机械制造技术课程设计-气门摇杆轴支座加工工艺及钻孔φ20夹具设计.docx

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及工艺装备（年产量4000件）姓名班级专业学院指导老师摘要本文对气门摇杆轴支座的作用和工艺性进行了分析，详细介绍了气门摇杆轴支座加工工艺过程的制定：1、气门摇杆轴支座定位基准的选择，2、气门摇杆轴支座制定加工工艺路线，3、气门摇杆轴支座选择加工设备及气门摇杆轴支座工艺装备，4、确定气门摇杆轴支座切削用量及气门摇杆轴支座加工基本工时。然后介绍气门摇杆轴支座加工夹具的设计及气门摇杆轴支座计算，包括气门摇杆轴支座本工序的加工方式分析，再对确定夹具加工类型，租后确定加工方案和选择气门摇杆轴支座定位元件确定夹紧方案，确定加工对刀装置最终气门摇杆轴支座设计专用夹具。关键词：气门摇杆轴支座、加工工艺、专用夹具AbstractThispaperanalysesthefunctionandtechnicalityoftherockerarm,andintroducesindetailtheformulationoftheprocessoftherockerarmprocessing:1.theselectionofthepositioningdatumoftherockerarm;2.theformulationoftheprocessrouteoftherockerarm;3.theselectionoftheprocessingequipmentandtheprocessequipmentoftherockerarm;4.thedeterminationofthecuttingparametersoftherockerarmandthebasicworkinghoursoftherockerarmprocessing.Thenitintroducesthedesignandcalculationoftherockerarmprocessingfixture,includingtheanalysisoftheprocessingmodeoftherockerarminthisprocess.Thenitdeterminestheprocessingtypeofthefixture,determinestheprocessingschemeafterrentinganddeterminestheclampingschemebyselectingtherockerarmpositioningelement,anddeterminesthespecialfixtureforthefinalrockerarmdesignofthetoolsettingdevice.Keywords:rockerarm,processingtechnology,specialfixture摘要II第一章机械加工工艺规程设计11.1 气门摇杆轴支座的分析11.1.1 气门摇杆轴支座的作用11.1.2 气门摇杆轴支座的性能分析11.1.3 气门摇杆轴支座的材料性能11.2 气门摇杆轴支座零件的工艺性分析21.3 气门摇杆轴支座加工方法的选择21.4 气门摇杆轴支座工序路线31.5 确定加工余量及毛坯尺寸4第二章确定切削用量和加工时间6第三章气门摇杆轴支座专用夹具的设计143.1气门摇杆轴支座夹具结构设计143.1.1确定定位方案，选择定位元件143.1.2夹具设计的有关计算153.2计算定位误差一目的是分析定位方案的可行性153.3夹具结构设计及操作简要说明153.4夹具结构设计及操作简要说明15设计总结16参考文献17第一章机械加工工艺规程设计1.1 气门摇杆轴支座的分析1.1.1 气门摇杆轴支座的作用气门摇杆轴支座是机械设计基础上用来支撑的构件，起定位、夹紧气门摇杆轴支座的作用。气门摇杆轴支座是一种可以接受综合载荷的加工、使得构造特别的大型和特大型的气门摇杆轴支座，具有以下优点“构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点”。磨损作为气门摇杆轴支座最为常见的问题，气门摇杆轴支座在加工中磨损的情况也精车发生。气门摇杆轴支座在加工使用过程中需要引起以下几点注意内容：(1)气门摇杆轴支座的材料一般都是铸铁，再好的气门摇杆轴支座也都有它们使用的极限性，就比如温度。(2)气门摇杆轴支座在开始加工产的过程中必须对气门摇杆轴支座进行预热后再开始加工，防止对加工精度有影响。1.1.2 气门摇杆轴支座的性能分析零件为拐臂，应用于连接主传动件与输出功部件，本身要求具备好的强度以及刚度；总体力学性能较好，抗冲击，采用QT500,毛坯成型方式为模锻件，生产要求为年产量5000件，零件属于轻型零件，为中批生产，要求设计出专用夹具，以加工两个M0mm孔，工艺规程必须保证质量和生产率要求。1.1.3 气门摇杆轴支座的材料性能QT500性能：抗拉强度GA二50OmPa,屈服强度G=320mpa,伸长率A=7,布氏硬度170230mpa<>1.2 气门摇杆轴支座零件的工艺性分析该毛坯零件为模锻件，加工毛坯610孔，表面粗糙度要求最高，公差等级达到mO；表面粗糙度Ra3.2um；同样617轴向端面平面加工，因需作为精基准定位，所以表面粗糙度达到RaL6um。65孔公差等级达到IT12；通过钻削实现。最后加工两个63孔，同样公差等级达到ITlO级，通过钻削实现。锻造难达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样气门摇杆轴支座形状复杂的铸件。查资料知气门摇杆轴支座材料为QT500钢，采用金属型铸造，精度可达到3.210,因此毛坯的加工余量比较小。1.3 气门摇杆轴支座加工方法的选择1.3.1 平面加工中22轴向端面通过铳削来实现加工精度，分别对两端面进行粗铳，半精铳、精铳、精铳，使表面粗糙度达到Ral.6um01.3.2 孔的加工22的孔，因为把内孔面作为定位基准面，保证定位误差偏小，则需通过钻、扩孔来实现，达到公差等级IT7级；Ra3.2umoIOmm的孔，因不作为后加工的定位基准面，则只需使用中9.8的麻花钻进行钻孔，使公差等级达到IT8级，表面粗糙度Ra3.2um.13mm的孔，不需要作为后加工的定位基准面来定位，则只需要使用中12.8mm的麻花钻进行钻孔，使公差等级达到IT8级，表面粗糙度Ra3.2um.表1.1气门摇杆轴支座表面加工方法选择加工表面粗颉度精度公差形位公加工方法差加工22孔面A表面Ra3.2等级IT7无尺寸公差无平面加工加工22孔面B表面Ra3.2等级IT7按照H8加工无铳加工加工610孔面C表面Ra12.5等级无无铳加工加工10孔面D表面Ra12.5等级IT7无铳加工22孔加工表面Ra1.6等级IT7+0.28无钻、扩、校加工孔10表面Ra1.6等级IT7+0.1平行度0.02钻、扩、钱加工孔中13表面Ra3.2等级IT7钻、扩、钱加工1.4 气门摇杆轴支座工序路线在制订工艺路线的时候，出发点应当是使气门摇杆轴支座的几何形状、气凸轮和尺寸精度及位置精度等技术要求都能得到合理的公差及行为公差要求保证。方案：工序10：粗铳10孔C面留0.1mm余量：精铳C面，保证其余尺寸余量对中，保证表面精度要求Ra3.2;工序20：精铳10孔D面留0.Imm余量：精铳D面，保证其余尺寸余量对中，保证表面精度要求Ra3.2;工序30：粗铳22孔A面留0.1mm余量：精铳A面，保证其余尺寸余量对中，保证表面精度要求Ra3.2;工序40：精铳22孔B面留0.1mm余量：精铳B面，保证其余尺寸余量对中，保证表面精度要求Ra3.2;工序50：钻、扩、较加工中10孔至图纸尺寸要求，图纸表面精度要求Ra3.2,钻孔至尺寸9.8mm,保留扩孔余量0.1mm,扩孔至尺寸9.9mm,保留较孔余量0.1mm,较孔至图纸尺寸要求；工序60：钻、扩、较加工中22孔至尺寸要求，钻孔至尺寸中21.8mm,扩孔至尺寸中21.9mm,较孔至图纸尺寸要求，图纸表面精度要求Ral.6,加工使用专用夹具。工序70：铳13孔端面至图纸尺寸要求。工序80：钻、扩、较加工中13孔至图纸尺寸要求，图纸表面精度要求Ra6.3,钻孔至尺寸中12.8mm,保留扩孔余量0.1mm,扩孔至尺寸中12.9mm,保留较孔余量0.1mm,较孔至图纸尺寸要求；工序90：钳工去毛刺、清洗；工序100：检验、入库；从方案可以看出粗加工有粗铳气门摇杆轴支座底面、粗铳气门摇杆轴支座底面孔平面及上面的夹具定孔孔面、粗铳气门摇杆轴支座及底面的右端面、粗铳支承孔左边端面、钻气门摇杆轴支座夹具22mm和孔13mm。1.5 确定加工余及毛坯尺寸（一）确定加工余量该气门摇杆轴支座材料为QT500,G=320mpa,=5OOmpa,c采用模锻制造，且为成批生产，根据机械加工后锻件的最大轮廓尺寸及由表可知，选择加工余量及公差值为4±1.5。表1-1拐臂各加工表面的加工余量加工表面单边余量双边余量备注22顶面2顶面、底面双侧均加工22底面2顶面、底面双侧均加工10顶面2顶面、底面双侧均加工中10底面2顶面、底面双侧均加工（二）确定毛坯基本尺寸表1-2拐臂毛坯尺寸零件尺寸单边加工余量毛坯尺寸25顶面、底面为22910顶面、底面为21410孔0022孔00中13孔00（三）确定毛坯尺寸公差表1-3气门摇杆轴支座锻件加工尺寸公差毛坯尺寸公差按“对称”标准结果25002510001010孔0.1010.1孔22孔0.28022.28孔第二章确定切削用量和加工时间2.1工序1020粗、精铳10孔CD面（八）确定切削用量a.确定背吃刀量“半精铳时，背吃刀量一般为0.52mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=l.5mm。"b.确定进给量选择每齿进给量z为0.2mrnz.c.选取切削速度选择切削速度匕=40.0/w/min。确定铳刀的磨钝标准及耐用度取磨钝标准为05mm,查得刀具的耐用度T=180min.确定机床主轴转速n：IOOOv 1000 ×40.0d3.14x60=106. Ir/min(B)确定时间定额(2次走刀)一次走刀基本时间Tb=/=1.55min=93sfM2其中/=120为切削加工长度；为刀具切入长度；4为刀具切出长度;f忙为工作台水平进给量。1=0.5(d-业必2)+03)=7.633mm其中d=60mm;ae=35三；kr=90°4=35,¢(I2-4mmfMZ=fzzn=0.2×4×106.1=84.88mmmin2.2工序30、40粗、精铳22孔AB面（八）确定切削用量a.确定背吃刀量“精铳时，精铳时一般为0.1Imnl或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm”。b.确定进给量选择