K021-气门摇臂轴支座加工工艺和钻φ16和φ18孔夹具设计【三维PROE模型、CAD图纸】.zip

1 第一章 前言 毕业设计是我们学习了大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行 的。这是我们对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训 练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。本次设计的内容是柴油机气 门摇臂支座的数控加工工艺及主要工序工装设计。具体是工艺设计，工序卡、工艺过 程卡的编制，钻扩铰孔的夹具设计。 就我个人而言，通过本次毕业设计，我希望能够提高自己分析问题、解决问题的 能力，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基础。 由于知识、能力有限，在设计中仍有许多不足之处，希望各位老师给予指教。 第二章 零件的分析 2 第 二 章. 零件的分析 2 21 1 零件的作用零件的作用 该零件是 1105 型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。mm 孔装摇臂 027 . 0 0 18 轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。mm 孔内装一个减压轴，用于降低汽缸 11 . 0 0 16 内压力，便于启动柴油机，两孔间距mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，05 . 0 56 实现减压。该零件通过mm 小孔用 M10 螺杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制11 系统的一个重要零件。 2.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 分析零件图纸，图纸的各视图不清晰，尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分， 技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸公差标注完整，能够完整表述加工要 求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘 制在 A3 图纸上，详见附图。现将主要加工部分表述如下： 2.2.1 孔加工孔加工 该零件共有 4 个孔要加工，其中mm、mm 孔加工要求较高，两孔中间 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 距mm，mm 孔中心与底平面距离mm，mm 孔中心与底面05 . 0 56 027 . 0 0 1803 . 0 24 11 . 0 0 16 距离 490.05mm。有平行度要求，表面粗糙度 1.6，需精加工，mm 小孔直接钻出11 即可，另斜小孔直接钻出。3 2.1.2 面的加工面的加工 该零件需加工平面为 2236 底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加 工，上端面要求高，粗铣即可。26 圆柱两端面粗铣，28 圆柱两端粗糙度要求 3.2，要精铣。 由以上分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的 距离，平行度。 3 第三章 工艺规程设计工艺规程设计 3.1 确定毛坯：确定毛坯： 3.1.1 毛坯的制造形式：毛坯的制造形式： 零件材料为 HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小、形状不是很 复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度，由于零件生产类型为成批、大批生产， 而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。 3.1.2 毛坯的毛坯的设计设计： ： 由于生产类型为成批、大批生产，考虑毛坯生产成本和机械加工成本，毛坯制造 方法为砂型铸造， 18、16 孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜铸出，其他小孔 不铸出。 查金属加工工艺及工装设计（黄如林、汪群主编，化学工业出版社）确定加 工余量： 砂型铸造，公差等级：（CT79）查表 1 - 6，取 CT8 加工余量等级：1113G 查表 1 - 8，取 G 切削余量：查表 1 9，基本尺寸小于 100mm，故加工余量为单侧 3.0mm，双侧 2.5mm 铸件尺寸公差值：查表 1 11 基本尺寸小于 50mm，取 0.8mm，小于 30mm，取 0.6mm 毛坯图如下图： 3.2 基面的选择：基面的选择： 第三章 工艺规程设计 4 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工 质量得到保证，生产率得到提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚 者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准选择：粗基准选择应为后续加工提供精基准，保证加工面与不加工面之间的 位置要求或合理分配各加工面的余量，两者矛盾，对该零件应以要求与余量均匀的重 要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。 精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差， 应该以设计基准为精基准，该零件选择 3622mm 底面为精基准。 3.3 工艺路线的拟定：工艺路线的拟定： 拟订工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排 工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几 何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用 组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性。 3.3.1 选择选择加工方法：加工方法： 选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工 方法的经济性。 分析该零件，该零件要加工的内容有端面和孔，零件为非回转体零件，端面加工 选择铣削加工。对于上端面圆柱端面，粗糙度 12.5，无其他要求，粗铣即可。底22 面 2236 采用粗铣精铣。圆柱端面粗糙度要求 12.5，无其他要求，采用粗铣即26 可。圆柱 2 端面粗糙度要求 3.2，圆跳动 0.1，采用粗铣精铣。28 孔的加工：、3 孔粗糙度 12.5，直接钻孔即可。、孔粗糙度11 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 要求 1.6，精度等级较高，有平行度要求，采用钻扩铰孔即可满足要求。 3.3.2：加工：加工顺顺序的序的拟拟定：定： ：粗铣削圆柱端面，粗铣 3622 底面22 ：精铣3622 底面。 ：粗铣圆柱端面、圆柱端面2826 ：精铣圆柱两端面28 ：钻孔成11 ：钻孔至，钻至 027 . 0 0 1816 11 . 0 0 1614 ：扩孔至，扩至，两孔两侧倒角 145，保证孔心 027 . 0 0 18 8 . 17 11 . 0 0 16 8 . 15 距 5605. 0 ：精铰孔、成 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 5 ：钻孔3 成。 ：去锐边、毛刺。 ：终检、入库。 分析以上工分析以上工艺艺路路线线内容，基本合理，根据以上工内容，基本合理，根据以上工艺艺路路线线，确定工序内容：，确定工序内容： .粗铣底平面，以上圆柱端面定位，铣尺寸 39mm 至 42mm。 .粗铣圆柱上端面，以底面定位。铣尺寸 39mm 至 39.5mm。 .粗铣圆柱两端面，铣尺寸mm 至 38mm。粗铣圆柱端面，保证轴281 . 037 26 向尺寸 16mm。 .精铣底平面，以上圆柱端面定位，保证尺寸 39mm。 . 钻小孔成。11 .精铣圆柱端面成，保证尺寸mm281 . 037 .钻扩铰、孔成，保证两孔中心距 mm，保证 027 . 0 0 18 11 . 0 0 1605 . 0 56 中心与底平面距离mm，中心与底平面距离mm。 027 . 0 0 1803 . 0 24 11 . 0 0 1605 . 0 49 . 、两孔两端倒角。 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16451 .钻孔成。3 .去毛刺、锐边 .终检，入库。 3.3.3 机械加工余量：机械加工余量： 平面加工余量： 圆柱轴向尺寸，上端面铣削，余量 2.5mm，下底面粗铣余量 2mm，精铣余22 量 0.5mm。圆柱轴向尺寸 370.1mm，两端面粗铣余量 2mm，精铣余量 0.5mm。28 轴向尺寸 16mm，圆柱两端面粗铣，余量 2.5mm26 钻孔加工余量： 孔mm 钻扩铰余量： 027 . 0 0 18 钻孔：16 扩孔：至 2Z=1.8mm 8 . 17 铰孔：mm 2Z=0.2mm 027 . 0 0 18 孔mm 钻扩铰余量： 11 . 0 0 16 钻孔：14 扩孔：至 2Z=1.8mm 8 . 15 铰孔：mm 2Z=0.2mm 11 . 0 0 16 、两孔直接钻出113 第三章 工艺规程设计 6 3.4 机床的选择：机床的选择： 3.4.1：平面加工：平面加工： 采用铣削，工序、由于是批量生产，要求加工效率较高，选择立 式铣床采用端铣效率较高。选择机床型号 X52 3.4.2：孔加工：孔加工： 工序、，选择立式钻床 Z525，工序采用摇臂钻床 Z3025。 3.5 夹具选择：夹具选择： 该零件的加工内容是孔和端面，其中孔、精度要求高，孔是斜 027 . 0 0 18 11 . 0 0 163 小孔，铣底平面，都需要专用夹具。精铣圆柱两端面精度要求较高，且有圆跳动28 要求，需采用专用夹具其余加工采用通用夹具。 3.6 刀具选择：刀具选择： 3.6.1 铣铣削加工：削加工： 选择错齿三面刃铣刀，刀具直径 50mm（机械制造工艺设计简明手册 ） 磨损量 0.5mm。刀具耐用度 100min。 3.6.2 钻钻削加工：削加工： 钻孔采用锥柄麻花钻（GB1438-85）直径 d=11mm，采用 d=3mm 锥柄麻花113 钻。钻孔采用 d=16mm 锥柄麻花钻，钻孔采用 d=14mm 锥柄麻花钻。 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 （机械制造工艺设计简明手册表 3.1-6）刀具磨钝标准：后刀面磨损限度 0.50.8 工件材料为铸铁，刀具耐用度 2700 秒。 扩孔、分别采用 d=17.8mm，d=15.8mm 锥柄扩孔钻（GB1141-84） （机 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 械制造工艺设计简明手册表 3.1-8） 铰孔、分别选择 d=18mm，d=16mm 锥柄机用铰刀（GB1133-84） （机械 027 . 0 0 18 11 . 0 0 16 制造工艺设计简明手册表 3.1-17）刀具耐用度 3600 秒。 3.7 量具选择：量具选择： 3.7.1 孔的量具：孔的量具： 孔根据机械制造工艺设计简明手册表 5.1 1，=0.0018， 由表 5.1 027 . 0 0 18 1 u 3，选择分度值 0.002 的比较仪=0.0017，可以测量。孔根据机械制造工艺u 11 . 0 0 16 设计简明手册表 5.1 1，=0.009，由表 5.1-2 分度值为 0.01 的内径百分尺 1 u u=0.008，可以选用。其余孔选择一般内径测量仪器即可。 3.7.2 轴轴向尺寸量具：向尺寸量具： 尺寸mm、mm、mm、mm根据机械制造工艺05. 05605 . 0 4903 . 0 241 . 037 设计简明手册表 5.1 1，及表 5.1-2 选择分度值 0.01 的量程 100mm 的外径百分尺即 7 可。其余尺寸量具选择分度值 0.02 的游标卡尺即可。 3.8 工序尺寸确定：工序尺寸确定： 确定工序尺寸的一般方法是由表面加工最后往前推。最后工序的尺寸按零件图上 要求标注，当没有基准转换时，同一加工表面的工序尺寸只与工序或工步的加工余量 有关。当工序基准不重合时，工序尺寸用尺寸链计算。 3.9 确定切削用量及基本工时：确定切削用量及基本工时： 3.9.1 工序工序（粗（粗铣铣底平面）切削用量及底平面）切削用量及时间时间定定额额： ： 本工序为粗铣，刀具为错齿三面刃铣刀，刀具直径 D=50mm，d=16mm，齿数 Z=12，本工序余量 2 mm，一次走刀完成切削，即=2mm，机床 X52K，主轴功率 7.5 p a 千瓦。查表 3-28（机械制造工艺设计手册 ）取 f =0.10mm/z，铣削宽度=22mm。 ze a 铣刀耐用度 T=120min，工件材料为铸铁，确定切削速度 v ，每分进给量 v 查表 cf 3.27（切削用量简明手册 ）公式 v y z pu e x p m vv k fzaaT qdc v v v vv 0 式中 =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， v c v q v x v y v u v p =0.10mm/z =1.0，=2，=22mm 带入式，