-气门摇臂轴支座加工工艺及铣Φ26面夹具设计【全套图纸】.doc
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1、编编 号号 无锡太湖学院 毕毕业业设设计计(论论文文) 题目:题目: 摇臂零件工艺及工装设计摇臂零件工艺及工装设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业 学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授 ) (职称: ) 2013 年 5 月 25 日 无锡太湖学院本科毕业设计(论文)无锡太湖学院本科毕业设计(论文) 诚诚 信信 承承 诺诺 书书 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 摇臂零件工艺 及工装设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果, 其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致 谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体 已发表或撰写的成果作
2、品。 班 级: 机械 93 学 号: 0923140 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日 I 无无锡锡太太湖湖学学院院 信信 机机 系系 机机械械工工程程及及自自动动化化 专专业业 毕毕 业业 设设 计计论论 文文 任任 务务 书书 一、题目及专题:一、题目及专题: 1、题目 “摇臂”零件的工艺工装设计 (年产量 3000 件) 2、专题 二、课题来源及选题依据二、课题来源及选题依据 机械制造工艺技术是人类在生产实践中产生并不断发展 的。其涉及的内容十分广泛,包括零件的毛坯制造、机械加工及 热处理和产品的装配等,要在满足质量要求的前提下,不断提高 劳动生产率和降低成本。以优质、高效、低
3、耗的工艺去完成零件 的加工的工艺才是合理的和先进的工艺。本课题来自某机床厂的 成熟产品,旨在培养学生解决工程实际问题的能力,达到学以致 用的目的。 三、本设计(论文或其他)应达到的要求:三、本设计(论文或其他)应达到的要求: 设计方案应保证和提高产品质量;提高生产率及降低生产 成本。设计包含零件的结构分析、表面加工方法及毛坯的选择、 加工阶段的划分、工序的划分、工件的装夹、定位误差及工序尺 寸的计算、工艺装备的选择、切削用量的选择、工时定额的计算 及夹具设计等内容。在规定时间内完成下列任务要求: II 1抄画零件图及绘制毛坯零件综合图各一张; 2编制机加工工艺文件; 3绘制铣夹具装配图及全套夹
4、具非标准零件图; 4编写设计说明书(30 页) ; 5. 翻译 8000 以上外文印刷字符或译出 4000 汉字以上的有关技 术资料或专业文献。 四、接受任务学生:四、接受任务学生: 机械 93 班班 姓名姓名 五、开始及完成日期:五、开始及完成日期: 自自 2012 年年 11 月月 12 日日 至至 2013 年年 5 月月 25 日日 六、设计(论文)指导(或顾问):六、设计(论文)指导(或顾问): 指导教师指导教师 签名签名 签名签名 签名签名 教教研研室室主主任任 学科组组长研究所学科组组长研究所 所长所长 签名签名 系主任系主任 签名签名 2012 年年 11 月月 12 日日 I
5、II 摘摘 要要 机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业,近十几年取得了突飞猛进的发展, 在新经济时代,行业呈现了新的发展趋势,由此对其它的质量,性能要求有了新的变化 。现在机械加工行业发生着结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展 的必要条件,工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。 本文首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析,其次确定毛坯尺寸,然后进行 了工艺规程设计,最后进行夹具设计。此次设计是对气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具 设计,其零件为铸件,具有体积小,零件结构简单的特点,由于面比孔易加工,在制定 工艺规程时,就先加工面,再以面为基准来加工其它,其中各工序
6、夹具都采用专用夹具 ,其机构设计简单,方便且能满足要求。 关键词:关键词:气门摇臂轴支座;工艺分析 ;工艺规程设计 ;夹具设计 全套图纸,加全套图纸,加 153893706 IV Abstract Machining industry ,as a traditional and vibrant industry, has been rapidly developed for a few past decades. In the new economic area,the industry presented a new development trend,and the trends also
7、 changes the quality and the performance of the production in some new abstracts. Machining industry is now taking place in structural changes, process design and improvement of equipment has become the necessary conditions of the enterprise survival and development, process equipment design and imp
8、roved products directly affect the quality and performance. This article introduces the role and process analysis of the valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The machining
9、process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics of three abstrcat.its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the developme
10、nt process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements. Key words: JPEG; discrete cosine transform; MATLAB; graphical user interface V V
11、 目目 录录 摘 要.III ABSTRACTIV 目 录 V 1 绪论.1 1.1 本课题的研究内容和意义1 1.2 国内外的发展概况1 1.3 本课题应达到的要求2 2 气门摇臂轴支座主要结构的机械设计.3 2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定3 2.1.1 零件的作用.3 2.1.2 零件的工艺分析3 2.1.3 确定零件的生产类型4 2.2 选择毛坯种类,绘制毛坯图.5 2.2.1 选择毛坯种类5 2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量5 2.2.3 设计毛坯图6 2.2.4 绘制毛坯图6 2.3 选择加工方法,制定工艺路线.7 2.3.1 定位基准的选择7 2.3.2 零件的表面
12、加工方法的选择7 2.3.3 加工阶段的划分.8 2.3.4 工序的集中与分散.8 2.3.5 工序顺序的安排.8 2.3.6 确定工艺路线9 2.3.7 加工设备及工艺装备选择10 2.3.8 工序间加工余量的确定.11 2.3.9 切削用量以及基本时间定额的确定.12 3 气门摇臂轴支座零件专用夹具的设计.23 3.1 确定夹具的结构方案.23 3.1.1 确定定位方案,选择定位元件23 3.1.2 确定导向装置24 3.1.3 确定夹紧机构25 3.1.4 确定辅助定位装置25 3.2 设计夹具体.26 3.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求.26 4 总结与展望28 致 谢.2
13、9 VI 参考文献.30 摇臂零件工艺及工装设计 1 1 绪论绪论 1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义 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。 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加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料; 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通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计, 工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺
14、尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等 各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能 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 量的专用夹具的能力。 6通过零件图,装配图绘制,使我们对于 AutoCAD 绘图软件的使用能得到进一步的 提高。 1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况 随着现代社会进程的加快,柴油机发挥的社会作用不可估量,特别是在社会工业化 之后,柴油机作为动力内燃机的一种,在社会的各个领域无处不在,工业、农业、汽车、 船舶、公路
15、工程、港口工程等,在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用,为社会创造着 巨大的效益。在这领域中,柴油机所发挥的作用也是不尽相同,所以根据作用的需要, 柴油机也被设计出了很多种型号,各种型号功率不同,发挥的作用大小也就不一样,创 造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题,随着社会的发 展,人类对生活质量要求的提高,预示着人类对空气质量的要求也在提高,而高污染排 放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求,但是柴油机已经是社会发展不可缺少的 一个重要零部分,彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永 远是无法估量的,现代的设计师们正在朝着设计出高效率,低排放,质量
16、轻,生产简单 的柴油机这一目标奋斗着,而这一目标也将越来越近。随着社会的需要,各种型号不一, 功率不一的柴油机生产数量将不断的增长,而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一 个零件,也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增,为了创造出更大的 效益,设计出轻便,经久耐用,便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。 柴油机具有热效率高的显著优点,其应用范围越来越广。随着强化程度的提高, 柴油机单位功率的重量也显著降低。为了节能,各国都在注重改善燃烧过程,研究燃 用低质燃油和非石油制品燃料。此外,降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高 增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污
17、染,都是柴油机的重要发展 方向。 无锡太湖学院学士学位论文 2 1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求 本次设计的主要内容为:首先运用 AutoCAD 软件绘制气门摇臂轴支座的二维零件图, 然后根据图纸的技术要求等确定生产类型,经分析本次设计的零件年产量为 10000 件, 属大批量生产。其次进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,气门摇臂轴支座的材料 为 HT200,拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造,并确定零件的机械加工工艺路线,完成 机械加工工序设计,进行必要的经济分析。最后,对某道加工工序进行夹具装配图及主 要零件图的设计。 摇臂零件工艺及工装设计 3 2 气门摇臂轴支座主要结构的机
18、械设计气门摇臂轴支座主要结构的机械设计 2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定零件的工艺分析及生产类型的确定 2.1.1 零件的作用零件的作用 本设计所设计的零件是 1105 柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座,它是柴油机上 气门控制系统的一个重要零件。直径为 18mm 的孔用来装配摇臂轴,轴的两端各安装一 进、排气气门摇臂。直径为 16mm 的孔内装一个减压轴,用于降低汽缸内压力,便于启 动柴油机。两孔间距 56mm,可以保证减压轴在摇臂上打开气门,实现减压。两孔要求的 表面粗糙度和位置精度较高,工作时会和轴相配合工作,起到支撑的作用,直径 11 的孔 用 M10 的螺杆与汽缸盖相连,直径
19、3 的孔用来排油,各部分尺寸零件图中详细标注。 图 2.1 气门摇臂轴支座零件图 2.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制,知原图样的视图正确、完整,尺寸、公 差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅,该零件的基本工艺状况已经大致掌握。 主要工艺状况如下叙述: 零件的材料为 HT200,灰铸铁的生产工艺简单,铸造性能优良,但是塑性较差、脆性 较高、不适合磨削,而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析, 该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下: 1. 外圆的上端面以及与此孔相通的通孔,粗糙度均为 12.5;2211 无锡太湖学
20、院学士学位论文 4 2. 36mm 下端面,根据零件的总体加工特性,36mm 为整个机械加工过程中主要的基准面, 粗糙度为 12.5,因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来; 3. 外圆的前后端面,粗糙度为 12.5;前后端面倒的角,粗糙度为 12.5;以及28 451 的通孔,在这里由于通孔所要求的精度较高,因此该孔的的加工是一个难点,其1818 所要求的表面粗糙度为 1.6,且该孔的轴线与 36mm 下端面的平行度为 0.05,且该孔的轴 线圆跳动公差为 0.1 需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。 4. 的前后端面,粗糙度为 12.5;前后端面倒的角,粗糙度为 12.
21、5;以及26 451 的通孔,的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分,观察零件图就可以知1616 道,的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一样都是比较高的,的通孔161816 表面粗糙度为 1.6,孔的轴线与 36mm 的地面的平行度为 0.05; 通过上面零件的分析可知,36mm 下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高,22 因此都不需要精加工来达到要求,而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面, 因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求,再以此作为基准采用专用夹 具来对其他表面进行加工,并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。 总的看来,该零件并没有复杂的加工曲面
22、,属于较为简单的零件,所以根据各加工 表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证,简单的工艺路线安排如下:将零件定位 夹紧,加工出 36mm 下端面以及上端面,并钻出的通孔,然后再以这先加工出来2211 的几个表面为基准定位,加工出和的外圆端面,并钻出这两个精度要求28261618和 比较高的空,最后翻转零件,深孔加工出的斜油孔。3 2.1.3 确定零件的生产类型确定零件的生产类型 零件的生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地等)生产专业化程度的分 类,它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产 和单件生产三种类型,不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的
23、生产类型是按 零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品 产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领 N 可按下式计算: (2.1) (1%)(1%) a b NQmab 式中 N -零件的生产纲领 Q -产品的年产量(台、辆/ 年) m -每台(辆)产品中该零件的数量(件/ 台、辆) % -备品率,一般取2% -4% % -废品率,一般取0. 3% -0. 7% 根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领,再通过查表,就能确定该零件的生产类 型。 根据本零件的设计要求,Q=10000 台,m=1 件/台,分别取备品率和废品率
24、3%和 0.5%,将数据代入生产纲领计算公式得出 N=10351 件/年,零件质量为 0.27kg, 摇臂零件工艺及工装设计 5 根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表 1-3,表 1-4 可知该零件为轻型零件, 本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。 2.2 选择毛坯种类,绘制毛坯图选择毛坯种类,绘制毛坯图 2.2.1 选择毛坯种类选择毛坯种类 机械加工中毛坯的种类有很多种,如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组 合件等,同一种毛坯又可能有不同的制造方法。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下 几个因素。 (1).材料的工艺性能 材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方
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