【文章內(nèi)容簡介】 ，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，本設計零件尺寸并不大，且其形狀也不復雜，屬于簡單零件，除了幾個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，若要使其他不進行加工的表 面達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用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機器造型的方法獲得。 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為長 83mm，寬 37mm，高 62mm。 查閱 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 [3]表 21 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為 CT8CT12，取鑄件公差等級為 CT9。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 [3]表 23 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級 CT9 差得相應的鑄件尺寸公差。 查閱 《機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程》 [3]表 25 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為 EG,將要求的機械加工余量等級確定為 G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機械加工實用手冊 》 [7]表 要求的鑄件機械加工余量。 由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面 m?? ， m?? 的加工表面，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了 22mm? 和 22mm? 的 內(nèi)孔面粗糙度 m?? 外， 其它的 加工表面的表面粗糙度是 m?? ，因此一般情況下這些表面的毛坯尺寸 只需將零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機械加工過程的方便，除了孔以外的加工表面，將 其它的加工便面的 加工余量統(tǒng)一為一個值。 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 表 毛坯尺寸及機械加工總余量表 加工表面 基本尺寸 鑄件尺寸公差 機械加工總余量 鑄件尺寸 22mm? 前端面 39mm 3 45 ? 28mm? 下端面 39mm 3 43 ? 28? 后端面 37mm 3 43 ? 26? 前端面 37mm 3 22 ? 26? 后端面 16mm 3 22 ? 36mm 前端面 16mm 3 45 ? 設計毛坯圖 ⑴ 確定鑄造斜度 取 本零件毛坯砂型鑄造斜度為 3176?！?5176。 ⑵ 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面是 中間截面，為了便于 起膜是 發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的 是否有 錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面。 ⑶ 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應力，改善 零件的切削性能，在鑄件取出后進行機械加工前應 做時效處理。 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 繪制毛坯圖 圖 氣門搖臂軸支座毛坯圖 選擇加工方法，制定工藝路線 定位基準的選擇 定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 為保證加工表面與不加 工表面之間的位置精度，則應以不加工表面為粗基準。若工件上有很多個 不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。 為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。 應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便 定位準確，夾緊可靠。 粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應 盡量 避免重復使用。 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因 為 基準 的 變換 而 產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 “自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準“原則 當兩個表面相互位置精 度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 所選的精基準應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔 18mm? 、孔 16mm? 以及孔 11mm? 均 可以作 為零件設計基準， 由于 孔 18mm? 和孔 16mm? 加工 精度 比 較高，工序 應將 這兩個孔 安排 在最后進行 加工 ，為遵循“基準重合”原則，因此選擇 優(yōu) 先進行加工的 11mm? 孔和加工后的36mm下底面作為精基準，在該零件需要的加工表面中 ，應選 28mm? 外圓端面及 未加工的 36mm下端面 為粗基準。 零件的表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標注的各加工表面的技術(shù)要求，查《 機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 》 [5]表 18， 21，通過對各加工表面所對應的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表： 表 氣門搖臂軸支座各加工表面方案 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/ m? 加工方案 22mm? 上端面 IT13 m? 粗銑 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 36mm 下端面 IT12 m? 粗銑→半精銑 28mm? 前端面 IT11 m? 粗銑→半精銑 28mm? 后端面 IT11 m? 粗銑→半精銑 26mm? 前端面 IT13 m? 粗銑 26mm? 后端面 IT13 m? 粗銑 11mm? 通孔 IT12 m? 鉆 3mm? 偏 010 內(nèi)孔 IT12 m? 鉆 mm? ? 通孔 IT8 m? 鉆→擴→ 鉸 mm? ? 通孔 IT8 m? 鉆→擴→ 鉸 加工階段的劃分 本零件氣門搖臂軸支座加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工，半精加工幾個階段。 在粗加工階段，首先將精基準備好，也就是 優(yōu) 先將 36mm 下端面和 11? 孔 加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求； 然后粗銑粗基準 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→鉸出 ? ? 通孔和 ? ? 通孔，并鉆出 3? 偏 010 內(nèi)孔。 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 工序的集中與分散 本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。 工序順序的安排 ⑴ .遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工 36mm下端面以及 11mm? 通孔。 ⑵ .遵循“先粗后精”原則， 先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 ⑶ .遵循“先主后次”原則， 先加工主要表面 28mm? 和 26mm? 外圓前后端面， mm? ? 通孔， mm? ? 通孔，后加工次要表面 3mm? 偏 010 內(nèi)孔。 ⑷ .遵循“先面后孔”原則，先加工 36mm 下端面， 后 加工 11mm? 通孔 ； 先加工 22mm?上端面、 28mm? 和 26mm? 外圓前后端面，后加工 mm? ? 通孔， mm? ? 通孔。 機械加工前對鑄件毛坯進行時效處理，時效處理硬度 HBW180220 時效處理的主要目的是 消除 鑄 件的內(nèi)應力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能 ，這樣可以提高毛坯進行加工的切削性能。 毛坯鑄造成型后，應當對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工，在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 圖 定位面加工面代號指示圖 工序一：鑄造； 工序二：清砂， 清理表面， 檢驗； 工序三：時效處理 HBW180220； 工序四： 銑 36mm下端面 B 以 22? mm 上 底面 A 以及 28? mm 外圓端面 C 或 D 定位，粗銑 36mm下 端面 B； 工序五： 鉆 11? mm 通孔 以粗銑好的 36mm下端面和 26? mm 和 28? mm 的外圓柱面定位，鉆 11? mm 通孔 ； 工序六： ； 銑 22? mm 上端面 以粗銑好的 36mm下端面 、 26? mm 和 28? mm 的外圓柱面定位，粗銑 22? mm 上端面 ； 工序七 ： 銑 28mm? 后 端面 D 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面、 36mm下端面 C 以及 26mm? 后端面 E 定位，粗銑 和半精銑 28mm? 后 端面 D ； 工序八 ： 銑 26mm? 后 端面 F 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm下端面 C 以及 26mm? 后端面 E 定位，粗銑26mm? 后 端面 F； 工序 九 ： 銑 28mm? 前端面 C 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm下端面 C 以及 26mm? 后 端面 F 定位，粗銑 和半精銑 28? 后 端面 C ； 工序十 ： 銑 26mm? 前端面 E 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm下端面 C 以及 26mm? 后 端面 F 定位，粗銑28mm? 后 端面 E ； 工序 十一 ： 鉆 18mm? 通孔 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm 下端面 C 以及 26mm? 前 端面 E 定位， 鉆 18mm?的通孔，并倒角 ； 工序十二 ： 鉆 16mm? 通孔 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm下端面 C 以及 26mm? 前 端面 E 定位， 鉆 16mm?的通孔，并倒角 ； 工序 十三 ： 鉆 10mm? 的孔 以加工后的 11mm? 內(nèi)孔表面 、 36mm下端面 C 以及 26mm? 前 端面 E 定位， 鉆 3mm?的通孔； 工序 十四 ： 鉗工去毛刺； 工序 十五 ： 檢驗成品零件的尺寸。 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 加工設備及工藝裝備選擇 機床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。 ⑴ 機床 加工尺寸 的范圍應與零件 外廓尺寸相適應； ⑵ 機床的 工作 精度應與 加工的 工序要求的精度相適應； ⑶ 機床的選擇 還應與零件的生產(chǎn)類型相適應。 本零件的生產(chǎn)類型為大 量生產(chǎn)，為 了 提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應為專用夾具。 刀具的選擇主要依據(jù)加工表面的尺寸、工件材料、所要求的加工精度、 表面 面粗糙度及選定的加工方法等選擇刀具。一般應采用標準刀具，必需時采用組合刀具及專用刀具。 主要根據(jù) 零件的 生產(chǎn)類型和 加工 要求 的精度等選擇量具。在大 量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī) 、量儀和專用量具等。 查《 簡明機械制造工藝 手冊》 [6] 《 機械制造技術(shù)基礎課程設計指導教程 》 [5] 《機械加工實用手冊》 [7]所選擇的加工工藝裝備如下表 23 所示： 表 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 工序號 機床設備 刀具 量具 工序 一 鑄 游標卡尺 工序 二 檢 游標卡尺 工序 三 熱處理 游標卡尺 工序四 銑 立 式銑床 X51 套式銑刀 游標卡尺 工序 五 鉆 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 11? 卡尺、塞規(guī) 湖南科技大學本科畢業(yè)生（論文） 工序六 銑 立 式銑床 X51 套式銑刀 游標卡尺 工序七 銑 立 式銑床 X51 鑲齒 套式銑刀 游標卡尺 工序八 銑 立 式銑床 X51 鑲齒 套式銑刀 游標卡尺 工序九 銑 立 式銑床 X51 鑲齒 套式銑刀 游標卡尺 工序十 銑 立 式銑床 X51 鑲齒 套式銑刀 游標卡尺 工序十一 鉆 立式鉆床 Z525 直柄 麻花鉆 17? 、 直柄 擴鉆? 、機用鉸刀 18? 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序十二 鉆 立式鉆床 Z525 直柄 麻花鉆 15? 、 直柄