下载

2下载券

加入VIP
  • 专属下载券
  • 上传内容扩展
  • 资料优先审核
  • 免费资料无限下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 课程设计_气门摇杆轴支座加工工艺及夹具设计(全套)

课程设计_气门摇杆轴支座加工工艺及夹具设计(全套).pdf

课程设计_气门摇杆轴支座加工工艺及夹具设计(全套)

jempress
2012-01-06 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《课程设计_气门摇杆轴支座加工工艺及夹具设计(全套)pdf》,可适用于高等教育领域

机械制造工艺学课程设计说明书题目:设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及专用夹具内容:()零件图张()毛坯图张()机械加工工艺规程卡片张()夹具装配总图张()夹具零件图张()课程设计说明书份原始资料:该零件图样一张生产纲领件年。班级:学生:学号:指导老师:时间:《机械制造技术》课程设计任务书机械工程系级机制()班适用按照分组要求(全班同学共人分为个小组每组名同学)每组同学在提供的备选题中选择一种零件。一、设计题目:编制××零件机械加工工艺规程。二、设计依据:零件资料:(每小组)该零件图样一张生产纲领:年产量件年生产班次:每日班全年按天计算。三、设计内容:⑴、绘制零件、毛坯图各一张(#图)⑵、编制零件工艺规程绘制并填写工艺规程卡片⑶、绘制并填写零件重点工序加工工序卡⑷、编写零件机械加工工艺规程及工艺装备设计计算说明书。四、设计要求:工艺规程可行参数选择正确设计计算准确文字语句通顺视图绘制规整。五、设计时间:三周(有效日天)。具体分配如下:布置任务、准备资料天参数选择及计算天绘制零件、毛坯合图天编制工艺规程并填写工艺规程卡片天绘制指定重点工序的工序卡片天整理设计计算说明书及答辩天六、参考资料:⑴、机械制造基础相关教材⑵、互换性与技术测量相关教材⑶、机械工艺师设计手册零件图附图:气门摇杆轴支座目录第一部分:设计目的…………………………………………………第二部分:设计步骤一、零件的作用…………………………………………二、确定毛坯画毛坯、零件图………………三、工艺规程设计……………………………………四、加工工序设计……………………………………五、工序尺寸的计算……………………………………六、确定切削用量时及基本工时七、夹具设计…………………………………………八、填写机械加工工艺卡和机械加工工序卡第一部分设计目的:机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论并结合生产实习中学到的实践知识独立地分析和解决工艺问题。初步具备了设计一个中等复杂程度零件(气门摇杆轴支座)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法拟订夹具设计方案完成家具结构设计的能力也是熟悉和运用有关手册图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。由于能力所限经验不足设计中还有许多不足之处希望各位老师多加指导。第二部分一.零件的分析(一)零件的作用气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部Ø()孔装摇杆轴轴上两端各装一进气门摇杆摇杆座通过两个Ømm孔用M螺杆与汽缸盖相连mm轴向槽用于锁紧摇杆轴使之不转动。(二)零件的工艺分析由附图得知其材料为HT。该材料具有较高的强度耐磨性耐热性及减振性适用于承受较大应力要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为上端面下端面左右端面Ømm孔和Ø()mm以及mm轴向槽的加工。Ø()mm孔的尺寸精度以及下端面mm的平面度与左右两端面孔的尺寸精度直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封Ømm孔的尺寸精度以上下两端面的平行度mm。因此需要先以下端面为粗基准加工上端面再以上端面为粗基准加工下端面再把下端面作为精基准最后加工Ø()mm孔时以下端面为定位基准以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献()中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。(三)确定零件的生产类型依设计题目知:Q=件年结合生产实际备品率a和废品率b分别取和。查表知气门摇杆支座属轻型零件计算后由表知该零件生产类型为大批生产。二确定毛坯画零件图、毛坯图(附图)根据零件材料确定毛坯为铸件已知零件的生产纲领为件年通过计算该零件质量约为Kg其生产类型为大批生产毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外为消除残余应力铸造后安排人工时效处理。参考文献()表该种铸造公差等级为CT~MAH级。参考文献()表用查表方法确定各表面的加工余量确定各表面的加工余量如下表所示: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mmHmm单侧加工下端面mmHmm单侧加工左端面mmHmm单侧加工右端面mmHmm单侧加工三、工艺规程设计(一)定位基准的选择:精基准的选择:气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准用它作为精基准能使加工遵循基准重合的原则实现V形块十大平面的定位方式(V形块采用联动夹紧机构夹紧)。Ø()mm孔及左右两端面都采用底面做基准这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则下端面的面积比较大定位比较稳定夹紧方案也比较简单可靠操作方便。粗基准的选择:考虑到以下几点要求选择零件的重要面和重要孔做基准。第一在保证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尽量均匀此外还要保证定位夹紧的可靠性装夹的方便性减少辅助时间所以粗基准为上端面。第二镗削Ø()mm孔的定位夹紧方案:方案一:用一菱形销加一圆柱销定位两个Ømm的孔再加上底面定位实现两孔一面完全定位这种方案适合于大批生产类型中。方案二:用V形块十大平面定位V形块采用联动夹紧机构实现对R的外圆柱表面进行定位再加底面实现完全定位由于Ømm孔的秒个精度不需要很高故用做定位销孔很难保证精度所以选择方案二。(二)制定加工工艺路线、表面加工方法的确定根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度确定各表面及孔的加工方法如下:加工表面加工方案上端面精铣下端面粗铣左端面粗铣精铣右端面粗铣精铣Ømm孔钻孔mm轴向槽精铣Ø()mm孔钻孔粗镗精镗因左右两端面均对Ø()mm孔有较高的位置要求故它们的加工宜采用工序集中原则减少装次数提高加工精度、工艺路线的确定根据先面后孔先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则将上端面的精铣和下端面的粗铣放在前面下端面的精铣放在后面每一阶段要首先加工上端面后钻孔左右端面上Ø()mm孔放后面加工。初步拟订加工路线如下:工序号工序内容铸造时效涂漆车上端面钻两通孔精铣下端面铣右端面钻通孔¢mm镗孔Ømm孔口角1*45度铣左端面铣轴向槽检验入库上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面因工件和夹具的尺寸较大在卧式车床上加工时它们惯性力较大平衡困难又由上端面不是连续的圆环面车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动故改动铣削加工。工序应在工序前完成使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效减少受力变形和受热变形对Ømm通孔加工精度的影响。修改后的工艺路线如下:序号工序内容简要说明铸造时效涂漆精铣上端面精铣下端面钻两通孔铣右端面钻通孔Ø镗孔到Ø孔口倒角*度铣左端面铣轴向槽检验入库消除内应力防止生锈先加工粗基准面加工精基准先面后孔先面后孔后镗削余量次要工序后加工四、机床设备及工艺装备的选用由于生产类型为大批生产故加工设备适宜通用机床为主辅以少量专用机床的流水生产线工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。粗铣上端面:考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题采用立铣选择X立式铣床。(参考文献()表)选择直径D为Ømm立铣刀参考文献()表通用夹具和游标卡尺。粗铣下端面:采用上述相同的机床与铣刀通用夹具及游标卡尺。精铣下端面:采用上述相同的机床与铣刀通用夹具及游标卡尺。粗铣左端面:采用卧式铣床X参考文献()表采用以前的刀具专用夹具及游标卡尺。精铣左端面:采用卧式铣床X,参考文献()表专用夹具及游标卡尺。钻Ømm孔:采用ZB*参考文献()表通用夹具。刀具为d为Ø的直柄麻花钻参考文献()表。钻Ø孔:钻孔直行为Ømm选择摇臂钻床Z参考文献()表采用锥柄麻花钻通用夹具及量具。镗Ø()mm孔:粗镗:采用卧式组合镗床选择功率为KM的ITA镗削头参考文献()白喔。选择镗通孔镗刀及镗杆专用夹具游标卡尺。五、工序尺寸的计算工序的尺寸链计算加工过程为:)铣右端面)钻通孔Ø保证工序尺寸p)粗镗保证工序尺寸p)精镗保证工序尺寸p达到零件设计尺寸D的要求D=)倒角如图可找出工艺尺寸链求解工序尺寸及公差的顺序如下:()从图知p=D()从图知p=pZ其中Z是精镗的余量Z=mm则p=pZ==mm由于工序尺寸p是在粗镗中保证的查参考资料()中表知粗镗工序的经济加工精度等级为IT,因此确定该工艺尺寸公差为IT其公差值为mm故p=(±)mm()从图所示的尺寸链知p=pZ其中Z为粗镗的余量Z=mmp=pZ==mm查参考资料()中表知确定钻削工序的经济加工精度等级为IT其公差值为mm故p=(±)mm。为验证确定的工序尺寸及公差是否合理还需对加工余量进行校核。()余量Z的校核在图b所示的尺寸链里Z是封闭环故Zmax=pmaxpmin=(())mm=mmZmin=pminpmax=(())mm=mm()余量Z的校核在图a所示的尺寸链中Z是封闭环故Zmax=pmaxpmin=(())mm=mmZmin=pminpmax=(())mm=mm余量校核结果表明所确定的工序尺寸公差是合理的。将工序尺寸按“入体原则”表示:p=mmp=mmp=mm六、确定切削用量及基本工时工序Ⅰ:粗铣上端面保证表面粗糙度要求Raum经查参考文献()表可得铣削上端面的加工余量为mm又由零件对上顶端表面的表面精度RA=mm可知粗铣的铣削余量为mm。确定每齿进给量及铣削深度取每齿进给量为fz=mm/z(粗铣)铣削宽度ae=mm铣削深度aP=mm切削速度:初步取主轴转速为r/min(粗铣)又前面已选定直径D为Ømm故相应的切削速度分别为:minvDnm==´´=粗切削工时:粗铣:()minczllltcnf´´===´´工序Ⅱ:铣削底面底面铣削余量为mm粗铣的铣削余量为mm精铣余量mm精铣后公差登记为IT~IT。确定每齿进给量及铣削深度取每齿进给量为fz=mm/z(粗铣)取每齿进给量为fz=mm/z(精铣)(参考《切削手册》表)粗铣走刀一次ap=mm精铣走刀一次ap=mm切削速度:初步取主轴转速为r/min(粗铣)取精铣主轴的转速为r/min。又前面已选定直径D为Ømm故相应的切削速度分别为:minvDnm==´´=粗minvDnm==´´=精符合要求。切削工时:粗铣:()minczllltcnf´´===´´精铣:()minczllltcnf´´===´´故:基本时间minCjttt===基本工序Ⅲ:钻×¢两通孔切削用量刀具选择:选择高速钢麻花钻do=φmm查《切削手册》rmmf~=ld==<所以rmmf=按钻头强度选择rmmf=按机床强度选择rmmf=最终决定选择机床已有的进给量rmmf=经校验maxFFf<=校验成功。钻头磨钝标准及寿命:后刀面最大磨损限度(查《切削手册》)为~mm寿命min=T。切削速度查《切削手册》:rmmvc=修正系数=TVK=MVK=tvK=Kxv=vK=apvK故rmmvc=minsvxnrdp===´查《切削手册》机床实际转速为mincnr=故实际的切削速度scdnvmmrp==校验扭矩功率NmMc=NmMm=所以mcMM<EcPkwP<=~故满足条件校验成立。切削工时:minmLltnf===´工序Ⅳ:铣¢mm圆拄的右端面右端面铣削余量为mm粗铣的铣削余量为mm精铣余量mm精铣后公差登记为IT~IT。确定每齿进给量及铣削深度取每齿进给量为fz=mm/z(粗铣)取每齿进给量为fz=mm/z(精铣)(参考《切削手册》表)粗铣走刀一次ap=mm精铣走刀一次ap=mm切削速度:初步取主轴转速为r/min(粗铣)取精铣主轴的转速为r/min。又前面已选定直径D为Ømm故相应的切削速度分别为:minvDnm==´´=粗minvDnm==´´=精符合要求。切削工时:粗铣:()minczllltcnf´´===´´精铣:()minczllltcnf´´===´´故:基本时间minCjttt===基本工序Ⅴ:钻通孔¢mm本工序为钻φmm通孔采用锥柄麻花钻直径d=mm使用切削液确定进给量f由于孔径和深度都很大宜采用自动进给fz=mmr。选择钻头磨钝标准及耐用度根据表钻头后刀面最大磨损量为mm耐用度T=min。确定切削速度V由表σ=MPa的HT的加工性为类根据表进给量f=mmr由表可查得V=mminn=rmin。根据Z立式钻床说明书选择主轴实际转速基本时间minmLltnf===´工序Ⅵ:镗孔¢mm孔口倒角×°Ø18粗镗余量参考文献[1]表3-83取粗镗为18mm精镗切削余量为mm,铰孔后尺寸为H,各工部余量和工序尺寸公差列于表2-3加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差Ø粗镗øØ精镗HH孔轴线到底面位置尺寸为6mm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±mm与下底面的位置精度为mm,与左右端面的位置精度为mm,且定位夹紧时基准重合故不需保证。mm跳动公差由机床保证。确定每齿进给量及铣削深度粗镗孔时因余量为mm,故ap=mm,查文献[1]表2取minVmsm==取进给量为fmmr=转速:n=Vπd=*(*)=rmin功率校验:查文献的zzzpzzzFnFCFaXFVnFRF=´mzpFV=´CFz=,zXF=zYF=znF=oozRfN=´´´´´´´=Pkw=取机床效率为*=kw>kw故机床的功率足够。工序Ⅶ:铣¢mm圆拄的左端面左端面铣削余量为mm粗铣的铣削余量为mm精铣余量mm精铣后公差登记为IT~IT。确定每齿进给量及铣削深度取每齿进给量为fz=mm/z(粗铣)取每齿进给量为fz=mm/z(精铣)(参考《切削手册》表)粗铣走刀一次ap=mm精铣走刀一次ap=mm切削速度:初步取主轴转速为r/min(粗铣)取精铣主轴的转速为r/min。又前面已选定直径D为Ømm故相应的切削速度分别为:minvDnm==´´=粗minvDnm==´´=精符合要求。切削工时:粗铣:()minczllltcnf´´===´´精铣:()minjczllltnf´´===´´故:基本时间minCjttt===基本工序Ⅷ:铣宽度为mm轴向槽本工序为铣深mm,宽mm的槽。所选刀具为切槽铣刀铣刀直径d=mm确定每齿进给量fZ根据资料所知用切槽铣刀加工铸铁查得每齿进给量fZ=~mmz、现取fZ=mmz。选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知用切槽铣刀加工铸铁铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为mm耐用度T=min。确定切削速度和每齿进给量fzc根据资料所知依据铣刀直径d=mm铣削宽度ae=mm铣削深度aP=mm耐用度T=min时查取Vc=mmsn=rmin,Vf=mms。根据XA型立式铣床主轴转速表查取nc=rmin,Vfc=mms。则实际切削:Vc=cndpVc=´´=mmin校验机床功率据资料可知切削功率的修正系数kmpc=则Pcc=kwPct=kw可知机床功率能满足要求。基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为:tm=zcfnl´´tm=()´´=min七、夹具设计本次设计的夹具为第5道工序粗精镗Ø20(01006)mm孔。该夹具为双支承前后引导镗床夹具。、确定设计方案该孔的设计基准为下端面故以下端平面做定位基准实现“基准重合”原则另加两V形块从前后两方向实现对R10的外圆柱面进行夹紧从对工件的结构形状分析若工件以下端面朝下放置在支承板上定位夹紧就比较稳定可靠也容易实现。工件以下端面在夹具上定位限制了三个自由度其余三个自由度也必须限制。用哪种方案合理呢?方案1在2Ø13的通孔内插入一现边销限制一个移动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一个转动自由度。这种定位方案从定位原理上分析是合理的夹具结构也简单。但由于孔和其内侧面均不规定其精密度又因结构原因夹紧力不宜施加在这样的定位元件上故工件定位面和定位元件之间很可能会接触不好使定位不稳定。这个方案不宜采用。方案2用两个V形块夹紧前后两外圆柱面用两铰链压板压在工件的下端这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度这种方案定位可靠可实现完全定位。2计算夹紧力并确定螺杆直径参考文献(3)表1-2-11因夹具的夹紧力与切削力方向相反实际所需夹紧力F夹与切削力F之间的关系F夹=KF安全系数K在夹紧力与切削力方向相反后时K=由前面的计算可知F=所以FKFN==´=夹FFN==夹参考文献表从强度考虑用一个M的螺柱完全可以满足要求M的许应夹紧为N所以螺杆直径为d=mm定位精度分析Ø()孔的精加工是在一次装夹下完成的具体采用的是前后支撑引导的夹具机构机床与镗杆之间所采用的是浮动连接故机床主轴振动可略不计Ø()孔的加工精度主要由镗模来保证。图见附表。因为孔的轴线与底面的平行度要求为。故两镗模装配后同轴度要求应小于又因为镗套与镗杆ØH()h()其最大间隙为Xmax==mmminX==被加工孔的长度为mm取两孔同轴度误差为mm则TmmD=´´=ΔT=mm所以T=ΔTT=mmDD又因为:<<所以夹具能满足零件加工精度的要求。八、填写机械加工工艺卡和机械加工工序卡参考文献:(1)陈宏均主编实用加工工艺手册(2)艾兴、肖诗纲主编切削用量简明手册(3)机床夹具设计手册(4)赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书(5)李益民主编机械制造工艺设计简明手册(6)王凡主编实用机械制造工艺设计手册

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

评分:

/25

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利