机械制造技术课程设计-气门摇杆轴支座加工工艺及铣底面夹具设计.docx

摘要气门摇杆轴支座是柴油机中摇杆结合部分,它是柴油机一个重要零件。课程设计课巡是摇杆轴支座加工工艺规程与专用夹具设计,设计中综合应用了工程图学，机械设计，机械制造工程学,机械几何精度设计等相关课程知识。其中摇杆轴装在中20孔中,轴上两端各装一进气门摇杆;摇杆座通过两个S3孔2螺杆与汽缸盖相连,3m轴向槽用于锁紧摇杆轴,使其不能转动。汽缸盖内每缸四阀使燃烧室充气最佳,气门由摇杆凸轮机构驱动,摩擦力且气门间隙由液压多蹶。这种结构可能减小燃油消耗并改善持放。该课题设计在摇杆轴支座工艺规程设计过程中,详细的分析了摇杆轴支座的加工1加过工艺方案的比较与分H谜择得到了符合技术要求的工序,形成了机械加工工艺过程卡和机械加工T序卡。本设计进行了专用夹具的设也阐述了定方案的选择、夹索方案的确定、夹具体与锋模设计,运用AUtOCAD完成了此专用夹具的装配图和夹具体的零件图。此外，还进行J'摇杆轴支座零件的和夹具主要零件三维造型设计关键词：气门摇杆轴支座，工艺分析，工艺设计，夹具设计I1.ift摘要I前言1笫1章气门摇杆轴支座零件工艺分析21.1 气门摇杆轴支座零件的作用与结构21.1.1 气门摇杆轴支座零件的作用21.1.2 气门摇杆轴支座的结构特点31.1.3 气门摇杆轴支座的结构工艺性31.2 气门摇杆轴支座零件关键表面的技术要求4第二堂气门摇杆轴支座零件工艺设计521气门摆杆轴支座生产类型的确定522气门擢杆轴支座毛坯的选择与毛坯图说明61.2.1 毛坯图的的选择61.2.2 毛坯图说明623气门摇杆轴支座工艺路线的确定62.3.1 相基准和精基准的选择62.3.2 拟定机械加工工艺路线62.3.3 工艺路线的分析与比较92.3.4 机械加工余量的确定112.3.5 选择加工设备'工艺装备112.3.6 确定切削用量和基本工时12第3M气门摇杆轴支座铁底面夹具设计163.1 铁床夹具的方案设计163.2 定位方案的选择163.3 3定位分析及误差计算173.4央紧操作动作说明18设计心得20参考文献21附录铳下底面夹具三维图22前言夹具课程设计是一个非常重要的教学环节,它既要求我们通过设计能获得综合应用过去所学的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，这也为以后做好毕业设计进行一次综合训练和准备。在我们学完过机械制造工艺学,工艺技术基础课以及专业课之后并参加r些实践活动后,此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习。学习工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法；锻炼自己熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能。而实际机械加工是讲究经济性,高效性,以及美观合理,作为学生的我们的设计肯定在设计过程中有很多与实际不合,再所难兔,望老师指出并给予指导。第1章气门摇杆轴支座零件工艺分析1.1 气门摇杆轴支座零件的作用与结构1.1.1 气门摇杆轴支座零件的作用气门摇杆轴支座是柴油机的一个主要零件，是柴油机摇杆座的结合部分。直径为20的孔装摇杆轴，轴上两端个装一个进气摇杆，摇杆通过两个直径为13mwM2螺杆与汽缸盖相连，311m轴向槽用于锁紧推杆轴，使之不转动。气缸盖内每缸使燃烧室充气最佳，气门由摇杆凸轮机构驱动，摩擦力小口气门间隙由液用补偿。这种结构可以减少燃油消耗并改善排放，图1.1零件图气门摇杆轴支座属于箱体类零件，使用铸造毛坯图。通过对任务图的解读，知道了原图的视图、尺寸、完整公差、及技术要求。主要加工面为上下底面、左右端面、孔020、2X013和3e轴级槽的加工。孔020的上偏差为+0.1,下偏差为+0.06。孔020与下表面的平行度为005.左右端面相对孔020轴线的跳动度为0.05,直接影响至她气孔和持气门的传动精度及密瓦以及孔2X013的尺寸精度。1.1.3 气门摇杆轴支座的结构工艺性由零件毛坯图可知，毛胚材料为I1T200,该材料为灰铸铁，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。气门摇杆轴支座零件上主要加工面为上端面、下端面、左右端面、2X013孔和020(.06n>TO.Imm)以及3三轴向槽的加工。020mm孔的尺寸精度以及下端面O.05mm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，2X0I31111n孔的尺寸精度，以上卜两端面的平行度O.05三o因此，我们需要先夹住032圆柱加工020孔，再以020孔为粗基准加工上卜.卜端面，再把卜端面作为精基准，圾后加工2X013孔时以卜端面为定位基准，以保证孔轴相对下.端面的位置精度。零件毛坯图如卜.：图1.2气门摇杆轴支座毛坯图1.2 气门摇杆轴支座零件关键表面的技术要求表.零W七蚂姊要求加工表面尺寸及偏差公差及精度等级表面粗糙度Ra形位公差左端面032IT71.6/1。版IA1.右端面032IT71.6Z0.06A上端面42(-0.142'-0.08)IT1.O12.5F底端面50IT96.3H0.05A2X013孔2X013IT1.O12.5020孔020(+0.06'+0.1)IT83.23un槽3IT1212.5R1.O外表面R1.OIT1212.5R8外表面R81T1212.5槽孔面R3IT1212.5注：1.未标明铸造圆角为R22.材料HT200第二章气门摇杆轴支座零件工艺设计2.1 气门摇杆轴支座生产类型的确定根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的牛产纲领为2000件/年,通过计算,核查该净件班量约为3Kg,由机械加工工艺手册表1-4可知,其生产类型为成批生产,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进行人工时效处理。由£机械加工工艺手册3表2-12可知该铸造公差等级为CnO'11,加工余鬓等级为MA为H级。故取CT为10级,MA为H级。表2.1加工余献表加工表面基本尺寸/mm加工余址等级加工余量/mm说明上端面42X10I1.4单例加工下端面50×10H3单侧加工左端面032G2单侧加工右端面032G2单侧加工22气门摇杆轴支座毛坯的选择与毛坯图说明2.2.1 毛坯图的的选择由零件毛坯图可知，毛坯材料为HT200,该材料为灰雌，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。2.2.2 毛坯图说明气门摇杆轴支座零件上主要加工面为上端面、下端面、左右端面、2X013孔和02«+0.06mmv+0.InunfcVi311nW'WM1.02O11rn孔的尺寸精度以及下端面0.05mm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，2X013E孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.05m.因此，我们需要先夹住032圆柱加工020孔，再以020孔为祖基准加工上卜吓端面，再把卜端面作为精基准，最后加12X013孔时以下湍面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度.毛坯上表面的加工余量为4mm,卜.表面的加工余量为3mm,左端面的加工余量为2m,右表面的加工余量为20n.2.3气门摇杆轴支座工艺路线的确定2.3.1 粗基准和精基准的选择选择零件的重要面和重要孔作为基准，在保证各加工面均有加工余珏的前提下，使重期国湎的加工余地尽量均匀，此外，还要保证定位加紧的的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时M所以我们首先以032的圆柱为粗基准加工020的孔。再用它作为精基准加工上表面和下表面。然后以下表面为精基准加工013ft1.3mn槽、左端面和右端面。以保证底面相对020孔的平行度和左右端面相对020孔的跳动度.2.3.2 拟定机械加工工艺路线制定工艺路线时，要充分考虑到产品的质量，并以最经济的办法达到所要求的生产纲领的必要措施，应做到：技术上先进，经济上合理，并且效率要高。考虑如下机械加工方法：上卜.端面：粗铳一精铳左右端面:粗铳一精铳2X013孔：钻孔020孔：粗钻一粗钺一精镣3mm轴向槽：粗铳因为左右两面均对020孔有较高的跳动度，故他们的加工采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。为了方便定位，首先加工020孔，将020孔的粗铅放在前面，然后再加工上下两端面、左右两端面。初步拟定两方案路线，加工方案一：工序号工序内容SO1.铸造302时效处理S03粗诜下表面SO1.粗铳左右端而#05半精铳下表面*06钻018孔#07扩1½018孔到）020#08精镣020孔#09钻2X013JnO跣3mm轴向槽311精诜左右端面#12车0.5X45°倒角»13清洗去毛刺«14入库加工方案二:工序号工序内容#01铸造*02时效处理*03粗钻018301扩钻018到ZH9.8#05粗铳上表面#06粗铳卜表面#07粗铳左右端面#08精镣020孔#09钻2X013#10精铳下表面S1.1.精铳左右端而#12铳3mm轴向槽#13车0.5X45°倒角#14清洗去毛刺315入库2.3.3 工艺路线的分析与比较上述两个方案遵循了工艺路线拟订的般原则,但某些工序还有些问题还值得进一步讨论,车上湍面，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，故应当选择铳削加工.因为在零件图纸中要求左右端面的跳动度为0.06,所以需要同时铳削左右湍面，保证两端的平行度.上表面加工要早，使上端面在加工后有÷78÷2±2.1.4minJ68x0.57第3章气门摇杆轴支座铁底面夹具设计诜床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成型面，是最常用的夹具之、主要由定位装置、夹索蟠、夹具体、连接元件、对刀元件组;，心铳削加工时，切削力大，又是!呦切削，振动较大，I动铁床夹具的夹猿力要求较大，夹具即If支、强度要求都!饿1.¾>按铳削时的进给方式，可将铳床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种。1、直线进给式：这类夹具安装在铳床工作台上，加工中随工作台按直线进给方式运动。2、圆周进给式：多用在有回转工作台或回转鼓轮的铳床上依靠回转台或鼓轮的旋转将工件顺序送入铳床的加工区域。3、靠模进给式：用于专用或通用铳床上加工各种#圆曲面。靠模的作用是使工件获得辅助运动。3.1 铳床夹具的方案设计方案1：在铳底面之前已经钺好J'侧面020的孔。为了减小定位误差，按基准重合原则选气门摇杆轴支座的侧孔为设计基温将长箱插入侧孔定位，限制y、Z方向的转动fUy、Z方向的移动。以上端面作为底面，用支描板限制X方向转动。右侧用支摔钉限制X方向移动。方案2：以（M面020的孔为基准，对020的孔和侧面的曲面进行定位。孔内插入长销限定z、y方向的移动和z、y方向的转动。健面曲面以V型块限定X方向移动.3.2 定位方案的选择由零件图可知,在铳底面前，气门摇杆轴支座的020通孔的已加工，且表面粗糙要求较高。为了减小定位误差，按基准重合原则选气门