气门摇臂轴支座加工工艺设计说明书 毕业设计

气门摇臂轴支座加工工艺设计说明书课程机械制造技术班级指导老师第3组人数5人组长小组成员2009年11月10日目录序言1、计算生产纲领，确定生产类型2、零件分析21零件的作用22零件的材料及其力学性能23零件的结构工艺分析3、毛坯分析31毛坯的选择32毛坯图的设计4、工艺路线拟定41定位基准的选择42加工方法的确定5、加工顺序的安排51选择加工方法52加工阶段的划分53工序划分的确定54热处理工序的安排55、确定加工工艺路线56拟定加工工艺路线57设备、刀具、夹具、量具及辅助工具6、工艺设计51加工余量，工序尺寸，及其公差的确定52专用夹具的选用7、零件加工工时定额与经济技术分析61工时定额的计算与说明62经济技术指标的计算与说明8、分析讨论9、参考文献附件一、零件图二、毛培图三、机械加工工艺过程卡四、机械加工工序卡五、零件检验卡机械制造工艺设计任务书设计题目汽车气门摇臂轴支座的机械加工加工工艺规程内容及要求一编制汽车气门摇臂轴支座加工工艺设计说明书（超过3000字），其中附件（国标）工艺过程卡（P134，图卡独立）；工序卡（P136，图卡合一）；检验卡（图卡合一）。二每组提交1份电子文稿，1份书面文稿，其中图、卡有小组每个成员的签字，以备答辩。三参考书目机械制造技术课程设计、机械制造工艺设计简明手册、机械设计手册、金属机械加工工艺人员手册。序言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的设计基础课、制造基础课等大部分专业课之后进行的。这是我们进行毕业设计之前对所知识的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际训练。因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从锻炼自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为我们毕业设计做一次模拟，也为将来更好的从事机械设计这方面工作做铺垫。我也相信通过课程设计能够跟好的提高我们的独立做事的能力，也可以提高我们的团队合作能力，同时能够让我们更好的能将零碎的知识点都联系起来，系统而全面的做好设计。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请蔡老师给予指教。1、生产纲领与生产类型的确定对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，因此零件的生产纲领应按下式计算NQN（1）（1）式中N零件的年产量（件/年）；Q产品的年产量（台/年）；N每台产品中该零件的数量（件/台）；该零件的备品率（备品百分率）；该零件的废品率（废品百分率）。取为15；为15NQN1十（1）10000115（115103022510303件/年轴套零件的年产量为10303件，现已知该产品属于轻型机械，根据下表生产类型与生产纲领的关系，可确定其生产类型为大批生产。零件的年生产纲领（件/年）生产类型重型零件（30KG以上）中型零件（430KG）轻型零件（4KG以下）单件生产510100小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产10005000500002、零件分析21零件的作用题目所给的零件是汽车的气门摇臂轴支座。其中1800270MM孔装摇臂轴，轴上两端各装一进、排气门摇臂。另一160110MM孔内装一减压轴，用于减低汽缸内压力，便于起动柴油机。两孔间距为56005MM可保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。22零件的材料及其力学性能零件的材选45钢，45钢是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，易切削，刀具选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。其价格较便宜，经过调质或正火后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可达52HRC45HRC23零件的结构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，为此以下是气门式摇臂轴支座需要加工表面以及与加各工表面之间的位置要求该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，1800270MM孔与160110MM孔两孔间距为56005MM，以及3的油孔。该零件主要加工面为18MM，16MM两圆柱孔，18MM孔的平等度为005直接影响摇臂轴的接触精度及密封，16MM孔的平行度为005，粗糙度都为16，所以对轴与孔的接触精度及密封还是比较高的。有关面和孔加工的经济精度用机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可达到的，零件的结构工艺性也是可行的。3、毛坯分析31毛坯的选择根据零件材料确定毛坯为铸件，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。由参考文献知，用查表法确定各表面的总余量如表所示。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。32毛坯图的设计如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。毛坯选用HT200，采用铸造所得。因为采用大批生产，产量较大，所以要采用精度要求较高，生产率要求也较高的制造方法。毛坯尽量少切削，以减少机械加工，来降低成本。毛坯图4、工艺路线拟定拟定工艺路线包括定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是气门摇臂轴支座机械加工工艺规程设计制定的重点41定位基准的选择精基准的选择连杆盖加工工艺过程的大部分工序都采用统一的定位基准。端面这样有利于保证连杆盖的加工精度，其余各面，孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则，而且端面的面积的，定位也比较稳定，加紧方案也比较简单、可靠、操作方便。粗基准的选择选中间的不加工的毛面，可保证对称，有利于加紧。最先进行机械加工的表面是22的上端面，再以22的上端面为基准加工下端面。42加工方法的确定在市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况和我们学校的具体加工条件，加工方案备料铣热处理铣钻镗钻去毛刺及锐边成品检验加工表面表面粗糙度公差/精度等级加工方法22上端面RA125IT12粗铣下端面RA63IT12粗铣半精铣28外圆端面两端RA32IT12粗铣半精铣26外圆端面两端RA125IT12粗铣18圆柱孔RA32IT8平行度005钻孔镗孔扩孔16圆柱孔RA16IT11平行度005钻孔镗孔扩孔四处145倒角RA125IT12半精车3油孔RA125IT12钻5、加工顺序的安排51选择加工方法备料铸件22上端面、下端面铣28外圆端面、26外圆端面铣18孔、16孔钻、镗、扩四处145倒角镗52加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力、零件的加工过程。加工阶段按加工路线分，其中需要注意的是18孔、16孔的两个孔由于孔的直径较大，故需要先打中心孔，再进行扩孔、镗孔、铰孔。53工序划分的确定工序集中与工序分散工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排辅助工序一般包括去毛刺及锐边，倒角，检验等。54热处理工序的安排目的是为了消除金属材料在浇注时,因冷却速度快金属材料内部产生的内应力,避免将金属材料加工成零件后产生因内应力原因的变形,造成不必要的损失尤其是一些大型的铸件都要进行时效处理后才能进行进一步的加工其处理方法分自然时效和人工时效两种自然时效处理是将铸件放在户外,任其日晒雨淋,雷电交加,四季交替一般周期需要23年人工时效处理是针对于自然时效法周期长的缺点,使用加热炉摹仿自然状态温度变化进行时效处理,优点是周期短,效果要比自然时效差综合考虑，热处理采用人工时效处理55、确定加工工艺路线备料铣热处理铣钻镗钻去毛刺及锐边成品检验56拟定加工工艺路线00备坯铸造，清砂，检验05热处理HB190220（人工时效处理）10铣削铣上端面尺寸保证高度42MM，粗糙度12515铣削铣下端面尺寸保证高度39MM，粗糙度6320钻削钻11MM通孔，粗糙度12525铣削铣端面保证尺寸39501MM，粗糙度32铣端面保证尺寸185MM，粗糙度12530铣削铣端面保证尺寸3701MM，粗糙度32铣端面保证尺寸16MM，粗糙度12535钻削钻16MM通孔，粗糙度2540钻削钻14MM通孔，粗糙度2545镗削镗大孔保证孔径为179MM铰铰大孔保证孔径为18MM，粗糙度16镗削镗小孔保证孔径为159MM铰铰小孔保证孔径为16MM，粗糙度1650钻削用20MM的经过加工成90的钻头对大孔的两边进行倒角，角度为1MM45钻削用18MM的经过加工成90的钻头对小孔的两边进行倒角，角度为1MM4555钻削钻3MM孔，粗糙度12560钳工锐边去毛刺65检验57设备、刀具、夹具、量具及辅助工具备坯量具游标卡尺热处理量具游标卡尺铣削设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具平口钳；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板铣削设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具平口钳；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板，39MM的卡规，通端为39，止端为39钻削设备钻床；刀具11MM麻花钻；夹具专用夹具；量具标准粗糙度对照样板，11MM的塞规，通端为11，止端为11铣削设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板；设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板；铣削设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板；设备立式铣床；刀具端面铣刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板；37MM的卡规，通端为37，止端为37；16MM的卡规，通端为16为16，止端为16钻削设备钻床；刀具16MM麻花钻；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板，钻削设备钻床；刀具14MM麻花钻；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板镗削设备卧式镗床；刀具通孔镗刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺铰削，设备立式镗床；刀具18MM机铰刀；夹具专用夹具；量具标准粗糙度对照样板，18MM的塞规，通端为18，止端为18镗削，设备卧式镗床；刀具通孔镗刀；夹具专用夹具；量具游标卡尺铰削，设备卧式镗床；刀具16MM机铰刀；夹具专用夹具；量具标准粗糙度对照样板，16MM的塞规，通端为16，止端为16钻削设备钻床；刀具20MM的经过加工成90的麻花钻钻头；夹具专用夹具；量具标准角规钻削设备钻床；刀具3MM加长麻花钻；夹具专用夹具；量具游标卡尺，标准粗糙度对照样板，3MM的塞规，通端为3，止端为3钳工夹具虎口钳，工具锉刀6、工艺设计61加工余量，工序尺寸，及其公差的确定工序余量工序尺寸及公差加工表面粗精粗半精精22上端面圆25MM4150125MM下端面025MM40250125MM390125MM钻11孔0105110105MM28前端面25MM47250125MM28后端面025MM450125MM26前端面25MM18250125MM26后端面025MM160125MM钻孔01MM179MM镗孔0027MM18MM18内孔铰孔MM02718钻孔01MM159MM镗孔01116MM16内孔铰孔MM0163油孔30125MM62专用夹具的选用在铣、镗以及钻3的油孔都需要选用专用夹具7、零件加工工时定额与经济技术分析71工时定额的计算与说明72经费预算1、棒料原料费用材料灰铸铁HT200；铸造8元/件（包含材料费）总费用10303882424元2、热处理总共所需时间10H5元/件次总共所需费用51515元3、铣削加工铣削20元/小时总共所需工时（0016700724H0016700724H）103033341202H总共所需费用6882404元4、镗削加工镗削40元/小时总共所需时间0274H103032823022H总共所需费用11292088元5、钻削加工10元/小时总共所需时间（006H00515H）103031148785H总共所需费用1148785H元6、钳工去毛刺10元/小时总共所需时间0167H103031720601H总共所需费用1720601元汽车气门摇臂轴支座加工总费用82424元51515元68824元11292088元1148785H元1720601元28243614元汽车气门摇臂轴支