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1、 題 目：柴油機氣門橫臂及夾具設計 學 院： 專 業(yè)： 學生學號： 學生姓名： 指導教師： 年 月 日 摘 要 通過了解和熟悉國內(nèi)外制造工藝、設計加工現(xiàn)狀及趨勢，運用掌

2、握的基礎理論知識、并查閱收集大量關于機械制造方面的文獻，對氣門橫臂的機械加工工藝及夾具設計，確定工件合理的加工工藝及夾具設計方案，對氣門橫臂的機械加工工藝及夾具的設計制造、機床設備的選用、機械零件的選用及零件加工工藝過程有了較為詳細的設計，在實際生產(chǎn)中根據(jù)生產(chǎn)部門的設備，要求等，考慮零件的結構，精度和余量，特別是對各機構的選用，既要達到局部要求，又要配合整體要求，從而達到預期設計要求及效果。 關鍵詞：氣門橫臂；加工；夾具設計 Abstract Design and processing of

3、the status and trend of domestic and foreign manufacturing process, familiar with by understanding and applying the basic theories, knowledge, and access to the collection of a large number of documents of the machinery manufacturing, machining process and fixture design of the valve arm, determine

4、the processing technology and fixture design work reasonably, the valve cross arm mechanical processing and fixture design and manufacture, machine equipment selection, mechanical parts selection and machining process with detailed design, in the actual production according to the production departm

5、ent equipment, etc., considering the structure of parts,margin, especially the selection of the various mechanisms, both to meet local requirements, and with the overall requirements, so as to achieve the desired design requirements and effect. Keywords:?valve arm; machining; fixture design

6、 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 前 言 4 1 柴油機氣門橫臂的機械加工工藝規(guī)程設計 5 1.1 零件的工藝分析 5 1.2 確定零件的生產(chǎn)類型 6 2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 7 2.1 選擇毛坯種類 7 2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量 7 2.3 設計毛坯圖 8 2.4 繪制毛坯圖 8 3 選擇加工方法，制定工藝路線 9 3.1 定位基準的選擇 9 3.2 零件的表面加工方法的選擇 10 3.3加工階段的劃分 10 3.4工序的集中與分散 10 3.5工序順序的

7、安排 11 3.6 確定工藝路線 11 3.7 加工設備及工藝裝備選擇 12 3.8工序間加工余量的確定 14 2.3.9切削用量以及基本時間定額的確定 14 4 氣門搖臂軸支座零件專用鏜孔夾具的設計 25 4.1 確定夾具的結構方案 25 4.2設計夾具體 26 4.3 在夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求 26 5 柴油機氣門橫臂銑臍子、鉆孔專用夾具的設計 27 5.1 確定夾具的結構方案 27 5.2設計夾具體 28 5.3 在夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求 28 結 論 29 參考文獻 30 致 謝 31 31 前 言 眾所

8、周知，功率大、燃油消耗低，是柴油機的特點，正是由于這個優(yōu)點因而較早地被廣泛運用到車輛的這個領域，當然，不可避免的，由于其噪聲大、廢氣中炭煙顆粒和NOx較高等原因，制約了柴油機的發(fā)展，研究，和進一步的利用研發(fā)。 可是隨著近些年，電子控制技術等高科技技術的飛速發(fā)展，這其中尤其是汽油機電控技術的發(fā)展又為柴油機電控技術發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。 目前柴油機電子控制技術在國外汽車上的運用達到了一個非常高的程度，我國商用車燃料的柴油化穩(wěn)居“統(tǒng)治地位”，其中按產(chǎn)量統(tǒng)和按銷量統(tǒng)計，柴油化率均已超過近80%。 在乘用車方面，特別是轎車柴油化是博世等跨國公司在中國市場上力推的項目之一，值得一提的是，柴油機企業(yè)在轎

9、車柴油機方面的投入是相當大的，并已經(jīng)部分量產(chǎn)柴油動力的轎車，使柴油轎車在市場這一類得到了充分的發(fā)展和重視。 1 柴油機氣門橫臂的機械加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的工藝分析 對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制之后，為了原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術要求的齊全。 對零件圖的詳細審閱之后，該零件的基本工藝狀況，我已經(jīng)大致掌握。 主要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為42CrMo，42CrMo的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，所以適合鑄造。但是塑性較差、強度較高、不適合磨削，這是必要因素，而且加工面主要集中

10、在平面加工和孔的加工。 根據(jù)對零件圖的具體分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求，我們可從如下知道： 1. 三個Φ32的上端面，粗糙度均為6.3；三個Φ32的上端面為Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18三孔的加工基準面，Φ16+0.010、 Φ22+0.210 粗糙度為6.3、M18粗糙度為12.5，因此我們需要在制定加工方案時，應當首先將Φ32的上端面加工出來； 2. 中間三個Φ32柱上的Φ6+0.0180 和左右兩端的M6孔加工粗糙度均為12.5，Φ6+0.0180 和M6孔加工后應與Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18垂直，因此在制定加工方

11、案時先加工Φ16+0.010、M18孔，然后以Φ16+0.010、 M18（沒車絲前）為定位基準加工Φ6+0.0180 和M6； 3.上端面的Φ6孔應與Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18平行，加工該孔時應以兩端Φ32的下端面為基準，所以安排先加工三個Φ32的下端面； 4. 左端的27°、Φ220-0.2 處的錐形孔及中間下端Φ32、Φ22+0.210 處的倒角1*45°應安排在車完M18孔后用四爪卡盤在車床上逐項完成加工。 1.2 確定零件的生產(chǎn)類型 什么是指零件的生產(chǎn)類型？其實它就是是指企業(yè)，或車間、工段、班組、工作地等生產(chǎn)專業(yè)化程度

12、的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響，這一點很重要。 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，而這三種類型，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)綱領和產(chǎn)品特征來確定的，這是其必要因素。 生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃，這就是生產(chǎn)綱領。 年生產(chǎn)綱領是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量，由此我們推知。 零件的生產(chǎn)綱領N可按下式計算： 根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 根據(jù)本零件的設計要求，設Q=10000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率3%和

13、0.5%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領計算公式得出N=10351件/年，零件質(zhì)量為0.27kg，根據(jù)《機械制造技術基礎課程設計指導教程》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(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 2 選擇毛坯種類，繪制毛坯圖 2.1 選擇毛坯種類 根機械加工中毛坯的種類有很多種，眾所周知，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不一樣制造方法。 當然為了提高毛坯的制造質(zhì)量，我們可以適當減少機械加工勞動量，為了降低機械加工的技術成本，然而往往會增加毛坯的制造成本。 選擇毛坯

14、的制造方法，我們一般應當考慮一下幾個因素。 （1）材料的工藝性能 （2）毛坯的尺寸、形狀和精度要求 （3）零件的生產(chǎn)綱領 根據(jù)以上幾方面來分析本零件，零件材料為42CrCo，分析材料的性能，42CrCo是一種強度較高，硬度較低的材料，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； 其次，觀察零件圖知，本零件設計尺寸并不大，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和孔以外，零件的其他表面及內(nèi)部的Φ6和Φ2孔都是以不去除材料方法獲得，可選擇溶模鑄造方法；前面已確定零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇蠟型鑄造機器造型，可以分散單件的鑄造費用。 綜上所述，本零件的毛坯

15、種類以蠟型鑄造機器造型的方法獲得。 2.2確定毛坯尺寸及機械加工總余量 根據(jù)本圖零件圖計算零件的輪廓尺寸為長136mm，寬32mm，高98mm。 查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表2-1 按鑄造方法為砂型鑄造機器造型，零件材料為42CrCo，查得鑄件公差等級為IT8-IT12，取鑄件公差等級為IT10。 再根據(jù)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》表2-3 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級IT10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》表2-5 按鑄造方法為蠟型鑄造機器造型，材料為42CrCo，查得鑄件所要求的機械加工余量等級為E-G,

16、將要求的機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《機械制造工藝設計簡明手冊》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，的加工表面，機械加工余量要適當放大。分析本零件，除了Φ16和Φ22的6.3um外，加工表面的表面粗糙度也是6.3um的，也就是所有的加工表面，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，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 毛坯尺寸及機械加工總余量表 加工表面

17、 基本尺寸 鑄件尺寸公差 機械加工總余量 鑄件尺寸 中右Φ32上端面 33mm 2.6 4 33+_ 1.3 中Φ32下端面 98mm 2.6 4 98+- 1.3 左Φ32上端面 25mm 2.6 4 25+- 1.3 左Φ32下端面 7mm 2.6 4 7+- 1.3 右Φ32下端面 33mm 2.2 4 33_+ 1.3 2.3 設計毛坯圖 （1）確定鑄造斜度 根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-6 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(fā)現(xiàn)上

18、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。 2.4 繪制毛坯圖 見圖紙 3 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1 定位基準的選擇 刮定位基準的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結構及零件的精度。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準稱為粗基準，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工

19、出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 1.粗基準的選擇原則 為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，應以不加工表面為粗基準。若工件上有很多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應盡量避免重復使用。 2.精基準的選擇原則 “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一精基準定位，以保證各表面

20、的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。 “自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準”原則 當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”方法，反復加工。 所選的精基準應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門橫臂零件圖，本零件是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Φ16和M18孔設計精度較高（亦是裝配基準和測量基準），工序?qū)才胚@兩

21、個孔先進行，為遵循“基準重合”原則，因此選擇先進行加工的三個Φ32上端面作為精基準，在該零件需要加工的表面中，由于外圓面上有分型面，表面不平整有飛邊等缺陷，定位不可靠，應選Φ16和M18孔的下端面為粗基準。 3.2 零件的表面加工方法的選擇 根據(jù)柴油機氣門橫臂零件圖上所標注的各加工表面的技術要求，查詢《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2.2 氣門橫臂各加工表面方案 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/ 加工方案 Φ32上端面 IT14 6.3um

22、粗銑→半精銑 Φ32下端面 IT12 6.3 粗銑→半精銑 Φ16Φ18Φ22M18 IT11 6.3 粗鏜→半精鏜 Φ6、M6 IT11 12.5 鉆→鉸→攻絲 Φ6 IT14 12.5 鉆 Φ5 IT14 12.5 鉆 3.3加工階段的劃分 零件氣門橫臂加工，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。 在粗加工階段，首先將精基準備好，也就是先將三個Φ32mm下、上端面通孔加工出來，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；然后粗銑粗基準三個Φ32的下端面、 鏜Φ16+0.018 、Φ18+0.3 、Φ 2

23、20.021、 車M18、Φ22—0.2 、鉆-粗鉸-精鉸Φ6+0.018、鉆-攻M6 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)，可以采用各種機床配以專用工具、夾具、以提高生產(chǎn)率；而且運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。 3.5工序順序的安排 1.機械加工順序 （1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準，即在前面加工階段先加工三個Φ32mm上端

24、面。 （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，先加工主要面Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ60.018 、Φ220.021 內(nèi)圓，后加工次要面Φ6。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工Φ32mm上下端面。 2．熱處理工 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(nèi)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

25、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。 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，確定了該氣門橫臂零件的工藝路線如下： 工序1：鑄造； 工序2：清砂，檢驗； 工序3：時效處理HBS187-220 工序4：以兩端Φ32mm下底面定位，粗銑三個Φ32mm上端面，半精銑Φ32mm上端面； 工序5：以粗銑后的三個Φ32上端面定位，粗銑三個Φ32mm下端面，半精銑Φ32mm下端面； 工序6：以加工后的三個Φ32mm上端面36mm底座左端面定位，粗鏜—半精鏜Φ16+0.018

26、、Φ180.3 、Φ220.021 、Φ16（M18攻前）； 工序7：以加工后的Φ16+0.018內(nèi)孔表面和Φ16（M18攻前）內(nèi)孔表面定位，粗銑Φ60.018 處臍子； 工序8：以加工后的Φ16+0.018內(nèi)孔表面和Φ16（M18攻前）內(nèi)孔表面定位，鉆—鉸Φ6+0.018 孔，鉆-攻M6; 工序9：以加工后的Φ16+0.018內(nèi)孔表面和Φ16（M18攻前）內(nèi)孔表面定位，鉆-攻M6; 工序10：以加工后的Φ16+0.018內(nèi)孔表面和Φ16（M18攻前）內(nèi)孔表面定位，鉆Φ6; 工序11：以Φ16（M18攻前）定位，用四爪卡盤夾緊，車M18、27°—Φ22-0.2； 工序

27、12：鉗工去毛刺，清洗； 工序13：終檢。 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(guī)程的一項重要工作，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(chǎn)率應與工件的生產(chǎn)類型相適應； 還應與現(xiàn)有的設備條件相適應。 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，所用的夾具應為專用夾具。 3.刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于

28、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.量具的選擇 量具主要根據(jù)生產(chǎn)類型和所檢驗的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應采用通用量具，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2.3 氣門橫臂加工工藝裝備選用 工序號 機床設備 刀具 量具 工序1 鑄 游標卡尺 工序2 檢 游標卡尺 工序3 熱處理 游標卡尺 工序4 銑 立式銑床

29、X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序5 銑 立式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序6 鏜 專用立式鏜床Z525 硬質(zhì)合金端鏜刀 內(nèi)徑千分卡尺、塞規(guī) 工序7 銑 立式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標卡尺 工序8 鉆、鉸、攻 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆、機用鉸刀、機絲錐 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序9 鉆、攻 立式鉆床Z525 麻花鉆、擴鉆、機用絲錐 塞規(guī) 工序10 鉆 立式鉆床Z525 麻花鉆、擴鉆、 塞規(guī) 工序11 車 20車床 白鋼刀 游標卡尺、塞規(guī) 工序12 鉗

30、 游標卡尺 工序13 檢 內(nèi)徑千分尺、游標卡尺、塞規(guī) 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》表2-28，表2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)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(nèi)容 加工余量/mm 工序4 1 粗銑Φ32上端面 3 2 粗銑Φ32上端面 1 工序5 1 粗銑Φ32mm下端面 3 2 半精銑Φ32mm下端面 1 工序6 1 粗鏜Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ220.02

31、1 、Φ16（M18攻前）； 3 2 精鏜Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ220.021 1 工序7 1 銑Φ6+0.018 處臍子 4 工序8 1 鉆Φ4.8 1.8 2 鉸Φ6+0.018 1.2 3 攻M6 1.2 工序9 1 鉆Φ4.8 1.8 2 擴孔1*45° 2 3 攻M6 1.2 工序10 1 鉆Φ6孔 1.8 2 擴孔1*45° 2 工序11 1 車M18 1 2 27°-Φ22-0.2 6 工序12 1 車倒角1*45° 2 2.3.9切削用量以及基本時間定額的確定

32、 工序4 粗銑-半精銑Φ32上端面 工步1粗銑Φ32上端面 （1） 切削深度3mm。 （2） 進給量的確定 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)所選擇的X61立式銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》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》[

33、3]表4-18得n=255r/min，然后計算實際 （4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——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，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： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =103/480=

34、0.214min. 工步2半精銑Φ32上端面 （4） 切削深度3mm。 （5） 進給量的確定 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)所選擇的X61立式銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （6） 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》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

35、得n=255r/min，然后計算實際 （4）基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——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，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： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =103/480=0.214mi

36、n. 工序5 加工Φ32mm下端面 工步1粗銑Φ32下端面 切削深度3mm。 進給量的確定 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)所選擇的X61立式銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》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

37、n=255r/min，然后計算實際 基本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——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，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： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =103/480=0.214min.

38、 工步2半精銑Φ32下端面 切削深度1mm。 進給量的確定 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)所選擇的X61立式銑床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》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 基

39、本時間的確定 銑削常用符號如下： z——銑刀齒數(shù) ——銑刀每齒的進給量，mm/z ——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，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： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =103/480=0.214min. 工序6粗鏜-半精鏜Φ160.018 、Φ

40、18+0.33 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前） 工步1粗鏜Φ160.018 、Φ18+0.33 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前） （1）切削深度2mm。 （2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金鏜刀，查表選擇硬質(zhì)合金鏜刀的具體參數(shù)如下：刀頭回轉直徑為12，根據(jù)所選擇的立式鏜床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉速，n=65*100

41、0/3.14*12=1725r/min查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表4-18得n=1500r/min，然后計算實際 vc =1500*3.14*12/1000=56.52m/min （7） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=1500r/min，工作臺進給量= fZ *z*n=0.2*1*1500=750mm/min 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=60mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =l+l1 +l2 /fM =67/480=0.14min 工步2 半精鏜Φ160.018 、Φ18+0.33 、Φ22+0.

42、02 （1）切削深度1mm。 （2）進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金鏜刀，查表選擇硬質(zhì)合金鏜刀的具體參數(shù)如下：刀頭回轉直徑為12，根據(jù)所選擇的立式鏜床功率為4KW,查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。 （3）切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為42CrMo,硬度HBS187-220，根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉速，n=65*1000/3.14*12=1725r/min查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表4-18得n=1500r/min，然后計算實際 vc =1500*3.1

43、4*12/1000=56.52m/min （8） 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=1500r/min，工作臺進給量= fZ *z*n=0.2*1*1500=750mm/min 根據(jù)機床說明書取=480mm/min；切削加工面L=60mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =l+l1 +l2 /fM =67/480=0.14min 工序7 粗銑Φ6+0.018 處臍子端面 工步1 （1） 切削深度4mm。 （2） 進給量的確定 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=3

44、6mm，=30mm，齒數(shù)z=10，根據(jù)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 取fz=0.20mm/r 。 （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)《機械加工工藝師手冊》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》表4-18得n=255r/min，然后計算實際。 （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： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉速n=255r/min，工作臺進給量=。 根據(jù)機床說明

45、書取=480mm/min；切削加工面L=10mm 根據(jù)《機械加工工藝師手冊》，表30-9查得=7， Tj =l+l1 +l2 /fM =17/480=0.035min 工序8 鉆-鉸Φ6+0.018 工步1 鉆孔 （1） 切削深度 4.8mm （2） 進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：d=4.8mm,L=142MM,L1 =94mm，查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-134，，取，，取，根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計算主軸轉速，n=60*1000/3.14*4.8=4000r/min查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=3000r/min，計算實際切削速

46、度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min. （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，，，=（1~4）， 鉆孔深度l=10mm,，，所以Tj =18/3000*0.1=0.06min 工步2 機械鉸刀鉸至Φ6+0.018 . 工步3 機械絲錐攻M6. 工序9 鉆-攻M6 工步1 鉆孔 （4） 切削深度 4.8mm （5） 進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：d=4.8mm,L=142MM,L1 =94mm，查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-134，，取，，取，

47、根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計算主軸轉速，n=60*1000/3.14*4.8=4000r/min查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=3000r/min，計算實際切削速度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min. （6） 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，，，=（1~4）， 鉆孔深度l=10mm,，，所以Tj =18/3000*0.1=0.06min 工步2 機械絲錐攻M6. 工序10 鉆Φ6，倒角1*45° 工步1 鉆孔 （7） 切削深度 6mm （8） 進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

48、數(shù)如下：d=6mm,L=142MM,L1 =94mm，查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-134，，取，，取，根據(jù)上面數(shù)據(jù)，計算主軸轉速，n=60*1000/3.14*6=4000r/min查立式鉆床Z525主軸轉速表，取n=3000r/min，計算實際切削速度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min. （9） 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，，，=（1~4）， 鉆孔深度l=25mm,，，所以Tj =33/3000*0.1=0.11min 工序11 車M18、27°-Φ22-0.2 、倒角1*45°兩處

49、 工步1 車M18 （1） 切削深度3mm （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5-128，查得，取，再查《機械加工工藝師手冊》表28-33，確定，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉速，，查《機械加工工藝師手冊》表10-2，查20車床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度vc =1000*3.14*18/1000=56m/min. （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，得機動時間計算公式：，，，孔長度，見《機械加工工藝師手冊》表28-42， Tj =40/1000*0.1=0.4min. 工步2 車27°-Φ22-0.2

50、（4） 切削深度4mm （5） 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5-128，查得，取，再查《機械加工工藝師手冊》表28-33，確定，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算主軸轉速，，查《機械加工工藝師手冊》表10-2，查20車床主軸轉速表，取，再計算實際切削速度vc =1000*3.14*22/1000=69m/min. （6） 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，得機動時間計算公式：，，，孔長度l=15,l1 =4,l2 =3見《機械加工工藝師手冊》表28-42， Tj =22/1000*0.1=0.22min. 工步3 倒角1*45°兩處。

51、 4 氣門搖臂軸支座零件專用鏜孔夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過分析并與指導老師協(xié)商，決定設計第6道工序——加工Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021專用夾具，該種夾具將用于專用鏜床上。 4.1 確定夾具的結構方案 確定定位方案，選擇定位夾緊元件 根據(jù)我們所選擇的工序來詳細觀察零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結構方案。 Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021 、Φ16（M

52、18攻前）可以在同一夾具上一次加工完成，工序加工要求保證的位置精度主要是三加工孔中心距尺寸（56±0.05）mm，根據(jù)基準重合原則，應選擇工件三個Φ32上端面為主要定位基準，即工序簡圖中所規(guī)定的定位基準是恰當?shù)摹６ㄎ辉x擇一個長平面。夾緊采用四個螺絲與定位板連接，用壓板將工件夾緊。 圖1 Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前）鏜孔夾具圖 圖中雙點劃線表示的是柴油機氣門橫臂，工件中間柱狀兩側各有一壓板，與底部的平板用螺絲相連，卸下工件時，松開壓板上部的四個螺母就能將工件拿下。底板四角的4個孔用T形螺栓與機床工作臺相連。采用專用鏜床位置

53、尺寸有刀具位置決定。 4.2設計夾具體 夾具體的設計應通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機的聯(lián)系起來，形成一個整體?？紤]夾具與機床的連接，因為是在專用立式鏜床上使用，夾具安裝在工作臺上直接用T螺栓固定，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可，不需專門的夾具與機床的定位連接元件。壓板和夾具體一起用4根螺栓固連。夾具體底部設計成平面，提高安裝的穩(wěn)定性。 4.3 在夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求 見圖紙 （1）根據(jù)零件圖上兩孔間中心距的要求，確定兩鏜刀中心線之間的尺寸為（52±0.025）mm，其公差值取為零件相應尺寸（52±0.05）mm的公差值的1/2～1/5； （2）

54、為保證三孔與零件底面的垂直度公差為0.05。 5 柴油機氣門橫臂銑臍子、鉆孔專用夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 經(jīng)過分析并與指導老師協(xié)商，決定設計第7、8、9道工序——Φ6+0.018 處臍子、Φ6+0.018 、M6專用夾具，該種夾具將用于專用立鉆上。 5.1 確定夾具的結構方案 確定定位方案，選擇定位夾緊元件 根據(jù)我們所選擇的工序來詳細觀察零件圖，根據(jù)圖中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結構方案。 Φ6+0.018 處臍子、Φ6+0.018 、M6可以在同一夾具上一次加工完成，工序加工要求保證的位置精度主要

55、是臍子與Φ16（M18攻前）孔、Φ22+0.021 和 Φ16+0.018軸線平行，Φ6孔、M6孔與Φ16（M18攻前）孔、Φ22+0.021 和 Φ16+0.018相垂直，根據(jù)基準重合原則，應選擇工件三個Φ32上端面和已經(jīng)加工完的Φ16（M18攻前）孔、 和 Φ16+0.018為主要定位基準，即工序簡圖中所規(guī)定的定位基準是恰當?shù)?。定位元件選擇一個長平面。夾緊采用兩個螺絲與定位板連接，用壓板將工件夾緊。 圖1 Φ6+0.018 處臍子、Φ6+0.018 、M6專用夾具圖 圖中雙點劃線表示的是柴油機氣門橫臂，工件中間柱狀下側有一壓板，與底部的

56、平板用螺絲相連，卸下工件時，松開壓板上部的兩個螺母就能將工件拿下。底板四角的4個孔用T形螺栓與機床工作臺相連。采用專用立式鉆床，位置尺寸有刀具位置決定。 5.2設計夾具體 夾具體的設計應通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機的聯(lián)系起來，形成一個整體?？紤]夾具與機床的連接，因為是在專用立式鉆床上使用，夾具安裝在工作臺上直接用T螺栓固定，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可，不需專門的夾具與機床的定位連接元件。壓板和夾具體一起用4根螺栓固連。夾具體底部設計成平面，提高安裝的穩(wěn)定性。 5.3 在夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求 見圖紙 （1）根據(jù)零件圖上兩孔間中心距的要求，確定

57、兩鉆頭中心線之間的尺寸為（42±0.025）mm，其公差值取為零件相應尺寸（42±0.05）mm的公差值的1/2～1/5； （2）為保證兩孔與零件底面的垂直度公差為0.05。 結 論 設計到此為止，在經(jīng)過了緊張的一個月的努力后，由我順利完成了柴油機氣門搖臂軸支座的機械制造工藝及其夾具設計。從剛開始對制造工藝只有一點書面認識和圖片了解到現(xiàn)在已熟悉制造工藝的現(xiàn)實情況和實際需要，能對工件確定合理的工藝方案，對零件的設計制造，機床設備的選用，機械零件的選用及零件加工工藝過程的說明有了較為深刻的領會和實際理論實踐

58、知識，同時對根據(jù)加工工藝設計相應的夾具體也較清楚，做到了進一步了解。 不可避免的在本次設計中，要用到許多基礎理論，而且還要要查閱并收集大量關于機械制造方面的文獻，進而達到對這些文獻進行分析和總結，這些都提高了我們對于專業(yè)知識的綜合運用能力和分析解決實際問題的能力。 通過本次設計還使我更深切地感受到了團隊的力量，再此深感謝意，在與同學們的討論中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題，這些使我們在相互之間的溝通協(xié)調(diào)能力得到了提高，互友互助，一起努力，團隊合作精神也得到了增強。 不可否認的是本次設計我很努力去做，但還是存在一些不足： （1）我對機械工藝規(guī)程設計理論方面的知識這一只在書面了解的知識還沒有十分扎

59、實，對并沒有投入生產(chǎn)，在實際生產(chǎn)中的產(chǎn)品，還要根據(jù)生產(chǎn)部門的設備，要求等，考慮零件的結構，精度和余量，沒有考慮周全的內(nèi)容，這些必須要有實踐。 （2）對零件熱處理方式及夾具的設計把握不準，經(jīng)過我的思考，認為其主要原因是對零件的了解還有不足，沒有在真正的實踐，而且沒有見過實體，一些細節(jié)部分沒有掌握好，成為了很重要的一個問題所在。 （3）夾具設計是本次設計中最大的重點以及難點所在，雖然課題要求我們只要選擇其中之一工序進行夾具設計，但是夾具設計過程中遇到的問題是最多的也是最大的，特別是對各機構的選用，既要達到局部要求，又要配合整體要求，這使我深感機械加工的不易。 因此我明白了在以后的工作中，不僅

60、要學習，解決設計中存在的問題。還要實踐相關的知識，關注前沿的科學技術，拓寬知識面，盡量進行實踐，以便設計時能夠在保證成本的前提下，跟進一步加強工藝水平。 參考文獻 1.王先逵 主編.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 2.崇 凱 主編. 機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006 3.鄒 青 主編.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 4.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 5.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械

61、工業(yè)出版社，2004 6.徐學林 主編.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2007 7.吳宗澤 羅圣國 主編.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006 8.余光國 馬俊 主編.機床夾具設計[M].重慶：重慶大學出版社，1995 9.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 10.楊叔子 主編.機械加工工藝師手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.8 11.鄧文英 主編.金屬工藝學 上冊[M].北京：高等教育出版社，2001 12.鄧文英 主編.金屬工藝學 下冊[M].北京：高等教育出版社

62、，2001 13.李益民 主編.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 致 謝 大學學習生活即將結束，借此機會，我要感謝所有老師在四年里為我們付出的一切，謝謝您們對我們的諄諄教誨過和關心，感謝您們陪伴我們度過人生中幸福美好的大學生活。 在這次設計的學習實踐過程中，學到了很多這是一定的，但令人真正體會到的確是許多人也幫助了我，這種時間的感覺。 首先我要感謝我的指導老師李老師，導師在論文的選題、試驗設計及研究內(nèi)容方面都對我進行了嚴格要求和悉心指導。 還有我的同學，隨時都會幫助我，謝謝他們幫助了我，使我順利的完成設計，在此向所有在論文撰寫過程中給予我無私幫助的人致以深深的謝意！ 32