机械制造工艺学课程设计说明书

机械制造工艺学课程设计说明书

题目：设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及专用夹具

学生姓名

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完成日期

目录

第一节序言 (3)

第二节零件的分析 (3)

一、零件工用分析 (3)

二、零件的工艺分析 (4)

第三节机械加工工艺规程制定 (4)

一、确定生产类型 (4)

二、确定毛胚制造形式 (5)

三、定位基准的选择： (5)

四、选择加工方法、制定工艺路线 (6)

五、确定加工余量及毛坯尺寸 (8)

七、工序设计 (10)

(一)选择加工设备与工艺装备 (10)

（二）确定工序尺寸 (11)

八、确定切削用量和基本时间 (13)

九、夹具设计 (19)

（一）底面夹具设计 (19)

（二）钻D=13mm孔夹具设计 (20)

(三) 钻D=20mm孔及铣其两端面夹具设计 (20)

（四）槽的铣销加工夹具设计 (20)

十、填写机械加工工艺卡和机械加工工序卡 (20)

第一节序言

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题。初步具备了设计一个中等复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成家具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

第二节零件的分析

一、零件工用分析

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，Ø20（+0.10—+0.16）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通两个Ø13mm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。

二、零件的工艺分析

由题目得，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-Ø13mm孔和Ø20（+0.1—-0.06）mm以及 3mm轴向槽的加工。Ø20（+0.1—— -0.06）mm孔的尺寸精度以及下端面 0.05mm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——Ø13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度 0.055mm。因此，需要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Ø20（+0.1——+0.06）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。由参考文献（1）中有关孔的加工的经济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。

第三节机械加工工艺规程制定

一、确定生产类型

依设计题目知：Q=4000件/年，结合生产实际，备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 0.5%。查表知气门摇杆支座属轻型零件，该零件生产类型为大批生产.

二、确定毛胚制造形式

根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为 4000件/年，通过计算，该零件质量约为 3Kg，，其生产类型为大批生产，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。参考文献（1）表 2.3—12；该种铸造公差等级为 CT10~11，MA-H级。参考文献（1）表 2.3-12，用查表方法确定各表面的加工余量确定各表面的加工余量

三、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，实现 V形块十大平面的定位方式（V形块采用联动夹紧机构夹紧）。Ø20

（+0.1——+0.06）mm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：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。

第一，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，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方

便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。

第二，镗削Ø20（+0.1——+0.06）mm孔的定位夹紧方案：

方案一：用一菱形销加一圆柱销定位两个Ø13mm的孔，再加上

底面定位实现，两孔一面完全定位，这种方案适合于大批生产

类型中。

四、选择加工方法、制定工艺路线

1、表面加工方法的确定

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：

因左右两端面均对Ø20（+0.1—+0.006）mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度

2、工艺路线的确定

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，将上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端面后钻孔，左右端面上Ø20

（+0.1—+0.006）mm孔放后面加工。初步拟订加工

路线如下：

上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故改动铣削加工。工序 02应在工序 01前完成，使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效，减少受力变形和受热变形对2—Ø13mm通孔加工精度的影响。