机械工艺设计说明书

机械制造术课程设计说明书

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2011 年 7 月7 日

目录

1.零件分析························ 3页

1.1零件作用分析························3页

1.2 零件工艺分析···························3页

1.3零件的生产类型······························4 页

2.毛坯的选择····························4 页

2.1选择毛坯······························4页

2.2确定毛坯尺寸及公差························4 页

2.3设计毛坯图···························6 页

3.工艺规程设计···································7 页

3.1 定位基准的选择·······························7页

3.2 制定工艺路线····························12页

3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具··········12页

3.4 加工工序设计································13页

3.5 时间定额计算····························19页

3.6填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡·······21页

4.摇杆轴支座各工序专用夹具设计········25页

4.1粗精铣上下端面专用夹具··············25页

4.2粗精铣左右端面专用夹具··············页

4.3钻2-m m孔专用夹具··············页

4.4镗m m孔专用夹具················页

4.5铣3m m轴向槽专用夹具·················页设计总结······································ 27页参考文献········································ 27页

第一章零件分析

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。孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个孔用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。其零件图如下图：

图1-1 摇杆轴支座

1.2零件工艺分析

由图1.1得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-孔和以及3mm轴向槽的加工孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2-孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.05。为保证加工主

要表面时有足够且均匀的加工余量，选精度要求高的主要表面为粗基准，所以先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工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（此时采用互为基准的办法，可减小加工误差，符合基准重合原则）。

1.3零件的生产类型

依设计题目知：Q=12000件/年，n=1件/台，结合生产实际，备品率α和废品率β分别为5%和2%。由参考文献（1）中公式4-1

N=Qn(1+a%)(1+β%)

有N=12000·1·1.05·1.02=12852

零件的质量约为3kg，由参考文献（1）表4-1查得生产类型为大批生产。

第二章毛坯的选择

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，尺寸较大，因此确定毛坯为铸件，另外考虑到材料价格，毛坯成本，切削加工费用及材料损耗，由于大量生产，选生产效率和制品精度高的成形方法，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，即将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。

2.2确定毛坯尺寸及公差

①求最大轮廓尺寸

根据零件图计算轮廓尺寸，长50mm，宽45mm。高78mm，故最大轮廓尺寸为78mm。

②选取公差等级CT

由由参考文献（1）表2-3，铸造方法按砂型机器造型，铸件材料按灰铸铁，得公差等级CT范围8——10级，取为10级。

③求铸件尺寸公差

根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，由参考文献（1）表2-5查得，公差相对于基本尺寸对称分布。

④求机械加工余量等级

由参考文献（1）表2-3，铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级为H。

⑤求机械加工余量RMA

对所加工表面取同一个数值，由参考文献（1）表2-4查得最大轮廓尺寸为78mm，加工余量等级为H级，RMA可查得，见下表2-1。

⑥求毛坯尺寸

2-孔较小，铸成实心；孔要求精加工，也可铸成实心，上端面、下端面应分别由参考文献第二章得出。

左右端面尺寸由参考文献（1）第二章求出，

将毛坯尺寸列于表2-1中。

表2-1 气门摇杆支座铸件毛坯尺寸公差与加工余量

2.3设计毛坯图

根据零件图，将加工表面尺寸按表2-1毛坯尺寸画出，即得毛坯图，见图2-1。

零件图见附录Ⅰ。

图2-1

第三章工艺规程设计

3.1定位基准的选择

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。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，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：选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，下端面精度要求较高，此