械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書PAGEPAGE3機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書題目學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：院（系）：智能制造學(xué)院年級(jí)專業(yè)：2019級(jí)車輛工程指導(dǎo)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(diǎn) 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(jī)械加工工藝過程 9110792.2定位基準(zhǔn)的選擇 924452.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 932062.2.2精基準(zhǔn)的選擇 109007第三部分工時(shí)定額計(jì)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(jì)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(jì)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(xiàn) 25

計(jì)算項(xiàng)目及內(nèi)容結(jié)果（1）對(duì)零件進(jìn)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(jī)械加工工藝過程，編制機(jī)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(jì)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(jì)說明書1份（內(nèi)容包括加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)）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(diǎn)氣門搖桿支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件(見圖1-1)，是柴油機(jī)搖桿支座的結(jié)合部Ф20孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個(gè)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(dòng)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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jí)，表面粗糙度Ra6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jí)，表面粗糙度Ra12.5。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jí)，表面粗糙度Ra1.6。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(shí)心鑄造，氣門搖桿支座Φ20孔粗糙度Ra3.2，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(shí)心鑄造，氣門搖桿支座Φ13孔粗糙度Ra6.3，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(shí)心鑄造，氣門搖桿支座寬3槽，粗糙度Ra12.5，根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》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(jī)械加工工藝過程制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yàn)至圖紙要求工序12：包裝、入庫(kù)2.2定位基準(zhǔn)的選擇2.2.1粗基準(zhǔn)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(zhǔn)。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(zhǔn)。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(zhǔn)。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(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)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(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，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(zhǔn)。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇1.用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2.當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3.當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”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(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5.有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。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(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以氣門搖桿軸支座底面及兩個(gè)Φ13孔作為定位精基準(zhǔn)。第三部分工時(shí)定額計(jì)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600當(dāng)＝600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00當(dāng)＝600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600當(dāng)＝600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)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?zèng)Q定銑削深度2）決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50當(dāng)＝750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50當(dāng)＝950r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600當(dāng)＝600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750當(dāng)＝750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)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?zèng)Q定銑削深度②決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50當(dāng)＝950r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)——工作臺(tái)直徑工步四：倒角C0.5工序07：鉆2-Φ13孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序08：鉆、鉸Φ20孔工步一：鉆Φ19.8根據(jù)有關(guān)手冊(cè)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(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：鉸Φ19.8孔至Φ20確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z525立式鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=2則機(jī)動(dòng)工時(shí)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?zèng)Q定銑削深度2）決定每次進(jìn)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝190當(dāng)＝190r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3.計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為第四部分氣門搖桿軸支座銑夾具為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序05：粗銑、半精銑、精銑左端面、倒角C0.5的夾具設(shè)計(jì)。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(jì)夾具時(shí)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(jì)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(duì)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(dòng)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(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)；支承板與氣門搖桿軸支座底面配合定位，限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A型支承釘與氣門搖桿軸支座后端面配合定位，限制一個(gè)自由度，即Y軸移動(dòng)，工件六個(gè)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——?dú)忾T搖桿軸支座Φ32右端面公差T——支承板公差——?dú)忾T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(duì)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(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.3夾具設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)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(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)；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(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，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(gè)自由度，工件六個(gè)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——?dú)忾T搖桿軸支座Φ32右端面公差T——支承板公差——?dú)忾T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(duì)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(jì)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(jī)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(jī)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(dǎo)下順利地完成了零件的夾具設(shè)計(jì)，并且認(rèn)真地、有計(jì)劃地按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。盡管整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上不夠先進(jìn)，但是在經(jīng)濟(jì)上合理、在生產(chǎn)上可行。此次設(shè)計(jì)，以機(jī)械加工工藝路線為主線，通過對(duì)零件圖紙分析，初步擬訂加工表面方法，進(jìn)一步擬訂加工方法并選擇機(jī)械加工裝備。確定加工路線后，熟悉并運(yùn)用相關(guān)手冊(cè)查工藝參數(shù)，計(jì)算切削用量和加工工時(shí)。將計(jì)算的數(shù)據(jù)以及加工方法、刀具、機(jī)床設(shè)備，填入工藝文件。在設(shè)計(jì)中，體會(huì)到先前所修課程的重要性，并從此設(shè)計(jì)中得到鞏固和擴(kuò)展，也提高我們獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)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(jì)即將結(jié)束?？v觀整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程，我們每個(gè)小組的成員齊心合作，共同完成總的工藝設(shè)計(jì)，其后各自?shī)A具的設(shè)計(jì)，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(jì)任務(wù)，課程設(shè)計(jì)作為我們機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的重點(diǎn)，它使理論與實(shí)踐結(jié)合，讓我們對(duì)理論知識(shí)加深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識(shí)也到了強(qiáng)化。本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工