机械制造技术课程设计气门摇臂轴支座钻φ3油孔的夹具设计【全套图纸】

1、设计说明书题 目：气门摇臂轴支座钻3油孔的夹具设计班级：姓名：指导教师：完成日期：摘要 能通过运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识，正确的解决一个零件在加工过程中的定位.夹紧以及工艺路线安排.工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量学会使用图表资料以及手册，掌握与本本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练运用。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。由于能力有限，设计当中可能会有不足之处，恳请各位老师给予批评指正。

2、全套图纸，加153893706abstractthrough the use of mechanical manufacturing engineering course of the basic theory and practice in the production of learned practical knowledge, the proper parts in a processing position. clamping and process routing. process to determine such issues as size to ensure the par

3、ts machining quality learn how to use graphic materials, as well as manual control with design-related books of various types of information the name of the source, to achieve the proficiency to use. therefore, it is in our university life plays an important position. for me personally, i hope that

4、through this course design is the work of their own future in an adaptive training, from training its own analysis of issues, problem-solving skills, to work for the future and lay a good foundation. due to limited capacity to design there may be shortcomings, i earnestly urge the teachers to give c

5、riticism of correction 目 录绪 论 1一 工艺性分析 3.零件的作用3.2审查零件的结构工艺 3.3确定零件的生产类型 3二 确定毛坯、绘制毛坯简图 4.选择毛坯4.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 42.2.1公差等级 42.2.2铸件的重量 42.2.3铸件的形状复杂系数 42.2.4铸件的材质系数42.2.5铸件分模线形状 52.2.6零件的表面粗糙度 52.3拟定工艺路线 5三、工艺规程设计 63.1定位基准的选择：63.2制定加工工艺路线 73.3选择加工设备及刀、夹、量具10四 加工工序设计 11五、时间定额计算 14六 专用夹具的设计 156.1 问题提出

6、 156.2 定位基准的选择 156.3定位元件的设计 166.4切削力和夹紧力的计算 166.5:定位误差分析 176.6夹具设计及简要操作说明 187 体会与展望 20致 谢 21参考文献 22绪 论机械制造工艺学设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。机械制造技术是一门非常重要的技术，人类的发展过程就是一个不断的制造过程。因此，制造技术的重要性是不言而喻的，它有以下四个方面的意义。1 社会发展与制造技术密切相关2 制造

7、技术是科学技术物化的基础3 制造技术是所有工业的支柱4 制造技术国力和国防的后盾机械制造工艺学设计是在学完了机械设计制造工艺学、进行了生产实习之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力，另外，也为以后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。学生通过机械制造工艺学课程设计，应在下述各方面得到锻炼：（1）能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的时间知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。学生通过设计借据（或量具）的训练，应当获得根

8、据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而能保证加工的夹具的能力。（3）学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处，能够做到熟练运用。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，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请老师给予指导。一 工艺性分析.零件的作用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.2审查零件的结构工艺 由附图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

9、磨的零件。 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，18mm孔和11孔16孔以及3mm轴向槽的加工。11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，18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11）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精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。.3确定零件的生产类型依据设计题目知 q=500

10、0台/年，加工零件重量为0.6kg属轻型机械，所以生产类型属于中批生产。 二 确定毛坯、绘制毛坯简图.选择毛坯由于气门摇臂轴支座在工作过程中不承受冲击载荷，为增强气门摇臂轴支座的的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯应该选用铸件。而且气门摇臂轴的轮廓尺寸不大，生产类型属于中批生产，考虑到提高生产率采用消失模铸造。.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2.2.1公差等级由气门摇臂轴支座的功用和技术要求，确定改零件的公差等级为普通级。2.2.2铸件的重量已知机械加工后拨叉的重量为0.6kg，由此初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为1kg。2.2.3铸件的形状复杂系数对气门摇臂轴支座的零件图进行分析计算。由

11、公式（2-3）s=mt/mn=1/1.9=0.53,所以0.32s0.63，该零件属于s2级。2.2.4铸件的材质系数因为该气门摇臂轴支座的材料是ht200（c含量2.6%-3.6%），所以该锻件的材质系数属于m1级。2.2.5铸件分模线形状根据该气门摇臂轴支座的形位特点，选择零件高度方向的对称面为分模面，属于平直分模线。2.2.6零件的表面粗糙度由零件图可知，气门摇臂轴支座的各个加工表面的粗糙度内圆为6.3大圆端面为12.5。由此可见此零件的要求不是很高。2.3拟定工艺路线根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的生产纲领为6000件/年，通过计算，该零件质量约为1kg，由参考文献（5）表14、

12、表13可知，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2.312；该种铸造公差等级为ct1011，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如下表所示：加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明上端面 22外圆端面h3mm单侧加工下端面 22下端面h3mm单侧加工前端面 28外圆端面h3mm单侧加工后端面 28外圆端面mmh3mm单侧加工前端面26前外圆端面h3mm单侧加工后端面26后外圆端面h3mm单侧加工三、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

13、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，实现用削边轴加底面的定位方式（采用螺旋加紧机构夹紧）。18mm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。钻削18mm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13mm的孔，再加上底面定位实现，两孔一面完全

14、定位，这种方案适合于大批生产类型中。方案二：用v形块十大平面定位v形块采用联动夹紧机构实现对r10的外圆柱表面进行定位，再加底面实现完全定位，由于11mm孔的秒个精度不需要很高，故用做定位销孔很难保证精度，所以选择方案二。3.2制定加工工艺路线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：上端面：精铣。 下端面：粗铣28前端面：粗铣精铣 28后端面：粗铣精铣26前端面粗铣，26后端面粗铣11mm孔：钻孔。18孔钻，扩，绞 16孔，钻，扩，绞，3孔钻根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在

15、后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上18（+0.1+0.006）mm孔放后面加工。初步拟订加工路线如下：工序号工序内容01铸造02时效处理03铣22上端面04铣22下端面05钻11通孔06铣28前端面07铣28后端面08铣26前端面09铣26后端面10钻16通孔11钻18通孔12钻3通孔12检验13入库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。如铣28前后端面和26前后端面时，因为按上述方案在铣28前面后，随即铣28后端面，这样会增加辅助劳动时间，降低效率，若换为铣28前端面后，随即铣26前端面，然后铣26后端面，在铣28前端面，然后在钻3孔，这

16、样铣刀的空行程和调整时间就比较短，大大提高了劳动效率，特别适合于大批量生产，故改为此方案。修改后的工艺路线如下：序号工序内容简要说明01020304050607080901001101213铸造时效处理涂漆铣22上端面铣22下端面钻11通孔铣28前端面铣26前端面粗铣26后端面粗铣28后端面精铣28后端面钻3孔检验入库消除内应力防止生锈加工经基准先面后孔先面后孔先面后次要工序后加工3.3选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床间的传动均由人工完成。粗铣上端面：考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等

17、问题，采用立铣选择x1632立式铣床。（参考文献（1）表6-18），选择直径d为80mm立铣刀，参考文献（1）表7-88，通用夹具和游标卡尺。粗铣22上端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。粗铣22下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。钻11通孔。采用z525立式钻床，高速钢锥柄麻花钻粗铣28前端面：采用卧式铣床x1632，参考文献（1）表621，采用以前的刀具，专用夹具及游标卡尺。粗铣26前端面：采用卧式铣床x1632,参考文献（1）表621，专用夹具及游标卡尺。粗铣26后端面，采用卧式铣床x1632,参考文献（1）表621，专用夹具及游标卡尺。精铣22前端面，

18、采用卧式铣床x1632,参考文献（1）表621，专用夹具及游标卡尺。精铣22前端面，采用卧式铣床x1632,参考文献（1）表621，专用夹具及游标卡尺。钻18通孔，采用z3025b*10，参考文献（1）表626，通用夹具刀具为d为18.0的直柄麻花钻，参考文献（1）表7111。钻16mm孔：采用z3025b*10，参考文献（1）表626，通用夹具。刀具为d为16.0的直柄麻花钻，参考文献（1）表7111。钻3孔：，选择摇臂钻床z3025参考文献（1）表626，采用锥柄麻花钻，通用夹具及量具。四 加工工序设计经查参考文献（1）表312可得，铣削上端面的加工余量为4mm，又由零件对上顶端表面的表面

19、精度ra=12.5mm可知，粗铣的铣削余量为4mm。底面铣削余量为3mm，粗铣的铣削余量为2mm，精铣余量1mm，精铣后公差登记为it7。取每齿进给量为fz.mmz（粗铣）取每齿进给量为f.mmr（精铣）粗铣走刀一次apmm，精铣走刀一次apmm初步取主轴转速为rmin（粗铣），取精铣主轴的转速为rmin，又前面已选定直径为mm，故相应的切削速度分别为：校核粗加工。粗n.精n.又由机床切削功率p=167.9*10-5ap0.9f2aeznkpm取z=10个齿，pm=1.代入得：pm=.0.9*(0.2)50*2.5*10*1pm=0.861(km)又因前查的机床的功率为.kw/h 若效率为.8

20、p,则. p=6.0pm故选择主轴的转速为m/min(2)工序中的粗镗工序。粗铣余量参考文献表取粗镗为.mm，粗铣切削余量为0.2mm,铰孔后尺寸为20h8,各工部余量和工序尺寸公差列于表加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸及公差18粗镗1.8_19.819.2精镗0.2h820h8孔轴线到底面位置尺寸为0mm因精镗与粗镗的定位的下底面与v型块，精镗后工序尺寸为20.020.08mm，与下底面的位置精度为0.05mm,与左右端面的位置精度为0.06mm,且定位夹紧时基准重合，故不需保证。0.06mm跳动公差由机床保证。粗镗孔时因余量为1.9mm,故ap=1.9mm,查文献表. 4-8取v=0.

21、4m/s=24m/min去进给量为f=002mm/rn=1000v/d=1000*24/3.14*20=380r/min查文献的fz=9.81*60nfzcfzapxfzvnfzkfzpm=fzv*10-3cf2=180, xfz=1yfz=0.75nfz=0rfz=9.81*60*180*2.75*0.20.75*0.4*1 =1452 np=0.58 kw 取机床效率为.0.78*0.85=0.89kw0.58kw故机床的功率足够。五、时间定额计算下面计算工序的时间定额（） 机动时间粗铣时：l/(f*n)=45/0.2*380=7.5s精铣时：f取0.1mm/s l/(f*n)=45/0.

22、1*380=15s总机动时间:t=7.5+15=22.5s(2)辅助时间：操作内容每次时间(min)粗镗精镗操作次数时间min操作次数时间min装夹212-换刀11111测量0.110.110.1卸夹1.5-11.5开机到开始的时间0.31110.3退刀0.11110.1所以辅助时间ta为：ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2=6.5min作业时间为ta+tb=605+0.37=6.87 min该工序单位加工时间为6.87min六 专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。有老师分配的任务，我被要求设计钻3油孔，选用机床：x525

23、立式钻床6.1 问题提出本夹具主要用来钻3油孔，因为钻3孔本身没有什么精度要求，因此以提高生产效率为主。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度又因为3相对水平面倾斜10因此我们 定位的时间把工件调整到水平位置方可加工好。6.2 定位基准的选择我们采用已经加工好的18孔和16孔定位基准，及经典的一面2销定位。6.3定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和短削边销进行设计。根据加工要求和基准重合原则，则以底面18和16孔定位，定位元件采用1面2销，定位孔和定位销的主要尺寸如图2定位孔中

24、心距l及2定位销中心距l 所以l=63.36mmmm取l=63.36mmmm取圆柱销直径16g6菱形销的直径公差取it6为0.09mm，得菱形销的直径为8 6.4切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。6.5:定位误差分析2 一面两销定位误差(1)移动时基准位移误差 （式5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与

25、定位销最小配合间隙代入（式5-5）得： = = (2) 转角误差 （式5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中： 则代入（式5-6）得：则： 6.6夹具设计及简要操作说明 本工件采用定位销和菱形销定位，用移动压板压紧，这样操作更加简单，迅速，特别适合打批量生产，总体来说这套夹具是非常不错的。能满足批量生产要求装配图附图如下装配图附图 夹具体附图7 体会与展望经过这次设计，我领悟了理论指导实践的重要性，作为大学生的我们学习了很多理论知识，但是我们应用的却很少，在这次课程设计中，我能够充分的利用老师在课堂上讲的知识，去解决一些生产实践中遇到的实际问题。过程中我们既可以升华和巩固自己学过的知识，还可以学到一些新的知识。要完成课程设计，