气门摇臂轴支座课程设计

机械制造技术基础课程设计题目：气门摇臂轴支座的加工工艺

班级：1006961

学生：马飞龙

指导老师：李明

气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计

1.1.零件的工艺分析及生产类型的确定 1.1.1零件的作用

本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm 的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm ，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。 附带零件图

1.1.2 零件的工艺分析

通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：

零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：

1. 22φ外圆的上端面以及与此孔相通的11φ通孔，粗糙度均为1

2.5；

2. 36mm 下端面，根据零件的总体加工特性，36mm 为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；

3. 28φ外圆的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒

451⨯的角，粗糙度为12.5；以及18φ的通孔，在这里由于18φ通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm 下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。

4. 26φ的前后端面，粗糙度为2.5；前后端面倒

451⨯的角，粗糙度为12.5；以及16φ的通孔，16φ的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，16φ的

孔要求的表面粗糙度和位置精度和18φ的通孔一样都是比较高的，16φ的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm 的地面的平行度为0.05；

通过上面零件的分析可知，36mm 下端面和22φ上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm 下端面以及22φ上端面，并钻出11φ的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出28φ和26φ的外圆端面，并钻出1618φφ和这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加工出3φ的斜油孔。

2.1.3 确定零件的生产类型

根据本零件的设计要求，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产 1.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 1.2.1 选择毛坯种类

零件材料为HT200，分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个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获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。 1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量

根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm ，宽37mm ，高62mm 。

查阅《机械加工工艺手册》表按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT9。

毛坯尺寸及机械加工总余量表

加工 表面

基本 尺寸

铸件尺寸 公差 机械加工总余量

铸件 尺寸 22φ上端面 39mm 1.8 3 45±0.9 36mm 下端面

39mm 1.8 3 45±0.9 28φ前端面 37mm 1.8 3 43±0.9 28φ后端面 37mm 1.8 3 43±0.9 26φ前端面 16mm 1.6 3 22±0.8 26φ后端面

16mm

1.6

3

22±0.8

1.3 选择加工方法，制定工艺路线 1.3.1 定位基准的选择

分析本零件，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔18φ、孔16φ以及孔11φ均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔18φ和孔16φ设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的11φ孔和加工后的36mm 下底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选28φ外圆端面及未加工的36mm 下端面为粗基准。 1.3.2 零件的表面加工方法的选择

气门摇臂轴支座各加工表面方案

需加工表面

尺寸精度等级

表面粗糙度Ra/m μ

加工方案 22φ上端面

IT14 12.5m μ 粗铣 36mm 下端面

IT12 6.3m μ 粗铣→半精铣 28φ前端面 IT11 3.2m μ 粗铣→半精铣 28φ后端面

IT11

3.2m μ

粗铣→半精铣