1、1一零件分析1.1 零件作用分析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部。孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个20(.1.06）孔用 M12 螺杆与汽缸盖相连，3mm 轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。31.2 零件工艺分析尺寸、公差及技术要求齐全。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm 孔和 20 mm 以及 3mm 轴向槽的加工。 20 mm 孔的尺寸16.0 16.0精度以及下端面与 20mm 孔的中心轴线的平行度为 0.05mm 与左右两端面孔的尺寸精度等，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，以及 2-13mm 孔的尺寸精度，
2、和上下两端面的平行度 0.05mm。1.3 零件的生产类型零件的生产类型为大批量生产二 确定毛坯类型绘制毛坯图2.1 选择毛坯由设计题目的图纸可知，该零件材料为 HT200，其具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，零件外形结构较复杂，因此确定毛坯为铸件，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。2.2 确定毛坯尺寸和机加工余量1.铸件尺寸公差等级由表 2.8 查的铸件尺寸公差等级 CT810，根据铸件作用和结构取 CT10.2.铸件机械加工余量对成批和大批量生产的铸件加工余量由表 2.8 查得为 G 级，由表 2.7 可得铸件主要尺寸公差加工表面 基本尺寸
3、 加工余量 毛坯尺寸 公差 CT2下端面 8 3 11 2.0左右端面 42 2.5 47 2.8上端面 78 2 80 3.2三 工艺规程设计3.1 定位基准的选择1.精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。 孔及左右20(.1.06）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，孔和下端面又互为基准，下端面的面积比较大，定位比较稳20(.1.06）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。因此，需要先以下端面为粗基准加工左右端面和 孔，再以左2
4、0(.1.06）右端面和 孔粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最20(.1.06）后加工 20 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6.度。在加工 20 mm 前先要铣左右两端面。最后铣 3mm 的槽。由参考资料中1.0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。3.2 拟定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：粗铣 下端面：粗铣-精铣 左端面：粗铣半精铣精铣 右端面：粗铣半精铣精铣213mm 孔：钻孔 3mm 轴向槽粗铣 20 mm 钻孔扩孔精16.03
5、镗因左右两端面均对 20 mm 孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序16.0集中原则，减少装次数，提高加工精度。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，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上断面后钻孔，左右端面上 20 mm 孔放后面加工。加工工艺路线如下：16.0序号 工序内容 定位基准01 铸造02 时效03 涂漆04 粗铣下端面 底座上表面05 粗铣左端面 下端面06 粗铣右端面 下端面 07 钻扩 孔20下端面 +左右端面08 精铣下端面 左右端面+ 孔2009 半精铣左端面 右端面+ 孔10 半精铣右端面 左端面+ 孔
6、11 精镗孔到 ，孔口倒角 2x45 度20左右端面12 精铣左端面 右端面+ 孔2013 精铣右端面 左端面+ 孔14 粗铣上端面 下端面15 钻 2- 孔13下端面16 粗铣轴向槽 下端面 + 2- 孔1317 终检 18 入库 3.3 选择加工设备及刀具、夹具、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4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问题，采用立铣选择 X51 立式铣床，选择直径 D 为 60mm 硬质合金圆柱铣刀，通用夹具和游标卡尺。粗铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，
7、通用夹具及游标卡尺。精铣下端面：采用上述相同的机床与铣刀，通用夹具及游标卡尺。粗铣左右端面：采用卧式铣床 X61W，采用上述相同的刀具，专用夹具及游标卡尺。精铣左右端面：采用卧式铣床 X61W，专用夹具及游标卡尺。钻 2- mm 孔：采用 Z525，通用夹具，刀具为 d 为 的直柄麻花钻。1313钻 孔：钻孔直行为 mm，选择摇臂钻床 Z525，采用锥柄麻花钻，通818用夹具及量具。镗 mm 孔：采用卧式组合镗床，选择功率为 1.5kw 的20.1.6（ ）ITA20 镗削头，选择镗通孔镗刀及镗杆，专用夹具，游标卡尺。铣 3mm 轴向槽：采用卧式铣床 X61W，刀具选用直齿三面刃铣刀，mm。d
8、803.4 加工余量，工序尺寸和公差的确定1.工序 04 粗铣下端面和工序 08 精铣下端面查表 2.25 得，精铣工序的经济加工精度可达到下端面的最终加工要求 IT8，因此该工序尺寸公差为 IT8，其公差值为 0.22mm，精铣工序尺寸L =8 0.22mm，查表 2.64 得，精铣余量 Z =1mm，精 铣 精 铣查表 2.25 得，粗铣工序尺寸公差为 IT12，公差值为 0.15mm，故粗铣工序尺寸L =9 0.25mm，按入体原则， L =8 mm,L =9 mm，粗铣加工余粗 铣 精 铣 02.粗 铣 015.量 Z =2mm.粗 铣2.工序 07，11 钻扩 精镗 孔.1.6（ ）
9、查表 2.24，可确定各工步的加工等级为，钻孔：IT12，扩孔：IT10，精镗：IT8查表 2.54，取 Z =0.9mm,Z =9mm，Z =0.1mm扩 钻 精 镗5根据上述结果，再查标准公差数值表 2.37 可确定各工步的公差值，钻孔：0.21mm,扩孔：0.084mm，精镗：0.033mm.综上所述，按入体原则确定各工步的工序尺寸及公差，钻孔：18 mm,扩孔：21.019.8 mm,精镗：19.94 mm。084.03.3.工序 15 钻 2- mm 孔12- mm 孔因一次钻出，故其切削余量 Z =6.5mm,查表 2.24，加工等级为钻13钻孔 IT12，查表 2.37，钻孔公差
10、值为 0.21mm,按入体原则，工序尺寸及公差 13mm,21.04.粗铣半精铣 精铣左右端面查表 2.64，精铣余量为 0.5mm,半精铣加工余量为 1mm,粗铣加工余量为 2.5-0.5-1=1mm.查表 2.25，表 2.37，粗铣工序尺寸公差为 IT12，公差值为 0.25mm，精铣工序尺寸公差为 IT10，公差值为 0.1mm，按入体原则，精铣右端面达到最终加工要求尺寸为 42 mm，精铣左端面工序尺寸为 42.5mm，半精铣右端面工序尺寸为08.14243mm，半精铣左端面工序尺寸为 44mm，粗铣右端面 45mm,粗铣左端面46mm.5.工序 14 粗铣上端面粗铣上端面加工余量为
11、 2mm,一次走刀完成，查表 2.25 得，粗铣工序尺寸公差为 IT12，公差值为 0.30mm，故粗铣工序尺寸为 78 mm。03.3.5确定切削用量及基本工时1.粗铣下端面 (1)铣削深度a =2mm,d =60mm,v=85m/min,z=4p0(2)每次进给量及切削深度根据 X51 型铣床说明书，其功率为 4.5kw，中等刚度系统。查表，f =0,2mm/齿，则 n = = =451.2r/minz sdv1060856按机床标准选 n =475r/min,v= = =89.5m/minw10wdn4756(3)计算工时切削时：l=25mm，l =1.5mm,l =3mm,则机动工时为
12、12min31.02.04753.121 wjfnlt2.精铣下端面（1）铣削深度a =1mm,d =60mm,v=85m/min,z=4p0（2）每次进给量及切削深度根据 X51 型铣床说明书，其功率为 4.5kw，中等刚度系统。查表，f =0,2mm/齿，则 n = = =451.2r/minz sdv106085按机床标准选 n =475r/min,v= = =89.5m/minww47（3）计算工时切削工时：l=25mm，l =0.5mm,l =3mm,则机动工时为12min3.02.04753.21 wjfnlt3.粗铣上端面（1）铣削深度因为加工精度不高，故一次加工即可完成，则a
13、=2mm,d =60mm,v=85m/min,z=4p0（2）每次进给量及切削深度根据 X51 型铣床说明书，其功率为 4.5kw，中等刚度系统。查表，f =0,2mm/齿，则 n = = =451.2r/minz sdv106085按机床标准选 n =475r/min,v= = =89.5m/minww47（3）计算工时7切削工时：l=25mm，l =2.0mm,l =3mm,则机动工时为12min315.02.04753.21 wjfnlt4.钻 2- mm 孔3查参考文献，取 f=0.25mm/r,v=18m/min,n = = =440.9r/min,sdv1018根据机床说明书，取
14、n =475r/minw实际切削速度 v= = =19.4m/min04753切削工时：l=75mm，l =6.5mm,l =3mm,则机动工时为12min73.025.0473.6821 wjfnlt总工时：T=2，t =1.474minm5.铣轴向槽（1）铣削深度因为余量不大，故一次加工即可完成，则a =3mm,d =80mm,v=75m/min,z=4p0（2）每次进给量及切削深度根据 X51 型铣床说明书，其功率为 7.5kw，中等刚度系统。查表，f =0,2mm/齿，则 n = = =298.6r/minz sdv108075按机床标准选 n =275r/min,v= = =69.1
15、m/minww2当 n =275r/min 时，w rmzfm/754.按机床标准选 =200mm/rf（3）计算工时8切削时：l =45mm,l =2mm,则机动工时为12min91.02.02754wjfnlt6.钻 18 孔，扩至 19.8，精镗至 20（1）钻孔至 18取进给量 f=0.25mm/r,切削速度 v=18m/min,n = = =318.5r/minsdv1018根据机床说明书，取 n =275r/minw实际切削速度 v= = =15.5m/min10d2758切削工时：l=42mm，l =9mm,l =3mm,则机动工时为 min785.025.0273941 wjf
16、nlt（2）扩孔至 19.8mm取 f=0.15mm/r,v= ,in/4612312v钻则主轴转速为 n=51.634r/min,按机床说明书取 n =68r/min,实际切削速度为wv= = =4.2m/min10wdn068.9切削工时：l=42mm，l =0.9mm,l =3mm,则机动工时为12min184.57.06839.4221 wjfnlt（3）精镗至 20mm根据参考文献,f=0.20.4mm/r,v=812m/min,得 n =169.8254.6r/mins按机床实际进给量和实际转速，取 f=0.10mm/r,n =198r/min，实际切削速w度 v=9.33m/mi
17、n.切削工时：l=42mm，l =0.1mm,l =3mm,则机动工时为12min278.1.01983.4221 wjfnt97.铣右端面右端面铣削余量为 2.5mm,粗铣铣削余量为 1mm,半精铣余量为 1mm,精铣余量为 0.5mm,精铣后公差为 IT7IT8粗铣取每齿进给量为 f=0.2mm/min，主轴转速 150r/min，半精铣铣取每齿进给量为 f=0.1mm/min 主轴转速 200r/min，精铣取每齿进给量为 f=0.05mm/min，主轴转速 300r/min,均走刀一次，切削速度分别为v = = =37.68m/min粗 铣 10wdn1508v = = =50.24m
18、/min半 精 铣 2v = = =75.36m/min精 铣 w3切削工时：粗铣： min2.4.0156321wfnlt半精铣： in15.32.062flt精铣： min1.2.03621wfnlt故基本时间 t =4.2+3.15+2.1=9.45minj四 专用夹具设计工序 16：铣 3mm 轴向槽，采用卧式铣床 X61W设计任务：粗铣 3mm 轴向槽，粗糙度为 Ra12.51 定位方案：根据工件的结构特点，确定定位方案为一面两孔定位，以下端面和 2x 孔定位 32.定位元件：选择下端面为定位面，两孔选择圆柱销和削边销定位3.夹紧方案：采用螺旋压板夹紧机构，多位夹紧4.对刀装置：为能迅速准确的确定铣刀与定位元件的位置，对所需加工表面采用直角对刀块确定刀具位置。
