(完整版)机械制造及机电专业毕业论文

酒泉职业技术学院毕业设计（论文）任务书学院：酒泉职业技术学院题目：气门摇臂轴支座工艺编制及钻？11孔夹具设计起止时间：2011年6月7日至2011年6月9日学生姓名：吴元林专业班级：09风电（2）班指导老师：方占萍教研室主任: 赵炎院长：陈文贤 ____________________2010 年4月16日摘要该设计是从老师布置课题、搜集资料、自我设计选材加工直至完成整个零件加工的工艺过程；系统介绍了加工零部件所需的步骤及工艺流程。

本人在此次毕业设计中着重于理论与实际相结合的原则，将所学的理论知识能充分在此次的设计中得以展现。

在设计当初本人经深思熟虑选择了发动机上的零部件“摇臂座”作为本次的课题，针对其在产品上的功能用途及特点，首先确定其工艺方案；再选择其材料；最后对其进行加工工艺设计。

在设计过程中遇到了种种挫折及困难，真正体会到了一个产品零部件的生产是需要凝结多少人的智慧与辛血，在此本人要感谢那些在我设计当中给予我帮助的那些人！..51、毕业设计任务书2、毕业设计说明书（一） 零件加工工艺分析 .................................... 5 1.1零件的作用1.2 零件的工艺分析（二） 毛胚的选择与设计 (7)2.1确定铸件加工余量 2.2 定毛胚尺寸（三） 工艺规程的设计 (9)3.1零件表面加工方法的选择 3.2制定工艺路线 3.3工序设计 3.4确定切削用量及工时定额的计算 （四） 专 用 夹 具 设计 (18)6、毕业设计小结 ................................ .... ……..207、参考文献.21零件的分析（一）零件的作用题目所给的零件是气门摇臂轴支座。

是柴油机的一个主要零件，■直径为18的孔和直径为16的孔用来装摇臂，两孔要求的表面粗糙度和位置精度比较高，工作时会轴相配合工作，起支撑作用，直径为11的孔用来装支持轴,直径为3的孔主要用来排油。

各部分尺寸如下图：(二)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：(1)零件材料：HT2O0切削加工性良好，只是脆性材料，产生崩碎切屑加工中有冲击。

选择刀具参数时可适当减小前角以强化刀刃即可；刀具材料选择范围较大，高速钢及YG硬质合金均可胜任。

(2)组成表面分析：①11圆孔及其上下端面，①16内孔及其两端面，①18内孔及其两端面，①3斜孔，倒角，各外圆表面，各外轮廓表面。

(3)主要表面分析：①16、①18孔用于支承零件，为工作面，孔表面粗糙度要求Ra1.6卩m①11孔底面为安装(支承)面，亦是该零件的主要基准。

(4)主要技术要求：①16内孔轴心与底面A的平行度保持在0.05mm 以内；①18内孔轴心与底面A的平行度保持在0.05mm以内；①18内孔两端面与顶面B的跳动保持在0.1mm以内。

由上面分析可知，可以精加工和的外圆端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单安排如下：将零件定位后再夹紧，加工出和的外圆端面，并钻出的孔，两孔的轴线互为基准，再以此加工出''22的上端面和36mm的下表面，然后钻出的通孔，最后翻转零件，深孔加工出的斜油孔。

毛坯的选择与设计1、确定毛坯种类本零件选取的材料是HT20Q而且此零件外形较为简单，又属于中批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后确定采用砂型机器造型，它有较高的生产效率，也能满足毛坯质量要求。

2、确定铸件加工余量：（1）求最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓的尺寸，长83mn，宽37mn，高62mm（2）选择铸件公差等级查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8~12 级取为10级。

（3）求铸件尺寸公差公差带相对于基本尺寸对称分布。

（4）求机械加工余量等级查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G 级选择F级，查表得机械加工余量等级取8级。

3、定毛坯尺寸上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度R a三1.6。

Ra< 1.6 的表面，余量要适当加大。

分析本零件，加工表面R a三1.6，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。

（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）用查表法确定铸造各表面的的加工总余量，如下表：毛坯图确定拔模斜度：根据《机械制造工艺设计手册》查出拔模斜度确定分型面：由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。

毛坯的热处理方式：为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。

工艺规程的设计（一）、选择定位基准：基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面的选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

1、粗基准的选择：底面A是零件的主要设计基准，也比较适合作零件上众多表面加工的定位基准。

2、精基准的选择：根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。

（二）、零件表面加工方法的选择本零件的加工表面有端面、内孔等，材料为铸铁。

以公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下：（1）内孔，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔未铸出。

需进行钻、扩、半精铰、精铰，并倒角。

（2）内孔，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔未铸出。

需进行钻、扩、半精铰、精铰，并倒角（3）前端面公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，须粗铣，半精铣。

（4）后端面公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，须粗铣，半精铣。

（5）前端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5,粗铣即可。

（6）后端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5,粗铣即可。

（7）上端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5,粗铣即可。

（8）上端面公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3，须粗铣，半精铣。

（9）的孔公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5可直接用钻头钻出。

（10）的孔公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5可直接用钻头钻出。

（三）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用在镗床上配以夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

查《机械制造工艺设计简明手册》选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序一：镗定位及夹紧方式如下图：1、粗铣圆柱下端面至44 Ra12.52、半精铣圆柱下端面至43 Ra6.33、粗铣圆柱上端面至39 Ra12.54、钻孔工序二：镗定位夹紧方式如下图1、粗铣圆柱前端面至42 Ra12.52、半精铣圆柱前端面至41 Ra3.23、粗铣圆柱前端面至20 Ra12.54、钻Ra12.55、钻孔Ra12.56扩孔至Ra6.37、扩孔至Ra6.38、半精铰孔至Ra3.29、半精铰孔至Ra3.210、精铰至Ra1.611、精铰至Ra1.612、粗铣圆柱后端面至38 Ra12.513、半精铣圆柱后端面至37 Ra3.214、粗铣圆柱后端面至16 Ra12.515、锪的两端，保证倒角，Ra12.516、锪的两端，保证倒角，Ra12.5 工序三：1、钻孔2、钳工去毛刺工序四：抽检(四)工序设计1、选择加工设备与工艺装备(1) 选择机床：根据不同的工序选择机床。

工序一中有工步有铣、钻、扩、铰、锪并且要求，的两孔的尺寸精 度，位置精度，粗糙度都比较高，为了方便加工和保证加工精度，所以选 择卧式镗床。

卧式镗床的类型和技术参数如下： 电动机台数为：2,外形尺寸为406024002470=TA617 主轴转速为：11.25、15、21、29、41、56、77、107、147、203、 281、387、543、737、1017、1400 (rmin )工序二 中工步为铣，根据加工面的定位夹紧方式选择卧式镗床， 型号 为 X62。

主轴转速为：30、37.5、47.5、60、75、95、118 150、190、235、300、 375、475、600、750、950、1180、1500 (rmin )工序三 中为钻孔钻孔，可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工选择 立式 钻床Z550主轴转速为：32、47、63、89、125、185、250 351、500、735、996、1400 (rmin ) (2) 选择夹具 本零件除粗铣和半精铣，钻斜油孔为专用夹具外，其他型号：TA617 最大镗孔直径：200 工作台荷重：1600Kg 工作台行程：纵900；横900量为5.5主轴直径：70主轴中心线至工作台距离：0-700 主轴转速：11.2-1400rmin 电动机功率：主电机 4KW ;总容各工序使用通 用夹具即可。

（3）选择刀具根据不同的工序选择刀具。

选用硬质合金铣刀，硬质合金钻头，硬质合金扩孔钻、硬质合金铰刀、硬 质合金锪钻。

（4）选择量具本零件为中批生产，一般情况下尽量采用通用量具。

根据 零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考有关手册，选择量具为：0~50 范围游标卡尺、塞规。

（五）确定切削用量及工时定额的计算粗铣上表面保证尺寸高度为41.5mm 粗糙度为12.5卩m 根据《切削手册》 mmz 切削速度：根据相关手册 取mmin刀具选用高速钢面铣刀 mm当n=95 rmin 时，工作台每分钟进给量应为f z zr w =0.2 10 95 =190(mmmin工序W:铣下表面保证尺寸高度为 39mm 粗糙度为6.3卩mn s1000v 1000 19~ 76.4(rmin )二dw 二 80现采用X51立式铣床, 根据机床说明书，取 n=95rmin 。

故实际切削速度二d wn w二 80 951000二 23.871000(mmin查机床说明书，取 mmmin 切削工时l l 1 l 2 22 800.53(min )根据《切削手册》mmz切削速度：根据相关手册取mmin刀具与工序川相同mmn s76.4 (rmin二dw 二80故采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=95rmin。