气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程及夹具设计(编辑修改稿)

气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程及夹具设计(编辑修改稿)内容摘要：

采用的材料为HT200，因此可以确定该材料为灰铸铁，灰铸铁脆性比较高，但是其铸造性能比较好，切削加工性能 比较好，因此该零件的毛坯选择铸造的方式更适合。 由于从零件图可以得知该零件结构比较简单，且尺寸不大，属于简单零件，除几个需要加工的面外，零件的粗糙度都比较大，可以不用去材料的方法加工得到。 为了使其表面加工比较好，可以使用砂型铸造，同时该零件属于大批量生产类型，可以选择金属模机械砂型，可以节省工时同时可以减少单件零件的生产成本。 根据以上分析可以确定该零件毛坯采用的方法为金属模机械砂型获得。 毛坯的尺寸与机械加工总余量的确定 零件尺寸：长 83mm、宽 37mm、高 62mm。 查阅《机械制造工艺设计简明手册 》表 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 12 页 共 38 页 点（ P8）按照金属模机械砂型，零件为灰铸铁，可得零件公差等级为 CT8— CT10，可取公差等级 G，毛坯尺寸公差 1mm3mm。 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表 等级（ P39）砂型铸造及其造型，灰铸铁，可以确定其加工余量等级为 EG 由上表可得加工余量确定为 G。 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表 要求的铸件机械加工余量（ RMA）（ P39）最大尺寸 83mm，余量等级为 G 可以确定其加工余量为。 由于外 表面大部分需要经过粗加工→半精加工，因此可以将加工余量适当放大为 3mm。 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表 铸件尺寸公差（ P37）可以确定个表面的尺寸公差。 表 机械加工余量与毛坯尺寸 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 13 页 共 38 页 毛坯图的设计 （ 1） 根据《机械制造工艺设计简明手册》表 各种铸造方法的最小铸造斜度（ P41）可以得到砂型铸造毛坯外表面最小斜度 0176。 30′，内表面斜度 1176。 （ 2） 根据零件图可知毛坯的形状堆成，而且最大截面在对称中心，为了方便安装和模的质量，采用前后对称中截面为分型面 （ 3） 为了去除内应力，提升切削性能，把铸件取出之后要进行机械加工之前的时效处理。 毛坯图的绘制 图 气门摇臂轴支座毛坯图 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 14 页 共 38 页 毛坯定位基准的确定 由于各表面的加工工序不一样，夹具的结构和零件的精度也会有不同的区别。 定位基准有两种，分别为粗基准和精基准，在工艺生产中，对毛坯的加工所选用的基准，一般称之为粗基准，而在加工中需要经过加过之后做定位基准的基准成为精基准。 一般情况下，在工艺规程的制定中，先分析得出确定精基 准。 更具定位基准选择的原则，根据零件图分析零件。 气门摇臂轴支座属于带有孔的形状较简单的零件，直径为φ 18 的孔 直径为φ 16 的孔 2 和直径为φ 11的孔 3均为零件的设计基准，他们都可以作为零件的定位基准。 根据图上可以知道，孔 1 和孔 2 的加工精度要求较高，粗糙度等要求都较高，因此需要将孔 1和孔 2这两个孔安排在之后进行，因此，我们可以选择孔 3 作为精基准，并且将36mm 的下底面也作为精基准。 由于该毛坯是砂型铸造所得，因此外表面会不平整，因此我们可以选择孔 2 的外圆的上表面和为进行加工的 36mm 的下端面作为零件的出基准。 表面加工工序及加工方法的选择 按照技术要求，查阅《金属切削铣加工手册》表 外表面加工的精度与表面粗糙度（ P32)；查阅《机械制造工艺设计简明手册》 内圆表面加工的经济精度与表面粗糙度（ P19）。 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 15 页 共 38 页 表 气门摇臂轴支座表面加工表 划分加工阶段 因为对气门摇臂轴支座加工的质量要求比较高，因此我们将零件的加工分为两个阶段，粗加工和半精加工。 首先粗加工，在粗加工之前需要准备其精基准，也就是 36mm 下端面和孔 3直径 为φ 11 的通孔先加工出来。 在后续的加工工序中采用加工后的精基准作为加工的定位基准，用以确保其他加工面的加工精度要求。 之后准备粗铣的粗基准，也就是直径为 22的孔的上端面和直径为 28 的孔的前后端面以及直径为 26的孔四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 16 页 共 38 页 的前后端面。 在完成粗加工阶段之后，需要半精加工。 半精加工需要完成对直径为 28 的孔的外圆前后端面的半精铣工序，钻→扩→粗铰→精校制造出直径为 18的通孔与直径为 16 的通孔，并直接钻出直径为 3 的偏 10176。 的内孔。 工序顺序安排 （ 1） 先选择精加工基准，加工精基准。 因此首先加工 36mm 的下端面和直 径为 11 的通孔。 （ 2） 首先需要安排粗加工的加工工序，再安排精加工的工序。 （ 3） 首先加工直径为 28 和直径为 26的外面的前后端面，再加工直径为 16的通孔，直径为 18 的通孔和直径为 3的偏 10176。 的内孔。 （ 4） 加工 36mm 的下端面和直径为 22 的外援的上端面，之后再加工直径为11的通孔；先加工直径为 28 和直径为 26的外圆的前后端面，再加工直径为 16的通孔和直径为 18 的通孔。 即机械加工之前，对零件毛坯需进行的时效性处理，时效性处理以高度为HB是 87220，时效性处理的目的是为了消除零件毛坯的内应力，改善机械性能，并 稳定零件的组织和尺寸。 通过热处理可以提高零件毛坯的加工切削性能。 零件的毛坯在铸造成型之后，需要对毛坯铸件进行清砂处理，在清砂之后需要再对零件进行一次完整的尺寸检验，之后进行毛刺的去除，零件的再清洗和终检。 零件工艺路线的确定 在对零件进行分析之后确定零件的工序安排，以下为该零件气门摇臂轴支座的加工工艺路线安排如下： 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 17 页 共 38 页 图 加工面代号图 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 18 页 共 38 页 零件的加工装备及设备的选择 零件的加工设备的选择是一项非常重要 的工作，设备的选择不仅直接影响零件的加工质量，同时还会影响零件的加工时效及其制造成本。 机床的生产率和零件的生产类型需要相匹配； 机床的生产精度和零件的精度要求相匹配； 机床的加工范围和零件的加工范围要相匹配； 机床的加工功率和零件的加工功率相匹配。 由于气门摇臂轴支座属于大批量生产，为了提高零件的生产效率，我们需要选择相应的专用生产夹具。 刀具的选择直接取决于零件的生产方法、零件材料、表面粗糙度和生产的经四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 19 页 共 38 页 济性决定，因此再生产中我们尽量选择通用刀具，在必要时才选 择专用刀具。 量具的主要作用就是确定零件的尺寸，保证零件精度。 由于气门摇臂轴支座属于大批量生产，因此可以采用标准的专用量具来提高生产效率。 由于卧式铣床比立式铣床可铣范围广，且该零件更适合卧式铣床，查《机械制造工艺设计简明手册》表 卧式（万能）铣床主要技术参数（ P194）；表 （ P182）；表 （ P111）； 表 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用 四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 20 页 共 38 页 加工余量的确定 查阅《机 械制造工艺设计简明手册》表 要求的铸件机械加工余量（ RMA）（ P39）确定各个工艺路线的加工余量： 表 机械加工工序余量表 切削用量及时间定额确定 工序 Ⅳ 粗铣φ 22上端面 A A. 铣削深度 mmp 3a  ；铣削宽度 mme 22a  B. 刀具进刀量：查《切削用量简明手册》表 铣刀直径选择，确定 使用四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 21 页 共 38 页 硬质合金端铣刀（ P80）；查阅表 硬纸合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工表面和凸台时的进给量，确定使用硬质合金刀 YG6(P 88)。 查《铣削工艺手册》表 246 直角套式面铣刀的规格（ P105），确定铣刀的标准 D=80mm， L=36， d=27mm，1D =70mm， 1L =30mm，β =10176。 ，γ =15176。 α =12176。 ， z=10,查《铣削工艺手册》表14我是升降台铣床的型号和技术参数（ P，选取功率为 4/kw 的 X61 卧式铣床，选 取 我 是 万 能 升 降 台 铣 床 X6130, 可得 /zf m m z ，选取rz /  ，因此可得 f==2mm/r。 C. 查《机械设计制造工艺设计简明手册》表 （ P194），根据本零件要求没选择转速为 cv =65m/min,算出主轴的转速6 5 1 0 0 0 2 5 8 / m in3 . 1 4 8 0nr ，查《机械设计制造工艺设计简明手册》表 卧式铣床主轴转速（ P195）根据转速确定其为 n=255r/min，再根据转速确定其实际速度 2 5 5 3 . 1 4 8 0 6 4 / m in1000cvm 确定基本时间 根据《机械设计制造工艺设计简明手册》（ P235）可以确定 查阅《机械设计制造工艺设计简明手册》表 铣削机动时间的计算公式，根据端铣刀铣平面确定 12j Mzl l lT f当主偏角  90r 时，再根据上面铣床的数 据 确 定 主 轴 转 速 n=255r/min ， 因 此 工 作 台 的 进 给 量 可 以 确 定0. 2 10 25 5 51 0 / m i nzf z n m m     。 查《机械设计制造工艺设计简明手册》表 卧式铣床工作台进给量确定其进给量 Mf =480mm/min；根据图纸可得切削加工 l=22mm；查《机械加工工艺师手册》表 309（ P211），得 12ll =7；根据上面的公式可以得到 12 29 0 .0 6 m i n480j Mzl l lT f  ； 工序Ⅴ 粗铣 36mm 下端面 C A. 铣削深度 mm2ap  ；铣削宽度 mm36ae  B. 刀具进刀量：查《切削用量简明手册》表 铣刀直径选择，确定使用四川大学锦城学院 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 第 22 页 共 38 页 硬质合金端铣刀（ P80）；查阅表 硬纸合金面铣刀、圆柱铣刀和圆盘铣刀加工表面和凸台时的进给量，确定使用硬质合金刀 YG6(P 88)。 查《铣削工艺手册》表 246 直角套式面铣刀的规格（ P105），确定铣刀的标准 D=80mm， L=36， d=27mm，1D =70mm， 1L =30mm，β =10176。 ，γ =15176。 α =12176。 ， z=10,查《铣削工艺手册》表14我是升降台铣床的型号和技术参数（ P，选取功率为 4/kw 的 X61 卧式铣床，选 取 我 是 万 能 升 降 台 铣 床 X6130, 可得 /zf m m z ，选取rz /  ，因此可得 f==2mm/r。 C. 查《机械设计制造工艺设计简明手册》表 （ P194），根据本零件要求没选择转速为 cv =65m/min,算出主轴的转速6 5 1 0 0 0 2 5 8 / m in3 .1 4 8 0nr ，查《机械设计制造工艺设计简明手册》表 卧式铣床主轴转速（ P195）根据转速确定其为 n=255r/min，再根据转。