 1.2.3國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具發(fā)展現(xiàn)狀 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； 3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 5）采用以液壓等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 總體來(lái)說(shuō)現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)是：1）、提高標(biāo)準(zhǔn)化通用化程度。2）、適應(yīng)多品種、中小批生產(chǎn)企業(yè)的特點(diǎn)，發(fā)展可調(diào)整夾具，力求縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高經(jīng)濟(jì)效果。3）、發(fā)展高效率夾具力求提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度4）、機(jī)床夾具的發(fā)展應(yīng)向機(jī)床工作臺(tái)技術(shù)轉(zhuǎn)移[18]。 1.3本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 1.3.1課題研究主要內(nèi)容 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部，mm孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過(guò)兩個(gè)Φ 13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。汽缸蓋內(nèi)每缸四閥使燃燒室充氣最佳，氣門由搖桿凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，摩擦力小且氣門間隙由液壓補(bǔ)償。這種結(jié)構(gòu)可能減小燃油消耗并改善排放。另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是減小噪音，這種結(jié)構(gòu)使3.0升的TDI發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)極端平穩(wěn)。 主要研究?jī)?nèi)容：1)對(duì)所給零件進(jìn)行工藝分析，并建立該零件三維模型，設(shè)計(jì)該零件毛坯。 2）、所給零件的工藝分析，計(jì)算、編寫加工工藝，有數(shù)控工序的并編寫數(shù)控代碼。3）、設(shè)計(jì)1-2個(gè)工序的機(jī)床夾具，有定位分析（自由度），夾具的定位誤差計(jì)算等內(nèi)容。4）、繪制各夾具的裝配圖及部分零件圖；要求各夾具設(shè)計(jì)合理，符合工程實(shí)際。 1.3.2擬采用的研究方案 第一步、零件作用分析和工藝分析。第二步、零件工藝規(guī)程定性設(shè)計(jì)，包括毛坯制造方法的確定、基準(zhǔn)面選擇、工藝路線確定。第三步，零件工藝規(guī)程定量設(shè)計(jì)和計(jì)算，包括毛坯尺寸的確定、工藝尺寸、機(jī)械加工余量確定、切削用量和基本工時(shí)確定。第四步、夾具設(shè)計(jì)。第五步、繪制零件、夾具及裝配二維圖。 25 2 零件的分析 2.1零件的作用 氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件，是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部?？籽b搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過(guò)兩個(gè)Φ13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。氣缸蓋內(nèi)每缸四閥使燃燒室充氣最佳，氣門由搖桿凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，摩擦力小且氣門間隙由液壓補(bǔ)償。這種結(jié)構(gòu)可以減少燃油消耗并改善排放。零件圖見圖2.1 圖2.1氣門搖桿軸支座三維建模 2.2零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件是屬于箱體零件，典型通過(guò)對(duì)該零件的重新繪制，知道了得原圖的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件上主要加工面為上端面， 下端面，左右端面，2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。 mm孔的尺寸精度以及下端面與Φ20mm 孔的中心軸線的平行度為0.05mm與左右兩端面孔的尺寸精度等，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封，以及2×Φ13mm孔的尺寸精度，和上下兩端面的平行度0.05mm。 2.3零件的工藝分析 由零件毛坯圖2.2得知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。 該零件上主要加工面為上端面，下端面，左右端面，2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封，2-Φ13mm孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.05mm。因此，需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)，最后加工mm孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。零件毛坯圖如圖2.2所示 圖2.2氣門搖桿軸支座毛坯圖 2.4零件的生產(chǎn)類型 （2.1） 依設(shè)計(jì)題目知：Q=6000臺(tái)/年，n=2件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a和廢品率b都為4%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 從此結(jié)果可知，該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 33 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1確定毛坯的的制造形式 由零件圖可知，其材料為HT200，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。該零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因此確定毛坯為鑄件，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型，此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。零件上主要加工面為上端面，下底面，左右兩端面，2×Φ13孔，孔以及3mm寬的軸向槽。其中孔的尺寸精度以及下端面相對(duì)于孔軸線的平行度及左右端面的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的轉(zhuǎn)動(dòng)精度和密封性。因此，需要先以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再以下端面為精基準(zhǔn)加工上端面，最后加工時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。由參考文獻(xiàn)[17]中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述要求是可以達(dá)到的零件結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，已知零件的類型為大批量生產(chǎn)，故毛坯的鑄造方法用砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。由參考文獻(xiàn)[17]查得該種鑄造公差等級(jí)為CT10—11，加工余量等級(jí)MA選擇H級(jí)。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 在機(jī)械加工過(guò)程中，定位基準(zhǔn)的選擇合理與否決定零件質(zhì)量的好壞，對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求，以及對(duì)零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當(dāng)用夾具安裝工件時(shí)，定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問(wèn)題。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。零件開始加工時(shí)，所有的面均為加工，只能以毛坯面作定位基準(zhǔn)，這種以毛坯面為定位基準(zhǔn)的，稱為粗基準(zhǔn)；以后的加工，必須以加工過(guò)的表面做定位基準(zhǔn)，以加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)的稱為精基準(zhǔn)。 3.2.1精基準(zhǔn)的選擇 氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則?？准白笥覂啥嗣娑疾捎玫酌孀龌鶞?zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單，可靠，操作方便。 3.2.2粗基準(zhǔn)的選擇 選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證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盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以粗基準(zhǔn)為上端面。 3.3制定機(jī)械加工工藝路線 制定工藝路線時(shí)，必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量，并以最經(jīng)濟(jì)的辦法達(dá)到所要求的生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施，即應(yīng)該做到：技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，并有良好、安全的勞動(dòng)條件。 （1）、工藝路線方案一： 工序1：鑄造 工序2：時(shí)效 工序3：粗車、精車50底面 工序4：粗車上端面 工序5：鉆Φ18的孔，擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 工序6：粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 工序7：銑軸向槽 工序8：鉆Φ12的孔，擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 工序9：清洗去毛刺 工序10：驗(yàn)收 工序11：入庫(kù) （2）、工藝路線方案二： 工序1：鑄造 工序2：時(shí)效 工序3：粗、精銑50底面 工序4：粗銑上端面 工序5：鉆Φ 18的孔，擴(kuò)孔至Φ 19.8、鉸孔至Φ 20，倒角 工序6：鉆Φ12的孔，擴(kuò)孔至Φ 12.8、鉸孔至Φ 13 工序7：銑軸向槽 工序8：粗車、半精車、精車左右兩Φ 32端面 工序9：清洗去毛刺 工序10：驗(yàn)收 工序11：入庫(kù) 以上工藝過(guò)程詳見“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡綜合片” 3.4工藝方案的比較與分析 上述前兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：兩個(gè)加工方案都是按先加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一用車削的方法加工上下底面，由于工件形狀和尺寸原因本工件在車床上車削時(shí)比較困難，故改用銑床加工。且把鉆2×Φ13孔放的相對(duì)靠前，這樣做為后面工序的加工提供了定位基準(zhǔn)，節(jié)約了夾具設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，因此，選用方案二是比較合理的。 最后確定工藝方案如下表3.1: 表3.1 加工工藝路線 工序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明 1 一箱多件沙型鑄造 2 進(jìn)行人工時(shí)效處理 消除內(nèi)應(yīng)力 3 粗、精銑50底面 先加工面 4 粗銑上端面 5 鉆Φ18的孔，擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 6 鉆Φ12的孔，擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 7 銑軸向槽 8 粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 9 清洗去毛刺 10 驗(yàn)收 11 入庫(kù) 3.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “氣門搖軸支座”零件材料HT200，毛坯的重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。 1、50底面，表面粗糙度為Ra6.3，查參考文獻(xiàn)[6]表2-8得，單邊總余量Z=2.0 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 2、上端面，表面粗糙度為Ra12.5，查參考文獻(xiàn)[6]表2-8得，單邊總余量Z=2.0 粗銑 單邊余量Z=1.5 精銑 單邊余量Z=0.5 3、2×Φ13孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 4、軸向槽，因尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 5、Φ32端面，表面粗糙度為Ra1.6，查參考文獻(xiàn)[6]表2－8得，單邊總余量Z=2.0 粗車 單邊余量Z=1.5 半精車 單邊余量Z=0.4 精車 單邊余量Z=0.1 6、Φ20孔，因孔的尺寸不大，很難鑄造成型，故采用實(shí)心鑄造 7、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 3.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。 粗銑50底面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑選擇X51立式銑床，刀具為直徑D為Φ60mm立銑刀，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑50底面：采用上述相同的機(jī)床與銑刀，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 粗銑上端面：采用上述相同的機(jī)床，刀具為直徑D為Φ30mm立銑刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 鉆孔至Φ18：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為直柄麻花鉆，專用夾具和游標(biāo)卡尺 擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為擴(kuò)孔鉆，專用夾具和游標(biāo)卡尺 鉸Φ19.8孔至Φ20：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為鉸刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺 鉆孔至Φ12：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為直柄麻花鉆，專用夾具和游標(biāo)卡尺 擴(kuò)Φ12孔至Φ12.8：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為擴(kuò)孔鉆，專用夾具和游標(biāo)卡尺 鉸Φ12.8孔至Φ13：采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床，刀具為鉸刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺 銑軸向槽：采用臥式銑床選擇X62臥式銑床，刀具為直徑D為Φ80mm鋸片銑刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗車左右兩Φ32端面：采用車床選擇CA6140車床，刀具為端車刀，專用夾具和游標(biāo)卡尺。 半精車左右兩Φ32端面：采用上述相同的機(jī)床與車刀，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 精車左右兩Φ32端面：采用上述相同的機(jī)床與車刀，專用夾具及游標(biāo)卡尺。 3.7確定切削用量及基本工時(shí) 工序3：粗、精銑50底面 工步一：粗銑50底面 1.選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 : 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：精銑50底面 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高，故分兩次（即粗銑、精銑）完成，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4：粗銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故一次加工即可完成，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序5：鉆Φ18的孔，擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20，倒角 工步一：鉆孔至Φ18 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按機(jī)床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)[12]表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步四：倒角 工序6：鉆Φ12的孔，擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13 工步一 ：鉆孔至Φ12 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ12孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按機(jī)床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步三：鉸孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)[12]表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序7：銑軸向槽 1.選擇刀具 刀具選取鋸片銑刀，刀片采用YG8， ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 當(dāng)＝275r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序8：粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面 工步一：粗車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=1.5mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻(xiàn)[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻(xiàn)[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=(16+1.5+3)/（4750.16）=0.2697min。 總的工時(shí)：T=2 tm =0.539min 工步二：半精車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=0.4mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻(xiàn)[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻(xiàn)[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=(16+0.4+3)/（4750.16）=0.2553min。 總的工時(shí)：T=2 tm =0.511min 工步三：精車左右兩Φ32端面 1） 車削深度，表面粗糙度為Ra1.6，故可以選擇ap=0.1mm，三次走刀（粗車、半精車、精車）即可完成所需長(zhǎng)度。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查參考文獻(xiàn)[17]表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查參考文獻(xiàn)[17]表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17]，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min，Vf=490mm/s 據(jù)CA6140臥式車床 車床參數(shù)，選擇nc=475r/min，Vfc=475mm/s 則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw，而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min，Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=(16+0.1+3)/（4750.16）=0.2513min。 總的工時(shí)：T=2 tm =0.503min 工步四：倒角 4 專用鉆孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì) 因?yàn)橐@Ф20的孔，所以要用鉆套，鉆套的直徑主要根據(jù)鉆的孔的最大直徑來(lái)決定?？椎淖畲笾睆綖?0.所以鉆套d小于20。 4.2 夾具精度分析 在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計(jì)算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施后(如重新確定公差，更換定位元件，改變定位基準(zhǔn)，必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案)重新分析計(jì)算。 我在設(shè)計(jì)優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)件，所以精度比較高，這個(gè)鉆孔工序主要保證的是鉆套的軸線與孔軸線的同軸度。因此在加工與鉆套外圓配合的孔時(shí)精度要得到保證。鉆套是標(biāo)準(zhǔn)件，由上文知道鉆套的規(guī)格為： 鉆套A20H6×25g5×20GB2260--80，外圓精度為IT5，因此只能是基軸制?？椎木纫踩?級(jí)。軸線與夾具體上表面的距離尺寸有很高的精度要求。由零件的尺寸要求可知，孔軸線與下端面的平行度為0.05.夾具的精度一般為工件的2--5倍。我選5倍，即平行度為0.01. 其次2個(gè)心軸構(gòu)成與內(nèi)圓面形成定位面，為防止由于孔間中心距誤差導(dǎo)致工件裝不進(jìn)，所以采用削邊銷。下端面是已加工面精度較高與支承板接觸定位，精度也有國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。 雖然加工孔的軸線是下端面的基準(zhǔn)，但是，在加下工端面時(shí)是以孔軸線為精基準(zhǔn)的，這里是采用“基準(zhǔn)重合”的原則。詳請(qǐng)見附圖（QMYGTM-00）。 一面兩銷定位誤差計(jì)算： 先確定兩銷的直徑：d1=D1=25mm,，δ=0.39 mm，D2=25.5mm,d1按f7計(jì)算查機(jī)械手冊(cè)得d1=,計(jì)算d2查機(jī)械手冊(cè)得 b=5mm,B=（25.5-4）=21.5mm； 代入數(shù)據(jù)得△２＝0.19mm；得d2=D2-△２=24.31mm；然后計(jì)算定位誤差：孔銷間隙配合的定位誤差為：代入數(shù)據(jù)得： 而要求的尺寸誤差為0.1mm,完全能保證加工要求的定位誤差。 4.3 夾具夾緊力分析 首先應(yīng)計(jì)算切削力大小，它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。 由文獻(xiàn)【1】可知 F=9.81×61.2×·d·KM=9.81×0.0311×·d·f··K 又由文獻(xiàn)【1】可知K=0.88,故 F=9.81×61.2×15.6×0.2×0.72×0.88=2671(N) M=9.81×0.0311×15.6×22×0.2×0.82×0.88=18(N·m) 切削力可以分解成Fc. F p.Ff力。Fc. F p.方向是隨加工位置的不同二變化，F(xiàn)f方向不變。再根據(jù)夾具體的結(jié)構(gòu)，進(jìn)給量方向的力垂直作用于支承釘傳到夾具體上去了，只要夾具的剛度強(qiáng)度足夠就可以滿足要求。Fc. F p.由2個(gè)壓板壓住。壓力由上及下垂直作用于夾具體，這樣只要設(shè)計(jì)的壓板和所選用的頂緊螺釘?shù)膹?qiáng)度足夠就可以滿足要求。  結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)是在完成大學(xué)學(xué)習(xí)后進(jìn)行的一次設(shè)計(jì)，是對(duì)所學(xué)的工程圖學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造工程學(xué)，機(jī)械幾何精度設(shè)計(jì)等大學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識(shí)掌握更牢，并能提升我們分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。 作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)在搖桿軸支座工藝規(guī)程設(shè)計(jì)過(guò)程中，詳細(xì)的分析了搖桿軸支座的加工工藝，通過(guò)工藝方案的比較與分析選擇得到了符合技術(shù)要求的工序，形成了機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具設(shè)計(jì)是搖桿軸支座孔專用鏜夾具設(shè)計(jì)。在夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計(jì)，鏜模與夾具體的設(shè)計(jì)，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的三維造型。 通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）對(duì)大學(xué)四年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，進(jìn)一步完善了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 （2）對(duì)所學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，并了解學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，開闊了視野，拓寬了自己的知識(shí)面。同時(shí)培養(yǎng)個(gè)人一定的創(chuàng)新思維。 （3）利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問(wèn)題打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 （4）學(xué)會(huì)了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以及借助前人的研究成果尋求解決問(wèn)題的思維方法，對(duì)新信息和新知識(shí)及時(shí)做筆記。 （5）敢于面對(duì)困難，同時(shí)也懂得了互助合作的重要性。 （6）提升了我獨(dú)立分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，對(duì)我以后在工作中起到相當(dāng)大的作用，對(duì)我們畢業(yè)生來(lái)說(shuō)是一次相當(dāng)大的鍛煉。 參考文獻(xiàn) [1] .唐耀紅．面向大規(guī)模定制的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)研究 [J]．機(jī)械與電子．2005(8):17-20 [2]. 楊友才．計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)研究[J]．中國(guó)科技信息．2005（7）：14-15. 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