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1、后摇臂座的课程设计后摇臂座课程设计题 目：后摇臂座课程设计 院 系：浙江海洋大学东海科学技术学院班 级：13机械一班 姓 名：徐晓飞学 号：131309109 前言 21世纪是制造业高度信息化的世纪，伴随着电子技术和信息技术的发展，制造业出现了惊人的变化。 随着制造设备的发展和使用需求的提高，以及市场需求，机械制造业开始发展的更加自动化、柔性化和精密化，以便满足产品个性化和多样化的要求，来满足社会各消费群体的不同要求。而机械制造工艺也伴随着机械制造业的发展日渐发展成长。这正是论文选题的主要依据和动机。此次课程设计第一阶段的主要工作是，复习机械制造基础所学知识，了解摇臂座的功能作用和特点，分析制
2、作工艺，设计零件制作流程和制作方法。第二阶段是在指导教师的指导下，进行摇臂座的三维和二维图形绘制，了解相关设备，阅读相关资料，对零件进行初步的选材、设计以及编制工艺。第三阶段是将初步设计好的零件加工方法及工艺在指导老师的指导下进行完善和润色，并修改其中不正确和不适当的步骤。最后通过教师的悉心指导和自己的努力，完成了课程设计的各项任务，并熟练掌握工件的制作流程和工艺编制以及工件的选材、设备的使用等专业知识。巩固已学过的各类专业知识。论文正文主要包括4个部分，安排如下：第1部分简要介绍摇臂座的主要功能和工作特点。第2部分阐述摇臂座的工艺分析。第3部分选择毛坯和确定毛坯。第4部分选择摇臂座的加工方法
3、和工艺路线。第5部分是钻孔夹具设计。最后论文对课题内容及成果进行了总结。1摇臂座的主要功能概述1.1 摇臂座的作用1. 摇臂座主要作用：摇臂座是固定摇臂的底座，起固定作用。在顶置式气门发动机中，摇臂座是进排气机构的一个部件。进排气机构是由凸轮轴、挺杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座、气门、气门弹簧等零件组成。气门的开启和关闭是由挺杆和摇臂动作完成的，摇臂就是通过摇臂轴安装在摇臂座上，一端是从凸轮轴经挺杆驱动，另一端顶在气门杆上和弹簧一起作用控制气门的开合。柴油机中的摇臂座，是支撑摇臂轴的，其作用相当于滑动轴承座，摇臂是安装在摇臂轴上的。1.2. 摇臂座的零件图2零件的工艺分析2.1. 分析零件的结构该零
4、件有六个通孔，一个12+0.07，第二个孔为20+0.023，第三个孔为12.5，第四个孔4，再两个2xM6。零件主体为直径20x50的圆柱体。在孔20+0.023上方有一个平行于底面的平台。主结构左侧有一伸出的短臂.主结构上有一个12.5深度为50的通孔。孔12.5为中心的加工表面，加工面包括孔20+0.023上方的平台，主体表面，主要加工表面为左侧短臂上22的上下底面及孔20+0.023的内壁。2.2. 零件的加工基准 基准是用来确定工件上其他几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准根据其用途不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准是指在零件图上标注设计尺寸时所采用的基准。
5、 工艺基准是指零件在加工过程中中采用的基准。按照用途不同，工艺基准又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。2.2.1. 零件的设计基准 摇臂座底座是主结构的设计基准。20+0.023结构孔为尺寸R6的设计基准。 摇臂座底座是200.023孔的设计基准。200.023结构孔为孔120.07的设计基准。2.2.2. 零件的工艺基准 零件的上表面是以摇臂底座为工序基准。12.5的孔是以摇臂座底面为基准，孔中心线与底面垂直。120.07的以孔摇臂座底面做工序基准，其孔轴线与底面平行。悬臂的工序基准是孔12.5的中心轴线。孔200.023的工序基准是摇臂座底面，该孔中心轴线与摇臂座底面平行。R6的
6、平台是以200.023的中心轴线所定。 孔200.023、孔120.07、孔 12.5的定位基准为其中心轴线。零件其他部分的定位基准为摇臂座底座。以孔200.023为中心的加工表面为孔和倒角，孔120.07的两端面。以孔120.07为中心的加工表面有孔120.07两端面和倒角。孔R15两端面与孔200.023的垂直度公差为0.1。孔120.07与孔200.023的平行度公差为0.05。3零件毛坯的选用3.1. 毛坯的选择 毛坯的好坏，对零件的加工质量、加工方法、材料利用率、加工劳动量和制造成本等都有很大的影响。机械加工中常用的毛坯有铸件、锻件、型材、焊接件等。 外形尺寸较大的零件，一般用自由锻
7、件或砂型铸造件；零件尺寸较大但结构较简单时，可选用焊接件；中小型零件可选用模锻件或特种铸造毛坯件；阶梯轴零件，各台阶直径相差不大时可选用棒料，相差较大时可选用锻件；形状复杂、薄壁的零件，往往不能采用金属型铸造毛坯。摇臂座是顶置式气门发动机中，进排气机构的一个部件。进排气机构是由凸轮轴、挺杆、摇臂、摇臂轴、摇臂座、气门、气门弹簧等零件组成。气门的开启和关闭是由挺杆和摇臂动作完成的，摇臂就是通过摇臂轴安装在摇臂座上，一端是从凸轮轴经挺杆驱动，另一端顶在气门杆上和弹簧一起作用控制气门的开合。 该毛坯为中小型零件，材料选择QT450-10球墨铸铁，它具有优良的铸造、切削加工和耐磨性能，有一定的弹性，广
8、泛用于制造曲轴、齿轮、活塞等高级铸件以及多种机械零件。3.2. 毛坯尺寸的确定 摇臂座零件材料选择QT450-10球墨铸铁，毛坯采用铸造生产方法。铸造采用金属模机械工业砂型。精度等级达到（CT）89，毛坯公差13，加工余量等级为G。差机械制造工艺设计简明手册以下简称工艺手册表13-1。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸。 铣20底面、铣20顶面。毛坯精度等级为9级，查工艺手册表2.24，加工余量为3。 内孔200.023，毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度为810，参考工艺手册表2.39。钻孔：18.0扩孔：19.8Z=1.8铰孔：20+0.023Z
9、=0.2（表3-1）内孔12+0.07钻孔：11.0扩孔：11.85Z=0.85铰孔：12+0.07Z=0.15（表3-2）34两端面的加工余量 按照工艺手册表1.48加工余量等级介入810级，表2.24。毛坯尺寸铸造尺寸零件尺寸单加工余量2620-0.143（表3-3）尺寸允许偏差铸造尺寸偏差670.20.820-0.140.5（表3-4）3.3 基准面的选择 基面选择是工艺规程中的重要工作之一。基面选择正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，试生产无法正常进行。3.3.1. 粗基准的选择确定基准时除了考虑满足有关的
10、基准选择原则外，还要考虑怎样实现所选择的基准，确定各工序基准与定位及夹紧方式，还有夹紧位置和夹紧作用方向。要考虑定位精度的要求，分析定位误差，故选24的上端面为粗基准面，摇臂座底端面为精基准。3.3.2. 摇臂座定位基准的分析1.紧固底座，钻12.5的孔，并通过铰孔，使孔的精度达到Ra12.5H8。2.与12.5H8的孔配合。再以V型块与22配合（其中V型块为活动），可以限制6个自由度。3.在限制自由度后，现对30和22的上端面进行铣削，在反转对下端面进行铣削。4.以下底面和12.5的孔的轴线位置确定30的加工位置，进行钻、铰加工。再以30轴线和下底面为基准，加工12的孔精度达到Ra6.3。5
11、.加工右侧的平台使平台的精度达到Ra12.5H8。3.4. 毛坯图设计4选择加工方法制定工艺路线4.1. 加工方法的选择 制定工艺路线的出发点，应当是零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。可以考虑采用使用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。由于摇臂座是多面体零件，所以粗加工加工时选择铣床，精加工时选择铣床和磨床由于这个摇臂座的精度不高主要选择铣床。4.2工艺路线方案的制定零件名称 摇臂座 产品名称零件材料QT450-10年 产 量毛坯种类铸件备 注工 序 号工 序 内 容铸造清砂，检验粗铣下底面粗铣上端面钻孔12
12、.5，并镗孔使精度达到Ra12.5粗、精铣20、12上端面粗、精铣20、12下端面钻孔20孔，并扩和铰孔，使精度达到20钻孔12孔，并扩和铰孔，使精度达到12钻孔4孔钻螺纹孔2xM6锪孔12.20的左右倒角粗铣右侧平台XIV去毛刺XV终捡，入库4.3. 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。1. 下底面为设计基准和加工基准，20上端面为粗基准，粗铣下底面。2. 20上端面下底面粗糙度为4，需粗铣精铣上端面下底面。3. 因为以内孔12.5和心轴配合，达到
13、定位目的，所以需要钻孔和镗孔达到要求的12.5Ra12.5。4.12的上下端面粗糙度为Ra1.6，所以需要粗、精铣才能达到要求。5. 20孔内表面粗糙度为Ra1.6，且有圆跳动要求，所以需要钻、扩、铰才能达到要求。6. 12孔内表面粗糙度为Ra6.3，且轴线与底面有平行度要求，所以需要钻、扩、铰才能达到要求。7. 4孔内表面粗糙度为Ra12.5，只需要粗铣就能达到要求。8. 右侧的平台粗糙度为Ra12.5，只需要粗铣就能达到要求。9.2xM6的螺纹孔，只需要钻就能达到要求。4.4选择加工设备及工艺装备4.4.1.平面加工：采用铣削，工序3、4、6、7、11由于是批量生产，要求加工效率较高，选择卧式铣床采用端铣效率较高。选择机床型号X61W 4.4.2.孔加工：工序5选择立式钻床Z525，工序8、9采用摇臂钻床Z3025。4.4.3.加工余量确定： 工序号工步号工步内容加工余量/mm1粗铣下底面21粗铣上端面21钻孔12122镗孔至12.50.51粗铣20上端面12粗铣12上端面33精铣12上端面11粗铣20下端面22粗铣12下端面33精铣12下端面11钻18182扩孔至19.81.83粗铰至19.940.144精铰至200.061钻11通孔112扩孔至11.850.853粗铰至11.950.104精铰至120.051钻442钻2xM6螺纹孔11
