【正文】 ?????????????????3 2 4 結(jié) 論??????????????????????????????? 32 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 33 致謝???????????????????????????????? 34 附錄???????????????????????????????? 34 支座的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生：鄭 偉 指導(dǎo)老師：陳志亮 (湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，長沙 410128) 摘 要 ： 本文首先介紹了支座的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。 柴油機(jī)相關(guān)知識介紹 簡介柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。直徑為 18mm 的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。 選擇毛坯 種類，繪制毛坯圖 選擇毛坯種類 機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)教程》 [3]表 23 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級 CT10 差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 [8] 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路 線如下： 圖 3 定位面 ,加工面代號指示圖 Fig3 The indiacator diagram of position surface 工序Ⅰ：鑄造； 工序Ⅱ：清砂，檢驗(yàn)； 工序Ⅲ ：時(shí)效處理 HBS187220； 工序Ⅳ： 以 36mm下底面 C 以及 28? 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 22? 上端面 A； 工序 Ⅴ ： 以粗銑后的 22? 上端面 A以及 28? 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 36mm下底面 C，半精銑 36mm下底面 C； 工序Ⅵ：以加工后的 36mm 下端面 C， 36mm 底座左端面 B 以及 28? 端面 G 或 F 定位，鉆11? 通孔； 工序Ⅶ：以加工后的 11? 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C 以及 28? 后端面 G 定位，粗銑 28? 前端面 F，粗銑 26? 前端面 I，半精銑 28? 前端面 F； 工序Ⅷ：以加工后的 11? 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C以及 28? 前端面定位 F，粗銑 26? 后端面 J，粗銑 28? 后端面 G，半精銑 28? 后端面 G； 工序Ⅸ：以加工后的 11? 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C， 28? 端面 G 或 F 定位 ,鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 ? ? 通孔，并倒角； 工序Ⅹ：以加工后的 11? 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C， 28? 端面 G 或 F 定位 , 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 ? ? 通孔，并倒角； 工序Ⅺ：以 22? 上端面 A偏 010 以及 28? 端面 G 或 F 定位，鉆 3? 偏 010 內(nèi)孔； 工序Ⅻ：鉗工去毛刺，清洗； 工序ⅩⅢ：終檢。 3）工步三 半精銑 28? 前端面 F （ 1）切削深度 1pa mm? ； （ 2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， 1D =70mm， d=27mm， L=36mm， 1L =30mm，齒數(shù) z=10，根據(jù)所選擇的 X61臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5146，得0. 20 0. 09 /zf m m z?? 取 fz=? ? ?； （ 3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 3023，選擇切削速度 cv =65m/min。 3 支座專用夾具的設(shè)計(jì) 為了 提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 [19] 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定加緊方式，通過前面工序加工出的Φ 11 孔用拉桿夾緊，方向?yàn)樗较蛴?，這樣能保證主要定位基準(zhǔn)面與定位元件的良好接觸。從而使液壓執(zhí)行元件啟動、停止、換向。 導(dǎo)向裝置的確定 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)：導(dǎo)向裝置主要是鉆模板，導(dǎo)向元件是鉆套，加工中需要鉆→擴(kuò)→鉸 3 個(gè)工步，為減少裝夾時(shí)間，減少輔助時(shí)間，鉆套選擇快換鉆套，鉆套與鉆模板連接需要有襯套。 2）工步二 擴(kuò)孔至 ? （ 1）切削深度 mm? ； （ 2）進(jìn)給量和切削速度的確定 查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 表 587，確定擴(kuò)孔鉆為 YG8 硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，選 11 7 . 7 5 , 1 7 8 , 1 2 0d m m l m m l m m?? ? ?，查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5128，查得 ~ /f m m r? ，取 /f mm r? ，再查 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表2833，確定 52 / mincvm? ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速， 5 2 1 0 0 0 1 0 5 1 / m in3 .1 4 1 5 .8 5nr???? ，查 《機(jī)械加工工藝師手冊》 表 102，查 Z3025 鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取 1000 / minnr? ，再計(jì)算實(shí)際切削速度1 0 0 0 3 . 1 4 1 5 . 8 5 4 9 / m in1000cvm????； [14] （ 3）基本時(shí)間的確定 查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 表 226，得擴(kuò)孔，鉸孔工序下的機(jī)動時(shí)間計(jì)算公式：nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t2 11 ??? ??dDl， 2 2 ~ 4l mm? ，擴(kuò)通孔長度1216 , 4, 3l l l? ? ?，見《機(jī)械加工工藝師手冊》表 2842 ，m 0 0 02321 ??????? nf lllT j 。 工序Ⅵ 鉆 11? 通孔 （ 1）切削深度 11pa mm? ； （ 2）進(jìn)給量和切削速度的確定 選硬質(zhì)合金鉆頭直柄麻花鉆，鉆頭參數(shù)如下： 111 , 142 , 94d m m L m m L m m? ? ?，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 表 5134， 0 .0 8 ~ 0 .1 6 /f m m r? ，取 /f mm r? ，50 ~ 70 / m incvm? ，取 60 / mincvm? ； 根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 6 0 1 0 0 0 1 7 3 7 / m in3 .1 4 1 1nr???? ，查立式鉆床 Z525 主軸轉(zhuǎn)速表，取 n=1360r/min，計(jì)算實(shí)際切削速度， 1 3 6 0 3 . 1 4 1 1 4 7 / m in1000cvm????； （ 3）基本時(shí)間的確定 首先查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 表 226，查得鉆削機(jī)動時(shí)間計(jì)算公式，nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t21 ?? ??Dl， 2l =（ 1~ 4）， 鉆孔深度 39l mm? ， 1 3l? ， 2 5l ? ，所以 m 3 6 04721 ??????? nf lllT j。 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 28? 和 26? 外圓前后端面， ? ? 通 孔，? ? 通孔，后加工 次要表面 3? 偏 010 內(nèi)孔。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個(gè)方面來分析本零件，零件材料為 HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計(jì)零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個(gè)需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法獲得，若要使其他不進(jìn)行加工的表面達(dá)到較為理想的表面精度，可選擇砂型 鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費(fèi)用。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。隨著強(qiáng)化程度的提高，柴油機(jī)單位功率的重量也顯著降低。直徑為 18mm 的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。Design of process flow。 柴油機(jī)可按不同特征分類：按轉(zhuǎn)速分為高速、中速和低速柴油機(jī)；按燃燒室的型式分為直接噴射式、渦流室式和預(yù)燃室式柴油機(jī)等 ；按氣缸進(jìn)氣方式分為增壓和非增壓柴油機(jī)；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機(jī)等；按用途分為 船 用柴油機(jī)、 機(jī)車 柴油機(jī)等。通過對零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造 ；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。 [5] 繪制毛坯圖 圖 2 氣門搖臂軸支座毛坯圖 Fig2 The blank figure of valve lock shaft bearing 選擇加工方法，制定工藝路線 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。在選擇時(shí)應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)可采用符合刀具和其他專用刀具。 3）工步三 半精銑 28? 后端面 G （ 1）切削深度 1pa mm? ； （ 2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， 1D =70mm， d=27mm， L=36mm， 1L =30mm，齒數(shù) z=10，根據(jù)所選擇的 X61臥式銑床功率為 4KW, 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表 5146，得0. 20 0. 09 /zf m m z?? 取 fz=? ? ?； （ 3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》表3023，選擇切削速度 cv =65m/min。 定位誤差分析：兩個(gè)垂直平面定位，則：△（ A） =+=，△（ B）=0，△（ C） =0，因此，定位精度足夠。 （ 1）根據(jù)零件圖上兩孔間中心距的要求，確定兩鉆套中心線之間的尺寸為（ 56177。 ） mm 的公差值的 1/2～ 1/5； （ 2）為保證兩孔與零件底面的平行度公差為 ，夾具中，兩鉆套軸線與夾具底板上端面的平行度取為 ； 液壓控制回路的確定 1） 啟動：活塞處于液壓缸最左端； 2）工進(jìn)：壓力油由左端的油管進(jìn)入油缸，推動活塞向右移動，夾緊工件； 3）保壓：保持活塞兩端壓力相等，活塞停止運(yùn)動，直到工件加工完成； 4）工退：壓力油由右端的油管進(jìn)入油缸，推動活塞向左移動，松開工件； 裝夾工件的時(shí)間約為輔助時(shí)間的 1/2，輔助時(shí)間 6s，則夾緊、松開工件時(shí)間不大于 3秒。 確定夾緊機(jī)構(gòu) 在機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)中，已經(jīng)確定氣門搖 臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，根據(jù)零件加工的實(shí)際情況，在此工序夾具中選擇單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，這樣可以保證夾緊的可靠。 工序Ⅸ 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 18? 的孔 1）工步一 鉆 17? 的通孔 （ 1）切削深度 17pa mm? ； （ 2）進(jìn)給量和切削速度 的確定 根據(jù)此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質(zhì)合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數(shù)鉆頭： 117 , 184 , 125d m m l m m l m m? ? ?，查表 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 表 5134 ，查得， 0 . 0 8 ~ 0 . 1 6 /f m m r? ，取 /f mm r? ，查得50 ~ 70 / m i ncvm? ， 60 / mincvm? ， 根 據(jù) 以 上 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 主 軸 轉(zhuǎn) 速6 0 1 0 0 0 1 1 2 4 / m in3 .1 4 1 7nr???? ，查《機(jī)械加工工藝師手冊》表 102，查 Z3025 鉆床主軸轉(zhuǎn)速表，取 1000 / minnr? ，再計(jì)算實(shí)際切削速度 1 0 0 0 3 . 1 4 1 7 5 3 / m in1000cvm????； （ 3）基本時(shí)間的確定 首先查 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 表 226，查得鉆削機(jī)動時(shí)間計(jì)算公式，nf lllTj ???? 21， )2~1(c o t21 ?? ??Dl， 2l =（ 1~4）， 鉆孔深度 37l mm? ， 1 3l? ， 2 5l ? ，見 《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 2842，所以 m 3 6 04521 ??????? nf lllT j。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)備好，也就是先將 36mm 下端面和 11? 通孔加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準(zhǔn) 22? 上端面、 28? 外圓前后端面、 26? 外圓前后端面，在半精加工階段，完成對28? 外圓前后端面的半精銑， 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸出 ? ? 通孔和 ? ? 通孔，并鉆出3? 偏 010 內(nèi)孔。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。 [1]根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工