【正文】 .........9 工藝規(guī)程定性設(shè)計 ..................................................................................................10 生產(chǎn)類型與毛坯制造方法的確定 ...............................................................10 定位基準(zhǔn)的選擇 ...........................................................................................10 工藝路線的擬定 ........................................................................................... 11 工藝規(guī)程定量設(shè)計 ..................................................................................................13 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 ...........................................13 切削余量及基本工時的確定 .......................................................................14 搖桿軸支座機(jī)械加工工藝過程 ...........................................................................18 搖桿軸支座機(jī)械加工工藝過程卡 ...............................................................19 搖桿軸支座機(jī)械加工工序卡 .......................................................................20 第 4 章 搖桿軸支座專用鏜孔夾具設(shè)計 ............................................................................32 鏜夾具的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計要點(diǎn)。山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 氣門搖桿軸支座畢業(yè)設(shè)計 年級專業(yè)： 2021 級機(jī)電一體化專業(yè) 學(xué)生姓名： 趙含萍 學(xué) 號： 202102021045 指導(dǎo)教師： 竇承繼 職 稱： 講師 導(dǎo)師單位： 山東化工職業(yè)學(xué)院 山東化工職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系 論文完成時間： 2021 年 03 月 20 日 山東化工職業(yè) 學(xué)院畢業(yè)論文 I 搖桿軸支座工藝規(guī)程與鏜夾具設(shè)計 【摘要】 本次畢業(yè)設(shè)計課題是搖桿軸支座加工工藝規(guī)程與專用鏜孔夾具設(shè)計，設(shè)計中綜合應(yīng)用了工程圖學(xué)，機(jī)械設(shè)計，機(jī)械制造工程學(xué)，機(jī)械幾何精度設(shè)計等相關(guān)課程知識。此外，還進(jìn) 行了搖桿軸支座零件的和鏜夾具主要零件 三維造型設(shè)計。 ［ 3］ 夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造， 還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具 有一定生產(chǎn)能力的工廠中約擁有 13000~15000 套專用夾具。機(jī)械制造業(yè)不僅為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、科研和國防等部門提供各種生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表和工具，而且為制造業(yè)包括機(jī)械制造業(yè)本身提供機(jī)械制造裝備。 ［ 13］ 選題意義 本畢業(yè)設(shè)計選題：氣門搖桿軸支座加工工藝規(guī)程設(shè)計與其夾具設(shè)計。零件的加工工藝直接影響零 件 加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本。使得工藝路線又遵循 “ 基準(zhǔn)統(tǒng)一 ” 的原則，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。 因左右兩端面均對孔有較高的位置要求，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 。構(gòu)思結(jié)構(gòu)方案需要： （ 1）確定夾具的類型 ； （ 2）定位設(shè)計，根據(jù)六點(diǎn)定位規(guī)則確定工件的定位方式 ； （ 3）確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置 ； （ 4）確定刀具的對刀導(dǎo)向方案，選擇合適的對刀元件或?qū)蛟?； （ 5）確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu) 。 由上可知，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是相當(dāng)復(fù)雜的 。工藝過程可分為毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等工藝過程。工件上任何一個點(diǎn)、線、面的位置總是要用它與另外一些點(diǎn)、線、面的相互關(guān)系（如尺寸山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 5 距離、平行度、垂直度、同軸度等）來確定。若選擇未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)被稱為粗基準(zhǔn)。 (5)粗基準(zhǔn)只能使用一次，重復(fù)使用位置誤差大。 (3)自為基準(zhǔn)原則：在精加工或光整加工時，要求余量小而均勻時，選擇加工表面自身為基準(zhǔn)。擬定工藝路線時， 一般應(yīng)遵循以下原則： （ 1） 先基準(zhǔn)面后其它 ： 應(yīng)首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工 ，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。 （ 3） 先主后次 ： 主要表面一般指零件上的設(shè)計基準(zhǔn)面和重要工作面。此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工。此時也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。定位的目的是使工件在夾具中相對于機(jī)床、刀具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。 工件的定位表面有各種形式，如平面、外圓、內(nèi)孔 等，對于這些表面，總是采用一定結(jié)構(gòu)的定位元件。 （ 3） 工件以外圓柱面定位 ： 工件以外圓柱面定位在生產(chǎn)中是常見的，如軸套類零件等。夾緊主要由以下三部分組成： 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 8 （ 1）力源裝置 所產(chǎn)生的力稱為原始力，如氣動、液動、電動等。 （ 2） 夾緊力大小要適當(dāng)。 （ 4） 夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全 。楔塊夾緊裝置具有自鎖性 ，斜楔能改變夾緊作用力方向，但是其夾緊行程小，效率低，適用范圍于機(jī)動夾緊裝置中 （ 2）螺旋夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單 ,制造容易 ,夾緊可靠但是夾緊動作慢 ,效率低，適用于手動夾緊裝置。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部）。 該零件上主要加工面為上端面，山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 10 下端面，左右端面， 2 13? 孔和 ）。 ~100(20 ?? 孔時以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸相對下端面的位置精度。 由 機(jī)械加工工藝手冊 2— 12可知 該種鑄造公差等級為 CT10~11， MAH級。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，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準(zhǔn)為上端面 。 車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式 車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動，故 應(yīng)當(dāng)選擇 銑削加工。 綜上所述選擇方案二。20 下端面 (3)+ 外圓柱面 65 粗 精銑軸向槽 下端面 (3)+ 外 圓柱面 70 入庫 工藝規(guī)程定量設(shè)計 機(jī)械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 因 工件的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，毛的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。底面銑削余量為 3，粗銑的銑削余量為 2， 銑余量 1，精銑后公差登記為 IT7～ IT8。 粗鏜余量 表 383 取粗鏜為 ，粗鏜切削余量為 ,鉸孔后尺 寸為 20H8,各工步 余量和工序尺寸公差列于 下表 表 各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等級 工序尺寸及公差 18? 粗鏜 ___ ? ? 精鏜 8H 820H （二）確定切削用量及基本 工 工序 20： 粗銑 下 端面 (1)加工條件 工件材料： HT200, b? =170~240MPa，鑄造 。 根據(jù)《切削用量手冊 后 》 表 ，選擇刀具前角 γ 0＝ 0176。,過渡刃 Krε=30176。 2）確定每齒進(jìn)給量 fz 由于本工序?yàn)榇旨庸ぃ叽缇群捅砻尜|(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機(jī)床功率為 （據(jù)《簡明手冊》表 ， X51立式銑床）選擇： fz=。 切削速度計算公式為： vpvevzvpT vvc kzuayfxa qdcv vm 0? 其中 mmae 38? ， mmap 4? ， 245?vC ， ?qv ， ?xv ， ?yv ， ????? kkk SvMvv ， ?uv ， 0?pv ， ?m ， min180?T ，zmmf z /? ， 12?Z 將以上數(shù)據(jù)代入公式： m i n/142 mv c????????? ??? 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 150r/ m in1000 ??wcs d vn ? 。 工序 45 精銑上端面與工序 10相同 . 工序 50 精銑左右端面與工序 15相同 工序 55 鉆通孔 216。 跳動公差由機(jī)床保證。鏜床夾具的種 類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模 . （ 1）前后雙支承鏜模 ； （ 2）無支承鏜床夾具 。所鏜孔的位置精度取決于模兩導(dǎo)向孔的位置精度，而與機(jī)床主軸精度無關(guān)。常用的鏜套有： ①固定式鏜套 固定式鏜套外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)向精度高，但鏜桿在鏜套內(nèi)一邊回轉(zhuǎn)，一邊作軸向移動，鏜套易磨損，故只適用于低速鏜孔。 (3) 鏜桿和浮動接頭 鏜桿是鏜模中一個重要部分。 當(dāng)雙支承鏜模鏜孔時，鏜桿與機(jī)床主軸通過浮動接頭而浮動連接。這種定位方案從定位原理上分析是合理的，夾具結(jié)構(gòu)也簡單。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 34 定位元件與夾緊裝置的設(shè)計 定位元件 定位元件是用來確定工件正確位置的元件。其次設(shè)計中，采用了定位塊保證工件在加工時 ，螺桿和工件不會偏移 。 其結(jié)構(gòu)如圖 所示 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 35 1螺桿 2 圓銷柱 3大頭螺栓 圖 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 鏜模與夾具體的設(shè)計 (1)鏜模的設(shè)計 ① 鏜套 本設(shè)計鏜套采用軸承外滾式鏜套，作用：回轉(zhuǎn)精度低，但是剛性好，適合適合轉(zhuǎn)速高的粗加工和精加工。 如圖 所示， 滾動軸承外滾式回轉(zhuǎn)鏜套，鏜套 2 支承在兩個滾動軸承上，軸承安裝在鏜模支架 1的軸承孔中，軸承孔的兩端用軸承端蓋 3 封住。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 36 1鏜模支架 2鏜套 3軸承套 圖 鏜套 ② 鏜桿 鏜桿的直徑按經(jīng)驗(yàn)公式一般去 d=（ ～ ） D，一般應(yīng)大于 25，不得小于15。 安全系數(shù) K 在夾緊力與切 N 削力方向相反后時 3?K ，由前面的計算可知 NF ? NKFF ??夾 NFF 1 7 92/0 ?? 夾 由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 表 124，從強(qiáng)度考慮，用一個 M10 的螺柱完全可以滿足要求， M10 的許應(yīng)夾緊為 3924N，所以螺桿直徑為 d=10。因?yàn)榭椎妮S線與底面的平行度要求為 。 安裝工件時，將工件放置底板上，后順時針旋轉(zhuǎn)搖柄，旋進(jìn) V 形塊夾緊工件。加工完成后， 退 出鏜刀， 退出鏜桿。它不但擁有現(xiàn)今 cad/cam 軟件中功能最強(qiáng)大的 parasolid 實(shí)體建模核心技術(shù)，更提供高效能的曲面建構(gòu)能力，能夠完成最復(fù)雜的造形設(shè)計。 3）用基于特征（如孔、凸臺、型膠、槽溝、倒角等）的建模和編輯方法作為實(shí)體造型基礎(chǔ)，形象直觀，類似于工程師傳統(tǒng)的設(shè)計辦法，并能用參數(shù)驅(qū)動。并能直接對實(shí)體做旋轉(zhuǎn)剖、階梯剖和軸測圖挖切生成各種剖視圖，增強(qiáng)了繪制工程圖的實(shí)用性。 8）具有良好的用戶介面，絕大多數(shù)功能都可通過圖標(biāo)實(shí)現(xiàn)；進(jìn)行對象操作時，具有自動推理功能；同時，在每個操作步驟中，都有相應(yīng)的提示信息，便于用戶做出正確的選擇。 （ 2）刀具軌跡生成模塊。同時，能夠通過控制圖形和文本的信息編輯刀軌。 （ 5）后處理模塊。 作為 機(jī)電 專業(yè)的學(xué)生 ，最基本也是最實(shí)用的 就是機(jī)械加工工 藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計。 在夾具的設(shè)計過程中完成 了 鏜孔夾具總體結(jié)構(gòu)方案，定位元件與夾緊裝置的設(shè)計，鏜模與 夾具體 的設(shè)計 ，以及繪制裝配圖，零件圖和主要零件的 三維造型。 （ 3） 利用理論知識解決實(shí)際問題的能力得到了提高，為以后正確解決工作和學(xué)習(xí)中的問題打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。 山東化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 46 致謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作， 我的 畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。除了敬佩 竇 老師的專業(yè)水平外，他 的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)