氣門(mén)搖桿軸支座 (2)

上傳人:時(shí)間****91 文檔編號(hào):130684674 上傳時(shí)間:2022-08-05 格式:DOC 頁(yè)數(shù):16 大小:85KB
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《氣門(mén)搖桿軸支座 (2)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《氣門(mén)搖桿軸支座 (2)(16頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題目:設(shè)計(jì)氣門(mén)搖桿軸支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具 內(nèi)容:(1)零件一毛坯合圖 1張 (2)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 12張 (3)夾具裝配總圖 1張 (4)夾具零件圖 一張 (5)課程設(shè)計(jì)闡明書(shū) 一份 原始資料:該零件圖樣一張;生產(chǎn)大綱6000件/年。 班級(jí): 學(xué)生:

2、 指引教師: 時(shí)間: 年 月 日 目錄 第一部分: 設(shè)計(jì)目的………………………………………………… 1 第二部分:設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) 一、零件的作用………………………………………… 1 二、擬定毛坯,畫(huà)毛坯——零件合圖……………… 2 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………… 3

3、 四、加工工序設(shè)計(jì)…………………………………… 8 五、時(shí)間定額計(jì)算……………………………………… 10 六、夾具設(shè)計(jì)………………………………………… 12 設(shè)計(jì)目的: 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)(含機(jī)床夾具設(shè)計(jì))和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基本上進(jìn)行的一種教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題。初步具有了設(shè)計(jì)一種中檔復(fù)雜限度零件(氣門(mén)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

4、措施,擬訂夾具設(shè)計(jì)方案,完畢家具構(gòu)造設(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(xiě)技術(shù)文獻(xiàn)技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為此后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來(lái)從事的工作打下良好的基本。 由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)局限性,設(shè)計(jì)中尚有許多局限性之處,但愿各位教師多加指引。 一. 零件的分析 (一) 零件的作用 氣門(mén)搖桿軸支座是柴油機(jī)一種重要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部,?20(+0.10—+0.16)孔裝搖桿軸,軸上兩端各裝一進(jìn)氣門(mén)搖桿,搖桿座通過(guò)兩個(gè)?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)。 (二) 零件的工藝分析 由附圖1得知,其材料為HT200。該材

5、料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,合用于承受較大應(yīng)力,規(guī)定耐磨的零件。 該零件上重要加工面為上端面,下端面,左右端面,2-?13mm孔和?20(+0.1——+0.06)mm以及3mm軸向槽的加工。 ?20(+0.1——+0.06)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(mén)的傳動(dòng)精度及密封,2——?13mm孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.055mm。因此,需要先如下端面為粗基準(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?20(+0.1——+0.06)mm孔時(shí)如下端面為定位基準(zhǔn),以

6、保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。 由參照文獻(xiàn)(1)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規(guī)定可以達(dá)到的零件的構(gòu)造的工藝性也是可行的。 二. 擬定毛坯,畫(huà)毛坯——零件合圖(附圖2) 根據(jù)零件材料擬定毛坯為鑄件,已知零件的生產(chǎn)大綱為6000件/年,通過(guò)計(jì)算,該零件質(zhì)量約為3Kg,由參照文獻(xiàn)(5)表1—4、表1—3可知,其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),毛坯的鍛造措施選用砂型機(jī)器造型。此外,為消除殘存應(yīng)力,鍛造后安排人工時(shí)效解決。參照文獻(xiàn)(1)表2.3—12;該種鍛造公差級(jí)別為CT10~11,MA-H級(jí)。參照文獻(xiàn)(1)表2.3-12,用查表措施擬定各表面的加工余量如下表所示: 加工表

7、面 基本尺寸 加工余量級(jí)別 加工余量數(shù)值 闡明 上端面 48mm H 4mm 單側(cè)加工 下端面 50mm H 3mm 單側(cè)加工 左端面 35mm H 3mm 單側(cè)加工 右端面 35mm H 3mm 單側(cè)加工 三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一) 定位基準(zhǔn)的選擇: 精基準(zhǔn)的選擇:氣門(mén)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)重疊的原則,實(shí)現(xiàn)V形塊十大平面的定位方式(V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊)。?20(+0.1——+0.06)mm孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面

8、的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡(jiǎn)樸,可靠,操作以便。 粗基準(zhǔn)的選擇:考慮到如下幾點(diǎn)規(guī)定,選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。 第一, 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,裝夾的以便性,減少輔助時(shí)間,因此粗基準(zhǔn)為上端面。 鏜削?20(+0.1——+0.06)mm孔的定位夾緊方案: 方案一:用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個(gè)?13mm的孔,再加上底面定位實(shí)現(xiàn),兩孔一面完全定位,這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。 方案二:用V形塊十大平面定位 V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)R10的外圓柱表面進(jìn)行定位,再加底面實(shí)現(xiàn)完全定位,由于?

9、13mm孔的秒個(gè)精度不需要很高,故用做定位銷孔很難保證精度,因此選擇方案二。 (二) 制定加工工藝路線 根據(jù)各表面加工規(guī)定,和多種加工措施能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,擬定各表面及孔的加工措施如下: 上端面:精銑。 下端面:粗銑 左端面:粗銑—精銑 右端面:粗銑—精銑 2—?13mm孔:鉆孔。 3mm 軸向槽—精銑 ?20(+0.1—+0.006)mm:鉆孔—粗鏜—精鏜 因左右兩端面均對(duì)?20(+0.1—+0.006)mm孔有較高的位置規(guī)定,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次數(shù),提高加工精度。 根據(jù)先面后孔,先重要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將端面的

10、精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在背面,每一階段要一方面加工上端面后鉆孔,左右端面上?20(+0.1—+0.006)mm孔放背面加工。初步擬訂加工路線如下: 工序號(hào) 工序內(nèi)容 鍛造 時(shí)效 涂漆 00 車上端面 01 鉆兩通孔 02 精銑下端面 03 銑右端面 04 鉆通孔¢18mm 05 鏜孔?20mm,孔口角1*45度 06 銑左端面 07 銑軸向槽 08 檢查 09 入庫(kù) 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序尚有某些問(wèn)題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時(shí),它們慣性

11、力較大,平衡困難;又由上端面不是持續(xù)的圓環(huán)面,車削中浮現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng),故改動(dòng)銑削加工。 工序03應(yīng)在工序02前完畢,使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效,減少受力變形和受熱變形對(duì)2—?13mm通孔加工精度的影響。 修改后的工藝路線如下: 序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要闡明 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 鍛造 時(shí)效 涂漆 精銑上端面 精銑下端面 鉆兩通孔 銑右端面 鉆通孔?18 鏜孔到?20,孔口倒角1*45度 銑左端面 銑軸向槽 檢查 入庫(kù) 消除內(nèi)應(yīng)力 避免生銹 先加

12、工粗基準(zhǔn)面 加工經(jīng)基準(zhǔn) 先面后孔 先面后孔 后鏜削余量 次要工序后加工 (三)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)備合適通用機(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)均由人工完畢。 粗銑上端面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具構(gòu)造設(shè)計(jì)等問(wèn)題,采用立銑選擇X1632立式銑床。(參照文獻(xiàn)(1)表6-18),選擇直徑D為?80mm立銑刀,參照文獻(xiàn)(1)表7-88,通用夾具和游標(biāo)卡尺。 粗銑下端面:采用上述相似的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑下端面:采用上述相似的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡

13、尺。 粗銑左端面:采用臥式銑床X1632,參照文獻(xiàn)(1)表6—21,采用此前的刀具,專用夾具及游標(biāo)卡尺。 精銑左端面:采用臥式銑床X1632,參照文獻(xiàn)(1)表6—21,專用夾具及游標(biāo)卡尺。 鉆2-?18mm孔:采用Z3025B*10,參照文獻(xiàn)(1)表6—26,通用夾具。刀具為d為?18.0的直柄麻花鉆,參照文獻(xiàn)(1)表7—111。 鉆?18孔:鉆孔直行為?118mm,選擇搖臂鉆床Z3025參照文獻(xiàn)(1)表6—26,采用錐柄麻花鉆,通用夾具及量具。 鏜?20(+0.1——+0.06)mm孔:粗鏜:采用臥式組合鏜床,選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭,參照文獻(xiàn)(1)白喔—88。選擇鏜

14、通孔鏜刀及鏜桿,專用夾具,游標(biāo)卡尺。 四、加工工序設(shè)計(jì) 經(jīng)查參照文獻(xiàn)(1)表3—12可得,銑削上端面的加工余量為4mm,又由零件對(duì)上頂端表面的表面精度RA=12.5mm可知,粗銑的銑削余量為4mm。 底面銑削余量為3mm,粗銑的銑削余量為2mm,精銑余量1mm,精銑后公差登記為IT7~IT8。 取每齒進(jìn)給量為fz=0.2mm/z(粗銑) 取每齒進(jìn)給量為f=0.5mm/r(精銑) 粗銑走刀一次ap=2mm,精銑走刀一次ap=1mm 初步取主軸轉(zhuǎn)速為150r/min(粗銑),取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min,又前面已選定直徑D為?80mm,故相應(yīng)的切削速度分別為:校核粗加工。

15、 V粗=πDn/1000=3.14*80*150/1000=37.68 V精=πDn/1000=3.14*80*300/1000=75.36 又由機(jī)床切削功率P=167.9*10^-5ap^0.9f2aeznkpm 取Z=10個(gè)齒,pm=1.代入得:     pm=167.9*2.0^0.9*(0.2)^50*2.5*10*1 pm=0.861(km) 又因前查的機(jī)床的功率為1.5kw/h 若效率為0.8P,則 0. 8P=6.0>pm 故選擇主軸的轉(zhuǎn)速為150m/min (2)工序5中的粗鏜?18工序。 ?18粗鏜余量參照文獻(xiàn)[1]表3-83取粗鏜為1.8mm,粗鏜切削余

16、量為0.2mm,鉸孔后尺寸為  20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表2-3 加工表面 加工措施 余量 公差級(jí)別 工序尺寸及公差 ?18 粗鏜 1.8 ____ ?19.8 ?19.2 精鏜 0.2 H8 20H8 孔軸線究竟面位置尺寸為60mm 因精鏜與粗鏜的定位的下底面與V型塊,精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm,與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重疊,故不需保證。0.06mm跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。 粗鏜孔時(shí)因余量為1.9mm,故ap=1.9mm, 查文獻(xiàn)[1]表2. 4-8 取V=0.4

17、m/s=24m/min 去進(jìn)給量為f=002mm/r n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min 查文獻(xiàn)的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz pm=FzV*10^-3 CF2=180, XFz=1 Yfz=0.75 nFz=0 Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1 =1452 N P=0.58 kw     取機(jī)床效率為0.85 0.78*0.85=0.89kw>0.58kw 故機(jī)床的功率足夠。 五、時(shí)間定額計(jì)算 下面計(jì)算工序5的時(shí)間定額 (1) 機(jī)動(dòng)時(shí)間

18、 粗鏜時(shí):L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s 精鏜時(shí):f取0.1mm/s L/(f*n)=45/0.1*380=15s 總機(jī)動(dòng)時(shí)間:T=7.5+15=22.5s (2)輔助時(shí)間: 操作內(nèi)容 每次時(shí)間 (min) 粗鏜 精鏜 操作次數(shù) 時(shí)間min 操作次數(shù) 時(shí)間min 裝夾 2 1 2 - - 換刀 1 1 1 1 1 測(cè)量 0.1 1 0.1 1 0.1 卸夾 1.5 - - 1 1.5 開(kāi)機(jī)到開(kāi)始的時(shí)間 0.3 1 1 1 0.3 退刀 0.1 1 1 1

19、 0.1 因此輔助時(shí)間Ta為:        Ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2 =6.5min 作業(yè)時(shí)間為T(mén)a+Tb=605+0.37=6.87 min 該工序單位加工時(shí)間為6.87min            五、填寫(xiě)機(jī)械加工工藝卡和機(jī)械加工工序卡 工藝文獻(xiàn)詳見(jiàn)附表。 六、夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的夾具為第5道工序粗——精鏜?20(+0.1—+0.06)mm孔。該夾具為雙支承前后引導(dǎo)鏜床夾具。 1、 擬定設(shè)計(jì)方案 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面,故如下端平面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重疊”原則;另加兩V形塊從前后兩方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)R10的外圓柱面進(jìn)行夾緊,從對(duì)工件

20、的構(gòu)造形狀分析,若工件如下端面朝下放置在支承板上,定位夾緊就比較穩(wěn)定,可靠,也容易實(shí)現(xiàn)。 工件如下端面在夾具上定位,限制了三個(gè)自由度,其他三個(gè)自由度也必須限制。用哪種方案合理呢?  方案1 在2—?13的通孔內(nèi)插入一現(xiàn)邊銷限制一種移動(dòng)自由度,再以兩孔的另一種孔內(nèi)側(cè)面用兩個(gè)支承釘限制一種移動(dòng)自由度和一種轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種定位方案從定位原理上分析是合理的,夾具構(gòu)造也簡(jiǎn)樸。但由于孔和其內(nèi)側(cè)面均不規(guī)定其精密度,又因構(gòu)造因素,夾緊力不適宜施加在這樣的定位元件上,故工件定位面和定位元件之間很也許會(huì)接觸不好,使定位不穩(wěn)定。這個(gè)方案不適宜采用。 方案2 用兩個(gè)V形塊夾緊前后兩外圓柱面,用兩鉸鏈壓板壓在工件

21、的下端,這樣就限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一種轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這種方案定位可靠,可實(shí)現(xiàn)完全定位。 2計(jì)算夾緊力并擬定螺桿直徑 參照文獻(xiàn)(3)表1-2-11,因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF 安全系數(shù)K在夾緊力與切削力方向相反后時(shí),K=3,由前面的計(jì)算可知F=1452.3N 因此F夾=KF=3*1452.3=4356.9N F0= F夾/2=1178.4(N) 參照文獻(xiàn)3表1-24,從強(qiáng)度考慮,用一種M10的螺柱完全可以滿足規(guī)定,M10的許應(yīng)夾緊為3924N,因此螺桿直徑為d=10mm 3.定位精度分析 ?20(+0.10—+0.

22、16)孔的精加工是在一次裝夾下完畢的,具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機(jī)構(gòu),機(jī)床與鏜桿之間所采用的是浮動(dòng)連接,故機(jī)床主軸振動(dòng)可略不計(jì),?20(+0.10—+0.16)孔的加工精度重要由鏜模來(lái)保證。 圖見(jiàn)附表。 由于孔的軸線與底面的平行度規(guī)定為0.05。故兩鏜模裝配后同軸度規(guī)定應(yīng)不不小于0.05,又由于鏜套與鏜桿?18 H6(+0.03—0)/h5(0—-0.009),其最大間隙為 Xmax=0.013+0.009=0.022mm =0.022/310=0.00007 被加工孔的長(zhǎng)度為42mm 取兩孔同軸度誤差為0.03mm 則 ΔT1=2×42×0.00007=0.006 ΔT2=0.03mm 因此ΔT=ΔT1+ΔT2=0.036 又覺(jué)得 0.036<0.05 0.006<0.06 因此夾具能滿足零件加工精度的規(guī)定。 零件圖,零件——毛坯合圖另附 參照文獻(xiàn): (1) 陳宏均 主編 實(shí)用加工工藝手冊(cè) (2) 孟少農(nóng) 主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè) (3) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) (4) 鄭修本 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)

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