机械制造基础课程设计设计说明书-之四.doc

前言

机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。
在结束了《机械制造基础》及有关课程的学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。
由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。

第一章 零件的工艺分析及生产类型的确定

1、 零件的作用
题目所给的零件是气门摇臂轴支座如图1-1。零件上和两孔要求的表面粗糙度和位置精度比较高，工作时会轴相配合工作，与一竖直杆一起工作。的孔为油孔。各部分尺寸如图。

图1-1
2、 零件的工艺分析
通过对零件图的重新绘制，知原图样视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。
该零件属于杂类零件，它的大部分表面都需要切削加工，各表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得。根据先基准后其他面，先精后粗的原则为保证这两孔的尺寸和位置精度，必须考虑优先加工。零件总体前后对称，加工不难，但在装夹方面要慎重思考。应该说，这个零件的工艺性还好。
3、 零件的生产类型
依据设计要求Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率α和 废品率β分别取10%
和1%代入公式得该工件的生产纲领
N=50005555件/年
零件质量为，查表知其属于轻型，生产类型为中批。

第二章 设计毛坯图

1、选择毛坯
该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。考虑到年产量为5555件，属批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，采用砂型铸造，机器造型。
2、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差
（1）求最大轮廓尺寸
根据零件图计算轮廓的尺寸，长83mm，宽37mm，高62mm。
（2）选择铸件公差等级
查手册铸造方法按机器造型，铸件材料按灰铸铁，得铸件公差等级为8~12级取为10级。
（3）求铸件尺寸公差
公差带相对于基本尺寸对称分布。
（4）求机械加工余量等级
查手册铸造方法按机器造型、铸件材料为HT200得机械加工余量等级E-G级选择F级。
3、 确定机械加工余量
根据铸件质量、零件表面粗糙度、形状复杂程度，取铸件加工表面的单边余
量为4mm，孔的加工余量按相关表查找选取。
4、 确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra≧1.6。Ra﹤1.6
的表面，余量要适当加大。
分析本零件，加工表面Ra≧1.6，因此这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，这时可取所查数据的小值）
综上所叙，确定毛坯尺寸见表2-1

表2-1
5、确定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸公差根据铸件质量、材质系数、形状复杂系数查手册得，本零件毛坯尺寸允许偏差见表2-2
表2-2
5、 设计毛坯图
（1） 确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为1.25度。
（2） 确定分型面 由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于
发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。
（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。
图2-1为本零件的毛坯图
图2-1

第三章 选择加工方法，制定加工路线

1、 定位基准的选择
本零件是杂类零件，根据零件形状结构可知，的孔为设计基准，为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选择的孔为定位基准，即遵循“基准重合”原则。具体而言，即选孔及一端面作为精基准。
由于本零件表面基本都要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选择外圆及一端面为粗基准，所以选的外圆表面作为粗基准。
2、 零件表面加工方法的选择
本零件的加工表面有端面、内孔等，材料为铸铁。以公差等级和表面粗糙度要求，参考
有关资料，其加工方法选择如下：
（1）内孔，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔未铸出。需进行钻、扩、半精铰、精铰，并倒角。
（2）内孔，公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，毛坯孔未铸出。需进行钻、扩、半精铰、精铰，并倒角。
（3）前端面公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，须粗铣，半精铣。
（4）后端面公差等级为IT11，表面粗糙度为Ra3.2，须粗铣，半精铣。
（5）前端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可。
（6）后端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可。
（7）上端面公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5，粗铣即可。
（8）上端面公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra6.3，须粗铣，半精铣。
（9）的孔公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5可直接用钻头钻出。
（10）的孔公差等级为IT14，表面粗糙度为Ra12.5可直接用钻头钻出。
3、 制定工艺路线
工艺路线方案一：

工序一：铣
1、粗铣圆柱后端面至42 Ra12.5
2、粗铣圆柱后端面至20 Ra12.5
3、半精铣圆柱后端面至41 Ra3.2
工序二：铣
1、 粗铣圆柱前端面至38 Ra12.5
2、粗铣圆柱前端面至16 Ra12.5
3、半精铣圆柱前端面至37 Ra3.2
工序三：钻孔
1、钻 Ra12.5
2、扩孔至 Ra6.3
3、半精铰孔至 Ra3.2
4、精铰至 Ra1.6
5、钻孔Ra12.5
6、扩孔至 Ra6.3
7、半精铰孔至 Ra3.2
8、精铰至 Ra1.6
工序四：铣
1、 粗铣圆柱下端面至44 Ra12.5
2、半精铣圆柱下端面至43 Ra6.3
工序五：铣
1、粗铣圆柱上端面至39 Ra12.5
工序六：钻孔
1、 钻孔
2、 钻孔
工序七：钳工去毛刺
工序八：抽检

工艺方案二

工序一：铣 定位夹紧方式如图3-1
图3-1
1、粗铣圆柱后端面至42 Ra12.5
2、 粗铣圆柱前端面至38 Ra12.5
3、粗铣圆柱后端面至20 Ra12.5
4、粗铣圆柱前端面至16 Ra12.5
5、半精铣圆柱后端面至41 Ra3.2
6、半精铣圆柱前端面至37 Ra3.2
7、钻 Ra12.5
8、钻孔Ra12.5
9、扩孔至 Ra6.3
10、扩孔至 Ra6.3
11、半精铰孔至 Ra3.2
12、半精铰孔至 Ra3.2
13、精铰至 Ra1.6
14、精铰至 Ra1.6
15、倒角
工序二：铣
定位及夹紧方式如图3-2
图3-2
1、粗铣圆柱下端面至44 Ra12.5
2、半精铣圆柱下端面至43 Ra6.3
1、粗铣圆柱上端面至39 Ra12.5
工序三：钻
定位及夹紧方式如图3-3
1、钻孔
2、钻孔

图3-3
工序四：钳工去毛刺
工序五：抽检
对比方案一和方案二可知，方案一要比方案二多出三个工序，且比方案二要多出一个卧式铣床加工设备，而且它的定位夹紧要比方案二复杂许多，综上选择方案二比较合理。