气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计0无无 锡锡 职职 业业 技技 术术 学学 院院毕毕 业业 设设 计计 说说 明明 书书系 别 （ 部 、 分 院 ） 机机 械械 系系 班 级 机制机制 1093110931 姓 名 邓广超邓广超 学 号 课 题 名 称 气门摇臂机械加工工艺的编制、铣油槽夹具设计气门摇臂机械加工工艺的编制、铣油槽夹具设计 指 导 教 师 李志伟李志伟 职 称 副副教授教授 指 导 教 师 廖廖 卿卿 职 称 设设计师计师 气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计12012 年 03 月 14 日目目 录录一、毕业设计任务书一、毕业设计任务书 二、毕业设计说明书二、毕业设计说明书 (1)(1)、绪论、绪论1.11.1 本设计的内容及意义本设计的内容及意义1.21.2 课题背景知识课题背景知识( (二二) )、零件的造型、零件的造型2.12.1 零件造型软件介绍零件造型软件介绍( (三三) )、零件的工艺分析、零件的工艺分析3.13.1 零件的功用分析零件的功用分析3.23.2 零件的工艺分析零件的工艺分析( (四四) )、零件工艺规程设计、零件工艺规程设计4.14.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式4.24.2 定位基准的选择定位基准的选择4.34.3 拟定零件加工的工艺路线拟定零件加工的工艺路线4.44.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4.54.5 确定切削用量及工时定额确定切削用量及工时定额( (五五) )、专用夹具设计、专用夹具设计5.15.1 问题的提出问题的提出5.25.2 夹具设计夹具设计( (六六) )、存在的问题、存在的问题6.16.1 存在的问题存在的问题3 3、毕业设计小结与感悟毕业设计小结与感悟4 4、参考文献参考文献气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计2五、致谢五、致谢六、外文翻译六、外文翻译无无 锡锡 职职 业业 技技 术术 学学 院院毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书课课 题题 名名 称称 气门摇臂零件加工工艺及油槽夹具工装设计气门摇臂零件加工工艺及油槽夹具工装设计 指指 导导 教教 师师 李志伟李志伟 职职 称称 副教授副教授 指指 导导 教教 师师 廖廖 卿卿 职职 称称 设计师设计师 专专 业业 名名 称称 机械制造与自动化机械制造与自动化 班班 级级 机制机制 10931 学学 生生 姓姓 名名 邓广超邓广超 学学 号号 45 课题需要完成的任务：课题需要完成的任务：一、工艺设计：1.抄画零件图、绘制零件毛坯图各一份2.编制零件加工工艺过程卡，工艺卡各一份，两道工序的工序卡二份）二、夹具设计：1.绘制一副夹具总图2.完成一副夹具的非标准件零件图三、完成一篇外文专业技术资料翻译（25003000 字符）四、编写毕业设计说明书及设计小结 1 份（大于 30 页）课题计划：课题计划：12.2.13 2.18 毕业设计动员、布置毕业设计课题；熟悉零件,完成零件图、毛坯图12.2.19 2.25 毕业设计调研、编写机械加工工艺12.2.26 3.12 完成夹具总图、全套非标准零件图的设计12.3.13 3.22 完成三卡(二道工序卡)、修改不符合要求的零、部件图12.3.23 4.5 完成毕业设计论文(说明书)30 页、完成外语翻译(25003000 字符)12.4.10 4.13 毕业设计答辩。气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计3计划答辩时间：计划答辩时间：2012 年 4 月 10 日2012 年 4 月 13 日机 械 系（部、分院）系（部、分院）2012 年 2 月 13 日（一）（一） 、绪论、绪论1.11.1 本设计的内容及意义本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行的。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的全面的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：1. 巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2. 增强我们查阅资料的能力，熟悉相关资料；3. 树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4. 通过对气门摇臂加工工艺的编制及油槽铣夹具的工装设计，使我们在机械制造工艺过程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面都得到了一次综合性的训练。初步具备了一个中等复杂程度零件的工艺规程能力。5. 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具。6. 通过零件图，毛坯图，夹具装配图的绘制，使我们对于 AutoCAD 绘图软件的使用熟练程度进一步提高。本次设计的主要内容为：首先应用 AutoCAD 绘图软件绘制气门摇臂的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定零件的生产类型。经分析本次设计零件的生产为大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，气门摇臂的材料为 45 钢，宜采用熔模铸造的形式进行毛坯的制造。并确定零件的加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对铣油槽加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.21.2 课题背景知识课题背景知识题目所给定的零件是气门摇臂（如图 3.1 所示） ，它主要应用于发动机、柴油机等设备。此气门摇臂零件是发动机配气机构的一个重要零件，它与配气机构其他零部件配合，完成发动机的进气和排气过程的正时（定时） 。气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计4该产品年产量为 60000 件，设其备品率为 5，机械加工废品率为 2，现制定该零件的机械加工工艺规程。技术要求：(1) 起模斜度不大于 5；(2) 未注明圆角半径为 R3；(3) R9.5 表面淬硬，硬度 HRC5055，深度 1.54mm；(4) 材料为 45 号钢。现计算产品实际年产量为： (1%)6000 1 (1 5%2%)/64200/NQnab 件年件年柴油机气门摇臂实际年产量为 64200 件/年，经估计该零件质量约为 0.72kg，根据教材机械制造工艺学表 13 生产类型与生产纲领的关系可确定气门摇臂的生产类型为大批量生产。（二）、零件的造型（二）、零件的造型2.12.1 零件造型软件介绍零件造型软件介绍现在行业内常用的造型软件主要有 UG、PRO/E、GATIA、AutoCAD、CAXA、MasterCAM等。UG、PRO/E、GATIA 比较高端，功能较强，学起来比较困难一点，而且价格比较贵。相对来说还是 AutoCAD、CAXA 和 MasterCAM 比较容易上手，而且比较便宜，实用性较高。本次设计的零件为气门摇臂，所以绘制二维图选用 AutoCAD 最为合理。因为在学校里，AutoCAD 是最为普遍的绘图软件，操作起来相对很熟练，便于此次设计的顺利开展。（三）（三） 、零件的工艺分析、零件的工艺分析3.13.1 零件的作用零件的作用题目所给定的零件是气门摇臂（如图 3.1 所示），它主要应用于发动机、柴油机等设备。此气门摇臂零件是发动机配气机构的一个重要零件，它与配气机构其他零部件配合，完成发动机的进气和排气过程的正时（定时）气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计5图 3.13.23.2 零件的工艺分析零件的工艺分析从零件图中不难看出气门摇臂的加工表面有：26H7 上、下两端面，16 上、下两端面，26H7 的内孔，M101-6H 的螺纹孔、R9.5 圆弧面、2.5、1.6 的斜台阶孔及2mm 的油槽。这些加工表面之间有一定的要求：26H7mm 孔的轴线与 M101-6H 螺纹孔轴线间垂直距离为 280.1mm。26H7mm 中心线与 R9.5 圆弧面中心线距离为 520.1mm。R9.5 圆弧面母线与26H7 孔中心线的不平行度允差为 0.02mm。（四）（四） 、零件的工艺规程设计、零件的工艺规程设计4.14.1 确定毛坯制造形式确定毛坯制造形式从零件图中确定其结构简单，尺寸较小，属于中小型零件，零件部分表面属于不加气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计6工表面且尺寸有一定要求，宜选用铸造毛坯，铸造冷却速度快，铸件内部组织致密，机械性能高，单位生产面积产量高，铸件浇铸位置应使零件质量要求高的表面处于底面或侧面，而其加工工艺也简单明了了。零件材料为 45 钢，要求大批量生产。毛坯采用铸造方法获得，进而考虑铸件毛坯形状简单、铸件要求精度一般、加工余量低、成产效率要尽可能高以及逐渐成本尽可能低等因素，查毛坯的特点及应用范围表，确定毛坯的制造形式为金属型浇铸钢件，以提高生产效率，保证加工质量。但刚的吸振性、耐磨性、流动性和铸造性能都较铸铁差，成本也较铸铁高。另外，刚度相同时，铸钢件的相对重量确是铝合金铸件的两倍。然而，铸钢件的优点在于其既有液态成形的一切长处，又可保有各种刚所特有的优异性能。由于铸钢件浇注温度比钢锭浇注温度高，铸件的形状也比较复杂，其凝固条件的控制比钢锭困难的多，而且此后又不经锻压加工，一般情况，铸钢件的结晶比较粗大，热节处和枝晶间的疏松难以避免。因此，铸钢的性能往往稍逊于成分相近的锻钢。但是如果铸钢件的工艺设计较好，凝固过程控制得当，再予以适当的热处理（特别重要的铸件还可以采用等静压处理） ，则铸钢的性能可接近于锻钢。4.24.2 定位基准的选择定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，可以保证零件的加工质量，体高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，是生产无法进行。4.2.14.2.1 粗基准的选择粗基准的选择选择粗基准时，应考虑两个问题：一是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的余量。通过对这些粗基准选择原则以及对零件的加工工艺分析的综合考虑，得出初步选择的粗基准为非加工圆弧面 R240 及32 外圆表面。4.2.24.2.2 精基准的选择精基准的选择精基准选择时，应主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。 定位基准应有足够的支撑面积，表面粗糙度值较小，精度较高。考虑到精基准在 工工序中的各步转换，暂时不予以明细，了解其精基准选择原则既可。4.34.3 拟定零件的加工工艺路线拟定零件的加工工艺路线拟定工艺路线的出发点：应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领和生产类型已确定为大批生产的条件下，可以考虑通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外应考虑经济效果，以便降低生产成本。气门摇臂机械加工工艺过程编制、油槽铣夹具工装设计7考虑了其主体方向后，对其切削加工顺序进行初步安排。在这之前应考虑到切削加工工序的安排原则。通过对这些原则的掌握以及对零件各个加工表面和孔位置精度、表面