支座的加工工藝及夾具設計

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1、摘要 1 關鍵詞 1 1前言 1 1.1本設計的目的及內容 1 1.2課題背景知識 2 1.2.1 零件的作用 2 1.2.2 柴油機相關知識介紹 2 2 支座的機械制造工藝規(guī)程設計 3 2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定 3 2.1.1 零件作用 3 2.1.2 零件的工藝分析 4 2.1.3 確定零件的生產類型 5 2.2 選擇毛坯，繪制毛坯圖 6 2.2.1 選擇毛坯種類 6 2.2.2 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 7 2.2.3 設計毛坯圖 7 2.2.4 繪制毛坯圖 8 2.3選擇加工方法，制定工藝路線 8

2、 2.3.1 定位基準的選擇 9 2.3.2 零件表面加工方法的選擇 9 2.3.3 加工階段的劃分 10 2.3.4 工序的集中與分散 10 2.3.5 工序順序的安排 10 2.3.6 確定工藝路線 11 2.3.7 加工設備及工藝設備的選擇 13 2.3.8 工序間余量的確定 14 2.3.9 切削余量及基本時間定額的確定 15 3支座專用夾具的設計 27 3.1半精銑36mm下端面夾具設計 27 3.1.1 確定定位方案，選擇定位元件 27 3.1.2 選擇對刀裝置 27 3.1.3 確定夾緊機構 27 3. 2孔加工夾具設計

3、28 3.2.1 定位基準選擇 28 3. 2. 2導向裝置的確定 28 3.2.3 確定夾緊機構 29 3.2.4 設計夾具體 3 0 3.2.5 液壓控制回路的確定 3 1 3.2.6 液壓回路的綜合和整理 3 2 4 結論 32 參考文獻 33 致謝 34 附錄 34 支座的加工工藝及夾具設計 學 生：鄭偉 指導老師：陳志亮 (湖南農業(yè)大學工學院，長沙 410128) 摘 要：本文首先介紹了支座的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進行了工 藝規(guī)程的設計，最后進行夾具設計。此次設計是對支座的加工工藝和夾具設計，其零件為 鑄件，具有體積小，零件

4、結構簡單的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先 加工面，在以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機構設計簡單， 方便且能滿足要求。 關鍵詞：支座；工藝分析；工藝規(guī)程設計；夾具設計 The Desig n of Beari ng Processi ng Craft and Fixture Stude nt:Zhe ng Wei Tutor:Che n Zhilia ng (College of En gi neeri ng,Hu nan Agricultural Uni versity, Cha ngsha 410128, Chi na) Abstract

5、:This paper describes the function of bearing and process analyzing firstly.The n it in troduces desig n of the process flow.fi nally it an alysis the desig n of clamp.The desig n is the machi ning process of beari ng and clamps whoes spare parts are casting featured by its small volume and simple s

6、tructure.Because the surface is easier to process tha n the hole,the surface is processed firstly when doing the process flow.Then other parts are processed on the basic standards of processing surface.The clamps of every process are special clamps whose structure is simple, convenient and meeti ng

7、the requireme nts. Key words: Beari ng;Process an alysis;Desig n of process flow;Desig n of clamp 1 前言 1.1 本設計的目的及內容 此次設計是在我們修完在大學里所有基礎課程及專業(yè)課程之后再進行的。本次設計是 對大學期間所學各課程及相關的應用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復習，更是一次理 論應用于實踐的訓練。其目的在于： 1） 鞏固我們在大學里所學的知識，也是對之前所學知識的綜合性的檢驗； 2） 加強我們查閱資料的能力，熟悉相關資料； 3） 樹立正確的設計思想，掌握設計方法，提高我

8、們實際工作的能力； 4） 通過對支座的機械制造工藝設計，培養(yǎng)我們綜合、靈活應用所學知識去獨立地分 析和解決機械加工工藝問題，初步具備設計中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力； 5） 提高學生調查研究、設計計算、理論分析、查閱資料及繪制圖樣等各方面的基本 技能； 6） 通過零件圖，裝配圖的繪制，使我們對于 AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進一步 的提高。 本次設計的主要內容為：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，它是柴油機上氣門控制系統的一個重要零件，而機械制造工藝規(guī)程編制及夾具 設計是工廠機械技術人員的基本要求，“支座的加工工藝及夾具設計”選題來源于生產

9、實 際現場，具有較強的實際應用價值。該課題需設計人綜合運用大學所學課程去分析研究和 解決工程設計中遇到的一些工程技術問題。 1.2課題背景知識 零件作用 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 氣門控制系統的一個重要零件。直徑為 18mm勺孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、 排氣氣門搖臂。直徑為16m m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可以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 11mm的孔用M10 的螺桿與汽缸蓋相連，直

10、徑3mm勺孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 柴油機相關知識介紹 簡介柴油機是用柴油作燃料的內燃機。柴油機屬于壓縮點火式發(fā)動機，它又常以主要 發(fā)明者狄塞爾的名字被稱為狄塞爾引擎。 柴油機在工作時，吸入柴油機氣缸內的空氣，因活塞的運動而受到較高程度的壓縮， 達到500?700C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 轉換為旋轉的機械功。 柴油機可按不同特征分類：按轉速分為高速、中速和低速柴油機；按燃燒室的型式分 為直接噴射式、渦流室式和預燃室式柴油機等；按氣缸進氣方式分為增壓

11、和非增壓柴油機； 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等；按用途分為船用柴 油機、機車柴油機等。 隨著現代社會進程的加快，柴油機發(fā)揮的社會作用不可估量，特別是在社會工業(yè)化之 后，柴油機作為動力內燃機的一種，在社會的各個領域無處不在，工業(yè)、農業(yè)、汽車、船 舶、公路工程、港口工程等，在這些領域里柴油機發(fā)揮著巨大的作用，為社會創(chuàng)造著巨大 的效益。在這領域中，柴油機所發(fā)揮的作用也是不盡相同，所以根據作用的需要，柴油機 也被設計出了很多種型號，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

12、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，但是柴油機已經是社會發(fā)展不可缺少的一個重要零部 分，徹底取代柴油機在目前的技術條件下似乎還不太可能。 人類的智慧永遠是無法估量的， 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，也就是意味著 氣門搖臂軸支座的生產數量也將是與日俱增，為了創(chuàng)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

13、很有必要的。 柴油機具有熱效率高的顯著優(yōu)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(jié)能，各國都在注重改善燃燒過程，研究燃 用低質燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦損失、廣泛采用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，都是柴油機的重要發(fā)展 方向。 2支座的機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定 2.1.1 零件的作用 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 氣門控制系統的一個重要零件。直徑為 18mm勺孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進、 排氣氣門搖

14、臂。直徑為16m m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可以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 11mm的孔用M10 的螺桿與汽缸蓋相連，直徑3mm勺孔用來排油，各部分尺寸零件圖中詳細標注。 圖1氣門搖臂軸支座零件圖 Fig1 The parts draw ing of valve lock shaft beari ngs 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

15、審閱，該零件的基本工藝狀況已經大致掌握。主 要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為HT20Q灰鑄鐵的生產工藝簡單，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。 ⑴根據對零件圖的分析， 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) 22外圓的上端面以及與此孔相通的 11通孔，粗糙度均為12.5 ; (2) 36mm下端面，根據零件的總體加工特性，36mm為整個機械加工過程中主要的基 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) 28外圓的前后端面，粗糙度為12.5 ;前后端面倒1 45

16、的角，粗糙度為12.5 ; 以及18的通孔，在這里由于18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36mmT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) 26的前后端面，粗糙度為12.5 ;前后端面倒1 45的角，粗糙度為12.5 ;以及 16的通孔，16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的通孔一樣都是比較高的，16的通孔表 面粗糙度為1.6，孔的軸線與36mm勺地面的平行度為0.05 ;

17、 通過上面零件的分析可知，36mmF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來達到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準面， 因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達到精度要求，再以此作為基準采用專用夾具 來對其他表面進行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求?？偟目磥恚摿? 件并沒有復雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據各加工表面的技術要求采用常 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22上端面，并鉆出11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28和26的外圓端面，

18、并鉆出18和16這兩個精度要求比較高的孔，最后翻轉零 件，深孔加工出3的斜油孔。[2] 2.1.3 確定零件的生產類型 零件的生產類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業(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。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件 生產三種類型，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(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度 計劃。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=Qm （ 1+a%（ 1+b% （ 1） 式中：N—零件

19、的生產綱領； Q —產品的年產量（臺、輛/年）； m —每臺（輛）產品中該零件的數量（件/臺、輛）； a% —備品率，一般取2%~4% b% —廢品率，一般取0.3%~0.7% 根據上式就可以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。 根據本零件的設計要求，Q=10000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率 3%和 0.5%， 將數據代入生產綱領計算公式得出 N=10351件/年，零件質量為0.27kg， 根據《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 ⑶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.

20、2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 2.2.1 選擇毛坯種類 機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量，可以減少機械加 工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般 應當考慮一下幾個因素。 （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

21、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雜程度也是選擇毛坯的重要依據。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） 零件的生產綱領 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產綱領相適應，才能獲得最佳的經濟效益。生 產綱領大時宜采用高精度和高生產率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產綱領小 時，宜采用設備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據上述內

22、容的幾個方面來分析本零件，零件材料為 HT20Q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，本設計零件尺寸并不大，而且其 形狀也不復雜，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，若要使其他不進行加工的表面達到較為理想的表面精度，可 選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經確定零件的生產類型為大批量生產，可選擇砂型鑄造 機器造型的鑄造方法，較大的生產批量可以分散單件的鑄造費用。因此，綜上所述，本零 件的毛坯種類以砂型鑄造機器造型的方法獲得。

23、222 確定毛坯尺寸及機械加工總余量 根據零件圖計算零件的輪廓尺寸為長 83mm寬37mm高62mm 查閱《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 ⑶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CT1Q 再根據毛坯鑄件基本尺寸查閱《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 ［3］表2-3，按 前面已經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》 ⑶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

24、,再根據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2.2-4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 Ra —1.6」m , Ra ：：： 1.6」m的加工表 面，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了 18和"6的Ra=1.6「m外，沒有一個加 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 Ra—1.6,m,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 工都需經過粗加工和半精加工，因此余量將要放大，這里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

25、下表： 表1毛坯尺寸及機械加工總余量表 Tablel Blank dime nsions and mecha ni cal process ing total surplus 加工表面 基本尺寸 鑄件尺寸公差 機械加工總余量 鑄件尺寸 22上端面 2.6 4 36mm下端面 2.6 4 28前端面 2.6 4 28后端面 2.6 4 26前端面 2.2 4 26后端面 2.2 4 223 設計毛坯圖 (1) 確定鑄造斜度 根據《機械制造工藝設計簡明手冊》 ⑷表2.2-6本零件毛坯砂型 鑄造斜

26、度為30?50; (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。⑸ 2.2.4 繪制毛坯圖 圖2 氣門搖臂軸支座毛坯圖 Fig2 The bla nk figure of valve lock shaft beari ng 2.3 選擇加工方法，制定工藝路線 此處省略？nnnnnnnnnnNn如需要完整說明書和設計圖紙等 . 請聯系？扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機械畢業(yè)設計下載！

27、 該論文已經通過答辯 2.3.2 零件的表面加工方法的選擇 根據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》 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氣門搖臂軸支座各加工表面方案 Table2 The scheme of each process ing surface of valve lock shaft beari ngs 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/」m 加工方案 22上端面 IT14 12.5 5 粗銑 36mn下端面 IT12 6.

28、3 Jm 粗銑-半精銑 28前端面 IT11 3.2 5 粗銑-半精銑 28后端面 IT11 3.2 5 粗銑-半精銑 26前端面 IT14 12.5 5 粗銑 26后端面 IT14 12.5 5 粗銑 11通孔 IT14 12.5 5 鉆 3偏100內孔 IT14 12.5 5 鉆 ■1800.027 通孔 IT18 1.6 5 鉆—擴—粗鉸—精鉸 啊6皐.11通孔 IT18 1.6 5 鉆—擴—粗鉸—精鉸 233 加工階段的劃分 本零件氣門搖臂軸支座加工質量要求較高，可將加工階段分為粗加工，半精加工幾個 階段。 在粗加

29、工階段，首先將精基準備好，也就是先將 36mmF端面和T1通孔加工出來，使 后續(xù)的工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準 22上端面、28外圓前后端面、26外圓前后端面，在半精加工階段，完成對 28外圓前 后端面的半精銑，鉆一擴-粗鉸一精鉸出-180°-027通孔和-1600-11通孔，并鉆出3偏100內孔。 2.3.4 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類型為 大批量生產，可以采用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，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝

30、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。⑺ 2.3.5 工序順序的安排 (1) 機械加工順序 遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工 36mm下端 面以及11通孔。 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 28和26外圓前后端面，-1600.11通孔，1800.027 通孔，后加工次要表面 3偏100內孔。 遵循“先面后孔”原則，先加工 36mm下端面，22上端面，后加工11通孔；先加工 28和26外圓前后端面，后加工■1600.11通孔，'18 00.027通孔。

31、(2) 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,時效處理的主要目 的是消除鑄件的內應力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機械性能，這樣可以提高毛坯進行加工的 切削性能。 (3) 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。問 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，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路 線如下： 圖3定位面,加工面代號指示圖 Fig3 The in diacator diagram

32、 of positi on surface 工序I:鑄造； 工序U:清砂，檢驗； 工序川：時效處理 HBS187-22Q 工序W:以36mm下底面C以及28外圓端面G或F定位，粗銑22上端面A; 工序V:以粗銑后的 22上端面A以及28外圓端面G或F定位，粗銑36mmF底面C,半 精銑36mn下底面C; 工序以加工后的36mn下端面C, 36mm底座左端面B以及28端面G或F定位，鉆11 通孔； 工序皿以加工后的11內孔表面H,以加工后的36mn下端面C以及28后端面G定位， 粗銑28前端面F,粗銑26前端面I，半精銑28前端面F; 工序毗：以加工后的11內孔表面H,以加工后的

33、36mm下端面C以及28前端面定位F， 粗銑26后端面J，粗銑28后端面G半精銑28后端面G; 工序區(qū)：以加工后的11內孔表面H,以加工后的36mn下端面C, 28端面G或F定位,鉆 —擴—粗鉸—精鉸'180°027通孔，并倒角； 工序X:以加工后的11內孔表面H,以加工后的36mn下端面C, 28端面G或F定位，鉆 —擴—粗鉸—精鉸■1600.11通孔，并倒角； 工序幻：以22上端面A偏100以及28端面G或F定位，鉆3偏10°內孔； 工序劉：鉗工去毛刺，清洗； 工序XM:終檢。 237 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(guī)程的一項重要工作，它不但直接影響工件

34、的加工 質量，而且還影響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、生產率及經濟性等。在選擇時應盡可能采用標準刀具，必要時可 采用符合刀具和其他專用刀具。 （4） 量具

35、的選擇 量具主要根據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用通用量 具，在大批量生產中則采用各種量規(guī)和一些高生產率的專用量具。 [9] 查《機械制造工藝設計簡明手冊》所選擇的加工工藝裝備如下表所示： 表3氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 Table3 The choose of process ing tech no logy and equipme nt of valve lock shaft beari ng 工序號 機床設備 刀具 量具 工序I 鑄 臥式銑床X61 硬質合金端銑刀 游標卡尺 工序u 檢 臥式銑床X61 硬質合金端銑刀 游標

36、卡尺 工序川熱處理 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 11 游標卡尺 工序w 銑 臥式銑床X61 硬質合金端銑刀 游標卡尺 工序V 銑 臥式銑床X61 硬質合金端銑刀 游標卡尺 工序切 鉆 Z3025鉆床 麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀 卡尺、塞規(guī) 工序％ 銑 Z3025鉆床 麻花鉆、擴鉆、機用鉸刀 游標卡尺 工序毗 銑 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆3 游標卡尺  工序區(qū) 鉆 內徑千分尺，塞規(guī) 工序X 鉆 內徑千分尺，塞規(guī) 工序幻 鉆 塞規(guī) 工序劉 鉗 游標卡尺 工序XM 檢 內徑千分尺、游標 卡尺、塞規(guī)

37、 238 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》表 2-28，表2-35，并綜合對毛坯尺寸以 及已經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4 機械加工工序間加工余量表 Table4 The table of mecha ni cal process ing of machi ning allowa nee betwee n product ion processes 工序號 丄步號 工步內容 力卩工余量/mm 工序W 1 粗銑22上端面A 4 工序V 1 粗銑36mn下底面C 3 工序切 2 半精銑36mn下

38、底面C 1 工序％ 1 鉆11通孔 11 工序毗 1 粗銑28前端面F 3 工序區(qū) 2 粗銑26前端面I 4 工序X 3 半精銑28前端面F 1 工序幻 1 粗銑26后端面J 4 2 粗銑28后端面G 3 3 半精銑28后端面G 1 1 鉆"7的通孔 17 2 擴孔至17.85 0.85 3 粗鉸至17.94 0.09 4 精鉸至18H9 0.06 1 鉆15通孔 15 2 擴孔至15.85 0.85 3 粗鉸至15.95 0.10 4 精鉸至16H9

39、0.05 1 鉆3偏100內孔 3 239 切削用量以及基本時間定額的確定 工序W 粗銑22上端面A （1） 切削深度ap =4mm ； （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 D!=70mm d=27mm L=36mm Li =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 5-146，得f z =0.20 -0.09mm/ z取fz=0.20mm/r f =0.20 10 = 2mm /r ； （3） 切削速度的確定 根據所知的工件材料為

40、 HT200,硬度HBS187-220根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min； 計算主軸轉速n = —1000 =258r/min，查《機械制造基礎課程設計基礎教程》表4-18 3.14 漢80 得 n=255r/min，然后計算實際 vc = 255 3.14 80 = 64m/min ； 1000 （4） 基本時間的確定 銑削常用符號如下： z—銑刀齒數； fz —銑刀每齒的進給量，mm/z fMz —工作臺的水平進給量， mm/mir； fM —工作臺的進給量，mm/min fM = fznz ； ae —銑削寬度，mm

41、a p —銑削深度，mm d—銑刀直徑，mm 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式： l 11 12 Tj （ 2） Tmz 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 fM = fz z n =0.2 10 255 = 510mm/min， 根據機床說明書取 fM =480mm/min切削加工面L=22mm 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得11 12=7, Mz 29 480 =0.06 min 工序V 加工36mmF端面 1) 工步一粗銑36mm下底面C (1) 切削深度ap =

42、3mm ； (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 D!=70mm d=27mm L=36mm Li =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f z=00血 / nm z 取fz=0.20mm/r f =0.20 10 = 2mm /r ； (3) 切削速度的確定 根據所知的工件材料為 HT200,硬度HBS187-220根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min,計算主軸轉速n = 65 1000 =

43、 258r / min，查《機械制造 3.14x80 技術基礎課程設計指導教程》表4-18得n=255r/min ，然后計算實際 2 5 5 3.1 4 ^80 , vc 6 4n / m：i n 1000 (4) 基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速 n=255r/min ，工作臺進給量 fM = fz z n =0.2 10 255 = 510mm/min， 根據機床說明書取f” =480mm/min切削加工面L=36mm Tj￡ =0.08min 43 480 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得11 12=7， Mz 2) 工步二 半精銑

44、36mm下底面C (1) 切削深度ap=1mm； (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 D1=70mm d=27mm L=36mm L)=30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 取 fz=0.10mm/r， f -0.10 10=1mm/r : (3) 切削速度的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 5-157 vc=124m/min，計算主軸轉速n = — =495r/min，查《機械制造技術基礎課程設計 3.14 80 指導教程》機床主軸轉速表，確定n=490r/mi n，再

45、計算實際切削速度 4 9 0 3.1 4 8 0 vc = = 1 2 m /min 1000 (4) 基本時間的確定 根據銑床的數據，主軸轉速 n=490r/min , 工作臺進給量 fM = fz z n =0.1 10 490 = 490mm/min， 根據機床說明書取fM =480mm/min切削加工面L=36mm 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得h 12=7， 丨 +1 2 Tj J Mz 43 0.08min 480 工序切鉆11通孔 (1) 切削深度ap =11mm ； (2) 進給量和切削速度的確定 選硬質合金鉆頭直柄麻

46、花鉆，鉆頭參數如下：d = 11mm, L = 142mm, L^ 94mm ,查《機 械制造技術基礎課程設計指南》表 5-134 , f = 0.08 ~ 0.16mm/ r ,取f = 0.1 mm / r, vc = 50 ~ 70m/min，取 vc =60m/min ; 根據上面數據，計算主軸轉速n =6° 1000 =1737r/min，查立式鉆床Z525主軸轉速 3.14X11 表，取n=1360r/min，計算實際切削速度，vc二 _ = 47m /min ; 1000 (3) 基本時間的確定 首先查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-26，查得鉆削機動時間計

47、算公式， Tj =l，h = Dcot號 +(1 ~ 2)， l2 = (1~ 4 )，鉆孔深度 I = 39mm，h = 3，S =5， j f n 2 所以 T,」— = 47 =0.34min。 j fxn 1360^0.1 工序％粗銑以及半精銑端面 1) 工步一粗銑28前端面F (1) 切削深度ap =3mm ； (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 D1=70mm d=27mm L=36mm L1 =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指

48、南》表5-146，得f z=0D砂 / nm z 取fz=0.20mm/r f -0.20 10 =2mm/r ; (3) 切削速度的確定 根據所知的工件材料為 HT200,硬度HBS187-220根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min； 計算主軸轉速n =65 1000 =258r/min，查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 3.14 沢80 表 4-18 得 n=255r/min，然后計算實際 vc 二 一314— = 64m / min ; 1000 （4）基本時間的確定 12 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-

49、28得此工序機動時間計算公式： (3) Mz 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 f m = fz z n =0.2 10 255 = 510mm/min， 根據機床說明書取f|M =480mm/min切削加工面L=28mm 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得11 12=7, fMz 35 480 =0.07 min 2）工步二粗銑26前端面I （1） 切削深度ap =4mm ； （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 D1=70mm d=27mm L=3

50、6mm L1 =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f z = 00 d /nm z 取fz=0.20mm/r f =0.20 10 = 2mm /r ； （3） 切削速度的確定 根據所知的工件材料為 HT200,硬度HBS187-220根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min。計算主軸轉速n=霽1等258r/min，查《機械制造 技術基礎課程設計指導教程》表4-18得n=255r/min ，然后計算實際 2 5 5 3.1 4 ^80 , vc 6 4n / m：i

51、 n 1000 （4）基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式： Tj I l1 I2 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 m = fz z n = 0.2 10 255 = 510mm/min , 根據機床說明書取 fM =480mm/min切削加工面L=26mm 丨 +I2 Tj 1 2 Mz 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得h ? S=7, 33 0.07 min。 480 3) 工步三半精銑28前端面F (1) 切削深度ap=1mm； (2) 進

52、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 D1 =70mm d=27mm L=36mm L1 =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f尸00血/nm z 取fz=0.20mm/r f =0.20 10 二2mm /r ； (3) 切削速度的確定 根據所知的工件材料為 HT200,硬度HBS187-22Q根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min。計算主軸轉速n二65 1000 = 258r / min，查《機械制造

53、 3.14 漢 80 技術基礎課程設計指導教程》表4-18 得n=255r/min ，然后計算實際 1000 / m；i n (4) 基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式: (5) 丨丨1丨2 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 f m = fz z n =0.2 10 25^ 510mm/ min， 根據機床說明書取fM =480mm/min切削加工面L=28mm 根據《機械加工工藝師手冊》［10］，表30-9查得I1 12=7, 丨丨1丨2 33 Ti 1

54、- 0.07 min。 fMz 480 工序毗 粗銑以及半精銑端面 1) 工步一 粗銑26后端面J (1) 切削深度ap =4mm ； （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 Di=70mm d=27mm L=36mm L）=30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f z = 00 09 /nm z 取fz=0.20mm/r [ii] f =0.20 10 = 2mm /r ； （3） 切削速度的確定 根據所知的工件材料為HT200

55、硬度HBS187-22Q根據《機械加工工藝師手冊》表30-23， 選擇切削速度vc=65m/min,計算主軸轉速n = 65 1000 = 258r / min，查《機械制造技術基 3.14x80 礎課程設計指導教程》表4-18得n=255r/min，然后計算實際v^ 255 3.14 80 = 64m/min ; 1000 （4） 基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式： (6) I h丄 fMz 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 f m = fz z n = 0.2 10 255 = 510mm/m

56、in， 根據機床說明書取 fM =480mm/min切削加工面L=26mm 根據《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得l1 l2=7， 33 0.07 min。 Mz 480 2） 工步—-粗銑28后端面G （1） 切削深度ap =3mm ； （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 D1=70mm d=27mm L=36mm L）=30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f z=0D砂 / nm z 取fz=0.20mm/r f

57、 =0.20 10 =2mm/r ； （3） 切削速度的確定 根據所知的工件材料為 HT200,硬度HBS187-220根據《機械加工工藝師手冊》 何表 30-23，選擇切削速度Vc=65m/min。計算主軸轉速n = 65 1000 = 258r / min，查《機械制造 3.14 沢 80 技術基礎課程設計指導教程》表4-18得n=255r/min ，然后計算實際 Vc 255 3.14 80 1000 = 64m/min ； (4) 基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式: T l li I2 根據銑床的數據

58、，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 f m = fz z n =0.2 10 255 = 510mm/min， 根據機床說明書取fM =480mm/min切削加工面L=28mm 根據《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得11 12=7, Tj Mz 0.07 min。 480 3) 工步三半精銑28后端面G (1) 切削深度ap =1mm ； (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 D1 =70mm d=27mm L=36mm L1 =30mm齒數z=10,根據所選擇的 X61臥式銑

59、床功率為4KW, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得f z=0D血 / nm z 取fz=0.20mm/r f =0.20 10 = 2mm /r ； (3) 切削速度的確定 根據所知的工件材料為HT200硬度HBS187-22Q根據《機械加工工藝師手冊》表30-23， 選擇切削速度vc=65m/min。計算主軸轉速n二65 1000 = 258r / min，查《機械制造基礎課 3.14^80 程設計基礎教程》表4-18得n=255r/min，然后計算實際vc二 一314_ = 64m / min ； 1000 (4) 基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程

60、設計指南》表 2-28得此工序機動時間計算公式： (8) T l I1 I2 j fMz 根據銑床的數據，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量 f M = fz z n - 0.2 10 255 = 510mm/min， 根據機床說明書取fM =480mm/min切削加工面L=28mm 根據《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得11 12=7， Tj Mz 35 480 =0.07 min 工序區(qū) 鉆f擴f粗鉸f精鉸 18的孔 1) 工步一鉆17的通孔 (1) 切削深度ap =17mm ； (2) 進給量和切削速度的確定 根據此孔最終要求的表面粗糙

61、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：d =17mm, l = 184mm,l1 =125mm，查表《機械制造技術基礎課程設計指南》 表 5-134，查得，f =0. 08 ~ 0. mm r/ 取 f = 0. 1mm / r，查得 v^ 50 ~ 7m / mi,n Vc = 60m / min，根據以上數據計算主軸轉速n = 60 1000 =1124r/min，查《機械加工工藝 3.14 匯 17 師手冊》表10-2，查Z3025鉆床主軸轉速表，取n =1000r/min，再計算實際切削速度 1000 3.14 17 “ . V 53m/ min

62、 1000 (3) 基本時間的確定 首先查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 2-26，查得鉆削機動時間計算公式， 「= 1 ， h = —cot k +(1 ~ 2)， l2 = ( 1~4)，鉆孔深度 I = 37mm， h = 3， I2 = 5，見 f 5 2 《機械加工工藝師手冊》［10］表28-42，所以「」1■上 45 0.33 min。 f^n 1360匯0.1 2) 工步二擴孔至17.85 (1) 切削深度 ap = 0.85mm； (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》表 5-87，確定擴孔鉆為YG8硬質合金直柄麻花 鉆，選

63、d = 17.75mm, l = 191mm,h = 130mm，查《機械制造技術基礎課程設計指南》 表5-128， 查得f =0.9~1.1mm/r，取f =1mm/r，再查《機械加工工藝師手冊》 何表28-33，確定 Vc 二 59m /min ； 根據以上數據計算主軸轉速，n二59 1000 1052r/min，查《機械加工工藝師手冊》 3.14 漢17.85 ［10］表10-2，查Z3025鉆床主軸轉速表，取n =1000r/min，再計算實際切削速度 1000 3.14 17.85 c ,. vc 56m/min 1000 (3) 基本時間的確定 查《機械制造技術

64、基礎課程設計指導教程》表 2-26，得擴孔，鉸孔工序下的機動時間 計算公式： (9) 丨 +l2 lr D^cot ' (1~2)， 「= 1 2 |2 = 2 ~ 4mm，擴通孔長度l = 37, h = 4, l2 = 3，見《機械加工工 藝師手冊》表28-42，Tj」丄 44 0.44min J fxn 1000x0.1 3）工步三粗鉸至17.94 （1） 切削深度 ap = 0.09mm ； （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》表 5-93，確定鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀， 參數如下d =18mm, L =182mm,l =56mm

65、，查《機械制造技術基礎課程設計指南》 表5-136， 查得進給量f = 0.2 ~ 0.4mm/r ，取f=0.2mm/r;因為此工步為粗鉸，查得 vc =60 ~ 80m/min，取 Vc =60m/min ； 根據以上數據計算主軸轉速n = 60 1000 = 1061r / min，查《機械加工工藝師手冊》表 3.14X8 10-2，查Z3025鉆床主軸轉速表，取n =1000r/min，再根據主軸轉速計算實際的切削速度 1000 3.14 18 vc 56m/ min 1000 （3）基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表 2-26，得擴孔，鉸孔工序下

66、的機動時 間計算公式：T廠罟，］「寧8—2），"2~4mm，擴通孔長度 l =37,h =3,l2=3 ， 見《機械加工工藝師手冊》表 28-42 ， l l1 丨2 f n 43 1000 0.1 =0.43 min。 [12] 4）工步四精鉸至18H9 （1） 切削深度 ap =0.06mm； （2） 進給量和切削速度的確定 5-93，確定鉆頭為硬質合金直柄機用鉸刀, 查《機械制造技術基礎課程設計指南》表 參數如下d =18mm,L = 182mm, l =56mm,查《機械制造技術基礎課程設計指南》 表5-136，vc =6 ~ 10m/min，取 vc =6m/min ; [10] 根據以上數據計算主軸轉速n二6 1000 106.2r/min ,查《機械加工工藝師手冊》 3.14漢18 表10-2，查TX617臥式鏜床主軸轉速表，取 n =80r/min，再根據主軸轉速計算實際的切 削速度Vc 80 3?14 18=4.5m/min 1000 [13] (3) 基本時間的確定 查《機械制造技術基礎課程設計指導