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1、气门摇臂轴支座加工工艺设计湖南铁道职业技术学院课 程 设 计题 目 气门摇臂轴支座加工工艺设计系 机电工程系 专 业 机械制造与自动化 学生姓名 蒋健鹤 班级 机制096班 指导教师 杜维佳 职称(务) 教授 完成日期 2011 年 10 月 19 日课 程 设 计 评 阅 书 机械制造及自动化 专业 机制096 班学生 蒋健鹤 的工艺课程设计气门摇臂轴支座作业已完成，组成文件如下：1、说明书一本：共 页2、工艺文件： 共 份 页3、图 纸： 共 张 其 中： 3#图纸 张 4#图纸 张4、其 它：指导教师评语： 评定成绩： 指导教师签字： 年 月 日机械加工工艺课程设计任务书机电工程系一、设
2、计课题名称 气门摇臂轴支座 零件加工工艺设计二、指导教师:杜维佳三、设计要求1、 保证零件加工质量。2、 适合一般现场条件，能显著提高生产效率。3、 降低生产成本，适应性强。4、 工艺合理，工艺资料齐全，说服力强。四、设计依据 详见零件图五、参考资料1、 机械制造工艺学2、 机械制造工艺设计手册3、 切削用量手册4、 公差配合与技术测量六、设计内容及工作量(一)设计内容1、 根据零件图确定加工余量。2、 进行加工方案设计与比较。3、 机械制造工艺设计。4、 编写设计说明书。(二)工作量 1、 零件图1张；2、 工艺卡片一套；3、 设计说明书1份（设计内容与要求说明、设计指导思想、零件图样分析、
3、毛坯设计、加工方案分析比较确定、机械制造工艺设计、设计说明、结束语等）(三)设计进度序 号设 计 内 容设计时间(天)1设计调研、收集资料12绘制零件图13工艺方案设计34工艺设计45整理设计说明书1合 计10七、说明书的格式和装订顺序要求1.课程设计封面（统一格式）2.课程设计评阅书（统一格式）3.课程设计任务书（指导教师下发）4.目录5.课程设计说明书正文6.结束语7.参考文献8.附页:顺序号附页名称附页张数1零件图2机械加工工艺过程卡片3机械加工工序卡片注:说明书用A4纸打印，课程设计正文字数不少于10000字（含空格）。八、课程设计课题审批表审批具体意见审查部门负责人意见专业负责人 时
4、 间 年 月 日学术负责人 时 间 年 月 日目 录前 言6第一章 课程设计任务概述7第一节 课程设计的主要内容7第二节 课程设计指导思想和设计原则7第二章 零件的图样结构分析8第一节 零件结构特点8第二节 材料分析8第三节 零件的总体分析说明9第三章 毛坯设计10第一节 毛坯的选择10第二节 毛坯尺寸的确定10第四章 零件的工艺加工方案及工序12第一节 加工方案的制定12第二节 工艺路线的拟定12第三节 工序分析14第四节 工艺过程卡21第五节 工序卡21第五章 课程设计小结22第六章 参考资料23附页24前 言本次课程设计是我们学习了大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。这
5、是我们对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。本次设计的内容是柴油机气门摇臂支座的课程设计。 就我个人而言，我希望通过此次设计能够达到以下目的：1、通过理论与实践相结合来巩固和加深所学知识，并培养我学会全面综合的应用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力；2、在设计的过程中能帮助我熟练的手工绘制零件图及使用计算机软件绘制图样、熟悉和正确选用机械制造的有关手册、图表和技术资料；3、使我树立正确的设计观念，知道合理的设计应遵循优质、高效、低成本的原则及在生产实践中是可行的；4、通过对技术文件的整理、写作及组织编排能力，为以后撰写技术及写作论文各方面均有好处；5、通过
6、本次课程设计亦能帮助我以前并没有学懂的知识再进行一次学习且可以综合的复习一下以前学过的机械制造的所有知识。 最后，想说的是此次设计是经过本组同学一起努力而完成的，但是由于知识、能力有限，在设计中仍有许多不足之处，希望各位老师多多给予指教。第一章 课程设计任务概述第一节 课程设计的主要内容本次设计的主要内容为：首先用手工绘制零件图及运用AutoCAD软件绘制气门摇臂轴支座的二维毛坯图及个加工工序图，然后根据零件的图样结构及技术要求等对零件进行工艺分析及确定生产类型，确定毛坯类型和制造方法，气门摇臂轴支座的材料为HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造且确定毛坯尺寸，并制定加工方案和确定零件的
7、机械加工工艺路线，完成机械加工工序分析及设计，然后填写相关卡片，最后进行此次课程设计的总结。第二节 课程设计指导思想和设计原则1、指导思想：本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练等2、设计原则：本次设计首先该遵循优质、高效、低成本的基本原则，然后要考虑零件的加工工艺合理性、可行性，工艺资料是否齐全，还有就是它要说服力强、适应性强等。第二章 零件的图样结构分析第一节 零件结构特点气门摇臂轴支座零件图如下： 该零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，
8、它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴、轴的两端各安装进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm可以保证减压轴在摇臂上打开气门，起到支撑的作用。直径11mm的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm的孔用来排油。第二节 材料分析 零件的材料为灰铸铁，牌号为HT200，它表示硬度值范围为HBS170-220。它的特点：1、有优良的铸造性能；2、良好的吸震性；3、较低的缺口敏感性；4、良好的加工性；5、良好的减磨性。它适合用在受较大负载的零件，要求保持气密性或要求抗胀性以及韧性的零件，它不适合磨削，而且
9、加工面主要集中在平面加工和孔的加工。第三节 零件的总体分析说明通过手工绘制该零件图，知道了原图的视图完整、尺寸和公差齐全，分析零件图，大致掌握了零件的基本工艺基本状况，对零件图需要加工的部位分析后，具体要求如下：1、36mm下端面为该零件的主要加工基准面，在制定加工路线的时候应首先加工此平面，该平面的粗糙度为6.3um需要精加工。2、直径22mm外圆上端面以及与此孔相通的直径11通孔，粗糙度都为12.5um，不需要精加工。3、28mm外圆的前后端面的粗糙度为3.2um和其18mm的内孔粗糙度为1.6um都需要精加工,18mm内孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05且该孔的轴线圆跳动公差为0
10、.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。其内孔倒角145的粗糙度为12.5um可粗加工。4、26mm的前后端面及内孔16mm倒角145的粗糙度均为12.5可以粗加工，而其内孔同样粗糙度要求较高且也有平行度要求，需适当方式加工。5、3的斜油孔表面粗糙度为12.5um粗加工即可。 总的看来，通过上面零件的分析可知，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm下端面以及22mm上端面，并钻出11mm的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出28mm和26mm的外
11、圆端面，并钻出18mm、16mm这两个精度要求比较高的孔，最后深孔加工出3mm的斜油孔。第三章 毛坯设计第一节 毛坯的选择机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。而好的毛坯制造方法决定了毛坯的制造质量，减少机械加工劳动量，毛坯的制造成本。分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度
12、都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。第二节 毛坯尺寸的确定根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm，宽37mm，高62mm。 由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面Ra1.6um,Ra1.6um的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了18mm、16mm的Ra=1.6um外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6um的，也就是所有的加工表面
13、Ra1.6um，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，但是过大可能浪费成本，所以，可以选择各加工表面单边留加工余量为2mm，其余不加工表面可以直接铸造出来，孔不需要铸造。具体数值见下表：表3.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸机械加工总余量（mm）铸件尺寸(mm)上端面39mm24336mm下端面39mm24328前端面37mm24128后端面37mm24126前端面16mm22026后端面16mm220毛坯图如下：气门摇臂轴支座毛坯图第四章 零件的工艺加工方案及工序第一节 加工方案的制定据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺学第二版表1-11，表1-12，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方案： 表4.1气门摇臂轴支座各加工表面方案需加工表面加工方案需加工表面加工方案36mm下端面粗铣-精铣11mm通孔钻22mm上端面
