机械工艺夹具毕业设计173气门摇臂轴支座工艺设计说明书

目录

前言………………………………………………………………………………….. 1

第一章 零件的工艺分析…………………………………………………………. .2

1、 零件的作用………………………………………………………………………2 2、 零件的工艺分析…………………………………………………………… ......2

3、 确定零件的生产类型……………………………………………………………..3

第二章 确定毛坯…………………………………………………………………………..3

1、选择毛坯种类………………………………………………………………..........3 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差………………………………………3 3、设计毛坯图………………..………………………………………………………3

第三章 工艺规程设计…………………………………………………………………..…..4

1、选择定位基准……………………………………………………………….…….4 2、制定工艺路线……………………………………………………………………..4

第四章 确定各工序的加工余量…………………………………………………………7 第五章 选择加工设备与工艺装备…………………………………………...8

1.选择机床…………………………………………………………………………….8

2、选择夹具…………………………………………………………………8 3、选择刀具…………………………………………………………………8 4、选择量具…………………………………………………………………9 第六章 确定切削用量………………………………………………………….9

心得体会与小结……………………………………………………………………11

参考文献…………………………………………………………………………....12

前言

本次课程设计是学习《机械制造基础》过程中的一个非常重要的实践性的环节。学生通过进行课程设计，理论联系实际和独立工作的能力可以得到很好的提高。本次课程设计的目的旨在：1、巩固和加深学生所学知识，并培养学生学会全面综合的应用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力；2、帮助学生熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，并学会综合生产实际正确使用这些资料；3、使学生树立正确的设计观念，懂的合理的设计应该是技术先进的，经济上合理的并在生产实践中是可行的；4、通过编写设计说明书，提高学生对技术文件的整理、写作及组织编排能力，为学生将来撰写技术及科研论文打下基础。

第一章 零件的工艺分析

1、零件的作用

题目所给的零件是气门摇臂轴支座如图1-1直径为18的孔和直径为16的孔用来

装摇臂,起支撑作用,直径为11的孔用来装支持轴。?3的孔为油孔。各部分尺寸如图。 2、零件的工艺分析

2.1该零件的所需加工面:

1、?11孔的上顶面,其粗糙度为12.5?m,要求不是很高,粗铣即可以到

达。

2、?11孔的下底面为?18孔、?16孔的中心线基准,其粗糙度为6.3?m,

粗铣过后,半精铣即可以达到。

3、?28孔的上端面粗糙度为3.2?m,下端面粗糙度为3.2?m,其长度

要求为37±0.1,尺寸要求为11级,粗铣过后半精铣即可达到。

4、26孔上表面粗糙度要求为12.5?m,下表面粗糙度要求也为12.5?m,

尺寸无精度要求,粗铣即可。

5、?18孔为重要加工面,其尺寸要求为IT8级,粗糙度为1.6?m,须在

镗床上加工,采取钻,镗,铰,可以达到其要求.两端有1×45°的倒角,表面粗糙度为12.5?m,也无特殊要求,也比较容易达到。

6、?16孔也为重要加工面,其尺寸要求为IT11级,不是很高,但表面粗

糙度为1.6?m,要求很高, 须在镗床上加工,采取钻,镗,铰,可以达到其要求。 两端有1×45°的倒角,表面粗糙度为12.5?m,也无特殊要求,也比较容易达到。

7、 ?11的孔尺寸没有特殊要求,表面粗糙度为12.5?m,钻即可以达到。8、?3孔为排油孔,尺寸无特殊要求,表面粗糙度为12.5?m,钻即可以

达到。

2.2位置公差要求

该零件?18孔和?16孔的中心线与尺寸为?11的孔的下底面有形位公差要求,其要求?18孔和?16孔的中心线与尺寸为39的下端面的平行度为0.05mm。

?28孔两端面相对于其轴线的跳动度为0.01mm。

对上述加工表面而言，应当先加工主要表面,再依次加工其他的表面。通过分析有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。 3、确定零件的生产类型

通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.95kg。依据设计要求Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际,备品率α和废品率β分别取10%和1%代入公式得该工件的生产纲领

N=5000?1?(1?10%)?(1?1%)?5555件/年 查表知其属于轻型，生产类型为中批量生产。

第二章 确定毛坯

1、选择毛坯种类

该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性且零件在机床运行过程中所受冲击不大，又属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，固毛坯采用砂型铸造，机器造型。由于所有当然孔无需要铸造出来，故不需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。 2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差

（1）求最大轮廓尺寸

根据零件图计算轮廓的尺寸，长83mm，宽37mm，高62mm。 （2）选择铸件公差等级

查手册铸造方法按机器造型，铸件材料取灰铸铁，得铸件公差等级属于8-12级范围内，取为10级。 （3）求铸件尺寸公差

公差带相对于基本尺寸对称分布。 （4）求机械加工余量等级

查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。

（5）确定机械加工余量

根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余 量为4mm，孔的加工余量按相关表查找选取。

（6）确定毛坯尺寸如下表所示 加工表面 基本尺寸 39 39 37 37 16 16 铸件尺寸公差 机械加工余量(单侧) 铸件尺寸 2.6 2.6 2.6 2.6 2.2 2.2 4 4 4 4 4 4 47±1.3 47±1.3 45±1.3 45±1.3 24±1.1 24±1.1 ?11孔上顶面 ?11孔下底面 ?28上端面 ?28下端面 ?26上端面 ?26下端面

综上所叙，确定毛坯尺寸见毛坯图纸。 3、设计毛坯图

3.1 确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为1.2度。 3．2 确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。

3．3毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。

本零件的毛坯图见毛坯图纸。

第三章工艺规程设计

1选择定位基准

1． 粗基准的选择：选择直径为28圆柱外圆面为主要的定位粗基准，以筋板面为辅助粗基准。

2. 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，选择?18孔和?16孔的中心线定位粗基准面，此外直径为28mm的圆柱的两端面互为精基准面。 2制定工艺路线 工艺路线方案一：

工序一：铣

1、粗铣?28圆柱后端面至420?0.62 Ra12.5

2、粗铣?26圆柱后端面至200?0.52 Ra12.5

3、半精铣?28圆柱后端面至410?0.16 Ra3.2 工序二：铣

1、粗铣?28圆柱前端面至380?0.62 Ra12.5 2、粗铣?26圆柱前端面至160?0.52 Ra12.5 3、半精铣?28圆柱前端面至370?0.16 Ra3.2 工序三：钻孔

.271、钻?1700 Ra12.5

.270.072、扩?170 Ra6.3 0孔至?17.850.07.0523、半精铰?17.850孔至?17.940 Ra3.2 00.052.0274、精铰?17.940至?180 Ra1.6 00.275、钻?1500孔Ra12.5

.27.076、扩?150孔至?15.850 Ra6.3 00.07.0527、半精铰?15.850孔至?15.940 Ra3.2 00.052.0278、精铰?15.940至?160 Ra1.6 00工序四：铣

1.粗铣?22圆柱下端面至440 Ra12.5 ?0.622、半精铣?22圆柱下端面至430?0.25 Ra6.3 工序五：铣

粗铣?22圆柱上端面至390?0.62 Ra12.5

工序六：钻 钻出?11孔,钻出?3孔 工序七：钳工去毛刺 工序八：抽检 工艺路线方案二：

工序一：铣

1.铣?22圆柱上顶面 2．铣?22圆柱下底面

工序二：钻 钻出?11的孔 工序三：铣

1．铣?28两端面 2．铣?26的端面

工序四：钻

1.钻，扩，铰?28，?26两孔

2.锪出?28，?26两端1×45° 3.钻?3的孔

工序五：钳工去毛刺 工序六：抽检 工艺方案三：

工序一：铣

1、粗铣?28圆柱后端面至420?0.62 Ra12.5 2、粗铣?26圆柱后端面至200?0.52 Ra12.5 3. 粗铣?28圆柱前端面至390?0.62 Ra12.5 4、粗铣?26圆柱前端面至160?0.52 Ra12.5

5、半精铣?28圆柱后端面至380 Ra3.2 ?0.166、半精铣?28圆柱前端面至370 Ra3.2 ?0.16.277、钻?170 Ra12.5 0.278、钻?150孔Ra12.5 0.270.079、扩?170孔至 Ra6.3 ?17.8500.27.0710、扩?150孔至?15.850 Ra6.3 00.07.02711、半精铰?17.850孔至至?180 Ra1.6 00.07.02712、半精铰?15.850孔至?160 Ra1.6 0013、锪出倒角

工序二：铣

1、粗铣?22圆柱下端面至440?0.62 Ra12.5 2、半精铣?22圆柱下端面至430?0.25 Ra6.3 3、粗铣?22圆柱上端面至390?0.62 Ra12.5

工序三：钻

1、钻?11孔 2、钻?3孔

工序四：钳工去毛刺

工序五：抽检

将这三个方案进行比较。对比方案一和方案三可知，方案一要比方案二多出三个工序，且比方案二要多出一个卧式铣床加工设备，而且它的定位夹紧要比方案二复杂许多，综上选择方案二比方案一合理。比较方案二和方案三可知，方案二中零件的定位和装夹比较方便，但由于?11孔的精度和粗糙度要求都较低，工序二中采用?11孔定位误差较大，所加工的?18孔和?16孔精度和粗糙度要求都达不到要求，综上所述，选择方案三比较合理。

第四章 确定各工序的加工余量

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 工序号 01 工序内容 加工余量 基本尺寸 工序尺寸偏差 工序余量 1粗铣Ф26、Ф28的左端面 2粗铣Ф26、Ф28的右端面 3半精铣Ф28的右端面 4半精铣Ф28的左端面 5钻Ф18的孔 6扩Ф18的孔 7粗铰Ф18的孔 8精铰Ф18的孔 9锪Ф18的孔的左端和右端倒角 10钻Ф16的孔 11半精镗Ф16的孔 12精镗Ф16的孔 13锪Ф16的孔的左端和右端倒角 1粗铣上表面 2粗铣底面 3半精铣底面 4钻Ф11的孔 1 42 20 1 39 16 38 37 16 17 17.6 18 15 15.8 16 43 40 39 11 314.0 0 ?0.164 4 1 0 0 0 1 0.6 0.4 0 0.8 0.2 0 3 1 0 0 0 0?0.160?0.100?0.10?0.110 0.2 0.2 0.85 0.9 0.6 0.6 0.85 0.2 0.1 1 1 0.2 0.85 0.85 ?0.043 0?0.0270?0.0270 ?0.11 0?0.043 0?0.0270 0?0.160?0.160?0.1002 ?0.11 0?0.11 003 钻出Ф3斜油孔 第五章 选择加工设备与工艺装备

1.选择机床 1.1工序一

.027.11该工序中工步有铣、钻、扩、铰、锪并且要求?180，?160的两孔的尺00寸精度，位置精度，粗糙度都比较高，为了方便加工和保证加工精度，所以选择

卧式镗床。卧式镗床的类型和技术参数如下：

型号：TA617，主轴直径：70，最大镗孔直径为200，主轴中心线至工作台距离为0-700；工作台荷重为1600Kg；主轴转速为11.2-1400r/min 工作台行程纵900横900，电动机功率：主电机4KW总容量为5.5电动机台数为：2，外形尺寸为4060?2400?2470。

TA617主轴转速为：11.25、15、21、29、41、56、77、107、147、203、281、387、543、737、1017、1400（r/min） 1.2工序二

该工序中工步为铣和钻?11孔，根据加工面的定位夹紧方式选择卧式镗床，型号为X60。主轴转速为：30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、235、300、375、475、600、750、950、1180、1500（r/min） 2选择夹具 本零件各工序使用的夹具都为专用夹具。 3选择刀具

加工铸铁零件一般采用YG类硬质合金，粗加工用YG8，半精加工为YG6。

粗铣?28圆柱前后端面的铣刀，粗铣?26圆柱前后端面铣刀选择镶齿套式面铣刀，刀具材料为YG8，JB/T 7954-1999。D=80mm，D1=70mm d=27mm L=36mm L1=30mm，齿数为10。半精铣?28圆柱前后端面的铣刀选择镶齿套式面铣刀，刀具材料为YG6，JB/T 7954-1999。D=80mm，D1=70mm d=27mm L=36mm L1=30mm，齿数为10。

.270.27钻?170 、?1500孔分别选择?17、?15的莫式锥柄麻花钻。

.270.07.27.07扩?170 、扩?150孔至?15.850 的扩孔钻分别为选择整体带柄0孔至?17.85000式高速钢扩孔钻，d分别为18mm和16mm。

.07.052.07.052半精铰?17.850孔至?17.940 半精铰?15.850孔至?15.940 精铰0000.0520.0270.0520.027至 精铰至 选用硬质合金锥柄铰刀。?17.940?18?15.94?160000GB/T4252-1984

0粗铣?22圆柱下端面至440?0.62粗铣?22圆柱上端面至39?0.62选择镶齿套式面

铣刀，JB/T 7954-1999。D=80mm，D1=70mm d=27mm L=36mm L1=30mm，齿数为10，材料为YG8。半精铣?22圆柱下端面至430?0.25选择镶齿套式面铣刀，JB/T

7954-1999。D=80mm，D1=70mm d=27mm L=36mm L1=30mm，齿数为10，材料为YG6。 钻?11的孔用?11莫式锥柄麻花钻。钻?3孔选择?3的直柄麻花钻 4选择量具

本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：

粗铣?22的上端面和粗铣，半精铣?22的下端面采用游标卡尺和标准粗糙度块

粗铣?28两端面，?26的两端面，采用游标卡尺和标准粗糙度块 钻，扩，铰?28孔和?26孔采用内径千分尺和标准粗糙块 倒1?450角度，采用万能角度卡尺 钻?11的孔采用游标卡尺，标准粗糙度块

钻?3的孔采用塞规。

第六章 确定切削用量

1确定工序一切削用量

（1）工步1

αp=4mm，fz=0.2-0.29mm/z取0.2mm/z， f=z?fz=10?0.2=2mm

Vc=64m/min

1000?64?255r/min，查表得n=281r/min，计算主轴转速n=

3.14?80281?3.14?80?71 m/min 工步2同工步1 Vc=

1000（2）工步3

αp=1mm，fz=0.1mm/z， f=z?fz=10?0.1=1mm/r Vc=124m/min主轴转1000?124534?3.14?80?495r/min，查表得n=534r/min，计算Vc=?134 速n=

3.14?801000m/min 工步4同工步3

（3）工步5

αp=8.5mm， f= 0.1mm/r Vc=60m/min主轴转速1000?601017?3.14?17?1124r/min，查表得n=1160r/min，计算Vc=?54 n=

3.14?171000m/min 。

（4）工步6

αp=7.5mm， f= 0.1mm/r Vc=50m/min主轴转 1000?50?1062r/min，查表得： n=

3.14?151017?3.14?15?48 m/min 。 n=1017r/min，计算Vc=

1000（5） 工步7

αp=0.425mm， f= 0.1mm/r Vc=60m/min主轴转速1000?601017?3.14?17n=?1124r/min，查表得n=1017r/min，计算Vc=?54 3.14?171000m/min 。

（6） 工步8

αp=0.425mm f= 0.1mm/r Vc=50m/min主轴转速1000?50n=?1062r/min，查表得 3.14?151017?3.14?15n=1017r/min，计算Vc=?48 m/min 。

1000（7） 工步119

αp=0.045mm， f= 0.4mm/r Vc=10m/min主轴转速1000?10147?3.14?18n=?177r/min，查表得n=147r/min，计算Vc=?8

3.14?181000m/min 。

（8） 工步10

αp=0.045mm， f= 0.4mm/r Vc=10m/min主轴转速1000?10203?3.14?16?199r/min，查表得n=203r/min，计算Vc=?10 n=

3.14?161000m/min 。

（9） 工步13

αp=0.03mm， f= 0.4mm/r手动进给。 （10）工步12

αp=0.03mm， f= 0.4mm/r手动进给。

2确定工序二切削用量 （1）工步1

αp=3mm，fz=0.2-0.29mm/z取0.2mm/z， f=z?fz=10?0.2=2mm

Vc=64m/min

1000?64?255r/min，查表得n=235r/min，计算主轴转速n=

3.14?80235?3.14?80?59 m/min Vc=

1000（2）工步2

αp=1mm，fz=0.1mm/z， f=z?fz=10?0.1=1mm/r Vc=124m/min主轴转1000?124?495r/min，查表得n=600r/min，计算速n=

3.14?80600?3.14?80?15m/min。工步3同工步1 Vc=

1000（3）工步4

αp=5.5mm， f= 0.1mm/r Vc=50m/min主轴转速1000?501400?3.14?11?1448r/min，?48 n=查表得n=1400r/min，计算Vc=

3.14?111000m/min 。

心得体会与小结

《机械制造基础》是我们机械专业学生所学的一门十分重要的专业基础课程，是一门入门课程。它对我们学好专业起着关键性的作用，因此，我们必须把这门课程学好学通。然而，《机械制造基础》是一门实践性很强的课程，光进行理论学习显然是不够的，必须通过实践性教学环节才能使学生对该课程的基础理论有更深刻的理解。为此，学院为我们创造了丰富的实践学习机会：先是俩周的下厂认知实习，使我们对机械制造形成初步的认知；接下来的课程设计又让我们能够在运用所学知识过程中，提高独立的解决机械制造中的问题的能力和理论联系实际的能力。课程设计是我们学习《机械制造基础》这门课程的最后一个环节，是对所有所学知识的升华和融会贯通，所以它又是最为重要的最为关键的过程。

正所谓，行百里者半九十。做任何事情总是越到最后困难越大，更何况我们已经经历了七个周的实践了，每个人都已经精疲力竭，在加上这又是最后一个实习，同学们的心情又很躁动，所以能否坚持认真的完成这次课程设计对每位同学来说都是相当大的挑战。每天我都想着偷懒，想着早些放假休息，想逃避，心中的矛盾不断斗争着，我痛苦的挣扎着，煎熬着，跟着老师的节奏痛苦的前行。这俩周来我靠着一个信念支持着，我不断提醒自己：我不能放弃，放弃就意味半途而废！意味着被自己打败!

终于我等到了黑暗后的黎明，心情充满了无限的激动和喜悦。回想起这些日子所经历的点点滴滴，付出了很多——血与汗；精力与情感。虽然这次课程设计时间短暂，但是收获的却是沉甸甸的——知识与经验；团结与互助；精神与智慧；师生情与同学情…以下所述是我在这次课程设计中收获的体会最为深刻的财富。

1、通过这次课程设计，我在锻炼自己实践能力的同时，巩固和加深了课堂上所学的理论知识。理论联系实际和独立工作的能力得到了切实的锻炼。

2、我独立解决问题的能力也得到了很大的提高。在设计过程中，大部分过程都要靠自己去独立完成，自己去查资料，自己设计，自己计算。可以说有很大的发挥空间，在这个不断的自己思考自己动手的过程中，独立解决问题的能力在潜移默化中得到了提高。

3、团结与合作在这次设计中进一步发挥着巨大的作用。老师把我们分成好多个组，每个组的课题相同，这样在设计过程中我们同一小组的就可以相互讨论，相互提出问题并解决问题，资料可以相互借用。这样在完成设计任务的同时，促进了同学之间的友谊，也提高了每个人的团队精神。

4、在课程设计过程中，我深深的感受到了责任的重要性。看到两位老师不辞辛苦的为我们每个人一遍又一遍的辅导，我真的很感动。我想在这次设计中学到的更多的也许就是一种精神，一种敬业精神。不知不觉一种叫责任的东西正在我的心底生根发芽。

5、这次设计为我们以后从事工艺设计发面的工作的发展提供了有力保障。因为从事设计工艺发面的工作和做课程设计大同小异，如果现在了解了这个过程的来龙去脉，以后在工作岗位上就不会再感到陌生。

总而言之，这次课程设计是成功的。有付出就会有收获，在付出时间和精力的同时我们收获了知识和友谊。此外，它也丰富了我的大学生活！

参考文献

1 于骏一 主编 机械制造技术基础 机械工业出版社 2004

2 崇凯 主编 机械制造技术基础课程设计指南 化学工业出版社 2006 3 赵家齐 主编 机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社 2000 4 孙本绪 主编 机械加工余量手册 国防工业出版社 1999.11 5 艾兴 肖诗纲 主编 切削用量简明手册 机械工业出版社 2002 6 王先逵 主编 机械加工工艺手册第二卷 机械工业出版1989

7张龙勋 主编 机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社 2007 8 何小柏 主编 机械设计机械设计基础课程设计 高等教育出版社 1996 9成大先 主编 机械设计手册 化学工业出版社2004

10 王伯平 主编 互换性与测量技术 机械工业出版社 1999

11 张福润 主编 机械制造技术基础 华中科技大学出版社 2000 12 冯辛安 主编 机械制造装备设计 机械工业出版社 2005

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5fiw.html