气门摇臂轴支座课程设计

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

查阅《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-5 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》

[13]

[3]

表2.2-4 要求的铸件机械加工余量。

由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra?1.6?m，Ra?1.6?m的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了?18和?16的Ra?1.6?m外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面

Ra?1.6?m，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得

的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：

表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表

加工 表面 基本 尺寸 39mm 39mm 37mm 铸件尺寸 公差 2.6 2.6 2.6 2.6 2.2 2.2 机械加工总余量 4 4 4 4 4 4 铸件 尺寸 47?1.3 47?1.3 45?1.3 ?22上端面 36mm下端面 ?28前端面 ?28后端面 37mm 16mm 16mm 45?1.3 24?1.1 24?1.1 ?26前端面 ?26后端面 2.2.3 设计毛坯图

（1） 确定铸造斜度 根据《机械制造工艺设计简明手册》

坯砂型铸造斜度为30～50。

[13]

表2.2-6 本零件毛

（2） 确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及

第 13 页 共 47 页

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。

（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行

机械加工前应当做时效处理。

2.2.4 绘制毛坯图

图2.2 气门摇臂轴支座毛坯图

2.3 选择加工方法，制定工艺路线

2.3.1 定位基准的选择

定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。

定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。

第 14 页 共 47 页

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

1.粗基准的选择原则

为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。

为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。

应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。

粗基准一般只在头道工序中使用一次，应精良避免重复使用。 2.精基准的选择原则

“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。

“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 “自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 “互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。

所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔?18、孔?16以及孔?11均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔?18和孔?16设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的?11孔和加工后的36mm下底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选?28外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。 2.3.2 零件的表面加工方法的选择

根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》

[13]

表1.4-7，表1.4-8，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，

第 15 页 共 47 页

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：

表2.2 气门摇臂轴支座各加工表面方案

表面粗糙度需加工表面 尺寸精度等级 Ra/?m 12.5?m 6.3?m 3.2?m 3.2?m 12.5?m 12.5?m 12.5?m 12.5?m 1.6?m 加工方案 ?22上端面 36mm下端面 IT14 IT12 IT11 IT11 IT14 IT14 IT14 IT14 IT8 粗铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 粗铣 粗铣 钻 钻 钻→扩→粗铰→精铰 ?28前端面 ?28后端面 ?26前端面 ?26后端面 ?11通孔 ?3偏100内孔 ?18?0.0270通孔 ?16

?0.11通孔0 IT8 1.6?m 钻→扩→粗铰→精铰 2.3.3加工阶段的划分

本零件气门摇臂轴支座加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。

在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将36mm下端面和?11通孔加工出来，使后续的工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣粗基准?22上端面、?28外圆前后端面、?26外圆前后端面，在半精加工

?0.027阶段，完成对?28外圆前后端面的半精铣，钻→扩→粗铰→精铰出?180通孔和0?0.11通孔，并钻出?3偏10内孔。 ?160第 16 页 共 47 页