機械製造術
課程設計說明書
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學號：指導教師：
2011 年 7 月7 日
目錄1. 零件分析3頁
1.1 零件作用分析3頁
1.2 零件工藝分析3頁
1.3零件的生產型別4 頁
1. 毛坯的選擇4 頁
2.1選擇毛坯4頁
2.2確定毛坯尺寸及公差4 頁
2.3設計毛坯圖6 頁
1. 工藝規程設計7 頁
3.1 定位基準的選擇7頁
3.2 制定工藝路線12頁
3.3 選擇加工裝置及刀具、夾具、量具12 頁
3.4 加工工序設計13頁
3.5 時間定額計算19頁
3.6 填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡 ·······21頁
1. 搖桿軸支座各工序專用夾具設計 ········25頁
4.1 粗精銑上下端麵專用夾具25頁
4.2粗精銑左右端麵專用夾具頁
4.3鑽2-mm孔專用夾具頁
4.4鏜 mm孔專用夾具頁
4.5銑3mm軸向槽專用夾具頁
設計總結27頁
參考文獻27頁
第一章零件分析
1.1零件作用分析
氣門搖桿軸支座是柴油機乙個主要零件，是柴油機搖桿座的結合部。孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進氣門搖桿，搖桿座通過兩個孔用m12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用於鎖緊搖桿軸，使之不轉動。其零件圖如下圖：
圖1-1 搖桿軸支座
1.2零件工藝分析
由圖1.1得知，其材料為ht200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用於承受較大應力，要求耐磨的零件。
該零件上主要加工面為上端麵，下端麵，左右端麵，2-孔和以及3mm軸向槽的加工孔的尺寸精度以及下端麵0.05的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封，2-孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.05。
為保證加工主要表面時有足夠且均勻的加工餘量，選精度要求高的主要表面為粗基準，所以先以下端麵為粗基準加工上端麵，再以上端麵為粗基準加工下端麵，再把下端麵作為精基準，最後加工孔時以下端麵為定位基準，以保證孔軸相對下端麵的位置精度（此時採用互為基準的辦法，可減小加工誤差，符合基準重合原則）。
1.3零件的生產型別
依設計題目知：q=12000件/年，n=1件/臺，結合生產實際，備品率α和廢品率β分別為5%和2%。由參考文獻（1）中公式4-1
n=qn(1+a%)(1+β%)
有n=12000·1·1.05·1.02=12852
零件的質量約為3kg，由參考文獻（1）表4-1查得生產型別為大批生產。
第二章毛坯的選擇
2.1選擇毛坯
由設計題目的圖紙可知，該零件材料為ht200，其具有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振性，零件外形結構較複雜，尺寸較大，因此確定毛坯為鑄件，另外考慮到材料**，毛坯成本，切削加工費用及材料損耗，由於大量生產，選生產效率和製品精度高的成形方法，毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型，此外，為消除殘餘應力，鑄造後安排人工時效處理，即將鑄件加熱到550～650℃進行去應力退火，它比自然時效節省時間，殘餘應力去除較為徹底。
2.2確定毛坯尺寸及公差
①求最大輪廓尺寸
根據零件圖計算輪廓尺寸，長50mm，寬45mm。高78mm，故最大輪廓尺寸為78mm。
②選取公差等級ct
由由參考文獻（1）表2-3，鑄造方法按砂型機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級ct範圍8——10級，取為10級。
③求鑄件尺寸公差
根據加工面的基本尺寸和鑄件公差等級ct，由參考文獻（1）表2-5查得，公差相對於基本尺寸對稱分布。
④求機械加工餘量等級
由參考文獻（1）表2-3，鑄造方法按機器造型，鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工餘量等級為h。
⑤求機械加工餘量rma
對所加工表面取同乙個數值，由參考文獻（1）表2-4查得最大輪廓尺寸為78mm，加工餘量等級為h級，rma可查得，見下表2-1。
⑥求毛坯尺寸
2-孔較小，鑄成實心；孔要求精加工，也可鑄成實心，上端麵、下端麵應分別由參考文獻第二章得出。
左右端麵尺寸由參考文獻（1）第二章求出，
將毛坯尺寸列於表2-1中。
表2-1 氣門搖桿支座鑄件毛坯尺寸公差與加工餘量
2.3設計毛坯圖
根據零件圖，將加工表面尺寸按表2-1毛坯尺寸畫出，即得毛坯圖，見圖2-1。零件圖見附錄ⅰ。
圖2-1
第三章工藝規程設計
3.1定位基準的選擇
精基準的選擇：氣門搖桿軸支座的下端麵既是裝配基準又是設計基準，用它作為精基準，能使加工遵循基準重合的原則。孔及左右兩端面都採用底面做基準，這使得工藝路線又遵循「基準統一」的原則，下端麵的面積比較大，定位比較穩定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。
粗基準的選擇：選擇零件的重要面和重要孔做基準。在保證各加工面均有加工餘量的前提下，使重要孔或麵的加工餘量盡量均勻，下端麵精度要求較高，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以粗基準先為下端麵。
3.2制定工藝路線
根據各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下：
上端麵：粗銑
下端麵：粗銑—精銑
左右端麵：粗銑—精銑
2-孔：鑽孔
3mm 軸向槽：粗銑
孔：鑽孔—粗鏜—精鏜
因左右兩端面均對孔有較高的位置要求，故它們的加工宜採用工序集中原則，減少裝次數，提高加工精度。根據先面後孔以及先主要表面後次要表面和先粗加工後精加工原則，將上端麵下端麵的粗銑放在前面，左右端面上孔放後面加工。初步擬訂以下兩個加工路線方案。
加工路線方案（一）：
加工路線方案（二）（以v形塊定位的加工路線方案）：
上述兩個方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。
車上端麵，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端麵不是連續的圓環面，車削中出現斷續切削容易引起工藝系統的震動，故應當選擇銑削加工。
因為在零件圖紙中要求左右端麵的跳動度為0.06，所以需要同時銑削左右端麵，保證兩端的平行度。
方案一中的工序25#應在工序20#前完成，使上端麵在加工後有較多的時間進行自然時效，減少受力變形和受熱變形對2-通孔加工精度的影響。綜上所述選擇方案二。
最後確定的工件加工工序如下：
3.3選擇加工裝置及刀具、夾具、量具
由於生產型別為大批生產，故加工裝置適宜通用工具機為主，輔以少量專用工具機的流水生產線，工件在各工具機上的裝卸及各工具機間的傳動均由人工完成。
粗銑上端麵：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結構設計等問題，採用立銑選擇x51立式銑床。（參考文獻（1）表10-18），選擇直徑d為80mm硬質合金圓柱銑刀，參考文獻（1）表11-19，通用夾具和游標卡尺。
粗銑下端麵：採用上述相同的工具機與銑刀，專用夾具及游標卡尺。
精銑下端麵：採用上述相同的工具機與銑刀，專用夾具及游標卡尺。
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