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购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计说明书 气门摇臂轴支座加工工艺及 3 面铣夹具设计 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 湖南工学院机械工程系 毕业设计 (材料 ) 气门摇臂轴支座加工工艺及 3 面铣夹具设计 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 湖南工学院机械工程系 毕业设计（论文）课题任务书 系： 专业： 指导 教师 学生姓名 课题名称 气门摇臂轴支座加工工艺及 3 面铣夹具设计 内容及任务 内容：（ 1）制定出 6105 柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座 的机加工工艺规程和设计出第 4 道工序上的 面铣床夹具。 （ 2）画出 6105 柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座 的零件图和毛坯图以及钻第 4 道工序上的 面铣床夹具图和装配图。 拟达到的要求或技术指标 合 0#图 3 张）， 少于 30页、字数不得少于 12000字）， 译。 4能设计出一套合理的工艺规程和合理的专用夹具，既能保证零件的质量，而且效率好，加工成本低。 进 起止日期 工作内容 备注 湖南工学院机械工程系 度安排 毕业设计调研 集中实习 毕业设计 答辩 主要参考资料 1张耀宸主编 . 机械加工工艺手册 M. 航空工业出版社， 1987. 2李洪主编 . 机械加工工艺手册 M. 北京出版社， 1990. 3机械制造工艺设备设计手册编写组 . 机械制造工艺及设备手册 M. 机械工业出版社， 1992. 4王绍俊主编 . 机械制造工艺设计手册 M. 哈尔滨工业大学出版社， 1984. 5刘克明主编 . 公差与检测 M. 机械工艺出版社， 1995. 6东北重型机械学院 洛阳工学院 . 机床夹具设计手册 M. 上海科学技术出版社， 1990. 7陈宏钧主编 . 实用机械加工工艺手册 M. 机械工业出版社， 2009 年 . 8孙丽媛主编 . 机械制造工艺及专用夹具设计指导 C. 冶金工业出版社， 2002 教研室 意见 年 月 日 系主管领导意见 年 月 日 湖南工学院机械工程系 毕业设计（论文）指导教师评阅表 系： 学生姓名 214070536 班 级 专 业 指导教师姓名 课题名称 气门摇臂轴支座加工工艺及面铣夹具设计 是否同意参加答辩： 是 否 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 湖南工学院机械工程系 毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 气门摇臂轴支座加工工艺及面铣夹具设计 学生姓名 班级学号 专业 一、题目调研 1 发展历史 从 1949年以来，我国机械工业有了很大的发展，已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一，其机械加工和夹具也有很大的发展，但是与工业发达国家相比，我们这方面的水平还存在着阶段性的差距，主要表现在机械产品质量和水平不够高，加工工艺过程不合理，夹具应用也比较少，使其 加工工人劳动强度大，加工出来的产品也不理想。 2发展现状 现在，各工业化国家都把制造技术视为当代科技发展为活跃的领域和国际间科技竞争的主战场，制定了一系列振兴计划、建立世界级制造技术中心，纷纷把先进制造技术列为国家关键技术和优先发展领域。 机械加工工艺及夹具随着制造技术的发展也突飞猛进。机械加工工艺以各个工厂的具体情况不同，其加工的规程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其随着情况的不同具有更加合理的工艺过程。也使产品的质量大大提高。制定加工工艺虽可按情况合理制定，但也要满足其基本要求：在保证产品 质量的前提下，尽可能提高劳动生产率和降低加工成本。并在充分利用本工厂现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验。还应保证操作者良好的劳动条件。但我国现阶段还是主要依赖工艺人员的经验来编制工艺，多半不规定工步和切削用量，工时定额也凭经验来确定，十分粗略，缺乏科学依据，难以进行合理的经济核算。 机床 夹 具最早出现在 18世纪后期。随着科学技术的不断进步，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件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，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 3 4 年就要更新 50 80左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 10 20左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（ 新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 湖南工学院机械工程系 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）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率； 6）提高机床夹具的标准化程度 。 3 发展趋势 长期以来，加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多，因果关系错综复杂。 是机械加工工艺的发展趋势，它不仅提高了工艺设计的质量，而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出 来，集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。 3夹具的发展趋势 现代机床夹具的发展趋势主要表现为标准化、高效化、精密化和柔性化等四个方面。 （ 1）标准化 机床夹具的目的就在于提高生产效率，这样也就必使其具有标准化和通用化，而机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准： 2148 91以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。 （ 2）高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工 的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为 9000r/条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。 （ 3）精密化 机床夹具的精度会直 接影响到零件的加工精度，而随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达 用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为 5 m。这些精密化的夹具为以后零件加工的精度提供了保证。 （ 4）柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可湖南工学院机械工程系 调夹具、成组夹 具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。 （ 1）特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结 合的复合加工有较大的发展前途。 （ 2）快速成形 利用离散、堆积成形概念，可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来，再经堆积而构成三维实体。 （ 3）精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。 （ 4）传统加工工艺的改造和革新 这一方面的技术潜力很大，如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提 高有重要意义。另一方面，旧设备的改造和挖潜，如普通机床改造成数控机床等，对机械工业的发展和提高是不容忽视的。 二、毕业实习 3 月 14日到 3 月 25 日，我们组由导师带领到衡阳拖拉机厂进行毕业实习。在此期间由衡阳拖拉机厂技术员指导我们有关拖拉机的设计思路、设计方法、设计过程中会遇到的问题以及解决方法的分析和讲解。 让我们详细的观看了拖拉机个零件的加工工艺规程及其各种机床的夹具。这些使得我们对自己的毕业设计有了一个大体的深刻的认识。使我们对毕业设计有了模糊的轮廓。并使我们发现了加工工艺规程中的易错之处。夹具的要求和 安全的注意事项。 三、参考文献 1张耀宸主编 . 机械加工工艺手册 M. 航空工业出版社， 1987. 2李洪主编 . 机械加工工艺手册 M. 北京出版社， 1990. 3机械制造工艺设备设计手册编写组 . 机械制造工艺及设备手册 M. 机械工业出版社， 1992. 4王绍俊主编 . 机械制造工艺设计手册 M. 哈尔滨工业大学出版社， 1984. 5刘克明主编 . 公差与检测 M. 机械工艺出版社， 1995. 6东北重型机械学院 洛阳工学院 . 机床夹具设计 手册 M. 上海科学技术出版社， 1990. 湖南工学院机械工程系 7陈宏钧主编 . 实用机械加工工艺手册 M. 机械工业出版社， 2009年 . 8孙丽媛主编 . 机械制造工艺及专用夹具设计指导 C. 冶金工业出版社， 2002 四、时间安排 1. 毕业设计调研： 2 周（ 2、 28 3、 11） 2. 集中实习： 2 周（ 3、 14 3、 25） 3. 毕业设计： 10 周（ 3、 28 6、 3） 4. 答辩时间： 1 周（ 6、 6 6、 10） 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 湖南工学院机械工程系 毕业设计 (论文 )工作中期检查表 题目 气门摇臂轴支座加工工艺及面铣夹具设计 学生姓名 班级学号 专业 指 导 教 师 填 写 学生开题情况 学生调研及查阅文献情况 毕业设计（论文）原计划有无调整 学生是否按计划执行工作进度 学生是否能独立完成工作任务 学生的英文翻译情况 学生每周接受指导的次数及时间 毕业设计（论文）过程检查记录情况 学生的工作态度在相应选项划“ ” 认真 一般 较差 尚存在的问题及采取的措施： 指导教师签字： 年 月 日 系部意见： 负责人签字： 年 月 日 湖南工学院机械工程系 毕业设计（论文）评阅评语表 题 目 气门摇臂轴支座加工工艺及面铣夹具设计 学生姓名 班级学号 专业 评阅 教师姓名 职称 工作单位 评分内容 具 体 要 求 总分 评分 开题 情况 调研论证 能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。 10 外文翻译 摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。 10 设计质量 论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。 35 创新 工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值。 10 撰写质量 结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范， 符合规定字数要求。 15 综合能力 能综合运用所学知识和技能发现 与解决实际问题。 20 总评分 评阅教师 评阅意见 评阅成绩 总评分 20% 评阅教师签名 日期 湖南工学院机械工程系 附表三 毕业设计（论文）指导教师评阅表 系： 专业： 学生姓名 学 号 班 级 专 业 指导教师姓名 课题名称 评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成 情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；） 是否同意参加答辩： 是 否 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 湖南工学院机械工程系 附表四 毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 系： 专业： 说明：最终评定成绩 a+b+c，三个成绩的百 分比由各系自己确定，但应控制在给定标准的 10左右。 学生姓名 学号 班级 答辩 日期 课题名称 指导 教师 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 教师 1 教师 2 教师 3 教师 4 教师 5 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 ,知识面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： 40 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： 40 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定成绩 c： 20 最终评定成绩： 分数： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 湖南工学院机械工程系 附表五 湖南工学院毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 学生姓名 班级学号 专业 提纲 (开题报告 2000 字以上 )： 1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解 2. 阅读文献资料进行调研的综述 3. 根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划） 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 注：可另附 湖南工学院机械工程系 附表六 毕业设计（论文）答辩资格审查表 题 目 气门摇臂轴支座加工工艺及 3 面铣夹具设计 学生姓名 学 号 专 业 指导教师 内容综述 （对毕业设计或论文的研究步骤和方法、主要内容及创新之处进行综述，提出答辩申请） ： 6105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座孔装摇臂轴 ,轴上两端各装一进、排气门摇臂。孔内装一减压轴，用于降低气缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距为 56现 减压。 我先对零件进行加工工艺规程的设计：备坯、热处理、粗铣上下面、粗铣侧平面、钻孔、精镗孔、精铣平面、倒角、脱边毛去刺、终检。然后，对零件的尺寸精度及几何形状精度、孔距公差、平行孔德孔中心线平行度、平面间的位置精度进行分析。再对零件的每次加工的切削用量的确定。最后，对零件的3 面铣夹具设计。考虑到切削力及夹紧力的分析和计算，还有零件的定位，限制零件的自由度，以便加工。同时确定定位误差的分析。并对夹具设计及操作的简要说明。 现论文已经全部完成，摘要的英语翻译意思符合，并已通过指导 老师的审查。在论文撰写过程中，本人收集大量资料，细心筛选，阅读并加以理解，通过对一些案例的认真分析，最终对论题提出自己的见解。本人承诺，成果出自本人和指导老师的帮助，内容真实有效。 申请人签名： 日期： 湖南工学院机械工程系 资 格 审 查 项 目 是 否 01 工作量是否达到所规定要求 02 文档资料是否齐全（任务书、开题报告、外文资料翻译、定稿论文 及其相关附件资料等） 03 是否完成任务书规定的任务 04 完成的成果是否达到验收要求 05 是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文） 指导教师签名： 毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见： 符合答辩资格，同意答辩 不符合答辩资格，不同意答辩 审查小组成员签名： 年 月日 注：此表中内容综述由学生填写，资格审查项目由指导教师填写。 湖南工学院机械工程系 附表七 附表八 湖南工学院毕 业设计（论文）评阅评语表 题 目 学生姓名 班级学号 专业 评阅 教师姓名 职称 工作单位 评分内容 具 体 要 求 总分 评分 开题情况 调研论证 能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。 10 外文翻译 摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。 10 设计质量 论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。 35 创新 工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用 价值。 10 撰写质量 结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范， 符合规定字数要求。 15 综合能力 能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题。 20 总评分 评阅教师 评阅意见 湖南工学院机械工程系 评阅成绩 总评分 20% 评阅教师签名 日期 I 摘 要 6105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座孔装摇臂轴 ,轴上两端各装一进 、 排气门摇臂。孔内装一减压轴，用于降 低气缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距为 56现减压。由此我们首先对气门摇臂轴支座的结构和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案对其进行加工。加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。最后 ,依照确定好的方案，按照正确的加工工序将它加工出来，并使之满足零件的设计要求。此外，为了提劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，为此选择了第 4 道工序 粗铣 3 进行铣夹具设计，以满足加工过程的需要。 关键词： 气门摇臂；工艺 规程；夹具 105 in of at a of a to 6 mm on in we on a of to to of in a in be by it In to to be 3, 4 to of of 目 录 摘要 零件的分析 . 1 零件的作用 . 1 零件的工艺分析 . 1 孔的尺寸精度及几何形状精度 . 1 孔距公差 . 1 平行孔的孔中心线平行度 . 1 同轴线孔间及轴孔与端面的位置精度 . 1 平面间的位置精度 . 1 孔及平面的表面粗糙度 . 1 本章小结 . 2 2 工艺规程的设计 . 3 毛坯种类的选择 . 3 确定毛坯的制造形式 . 3 摇臂轴机械加工时的主要问题 . 3 基准的选择 . 4 粗基准的选择 . 4 精基准的选择 . 4 工艺路线的拟定 . 5 机械加工加工顺序的安排原则 . 5 工序的合理组合原则 . 5 本章小结 . 7 3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 8 机械加工余量的确定 . 8 要表面毛坯尺寸的确定 . 8 本章小结 . 9 湖南工学院机械工程系 4 切削用量的确定 . 10 切削用量的选择原则 . 10 粗加工切削用量的选择原则 . 10 精加工 时切削用量的选择原则 . 11 确定切削用量 . 11 本章小结 . 14 5 专用夹具设计 . 15 削力及夹紧力计算 : . 15 位误差的分析： . 16 具设计及操作的简要说明 . 16 结 . 17 结 束 语 . 18 参考文献 . 19 致 谢 . 20 外文文献 湖南工学院机械工程系 湖南工学院机械工程系 1 1 零件的分析 零件的作用 6105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座孔装摇臂轴 ,轴上两端各装一进、排气门摇臂。孔内装一减压轴，用于降低气缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距为 56现减压。 零件的工艺分析 孔的尺寸精度及几何形状精度 支座面上的螺纹孔及端盖以及凸缘上的螺纹孔的精度等级为中等精度，平行度公差为 3 孔精度等级为 ， 11 孔精度等级为 ，孔的几何形状精度未做规定的，一般控制在尺寸公差范围内即可。 孔距公差 支座孔的中心距偏差由轴传动中小距离偏差的标准而决定，该支座孔的中小距偏差为 平行孔的孔中心线平行度 孔中心线的平行度与齿轮传动精度及齿宽等因素有关 ,该箱体孔中心线平行度允许为 同轴线孔间及轴孔与端面的位置精度 同一轴线各孔的同轴度误差及轴孔端面 对轴线的垂直度误差会使轴和轴承装配到支座上后产生歪斜，最后导致轴承长期失效。 平面间的位置精度 为了保证各加工面间的精度，平面与平面之间需有的位置精度要求。该支座的主要加工面与基准面之间平行度为 孔及平面的表面粗糙度 重要孔和主要平面的表面粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，其具体要求一般 （ 1）该支座孔 11，中心孔 18及 16， 3孔的底面。面及 11顶面的表面粗糙度均为 2.5 m 。 （ 2） 11顶面表面粗糙度为 .2 m 。 湖南工学院机械工程系 2 （ 3） 10斜孔 3 的表面粗糙度为 2.5 m 。 （ 4）视图中其余 各主要加工面及孔的粗糙度 2.5 m ,其余为不去除材料。 本章小结 本章讨论了 6105 柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座的作用 ,并对它的结构与工艺进行祥细的分析 ,为工艺规程的设计提供了理论依据。 湖南工学院机械工程系 3 2 工艺规程的设计 毛坯种类的选择 （ 1） 选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。 （ 2） 选择毛坯应该考虑工作结构形状和尺寸大小。 （ 3）选择毛坯应 该考虑零件的机械性能要求。 （ 4）选择毛坯应从本厂的现有设备和技术水平出发，考虑可能性和经济性 。 （ 5）选择毛坯应该考虑利用新工艺，新技术和新材料的可能性。 确定毛坯的制造形式 由于摇臂轴吸振性和耐磨性均要求较高，故应选择易于成型，具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性同时价格低廉的 时，由于是中批生产，因此，为了提高劳动生产率，减小机械加工余量，采用木模机器造型，铸件的尺寸公差等级为 7级，精度等 级为。 摇臂轴机械加工时的主要问题 （ 1）作为摇臂轴支座，其主要的加工表面是平面及其孔系。一般情况下 ,平面的加工精度要比孔系的加工精度容易实现。因此，对于变速箱来说 ,机械加工过程中的主要问题是如何实现孔的加工精度，如何处理好孔与平面之间的相互关系。由于该变速箱体为中批量加工生产，因此满足其生产率的要求也是箱体加工过程中应考虑的主要因素。 （ 2）孔和平面的加工顺序 支座类零件的机械加工应遵循“先面后孔”的原则。即先加工支座上的基准平面，再以基准平面定位加工其它平面，然后再加工孔系。支座加工自然也应 遵循这个原则，这样处理的原因主要是平面的面积大，定位时稳定可靠，且夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次是先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸部分，为提高孔的加工精度创造条件，而且这样做便于对刀及调整，同时也利于保护刀具 ,防止打刀和崩刀。 （ 3）粗、精加工分阶段进行 对支座的主要表面加工时应将粗、精加工分阶段进行，这是因为支座的结构形状复杂，主要表面的加工精度较高。将粗、精加工分阶段进行可以消除 ,由粗加工所产生的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证支座的加工精度 湖南工学院机械工程系 4 还能根据粗 ，精加工的不同要求来合理选用设备 ,有利于提高生产率。 （ 4）孔系加工方案的选择 加工支座的孔系时，应选择能满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。这里除了考虑加工精度和加工效率以外，还应该考虑影响经济效益的因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应该择价格最低的机床。 基准的选择 粗基准的选择 粗基准的选择应满足以下要求： （ 1） 如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基准。 （ 2） 如果必须首先保证工作某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。 （ 3）选作粗基准的表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。 （ 4）粗基准一般只能使用一次，即不应重使用，以免产生较大的位置误差。 （ 5）选用的粗基准应便于定位、装夹、和加工，并使夹具结构简单。 考虑到以上几点要求 ,所以选择支座零件的重要孔 (即 11 孔 )的毛坯孔及面作为粗基准 第一 ,在保证各加工面均有加工余量的前提下 ,使重要的孔的加工余量均匀 装入支座内的旋转零件与支座内壁具有足够的间隙 保证定位基准 ,夹紧可靠 ,操作方便。 精基准的选择 精基准的选择应满足以下要求： （ 1）用设计基准作为精基准，以便消除基准不重合误差，即所谓“基准重合”原则。 （ 2）当工作以某一组精基准定位可以方便的加工其它各表面时，应尽可能在多数工序中采用此精基准定位，即所谓“基准统一”原则。 （ 3）当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其它表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”原则。 （ 4）为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择基准时，可遵循“互为基准”原则。 （ 5） 精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠，为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度，以提高其位置精度。 湖南工学院机械工程系 5 参照以上准则并结合实际情况做出以下选择：支座的面是工件的装配又是设计基准 ,用它作精基准能使加工遵循“基准重合 ” 原则 ,实现以“一面两孔 ” ,限制工件六个自由度的定位方式 ,这样使工艺路线遵循“基准统一 ” 原则 ,此外 ,面的面积大 ,定位稳定 ,可靠 ,夹紧方案也简单 ,操作方便 及 11 孔定位加工面以后 ,使面与面面及 18， 16孔都具有了较高的位置精度。同样以面及 11使加工出来的面与孔都具有较高的精度 ,为了保证一些面与面 ,孔与孔之间的位置要求 ,可选已加工出来的孔及面作定位基准未加工的面。例如以面及 18 孔 16 孔作定位基准加工面及 16孔同轴的圆面上的一系列螺纹孔的 加工 ,实现了“一面两孔 ” 的定位方式 ,使加工更方便。 最先进行加工的表面是精基准面面及面上的孔 11 孔 ,这时可以选择定位夹紧方案。 方案 :用三个支承钉支承在面上 ,可以限制三个自由度 ,再以一切边销轴插入侧板的 3之中 ,限制了 3 个自由度 ,至此，工件被准确定位。 方案 :用两块支承板支承在面上 ,可以限制三个自由度 ,再在面加 2支承钉限制第六个自由度 ,因此方案定位时 ,夹紧装置极为简单 ,夹具也不复杂 ,可以作到装卸工件方便 ,而且可以达到较高的加工精度 ,故可行。 工艺路线的拟定 机械加工加工顺序的安排原则 （ 1） 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯 ,应首先安排划线工序 ,为精基准加工提供找正基准。 （ 2）按“先基面后其他”的顺序 ,首先加工精基准面。 （ 3）在重要表面加工前应对精基准进行修正。 （ 4）按“先主后次、先粗后精”的顺序，对精度要求较高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工。 （ 5）对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工。 工序的合理组合原 则 确定加工方法以后 ,就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数 （ 1）工序分散原则 ： 工序多 ,工艺过程长 ,每个工序所包含的加工内容很少 ,极端湖南工学院机械工程系 6 情况下每个工序只有一个公步 ,所使用的工艺设备与装备比较简单 ,易于调整和掌握 ,有利于选用合理的切削用量 ,减少基本时间 ,设备数量多 ,生产面积大。 （ 2）工序集中原则 ： 零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成 ,每个工序的内容和工步都较多 ,有利于采用高效的机床 ,生产计划和生产组织工作得到简 化 ,生产面积和操作工人数量减少 ,工件装夹次数减少 ,辅助时间缩短 ,加工表面间的位置精度易于保证 ,设备、工装投资大 ,调整、维护复杂 ,生产准备工作量大。 批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则 ,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产 ,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织生产箱体类零件的机械加工应遵循“先面后孔”的加工原则。这样处理的主要原因是平面的面积较大定位时稳定可靠且夹紧牢固。因而容易保证孔的加工精度。其次先加工平面可以先切去铸件表面凹凸部分，为提高孔的加工精度创造条件。而且这样做便于对刀调整， 同时也有利于保护刀具防止打刀和崩刀。 由于类型为中批生产，加工设备应大多为通用机床，辅以少量专用机床及组合机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各耐磨上台阶的装卸及各机床间的传送均用人工完成。根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下： 面粗铣 面粗铣 钻 11孔 18孔、 16、面 先粗铣 后钻 然后粗镗 18 、 16 再精镗两孔。 、面 先粗铣 然后粗镗 18 、 16 再精镗两孔。 钻 3孔 因面与面有较高的平行度要求，宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两面或孔同时加工出来，以保证加工精度。 在实际操作中由于一个工艺是镗，一个是铣，而且加工位置相隔较大，换刀时不易保证加工精度，故分开加工。 根据先面后孔，先主要面，后次要面，和先粗加工后精加工的原则，将 1、 2面的粗加工放在前面，精加工放在后面，首先加工面，后加工面以及各孔，面上 3孔放在最后加工。 初步拟定加工工艺路线如下 : 湖南工学院机械工程系 7 表 1 加工工艺路线表 工序 1 备坯 工序 2 热处理 工序 3 粗铣 工序 4 钻孔 工序 5 精铣 工序 6 镗孔 工序 7 精镗 工序 8 钻孔 工序 9 钳工 工序 10 终检 上述方案遵循了工艺路程拟定的“互为基准”的原则及其它一般原则。 以上工艺过程详见机械加工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 本章小结 本章通过对毛坯种类的选择与它的制造形式、加工基准的选择以及切削用量的选择最终制定了机械加工工艺路线。 湖南工学院机械工程系 8 3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 机械加工余量的确定 气门摇臂轴支座材料为 铁 ,生产类型为中批生产 , 内部结构复杂 ,采用精密铸造中的压力铸造。 根据上述原始资料及加工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工件尺寸及毛坯各尺寸如下： 表 2 各加工表面的机械加工余量、工件尺寸 单位 :工表面 基本尺寸 加工余量数值 面 22 39 4 面 36 39 4 面 28 37 4 面 26 16 4 要表面毛坯尺寸的确定 湖南工学院机械工程系 9 表 3 主要表面毛坯尺寸 单位 :本章小结 本章通过查表确定了各加工表面和加工孔的机械加工余量、工序尺寸及主要毛坯表面尺寸 ,为下一步各加工过程中的各物理量的计算提供了最原始的数据。 主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 面 39 6 45 面 39 6 45 面 37 6 43 面 16 6 22 湖南工学院机械工程系 10 4 切削用量的确定 切削用量的选择原则 正确地选择切削用量 ,对提高切削效率 ,保证必要的刀具耐用度和经济性 ,保证 加工质量 ,具有重要的作用 。 粗加工切削用量的选择原则 粗加工时加工精度与表面光洁度要求不高 ,毛坯余量较大。因此 ,选择粗加工的切削用量时 ,要尽可能保证较高的单位时间金属切除量 (金属切除率 )和必要的刀具耐用度 ,以提高生产效率和降低加工成本。 金属切除率可以用下式计算 : 1 0 0 0PW ( 1 ) 式中 : 单位时间内的金属切除量（ ） V 切削速度（ ） f 进给量（ ） 切削深度（ 提高切削速度、增大进给量和切削深度，都能提高金属切除率。但是，在这三个因素中，影响刀具耐用度最大的是切削速度，其次是进给量，影响最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的选择原则是：首先 考虑选择一个尽可能大的吃刀深度次选择一个较大的进给量 f ，最后确定一个合适的切削速度 V。 选用较大的f 以后，刀具耐用度 要比 V对 要稍微降低一下 V 便可以使回升到规定的合理数值，因此，能使 V、 f 、从而保证较高的金属切除率。此外，增大大 f 又有利于断屑。因此，根据以上原则选择粗加工切削用量对于提高生产效率，减少刀具消耗，降低加工成本是比较有利的。 (1)切削深度的选择： 粗加工时切削深度应根据工件的加工余量和由机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚性来确定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，应当尽量将粗加工余量一次切掉。只有当总加工余量太大，一次切不完时，才考虑分几次走刀。 (2)进给量 的选择： 粗加工时限制进给量提高的因素主要是切削力。因此，进给量应根据工艺系统的刚湖南工学院机械工程系 11 性和强度来确定。选择进给量时应考虑到机床进给机构的强度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。在工艺系统的刚性和强度好的情况下，可选用大一些的进给量；在刚性和强度较差的情况下，应适当减小进给量。 (3)切削速度的选择： 粗加工时，切削速度主要是受刀具耐用度和机床功率的限制。合理的切削速度一般不需要经过精确计算，而是根据生产实践经验和有关资料确定。切削深度、进给量和切削速度三者决定了切削功率，在确定切削速度时必须考虑到机床的许 用功率。如超过了机床的许用功率，则应适当降低切削速度。 精加工时切削用量的选择原则 精加工时加工精度和表面质量要求较高，加工余量要小且较均匀。因此，选择精加工的切削用量时应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产效率。 (1) 切削深度的选择： 精加工时的切削深度应根据粗加工留下的余量确定。通常希望精加工余量不要留得太大，否则，当吃刀深度较大时，切削力增加较显著，影响加工质量。 (2) 进给量的选择： 精加工时限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。进给量增大时，虽有利于断屑，但残留面 积高度增大，切削力上升，表面质量下降。 (3) 切削速度的选择： 切削速度提高时，切削变形减小，切削力有所下降，而且不会产生积屑瘤和鳞刺。一般选用切削性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。只有当切削速度受到工艺条件限制面不能提高时，才选用低速，以避开积屑瘤产生范围。 由此可见，精加工时应选用较小的吃刀深度f ，并在保证合理刀具耐用度的前提下，选取尽可能高的切削速度 V，以保证加工精度和表面质量，同 时满足生产率的要求。 确定切削用
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