1、73/731緒論1.1 本設計的內容及意義本次設計是在我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業課之后而進行。這次設計目的在于使我們把這3年來所學的知識進行系統運用。使我們對這3年來所學的知識進行進一步的鞏固。也是一次理論聯系實際的訓練。通過本次設計使我們對設計加工的有了一次專門大的提高，并使我們對以后的工作提供了一次寶貴的實踐1.2 課題背景知識1.2.1 零件作用本設計所設計的零件是柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門操縱系統的一個重要零件。直徑為18mm的孔和直徑為16的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內裝一個減壓軸，用于降低汽缸

2、內壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，能夠保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現減壓。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。1.2.2 柴油機相關知識介紹 法國出生的德裔工程師狄塞爾，在1897年研制成功可供有用的四沖程柴油機。由于它明顯地提高了熱效率而引起人們的重視。起初，柴油機用空氣噴射燃料，附屬裝置龐大笨重，只用于固定作業。二十世紀初，開始用于船舶，1905年制成第一臺船用二沖程柴油機。1922年，德國的博施發明機械噴射裝置，逐漸替代了空氣噴射。二十世紀20年代后期出現了高速柴油機，并開始用于

3、汽車。到了50年代，一些結構性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油機進展起來，從此柴油機進入了專業化大量生產時期。特不是在采納了廢氣 HYPERLINK /edit/id=25076&subLemmaId=25076&dl=1 渦輪增壓技術以后，柴油機已成為現代 HYPERLINK /edit/id=25076&subLemmaId=25076&dl=1 動力機械中最重要的部分。 柴油機種類按工作循環可分為四沖程和二沖程柴油機。按冷卻方式可分為水冷和風冷柴油機。按進氣方式可分為增壓和非增壓（自然吸氣）柴油機。按轉速可分為高速(大于1000轉分)、中速（3001000轉分）和低速（小于300轉分

4、）柴油機。按燃燒室可分為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機。按氣體壓力作用方式可分為單作用式、雙作用式和對置活塞式柴油機等。按氣缸數目可分為單缸和多缸柴油機。按用途可分為 HYPERLINK /edit/id=25076&subLemmaId=25076&dl=2 船用柴油機、 HYPERLINK /edit/id=25076&subLemmaId=25076&dl=2 機車柴油機 、車用柴油機、農業機械用柴油機、工程機械用柴油機、發電用柴油機、固定動力用柴油機。按供油方式可分為機械高壓油泵供油和高壓共軌電子操縱噴射供油。按氣缸排列方式可分為直列式和V形排列。 柴油機作用隨著現代社會進程的加

5、快，柴油機發揮的社會作用不可估量，特不是在社會工業化之后，柴油機作為動力內燃機的一種，在社會的各個領域無處不在，工業、農業、汽車、船舶、公路工程、港口工程等，在這些領域里柴油機發揮著巨大的作用，為社會制造著巨大的效益。在這領域中，柴油機所發揮的作用也是不盡相同，因此依照作用的需要，柴油機也被設計出了專門多種型號，各種型號功率不同，發揮的作用大小也就不一樣，制造出的價值也不一樣。然而柴油機的污染排放也是一個不小的社會問題，隨著社會的進展，人類對生活質量要求的提高，預示著人類對空氣質量的要求也在提高，而高污染排放的柴油機必定不能滿足人類的這一生活需求，然而柴油機差不多是社會進展不可缺少的一個重要零

6、部分，完全取代柴油機在目前的技術條件下大概還不太可能。人類的智慧永久是無法估量的，現代的設計師們正在朝著設計出高效率，低排放，質量輕，生產簡單的柴油機這一目標奮斗著，而這一目標也將越來越近。隨著社會的需要，各種型號不一，功率不一的柴油機生產數量將不斷的增長，而氣門搖臂軸支座是柴油機上不可或缺的一個零件，也確實是意味著氣門搖臂軸支座的生產數量也將是與日俱增，為了制造出更大的效益，設計出輕便，經久耐用，便于生產的氣門搖臂軸支座這一零件是專門有必要的。 柴油機優點柴油機具有熱效率高的顯著優點，其應用范圍越來越廣。隨著強化程度的提高，柴油機單位功率的重量也顯著降低。為了節能，各國都在注重改善燃燒過程，

7、研究燃用低質燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦損失、廣泛采納廢氣渦輪增壓并提高增壓度、進一步輕量化、高速化、低油耗、低噪聲和低污染，差不多上柴油機的重要進展方向。1.2.3 機械制造工藝技術相關知識 機械加工工藝基礎知識氣門搖臂軸支座機械加工工藝規程的制訂(1)依照零件圖和產品裝配圖，對零件進行工藝分析在對氣門搖臂周支座進行工藝規程設計時，應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要求，明確零件的要緊工作表面，以便在擬定工藝規程過程中采取措施予以保證掌握零件的結構形狀、材料、硬度及熱處理等情況，了解該零件的要緊工藝特點，形成工藝規程設計的總體構想。分析零件上有哪些

8、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要求；明確哪些表面是要緊加工表面，以便在選擇表面加工方法及擬定工藝路線時重點考慮；對全部技術要求應進行歸納整理。(2)計算零件的生產綱領，確定生產類型依照零件圖查表可知，氣門搖臂軸支座為輕型零件，依照生產要求將確定該零件為大批量生產。(3)確定毛坯種類和制造方法機械加工中毛坯種類有專門多種，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等。依照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達到的技術指標和加工特點，零件生產的經濟性，如何選擇合適的毛坯種類也是設計重點。其次，如何選擇毛坯制

9、造方法也是設計中必不可少的環節，一般地，選擇毛坯的制造方法應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、零件生產綱領；d、采納新型材料、新工藝、新技術的可能性。(4)確定毛坯尺寸和公差如何確定毛坯尺寸，也確實是如何確定加工余量，對確保加工質量、提高生產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，因此應當選擇合適的方法來確定加工余量，保證零件加工各項尺寸及技術指標。同時，選擇合適的尺寸公差對零件加工和零件生產的經濟型也有專門大的阻礙。(5)擬定工藝路線擬定工藝路線包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的確定；加工時期的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安

10、排。這也將是氣門搖臂軸支座機械加工工藝規程設計制定的重點(6)確定各個工序的加工余量，計算工序尺寸及公差(7)選擇各個工序的機床設備及刀具、量具等工藝裝備(8)確定各個工序的切削用量和時刻定額(9)編制工藝文件1.2.4 機床夾具設計基礎知識機械加工時，必須使工件在機床或夾具中相對刀具及其切削成形運動占有某一正確位置，稱為定位。為了在加工中使工件能承受切削力，并保持其正確位置，還需把它壓緊或夾牢，稱為夾緊。從定位到夾緊的過程稱為安裝或裝夾。 安裝方法(1)直接安裝工件直接安裝在工作臺或通用夾具上，例如三爪卡盤、四爪卡盤、平口鉗、電磁吸盤等。有時直接安裝工件不需另行找正即可夾緊，例如利用三爪卡盤

11、或電磁吸盤安裝工件。(2)利用專用夾具安裝 工件直接安裝在為其加工而專門設計和制造的夾具中，無需進行找正，就可迅速可靠地保證工件對機床和刀具的正確相對位置。此法操作簡便，要求工人技術水平不高。但因專用夾具的設計、制造和維修，需要投資，因此在成批生產或大批大量生產中應用專門廣。在金屬切削機床上使用的夾具統稱為機床夾具。其要緊作用是可靠地保證工件的加工質量，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發揮和擴大機床的工藝性能。(1)保證工件的加工精度，穩定產品質量夾具在機械加工中的差不多作用確實是保證工件的相對位置精度。由于采納了能直接定位的夾具，因此，能夠準確地確定工件相關于道具和機床切削成形運動中的相互位

12、置關系，不受或者少受各種主觀因素的阻礙，能夠穩定可靠地保證加工質量。 (2)提高勞動生產率和降低加工成本提高勞動生產率，降低單件時刻定額的要緊技術措施是增大切削用量和壓縮輔助時刻。采納機床夾具，既能夠提高工件加工時的剛度，有利于采納較大的切削用量，又能夠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率和降低成本。 (3)改善工人勞動條件采納夾具后，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，夾緊可采納增力、機動等裝置，因此能夠減輕工人的勞動強度。還可設計愛護裝置，確保操作者安全。 (4)在流水線生產中，便于平衡生產節拍工藝工程中，

13、當某些工件所需要工序時刻特不長時，能夠采納多工位或高效夾具等，以提高生產效率，使生產節拍能夠比較平衡。 夾具分類 (1)按夾具所在機床的功用范圍分機床夾具：指各類機床上使用的通用夾具或針對某產品設計的專用夾具，有 車床夾具、磨床夾具、銑床夾具等。自動線夾具：自動線上所使用的夾具，有自動線固定夾具和隨行夾具。(2)按夾具的通用特征分通用夾具：指差不多標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。專用夾具：指專為某一工件的某道工序的加工而專門設計和制造的夾具。組合夾具：指按某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。可調夾具：有通用可調夾具（調整或更換個不定位元

14、件或夾緊元件而形成的夾具）和成組夾具（專為成組加工工藝中的某一組零件而設計的夾具） 夾具的組成(1)定位裝置其作用是使工件在夾具中占據正確的位置。(2)夾緊裝置其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到切削力作用時不離開已占據的正確位置。(3)夾具體 其作用是將夾具的所有元件連接成一個整體，是機床夾具的基礎件。 (4)其它裝置或元件:如分度裝置、對刀元件等 夾具設計的特點 (1)針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產現場的實際情況。專用夾具是為某零件的某工序設計的，設計人員必須全面了解和掌握產品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案

15、，確定最合理的定位、夾緊裝置。 (2)保證加工質量和勞動生產率是夾具設計的兩項要緊任務，而保證加工質量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關。關于制造精度要求不高的零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產率和改善勞動條件。(3)夾緊機構對整個夾具結構起決定性作用。夾緊裝置的結構形式和種類專門多，選用的靈活性專門大，特不是夾緊裝置中力源及傳動機構的設計對夾具結構的阻礙最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設計的結構可能大不相同。而不同復雜程度的家具在不同的生產規模條件下其經濟效果也不一樣，設計人員必須使自己的設計和生產規模相適應，不可片面追求高精度而忽視了

16、經濟性。 (4)夾具的制造多屬于單件生產，因此，設計時應考慮采納組合加工，修配和調整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調整環節，而不能完全依靠用完全互換的方法保證制造精度。(5)設計周期短，一般不進行強度剛度計算。夾具設計是直接為產品生產服務的生產技術預備工作，其設計周期要求短，因此設計時多采納參照法或是憑經驗確定的方法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采納簡便公式或用圖表做為設計參考。倒是應注意，在設計一些具有較高精度的夾具時，應該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。 設計的差不多要求夾具設計的原則是經濟和使用，它能夠概括為“好用、好造、好修”這六個字，

17、其中好用要緊的，但好用也必須以不脫離生產現場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為：(1)夾具的構造應與其用途和生產規模相適應，正確處理好質量、效率、方便性與經濟性四者的關系。(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、便于觀看、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。(4)注意結構工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。2 氣門搖臂軸支座的機械加工工藝規程設計2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定2.1.1 零件的結構本設計所設計的零件是1105柴油機中搖臂結合部的氣門搖臂軸支座，它是柴油機上氣門操縱系統的一個重要零件。直徑為18mm的

18、孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內裝一個減壓軸，用于降低汽缸內壓力，便于啟動柴油機。兩孔間距56mm，能夠保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現減壓。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標注。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、公差以及技術要求齊全。通過對零件圖的詳細批閱，該零件的差不多工藝狀況差不多大致掌握。要緊工藝狀況如下敘述：零件的材料為HT200

19、，灰鑄鐵的生產工藝簡單，鑄造性能優良，然而塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面要緊集中在平面加工和孔的加工。依照對零件圖的分析，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)36mm下端面，依照零件的總體加工特性，366mm為整個機械加工過程中要緊的基準面，粗糙度為12.5，因此在制定加工方案的時候應當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12.5；以及的通孔，在那個地點由于通孔所要求的精度較高，因此該孔的的加工是一個難點，其所要求的表面粗糙度為1.6，且該孔的軸線與3

20、6mm下端面的平行度為0.05，且該孔的軸線圓跳動公差為0.1需要選擇適當的加工方法來達到此孔加工的技術要求。(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，觀看零件圖就能夠明白，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一樣差不多上比較高的，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專門高，因此都不需要精加工來達到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中要緊的定位基準面，因此能夠粗加工或者半精加工出這兩個面而達到精度要求，再以此

21、作為基準采納專用夾具來對其他表面進行加工，同時能夠更好的保證其他表面的位置精度要求。總的看來，該零件并沒有復雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，因此依照各加工表面的技術要求采納常規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，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個精度要求比較高的空，最后翻轉零件，深孔加工出的斜油孔。2.1.3 確認零件的生產類型零件的生產類型是指企業（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業化程度的分類，它對工藝規程的制訂具有決定性的阻礙。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產

22、三種類型，不同的生產類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業在打算期內應當生產的產品產量和進度打算。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品年產量。零件的生產綱領N可按下式計算： N零件的生產綱領Q產品的年產量m每臺（輛）產品該零件的數量a%備品率，一般取2%-4%b%廢品率。一般取0.3%-0.7%依照上式就能夠計算求得出零件的年生產綱領，再通過查表，就能確定該零件的生產類型。依照本零件的設計要求，Q=10000臺，m=1件/臺，分不取備品率和廢品率3%和0.5%，將數據代入生產綱領計算公式得出N=10351件/年，零件質量為0.27k

23、g，依照機械制造技術基礎課程設計指導教程3表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件，本設計零件氣門搖臂軸支座的的生產類型為大批量生產。2.2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖2.2.1 選擇毛坯種類 毛坯種類的選擇不僅阻礙毛坯的制造工藝及費用，而且也與零件的機械加工工藝和加工質量緊密相關。為此需要毛坯制造和機械加工兩方面的工藝人員緊密配合，合理地確定毛坯的種類、結構形狀，并繪出毛坯圖 常見的毛坯種類 常見的毛坯種類有以下幾種： (1)鑄件對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。目前大多數鑄件采納砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采納特種鑄造，如永久型鑄造、周密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄

24、造等。各種鑄造方法 及工藝特點見表 2.1表2.1 毛胚尺寸及機械加工余量毛胚制造方法最大質量/kg最小厚度/mm材料生產方法精度等級 （TT）尺寸公差值/mm表面粗糙度形狀復雜度手工鑄造砂不限制3-5鐵鈦合金，有色金屬及其合金單間小批量生產14-161-8最復雜機械鑄造砂至2503-5大批量生產14左右1-3最復雜永久性鑄造至1001.511-120.1-0.512.5簡單離心鑄造通常2003-515-161-812.5要緊旋轉體壓鑄10-160.5（鋅）1.0（其他）鋅，鋁，鎂，銅 ，錫，鉛各金屬合金11-12005-0.156.3由模子制造難易而定熔模鑄造小型零件08切屑困難材料單件生產

25、及成批生產0.05-0.225復雜殼模鑄造至2001.5鑄鐵，有色金屬小批至大量12-1412.5-6.3復雜自由鑄造不限制不限制鑄素鋼，合金鋼單件及小批量生產14-161.5-2.5簡單模鍛通常至1002.5碳素鋼，合金鋼及合金成批及大批量生產12-140.4-2.512.5有鍛模鑄造難易而定周密模鍛通常1001.511-120.05-0.16.3-3.2(2)鍛件鍛件毛坯由于經鍛造后可得到連續和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能較好，常用于受力復雜的重要鋼質零件。其中自由鍛件的精度和生產率較低，要緊用于小批生產和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產率較高，要緊用于產量較大的中小型

26、鍛件。(3)型材型材要緊有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和專門截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，要緊用于毛坯精度要求較高的中小型零件。(4)焊接件焊接件要緊用于單件小批生產和大型零件及樣機試制。其優點是制造簡單、生產周期短、節約材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經時效處理后才能進行機械加工。(5)其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。 毛坯的選擇原則選擇毛坯時應該考慮如下幾個方面的因素：(1)零件的生產綱領大量生產的零件應選擇精度和生產率高的毛坯制造

27、方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。如鑄件采納金屬模機器造型或周密鑄造；鍛件采納模鍛、精鍛；選用冷拉和冷軋型材。單件小批生產時應選擇精度和生產率較低的毛坯制造方法。(2)零件材料的工藝性例如材料為鑄鐵或青銅等的零件應選擇鑄造毛坯；鋼質零件當形狀不復雜，力學性能要求又不太高時，可選用型材；重要的鋼質零件，為保證其力學性能，應選擇鍛造件毛坯。 (3)零件的結構形狀和尺寸形狀復雜的毛坯，一般采納鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各段直徑相差不大，可選用圓棒料；如各段直徑相差較大，為減少材料消耗和機械加工的勞動量，則宜采納鍛造毛坯，尺寸大的

28、零件一般選擇自由鍛造，中小型零件可考慮選擇模鍛件。 (4)現有的生產條件 選擇毛坯時，還要考慮本廠的毛坯制造水平、設備條件以及外協的可能性和經濟性等。 毛坯的形狀及尺寸 毛坯的形狀和尺寸要緊由零件組成表面的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定的，并盡量與零件相接近，以達到減少機械加工的勞動量，力求達到少或無切削加工。然而，由于現有毛坯制造技術及成本的限制，以及產品零件的加工精度和表面質量要求愈來愈來高，因此，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。 2.2.2 確定毛坯尺寸及機械加工總余量依照零件圖計算零件的輪廓尺寸為長83mm，寬37mm，高62mm。查閱機

29、械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-1 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，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。再依照毛坯鑄件差不多尺寸查閱機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-3 ，按前面差不多確定的鑄件公差等級CT10差得相應的鑄件尺寸公差。查閱機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-5 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為E-G,將要求的機械加工余量等級確定為G，再依照鑄件的最大輪廓尺寸查閱機械制造工藝設計簡明手冊13表2-4 要求的鑄件機械加工余量。由于所查得的機械加工余量適用于機械加工表面，的加工表面

30、，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了的外，沒有一個加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也確實是所有的加工表面，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，然而由于大部分表面加工都需通過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，那個地點為了機械加工過程的方便，除了孔以外的加工表面，將總的加工余量統一為一個值。如下表：表2.1 毛坯尺寸及機械加工總余量表加工表面差不多尺寸鑄件尺寸公差機械加工總余量鑄件尺寸上端面39mm2.6436mm下端面39mm2.64前端面39mm2.64后端面37mm2.64前端面16mm2.24后端面16mm 設計毛坯圖(1)確定鑄造斜度 依照

31、機械制造工藝設計簡明手冊13表2-6 本零件毛坯砂型鑄造斜度為。 (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覺上下模在鑄造過程中的錯移，因此選擇前后對稱中截面為分型面。(3)毛坯的熱處理方式 為了去除內應力，改善切削性能，在鑄件取出后進行機械加工前應當做時效處理。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 定位基準的選擇 基準的種類基準確實是“依照”的意思。零件圖樣、零件或工藝文件上，必須依照一些指定的點、線或面，來確定另一些點、線或面的位置，這些作為依照的點、線或面稱為基準。按照基準的不同功用，將其分為設

32、計基準和工藝基準兩大類。(1)設計基準 設計圖樣上所采納的基準，稱為設計基準。如下圖所示軸套的軸線確實是各外圓和內孔的設計基準，端面A是端面B、C的設計基準。 (2)工藝基準 采在工藝過程中所采納的基準，稱為工藝基準。工藝基準按其用途不同，又分為裝配基準、測量基準和定位基準。(3)裝配基準裝配時用來確定零件或部件在產品中的相對位置所采納的基準，稱為裝配基準。上圖軸套內孔確實是裝配基準。(4)測量基準測量時所用的基準，稱為測量基準。如圖軸套內孔是檢驗40外圓徑向跳動的測量基準；表面A是檢驗長度L、l的測量基準。(5)定位基準 在加工中用作定位的基準，稱為定位基準。下圖機體在加工4、5孔時用底面3

33、安裝在夾具上，底面確實是定位基準。需要講明的是，工件上作為定位基準的點、線，通常是用具體表面來體現的。例如孔的軸線是用孔的表面來體現。因此，定位基準可統稱為定位基面。 定位基準的選擇維工件在加工過程中，若是以未經加工過的毛坯面作為定位基準的表面，稱此種基準面為粗基準；若是差不多加工過的表面，稱為精基準(1)粗基準的選擇 = 1 * GB3 選擇不需加工的表面作粗基準 = 2 * GB3 選擇加工余量和公差最小的表面作粗基準 = 3 * GB3 選擇光潔、平坦、面積足夠大， = 4 * GB3 裝夾穩定的表面作粗基準 = 5 * GB3 粗基準一般只能使用一次 = 6 * GB3 精基準的選擇

34、(2)在第一道工序之后，就應當使用精基準定位，其選擇原則如下： = 1 * GB3 基準重合原則 = 2 * GB3 基準統一原則 = 3 * GB3 選擇面積較大、精度較高、安裝穩定可靠的表面作精基準 = 4 * GB3 自為基準 = 5 * GB3 互為基準夾具作為機械加工工藝系統的重要組成部分，在機械加工中占有十分重要的地位。工件在加工前必須確立在機床上占據的位置，以使加工后達到工件的加工要求。依照上述定位基準的選擇原則，分析本零件，依照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計基準，均可選為定位基準，而且孔和孔設計精度較高（亦是裝配基準和測量基準

35、），工序將安排這兩個孔在最后進行，為遵循“基準重合”原則，因此選擇先進行加工的孔和加工后的36mm下底面作為精基準，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平坦有飛邊等缺陷，定位不可靠，應選外圓端面及未加工的36mm下端面為粗基準。2.3.2. 零件的表面加工方法的選擇 依照本零件圖上所標注的各加工表面的技術要求，查機械制造工藝設計簡明手冊13表1.4-7，表1.4-8，通過對各加工表面所對應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/um加工方案上端面IT1412.5um粗銑36mm

36、下端面IT126.3um粗銑半精銑前端面IT113.2um粗銑半精銑后端面IT113.2um粗銑半精銑前端面IT1412.5um粗銑后端面IT1412.5um粗銑通孔IT1412.5um鉆偏內孔IT1412.5鉆通孔IT81.6um鉆擴粗鉸精鉸通孔IT81.6um鉆擴粗鉸精鉸2.3.3 加工時期的劃分本零件氣門搖臂軸支座加工質量要求較高，可將加工時期分為粗加工，半精加工幾個時期。在粗加工時期，首先將精基預備好，也確實是先將36mm下端面和通孔加工出來，使后續的工序都能夠采納精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準上端面、外圓前后端面、外圓前后端面，在半精加工時期，完成對外圓前

37、后端面的半精銑，鉆擴粗鉸精鉸出通孔和通孔，并鉆出偏內孔。2.3.4 工序的集中與分散 本零件采納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類型為大批量生產，能夠采納各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時刻，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 機械加工順序(1)遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工時期先加工36mm下端面以及通孔。(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，先加工要緊表

38、面和外圓前后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏內孔。 (4)遵循“先面后孔”原則，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圓前后端面，后加工通孔，通孔。 熱處理工序機械加工前對鑄件毛坯進行時效處理，時效處理硬度HBS187-220,時效處理的要緊目的是消除鑄件的內應力，穩定組織和尺寸，改善機械性能，如此能夠提高毛坯進行加工的切削性能。輔助工序 毛坯鑄造成型后，應當對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進行一次尺寸檢驗，然后再進行機械加工，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上，確定了該氣門搖臂

39、軸支座零件的工藝路線如下：圖2.3 定位面,加工面代號指示圖 工序：鑄造； 工序：清砂，檢驗； 工序：時效處理HBS187-220 工序：以36mm下底面C以及外圓端面G或F定位，粗銑上端面A； 工序：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：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，鉆通孔； 工序：以加工后的內孔表面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； 工序：以加工后的內孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及前端面定位F，粗銑后端面J，粗銑后端面G，半精銑

40、后端面G；工序：以加工后的內孔表面H，以加工后的36mm下端面V，端面G或F定位,鉆擴粗鉸精鉸通孔，并倒角；工序：以加工后的內孔表面G，以加工后的36mm下端面C，端面G或F定位, 鉆擴粗鉸精鉸通孔，并倒角；工序：以上端面A偏以及端面G或F定位，鉆偏內孔工序：鉗工去毛刺，清洗；工序：終檢。2.3.7 加工設備及工藝裝備選擇機床及工藝裝備的選擇是制定工藝規程的一項重要工作，它不但直接阻礙工件的加工質量，而且還阻礙工件的加工效率和制造成本。 (1)機床的選擇原則 機床的加工尺寸范圍應與零件的外廓尺寸相適應； 機床的精度應與工序要求的精度相適應； 機床的功率應與工序要求的功率相適應； 機床的生產率應

41、與工件的生產類型相適應；還應與現有的設備條件相適應。(2)夾具的選擇本零件的生產類型為大批量生產，為提高生產效率，所用的夾具應為專用夾具。(3)刀具的選擇刀具的選擇要緊取決于工序所采納的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生產率及經濟性等。在選擇時應盡可能采納標準刀具，必要時可采納符合刀具和其他專用刀具。(4)量具的選擇量具要緊依照生產類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產中應采納通用量具，在大批量生產中則采納各種量規和一些高生產率的專用量具。查機械制造工藝設計簡明手冊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床設備刀具

42、量具工序 鑄（免填）游標卡尺工序 檢游標卡尺工序 熱處理游標卡尺工序 銑 臥式銑床X61硬質合金端銑刀游標卡尺工序 銑臥式銑床X61硬質合金端銑刀游標卡尺工序 鉆立式鉆床Z525直柄麻花鉆11卡尺、塞規工序 銑臥式銑床X61硬質合金端銑刀游標卡尺工序 銑臥式銑床X61硬質合金端銑刀游標卡尺工序 鉆TX617臥式鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內徑千分尺，塞規工序 鉆TX617臥式鏜床麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀內徑千分尺，塞規工序 鉆立式鉆床Z525直柄麻花鉆塞規工序 鉗（免填）游標卡尺工序 檢內徑千分尺、游標卡尺、塞規2.3.8 工序間加工余量的確定 查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-28，表2

43、-35，并綜合對毛坯尺寸以及差不多確定的機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 機械加工工序間加工余量表工序號工步號工步內容加工余量/mm工序1粗銑上端面A4工序1粗銑36mm下底面C32半精銑36mm下底面C1工序1鉆通孔11工序1粗銑前端面F32粗銑前端面I43半精銑前端面F1工序1粗銑后端面J42粗銑后端面G33半精銑后端面G1工序1鉆的通孔172擴孔至0.853粗鉸至0.094精鉸至0.06工序1鉆通孔152擴孔至0.853粗鉸至0.104精鉸至0.05工序1鉆偏內孔32.3.9 切削用量以及差不多時刻定額的確定工序 粗銑上端面A(1)切削深度 。(2)進給量的確

44、定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造基礎課程設計基礎教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際 (4)差不多時刻的確定 銑削常用符號如下： z銑刀齒數 銑刀每齒的進給量，mm/z

45、工作臺的水平進給量，mm/min 工作臺的進給量，mm/min， 銑削寬度，mm 銑削深度，mmd銑刀直徑，mm 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。工序 加工36mm下端面工步一 粗銑36mm下底面C(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照

46、所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際(4)差不多時刻的確定 依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。工步二 半精銑36mm下底面C(1)切削深度

47、。(2)進給量的確定 此工序選擇YG8硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r， 。(3)切削速度的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-157=124m/min，計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3機床主軸轉速表，確定n=490r/min，再計算實際切削速度 (4)差不多時刻的確定依照銑床的數據，主軸轉速n=490r/min，工作臺進給量= 依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=36mm 依照機械加工工

48、藝師手冊10，表30-9查得=7，工序 鉆通孔(1)切削深度 。(2)進給量和切削速度的確定 選硬質合金鉆頭直柄麻花鉆，鉆頭參數如下：，查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-134，取，取，依照上面數據，計算主軸轉速，查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=1360r/min，計算實際切削速度，。 (3)差不多時刻的確定，首先查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-26，查得鉆削機動時刻計算公式，=（14），鉆孔深度，因此工序 粗銑以及半精銑端面工步一 粗銑前端面F (1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，

49、d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。(4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式： 依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。依照機床講明書取=480

50、mm/min；切削加工面L=28mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，。工步二 粗銑前端面I(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設

51、計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。(4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工步三 半精銑前端面F(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南

52、2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。(4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工序 粗銑以及半精銑端面工步一 粗銑后端面J

53、 (1)切削深度 。 (2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。(4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎

54、課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=26mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工步二 粗銑后端面G (1)切削深度 。 (2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 (3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT20

55、0,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 (4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=依照機床講明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，工步三 半精銑后端面G (1)切削深度 。 (2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質合金端銑刀，查表選擇硬質合金端銑刀的具體參數如下：D=8

56、0mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齒數z=10，依照所選擇的X61臥式銑床功率為4KW,查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 (3)切削速度的確定 依照所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220，依照機械加工工藝師手冊10表30-23，選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉速，查機械制造基礎課程設計基礎教程3表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 (4)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-28得此工序機動時刻計算公式：依照銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=依照機床

57、講明書取=480mm/min；切削加工面L=28mm依照機械加工工藝師手冊10，表30-9查得=7，序 鉆擴粗鉸精鉸的孔工步一 鉆的通孔(1)切削深度(2)進給量和切削速度的確定 依照此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數鉆頭：，查表機械制造技術基礎課程設計指南2表5-134，查得，取，查得，依照以上數據計算主軸轉速，查機械加工工藝師手冊10表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度。(3)差不多時刻的確定 首先查機械制造技術基礎課程設計指南2表2-26，查得鉆削機動時刻計算公式，=（14），鉆孔深度，見機械加工工藝師手冊10表2

58、8-42，因此工步二 擴孔至(1)切削深度(2)進給量和切削速度的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-87，確定擴孔鉆為YG8硬質合金直柄麻花鉆，選，查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-128，查得，取，再查機械加工工藝師手冊10表28-33，確定，依照以上數據計算主軸轉速，查機械加工工藝師手冊10表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度。 (3)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時刻計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，工步三 粗鉸至(1)切削深度。 (2)進給量和切削速度的確

59、定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-93，確定鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀，參數如下，查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-136，查得進給量，取，因為此工步為粗鉸，查得，取，依照以上數據計算主軸轉速，查機械加工工藝師手冊10表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉速表，取，再依照主軸轉速計算實際的切削速度。 (3)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時刻計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，工步四 精鉸至(1)切削深度。(2)進給量和切削速度的確定 查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-93，確定鉆頭為硬質合金直

60、柄機用鉸刀，參數如下，查機械制造技術基礎課程設計指南2表5-136，查得進給量，取，因為此工步為精鉸，查得，取，依照以上數據計算主軸轉速，查機械加工工藝師手冊10表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉速表，取，再依照主軸轉速計算實際的切削速度。(3)差不多時刻的確定 查機械制造技術基礎課程設計指導教程3表2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時刻計算公式：，擴通孔長度，見機械加工工藝師手冊10表28-42，工序 鉆擴粗鉸精鉸的孔工步一 鉆的通孔(1)切削深度。(2)進給量和切削速度的確定 依照此孔最終要求的表面粗糙度的要求，確定鉆頭為硬質合金直柄麻花鉆，查表選擇如下參數鉆頭：，查表機械制造技術基礎