气门摇杆轴支座夹具设计说明书

1一零件分析1.1零件作用分析气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件，是柴油机摇杆座的结合部。20(0.10~0.06）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个13孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。1.2零件工艺分析尺寸、公差及技术要求齐全。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-Ø13mm孔和Ø2016.010.0mm以及3mm轴向槽的加工。Ø2016.010.0mm孔的尺寸精度以及下端面与Ø20mm孔的中心轴线的平行度为0.05mm与左右两端面孔的尺寸精度等，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，以及2-Ø13mm孔的尺寸精度，和上下两端面的平行度0.05mm。1.3零件的生产类型零件的生产类型为大批量生产二确定毛坯类型绘制毛坯图2.1选择毛坯由设计题目的图纸可知，该零件材料为HT200，其具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，零件外形结构较复杂，因此确定毛坯为铸件，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。2.2确定毛坯尺寸和机加工余量1.铸件尺寸公差等级由表2.8查的铸件尺寸公差等级CT8—10，根据铸件作用和结构取CT10.2.铸件机械加工余量对成批和大批量生产的铸件加工余量由表2.8查得为G级，由表2.7可得铸件主要尺寸公差加工表面基本尺寸加工余量毛坯尺寸公差CT下端面83112.02左右端面422.5472.8上端面782803.2三工艺规程设计3.1定位基准的选择1.精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。20(0.10~0.06）孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，20(0.10~0.06）孔和下端面又互为基准，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。因此，需要先以下端面为粗基准加工左右端面和20(0.10~0.06）孔，再以左右端面和20(0.10~0.06）孔粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工Ø2016.010.0mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。在加工Ø2016.010.0mm前先要铣左右两端面。最后铣3mm的槽。由参考资料中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的，零件的结构的工艺性也是可行的。3.2拟定工艺路线根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下：上端面：粗铣下端面：粗铣-精铣左端面：粗铣—半精铣—精铣右端面：粗铣—半精铣—精铣2—Ø13mm孔：钻孔3mm轴向槽—粗铣Ø2016.010.0mm钻孔—扩孔—精镗因左右两端面均对Ø2016.010.0mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集3中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上断面后钻孔，左右端面上Ø2016.010.0mm孔放后面加工。加工工艺路线如下：序号工序内容定位基准01铸造02时效03涂漆04粗铣下端面底座上表面05粗铣左端面下端面06粗铣右端面下端面07钻—扩20孔下端面+左右端面08精铣下端面左右端面+20孔09半精铣左端面右端面+20孔10半精铣右端面左端面+20孔11精镗孔到20，孔口倒角2x45度左右端面12精铣左端面右端面+20孔13精铣右端面左端面+20孔14粗铣上端面下端面15钻2-13孔下端面16粗铣轴向槽下端面+2-13孔17终检18入库3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。粗铣上端面：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣4选择X51立式铣床，选择直径D为Ø60mm硬质合金圆柱铣刀，通用夹具和游标卡尺。粗铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。精铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。粗铣左右端面：采用卧式铣床X61W，采用上述相同的刀具，专用夹具及游标卡尺。精铣左右端面：采用卧式铣床X61W，专用夹具及游标卡尺。钻2-13mm孔：采用Z525，通用夹具，刀具为d为13的直柄麻花钻。钻18孔：钻孔直行为18mm，选择摇臂钻床Z525，采用锥柄麻花钻，通用夹具及量具。镗200.1~0.06（）mm孔：采用卧式组合镗床，选择功率为1.5kw的ITA20镗削头，选择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺。铣3mm轴向槽：采用卧式铣床X61W，刀具选用直齿三面刃铣刀，d80mm。3.4加工余量，工序尺寸和公差的确定1.工序04粗铣下端面和工序08精铣下端面查表2.25得，精铣工序的经济加工精度可达到下端面的最终加工要求IT8，因此该工序尺寸公差为IT8，其公差值为0.22mm，精铣工序尺寸L精铣=80.22mm，查表2.64得，精铣余量Z精铣=1mm，查表2.25得，粗铣工序尺寸公差为IT12，公差值为0.15mm，故粗铣工序尺寸L粗铣=90.25mm，按入体原则，L精铣=80022.0mm,L粗铣=9015.0mm，粗铣加工余量Z粗铣=2mm.2.工序07，11钻—扩—精镗200.1~0.06（）孔查表2.24，可确定各工步的加工等级为，钻孔：IT12，扩孔：IT10，精镗：IT8查表2.54，取Z扩=0.9mm,Z钻=9mm，Z精镗=0.1mm根据上述结果，再查标准公差数值表2.37可确定各工步的公差值，钻孔：0.21mm,扩孔：0.084mm，精镗：0.033mm.综上所述，按入体原则确定各工步的工序尺寸及公差，钻孔：Φ1821.00mm,扩孔：Φ19.8084.00mm,精镗：Φ19.94033.00mm。53.工序15钻2-13mm孔2-13mm孔因一次钻出，故其切削余量Z钻=6.5mm,查表2.24，加工等级为钻孔IT12，查表2.37，钻孔公差值为0.21mm,按入体原则，工序尺寸及公差1321.00mm,4.粗铣—半精铣—精铣左右端面查表2.64，精铣余量为0.5mm,半精铣加工余量为1mm,粗铣加工余量为2.5-0.5-1=1mm.查表2.25，表2.37，粗铣工序尺寸公差为IT12，公差值为0.25mm，精铣工序尺寸公差为IT10，公差值为0.1mm，按入体原则，精铣右端面达到最终加工要求尺寸为4208.0142.0mm，精铣左端面工序尺寸为42.5mm，半精铣右端面工序尺寸为43mm，半精铣左端面工序尺寸为44mm，粗铣右端面45mm,粗铣左端面46mm.5.工序14粗铣上端面粗铣上端面加工余量为2mm,一次走刀完成，查表2.25得，粗铣工序尺寸公差为IT12，公差值为0.30mm，故粗铣工序尺寸为78030.0mm。3.5确定切削用量及基本工时1.粗铣下端面(1)铣削深度ap=2mm,d0=60mm,v=85m/min,z=4(2)每次进给量及切削深度根据X51型铣床说明书，其功率为4.5kw，中等刚度系统。查表，fz=0,2mm/齿，则ns=dv1000=60851000=451.2r/min按机床标准选nw=475r/min,v=1000wdn=100047560=89.5m/min(3)计算工时切削时：l=25mm，l1=1.5mm,l2=3mm,则机动工时为min311.02.047535.12521wjfnlllt2.精铣下端面（1）铣削深度6ap=1mm,d0=60mm,v=85m/min,z=4（2）每次进给量及切削深度根据X51型铣床说明书，其功率为4.5kw，中等刚度系统。查表，fz=0,2mm/齿，则ns=dv1000=60851000=451.2r/min按机床标准选nw=475r/min,v=1000wdn=100047560=89.5m/min（3）计算工时切削工时：l=25mm，l1=0.5mm,l2=3mm,则机动工时为min3.02.047535.02521wjfnlllt3.粗铣上端面（1）铣削深度因为加工精度不高，故一次加工即可完成，则ap=2mm,d0=60mm,v=85m/min,z=4（2）每次进给量及切削深度根据X51型铣床说明书，其功率为4.5kw，中等刚度系统。查表，fz=0,2mm/齿，则ns=dv1000=60851000=451.2r/min按机床标准选nw=475r/min,v=1000wdn=100047560=89.5m/min（3）计算工时切削工时：l=25mm，l1=2.0mm,l2=3mm,则机动工时为min315.02.047530.22521wjfnlllt4.钻2-13mm孔查参考文献，取f=0.25mm/r,v=18m/min,ns=dv1000=13181000=440.9r/min,根据机床说明书，取nw=475r/min实际切削速度v=1000wdn=100047513=19.4m/min7切削工时：l=75mm，l1=6.5mm,l2=3mm,则机动工时为min737.025.047535.67821wjfnlllt总工时：T=2，tm=1.474min5.铣轴向槽（1）铣削深度因为余量不大，故一次加工即可完成，则ap=3mm,d0=80mm,v=75m/min,z=4（2）每次进给量及切削深度根据X51型铣床说明书，其功率为7.5kw，中等刚度系统。查表，fz=0,2mm/齿，则ns=dv1000=80751000=298.6r/min按机床标准选nw=275r/min,v=1000wdn=100027580=69.1m/min当nw=275r/min时，rmmznffwzm/22027542.0按机床标准选mf=200mm/r（3）计算工时切削时：l1=45mm,l2=2mm,则机动工时为min91.02.027524521wjfnllt6.钻Φ18孔，扩至Φ19.8，精镗至Φ20（1）钻孔至Φ18取进给量f=0.25mm/r,切削速度v=18m/min,ns=dv1000=18181000=318.5r/min根据机床说明书，取nw=275r/min实际切削速度v=1000wdn=100027518=15.5m/min8切削工时：l=42mm，l1=9mm,l2=3mm,则机动工时为min785.025.0275394221wjfnlllt（2）扩孔至Φ19.8mm取f=0.15mm/r,v=min/461231213121mv钻,则主轴转速为n=51.6—34r/min,按机床说明书取nw=68r/min,,实际切削速度为v=1000wdn=1000688.19=4.2m/min切削工时：l=42mm，l1=0.9mm,l2=3mm,则机动工时为min184.157.06839.04221wjfnlllt（3）精镗至Φ20mm根据参考文献,f=0.2—0.4mm/r,v=8—12m/min,得ns=169.8—254.6r/min按机床实际进给量和实际转速，取f=0.10mm/r,nw=198r/min，实际切削速度v=9.33m/min.切削工时：l=42mm，l1=0.1mm,l2=3mm,则机动工时为min278.21.019831.04221wjfnlllt7.铣右端面右端面铣削余量为2.5