442 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及夾具設計（含CAD源圖+開題報告+中英文翻譯）

442 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及夾具設計（含CAD源圖+開題報告+中英文翻譯）,442,氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及夾具設計（含CAD源圖+開題報告+中英文翻譯）,氣門,搖臂,支座,機械,加工,工藝,夾具,設計,cad,源圖,開題,報告,講演,呈文,中英文,翻譯 附件A 開題報告 附件A 畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目： 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝及夾具設計 課 題 類 別： 設計 □ 論文　□ 學 生 姓 名： 朱 仲 杰 學 號： 200521250317 班 級： 機制0503 專業(yè)（全稱）： 機械設計制造及其自動化 指 導 教 師： 李亞非 2009年 3 月 一、本課題設計（研究）的目的： 本次設計為四年大學所學基礎課程的一次綜合性設計，要求我全面地綜合運用機械專業(yè)先修課程的理論和實習實踐只是進行工藝及結構的設計，也為以后走上機械工藝設計崗位打下堅實的基礎。 本次設計的主要目的在于： （1）運用機械制造工藝學及有關課程（工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術、金屬切削原理與刀具等）的知識，結合生產(chǎn)實踐中學到的知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2）能夠根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計出高效率、省力、經(jīng)濟合理并能夠保證加工質量的專用夾具的能力。 （3）熟悉正確的調查研究的方法，收集國內(nèi)外有關資料，掌握正確的設計思想，方法和手段。熟悉并能夠熟練的運用相關工藝手冊、設計手冊、標準、圖標等技術資料的能力。 （4）進一步熟練在識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能 二、設計（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻綜述）： （一）、本課題背景知識 零件作用： 本設計所設計的零件是1105柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑11的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 柴油機相關知識介紹： 簡介柴油機是用柴油作燃料的內(nèi)燃機。柴油機屬于壓縮點火式發(fā)動機，它又常以主要發(fā)明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。 柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內(nèi)的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮，達到500～700℃的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉換為旋轉的機械功。 柴油機可按不同特征分類：按轉速分為高速、中速和低速柴油機；按燃燒室的型式分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機等；按氣缸進氣方式分為增壓和非增壓柴油機；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等；按用途分為船用柴油機、機車柴油機等。 隨著現(xiàn)代社會進程的加快，柴油機發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之后，柴油機作為動力內(nèi)燃機的一種，在社會的各個領域無處不在，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領域里柴油機發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大的效益。在這領域中，柴油機所發(fā)揮的作用也是不盡相同，所以根據(jù)作用的需要，柴油機也被設計出了很多種型號，各種型號功率不同，發(fā)揮的作用大小也就不一樣，創(chuàng)造出的價值也不一樣。但是柴油機的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的發(fā)展，人類對生活質量要求的提高，預示著人類對空氣質量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機必定不能滿足人類的這一生活需求，但是柴油機已經(jīng)是社會發(fā)展不可缺少的一個重要零部分，徹底取代柴油機在目前的技術條件下似乎還不太可能。人類的智慧永遠是無法估量的，現(xiàn)代的設計師們正在朝著設計出高效率，低排放，質量輕，生產(chǎn)簡單的柴油機這一目標奮斗著，而這一目標也將越來越近。隨著社會的需要，各種型號不一，功率不一的柴油機生產(chǎn)數(shù)量將不斷的增長，而氣門搖臂軸支座是柴油機上不可或缺的一個零件，也就是意味著氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)數(shù)量也將是與日俱增，為了創(chuàng)造出更大的效益，設計出輕便，經(jīng)久耐用，便于生產(chǎn)的氣門搖臂軸支座這一零件是很有必要的。 柴油機具有熱效率高的顯著優(yōu)點，其應用范圍越來越廣。隨著強化程度的提高，柴油機單位功率的重量也顯著降低。為了節(jié)能，各國都在注重改善燃燒過程，研究燃用低質燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦損失、廣泛采用廢氣渦輪增壓并提高增壓度、進一步輕量化、高速化、低油耗、低噪聲和低污染，都是柴油機的重要發(fā)展方向。 （二）、機械制造工藝技術相關知識 1.機械加工工藝基礎知識 氣門搖臂軸支座機械加工工藝規(guī)程的制訂 （1）.根據(jù)零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析 在對氣門搖臂周支座進行工藝規(guī)程設計時，應掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該零件提出的技術要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證 掌握零件的結構形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點，形成工藝規(guī)程設計的總體構想。 分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點考慮；對全部技術要求應進行歸納整理。 （2）.計算零件的生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 根據(jù)零件圖查表可知，氣門搖臂軸支座為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。 （3）.確定毛坯種類和制造方法 機械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖所選擇的材料，氣門搖臂軸支座零件加工工程中應達到的技術指標和加工特點，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟性，如何選擇合適的毛坯種類也是設計重點。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設計中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應考慮一下幾個方面因素：a、材料的工藝性能；b、毛坯尺寸、形狀和精度要求；c、零件生產(chǎn)綱領；d、采用新型材料、新工藝、新技術的可能性。 （4）.確定毛坯尺寸和公差 如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應當選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術指標。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟型也有很大的影響。 （5）.擬定工藝路線 擬定工藝路線包括；：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是氣門搖臂軸支座機械加工工藝規(guī)程設計制定的重點 （6）.確定各個工序的加工余量，計算工序尺寸及公差 （7）.選擇各個工序的機床設備及刀具、量具等工藝裝備 （8）.確定各個工序的切削用量和時間定額 （9）.編制工藝文件 2.機床夾具設計基礎知識 在機械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 在機床上對工件進行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機床上實現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機床夾具”。 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標準化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設計制造。 由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質量、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術人員必須掌握的基礎知識。 機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： （1）.保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質量 夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質量。 （2）.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技術措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 （3）.改善工人勞動條件 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設計保護裝置，確保操作者安全。 （4）.在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 機床夾具分類 （1）.專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設計得結構緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設計和制造周期較長，制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 （2）.可調式夾具 可調式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 可調式夾具又可以分為通用可調夾具和專用可調夾具。通用可調夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術，用于裝夾和加工一組結構與工藝相似的工件。 因為這類夾具是在專門夾具基礎上少量更換或調整夾具元件，因此，只能到達有限目標的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。 （3）.專門化拼裝夾具 專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標準化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。 （4）.自動化生產(chǎn)用夾具 自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔負的安裝工件任務外，還擔負著沿自動線輸送工件的任務，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。 屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。 夾具設計的特點和基本要求 A:夾具設計的特點 （1）.針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。 專用夾具是為某零件的某工序設計的，設計人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。 （2）.保證加工質量和勞動生產(chǎn)率是夾具設計的兩項主要任務，而保證加工質量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。 （3）.夾緊機構對整個夾具結構起決定性作用。 夾緊裝置的結構形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構的設計對夾具結構的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設計的結構可能大不相同。而不同復雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設計人員必須使自己的設計和生產(chǎn)規(guī)模相適應，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。 （4）.夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設計時應考慮采用組合加工，修配和調整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 （5）.設計周期短，一般不進行強度剛度計算。 夾具設計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務的生產(chǎn)技術準備工作，其設計周期要求短，因此設計時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設計參考。倒是應注意，在設計一些具有較高精度的夾具時，應該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。 B:設計的基本要求 夾具設計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為： （1）.夾具的構造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關系。 （2）.保證工件精度。 （3）.保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 （4）.注意結構工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。 三、設計（研究）的重點與難點，擬采用的途徑（研究手段）： 本設計的重點是：用autoCAD軟件繪制零件圖，對本課題設計的零件進行機械加工工藝規(guī)程設計（包括零件的工藝分析與毛坯的設計、工藝路線的擬定、工藝計算、工藝文件的編制等），對指定的某道工序進行夾具設計，繪制夾具裝配圖及主要零件圖。 本設計的難點是：工藝路線的擬定和繪制夾具裝配圖 擬采用的途徑：本設計是在老師的指導下，在查閱大量文獻的基礎上，通過自主獨立完成。根據(jù)任務書，本零件材料灰鑄鐵，設計批量為大批量生產(chǎn)，選擇的毛坯制造種類為鑄造。 初步制定工藝路線： 工序1：鑄造 工序2：清砂 工序3：時效處理 工序4：粗銑上端面 工序5：粗銑 半精銑36mm下表面 工序6：鉆的，保證尺寸，Ra12.5 工序7：粗銑、半精銑外圓前后斷面 粗銑、半精銑外圓前后端面 工序8：鉆、擴、鉸的孔，Ra1.6 工序9：鉆、擴、較的孔，Ra1.6 工序10：鉆的孔,保證尺寸,Ra12.5 工序11：鉗工去毛刺 工序12：終檢 四、設計（研究）進度計劃： 畢業(yè)實習（調研、收集資料）--第1、2、3周 撰寫開題報告--第4、5、6周 進行零件圖設計--第7周 進行加工工藝規(guī)程設計--第8、9、10周 進行夾具設計--第11、12、13周 撰寫設計說明書--第14、15周 審閱、評定、準備答辯--第16周 進行答辯--第17周 五、參考文獻： 1.王先逵 主編.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 2.崇 凱 主編.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006 3.鄒 青 主編.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 4.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 5.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 6.徐學林 主編.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2007 7.吳宗澤 羅圣國 主編.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006 8.余光國 馬俊 主編.機床夾具設計[M].重慶：重慶大學出版社，1995 9.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 10.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8 11.鄧文英 主編.金屬工藝學 上冊[M].北京：高等教育出版社，2001 12.鄧文英 主編.金屬工藝學 下冊[M].北京：高等教育出版社，2001 13.李益民 主編.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 指導教師意見 簽名： 月 日 教研室（學術小組）意見 教研室主任（學術小組長）（簽章）： 月 日