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气门摇杆轴支座零件机械加工工艺及其典型夹具设计[3副]【8张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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关键词：: 气门摇杆支座零件机械加工工艺及其典型夹具设计全套 cad 图纸毕业论文答辩通过

资源描述：

摘要

气门摇杆轴支座是柴油机一个重要零件，是柴油机摇杆座的结合部。本毕业设计在气门摇杆轴支座工艺规程设计过程中，详细的分析了摇杆轴支座的加工工艺，通过工艺方案的比较与分析得到了符合技术要求的工序，形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。并完成了铣削和车削以及钻孔夹具的设计，阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体设计，运用AutoCAD完成了此典型夹具的装配图和夹具体的零件图。本设计的加工工艺合理，夹具可行、高效、省力，能满足零件的加工要求，保证其加工质量。

关键词：气门摇杆轴支座；机械加工；加工工艺；典型夹具

Bearing Parts Machining Process Valve Rocker Shaft and Its Typical Fixture Design

Abstract

Valve rocker shaft bearing is an important part of the diesel engine, is a combination of diesel engine rocker seat. This graduation design in valve rocker shaft bearing process design process, a detailed analysis of the process of the rocker shaft bearing, meet the technical requirements of the process was obtained through the comparison and analysis of the process, forming a machining process card and machining process card. And finish milling and turning and drilling fixture design, elaborated the localization scheme selection, clamping scheme, clamp design, AutoCAD is used to complete the assembly drawing of this typical fixture and clamp parts map specific. Processing technology of the design is reasonable, feasible， high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts， ensure the machining quality.

Key Words: valve rocker shaft bearing; mechanical processing; processing

technology; typical jig

1绪论1

1.1题目背景及研究意义1

1.2国内外相关研究情况2

1.3本课题主要内容和拟采用的研究方案3

2零件的分析5

2.1零件的作用5

2.2零件的结构分析5

2.2零件的工艺分析6

2.3零件的生产类型6

3机械加工工艺规程设计8

3.1确定毛坯的制造形式8

3.2定位基准的选择8

3.3制定机械加工工艺路线9

3.4工艺方案的比较与分析9

3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定10

3.6选择加工设备及刀、夹、量具11

3.7确定切削用量及基本工时11

4铣50底面的夹具设计19

4.1铣床夹具设计特点19

4.2定位部分设计20

4.2.1问题的提出20

4.2.2定位基准点的选择20

4.2.3定位元件的设计20

4.3切削力及夹紧力的计算20

4.4定向键与对刀装置设计22

4.5夹具设计及操作简要说明23

5粗车、半精车、精车Φ 32两端面的夹具设计24

5.1车床夹具设计特点24

5.2定位部分设计25

5.2.1问题提出25

5.2.2定位基准的选择25

5.2.3定位元件的设计25

5.3切削力和夹紧力的计算25

5.4夹具设计及简要操作说明25

6钻2×Φ13通孔夹具设计26

6.1钻床夹具的设计特点26

6.2问题的提出27

6.3定位基准的选择27

6.4定位元件的设计27

6.5切削力和夹紧力的计算27

6.6定位误差分析28

6.7夹具设计及简要操作说明28

7结论29

参考文献30

致谢31

毕业设计（论文）知识产权声明32

毕业设计（论文）独创性声明33

1 绪论

1.1题目背景和研究意义

制造业是一个国家的立国之本，是一个国家的民族产业和支柱产业，也是反映一个国家经济实力的重要标志，是为国家创造财富的重要产业。

制造技术支持着制造业的发展，当今制造技术的发展使传统制造业革新了他原来的面目，制造工艺与夹具同样取得了较快发展。所谓工艺，是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。进行机械加工工艺设计是保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。机械零件加工精度是机械零件加工质量的核心部分。零件的加工精度是指零件完工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）对理想几何参数的符合程度，符合程度越高。机械加工工艺对加工精度的影响主要体现在加工工艺的受力变形、加工工艺的几何精度以及工艺系统的热变形三个方面。加工精度包括：尺寸精度，形状精度，位置精度。提高加工及高度的措施归纳为：减少误差法；误差补偿法(误差抵消法)；误差转移法；就地加工法；误差平均法[1]。

夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。

全部文件.gif

A4-零件图.gif

A4-毛坯.gif

A1-车装配图.gif

A1-铣装配图.gif

A1-钻装配图.gif

内容简介：: 加工基础摘要机械加工过程是一个产生形状的过程，在这过程中，驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合，工件无承受情况下，使用移动式装备来实现加工，但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。关键词：加工；基础作为产生形状的一种加工方法，机械加工是所有制造过程中最普遍使用的而且是最重要的方法。机械加工过程是一个产生形状的过程，在这过程中，驱动装置使工件上的一些材料以切屑的形式被去除。尽管在某些场合，工件无承受情况下，使用移动式装备来实现加工，但大多数的机械加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。机械加工在知道过程中具备两方面。小批生产低费用。对于铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形式。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以以任何种类原材料开始，借助机械加工把原材料加工成任意所需要的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件，甚至当零件结构及要生产的批量大小上按原来都适于用铸造、锻造或者压力加工来生产的，但通常宁可选择机械加工。严密的精度和良好的表面光洁度，机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面光洁度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属于大批量生产的话，那么在机械加工中则是属于低公差且又能满足要求的小批量生产了。另方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提高其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。又如已锻工件上的小孔加工，也是被锻后紧接着进行机械加工才完成的。基本的机械加工参数切削中工件与刀具的基本关系是以以下四个要素来充分描述的：刀具的几何形状，切削速度，进给速度，和吃刀深度。切削刀具必须用一种合适的材料来制造，它必须是强固、韧性好、坚硬而且耐磨的。刀具的几何形状以刀尖平面和刀具角为特征对于每一种切削工艺都必须是正确的。切削速度是切削刃通过工件表面的速率，它是以每分钟英寸来表示。为了有效地加工，切削速度高低必须适应特定的工件刀具配合。一般来说，工件材料越硬，速度越低。进给速度是刀具切进工件的速度。若工件或刀具作旋转运动，进给量是以每转转过的英寸数目来度量的。当刀具或工件作往复运动时，进给量是以每一行程走过的英寸数度量的。一般来说，在其他条件相同时，进给量与切削速度成反比。吃刀深度以英寸计是刀具进入工件的距离。它等于旋削中的切屑宽度或者等于线性切削中的切屑的厚度。粗加工比起精加工来，吃刀深度较深。切削参数的改变对切削温度的影响金属切削操作中，热是在主变形区和副变形区发生的。这结果导致复杂的温度分布遍及刀具、工件和切屑。图中显示了一组典型等温曲线，从中可以看出：像所能预料的那样，当工件材料在主变形区被切削时，沿着整个切屑的宽度上有着很大的温度梯度，而当在副变形区，切屑被切落时，切屑附近的前刀面上就有更高的温度。这导致了前刀面和切屑离切削刃很近的地方切削温度较高。实质上由于在金属切削中所做的全部功能都被转化为热，那就可以预料：被切离金属的单位体积功率消耗曾家的这些因素就将使切削温度升高。这样刀具前角的增加而所有其他参数不变时，将使切离金属的单位体积所耗功率减小，因而切削温度也将降低。当考虑到未变形切屑厚度增加和切削速度，这情形就更是复杂。未变形切屑厚度的增加趋势必导致通过工件的热的总数上产生比例效应，刀具和切屑仍保持着固定的比例，而切削温度变化倾向于降低。然而切削速度的增加，传导到工件上的热的数量减少而这又增加主变形区中的切屑温升。进而副变形区势必更小，这将在该区内产生升温效应。其他切削参数的变化，实质上对于被切离的单位体积消耗上并没有什么影响，因此实际上对切削温度没有什么作用。因为事实已经表明：切削温度即使有小小的变化对刀具磨损率都将有实质意义的影响作用。这表明如何人从切削参数来确定切削温度那是很合适的。为着测定高速钢刀具温度的最直接和最精确的方法是W&T法，这方法也就是可提供高速钢刀具温度分布的详细信息的方法。该项技术是建立在高速钢刀具截面金相显微测试基础上，目的是要建立显微结构变化与热变化规律图线关系式。当要加工广泛的工件材料时，Trent已经论述过测定高速钢刀具的切削温度及温度分布的方法。这项技术由于利用电子显微扫描技术已经进一步发展，目的是要研究将已回过火和各种马氏体结构的高速钢再回火引起的微观显微结构变化情况。这项技术亦用于研究高速钢单点车刀和麻花钻的温度分布。刀具磨损从已经被处理过的无数脆裂和刃口裂纹的刀具中可知，刀具磨损基本上有三种形式：后刀面磨损，前刀面磨损和V型凹口磨损。后刀面磨损既发生在主刀刃上也发生副刀刃上。关于主刀刃，因其担负切除大部金属切屑任务，这就导致增加切削力和提高切削温度，如果听任而不加以检查处理，那可能导致刀具和工件发生振动且使有效切削的条件可能不再存在。关于副刀刃，那是决定着工件的尺寸和表面光洁度的，后刀面磨损可能造成尺寸不合格的产品而且表面光洁度也差。在大多数实际切削条件下，由于主前刀面先于副前刀面磨损，磨损到达足够大时，刀具将实效，结果是制成不合格零件。由于刀具表面上的应力分布不均匀，切屑和前刀面之间滑动接触区应力，在滑动接触区的起始处最大，而在接触区的尾部为零，这样磨蚀性磨损在这个区域发生了。这是因为在切削卡住区附近比刀刃附近发生更严重的磨损，而刀刃附近因切屑与前刀面失去接触而磨损较轻。这结果离切削刃一定距离处的前刀面上形成麻点凹坑，这些通常被认为是前刀面的磨损。通常情况下，这磨损横断面是圆弧形的。在许多情况中和对于实际的切削状况而言，前刀面磨损比起后刀面磨损要轻，因此后刀面磨损更普遍地作为刀具失效的尺度标志。然而因许多作者已经表示过的那样在增加切削速度情况下，前刀面上的温度比后刀面上的温度升得更快，而且又因任何形式的磨损率实质上是受到温度变化的重大影响。因此前刀面的磨损通常在高速切削时发生的。刀具的主后刀面磨损带的尾部是跟未加工过的工件表面相接触，因此后刀面磨损比沿着磨损带末端处更为明显，那是最普通的。这是因为局部效应，这像未加工表面上的已硬化层，这效应是由前面的切削引起的工件硬化造成的。不只是切削，还有像氧化皮，刀刃产生的局部高温也都会引起这种效应。这种局部磨损通常称作为凹坑性磨损，而且偶尔是非常严重的。尽管凹坑的出现对刀具的切削性质无实质意义的影响，但凹坑常常逐渐变深，如果切削在继续进行的话，那么刀具就存在断裂的危机。如果任何进行性形式的磨损任由继续发展，最终磨损速率明显地增加而刀具将会有摧毁性失效破坏，即刀具将不能再用作切削，造成工件报废，那算是好的，严重的可造成机床破坏。对于各种硬质合金刀具和对于各种类型的磨损，在发生严重失效前，就认为已达到刀具的使用寿命周期的终点。然而对于各种高速钢刀具，其磨损是属于非均匀性磨损，已经发现：当其磨损允许连续甚至到严重失效开始，最有意义的是该刀具可以获得重磨使用，当然，在实际上，切削时间远比使用到失效的时间短。以下几种现象之一均是刀具严重失效开始的特征：最普遍的是切削力突然增加，在工件上出现烧损环纹和噪音严重增加等。自动夹具设计用做装配设备的传统同步夹具把零件移动到夹具中心上，以确保零件从传送机上或从设备盘上取出后置于已定位置上。然而在某些应用场合、强制零件移动到中心线上时，可能引起零件或设备破坏。当零件易损而且小小振动可能导致报废时，或当其位置是由机床主轴或模具来具体时，再或者当公差要求很精密时，那宁可让夹具去适应零件位置，而不是相反。为着这些工作任务，美国俄亥俄州Elyria的Zaytran公司已经开发了一般性功能数据的非同步西类柔顺性夹具。因为夹具作用力和同步化装置是各自独立的，该同步装置可以用精密的滑移装置来替换而不影响夹具作用力。夹具规格范围是从0.2英寸行程，5英镑夹紧力到6英寸行程、400英寸夹紧力。现代生产的特征是批量变得越来越小而产品的各种规格变化最大。因此，生产的最后阶段，装配因生产计划、批量和产品设计的变更而显得特别脆弱。这种情形正迫使许多公司更多地致力于广泛的合理化改革和前面提到过情况那样装配自动化。尽管柔性夹具的发展很快落后与柔性运输处理装置的发展，如落后于工业机器人的发展，但仍然试图指望增加夹具的柔顺性。事实上夹具的重要的装置生产装置的专向投资就加强了使夹具更加柔性化在经济上的支持。根据它们柔顺性，夹具可以分为：专用夹具、组合夹具、标准夹具、高柔性夹具。柔性夹具是以它们对不同工件的高适应性和以少更换低费用为特征的。结构形式可变换的柔性夹具装有可变更结构排列的零件（例如针形颊板，多片式零件和片状颊板），标准工件的非专用夹持或夹紧元件（例如：启动标准夹持夹具和带有可移动元件的夹具配套件），或者装有陶瓷或硬化了的中介物质（如：流动粒子床夹具和热夹具紧夹具）。为了生产，零件要在夹具中被紧固，需要产生夹紧作用，其有几个与夹具柔顺性无关的步骤：根据被加工的即基础的部分和工作特点，确定工件在夹具中的所需的位置，接着必须选择若干稳定平面的组合，这些稳定平面就构成工件被固定在夹具中确定位置上的夹持状轮廓结构，均衡所有各力和力矩，而且保证接近工件工作特点。最后，必须计算、调整、组装可拆装的或标准夹具元件的所需位置，以便使工件牢牢地被夹紧在夹具中。依据这样的程序，夹具的轮廓结构和装合的规划和记录过程可以进行自动化控制。结构造型任务就是要产生若干稳定平面的组合，这样在这些平面上的各夹紧力将使工件和夹具稳定。按惯例，这个任务可用人机对话即几乎完全自动化的方式来完成。一人机对话即以自动化方式确定夹具结构造型的优点是可以有组织有规划进行夹具设计，减少所需的设计人员，缩短研究周期和能更好地配置工作条件。简言之，可成功地达到显著提高夹具生产效率和效益。在充分准备了构造方案和一批材料情况下，在完成首次组装可以成功实现节约时间达60%。因此夹具机构造型过程的目的是产生合适的编程文件。毕业设计（论文）中期报告题目：气门摇杆轴支座零件机械加工工艺及其典型夹具系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2013年3月20日1.设计（论文）进展状况1.1查阅了相关的机械加工工艺手册，参考文献，并且翻译了一篇相关的外文文献。1.2制定了工艺路线方案，具体如下:工序I 铸造工序时效工序粗精铣50底面工序粗铣上端面工序钻2-13通孔工序铣轴向槽工序粗车半精车精车左右两32端面工序钻18的孔 ,扩孔至 19.8 , 铰孔至20，倒角工序清洗去毛刺工序验收入库 1.3对零件进行了工艺分析，计算，并且编写了加工工艺，计算了基本工时（详见附页）1.4确定了一套粗精铣下端面夹具的方案，绘制了夹具的二维装配草图。2.存在问题及解决措施由于图量还不够，所以我打算再设计一套粗车、半精车、精车32两端面的夹具，虽然有了一些思路但有一些具体尺寸定不下来，结构上也存在问题。接下来就要查阅相关资料，多向老师请教，把夹具设计中的尺寸及结构确定下来，最终完成夹具装配图。3.后期工作安排第 10周-第11周：确定夹具方案，夹具的尺寸、结构，完成夹具的设计。第12周-第13周：绘制各夹具的的装配图，部分零件工程图，编写工艺卡片。第14周-第15周：完成毕业论文。第16周：答辩。指导教师签字：年月日机械加工过程卡片产品型号QMYG-11零（部）件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零（部）件名称气门摇杆轴支座第（1）页材料牌号 HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸 785038每毛坯可制件数 1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件10 配料铸造毛坯铸20热处理人工时效处理热 30粗、精铣粗、精铣50底面金立式铣床X51专用夹具，端铣刀0.611min 40 粗铣粗铣上端面金立式铣床X51专用夹具，端铣刀0.278min 50钻、扩、铰钻、扩、铰20mm孔，倒角45金立式钻床Z525专用夹具，麻花转、括孔钻、铰刀、特制刀具4.274min 60钻、扩、铰钻、扩、粗铰2-13mm孔金立式钻床Z525专用夹具，麻花转、括孔钻、铰刀、特制刀具6.9903min 70铣铣轴向槽金卧式铣床X62专用夹具，锯片铣刀0.909min 80粗、半精、精车粗车、半精车、精车左右两32端面金车床CA6140专用夹具，端车刀，特制车刀1.553min 90清洗去毛刺 100验收 110 入库设计（日期）审核（日期）标准（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（4）页车间工序号工序名称材料牌号金30粗、精铣底面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51X-011夹具编号夹具名称切削液X-01专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.611工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣50底面专用夹具，端铣刀47589.50.21.510.3112精铣50底面专用夹具，端铣刀47589.50.20.510.30设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（5）页车间工序号工序名称材料牌号金40 粗铣上端面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51X-011夹具编号夹具名称切削液X-02专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.278工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣上端面专用夹具，端铣刀90084.80.22.010.278设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（6）页车间工序号工序名称材料牌号金50钻、扩、铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床Z525Z-011夹具编号夹具名称切削液Z-03专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件4.274工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/smm/rmm机动辅助1钻20通孔专用夹具，麻花钻27515.50.259.010.7852扩20通孔专用夹具，扩孔钻684.20.570.911.1843铰20通孔专用夹具，铰刀1989.330.100.112.2784倒角专用夹具，特制车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号01共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（7）页车间工序号工序名称材料牌号金60 钻、扩、铰HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z525Z-021夹具编号夹具名称切削液Z-04专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件6.9903工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻13mm孔专用夹具，麻花钻48018.10.256.010.6832扩13mm孔专用夹具，扩孔钻682.70.572.012.1413铰13mm孔专用夹具，铰刀1989.330.101.514.166 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（8）页车间工序号工序名称材料牌号金70 铣轴向槽HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床X62X-021夹具编号夹具名称切削液X-05专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.909工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣轴向槽专用夹具，锯片铣刀27569.10.23.00.909 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（9）页车间工序号工序名称材料牌号金80粗、半精、精车HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床CA6140C-021夹具编号夹具名称切削液C-06专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.553工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车左右两32端面专用夹具，端车刀475119.30.161.510.5392半车左右两32端面专用夹具，端车刀475119.30.160.410.5113精车左右两32端面专用夹具，端车刀475119.30.160.110.5034 倒角特制车刀设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5检验卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（10）页车间工序号工序名称材料牌号金检验HT200序号检验内容及技术要求设备及工艺装备备注名称代号1检验外观及表面粗糙度2检验尺寸内孔量具13内孔量具 78游标卡尺 44游标卡尺 3游标卡尺平行度检具设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5工艺规程（机械加工）零部件代号QMYG-11 零部件名称气门摇杆轴支座编制 2013.5.5 校核审查共10张机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（2）页车间工序号工序名称材料牌号铸10铸造HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811技术要求 1. 毛坯精度等级CT为10级 2.时效处理 180-200HBS 3.未注铸造圆角R2-R3 4.铸造表面应无气孔、缩松、沙眼等设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5机械加工工序卡片产品型号QMYG-11零件图号共（10）页产品名称气门摇杆轴支座零件名称气门摇杆轴支座第（3）页车间工序号工序名称材料牌号铸20人工时效HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件84503811人工时效处理消除内应力时效后达到180-200HBS设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记数量更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2013.5.5毕业设计(论文)开题报告题目：气门摇杆轴支座零件机械加工工艺及其典型夹具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2012年12月25日91、毕业设计（论文）综述 1.1题目背景题目背景和及研究意义制造业是一个国家的立国之本，是一个国家的民族产业和支柱产业，也是反映一个国家经济实力的重要标志，是为国家创造财富的重要产业。制造技术支持着制造业的发展，当今制造技术的发展使传统制造业革新了他原来的面目，制造工艺与夹具同样取得了较快发展。所谓工艺，是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。进行机械加工工艺设计是保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。机械零件加工精度是机械零件加工质量的核心部分。零件的加工精度是指零件完工后的实际几何参数（尺寸、形状和相互位置）对理想几何参数的符合程度,符合程度越高。机械加工工艺对加工精度的影响主要体现在加工工艺的受力变形、加工工艺的几何精度以及工艺系统的热变形三个方面。加工精度包括：尺寸精度，形状精度，位置精度。提高加工及高度的措施归纳为：减少误差法；误差补偿法(误差抵消法)；误差转移法；就地加工法；误差平均法。而夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进行调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进行具体的设计。夹具是制造系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。工件在机床上进行加工时，为了保证加工精度和提高生产效率，必须使工件相对刀具占有正确位置，完成之一功能的辅助装置成为机床夹具。它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。机床夹具按其使用范围可分为以下五种基本类型：1）通用夹具通用夹具具有一定的通用性。2）专用夹具专用夹具是针对某一种工件的某一个工序而专门设计的。3）通用可调整夹具和成组夹具通用可调整夹具和成组夹具的特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。4）组合夹具组合夹具是由一套完全标准化的元件，根据零件的加工要求拼装而成的夹具。组合夹具的适用范围可从以下不同角度来谈:从产品的批量来看,组合夹具最适于新产品研制、试制、单件和小批量生产。因此,对于产品变化频繁、该型周期短、产品类型多的企业选用组合夹具最为适宜,能收到最显著的经济效果；从加工工序来看,组合夹具应用极为广泛,它可以方便的组成各类机床使用的夹具；从加工工件的几何形状和尺寸看,组合夹具一般不受工件形状的限制。5）随行夹具随行夹是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具。工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质。这次设计使我们能综合运用了械制图学，机械设计，机械制造工程学，互换性与测量技术中的基本理论和方法独立地分析和解决工艺与夹具设计中的问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成家具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次中和性实践机会，为今后从事的工作打下良好的基础。 1.2机制工艺与夹具设计相关技术的国内外现状迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。刀具量本身已高度标准化，用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关，产品一有变化就需重新制作，通常是属于专用性质的工具。模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业，高精度与精密的通用央具有了迅莲的发，展高效通用夹具已广泛使用，适用于各类典型零件共轨特征的通用夹具有了迅速发展。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯采用传统的专用夹具，在一个具有一定生产能力的工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；（2）能装夹一组相似性特征的工件；（3）适用于精密加工的高精度的机床；（4）适用于各种现代化制造技术的新型技术；（5）采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。总体来说现代机床的发展趋势是：1）、提高标准化通用化程度。2）、适应多品种、中小批生产企业的特点，发展可调整夹具，力求希短生产准备周期,提高经济效果。3）、发展高效率夹具力求提高劳动生产率减轻劳动强度。4）、机床夹具的发展应向机床工作台技术转移。2、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 2.1课题研究主要内容气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，mm孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。汽缸盖内每缸四阀使燃烧室充气最佳，气门由摇杆凸轮机构驱动，摩擦力小且气门间隙由液压补偿。这种结构可能减小燃油消耗并改善排放。另外一个优点是减小噪音，这种结构使3.0升的TDI发动机运转极端平稳。主要研究内容：1) 、研究气门摇杆轴支座零件、设计其三维模型，分析加工特点；2）、编制上述工件的机械加工工艺，包括热处理及其它工序，给出设计计算过程，填写工艺卡片。3）、对数控加工工序编写数控代码。4）、设计典型该工序的夹具，绘制设计装配图和零件图。5）、图量折合1.5张0号图。论文字数1.5万，参考文献18篇，3篇外文，英文翻译汉字3000字。 2.2拟采用的研究方案、研究方法和措施（1）本课题研究方案：第一步、零件作用分析和工艺分析。第二步、零件工艺规程定性设计，包括毛坯制造方法的确定、基准面选择、工艺路线确定。第三步，零件工艺规程定量设计和计算，包括毛坯尺寸的确定、工艺尺寸、机械加工余量确定、切削用量和基本工时确定。第四步、夹具设计。第五步、绘制零件、夹具及装配二维图。（2）零件加工工艺分析有零件图知：该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，mm孔和mm以及3mm轴向槽的加工。加工精度为mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。（3）工艺线路拟定方案一：1）、铸造 2）、时效处理 3）、粗车下端面 4）、粗车上端面 5）、粗铣左右端面 6）、钻通孔 7）、精铣下端面 8）、精铣上端面 9）、精铣左右端面 10）、钻通孔 11）、镗孔 12）、粗-精铣轴向槽 13）、检验入库分析：上述方案遵循了工艺线路拟定原则和基准选取原则，但是还存在不足。由于工件形状和尺寸原因本工件在车床上车削时比较困难，故改用铣床加工。方案二：1）、铸造 2）、时效处理 3）、粗铣下端面 4）、粗铣上端面 5）、粗铣左右端面 6）、钻通孔 7）、精铣下端面 8）、精铣上端面 9）、精铣左右端面 10）、钻通孔 11）、镗孔 12）、粗-精铣轴向槽 13）、检验入库第二种方案基本满足加工要求。3、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 3.1工艺规程设计中的关键问题在于基准的选择及加工工艺路线的选择。（1）基准的选择精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现V形块大平面的定位方式。使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。（2）制定加工工艺路线根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法。因左右两端面均对孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。 3.2夹具设计中关键的问题在于夹具设计中结构方案的构思其设计流程的关键点是: 首先应分析使用夹具时, 造成被加工零件表面位置的加工误差因素, 合理分配夹具定位精度；其次要根据加工过程中被加工零件受到的切削力、惯性力及重力等外力的作用, 合理选择定位方式、支承点、夹紧点、夹紧力大小及其作用方向, 设计合适的夹紧机构, 以保证被加工零件的既定位置稳定可靠；第三是设计夹具对定；最后校核夹具关键零件强度和设备进刀抗力等, 最终完成全套夹具图设计。夹具设计主要是择定位方式, 设计合理的定位支承元件、夹紧装置、对刀元件、夹具体等装置或元件,绘制所需的图样，同时制订有关的技术要求。夹具设计是一种相互关联的工作，它涉及到很广的知识面。对初学者而言，预计夹具结构方案的构思是一个设计难点。构思结构方案需要：（1）确定夹具的类型；（2）定位设计，根据六点定位规则确定工件的定位方式；（3）确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧装置；（4）确定刀具的对刀导向方案，选择合适的对刀元件或导向元件；（5）确定夹具总体布局和夹具体的结构。 3.3前期开展的工作进行教研，查阅相关文献和刊物，了解课题背景、研究意义以及国内外发展状况，进而初步确定设计方案，并在总结各个参考文献的基础上完成开题报告。4、完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第1周第3周：查阅资料，完成基础知识的积累和开题报告；第4周第6周：典型工件的工艺分析，计算、编写各工件加工工艺；第7周第8周：各夹具的设计计算，定位分析，设计中存在的问题。第9周：中期检查。第10周第13周：绘制各夹具的装配图、部分零件工程图。第14周第15周：完成毕业论文。第16周：答辩。 5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）指导教师：年月日 6 所在系审查意见：系主管领导：年月日参考文献：1 卢秉恒机械制造技术基础 2009年6月第3版2 余承辉姜晶机械制造工艺与夹具 2010年7月第1版3 曾爱新谈机械加工工艺的发展趋势J.职园培地，2002(8)：26-274 刘代瑞三角法兰夹具设计J汽齿科技，2007（2）：18-22 5 熊平，孙慧峰，焦振营车削厚壁圆体内孔夹具设计J .金属加工.2008（6）6 周贺,段晓峰计算机辅助夹具设计与管理系统的研发J机械制造，2004 HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=JXZG*2004*03&NaviLink=%e6%9c%ba%e6%a2%b0%e5%88%b6%e9%80%a0 037 姜桂英浅谈如何提高机械加工的精度科技论坛 2012.128 张滢滢刘春雨关于机床夹具的发展前景的探讨科技创新导报. 2011 109 挪家华国内外机床夹具及其发展趋势全国先进工具铿脆交流会报告10 陈连富浅谈机械加工工艺对加工精度的影响工业与民用建筑工程技术11 蔡瑾,段国林,李翠玉,李德红. 夹具设计技术发展综述J. 河北工业学学报 2002 512 仲高艳, 王宏林机床夹具设计中的参数化设计机床与液压 2004No1213 白洁,薄向东机床夹具在数控加工中的设计 2006年第3期(总第15期)14 王建勋机械零件加工中的机床夹具设计学术交流 2009(05)15 许爱玲机床夹具设计方法探讨 Equipme nt Manufa c tring Technology No.8 , 200816 G. H. Qin;W. H. Zhang;M. Wan;S. P. Sun;T. J. Wu; Advanced Design and Manufacture to Gain a Competitive Edge 2008 (551562)17 Peter Kotl;Karol Velek;Radovan Zvolensk; Intelligent Robotics and Applications 2008 ,(459465)18 Marty Voss；Robert Drag Design Efficiency and Safety into Robotic Fixtures 1999, 72(4) 气门摇杆轴支座零件机械加工工艺及其典型夹具设计摘要气门摇杆轴支座是柴油机一个重要零件，是柴油机摇杆座的结合部。本毕业设计在气门摇杆轴支座工艺规程设计过程中，详细的分析了摇杆轴支座的加工工艺，通过工艺方案的比较与分析得到了符合技术要求的工序，形成了机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡。并完成了铣削和车削以及钻孔夹具的设计，阐述了定位方案的选择、夹紧方案的确定、夹具体设计，运用AutoCAD完成了此典型夹具的装配图和夹具体的零件图。本设计的加工工艺合理，夹具可行、高效、省力，能满足零件的加工要求，保证其加工质量。关键词：气门摇杆轴支座；机械加工；加工工艺；典型夹具Bearing Parts Machining Process Valve Rocker Shaft

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