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气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计说明书.doc

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计【14张CAD图纸+毕业论文】

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气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计开题报告.doc---(点击预览)

加工工序一卡片A3.dwg

加工工序七卡片A3.dwg

加工工序三卡片A3.dwg

加工工序二卡片A3.dwg

加工工序五卡片A3.dwg

加工工序八卡片A3.dwg

加工工序六卡片A3.dwg

加工工序四卡片A3.dwg

加工工艺过程卡片A3.dwg

夹具体A2.dwg

检验卡片.dwg

气门摇臂轴支座毛坯图A2.dwg

气门摇臂轴支座零件图A2.dwg

钻两孔夹具装配图.dwg

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关键词：: 气门摇臂轴支座机械加工工艺夹具设计气门摇臂轴支座 cad 图纸毕业论文

资源描述：

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

50页 20000字数+论文说明书+开题报告+工序卡+工艺卡+14张CAD图纸【详情如下】

加工工序四卡片A3.gif

加工工序五卡片A3.gif

加工工艺过程卡片A3.gif

夹具体A2.gif

检验卡片.gif

气门摇臂轴支座零件图A2.gif

气门摇臂轴支座毛坯图A2.gif

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加工工序一卡片A3.dwg

加工工序七卡片A3.dwg

加工工序三卡片A3.dwg

加工工序二卡片A3.dwg

加工工序五卡片A3.dwg

加工工序八卡片A3.dwg

加工工序六卡片A3.dwg

加工工序四卡片A3.dwg

加工工艺过程卡片A3.dwg

夹具体A2.dwg

检验卡片.dwg

气门摇臂轴支座毛坯图A2.dwg

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计开题报告.doc

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气门摇臂轴支座零件图A2.dwg

钻两孔夹具装配图.dwg

气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计

摘要

机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。

本文首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。

关键词：气门摇臂轴支座，工艺分析，工艺规程设计，夹具设计

The machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support

Abstract

Machining industry ,as a traditional and vibrant industry, has been rapidly developed for a few past decades. In the new economic area,the industry presented a new development trend,and the trends also changes the quality and the performance of the production in some new abstracts. Machining industry is now taking place in structural changes, process design and improvement of equipment has become the necessary conditions of the enterprise survival and development, process equipment design and improved products directly affect the quality and performance.

This article introduces the role and process analysis of the valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics of three abstrcat.its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.

KEYWORDS: Valve rocker arm bearing support, process analysis, Process design, fixture design

中文摘要

英文摘要

1绪论..1

1.1 本设计的内容及意义……………………………………………….…..1

1.2 课题背景知识………………………………………………….…………1

1.2.1 零件的作用……………………………………………………………2

1.2.2柴油机相关知识介绍 2

1.2.3 机械制造工艺技术相关知识.3

1.2.4 机床夹具设计基础知识4

2 气门摇臂轴支座的机械制造工艺规程设计 9

2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定 9

2.1.1零件的作用 9

2.1.2零件的工艺分析 9

2.1.3确定零件的生产类型 11

2.2 选择毛坯，绘制毛坯图 11

2.2.1选择毛坯种类 11

2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 12

2.2.3设计毛坯图 13

2.2.4绘制毛坯图.14

2.3 选择加工方法，制定工艺路线 14

2.3.1定位基准的选择 14

2.3.2零件表面加工方法的选择 16

2.3.3加工阶段的划分 16

2.3.4工序的集中与分散 17

2.3.5工序顺序的安排 17

2.3.6确定工艺路线 17

2.3.7加工设备及工艺装备的选择19

2.3.8工序间余量的确定.20

2.3.9切削余量及基本时间定额的确定 21

3 气门摇臂轴支座专用夹具的设计..37

3.1确定夹具的结构方案 37

3.1.1确定定位方案，选择定位元件 37

3.1.2 确定导向装置.39

3.1.3确定夹紧机构..39

3.1.4确定辅助定位装置40

3.2设计夹具体 40

3.3 夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 40

总结 43

参考文献 44

致谢 45

附件 46

1 绪论

1.1 本设计的内容及意义

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。其目的在于：

1．巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；

2．加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；

3．树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；

4．通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

5.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。

6．通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。

本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制气门摇臂轴支座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为10000件，属大批量生产。其次进行工艺分析，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，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。

1.2课题背景知识

1.2.1零件作用

本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，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，轴的两端各安装一进、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，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。

1.2.2柴油机相关知识介绍

简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。

柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。

柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。

随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。总结

到此为止，在自己三个月的努力后顺利完成了气门摇臂轴支座的机械制造工艺及其夹具设计。从刚开始对制造工艺只有一点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较清楚。

在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。通过本次设计还使我更深切地感受到了团队的力量，在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题，这些使我们相互之间的沟通协调能力得到了提高，团队合作精神也得到了增强。可以说，毕业设计体现了我们大学四年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。同时也跨出了我的工程师之路的第一步。

虽然本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：

（1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。

（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好。

（3）夹具设计是本次设计中最大的拦路虎，虽然课题要求我们只要选择其中之一工序进行夹具设计，但是夹具设计过程中遇到的问题是最多的，特别是对各机构的选用，既要达到局部要求，又要配合整体要求。因此我以后必定会再这方面多下苦功。

因此，在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量进行实践，以便设计时能够在保证成本的前提下，较好地利用其本身。

参考文献

1.王先逵主编.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2006

2.崇凯主编. 机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2006

3.邹青主编.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社，2004

4.孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，2007

5.郭克希主编.机械制图.机械类、近机类[M].北京：机械工业出版社，2004

6.徐学林主编.互换性与测量技术基础[M].长沙：湖南大学出版社，2007

7.吴宗泽罗圣国主编.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2006

8.余光国马俊主编.机床夹具设计[M].重庆：重庆大学出版社，1995

9.程绪琦主编.AutoCAD2008中文标准教程[M].北京：电子工业出版社，2008.4

10.杨叔子主编.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.8

11.邓文英主编.金属工艺学上册[M].北京：高等教育出版社，2001

12.邓文英主编.金属工艺学下册[M].北京：高等教育出版社，2001

13.李益民主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.7

致谢

为期三个多月的毕业设计就要结束了，我也顺利的完成了我的课题设计，在此之际我要衷心的感谢在设计过程中一直帮助我支持我的老师。

我要感谢指导老师——李亚非老师，李老师在整个设计过程中对我的影响很大，设计过程中的很多个难点都是在李老师的悉心指导下才克服的，还有李老师大亲切和善也是我在整个设计过程中感受最深的。也因为这样，和老师之间存在着师生心理障碍一下全无，我也就大方的有问题就问，有想法就提，这也使得我能更多的发现设计中存在的问题，并解决问题。李老师严谨的治学态度，渊博的专业知识，诲人不倦教学精神，在学术上和为人上都是我们的楷模和榜样。同时我还要感谢跟我一起参与设计的同学，虽然我们课题不同，但是都能在讨论中发现各自的问题，并互相提出解决的方法，设计能够顺利完成，也因为他们的帮助。

结束代表着新的开始，新的征程，本次的毕业设计将会成为我今后工作，学习生活中的一份坚实的基础和保证。从中吸取的经验教训也将成为我们在今后生活道路上的一笔财富，挫折永远是前进道路上所必须面对的，相信我们的未来会走的更好，也可以让我们大学的老师放心。真心的感谢在大学帮助过我的老师和同学们，再次感谢你们！

内容简介：: 附件 A 开题报告毕业设计 (论文 )开题报告题目：气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计课题类别：设计论文学生姓名：学号：班级专业（全称）：机械设计制造及其自动化指导教师： 2009 年 3 月附件 A 开题报告一、本课题设计（研究）的目的：本次设计为四年大学所学基础课程的一次综合性设计，要求我全面地综合运用机械专业先修课程的理论和实习实践只是进行工艺及结构的设计，也为以后走上机械工艺设计岗位打下坚实的基础。本次设计的主要目的在于：（ 1）运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。（ 2）能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效率、省力、经济合理并能够保证加工质量的专用夹具的能力。（ 3）熟悉正确的调查研究的方法，收集国内外有关资料，掌握正确的设计思想，方法和手段。熟悉并能够熟练的运用相关工艺手册、设计手册、标准、图标等技术资料的能力。（ 4）进一步熟练在识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：（一）、本课题背景知识零件作用：本设计所设计的零件是 1105 柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为 18孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为 16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 56以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径 11的孔用螺杆与汽缸盖相连，直径 3 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。柴油机相关知识介绍：简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到 500 700 的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用附件 A 开题报告途分为船用柴油机、机车柴油机等。随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。柴油机具有热效率高的显著优点，其应用范围越来越广。随着强化程度的提高，柴油机单位功率的重量也显著降低。为了节能，各国都在注重改善燃烧过程，研究燃用低质燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污染，都是柴油机的重要发展方向。（二）、机械制造工艺技术相关知识基础知识气门摇臂轴支座机械加工工艺规程的制订（ 1）零件进行工艺分析在对气门摇臂周支座进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。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、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。（ 2）定生产类型根据零件图查表可知，气门摇臂轴支座为轻型零件，根据生产要求将确定该零件为大批量生产。（ 3）机械加工中毛坯种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据气门摇臂轴支座零件图所选择的材料，气门摇臂轴支座零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素： a、材料的工艺性能； b、毛坯尺寸、形状和精附件 A 开题报告度要求； c、零件生产纲领； d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。（ 4）如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。（ 5）艺路线拟定工艺路线包括；：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是气门摇臂轴支座机械加工工艺规程设计制定的重点（ 6）算工序尺寸及公差（ 7）具等工艺装备（ 8）（ 9）础知识在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装” 。在机床上实现安装人物的工艺装备，就是“机床夹具”。机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产。而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：（ 1）定产品质量夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。（ 2）提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小，因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。（ 3）附件 A 开题报告采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置，确保操作者安全。（ 4）于平衡生产节拍工艺工程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高效夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。机床夹具分类（ 1）专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率，但是，游湖这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长，制造费用也较高。当产品变更时，往往因无法再使用而报废。因此，这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。（ 2）可调式夹具的特点是：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等，使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，通常配合成组技术，用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件，因此，只能到达有限目标的通用化。即使这样，也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。（ 3）专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求，由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此，这类夹具又具有专门夹具的优点。（ 4）自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具，它与一般专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具有一般家具所担负的安装工件任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务，即在这工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具”。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。夹具设计的特点和基本要求 A:夹具设计的特点（ 1）计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。（ 2）计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。（ 3）夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源附件 A 开题报告及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。（ 4）此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。（ 5）般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意，在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。 B:设计的基本要求夹具设计的原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为：（ 1）确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。（ 2）（ 3）用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。（ 4）加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：本设计的重点是：用件绘制零件图，对本课题设计的零件进行机械加工工艺规程设计（包括零件的工艺分析与毛坯的设计、工艺路线的拟定、工艺计算、工艺文件的编制等），对指定的某道工序进行夹具设计，绘制夹具装配图及主要零件图。本设计的难点是：工艺路线的拟定和绘制夹具装配图拟采用的途径：本设计是在老师的指导下，在查阅大量文献的基础上，通过自主独立完成。根据任务书，本零件材料灰铸铁，设计批量为大批量生产，选择的毛坯制造种类为铸造。初步制定工艺路线：工序 1：铸造工序 2：清砂工序 3：时效处理工序 4：粗铣上端面工序 5：粗铣半精铣 36表面工序 6：钻的，保证尺寸，件 A 开题报告工序 7：粗铣、半精铣外圆前后断面粗铣、半精铣外圆前后端面工序 8：钻、扩、铰 18 的孔，序 9：钻、扩、较 16 的孔，序 10：钻 3 的孔 ,保证尺寸序 11：钳工去毛刺工序 12：终检四、设计（研究）进度计划：毕业实习（调研、收集资料）、 2、 3 周撰写开题报告、 5、 6 周进行零件图设计周进行加工工艺规程设计、 9、 10 周进行夹具设计 1、 12、 13 周撰写设计说明书 4、 15 周审阅、评定、准备答辩 6 周进行答辩 7 周五、参考文献：主编 M械工业出版社， 2006 凯主编 M学工业出版社， 2006 青主编课程设计指导教程 M械工业出版社，2004 主编 M金工业出版社， 2007 主编机械类、近机类 M械工业出版社， 2004 主编 M南大学出版社， 2007 罗圣国主编 M等教育出版社， 2006 附件 A 开题报告马俊主编 M庆大学出版社， 1995 主编文标准教程 M子工业出版社，主编 M械工业出版社，主编上册 M等教育出版社， 2001 主编下册 M等教育出版社， 2001 主编 M械工业出版社，导教师意见签名：月日教研室（学术小组）意见教研室主任（学术小组长）（签章）：月日气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 1 页共 50 页气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计摘要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。本文首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：气门摇臂轴支座，工艺分析，工艺规程设计，夹具设计气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 2 页共 50 页 of as a a In a of in is in of of of by to be he of of a of is of in on to as a to is 气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 3 页共 50 页目录中文摘要英文摘要 1 绪论 .设计的内容及意义 . 5 题背景知识 . 1 件的作用错误 !未定义书签。油机相关知识介绍 . 2 械制造工艺技术相关知识 . 机床夹具设计基础知识 . 气门摇臂轴支座的机械制造工艺规程设计 9 件的工艺分析及生产类型的确定 . 9 件的作用 . 9 件的工艺分析 . 9 定零件的生产类型 . 11 择毛坯，绘制毛坯图 . 11 择毛坯种类 . 11 定毛坯尺寸及机械加工总余量 . 12 计毛坯图 . 13 制毛坯图 .择加工方法，制定工艺路线 . 14 位基准的选择 . 14 件表面加工方法的选择 . 16 工阶段的划分 . 16 序的集中与分散 . 17 序顺序的安排 . 17 气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 4 页共 50 页定工艺路线 . 17 工设备及工艺装备的选择 . 工序间余量的确定 . 切削余量及基本时间定额的确定 . 21 3 气门摇臂轴支座专用夹具的设计 .定夹具的结构方案 . 37 定定位方案，选择定位元件 . 37 定导向装置 . 确定夹紧机构 . 确定辅助定位装置 .计夹具体 . 40 具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 . 40 总结 43 参考文献 44 致谢 45 附件 46 气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 5 页共 50 页 1 绪论设计的内容及意义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。其目的在于： 1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验； 2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料； 3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力； 4通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。 6 通过零件图，装配图绘制，使我们对于本次设计的主要内容为：首先运用件绘制气门摇臂轴支座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为 10000 件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，气门摇臂轴支座的材料为采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 6 页共 50 页题背景知识件作用本设计所设计的零件是 1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为 18孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为 16于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距 56 以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径 11的孔用径 3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。油机相关知识介绍简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到 500 700 的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 7 页共 50 页柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。柴油机具有热效率高的显著优点，其应用范围越来越广。随着强化程度的提高，柴油机单位功率的重量也显著降低。为了节能，各国都在注重改善燃烧过程，研究燃用低质燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污染，都是柴油机的重要发展方向。械制造工艺技术相关知识气门摇臂轴支座机械加工工艺规程的制订（ 1）零件进行工艺分析在对气门摇臂周支座进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。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、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。（ 2）定生产类型根据零件图查表可知，气门摇臂轴支座为轻型零件，根据生产要求将确定该零件为大批量生产。（ 3）气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 8 页共 50 页机械加工中毛坯种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据气门摇臂轴支座零件图所选择的材料，气门摇臂轴支座零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素： a、材料的工艺性能； b、毛坯尺寸、形状和精度要求； c、零件生产纲领； d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。（ 4）如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。（ 5）拟定工艺路线包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是气门摇臂轴支座机械加工工艺规程设计制定的重点（ 6）算工序尺寸及公差（ 7）具等工艺装备（ 8）（ 9）床夹具设计基础知识在机械制造的各个加工工艺工程中，必须使工件在工艺系统中处于正确的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处于正确位置上所使用的各种工艺装备，成为夹具。如检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。在机床上对工件进行切削加工时，为了保证加工精度，必须正确地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有正确的位置，这一过程称为“定位”。为了保护这个正确围着在加工过程中稳定不变，应该对工件施加一定的夹紧力，这个过程称为“夹紧”。这两个过程总称为“安装”。在机床上实现安装人物的工艺装备，就是“机床夹具”。气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 9 页共 50 页机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广泛的是通用夹具，如车床上用的三爪卡盘和铣床上用的平口虎钳等。这类夹具的规格尺寸已经标准化，由专业厂进行生产。而用于批量生产，专门为工件某加工工序服务的专用夹具，则必须由各个制造厂自行设计制造。由于专用夹具的设计制造在很大程度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因此，他是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中的一项重要生产技术准备工作，也是每一个从事机械加工工艺的技术人员必须掌握的基础知识。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，所以应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：（ 1）定产品质量夹具在机械加工中的基本作用就是保证工件的相对位置精度。由于采用了能直接定位的夹具，因此，可以准确地确定工件相对于道具和机床切削成形运动中的相互位置关系，不受或者少受各种主观因素的影响，可以稳定可靠地保证加工质量。（ 2）提高劳动生产率，降低单件时间定额的主要技术措施是增大切削用量和压缩辅助时间。采用机床夹具，既可以提高工件加工时的刚度，有利于采用较大的切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作的辅助工时大大减小，因此能显著地提高劳动生产率和降低成本。（ 3）采用夹具后，工件的装卸显然比不用夹具方便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位方便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因此可以减轻工人的劳动强度。还可设计保护装置，确保操作者安全。（ 4）于平衡生产节拍工艺工程中，当某些工件所需要工序时间特别长时，可以采用多工位或高效夹具等，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。机床夹具分类（ 1）专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。因气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 10 页共 50 页为不需要考虑通用性，所以夹具可以设计得结构紧凑、操作方便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因此，此类夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率，但是，游湖这类夹具的专用性很强，并且设计和制造周期较长，制造费用也较高。当产品变更时，往往因无法再使用而报废。因此，这类夹具主要在产品固定和工艺稳定的较大批量生产中应用。这类夹具也是本课程研究的主要对象。（ 2）可调式夹具的特点是：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。可调式夹具又可以分为通用可调夹具和专用可调夹具。通用可调夹具如滑柱式钻模等，使用范围较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，通常配合成组技术，用于装夹和加工一组结构与工艺相似的工件。因为这类夹具是在专门夹具基础上少量更换或调整夹具元件，因此，只能到达有限目标的通用化。即使这样，也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用的经济性。（ 3）专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求，由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。从这个特点来看，这类夹具具有很大的通用性，但同时又是为某一种特定工序而专门拼装的夹具。因此，这类夹具又具有专门夹具的优点。（ 4）自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具，它与一般专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具有一般家具所担负的安装工件任务外，还担负着沿自动线输送工件的任务，即在这工件从一个工位移动到下一个工位。故称为“随行夹具”。属于自动化生产夹具的还有数控机床夹具。夹具设计的特点和基本要求 A:夹具设计的特点（ 1）计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。专用夹具是为某零件的某工序设计的，设计人员必须全面了解和掌握产品气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 11 页共 50 页零件的要求，工艺工程的安排以及所使用的机床、刀具，铺具的具体情况才可能提出合理可行的最佳方案，确定最合理的定位、夹紧装置。（ 2）保证加工质量又是第一位的。因此，设计时应重点把住定位方案的确定和精度分析这两道关。对于制造精度要求不高的零件，其夹具设计应该重点保证提高劳动生产率和改善劳动条件。（ 3）夹紧装置的结构形式和种类很多，选用的灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构的设计对夹具结构的影响最大。因此，在同样能保证工序要求的情况下，每个人设计的结构可能大不相同。而不同复杂程度的家具在不同的生产规模条件下其经济效果也不一样，设计人员必须使自己的设计和生产规模相适应，不可片面追求高精度而忽视了经济性。（ 4）此，设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。（ 5）般不进行强度刚度计算。夹具设计是直接为产品生产服务的生产技术准备工作，其设计周期要求短，因此设计时多采用参照法或是凭经验确定的办法来保证受力件的强度和刚度，通常不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表做为设计参考。倒是应注意，在设计一些具有较高精度的夹具时，应该对定位精度、夹紧力等进行必要的计算和分析。 B:设计的基本要求夹具设计的原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用主要的，但好用也必须以不脱离生产现场的实际制造和维修水平为前提。具体要求为：（ 1）确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。（ 2）（ 3）便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 12 页共 50 页于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。（ 4）加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 13 页共 50 页 2 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计件的作用本设计所设计的零件是 1105 柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为 18孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为 16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 56以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径 11 的孔用螺杆与汽缸盖相连，直径 3 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。图气门摇臂轴支座零件图件的工艺分析通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 14 页共 50 页寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下： 1. 22 外圆的上端面以及与此孔相通的 11 通孔，粗糙度均为 2. 36根据零件的总体加工特性， 366糙度为此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来； 3. 28 外圆的前后端面，粗糙度为后端面倒 451 的角，粗糙度为及 18 的通孔，在这里由于 18 通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为且该孔的轴线与该孔的轴线圆跳动公差为要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。 4. 26 的前后端面，粗糙度为后端面倒 451 的角，粗糙度为及 16 的通孔， 16 的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道， 16 的孔要求的表面粗糙度和位置精度和 18 的通孔一样都是比较高的， 16 的通孔表面粗糙度为孔的轴线与 36 通过上面零件的分析可知， 36端面和 22 上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，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 362 上端面，并钻出11 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 28 和 26 的外圆端面，并钻出 1618 和这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 15 页共 50 页工出 3 的斜油孔。定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领 (1 % ) (1 % ) m a b 式中件的生产纲领品的年产量（台、辆 / 年）台（辆）产品中该零件的数量（件 / 台、辆）% - - - 备品率，一般取 2% - - - 废品率，一般取据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。根据本零件的设计要求， Q=10000 台， m=1 件 /台，分别取备品率和废品率 3%和将数据代入生产纲领计算公式得出 N=10351件 /年，零件质量为根据机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 1表 1零件为轻型零件，本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。择毛坯种类，绘制毛坯图择毛坯种类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。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。（ 1）材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 16 页共 50 页组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。（ 2）状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。（ 3）生产纲领选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为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。定毛坯尺寸及机械加工总余量根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长 83 37 62 查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 2铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为铸件公差等级为再根据毛坯铸件基本尺寸查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表2按前面已经确定的铸件公差等级得相应的铸件尺寸公差。气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 17 页共 50 页查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 2铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为要求的机械加工余量等级确定为 G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅机械制造工艺设计简明手册 13表求的铸件机械加工余量。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面 m ， m 的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了 1618 和的 m 外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于， m ，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，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：表坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸 22 上端面 39 47 36端面 39 47 28 前端面 45 28 后端面 45 26 前端面 24 26 后端面 24 计毛坯图（ 1）确定铸造斜度根据机械制造工艺设计简明手册 13表零件毛坯砂型铸造斜度为 03 05 。（ 2）确定分型面由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 18 页共 50 页便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。（ 3）毛坯的热处理方式为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。制毛坯图图气门摇臂轴支座毛坯图择加工方法，制定工艺路线位基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 19 页共 50 页为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应精良避免重复使用。 “基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。 “基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 “自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 “互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔 18 、孔 16 以及孔 11 均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔 18 和孔 16 设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的 11 孔和加工后的 36底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选 28 外圆端面及未加工的 36端面为粗基准。件的表面加工方法的选择根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺设计简明手册 13表通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计第 20 页共 50 页最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表门摇臂轴支座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度m 加工方案 22 上端面 2.5 m 粗铣 36.3 m 粗铣半精铣 28 前端面 .2 m 粗铣半精铣 28 后端面 .2 m 粗铣半精铣 26 前端面 2.5 m 粗铣 26 后端面 2.5 m 粗铣 11 通孔 2.5 m 钻 3 偏 010 内孔 2.5 m 钻通孔 .6 m 钻扩粗铰精铰通孔 .6 m 钻扩粗铰精铰工阶段的划分本零件气门摇臂轴支座加工质量

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