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气门 摇臂 支座 机械 加工 工艺 端面 夹具 设计

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编号（学号）： 13464045开 题 报 告（2013届本科）题 目： 气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计学 院： 工程学院 专 业： 交通运输 姓 名： 唐盛洋 指导教师： 何凤宇 完成日期: 2013年4月19日 沈阳农业大学学士学位论文（设计）开题报告专 业：交通运输填表时间：2013年4月19日题目气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计学生姓名唐盛洋指导教师姓名何凤宇指导教师职称副教授一 选题背景随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为15%左右。特别是近年来，数控机床（NC）、加工中心（MC）、成组技术（GT）、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。二选题内容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三预期成果 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）.夹具的构造应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。 （2）.保证工件精度。 （3）.保证使用方便，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）.注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。四时间安排2012.10.012013.02.28： 查阅文献手机相关资料 2013.03.012013.03.31： 撰写开题报告2013.04.012013.04.30： 撰写外文翻译和文献综述2013.05.012013.05.31： 撰写论文初稿并对论文初稿进行修改校对2013.06.012013.06.08： 完成成稿论文，准备答辩教研室主任签字 年 月 日 指导教师签字 年 月 日44 机械加工工艺规程及工艺文件1、 工艺过程1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括： 生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。 在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要内容。1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 1.3 机械加工生产类型和特点 企业 (或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种。 1)单件生产 单件生产的基本特点是:生产的产品种类繁多,每种产品的产量很少，而且很少重复生产。例如，重型机械产品制造和新产品试制等都属于单间生产。 2)成批生产 成批生产的基本特点是:分批的生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产，成批生产又可按其批量大小分为小批量生产、中批量生产、大批量生产三种类型。其中，小批量生产和大批生产的工艺特点分别与单件生产和大量生产的工艺特点类似；中批量生产的工艺特点。介于小批生产和大批生产之间。 3)大量生产 大量生产的基本特点是:产量大、品种少，大多数工作长期重复的进行某个零件的某一道工序的加工。例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造都属于大量生产。 生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度、生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批大量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低各类生产类型的生产成本。2 、 机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 2.1 工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性 在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。 3)良好的劳动条件及避免环境污染 在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要符合国家环境保护法的有关规定，避免环境污染。 产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾，因此，合理的工艺规程应用该处理好这些矛盾，体现这三者的统一。 2.2 制订工艺规程的原始资料 1) 产品全套装配图和零件图。 2) 产品验收的质量标准。 3) 产品的生产纲领（年产量）。 4) 毛坯资料 毛坯资料包括各种毛坯制造方法的技术经济特征；各种型材的品种和规格，毛坯图等；在无毛坯图的情况下，需实际了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。 5) 本厂的生产条件 为了使制订的工艺规程切实可行，一定要考虑本厂的生产条件。如了解毛坯的生产能力及技术水平；加工设备和工艺装备的规格及性能；工人技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力等。 6) 国内外先进工艺及生产技术发展情况 工艺规程的制订，要经常研究国内外有关工艺技术资料，积极引进适用的先进工艺技术，不断提高工艺水平，以获得最大的经济效益。 7) 有关的工艺手册及图册。2.3 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。 2.4 工艺文件的格式 将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格式有下列几种： 1、 机械加工工艺过程卡2、 机械加工工艺卡3、 机械加工工艺卡片3、零件的工艺分析 在制订零件的机械加工工艺规程时，首先要对照产品装配图分析零件图，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、作用及相关零件的位置关系；了解并研究各项技术条件制定的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的措施加以保证。然后着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。 4、工艺路线的拟订 工艺路线的拟订是制订工艺规程的关键，它制订的是否合理，直接影响到工艺规程的合理性、科学性和经济性。工艺路线拟订的主要任务是选择各个表面的加工方法和加工方案、确定各个表面的加工顺序以及工序集中与分散的程度、合理选用机床和刀具、确定所用夹具的大致结构等。关于工艺路线的拟订，经过长期的生产实践已总结出一些带有普遍性的工艺设计原则，但在具体拟订时，特别要注意根据生产实际灵活应用。 1 表面加工方案的选择 2 加工阶段的划分 3工序的划分 4 工序顺序的安排 5、加工余量的确定 5.1 加工余量的概念及其影响因素 5.2 确定加工余量的方法 6、机械加工的生产率及技术经济分析 1 机械加工时间定额的组成 2 提高机械加工生产率的途径 3 机械加工技术经济分析的方法 第 1 页 共 26 页摘 要二十一世纪的制造业面临着顾客需求驱动、不可预测、快速多变和来自全球不断增加的市场竞争，而且竞争不断加剧。市场的不断变化要求制造系统加工的产品品种能够快速变换以满足市场需求。近来的制造业发展表明，夹具能比较好的满足上述要求并符合我国国情。作为制造系统重要组成部分的夹具设计部分，制造系统对其提出了新的要求。夹具在机械加工起着重要的作用，它直接影响着机械加工的质量，生产效率和成本，因此夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本设计做的是气门摇臂轴零件的工艺规程及其夹具设计。关键词：制造业；工艺夹具；气门摇臂轴；机械加工 第 2 页 共 26 页AbstractTwenty-first Century manufacturing is facing the customer demand driven, unpredictable, rapidly changing and from the increase of global market competition, and the competition intensifies. The constant change of the market requirements of product varieties to meet market demand fast transform. Development of the manufacturing industry the recent show, fixture can better meet the above requirements and in line with Chinas national conditions. As part of fixture design is an important part of manufacturing system, manufacturing system put forward new requirements to the. Fixture plays an important role in the mechanical processing, which directly affects the quality of machining, production efficiency and cost, therefore the fixture design is an important work of mechanical process preparation and construction of the. This design is the process of the valve rocker shaft parts and fixture design.Keywords: manufacturing; fixture; valve rocker arm shaft; mechanical processing 第 3 页 共 26 页目目 录录目 录 .11 引言 .42 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计 .52.1.零件的工艺分析及生产类型的确定.52.1.1 零件的作用 .52.1.2 零件的工艺分析 .62.2 毛坯选择.72.2.1 选择毛坯种类 .72.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 .82.2.3 设计毛坯图 .92.2.4 绘制毛坯图 .102.3 选择加工方法，制定工艺路线.102.3.1 定位基准的选择 .102.3.2 确定工艺路线 .112.3.3 工序间加工余量的确定 .122.3.4 切削用量以及基本时间定额的确定 .133 专用夹具的设计 .223.1 定位基准的选择.223.2 夹紧力大小的确定原则.223.3 夹具设计及操作简要说明.23参考文献 .25致 谢 .26 第 4 页 共 26 页1 引言引言本次设计是在我们学完了大学的机械制造、机械工艺学基础课之后进行的课程设计。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。 第 5 页 共 26 页2 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用零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 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。图 2.1 气门摇臂轴支座零件图 第 6 页 共 26 页2.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析零件的材料为 HT200，灰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. 外圆的上端面以及与此孔相通的通孔，粗糙度均为 12.5；22112. 36mm 下端面，根据零件的总体加工特性，366mm 为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为 12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；3. 外圆的前后端面，粗糙度为 12.5；前后端面倒的角，粗糙度为2845112.5；以及的通孔，在这里由于通孔所要求的精度较高，因此该孔的的1818加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为 1.6，且该孔的轴线与 36mm 下端面的平行度为 0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为 0.1 需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。4. 的前后端面，粗糙度为 2.5；前后端面倒的角，粗糙度为 12.5；26451以及的通孔，的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零1616件图就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一样都是1618比较高的，的通孔表面粗糙度为 1.6，孔的轴线与 36mm 的地面的平行度为160.05； 通过上面零件的分析可知，36mm 下端面和上端面的表面粗糙度要求都不22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 36mm 下端面以及上端面，并钻22 第 7 页 共 26 页出的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出和1128的外圆端面，并钻出这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，261618和深孔加工出的斜油孔。32.2 毛坯选择毛坯选择2.2.1 选择毛坯种类选择毛坯种类 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）.毛坯的尺寸、形状和精度要求 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）.零件的生产纲领 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 HT200，首先分析灰铸铁材 第 8 页 共 26 页料的性能，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。2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量确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 83mm，宽 37mm，高 62mm。 查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表 2-1 按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 CT8-CT12，取铸件公差等级为 CT10。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2-3 ，按前面已经确定的铸件公差等级 CT10 差得相应的铸件尺寸公差。查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表 2-5 按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 E-G,将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 2.2-4 要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，的加1.6Ram1.6Ram工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了的外，1618和1.6Ram没有一个加工表面的表面粗糙度是小于 1.6 的，也就是所有的加工表面，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1.6Ram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： 第 9 页 共 26 页表表 2.12.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表毛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上端面2239mm2.6447 1.3下端面36mm39mm2.6447 1.3前端面2837mm2.6445 1.3后端面2837mm2.6445 1.3前端面2616mm2.2424 1.1后端面2616mm2.2424 1.12.2.3 设计毛坯图设计毛坯图 （1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册13表 2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。0305（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。 第 10 页 共 26 页2.2.4 绘制毛坯图绘制毛坯图图 2.2 气门摇臂轴支座毛坯图2.3 选择加工方法，制定工艺路线选择加工方法，制定工艺路线2.3.1 定位基准的选择定位基准的选择 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。1.粗基准的选择原则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。 第 11 页 共 26 页应尽量选光滑平整，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。2.精基准的选择原则“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、孔以及孔均为零件设计基准，181611均可选为定位基准，而且孔和孔设计精度较高（亦是装配基准和测量基1816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孔和加工后的 36mm 下底面作为精基准，在该零件需要加工的表11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，应选外圆端面及未加工的mm 外圆面为粗基准。28162.3.2 确定工艺路线确定工艺路线 在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，确定了该气门摇臂轴支座零件的工艺路线如下：工序 1：铸造； 工序 2：时效处理； 第 12 页 共 26 页工序 3：以外圆为基准，用一个长 V 形块和一个活动 V 形块分别置于外2828圆和外圆处夹紧，用卧式铣床粗铣前端面，保证尺寸至 38，粗铣2628370.1前端面保证尺寸 16mm 至 16mm;26工序 4：精铣前端面，翻面精铣后端面，保证尺寸；2828370.1工序 5：用 V 形块定位与外圆，粗铣上端面，保证尺寸 39 至 42mm;282622工序 6：翻面粗铣端面，保证尺寸 39 至 39.5mm； 36工序 7：精铣下端面，保证尺寸 39mm；36工序 8：钻孔；11工序 9：钻孔至，扩孔至，铰孔至，钻孔至，0.110161415.80.110160.02701816扩孔至，铰孔至，保证两孔中心距;17.80.021018560.05工序 10：、两端倒角；0.0270180.40161 45o工序 11：钻孔；3工序 12：去毛刺，锐边。工序 13：终检。上述工艺方案的特点在于工序较集中，适合中小批量生产，减少生产场地，减少生产设备，可以较多采用通用化设备生产，是对中批量生产是很合适的。2.3.3 工序间加工余量的确定工序间加工余量的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表 2-28，表 2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表 2.4 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm 第 13 页 共 26 页1粗铣前端面283工序 32粗铣前端面2641精铣上端面281工序 42精铣下端面281工序 51粗铣上端面224工序 61粗铣前端面363工序 71精铣后端面364工序 81钻孔111钻孔 142扩孔至15.80.85工序 93精铰至 169H0.05工序 111钻偏内孔301032.3.4 切削用量以及基本时间定额的确定切削用量以及基本时间定额的确定一、工序 3 粗铣前、后端面 粗铣前、后端面。26281.粗铣前端面28切削深度 。3pamm（1） 进给量的确定 此工序选择 YG6 硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿1D1L数 z=10，根据所选择的 X61 卧式铣床功率为 4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.200.09/zfmm z。0.20 102/fmm r 第 14 页 共 26 页（2） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为 HT200,硬度 HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表 30-23，选择切削速度=65m/min。cv计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计65 1000258 / min3.14 80nr指导教程3表 4-18 得 n=255r/min，然后计算实际。255 3.14 8064/ min1000cvm（4）基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-28 得此工序机动时间计算公式：12jMzlllTf根据铣床的数据，主轴转速 n=255r/min，工作台进给量=Mf。0.2 10 255510/ minzfznmm 根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面 L=28mmMf根据机械加工工艺师手册10，表 30-9 查得=7，12ll。12350.07min480jMzlllTf2. 工步二 粗铣前端面26（1） 切削深度 。4pamm（2） 进给量的确定 此工序选择 YG6 硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数 z=10，根据1D1L所选择的 X61 卧式铣床功率为 4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.200.09/zfmm z。0.20 102/fmm r（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为 HT200,硬度 HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表 30-23，选择切削速度=65m/min。计算主cv 第 15 页 共 26 页轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教65 1000258 / min3.14 80nr程3表 4-18 得 n=255r/min，然后计算实际。255 3.14 8064/ min1000cvm（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-28 得此工序机动时间计算公式：12jMzlllTf根据铣床的数据，主轴转速 n=255r/min，工作台进给量=Mf0.2 10 255510/ minzfznmm 根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面 L=26mmMf根据机械加工工艺师手册10，表 30-9 查得=7，12ll12330.07min480jMzlllTf二、工序 5 粗铣上端面22（1） 切削深度 。4pamm（2） 进给量的确定 此工序选择 YG6 硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数 z=10，根据1D1L所选择的 X61 卧式铣床功率为 4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.200.09/zfmm z。0.20 102/fmm r（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为 HT200,硬度 HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表 30-23，选择切削速度=65m/min。cv 第 16 页 共 26 页计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础65 1000258 / min3.14 80nr教程3表 4-18 得 n=255r/min，然后计算实际255 3.14 8064/ min1000cvm（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/zzf工作台的水平进给量，mm/minMzf工作台的进给量，mm/min，MfMzff nz铣削宽度，mmea铣削深度，mmpad铣刀直径，mm查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-28 得此工序机动时间计算公式：12jMzlllTf根据铣床的数据，主轴转速 n=255r/min，工作台进给量=Mf。0.2 10 255510/ minzfznmm 根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面 L=22mmMf根据机械加工工艺师手册10，表 30-9 查得=7，12ll。12290.06min480jMzlllTf工序 6 加工 36mm 前端面1.工步一 粗铣 36mm 下底面（1）切削深度 。3pamm 第 17 页 共 26 页（2）进给量的确定 此工序选择 YG6 硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿1D1L数 z=10，根据所选择的 X61 卧式铣床功率为 4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.200.09/zfmm z。0.20 102/fmm r（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为 HT200,硬度 HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表 30-23，选择切削速度=65m/min。cv计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教65 1000258 / min3.14 80nr程3表 4-18 得 n=255r/min，然后计算实际255 3.14 8064/ min1000cvm（4） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速 n=255r/min，工作台进给量=Mf0.2 10 255510/ minzfznmm 根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面 L=36mmMf根据机械加工工艺师手册10，表 30-9 查得=7，12ll。12430.08min480jMzlllTf2.工步二 半精铣 36mm 下底面（1）切削深度 。1pamm（2）进给量的确定 此工序选择 YG8 硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿1D1L数 z=10，根据所选择的 X61 卧式铣床功率为 4KW,取 fz=0.10mm/r， 。0.10 101/fmm r（3）切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表 5-157=124m/min，计算主轴转速，查机械制造技术基础cv124 1000495 / min3.14 80nr 第 18 页 共 26 页课程设计指导教程3机床主轴转速表，确定 n=490r/min，再计算实际切削速度490 3.14 80123/ min1000cvm（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速 n=490r/min，工作台进给量=Mf0.1 10 490490/ minzfznmm 根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面 L=36mmMf根据机械加工工艺师手册10，表 30-9 查得=7，12ll12430.08min480jMzlllTf工序 8 钻通孔11（1） 切削深度 。11pamm（2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查机械制造技术基础课程设计指南111,142,94dmm Lmm Lmm2表 5-134，取，0.08 0.16/fmm r0.1/fmm r，取，根据上面数据，计算主轴转速50 70/ mincvm60/ mincvm，查立式钻床 Z525 主轴转速表，取60 10001737 / min3.14 11nrn=1360r/min，计算实际切削速度，。1360 3.14 1147/ min1000cvm（3） 基本时间的确定，首先查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-26，查得钻削机动时间计算公式，nflllTj21)21 (cot21Dl=（14） ，2l钻孔深度，所以39lmm13l 25l .min34. 01 . 013604721nflllTj 第 19 页 共 26 页工步 9 钻的通孔17（1） 切削深度。17pamm（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南117,184,125dmm lmm lmm2表 5-134，查得，取，查得0.08 0.16/fmm r0.1/fmm r，根据以上数据计算主轴转速50 70/ mincvm60/ mincvm，查机械加工工艺师手册10表 10-2，查60 10001124 / min3.14 17nrTX617 卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度1000 / minnr。1000 3.14 1753/ min1000cvm（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-26，查得钻削机动时间计算公式，nflllTj21)21 (cot21Dl=（14） ，钻孔深度，见机械加工工艺师手册2l37lmm13l 25l 10表 28-42，所以.min33. 01 . 013604521nflllTj1. 工步二 扩孔至 17.80（1） 切削深度0.85pamm（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-87，确定扩孔钻为 YG8 硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指南117.75,191,130dmm lmm lmm2表 5-128，查得，取，再查机械加工工0.9 1.1/fmm r1/fmm r艺师手册10表 28-33，确定，根据以上数据计算主轴转59/ mincvm 第 20 页 共 26 页速，查机械加工工艺师手册10表 10-59 10001052 / min3.14 17.85nr2，查 TX617 卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速1000 / minnr度。1000 3.14 17.8556/ min1000cvm（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表 2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，nflllTj21，扩通孔长度，)21 (cot211dDl22 4lmm1237,4,3lll见机械加工工艺师手册10表 28-42，.min44. 01 . 010004421nflllTj2. 工步三 精铰至189H（1） 切削深度。0.06pamm（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表18,182,56dmm Lmm lmm5-136，查得进给量，取，因为此工步为0.2 0.4/fmm r0.2/fmm r精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转6 10/ mincvm6/ mincvm速，查机械加工工艺师手册10表 10-2，查6 1000106.2 / min3.14 18nrTX617 卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的80 / minnr切削速度。80 3.14 184.5/ min1000cvm（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表 2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，nflllTj21 第 21 页 共 26 页，扩通孔长度，)21 (cot211dDl22 4lmm1237,4,3lll见机械加工工艺师手册10表 28-42，.min5 . 51 . 0804421nflllTj工序 10 钻偏内孔3010（1） 切削深度3pamm（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表13,61,33dmm lmm lmm5-134，查得，取，查得0.04 0.08/fmm r0.05/fmm r，根据以上数据计算主轴转速40 60/ mincvm40/ mincvm，查 Z525 立式钻床主轴转速表，取40 10004246 / min3.14 3nr，再计算实际切削速度。1360 / minnr1360 3.14 312.8/ min1000cvm（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表 2-26，查得钻削机动时间计算公式，nflllTj21)21 (cot21Dl=（14） ，钻孔深度，见机械加工工艺师手册2l39lmm13l 24l 10表 28-42，所以.min33. 01 . 013604621nflllTj 第 22 页 共 26 页3 专用夹具的设计专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。决定设计第 5 道工序粗铣上端面专用夹具，本夹具将用于 X62 卧式铣床，22。3.1 定位基准的选择定位基准的选择由零件图可知，用一个固定 V 形块定位外圆，用一个活动 V 形块定位28外圆，限