机械制造工艺课程设计说明书 中南大学 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/3/29 1:02:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

制造与修理工艺课程设计

1 零件的功用与结构分析

1.1 零件的功用

凸轮轴是机车发动机上的一个重要零件,它对各气缸的进、排气门的开启和关闭起控制作用,同时,还用来驱动分电器,汽油泵等辅助装置。

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差不多,主要差别是凸轮轴的数量、形状和位置不同,其中以四缸、六缸、八缸发动机的凸轮轴用的最多。就凸轮轴的结构特点而言,其形状复杂,长径比大,工件刚性较差。 1.2.1 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)凸轮轴基面的尺寸精度和相对于支承轴颈的轴线的同轴度。 4)凸轮的位置精度。 5)凸轮的形状精度。

凸轮轴的主体是一根圆柱形棒体,有六个凸轮分布其上,用于驱动气门。

主要加工表面有四组: (1)主轴颈。

圆柱度公差为0.012mm,相对于轴线的跳动度公差为0.02mm。其中,第一和第二个主轴颈宽为65mm,油槽宽12mm,深2mm,有4个油孔φ10mm均布排列;第三个主轴颈

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宽为97h13mm,油槽宽16mm,深2mm,有4个油孔φ14mm均布排列。

(2)凸轮轮廓。

共六个,凸轮外圆轮廓相对于轴线的平行度公差为φ0.01mm。其中一对供油凸轮宽mm,一对排气阀凸轮宽mm,一对进气阀凸轮宽mm。

(3)φ55mm深油孔。 (4)法兰面。

共两组,都相对于轴线的跳动公差为φ0.012mm,均布有16*M14的螺孔,螺孔相对于轴线的位置度公差为φ0.2mm。左边与中段凸轮轴联接端有一个φ10H7mm的定位销孔,其相对于轴线位置度公差为φ0.04mm,有一宽12mm外圆为φ70g6mm的凸台,凸台外圆相对于轴线的跳动公差为0.015mm;右边端面有2*φ10mm的锥销孔,相对于轴线的位置度公差为0.04mm,有一宽5mm外圆为φ86j6的凸台,凸台外圆相对于轴线的跳动公差为0.015mm。

2 机械加工工艺路线的拟定

2.1 加工工艺路线的分析

在凸轮轴的加工过程中的加工精度,其中受两个主要因素的影响: 1)变形;2)加工难度大

2.1.1 凸轮加工工艺分析

1)粗基准的选择

对于一般轴类零件而言,以外圆作为粗基准。对本零件来说,可以先对零件划线钻中心孔,再用液压夹紧的三爪卡盘夹持在毛坯的外圆柱面上,另一端用顶尖顶在中心孔处,从而消除除了绕z轴旋转以外的5个自由度。 2)精基准的选择

主要考虑基准重合问题。对于一般的轴类零件而言,其轴线即为设计基准。对本零件来说,也可以选择轴线作为其设计基准。但由于本零件所有表面都需要加工,尤其是两个端面需要精加工,所以在前一道工序作为定位面的部分在本道工序中就有可能被加工掉,为了保证加工精度,精基准多采用前一道工序中刚加工的表面作为定位面。因此,

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可以先以毛坯外圆轮廓面作为定位面,两端钻导向孔,然后以导向孔为精基准;半精车两端后,在轴身上车工艺档修正两端中心孔,再以中心孔作为最后的精基准进行加工。

2.1.3 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 工序名称 划线钻中心孔 仿形车 粗车两端钻导向孔 粗车外形 钻铰定位销孔 粗车凸轮 粗磨凸轮 渗碳 半精车轴身 半精车两端及切槽 钻φ55深油孔 凸轮倒角1*45°及修正 钻主轴颈油孔 淬火 车工艺档修正两端中心孔 粗磨轴颈 精车两端 钻铰两端孔攻丝 精磨凸轮 精磨轴颈与端面 检查 3