【文章內(nèi)容簡介】 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 零件的圖紙與工藝分析 零件的作用 氣門搖臂主要用于柴油機。該零件是柴油機搖桿座的結(jié)合部孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖臂，安裝好的氣門搖臂通固定在搖桿座使其與汽缸蓋相互連接，氣門搖臂的內(nèi)孔 18 是關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)動定位孔 。下圖為其零件圖： 圖 搖桿軸支座 零件的工藝分析 本次根據(jù)零件的外形特征較為復(fù)雜的現(xiàn)狀選擇 HT200 為零件的材料。較強的耐磨、耐熱性，較高的強度以及優(yōu)良的減震性是這種材料的特點，與本零件需要的耐磨、需要承受較大的應(yīng)力相符。 這個零件的主要加工面為內(nèi)孔 18（ ， 0）以及與該孔有定位誤差要求 42177。 和 177。 的上弧形 R10 面和底部 螺紋孔。同時在孔 18 的斜側(cè)面有沉頭小孔 φ2xφ5 深 2 與其相通。 根據(jù)以上的零件尺寸關(guān)系與精度要求可以得出，需要先首先加工出我們的粗基準即尺寸 15 的左右側(cè)面，然后以尺寸 15 左右側(cè)面作為基準來加工車床 10 的左 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 右側(cè)面，工件翻身后繼續(xù)以尺寸 15 左右側(cè)面為基準加工螺紋孔 的上下端面來達到。零件的主要基面加工完畢后然后以尺寸 15 左右側(cè)面為基準加工出內(nèi)孔 18（ ， 0），這樣根據(jù)粗基準加工出的精基準保證了粗精基準的一致性。 根據(jù)精基準內(nèi)孔 18 定位分別加工圓弧面 R10 和底部的螺紋通孔 M12,這樣的加工方法可以保證孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度。 工藝規(guī)程 定性設(shè)計 確定其生產(chǎn)類型以及毛坯的制造方法 零件的材料經(jīng)過分析研究得到毛坯是鑄件，此次設(shè)計選用砂型機器造型來鑄造毛坯，以應(yīng)對零件的大批量生產(chǎn)模式。需要安排人工時效來消除鑄造造成的應(yīng)力集中問題。 選擇定位基準 精基準的選擇：氣門搖臂的中部內(nèi)孔 18（ +,0）與頂部的 R10 弧形面和底部的螺紋孔都有位置精度要求。使用該孔作為精基準能滿足基準重合原則，因為它滿足了設(shè)計基準和裝配基準兩個要求。工藝路線遵循 “基準統(tǒng)一 ”的原則，以該孔作為定心基準同時配合其右側(cè)端面可以進行準確定位，可以使得夾緊 方案操作容易，簡單方便又可靠。 粗基準的選擇：本次加工中的粗基準選擇的是尺寸 15 的左右側(cè)面，以該基準加工出上述的精基準保證了基準一致原則。同時在裝夾時配合定位面螺紋孔 的左側(cè)為輔助基準保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間。 擬定工藝路線 從之前的計劃已知各表的加工要求，再根據(jù)各種加工方法所能到達的經(jīng)濟精度，可得出如下的面與孔的加工路線： Ⅱ 加工部件 加工方式 尺寸 15 左右端面 先粗銑后精銑 頂部圓弧兩端面 先粗銑后精銑 底部螺紋孔端面 先粗銑后精銑 18? 孔 鉆孔 R10 圓弧端面 先粗銑后精銑 252 深??? 孔 鉆孔 鉆孔 加工過車中選用工序集中原則，這是為了提高加工的精度并且減少裝次數(shù)。選取原則先面后孔，把尺寸 15 左右端面、頂部圓弧兩端面和底部螺紋孔端面的粗銑和精銑放在前面。精基準確定后，后續(xù)進行精加工孔 18，并繼續(xù)后續(xù)的銑削與鉆孔工序。擬定的方案有兩個如下： 方案（一） 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 金屬型鑄造、噴砂及其清理 2 油漆 非加工表面噴漆 3 粗精銑 臺虎鉗裝夾校正 15 左右側(cè)面； 10 左右側(cè)面； 14 左右側(cè)面 4 劃線 備鉆、鉗 5 鏜孔 鏜孔 φ18（ ,0）至尺寸 6 銑削 專用夾具上活，以孔 φ18（ ,0）進行定位，校正 銑削圓弧 C 面 R6 至尺寸要求 7 鉆 φ2xφ5 深 2 至尺寸要求（ AA） 8 熱處理 淬火 C35 9 鉗 修去銳邊，去毛倒鈍 10 質(zhì)檢 C 面硬度要求 HRC45 以上 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 方案（二） 上述兩個方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，都是按照前面的加工工工藝路線進行加工，但是方案一當中在鑄造后沒有進行時效處理容易造成應(yīng)力集中后續(xù)零件將會變形，同時方案一基準孔 18 的加工采用的是鏜孔工藝，根據(jù)零件的尺寸精度要求，該工序可以采用鉆鉸孔工藝達到要求，鏜工藝操作較為復(fù)雜加工成本高， 方案二與方案一路線大體保持一致，但是方案二的鉆孔后續(xù)工藝放在了銑削工藝之前影響了精度的保證可能在銑削的大切削狀態(tài)下引起變形。 綜合了方案一二的優(yōu)點和缺點后，最后確定的工件加工工序如下： 11 入庫 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 金屬型鑄造、噴砂及其清理 2 熱處理 時效處理人工時效：加熱到 530176。~560176。保溫 68 小時，冷卻速度小于 30176。 3 油漆 非加工表面噴漆 4 粗精銑 臺虎鉗裝夾校正 15 左右側(cè)面； 10 左右側(cè)面； 14 左右側(cè)面 5 劃線 備鉆、鉗 6 鉆 鉆孔 φ18（ ,0）至 7 鉸孔 鉸孔 φ18（ ,0）至尺寸要求，倒角 8 鉆 φ2xφ5 深 2 至尺寸要求（ AA） 9 銑削 專用夾具上活，以孔 φ18（ ,0）進行定位，校正 銑削圓弧 C 面 R6 至尺寸要求 10 熱處理 淬火 C35 11 鉗 修去銳邊，去毛倒鈍 12 質(zhì)檢 C 面硬度要求 HRC45 以上 13 入庫 Ⅱ 工藝規(guī)程定量設(shè)計 機械加工余量、工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 此次設(shè)計選用砂型機器造型來鑄造毛坯，以應(yīng)對零件的大批量生產(chǎn)模式。查機械加工工藝手冊 得各表面的加工余量如下表 ： 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 尺寸 15 左右 15 H 4 單側(cè)加工 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 鑄造 金屬型鑄造、噴砂及其清理 2 熱處理 時效處理人工時效：加熱到 530176。~560176。保溫 68小時，冷卻速度小于 30176。 3 油漆 非加工表面噴漆 4 粗精銑 臺虎鉗裝夾校正 15 左右側(cè)面； 10 左右側(cè)面； 14 左右側(cè)面 5 劃線 備鉆、鉗 6 鉆 鉆孔 φ18（ ,0）至 7 鉸 鉸孔 φ18（ ,0）至尺寸要求，倒角 8 銑削 專用夾具上活，以孔 φ18（ ,0）進行定位，校正 銑削圓弧 C 面 R6 至尺寸要求 9 鉆 φ2xφ5 深 2 至尺寸要求（ AA） 10 熱處理 淬火 C35 11 鉗 修去銳邊，去毛倒鈍 12 質(zhì)檢 C 面硬度要求 HRC45 以上 13 入庫 第 3 章 搖桿軸支座機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 端面 尺寸 15 右端面 15 H 3 單側(cè)加工 R10 左端面 10 H 3 單側(cè)加工 R10 右端面 10 H 3 單側(cè)加工 確定切削余量及基本工時 （一） 計算機械加工余量 公式為 AA? 其中中 ： e 代表余量值 maxA 代表鑄件的 MAX 尺寸 A 代表加工表面尺寸 C 代表系數(shù) 查表得出各面的加工余量： 經(jīng)查 機械加工工藝手冊 表 3—12 可得，銑削尺寸 15 左右側(cè)面的加工余量為 4，粗銑的銑削余量為 3，精銑削余量為 1。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。頂部圓弧左右端面的銑削余量為3，粗銑的銑削余量為 2，精銑余量 1。底部螺紋孔的銑削余量為 3，粗銑的銑削余量為 2，精銑余量 1。 鉆鉸孔 248。18 工序。鉆孔工序余量表 383 取為 3，鉸孔切削余量為 ,各工步余量和工序尺寸公差列于下表 （二）確定切削用量及基本工 粗銑尺寸 15 左右端面 (1)加工條件 工件材料： HT200, b? =170~240MPa，鑄造 。工件尺寸： maxa =13， l=36。 加工要求：粗銑上端面加工余量 4 機床： X52 立式銑床；刀具：立銑刀。 Ⅱ 銑削寬度 ae≤90,深度 ap≤6,齒數(shù) z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表，取刀具直徑 d0=80。根據(jù)《切削用量手冊后》表 ，選擇刀具前角 γ0＝ 0176。后角 α0＝ 16，副后角 α0’=8176。，刃傾角： λs=－ 10176。,主偏角 Kr=60176。,過渡刃 Krε=30176。,副偏角 Kr’=5176。 (2)切削用量 1）確定切削深度 ap 根據(jù)資料分析，選取深度 ap=，只需兩次走刀即可。 2）確定每齒進給量 fz 由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端機床功率為 （據(jù)《簡明手冊》表 ， X51 立式銑床）選擇： fz=。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據(jù)《切削手冊》表 ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 ；由于銑刀直d0=80，故刀具使用壽命 T=180min（據(jù)《簡明手冊》表 ）。 4）計算切削速度 vc 和每分鐘進給量 vf 根據(jù)《切削手冊》表