汽车凸轮轴工艺设计及夹具设计说明书.doc
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1、 本科毕业论文题目: 凸轮轴的工艺工装 院 系 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 1103 学生姓名: 郭洪斌 指导教师: 侯志敏 论文提交日期: 2015 年 6 月 1日论文答辩日期: 2015年 6 月 5日摘 要凸轮轴是汽车发动机空气分布机构的关键部件,其性能直接影响整个发动机的性能。凸轮轴的加工工艺有特殊要求,合理处理技术降低处理成本,减少和合理布置凸轮轴生产线具有重要的现实意义。摘要凸轮轴的加工特点,结合工厂的实际情况,从早期的规划、凸轮轴的加工过程进行了深入分析和研究。没有与数控建立建模方法。计算和拆除,凸轮廓形凸轮轮廓处理本文讨论和适用于发动机凸轮轴加工方法被提出。我
2、的毕业设计主题是凸轮轴过程工具,凸轮轴上的工作要求,部分精度较高,如轴油孔处理,法兰孔加工等等。凸轮轴的过程中,我们试图弄清楚,的基础上保证表达清楚,尽量简洁,在我的设计中,加强了专业机械制造专业知识,学习机械加工过程中,夹具设计、金属切削原理和刀具和金属切削机床。因此,我们设计了两套钻模的设计一些机构,比如划分机制,机构和液压传动机制,等等,并借机器尾座,如大车轮,有利于处理,节省了大量的能量。其中,夹具设计,确保加工表面的位置精度可以减少辅助时间,提高劳动生产率,扩大机床的使用范围,实现工件的夹紧过程和降低劳动强度,改善工作条件,确保安全生产。设计,因为我的水平有限,难免会出现错误,希望读
3、者评论。关键词:凸轮轴;钻床夹具;分度机构;液压传动机构;发动机;工艺分析AbstractThe camshaft is the key components of automobile engine air distribution mechanism, its performance directly affects the whole engine performance. The processing technology of the camshaft have special requirements, reasonable processing technology to red
4、uce processing costs, reduce and reasonable decorate the camshaft production line has important practical significance. Processing characteristics of the CAM shaft, combined with the actual situation of the factory, from the early planning, camshaft machining process is carried on the thorough analy
5、sis and research. Not a modeling method with numerical control. Calculation and removal, convex contour CAM contour processing in this paper, we discuss and is suitable for the engine camshaft processing method was put forward.My graduation design theme is the camshaft process tool, the work require
6、ments of camshaft, part of the high precision, such as shaft oil hole processing, the flange hole processing and so on. In the process of the camshaft, we try to find out, on the basis of the guarantee clear, concise, as far as possible in the design of I, to strengthen the professional machinery ma
7、nufacturing professional knowledge, learning in the process of machining, fixture design, principles of metal cutting and cutting tools and metal cutting machine tool. As a result, we have designed two sets of jig design some institutions, such as division of mechanism, institution and hydraulic tra
8、nsmission mechanism, and so on, and borrow machine tailstock, such as the big wheel, is advantageous to the processing, saves a lot of energy. Among them, the fixture design, ensure the position precision of the machined surface can reduce the auxiliary time, improve labor productivity, expand the u
9、se of the machine tool, the implementation of workpiece clamping process and reduce the labor intensity, improve working conditions, to ensure safety in production. Design, because my level is limited, hard to avoid can appear error, hope the reader comments.Keyword: The camshaft. Drill jig; Dividin
10、g mechanism; Hydraulic transmission mechanism; The engine; Technology analysis目录引言第一章 零件的功用与结构分析11.1 零件的功用11.2 凸轮轴的结构特点和技术要求11.2.1 各种凸轮轴的技术要求11.2.2 以发动机该凸轮轴为例具体说明1第二章 生产类型的确定2第三章 确定毛坯的种类4第四章 机械加工工艺路线的拟定54.1 加工工艺路线的分析54.1.1 凸轮加工工艺分析64.1.2 加工阶段的划分与工序顺序的安排64.1.3 加工工艺路线的拟定64.2 工艺方案比较与分析8第五章 确定机械加工余量 工序尺
11、寸及公差9第六章 确定切削用量 工件定额切削力及功率106.1 钻孔106.2 扩孔10第七章 夹具的设计127.1 法兰盘孔的夹具设计127.1.1 工件的加工工艺性分析127.1.1.1、工件属于轴类零件,结构形式简单127.1.1.2、确定定位方案,设计定位元件137.1.1.3、确定设计导向元件137.1.1.4、确定夹紧方式和设计夹紧机构147.1.1.5、确定夹具体157.1.2 夹具体部件设计分析157.1.2.1、顶尖部分设计157.1.2.2、齿条传动部分设计157.1.2.3、液压缸设计157.2 绘制夹具装配图167.2.1、确定并标注有关尺寸167.2.2、与安装有关的
12、技术要求167.3.3、零件图的技术要求的定制167.3 夹具体的设计步骤177.3.1、研究原始资料,明确设计任务177.3.2、对工件加工工艺的分析177.3.3、夹具设计方案的设计187.7.4、加工精度的分析18第八章 量规的设计20第九章 刀具的设计219.1 铰刀的直径D及直径公差219.2 铰刀的齿数及槽数219.3 铰刀的几何角度219.4 工作部分的尺寸229.5 铰刀非加工部分的结构尺寸22第十章CAD绘图简单说明23结论24参考文献25致谢26 引言引言毕业设计的关键是结束的大学生在学校期间,这是一个综合考试的知识,也是我们的实际设计过程,模拟真实的环境,这使得本专业设计
13、工作我们有一个更深刻的理解,因此,为未来的工作奠定了坚实的基础。 为了有效地完成毕业设计,我们把之前的生产现场的实际情况,并通过查找大量的资料和其他教科书和参考书,写这个夹具设计规范。它通过程序的设计,进一步机车阀导块的过程。通过编写夹具、测量工具、刀具设计规范,进一步说明了设计理念,巩固学到各种各样的知识。这个设计编译一组批生产过程规划。简单实用的夹具设计更多的反映了经济技术指标在设计中的重要地位。设计工作是一个细致、困难、复杂,涵盖非常广泛,它不仅巩固了所学的知识,更多的提高和锻炼我们的综合能力,如计算能力、图形功能。但是因为我的学校和水平有限,难免有缺点和错误的设计,请在这里老师评论。1
14、4 第一章 零件的功用与结构分析第一章 零件的功用与结构分析1.1 零件的功用 凸轮轴机车发动机的一个重要组成部分,它为每个气缸进气和排气控制门的开启和关闭,同时,也用于驱动经销商,汽油泵辅助设备。1.2 凸轮轴的结构特点和技术要求 各种发动机凸轮轴的结构基本相同,主要的区别在于,凸轮轴的数量、形状和位置都是不同的,其中四缸、六缸、八缸发动机凸轮轴使用最多。在凸轮轴的结构特点、复杂形状和长径比大、刚性差的工件。1.2.1 各种凸轮轴的技术要求1)支承轴颈的尺寸精度及各支承轴颈间的同轴度。2)止推面对于支承轴线的垂直度。3)凸轮轴基础表面尺寸精度和相对于支承轴颈的轴线对齐。4)凸轮的位置精度。5
15、)凸轮的形状精度。1.2.2 以发动机该凸轮轴为例具体说明支承轴颈 两个支承轴颈的外圆尺寸82 mm表面粗糙度Ra0.4 m.。凸轮 2,3,5,6位的凸轮基圆尺寸R510.4,3,7位的凸轮基圆尺寸R470.05,表面粗糙度Ra0.9 m。 法兰盘孔左右法兰盘孔尺寸为mm。轴上油壁孔轴上油壁孔尺寸为8 mm。 第二章 生产类型的确定第二章 生产类型的确定根据书籍的设计思想的原始数据,以确定生产的类型。根据设计规范给出根据车间的工作情况和工件的重量,根据生产可分为单位生产、小批量生产、批量生产和批量生产。金属机械加工工艺人员手册检查表15 - 5部分体重48公斤 100公斤,年产量3000件,
16、属于批量生产。根据生产特点可以初步确定零件的加工过程,因为在批量生产中,通常使用高效机床和专用机床,刀具一般常用的工具,也可以根据工厂的实际情况采用专用刀具,使用特殊的测量工具测量工具,夹具使用特殊的装置和辅助装置来提高生产力,节省了人力和物质资源的同时,实现经济和可行的目标。 第三章 确定毛坯的种类第三章 确定毛坯的种类做零件时,正确的选择毛坯具有重要意义。它不仅影响毛坯的制造设备和生产成本,还有零件的加工过程、设备和工具的消耗和时间顺序。正确选择毛坯需要毛坯的制造和加工技术人员密切合作,冷热加工的两个方面的要求。因为工作,发动机凸轮轴阀门开度下周期性冲击载荷。所以,凸轮轴和支持轴颈表面应该
17、穿,凸轮轴本身应该有足够的韧性和刚性。因此,凸轮轴表面受到热处理的主要工作。凸轮轴材料国内外主要选择铸铁(冷硬铸铁、硬铸铁、球墨铸铁)和钢、中碳钢、渗碳钢)。在国外,冷硬铸铁凸轮轴远的场合中使用凸轮从动件在高负载下,这在英国是很常见的,可以硬低合金铸铁凸轮轴的场合多用于凸轮从动件在低负载,更常见的在美国,高合金铸铁和特殊合金铸铁凸轮轴更多用于高速引擎。对于钢凸轮轴,通常选择中碳钢和渗碳钢热模锻阻塞。在一个毛坯的精密铸造精度明显高于锻件。目前,总体趋向于精密铸造和锻造。鉴于此,该凸轮轴选用50Mn材料毛坯由精锻而成。 第四章 机械加工工艺路线的拟定第四章 机械加工工艺路线的拟定机械加工过程,可分
18、为两大步骤1)制定零件加工工艺路线;2)用于确定过程维度的每一个工作,设备和工艺设备,切削用量和工时定额。4.1 加工工艺路线的分析凸轮轴加工精度的过程中,由两个主要的影响因素:变形从细长的角度,突出的问题是工件本身的低刚度。大变形的应力发生在加工,表面残余应力也会影响其变形,特别是在凸轮的加工变形是更重要的。另一方面,使用材料对钢铁表面主要工作完成凸轮轴的加工变形。凸轮轴变形过程中,不仅影响到机械加工余量分布均匀后,变形将导致后续处理,甚至造成废品。凸轮轴变形处理后,将直接影响到使用组合式凸轮轴的性能。当安排过程,因此,必须根据工件的变形的特点,采取必要的措施,不仅分离的主要表面精密加工过程
19、中,为了使粗加工产生的变形发生在半精加工修正,半精加工变形被固定在精加工。加工难度大从复杂的形状,尤其令人关注的是,凸轮的表面处理。对于这些表面,不仅尺寸精度要求,形状和位置要求。如果使用普通一般传统表面处理方法、处理设备,显然不能保证质量和加工精度。满足加工凸轮为例,从的角度来看,需要相角的要求和满足阀门打开和关闭凸轮曲线在提升运动规则的过程,但是请注意,凸轮曲线上的每个点相对于其中心正在发生变化。试验一般建模加工时,由于加工半径的变化,肯定会引起切削速度和切削力的变化,这将使加工凸轮曲线的形状误差,从而影响凸轮使用的性能。4.1.1 凸轮加工工艺分析定位基准的选择传统的方法是使用两个顶级一
20、般定位轴的基础部分。所以避免工件在多个加载夹具固定基准面转换造成的错误,也可以用作后续定位基准的过程,这符合基准“同意”的原则。粗基准的选择粗基准的选择是否合理,不仅是相关的工件夹紧方便,可靠,并能保证精加工的加工精度。凸轮轴加工的原油基准两端面铣削和定心定位基准的选择,其目的是为了解决后续流程的基准。统一的津贴,以确保后续工序,选择空白的外缸和支承轴颈的一面作为定位基准。精基准的选择 凸轮轴加工的过程中,精基准的选择有以下两个条件:支承轴颈,柱面的粗加工,半精加工和精加工作为纯粹的基准位置顶孔;在钻井时两个支承轴颈作为定位基准。4.1.2 加工阶段的划分与工序顺序的安排加工阶段的划分因为凸轮
21、轴的加工精度比较高,整个过程不可能在一个过程完成。有利于逐步实现加工要求,整个过程必须在几个不同的阶段。凸轮轴加工分为以下三个阶段:早期阶段包括汽车的所有支持轴颈,凸轮钻孔,法兰孔;半精加工阶段包括早期的凸轮轴磨削;完成阶段包括凸轮轮廓,二次磨的支承轴颈。工序顺序的安排凸轮、支承轴颈,它是根据汽车的订单- - -初细磨处理。从粗到细的表面处理订单,主要表面和子表面加工过程,整体的互动又说按照“先粗然后本质”的原则。4.1.3 加工工艺路线的拟定综上所述拟工艺路线如下:工艺路线方案一:工序号工序名称1备料2锻模3热处理4探伤5铣端面、钻中心孔6精车两端面凸轮外圆面7调质8精车外圆面、左端面及凸轮
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