1785_氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1785_氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì),氣門,搖臂,支座,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 1 頁 共 33 頁1 緒論1.1 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及意義本次設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后而進(jìn)行。此次的設(shè)計(jì)是對大學(xué)期間所學(xué)各課程及相關(guān)的應(yīng)用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。其目的在于：1．鞏固我們在大學(xué)里所學(xué)的知識，也是對以前所學(xué)知識的綜合性的檢驗(yàn)；2．加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料；3．樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力；4．通過對氣門搖臂軸支座的機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)，使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計(jì)算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。5.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。6．通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于 AutoCAD 繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：首先運(yùn)用 AutoCAD 軟件繪制氣門搖臂軸支座的二維零件圖，然后根據(jù)圖紙的技術(shù)要求等確定生產(chǎn)類型，經(jīng)分析本次設(shè)計(jì)的零件年產(chǎn)量為10000 件，屬大批量生產(chǎn)。其次進(jìn)行工藝分析，確定毛坯類型和制造方法，氣門搖臂軸支座的材料為 HT200，擬采用以鑄造的形式進(jìn)行毛坯的制造，并確定零件的機(jī)械加工工藝路線，完成機(jī)械加工工序設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析。最后，對某道加工工序進(jìn)行夾具裝配圖及主要零件圖的設(shè)計(jì)。1.2 課題背景知識1.2.1 零件作用本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是 1105 柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機(jī)上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為 18mm 的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。直徑為 16mm 的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力， 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 2 頁 共 33 頁便于啟動柴油機(jī)。兩孔間距 56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑 11 的孔用 M10 的螺桿與汽缸蓋相連，直徑 3 的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。1.2.2 柴油機(jī)相關(guān)知識介紹簡介柴油機(jī)是用柴油作燃料的內(nèi)燃機(jī)。柴油機(jī)屬于壓縮點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)，它又常以主要發(fā)明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。柴油機(jī)在工作時，吸入柴油機(jī)氣缸內(nèi)的空氣，因活塞的運(yùn)動而受到較高程度的壓縮，達(dá)到 500～700℃的高溫。然后將燃油以霧狀噴入高溫空氣中，與高溫空氣混合形成可燃混合氣，自動著火燃燒。燃燒中釋放的能量作用在活塞頂面上，推動活塞并通過連桿和曲軸轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功。柴油機(jī)可按不同特征分類：按轉(zhuǎn)速分為高速、中速和低速柴油機(jī)；按燃燒室的型式分為直接噴射式、渦流室式和預(yù)燃室式柴油機(jī)等；按氣缸進(jìn)氣方式分為增壓和非增壓柴油機(jī)；按氣體壓力作用方式分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機(jī)等；按用途分為船用柴油機(jī)、機(jī)車柴油機(jī)等。隨著現(xiàn)代社會進(jìn)程的加快，柴油機(jī)發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之后，柴油機(jī)作為動力內(nèi)燃機(jī)的一種，在社會的各個領(lǐng)域無處不在，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領(lǐng)域里柴油機(jī)發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大的效益。在這領(lǐng)域中，柴油機(jī)所發(fā)揮的作用也是不盡相同，所以根據(jù)作用的需要，柴油機(jī)也被設(shè)計(jì)出了很多種型號，各種型號功率不同，發(fā)揮的作用大小也就不一樣，創(chuàng)造出的價值也不一樣。但是柴油機(jī)的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的發(fā)展，人類對生活質(zhì)量要求的提高，預(yù)示著人類對空氣質(zhì)量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機(jī)必定不能滿足人類的這一生活需求，但是柴油機(jī)已經(jīng)是社會發(fā)展不可缺少的一個重要零部分，徹底取代柴油機(jī)在目前的技術(shù)條件下似乎還不太可能。人類的智慧永遠(yuǎn)是無法估量的，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)師們正在朝著設(shè)計(jì)出高效率，低排放，質(zhì)量輕，生產(chǎn)簡單的柴油機(jī)這一目標(biāo)奮斗著，而這一目標(biāo)也將越來越近。隨著社會的需要，各種型號不一，功率不一的柴油機(jī)生產(chǎn)數(shù)量將不斷的增長，而氣門搖臂軸支座是柴油機(jī)上不可或缺的一個零件，也就是意味著氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)數(shù)量也將是與日俱增，為了創(chuàng)造出更大的效益，設(shè)計(jì)出輕便，經(jīng)久耐用，便于生產(chǎn)的氣門搖臂軸支座這一零件是很有必要的。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 3 頁 共 33 頁柴 油 機(jī) 具 有 熱 效 率 高 的 顯 著 優(yōu) 點(diǎn) ， 其 應(yīng) 用 范 圍 越 來 越 廣 。 隨 著 強(qiáng) 化 程 度 的 提 高 ，柴 油 機(jī) 單 位 功 率 的 重 量 也 顯 著 降 低 。 為 了 節(jié) 能 ， 各 國 都 在 注 重 改 善 燃 燒 過 程 ， 研究 燃 用 低 質(zhì) 燃 油 和 非 石 油 制 品 燃 料 。 此 外 ， 降 低 摩 擦 損 失 、 廣 泛 采 用 廢 氣 渦 輪 增壓 并 提 高 增 壓 度 、 進(jìn) 一 步 輕 量 化 、 高 速 化 、 低 油 耗 、 低 噪 聲 和 低 污 染 ， 都 是 柴 油機(jī) 的 重 要 發(fā) 展 方 向 。1.2.3 機(jī) 械 制 造 工 藝 技 術(shù) 相 關(guān) 知 識1.機(jī) 械 加 工 工 藝 基 礎(chǔ) 知 識氣門搖臂軸支座機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂（1）.根據(jù)零件圖和產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析在對氣門搖臂周支座進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)時，應(yīng)掌握該零件在部件或總成中的位置、公用以及部件或總成對該零件提出的技術(shù)要求，明確零件的主要工作表面，以便在擬定工藝規(guī)程過程中采取措施予以保證掌握零件的結(jié)構(gòu)形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的主要工藝特點(diǎn)，形成工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體構(gòu)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、形狀精度、位置精度、表面粗糙度及熱處理等方面的技術(shù)要求；明確哪些表面是主要加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點(diǎn)考慮；對全部技術(shù)要求應(yīng)進(jìn)行歸納整理。（2）.計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型根據(jù)零件圖查表可知，氣門搖臂軸支座為輕型零件，根據(jù)生產(chǎn)要求將確定該零件為大批量生產(chǎn)。（3）.確定毛坯種類和制造方法機(jī)械加工中毛坯種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖所選擇的材料，氣門搖臂軸支座零件加工工程中應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)和加工特點(diǎn)，零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，如何選擇合適的毛坯種類也是設(shè)計(jì)重點(diǎn)。其次，如何選擇毛坯制造方法也是設(shè)計(jì)中必不可少的環(huán)節(jié)，一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮一下幾個方面因素：a、材料的工藝性能；b、毛坯尺寸、形狀和精度要求；c、零件生產(chǎn)綱領(lǐng)；d、采用新型材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。（4）.確定毛坯尺寸和公差 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 4 頁 共 33 頁如何確定毛坯尺寸，也就是如何確定加工余量，對確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本都有重要的意義。余量不能確定過大或是過小，所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項(xiàng)尺寸及技術(shù)指標(biāo)。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型也有很大的影響。（5）.擬定工藝路線擬定工藝路線包括：定位基準(zhǔn)的選擇；各表面加工方法的確定；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。這也將是氣門搖臂軸支座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)制定的重點(diǎn)（6）.確定各個工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差（7）.選擇各個工序的機(jī)床設(shè)備及刀具、量具等工藝裝備（8）.確定各個工序的切削用量和時間定額（9）.編制工藝文件1.2.4 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 知 識在 機(jī) 械 制 造 的 各 個 加 工 工 藝 工 程 中 ， 必 須 使 工 件 在 工 藝 系 統(tǒng) 中 處 于 正 確 的 位 置 ，以 保 證 加 工 質(zhì) 量 ， 并 提 高 生 產(chǎn) 效 率 。 把 為 了 使 工 件 處 于 正 確 位 置 上 所 使 用 的 各 種工 藝 裝 備 ， 成 為 夾 具 。 如 檢 驗(yàn) 夾 具 、 焊 接 夾 具 、 裝 配 夾 具 等 。在 機(jī) 床 上 對 工 件 進(jìn) 行 切 削 加 工 時 ， 為 了 保 證 加 工 精 度 ， 必 須 正 確 地 安 放 工 件 ，使 工 件 相 對 于 刀 具 和 機(jī) 床 占 有 正 確 的 位 置 ， 這 一 過 程 稱 為 “定 位 ”。 為 了 保 護(hù)這 個 正 確 圍 著 在 加 工 過 程 中 穩(wěn) 定 不 變 ， 應(yīng) 該 對 工 件 施 加 一 定 的 夾 緊 力 ， 這 個 過 程稱 為 “夾 緊 ”。 這 兩 個 過 程 總 稱 為 “安 裝 ”。 在 機(jī) 床 上 實(shí) 現(xiàn) 安 裝 人 物 的 工 藝 裝 備 ，就 是 “機(jī) 床 夾 具 ”。機(jī) 床 夾 具 的 種 類 很 多 ， 其 中 ， 使 用 范 圍 最 廣 泛 的 是 通 用 夾 具 ， 如 車 床 上 用 的 三爪 卡 盤 和 銑 床 上 用 的 平 口 虎 鉗 等 。 這 類 夾 具 的 規(guī) 格 尺 寸 已 經(jīng) 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 由 專 業(yè) 廠 進(jìn)行 生 產(chǎn) 。 而 用 于 批 量 生 產(chǎn) ， 專 門 為 工 件 某 加 工 工 序 服 務(wù) 的 專 用 夾 具 ， 則 必 須 由 各個 制 造 廠 自 行 設(shè) 計(jì) 制 造 。由 于 專 用 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 在 很 大 程 度 上 影 響 加 工 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 率 、 勞 動 條 件 和 生產(chǎn) 成 本 ， 因 此 ， 他 是 各 機(jī) 械 制 造 廠 新 產(chǎn) 品 投 資 、 老 產(chǎn) 品 改 進(jìn) 和 工 藝 更 新 中 的 一 項(xiàng)重 要 生 產(chǎn) 技 術(shù) 準(zhǔn) 備 工 作 ， 也 是 每 一 個 從 事 機(jī) 械 加 工 工 藝 的 技 術(shù) 人 員 必 須 掌 握 的 基礎(chǔ) 知 識 。機(jī) 床 夾 具 在 機(jī) 械 加 工 中 起 著 重 要 的 作 用 ， 所 以 應(yīng) 用 十 分 廣 泛 。 歸 納 起 來 有 以 下幾 個 方 面 的 作 用 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 5 頁 共 33 頁（ 1） .保 證 工 件 的 加 工 精 度 ， 穩(wěn) 定 產(chǎn) 品 質(zhì) 量夾 具 在 機(jī) 械 加 工 中 的 基 本 作 用 就 是 保 證 工 件 的 相 對 位 置 精 度 。 由 于 采 用 了 能 直接 定 位 的 夾 具 ， 因 此 ， 可 以 準(zhǔn) 確 地 確 定 工 件 相 對 于 道 具 和 機(jī) 床 切 削 成 形 運(yùn) 動 中 的相 互 位 置 關(guān) 系 ， 不 受 或 者 少 受 各 種 主 觀 因 素 的 影 響 ， 可 以 穩(wěn) 定 可 靠 地 保 證 加 工 質(zhì)量 。（ 2） .提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 和 降 低 加 工 成 本提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 降 低 單 件 時 間 定 額 的 主 要 技 術(shù) 措 施 是 增 大 切 削 用 量 和 壓 縮 輔助 時 間 。 采 用 機(jī) 床 夾 具 ， 既 可 以 提 高 工 件 加 工 時 的 剛 度 ， 有 利 于 采 用 較 大 的 切 削用 量 ， 又 可 以 省 去 劃 線 找 正 等 工 作 ， 使 安 裝 工 作 的 輔 助 工 時 大 大 減 小 ， 因 此 能 顯著 地 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 和 降 低 成 本 。（ 3） .改 善 工 人 勞 動 條 件采 用 夾 具 后 ， 工 件 的 裝 卸 顯 然 比 不 用 夾 具 方 便 、 省 力 、 安 全 。 使 用 專 用 夾 具 安裝 工 件 ， 定 位 方 便 、 迅 速 ， 夾 緊 可 采 用 增 力 、 機(jī) 動 等 裝 置 ， 因 此 可 以 減 輕 工 人 的勞 動 強(qiáng) 度 。 還 可 設(shè) 計(jì) 保 護(hù) 裝 置 ， 確 保 操 作 者 安 全 。（ 4） .在 流 水 線 生 產(chǎn) 中 ， 便 于 平 衡 生 產(chǎn) 節(jié) 拍工 藝 工 程 中 ， 當(dāng) 某 些 工 件 所 需 要 工 序 時 間 特 別 長 時 ， 可 以 采 用 多 工 位 或 高 效 夾具 等 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 使 生 產(chǎn) 節(jié) 拍 能 夠 比 較 平 衡 。機(jī) 床 夾 具 分 類（ 1） .專 用 夾 具 專 用 夾 具 是 針 對 某 一 種 工 件 的 一 定 工 序 而 專 門 設(shè) 計(jì) 的 。 因 為不 需 要 考 慮 通 用 性 ， 所 以 夾 具 可 以 設(shè) 計(jì) 得 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 、 操 作 方 便 。 還 可 以 按 需 要 采用 各 種 省 力 機(jī) 構(gòu) 、 動 力 裝 置 、 分 度 裝 置 等 。 因 此 ， 此 類 夾 具 可 以 保 證 較 高 的 加 工精 度 和 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 但 是 ， 游 湖 這 類 夾 具 的 專 用 性 很 強(qiáng) ， 并 且 設(shè) 計(jì) 和 制 造 周 期 較長 ， 制 造 費(fèi) 用 也 較 高 。 當(dāng) 產(chǎn) 品 變 更 時 ， 往 往 因 無 法 再 使 用 而 報(bào) 廢 。 因 此 ， 這 類 夾具 主 要 在 產(chǎn) 品 固 定 和 工 藝 穩(wěn) 定 的 較 大 批 量 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 。 這 類 夾 具 也 是 本 課 程 研 究的 主 要 對 象 。（ 2） .可 調(diào) 式 夾 具 可 調(diào) 式 夾 具 的 特 點(diǎn) 是 ： 加 工 完 一 種 零 件 后 ， 通 過 調(diào) 整 或 更換 夾 具 中 的 個 別 元 件 ， 即 可 加 工 形 狀 相 似 、 尺 寸 和 加 工 相 近 的 多 種 零 件 。 可 調(diào) 式 夾 具 又 可 以 分 為 通 用 可 調(diào) 夾 具 和 專 用 可 調(diào) 夾 具 。 通 用 可 調(diào) 夾 具 如 滑 柱 式鉆 模 等 ， 使 用 范 圍 較 大 。 專 門 化 可 調(diào) 夾 具 常 稱 為 成 組 夾 具 ， 通 常 配 合 成 組 技 術(shù) ，用 于 裝 夾 和 加 工 一 組 結(jié) 構(gòu) 與 工 藝 相 似 的 工 件 。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 6 頁 共 33 頁因 為 這 類 夾 具 是 在 專 門 夾 具 基 礎(chǔ) 上 少 量 更 換 或 調(diào) 整 夾 具 元 件 ， 因 此 ， 只 能 到 達(dá)有 限 目 標(biāo) 的 通 用 化 。 即 使 這 樣 ， 也 極 大 提 高 了 專 用 夾 具 在 多 品 種 、 中 小 批 量 生 產(chǎn)中 使 用 的 經(jīng) 濟(jì) 性 。（ 3） .專 門 化 拼 裝 夾 具 專 門 化 拼 裝 夾 具 是 針 對 其 工 件 的 特 定 工 序 加 工 要 求 ，由 實(shí) 現(xiàn) 制 造 好 的 通 用 性 較 強(qiáng) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 元 件 和 部 件 拼 裝 組 成 。 從 這 個 特 點(diǎn) 來 看 ， 這類 夾 具 具 有 很 大 的 通 用 性 ， 但 同 時 又 是 為 某 一 種 特 定 工 序 而 專 門 拼 裝 的 夾 具 。 因此 ， 這 類 夾 具 又 具 有 專 門 夾 具 的 優(yōu) 點(diǎn) 。（ 4） .自 動 化 生 產(chǎn) 用 夾 具 自 動 化 生 產(chǎn) 用 夾 具 駐 澳 是 自 動 線 上 所 使 用 的 夾 具 ?；?本 上 分 為 兩 類 ： 一 類 是 固 定 式 夾 具 ， 它 與 一 般 專 用 夾 具 相 似 ； 一 類 是 隨 行 夾 具 ，它 除 了 具 有 一 般 家 具 所 擔(dān) 負(fù) 的 安 裝 工 件 任 務(wù) 外 ， 還 擔(dān) 負(fù) 著 沿 自 動 線 輸 送 工 件 的 任務(wù) ， 即 在 這 工 件 從 一 個 工 位 移 動 到 下 一 個 工 位 。 故 稱 為 “隨 行 夾 具 ”。屬 于 自 動 化 生 產(chǎn) 夾 具 的 還 有 數(shù) 控 機(jī) 床 夾 具 。夾 具 設(shè) 計(jì) 的 特 點(diǎn) 和 基 本 要 求A:夾 具 設(shè) 計(jì) 的 特 點(diǎn) （ 1） .針 對 性 強(qiáng) ， 設(shè) 計(jì) 人 員 必 須 全 面 掌 握 工 藝 和 生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 的 實(shí) 際 情 況 。專 用 夾 具 是 為 某 零 件 的 某 工 序 設(shè) 計(jì) 的 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 必 須 全 面 了 解 和 掌 握 產(chǎn) 品 零 件的 要 求 ， 工 藝 工 程 的 安 排 以 及 所 使 用 的 機(jī) 床 、 刀 具 ， 鋪 具 的 具 體 情 況 才 可 能 提 出合 理 可 行 的 最 佳 方 案 ， 確 定 最 合 理 的 定 位 、 夾 緊 裝 置 。（ 2） .保 證 加 工 質(zhì) 量 和 勞 動 生 產(chǎn) 率 是 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 兩 項(xiàng) 主 要 任 務(wù) ， 而 保 證 加 工 質(zhì)量 又 是 第 一 位 的 。 因 此 ， 設(shè) 計(jì) 時 應(yīng) 重 點(diǎn) 把 住 定 位 方 案 的 確 定 和 精 度 分 析 這 兩 道 關(guān) 。對 于 制 造 精 度 要 求 不 高 的 零 件 ， 其 夾 具 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 該 重 點(diǎn) 保 證 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 和 改 善勞 動 條 件 。（ 3） .夾 緊 機(jī) 構(gòu) 對 整 個 夾 具 結(jié) 構(gòu) 起 決 定 性 作 用 。夾 緊 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 和 種 類 很 多 ， 選 用 的 靈 活 性 很 大 ， 特 別 是 夾 緊 裝 置 中 力 源及 傳 動 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 對 夾 具 結(jié) 構(gòu) 的 影 響 最 大 。 因 此 ， 在 同 樣 能 保 證 工 序 要 求 的 情 況下 ， 每 個 人 設(shè) 計(jì) 的 結(jié) 構(gòu) 可 能 大 不 相 同 。 而 不 同 復(fù) 雜 程 度 的 家 具 在 不 同 的 生 產(chǎn) 規(guī) 模條 件 下 其 經(jīng) 濟(jì) 效 果 也 不 一 樣 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 必 須 使 自 己 的 設(shè) 計(jì) 和 生 產(chǎn) 規(guī) 模 相 適 應(yīng) ， 不可 片 面 追 求 高 精 度 而 忽 視 了 經(jīng) 濟(jì) 性 。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 7 頁 共 33 頁（ 4） .夾 具 的 制 造 多 屬 于 單 件 生 產(chǎn) ， 因 此 ， 設(shè) 計(jì) 時 應(yīng) 考 慮 采 用 組 合 加 工 ， 修 配和 調(diào) 整 等 措 施 來 保 證 夾 具 的 制 造 精 度 ， 盡 可 能 地 考 慮 設(shè) 置 修 配 和 調(diào) 整 環(huán) 節(jié) ， 而 不能 完 全 依 靠 用 完 全 互 換 的 辦 法 保 證 制 造 精 度 。（ 5） .設(shè) 計(jì) 周 期 短 ， 一 般 不 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 剛 度 計(jì) 算 。夾 具 設(shè) 計(jì) 是 直 接 為 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 服 務(wù) 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 準(zhǔn) 備 工 作 ， 其 設(shè) 計(jì) 周 期 要 求 短 ， 因此 設(shè) 計(jì) 時 多 采 用 參 照 法 或 是 憑 經(jīng) 驗(yàn) 確 定 的 辦 法 來 保 證 受 力 件 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 ， 通 常不 進(jìn) 行 詳 細(xì) 計(jì) 算 ， 有 時 采 用 簡 便 公 式 或 用 圖 表 做 為 設(shè) 計(jì) 參 考 。 倒 是 應(yīng) 注 意 ， 在 設(shè)計(jì) 一 些 具 有 較 高 精 度 的 夾 具 時 ， 應(yīng) 該 對 定 位 精 度 、 夾 緊 力 等 進(jìn) 行 必 要 的 計(jì) 算 和 分析 。B:設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 求夾 具 設(shè) 計(jì) 的 原 則 是 經(jīng) 濟(jì) 和 使 用 ， 它 可 以 概 括 為 “好 用 、 好 造 、 好 修 ”這 六 個字 ， 其 中 好 用 主 要 的 ， 但 好 用 也 必 須 以 不 脫 離 生 產(chǎn) 現(xiàn) 場 的 實(shí) 際 制 造 和 維 修 水 平 為前 提 。 具 體 要 求 為 ：（ 1） .夾 具 的 構(gòu) 造 應(yīng) 與 其 用 途 和 生 產(chǎn) 規(guī) 模 相 適 應(yīng) ， 正 確 處 理 好 質(zhì) 量 、 效 率 、 方便 性 與 經(jīng) 濟(jì) 性 四 者 的 關(guān) 系 。（ 2） .保 證 工 件 精 度 。（ 3） .保 證 使 用 方 便 ， 要 便 于 裝 卸 、 便 于 夾 緊 、 便 于 測 量 、 便 于 觀 察 、 便 于 排屑 排 液 、 便 于 安 裝 運(yùn) 輸 ， 保 證 安 全 第 一 。（ 4） .注 意 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 ， 對 加 工 、 裝 配 、 檢 驗(yàn) 和 維 修 等 問 題 應(yīng) 通 盤 考 慮 ， 以 降低 制 造 成 本 。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 8 頁 共 33 頁2 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1.零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1 零件的作用本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的零件是 1105 柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機(jī)上氣門控制系統(tǒng)的一個重要零件。直徑為 18mm 的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。直徑為 16mm 的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)。兩孔間距 56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑 11 的孔用 M10 的螺桿與汽缸蓋相連，直徑 3 的孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。圖 2.1 氣門搖臂軸支座零件圖2.1.2 零件的工藝分析通過對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。通過對零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述：零件的材料為 HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下：1. 外圓的上端面以及與此孔相通的 通孔，粗糙度均為 12.5；2?1?2. 36mm 下端面，根據(jù)零件的總體加工特性，366mm 為整個機(jī)械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為 12.5，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來；3. 外圓的前后端面，粗糙度為 12.5；前后端面倒 的角，粗糙度為28 ?451?12.5；以及 的通孔，在這里由于 通孔所要求的精度較高，因此該孔的的加工1?18?是一個難點(diǎn)，其所要求的表面粗糙度為 1.6，且該孔的軸線與 36mm 下端面的平行度為 0.05，且該孔的軸線圓跳動公差為 0.1 需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。4. 的前后端面，粗糙度為 2.5；前后端面倒 的角，粗糙度為 12.5；以及26? ?451?的通孔， 的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分，觀察零件圖就可11 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 9 頁 共 33 頁以知道， 的孔要求的表面粗糙度和位置精度和 的通孔一樣都是比較高的，16? 18?的通孔表面粗糙度為 1.6，孔的軸線與 36mm 的地面的平行度為 0.05；通過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是2很高，因此都不需要精加工來達(dá)到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達(dá)到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來對其他表面進(jìn)行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。總的看來，該零件并沒有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證，簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出 36mm 下端面以及 上端面，并鉆出 的通孔，然2?1?后再以這先加工出來的幾個表面為基準(zhǔn)定位，加工出 和 的外圓端面，并鉆826出 這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉(zhuǎn)零件，深孔加工出 的斜油孔。168?和 32.1.3 確定零件的生產(chǎn)類型零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按下式計(jì)算：(1%)abQmab??式 中 -零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng)產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 /年 ） 每 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 /臺 、 輛 ）-備 品 率 ， 一 般 取 2-4 廢 品 率 ， 一 般 取 0.37%根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。根據(jù)本零件的設(shè)計(jì)要求，Q=10000 臺，m=1 件/臺，分別取備品率和廢品率 3%和0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式得出 N=10351 件/年，零件質(zhì)量為 0.27kg，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 1-3，表 1-4 可知該零件為輕型零件，本設(shè)計(jì)零件氣門搖臂軸支座的的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖2.2.1 選擇毛坯種類機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件、焊接組合件等，同一種毛坯又可能有不同的制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動量，降低機(jī)械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個因素。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 10 頁 共 33 頁（1）.材料的工藝性能材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。（2）.毛坯的尺寸、形狀和精度要求毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。（3）.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。根據(jù)上述內(nèi)容的幾個方面來分析本零件，零件材料為 HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計(jì)零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個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獲得，若要使其他不進(jìn)行加工的表面達(dá)到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費(fèi)用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機(jī)器造型的方法獲得。2.2.2 確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量根據(jù)零件圖計(jì)算零件的輪廓尺寸為長 83mm，寬 37mm，高 62mm。查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 2-1 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為 CT8-CT12，取鑄件公差等級為CT10。再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 2-3 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級 CT10 差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 11 頁 共 33 頁查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 2-5 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機(jī)械加工余量等級為 E-G,將要求的機(jī)械加工余量等級確定為 G，再根據(jù)鑄件的最大輪廓尺寸查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 [13]表 2.2-4 要求的鑄件機(jī)械加工余量。由于所查得的機(jī)械加工余量適用于機(jī)械加工表面 ， 的加工1.6Ram??1.6a?表面，機(jī)械加工余量要適當(dāng)放大。分析本零件，除了 的 外，沒8?和 ??有一個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 ，.Rm?因此一般情況下這些表面的毛坯尺寸只需將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經(jīng)過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里為了機(jī)械加工過程的方便，除了孔以外的加工表面，將總的加工余量統(tǒng)一為一個值。如下表：表 2.1 毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量表加工表面基本尺寸鑄件尺寸公差機(jī)械加工總余量鑄件尺寸上端面2?39m2.6 4 471.3?下端面36m2.6 4前端面28?372.6 4 451.3后端面 2.6 4 ?前端面616m2.2 4 2.后端面2?2.2 4 412.2.3 設(shè)計(jì)毛坯圖（1） 確定鑄造斜度 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 [13]表 2.2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為 ～ 。035（2） 確定分型面 由于毛坯形狀對稱，且最大截面在中間截面，為了起模以及便于發(fā)現(xiàn)上下模在鑄造過程中的錯移，所以選擇前后對稱中截面為分型面。（3） 毛坯的熱處理方式 為了去除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進(jìn)行機(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)做時效處理。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 12 頁 共 33 頁2.2.4 繪制毛坯圖圖 2.2 氣門搖臂軸支座毛坯圖2.3 選擇加工方法，制定工藝路線2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。1.粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。2.精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差?！盎鶞?zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造?！白詾榛鶞?zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證?！盎榛鶞?zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 13 頁 共 33 頁所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂軸支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔 、孔 以及孔 均為零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，均18?61?可選為定位基準(zhǔn)，而且孔 和孔 設(shè)計(jì)精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)） ，工序?qū)才胚@兩個孔在最后進(jìn)行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進(jìn)行加工的 孔和加工后的 36mm 下底面作為精基準(zhǔn)，在該零件需要加工的表面中，由于外1?圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應(yīng)選 外圓端面及未28?加工的 36mm 下端面為粗基準(zhǔn)。2.3.2 零件的表面加工方法的選擇根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 [13]表 1.4-7，表 1.4-8，通過對各加工表面所對應(yīng)的各個加工方案的比較，最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表：表 2.2 氣門搖臂軸支座各加工表面方案需加工表面 尺寸精度等級表面粗糙度 Ra/m?加工方案上端面2?IT14 12.5 粗銑36mm 下端面 IT12 6.3 粗銑→半精銑前端面8IT11 3.2 粗銑→半精銑后端面2?IT11 3.2?粗銑→半精銑前端面6IT14 12.5 m粗銑后端面 IT14 12.5 粗銑通孔1?IT14 12.5 鉆偏 內(nèi)孔30IT14 12.5?鉆通孔.2708?IT8 1.6 m鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸通孔.106??IT8 1.6?鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸2.3.3 加工階段的劃分本零件氣門搖臂軸支座加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段分為粗加工，半精加工幾個階段。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 14 頁 共 33 頁在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)備好，也就是先將 36mm 下端面和 通孔加工出來，1?使后續(xù)的工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準(zhǔn) 上端面、 外圓前后端面、 外圓前后端面，在半精加工階段，完2?28?26?成對 外圓前后端面的半精銑，鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸出 通孔和 通孔，8 0.2718?0.16?并鉆出 偏 內(nèi)孔。3012.3.4 工序的集中與分散本零件采用工序集中原則安排零件的加工工序。本零件氣門搖臂軸支座的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可以采用各種機(jī)床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。2.3.5 工序順序的安排1.機(jī)械加工順序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工36mm 下端面以及 通孔。1?（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 和 外圓前后端面，28?6通孔， 通孔，后加工次要表面 偏 內(nèi)孔。0.16??0.278? 301（4）遵循“先面后孔”原則，先加工 36mm 下端面， 上端面，后加工 通孔；1?先加工 和 外圓前后端面，后加工 通孔， 通孔。6?0.16?0.278?2．熱處理工序機(jī)械加工前對鑄件毛坯進(jìn)行時效處理，時效處理硬度 HBS187-220,時效處理的主要目的是消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能，這樣可以提高毛坯進(jìn)行加工的切削性能。3.輔助工序毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進(jìn)行一次尺寸檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行機(jī)械加工，在對本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、終檢工序。2.3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 15 頁 共 33 頁圖 2.3 定位面,加工面代號指示圖工序Ⅰ：鑄造； 工序Ⅱ：清砂，檢驗(yàn)；工序Ⅲ：時效處理 HBS187-220工序Ⅳ：以 36mm 下底面 C 以及 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 上端面 A； 28?2?工序Ⅴ：以粗銑后的 上端面 A 以及 外圓端面 G 或 F 定位，粗銑 36mm 下底面C；半精銑 36mm 下底面 C；工序Ⅵ：以加工后的 36mm 下端面 C，36mm 底座左端面 B 以及 端面 G 或 F 定位，28鉆 通孔；1?工序Ⅶ：以加工后的 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C 以及 后端面 G?定位，粗銑 前端面 F，粗銑 前端面 I，半精銑 前端面 F； 2826?28工序Ⅷ：以加工后的 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 C 以及 前端面定1位 F，粗銑 后端面 J，粗銑 后端面 G，半精銑 后端面 G；6?8工序Ⅸ：以加工后的 內(nèi)孔表面 H，以加工后的 36mm 下端面 V， 端面 G 或 F 定28?位,鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 通孔，并倒角；0.271??工序Ⅹ：以加工后的 內(nèi)孔表面 G，以加工后的 36mm 下端面 C， 端面 G 或 F 定1位, 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 通孔，并倒角；0.16?工序Ⅺ：以 上端面 A 偏 以及 端面 G 或 F 定位，鉆 偏 內(nèi)孔；2?0283?01工序Ⅻ：鉗工去毛刺，清洗；工序ⅩⅢ：終檢。2.3.7 加工設(shè)備及工藝裝備選擇機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。1.機(jī)床的選擇原則機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)；機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)；機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)；機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。2.夾具的選擇本零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，所用的夾具應(yīng)為專用夾具。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 16 頁 共 33 頁3.刀具的選擇刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等。在選擇時應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時可采用符合刀具和其他專用刀具。4.量具的選擇量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗(yàn)的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)采用通用量具，在大批量生產(chǎn)中則采用各種量規(guī)和一些高生產(chǎn)率的專用量具。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》 [13]所選擇的加工工藝裝備如下表所示：表 2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用工序號 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具工序Ⅰ 鑄 游標(biāo)卡尺工序Ⅱ 檢 游標(biāo)卡尺工序Ⅲ 熱處理（免填）游標(biāo)卡尺工序Ⅳ 銑 臥式銑床 X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺工序Ⅴ 銑 臥式銑床 X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺工序Ⅵ 鉆 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 11?卡尺、塞規(guī)工序Ⅶ 銑 臥式銑床 X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺工序Ⅷ 銑 臥式銑床 X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺工序Ⅸ 鉆 TX617 臥式鏜床麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)工序Ⅹ 鉆 TX617 臥式鏜床麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀內(nèi)徑千分尺，塞規(guī)工序Ⅺ 鉆 立式鉆床 Z525 直柄麻花鉆 3?塞規(guī)工序Ⅻ 鉗 游標(biāo)卡尺工序ⅩⅢ 檢（免填） 內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)2.3.8 工序間加工余量的確定查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表 2-28，表 2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)械加工工藝路線的分析，確定各工序間加工余量如下表：表 2.4 機(jī)械加工工序間加工余量表工序號 工步 工步內(nèi)容 加工余量/mm 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 17 頁 共 33 頁號工序Ⅳ 1 粗銑 上端面 A2?41 粗銑 36mm 下底面 C 3工序Ⅴ2 半精銑 36mm 下底面 C 1工序Ⅵ 1 鉆 通孔1?111 粗銑 前端面 F2832 粗銑 前端面 I64工序Ⅶ3 半精銑 前端面 F?11 粗銑 后端面 J242 粗銑 后端面 G83工序Ⅷ3 半精銑 后端面 G?11 鉆 的通孔17172 擴(kuò)孔至 .850.853 粗鉸至 94?0.09工序Ⅸ4 精鉸至 1H0.061 鉆 通孔5152 擴(kuò)孔至 .8?0.853 粗鉸至 190.10工序Ⅹ4 精鉸至 60.05工序Ⅺ 1 鉆 偏 內(nèi)孔3?0 32.3.9 切削用量以及基本時間定額的確定工序Ⅵ 粗銑 上端面 A2?（1） 切削深度 。4pam?（2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，1D1L根據(jù)所選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.29/zfz??。0.21/fmr??（3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 30-23，選擇切削速度 =65m/min。cv 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 18 頁 共 33 頁計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 ，查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教651028/min3.4nr??程》 [3]表 4-18 得 n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際 253.14806/mincv???（4）基本時間的確定 銑削常用符號如下：z——銑刀齒數(shù)——銑刀每齒的進(jìn)給量，mm/zf——工作臺的水平進(jìn)給量，mm/minMz——工作臺的進(jìn)給量，mm/min，f Mzfn?——銑削寬度， mmea——銑削深度，mmpd——銑刀直徑，mm查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 2-28 得此工序機(jī)動時間計(jì)算公式：12jMzllTf??根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=255r/min，工作臺進(jìn)給量 =Mf。0.2150/minzfn????根據(jù)機(jī)床說明書取 =480mm/min；切削加工面 L=22mmMf根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]，表 30-9 查得 =7，12l?。1290.6in48jMzlTf??工序Ⅴ 加工 36mm 下端面1.工步一 粗銑 36mm 下底面 C（1）切削深度 。3pam?（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，根據(jù)所1D1L選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 。0.29/zfz??0.2/fmr??（3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 30-23，選擇切削速度 =65m/min。cv計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 ，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》65128/min3.40nr??[3]表 4-18 得 n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際 253.14806/inc???（4） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=255r/min，工作臺進(jìn)給量=Mf.2150/inzn?? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 19 頁 共 33 頁根據(jù)機(jī)床說明書取 =480mm/min；切削加工面 L=36mmMf根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]，表 30-9 查得 =7，12l?。12430.8minjMzlTf???2.工步二 半精銑 36mm 下底面 C（1）切削深度 。1pam（2）進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG8 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，根據(jù)所1D1L選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,取 fz=0.10mm/r， 。0./fmr??（3）切削速度的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 5-157=124m/min，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 ，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課cv 24095/in3.18nr??程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速表，確定 n=490r/min，再計(jì)算實(shí)際切削速度490.182/mic??（4）基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=490r/min，工作臺進(jìn)給量=Mf.049/inzn??根據(jù)機(jī)床說明書取 =480mm/min；切削加工面 L=36mmMf根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]，表 30-9 查得 =7，12l?12430.8minjMzlTf??工序Ⅵ 鉆 通孔1?（1） 切削深度 。pam?（2） 進(jìn)給量和切削速度的確定 選硬質(zhì)合金鉆頭直柄麻花鉆，鉆頭參數(shù)如下：，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]1,42,9dL表 5-134， ，取 ， ，取0.8~.6/fr0.1/fmr?50~7/mincv?，根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 ，查6/incv? 6133.4nr?立式鉆床 Z525 主軸轉(zhuǎn)速表，取 n=1360r/min，計(jì)算實(shí)際切削速度，。13.417/in0c m??（3） 基本時間的確定，首先查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 2-26，查得鉆削機(jī)動時間計(jì)算公式， ， ， =（1~4） ，flTj??21 )2~1(cot1????Dl鉆孔深度 ， ， ，所以39l?1l25l?.min34.06721??nfTj工序Ⅶ 粗銑以及半精銑端面 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 20 頁 共 33 頁1.工步一 粗銑 前端面 F28?（1） 切削深度 。3pam?（2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，1D1L根據(jù)所選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.29/zfz??。0.21/fmr??（3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 30-23，選擇切削速度 =65m/min。cv計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 ，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指65028/min3.14nr??導(dǎo)教程》 [3]表 4-18 得 n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際。25.8/i0cv??（4）基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 2-28 得此工序機(jī)動時間計(jì)算公式： 12jMzllTf??根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=255r/min，工作臺進(jìn)給量 =Mf。0.2150/minzfn????根據(jù)機(jī)床說明書取 =480mm/min；切削加工面 L=28mmMf根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]，表 30-9 查得 =7，12l?。12350.7in48jMzlTf??2. 工步二 粗銑 前端面 I26?（1） 切削深度 。4pam?（2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，1D1L根據(jù)所選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.29/zfz??。0.21/fmr??（3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為 HT200,硬度 HBS187-220，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]表 30-23，選擇切削速度 =65m/min。計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速cv，查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 [3]表6528/in.140nr?4-18 得 n=255r/min，然后計(jì)算實(shí)際 。253.14806/mincv??? 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第 21 頁 共 33 頁（4） 基本時間的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 [2]表 2-28 得此工序機(jī)動時間計(jì)算公式： 12jMzllTf??根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速 n=255r/min，工作臺進(jìn)給量 =Mf0.2150/minzfn????根據(jù)機(jī)床說明書取 =480mm/min；切削加工面 L=26mmMf根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》 [10]，表 30-9 查得 =7，12l?1230.7in48jMzlTf??3. 工步三 半精銑 前端面 F28?（1） 切削深度 。1pam?（2） 進(jìn)給量的確定 此工序選擇 YG6 硬質(zhì)合金端銑刀，查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下：D=80mm， =70mm，d=27mm，L=36mm， =30mm，齒數(shù) z=10，1D1L根據(jù)所選擇的 X61 臥式銑床功率為 4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[2]表 5-146，得 取 fz=0.20mm/r 0.29/zfz??。0.21/fmr??（3） 切