设计描述：

文档包括:

Word版设计说明书1份，共20页，约8100字

CAD版本图纸，共4张
工序卡一套
过程卡一套

第 一 章. 零件的分析

1．1 零件的作用
    该零件是1105型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。 mm孔装摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。 mm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 mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过  mm小孔用M10螺杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制系统的一个重要零件。
1.2 零件的工艺分析
分析零件图纸，图纸的各视图不清晰，尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分，技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸公差标注完整，能够完整表述加工要求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘制在A3图纸上，详见附图。现将主要加工部分表述如下：
1.2.1孔加工
该零件共有4个孔要加工，其中 mm、 mm孔加工要求较高，两孔中间距 mm， mm孔中心与底平面距离 mm， mm孔中心与底面距离49 0.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工， mm小孔直接钻出即可，另 斜小孔直接钻出。
1.1.2 面的加工
该零件需加工平面为22×36底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加工，上端面要求高，粗铣即可。 26圆柱两端面粗铣，　 28圆柱两端粗糙度要求3.2，要精铣。
由以上分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的距离，平行度。

第二章    工艺规程设计

2.1确定毛坯：
2.1.1毛坯的制造形式：
    零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小、形状不是很复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度，由于零件生产类型为成批、大批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。
2.1.2毛坯的设计：
由于生产类型为成批、大批生产，考虑毛坯生产成本和机械加工成本，毛坯制造方法为砂型铸造，  18、 16孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜铸出，其他小孔不铸出。
查≤金属加工工艺及工装设计≥（黄如林、汪群主编，化学工业出版社）确定加工余量：
砂型铸造，公差等级：（CT7~9）查表1 - 6，取CT8
            加工余量等级：11~13G 查表1 - 8，取G
            切削余量：查表1 – 9，基本尺寸小于100mm，故加工余量为单侧3.0mm，双侧2.5mm
            铸件尺寸公差值：查表1 – 11基本尺寸小于50mm，取0.8mm，小于30mm，取0.6mm
毛坯图如下图：
                      
2.2基面的选择：
 
    基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
   粗基准选择：粗基准选择应为后续加工提供精基准，保证加工面与不加工面之间的位置要求或合理分配各加工面的余量，两者矛盾，对该零件应以要求与余量均匀的重要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。
精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差，应该以设计基准为精基准，该零件选择36×22mm底面为精基准。
2.3工艺路线的拟定：
拟订工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性。
2.3.1 选择加工方法：
选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工方法的经济性。
分析该零件，该零件要加工的内容有端面和孔，零件为非回转体零件，端面加工选择铣削加工。对于上端面 圆柱端面，粗糙度12.5，无其他要求，粗铣即可。底面22×36采用粗铣→精铣。 圆柱端面粗糙度要求12.5，无其他要求，采用粗铣即可。 圆柱2端面粗糙度要求3.2，圆跳动0.1，采用粗铣→精铣。
孔的加工：  、 3孔粗糙度12.5，直接钻孔即可。 、 孔粗糙度要求1.6，精度等级较高，有平行度要求，采用钻→扩→铰孔即可满足要求。
2.3.2：加工顺序的拟定：
Ⅰ：粗铣削 圆柱端面，粗铣36×22底面
Ⅱ：精铣　36×22底面。
Ⅲ：粗铣 圆柱端面、 圆柱端面
Ⅳ：精铣 圆柱两端面
Ⅴ：钻孔 成
Ⅶ：钻孔 至 ，钻 至
Ⅷ：扩孔 至 ，扩 至 ，两孔两侧倒角1×45°，保证孔心距56
Ⅸ：精铰孔 、 成
Ⅹ：钻孔 3成。
Ⅺ：去锐边、毛刺。
Ⅻ：终检、入库。
分析以上工艺路线内容，基本合理，根据以上工艺路线，确定工序内容：
Ⅰ.粗铣底平面，以上圆柱端面定位，铣尺寸39mm至42mm。
Ⅱ.粗铣圆柱上端面，以底面定位。铣尺寸39mm至39.5mm。
Ⅲ.粗铣 圆柱两端面，铣尺寸 mm至38mm。粗铣 圆柱端面，保证轴向尺寸16mm。
Ⅳ.精铣底平面，以上圆柱端面定位，保证尺寸39mm。
Ⅴ. 钻 小孔成。
Ⅵ.精铣 圆柱端面成，保证尺寸 mm
Ⅶ.钻→扩→铰 、 孔成，保证两孔中心距  mm，保证 中心与底平面距离 mm， 中心与底平面距离 mm。
Ⅷ.  、 两孔两端倒角 °。
Ⅸ.钻孔 成。
Ⅹ.去毛刺、锐边
Ⅺ.终检，入库。
2.3.3机械加工余量：
平面加工余量：
 圆柱轴向尺寸，上端面铣削，余量2.5mm，下底面粗铣余量2mm，精铣余量0.5mm。 圆柱轴向尺寸37 0.1mm，两端面粗铣余量2mm，精铣余量0.5mm。 轴向尺寸16mm，圆柱两端面粗铣，余量2.5mm
钻孔加工余量：
孔 mm钻→扩→铰余量：
钻孔：
扩孔：至                      2Z=1.8mm
铰孔： mm                   2Z=0.2mm
孔 mm钻→扩→铰余量：
钻孔：
扩孔：至                   2Z=1.8mm
铰孔： mm                 2Z=0.2mm
 、 两孔直接钻出
2.4机床的选择：
2.4.1：平面加工：
采用铣削，工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ由于是批量生产，要求加工效率较高，选择立式铣床采用端铣效率较高。选择机床型号X52
2.4.2：孔加工：
工序Ⅴ、Ⅷ，选择立式钻床Z525，工序Ⅶ采用摇臂钻床Z3025。
2.5夹具选择：
该零件的加工内容是孔和端面，其中孔 、 精度要求高，孔 是斜小孔，铣底平面，都需要专用夹具。精铣 圆柱两端面精度要求较高，且有圆跳动要求，需采用专用夹具其余加工采用通用夹具。
2.6刀具选择：
2.6.1铣削加工：
选择错齿三面刃铣刀，刀具直径50mm（《机械制造工艺设计简明手册》）
磨损量0.5mm。刀具耐用度100min。
2.6.2钻削加工：
钻孔 采用锥柄麻花钻（GB1438-85）直径d=11mm， 采用d=3mm锥柄麻花钻。钻孔 采用d=16mm锥柄麻花钻，钻孔 采用d=14mm锥柄麻花钻。（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6）刀具磨钝标准：后刀面磨损限度0.5~0.8工件材料为铸铁，刀具耐用度2700秒。
扩孔 、 分别采用d=17.8mm，d=15.8mm锥柄扩孔钻（GB1141-84）（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-8）
铰孔 、 分别选择d=18mm，d=16mm锥柄机用铰刀（GB1133-84）（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-17）刀具耐用度3600秒。
2.7 量具选择：
2.7.1孔的量具：
孔 根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1， =0.0018， 由表5.1 – 3，选择分度值0.002的比较仪 =0.0017，可以测量。孔 根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1， =0.009，由表5.1-2分度值为0.01的内径百分尺u=0.008，可以选用。其余孔选择一般内径测量仪器即可。
2.7.2轴向尺寸量具：
尺寸 mm、 mm、 mm、mm 根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1，及表5.1-2选择分度值0.01的量程100mm的外径百分尺即可。其余尺寸量具选择分度值0.02的游标卡尺即可。
2.8 工序尺寸确定：
确定工序尺寸的一般方法是由表面加工最后往前推。最后工序的尺寸按零件图上要求标注，当没有基准转换时，同一加工表面的工序尺寸只与工序或工步的加工余量有关。当工序基准不重合时，工序尺寸用尺寸链计算。
2.9 确定切削用量及基本工时：
2.9.1工序Ⅰ（粗铣底平面）切削用量及时间定额：
本工序为粗铣，刀具为错齿三面刃铣刀，刀具直径D=50mm，d=16mm，齿数Z=12，本工序余量2 mm，一次走刀完成切削，即 =2mm，机床X52K，主轴功率7.5千瓦。查表3-28（《机械制造工艺设计手册》）取f =0.10mm/z，铣削宽度 =22mm。铣刀耐用度T=120min，工件材料为铸铁，确定切削速度v ，每分进给量v 查表3.27（《切削用量简明手册》）公式
         
式中   =18.9，    =0.2，    =0.1，    =0.4 ， =0.1，  =0.1，   =0.10mm/z   =1.0， =2， =22mm带入式，
    m/min
 =    =790 r/min
由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速 =750 r/min，则实际转速v=117m/min
工作台每分进给量 =0.10×12×750=900mm/min。
查表4.2-37（《机械制造工艺设计简明手册》）选择实际 ： =950mm/min，则 =0.105mm/z
校验机床功率：
 
                     表3.28（《切削用量简明手册》）
其中 =30，  =1.0，   =0.65，   =0.8，  =0，  =0.83 ， =0.63
带入公式， =46.8N
v=2.18m/s带入公式，得 =0.102  kw
故可以采用 工序实际切削用量 =0.105mm/z， =950mm/min，n=750 r/min=12.5r/s
v=2.18m/s
时间定额：
 ， mm，  =5.5mm， =2mm，带入值。得：  min
2.9.2 工序Ⅱ粗铣上端面：
刀具、机床与上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即 =2.5mm， =0.10mm/z， =22mm带入公式：
     
   =18.9，    =0.2，    =0.1，    =0.4 ， =0.1，  =0.1，   =0.10mm/z   =1.0， =2.5， =22mm带入式，
  m/min
 =    =770 r/min
由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速 =750 r/min，则实际切削速度:v=117m/min
每分进给量： =900mm/min，实际 =950mm/min， = =0.105 mm/z
校验机床功率：表3.28（《切削用量简明手册》）
 
 
其中 =30，  =1.0，   =0.65，   =0.8，  =0，  =0.83 ， =0.63
带入公式， =46.8N
v=2.18m/s带入公式，得 =0.102  kw
故可以采用 工序实际切削用量 =0.105mm/z， =900mm/min，n=750 r/min=12.5r/s
v=2.18m/s
时间定额：
 ， mm，  =5.5mm带入公式，得 0.022 min
2.9.3 工序Ⅲ（粗铣 、 两圆柱两端面）切削用量及时间定额：
3.9.3.1粗铣 圆柱两端面的切削用量：
刀具、机床与上工序相同，工序余量2.0mm，一次走刀完成，即 =2.0mm， =0.10mm/z， =28mm带入公式：
       
   =18.9，    =0.2，    =0.1，    =0.4 ， =0.1，  =0.1，   =0.10mm/z   =1.0， =2.0mm， =28mm带入式，
 120m/min
 =    =764r/min
由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速 =750 r/min，则实际切削速度:v=118m/min =2.18m/s, =900mm/min，实际 =950mm/min， = =0.105 mm/z
2.9.3.2 粗铣 圆柱两端面的切削用量:
刀具、机床与上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即 =2.5mm， =0.10mm/z， =26mm带入公式：
       
   =18.9，    =0.2，    =0.1，    =0.4 ， =0.1，  =0.1，   =0.10mm/z   =1.0， =2.5mm， =26mm带入式，
 119m/min
 =    =757r/min
由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速 =750 r/min，则实际切削速度:v=118m/min =2.18m/s，实际 =950mm/min， = =0.105 mm/z
2.3.9.3工序时间定额:
本工序加工面为两个圆柱的4个端面,时间为加工4个端面的和.
    mm， =7.5mm，带入公式，得 0.04 min
      mm， =6.5mm，带入公式，得 0.037 min
 =0.077 min。
由于每个圆柱要铣2个端面，时间是计算时间的2倍，总时间 =0.15min。
2.9.4工序Ⅳ （精铣底平面）切削用量及时间定额:
本工序为精铣，选择刀具为高速钢三面刃铣刀，刀具直径50mm，齿数Z=12，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即 =0.5mm，机床X52K，主轴功率7.5千瓦。查表3-28（《机械制造工艺设计手册》）取f =0.10mm/z，铣削宽度 =22mm。铣刀耐用度T=100min，工件材料为铸铁，确定切削速度v ，每分进给量v 查表3.27（《切削用量简明手册》）公式
         
式中   =25，    =0.2，    =0.1，    =0.4 ， =0.5，  =0.1，   =0.10mm/z   =1.0， =2， =22mm带入式，
    m/min
 =    =312 r/min
由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速 =300 r/min，则实际切削速度：
V=47.1m/min。
每分进给量： =0.10×12×300=360 mm/min，查表，实际 =375mm/min， =0.067mm/z
工序时间定额：
 ， mm，  =5.5mm带入公式，得  =0.116 min
2.9.5工序Ⅴ （钻孔 ）切削用量及时间定额：
钻孔 mm，查表3-38（《机械制造工艺设计手册》），取f=0.26 mm/r
            查表3-42（《机械制造工艺设计手册》），取v=0.30 m/s
由公式 = =8.68 r/s =521 r/min
查表4.2-15（《机械制造工艺设计简明手册》），机床为Z525，选择转速 =545 r/min =9.08 r/s
实际切削速度：v= =  =0.31m/s
切削工时：
 mm， mm， 带入公式： =17.8 s =0.3min
2.9.6工序Ⅵ (精铣 圆柱两端面) 切削用量及时间定额: