械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計計算說明書PAGEPAGE3機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計說明書題目學生姓名：學生學號：院（系）：智能制造學院年級專業(yè)：2019級車輛工程指導教師：二〇二一年十二月

目錄TOC\o"1-3"\h\u15511第一部分氣門搖桿軸支座工藝分析 6323401.1氣門搖桿軸支座的結(jié)構(gòu)特點 6244921.2氣門搖桿軸支座工藝分析 647091.3氣門搖桿軸支座的材料和毛坯 722186第二部分氣門搖桿軸支座工藝規(guī)格 947342.1氣門搖桿軸支座的機械加工工藝過程 9110792.2定位基準的選擇 924452.2.1粗基準的選擇 932062.2.2精基準的選擇 109007第三部分工時定額計算 1121929第四部分氣門搖桿軸支座銑夾具 2169864.1問題的提出 21127754.2夾具設(shè)計方案一 21316154.2.1定位分析 21272894.2.2定位誤差分析 2174454.3夾具設(shè)計方案二 2271584.3.1定位分析 22233684.3.2定位誤差分析 22114214.4方案比較 23304總結(jié) 241656參考文獻 25

計算項目及內(nèi)容結(jié)果（1）對零件進行工藝分析，繪制零件工作圖1張（A2）；（2）確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張（A2）；（3）擬定零件的機械加工工藝過程，編制機械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套；（4）設(shè)計指定工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配圖和重要零件圖（通常為夾具體）各1張（A1）；（5）撰寫設(shè)計說明書1份（內(nèi)容包括加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計）第一部分氣門搖桿軸支座工藝分析氣門搖桿軸支座的結(jié)構(gòu)特點氣門搖桿支座是柴油機一個主要零件(見圖1-1)，是柴油機搖桿支座的結(jié)合部Ф20孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝進氣門搖桿，搖桿座通過兩個Ф13mm孔用MI2螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動1.2氣門搖桿軸支座工藝分析圖1-1氣門搖桿軸支座零件圖氣門搖桿支座所有加工表面現(xiàn)分述如下：1.氣門搖桿支座底面粗糙度Ra6.32.氣門搖桿支座頂面粗糙度Ra12.53.氣門搖桿支座Φ32前后端面粗糙度Ra1.64.氣門搖桿支座Ф20孔粗糙度Ra3.25.氣門搖桿支座2-Φ13孔粗糙度Ra12.56.氣門搖桿支座寬3槽粗糙度Ra12.51.3氣門搖桿軸支座的材料和毛坯1.氣門搖桿支座底面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra6.3。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。2.氣門搖桿支座頂面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足其精度要求。3.氣門搖桿支座Φ32端面的加工余量查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=2.0mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra1.6。根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，三步銑削（即粗銑、半精銑、精銑）方可滿足其精度要求。粗銑單邊余量Z=1.5mm半精銑單邊余量Z=0.4mm精銑單邊余量Z=0.1mm4.氣門搖桿支座Φ20孔的加工余量氣門搖桿支座Φ20孔尺寸不大，故采用實心鑄造，氣門搖桿支座Φ20孔粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，兩步鉆削（即鉆、鉸）方可滿足要求。首先鉆孔至Φ19.8，鉸Φ19.8孔至Φ20。5.氣門搖桿支座Φ13孔的加工余量氣門搖桿支座Φ13孔尺寸不大，故采用實心鑄造，氣門搖桿支座Φ13孔粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7，一步鉆削方可滿足要求。6.氣門搖桿支座寬3槽的加工余量氣門搖桿支座寬3槽尺寸不大，故采用實心鑄造，氣門搖桿支座寬3槽，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削即可滿足要求。7.氣門搖桿支座其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。圖1-2氣門搖桿軸支座毛坯圖第二部分氣門搖桿軸支座工藝規(guī)格2.1氣門搖桿軸支座的機械加工工藝過程制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線：工序01：金屬型澆注工序02：人工時效處理工序03：銑底面工序04：銑頂面工序05：粗銑、半精銑、精銑右端面、倒角C0.5工序06：粗銑、半精銑、精銑左端面、倒角C0.5工序07：鉆2-Φ13孔工序08：鉆、鉸Φ20孔工序09：銑寬3槽工序10：鉗工去毛刺工序11：檢驗至圖紙要求工序12：包裝、入庫2.2定位基準的選擇2.2.1粗基準的選擇1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準。3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準。4.選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5.粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由以上及氣門搖桿支座零件知，選用氣門搖桿支座頂面、R10圓弧和Ф32端面作為定位粗基準。2.2.2精基準的選擇1.用設(shè)計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。2.當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差。3.當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4.為獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可遵循“互為基準”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準。根據(jù)該氣門搖桿軸支座零件的技術(shù)要求和裝配要求,對于精基準而言，主要考慮到基準重合的問題，當設(shè)計基準與工藝基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，本題目以氣門搖桿軸支座底面及兩個Φ13孔作為定位精基準。第三部分工時定額計算工序03：銑底面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?00當＝600r/min時按機床標準選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序04：銑頂面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?00當＝600r/min時按機床標準選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為工序05：粗銑、半精銑、精銑右端面、倒角C0.5工步一：粗銑右端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?00當＝600r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步二：半精銑右端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?50當＝750r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步三：精銑右端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?50當＝950r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步四：倒角C0.5工序06：粗銑、半精銑、精銑左端面、倒角C0.5工步一：粗銑左端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?00當＝600r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步二：半精銑左端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?50當＝750r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步三：精銑左端面1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度②決定每次進給量及切削速度根據(jù)X52K型立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?50當＝950r/min時按機床標準選取3.計算工時——工作臺直徑工步四：倒角C0.5工序07：鉆2-Φ13孔確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2則機動工時為 工序08：鉆、鉸Φ20孔工步一：鉆Φ19.8根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2則機動工時為 工步二：鉸Φ19.8孔至Φ20確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻Ⅳ表4.2-12，取故實際切削速度為切削工時：，，，走刀次數(shù)i=2則機動工時為工序09：銑寬3槽1.選擇刀具刀具選取硬質(zhì)合金鋸片銑刀，刀片采用YG8,，，2.決定銑削用量①決定銑削深度2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選?。?90當＝190r/min時按機床標準選取3.計算工時切削工時：，，，走刀次數(shù)則機動工時為第四部分氣門搖桿軸支座銑夾具為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導老師的分配，決定設(shè)計工序05：粗銑、半精銑、精銑左端面、倒角C0.5的夾具設(shè)計。4.1問題的提出本夾具主要用于氣門搖桿軸支座粗銑、半精銑、精銑Φ32左端面、倒角C0.5，粗糙度Ra1.6，設(shè)計夾具時既要考慮生產(chǎn)效率，也要考慮氣門搖桿軸支座Φ32左端面質(zhì)量。4.2夾具設(shè)計方案一4.2.1定位分析本夾具采用氣門搖桿軸支座Φ32左端面、底面和后端面定位，對應(yīng)的定位元件為支承板和A型支承釘。夾緊采用B型活動塊、螺桿、襯套、支座和滾花螺母等。定位分析如下：支承板與氣門搖桿軸支座Φ32右端面配合定位，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動；支承板與氣門搖桿軸支座底面配合定位，限制兩個自由度，即X軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動，A型支承釘與氣門搖桿軸支座后端面配合定位，限制一個自由度，即Y軸移動，工件六個自由度被完全限制。4.2.2定位誤差分析定位元件為支承板和A型支承釘，誤差分析如下：1、定位誤差：式中：T——氣門搖桿軸支座Φ32右端面公差T——支承板公差——氣門搖桿軸支座Φ32右端面與支承板的最小配合間隙2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=03、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm,誤差總合：+=0.108mm<0.3mm從上分析，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.3夾具設(shè)計方案二4.3.1定位分析本夾具采用氣門搖桿軸支座底面、Φ32右端面和R10圓弧定位，對應(yīng)的定位元件為支承板、A型支承釘和A型固定式定位銷。夾緊采用六角螺母、圓墊圈、可調(diào)支承釘、移動壓板和六角法蘭面螺母等。定位分析如下：支承板與氣門搖桿軸支座底面配合定位，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動；A型支承釘與氣門搖桿軸支座Φ32右端面配合定位，限制兩個自由度，即X軸移動和Z軸轉(zhuǎn)動，A型固定式定位銷與氣門搖桿軸支座R10圓弧配合定位，限制一個自由度，工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位。4.3.2定位誤差分析定位元件為支承板和A型支承釘，誤差分析如下：1、定位誤差：式中：T——氣門搖桿軸支座Φ32右端面公差T——支承板公差——氣門搖桿軸支座Φ32右端面與支承板的最小配合間隙2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響較小，取=03、磨損造成的加工誤差：通過不超過0.005mm,誤差總合：+=0.108mm<0.3mm從上分析，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.4方案比較夾具方案一與方案二定位均合理，唯一不同的是采用的機床和刀具不同，方案一采用的是立式銑床X52K和端面銑刀，方案采用的是臥式銑床X62W和三面刃銑刀?，F(xiàn)有的機床為立式銑床X52K，故采用方案一。=0+=0.108mm=0+=0.108mm總結(jié)在老師的指導下順利地完成了零件的夾具設(shè)計，并且認真地、有計劃地按時完成設(shè)計任務(wù)。盡管整個設(shè)計在技術(shù)上不夠先進，但是在經(jīng)濟上合理、在生產(chǎn)上可行。此次設(shè)計，以機械加工工藝路線為主線，通過對零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方法，進一步擬訂加工方法并選擇機械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運用相關(guān)手冊查工藝參數(shù)，計算切削用量和加工工時。將計算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機床設(shè)備，填入工藝文件。在設(shè)計中，體會到先前所修課程的重要性，并從此設(shè)計中得到鞏固和擴展，也提高我們獨立思考和獨立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)?！笆耪呷缢狗?，不舍晝夜”轉(zhuǎn)眼間。本次課程設(shè)計即將結(jié)束?？v觀整個課程設(shè)計過程，我們每個小組的成員齊心合作，共同完成總的工藝設(shè)計，其后各自夾具的設(shè)計，在小組成員間的相互協(xié)作及老師的幫助下，我們也終于基本完成的設(shè)計任務(wù)，課程設(shè)計作為我們機械制造與自動化專業(yè)學生的重點，它使理論與實踐結(jié)合，讓我們對理論知識加深了理解，使生產(chǎn)實習中的理解和認識也到了強化。本次課程設(shè)計主要是機械加工工