气门摇杆轴支座工艺规程与镗夹具设计

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1、毕业设计计（论文文）题 目 摇杆轴轴支座工工艺规程程与镗夹夹具设计计姓 名 李龙学 号 33050031333专业班级级 机自自05001所在学院院工程分院指导教师师（职称称）刘桦（教教授）二九九 年五五 月 二十二二日摇杆轴支支座工艺艺规程与与镗夹具具设计【摘要】 本次次毕业设设计课题题是摇杆杆轴支座座加工工工艺规程程与专用用镗孔夹夹具设计计，设计计中综合合应用了了工程图图学，机机械设计计，机械械制造工工程学，机机械几何何精度设设计等相相关课程程知识。本本毕业设设计在摇摇杆轴支支座工艺艺规程设设计过程程中，详详细的分分析了摇摇杆轴支支座的加加工工艺艺，通过过工艺方方案的比比较与分分析选择择得

2、到了了符合技技术要求求的工序序，形成成了机械械加工工工艺过程程卡和机机械加工工工序卡卡。本设设计进行行了镗孔孔专用夹夹具的设设计，阐阐述了定定位方案案的选择择、夹紧紧方案的的确定、夹夹具体与与镗模设设计，运运用AuutoCCAD完完成了此此专用夹夹具的装装配图和和夹具体体的零件件图。此此外，还还进行了了摇杆轴轴支座零零件的和和镗夹具具主要零零件三维维造型设设计。【关键词词】零件加加工，工工艺规程程，镗孔孔，专用用夹具，CCADDesiign of Proocesss aand Borringg Fiixtuure of Rocckerr Shhaftt Peedesstall【Absstraa

3、ct】The graduation design task is design of process and boring fixture of rocker shaft pedestal.This design is comprehensively applied the knowledge of correlated curriculum such as engineering graphic, mechanical design, mechanical manufacturing, engineering and mechanical geometry precision design.

4、This graduation design detailed analysis process of rocker shaft pedestal.Process what is in keeping with technical requirements is selection through comparing and analyzing process scheme,to obtain the machinery process card and mechanical processes card.This design designed boring fixture of rocke

5、r shaft pedestal, expoundsabout the positioning scheme selection,determine the clamping schemes. Boring mould design and fixture pedestaldesign. UseAutoCAD completed the assembly of this special fixtureand partdrawing of fixture base. In addition,the 3-Dmodeling designsof the part of the rocker shaf

6、t pedestal.【Keyy Woordss】Partts pproccesssingg，Proccesss fllow，Inteernaal bboriing，Dediicattedffixtturee，CADD,目录第1章绪绪论11.1制制工艺与与夹具设设计的发发展概况况11.2机机制工艺艺与夹具具设计相相关技术术的国内内外现状状11.3选选题意义义和关键键问题221.3.1 选选题的背背景21.3.2选题题意义221.3.2关键键问题33第2章机机械加工工工艺与与夹具设设计概述述42.1 机械加加工工艺艺过程中中的基本本概念442.2机机械加工工工艺规规程设计计的基本本准则442.3

7、机机床夹具具概述662.4工件在在夹具中中的定位位72.5工工件在夹夹具中的的夹紧77第3章摇摇杆轴支支座机械械加工工工艺规程程设计993.1零零件的图图纸与工工艺分析析93.1.1零件件的作用用93.1.2零件件的工艺艺分析993.2工工艺规程程定性设设计1003.2.2生产产类型与与毛坯制制造方法法的确定定103.2.3定位位基准的的选择1103.2.4工艺艺路线的的拟定1113.3工工艺规程程定量设设计1333.3.1机械械加工余余量、工工艺尺寸寸及毛坯坯尺寸的的确定1133.3.2切削削余量及及基本工工时的确确定1443.4 摇杆杆轴支座座机械加加工工艺艺过程1183.4.1摇杆杆轴支

8、座座机械加加工工艺艺过程卡卡193.4.2摇杆杆轴支座座机械加加工工序序卡200第4章摇摇杆轴支支座专用用镗孔夹夹具设计计314.1镗镗夹具的的结构形形式与设设计要点点。3114.1.1镗床床夹具的的典型结结构形式式314.1.2镗床床夹具的的设计要要点3114.2摇摇杆轴支支座专用用镗孔夹夹具总体体结构方方案3224.3定定位元件件与夹紧紧装置的的设计3334.3.1 定定位元件件334.2.2夹紧紧装置的的设计3334.4镗镗模与夹夹具体的的设计3344.5夹夹具工作作能力的的计算3364.6使使用操作作说明338第5章摇摇杆轴支支座专用用镗孔夹夹具零件件三维模模395.1应应用软件件NX

9、44.0简简介3995.2 NX44.0构构造零件件的基本本途径4405.3主主要零件件的三维维建模4415.3.1定位位元件零零件4115.3.2夹紧紧机构零零件4115.3.3镗模模零件4425.3.4夹具具体零件件43结论444致谢466图目录图3.11摇杆轴轴支座9图4.11 V形形块33图4.22螺旋夹夹紧机构构34图4.33镗套355图4.44夹具体体36图5.11 定位位机构440图5.22夹紧加加板411图5.33镗模（整整体）41图5.44镗模（剖剖视）41图5.55夹具体体42表目录表3.11 各表表面加工工余量113表3.22 各工工步加工工尺寸114第1章绪绪论1.1机

10、机制工艺艺与夹具具设计的的发展概概况机械加工工工艺是是实现产产品设计计，保证证产品质质量、节节约能源源、降低低成本的的重要手手段，是是企业进进行生产产准备，计计划调度度、加工工操作、生生产安全全、技术术检测和和健全劳劳动组织织的重要要依据，也也是企业业上品种种、上质质量、上上水平，加加速产品品更新，提提高经济济效益的的技术保保证。3夹具是制制造系统统的重要要组成部部分，不不论是传传统制造造，还是是现代制制造系统统，夹具具都是十十分重要要的。因因此，好好的夹具具设计可可以提高高产品劳劳动生产产率，保保证和提提高加工工精度，降降低生产产成本等等，还可可以扩大大机床的的使用范范围，从从而使产产品在保

11、保证精度度的前提提下提高高效率、降降低成本本。当今今激烈的的市场竞竞争和企企业信息息化的要要求,企业对对夹具的的设计及及制造提提出了更更高的要要求。1.2机机制工艺艺与夹具具设计相相关技术术的国内内外现状状现代生产产要求企企业制造造的产品品品种经经常更新新换代，以以适应市市场激烈烈竞争，尽尽管国际际生产研研究协会会的统计计表明中中不批，多多品种生生产的工工件已占占工件种种类数的的85%左右。然然而目前前，一般般企业习习惯采用用传统的的专用夹夹具，在在一个具具有一定定生产能能力的工工厂中约约拥有11300001150000套专专用夹具具。另一一方面，在在多品种种生产的的企业中中，约隔隔4年就就要

12、更新新80%左右的的专用夹夹具，而而夹具的的实际磨磨损量只只有155%左右右，特别别最近年年来柔性性制造系系统（FFMS）、数数控机床床（NCC），加加工中心心（MCC）和成成组加工工（GTT）等新新技术被被应用和和推广，使使中小批批生产的的生产率率逐步趋趋近于大大批量生生产的水水平。 综上所所述，现现代生产产对夹具具提出了了如下新新的要求求： （11）能迅迅速方便便地装备备新产品品的投产产以缩短短生产准准备周期期； （2）能能装夹一一组相似似性特征征的工件件； （3）适适用于精精密加工工的高精精度的机机床； （4）适适用于各各种现代代化制造造技术的的新型技技术； （5）采采用液压压汞站等等为

13、动力力源的高高效夹紧紧装置，进进一步提提高劳动动生产率率。61.3选选题意义义和关键键问题1.3.1选题题的背景景机械制造造业是国国民经济济各部门门赖以发发展的基基础，是是国民经经济的主主要支柱柱，是生生产力的的主要组组成部分分。机械械制造业业不仅为为工业、农农业、交交通运输输业、科科研和国国防等部部门提供供各种生生产设备备、仪器器仪表和和工具，而而且为制制造业包包括机械械制造业业本身提提供机械械制造装装备。机机械制造造业的生生产能力力和制造造水平，主主要取决决于机械械制造装装备的先先进程度度.机床夹具具设计是是工艺装装备设计计中的一一个重要要组成部部分，是是保证产产品质量量和提高高劳动生生产

14、率的的一项重重要技术术措施。在在设计过过程中应应深人实实际，进进行调查查研究，吸吸取国内内外的先先进技术术，制定定出合理理的设计计方案，再再进行具具体的设设计。而而夹具的的出现可可靠地保保证加工工精度，提提高整体体工作效效率，减减轻劳动动强度，充充分发挥挥和扩大大机床的的工艺性性能。1331.3.2选题题意义本毕业设设计选题题：气门门摇杆轴轴支座加加工工艺艺规程设设计与其其夹具设设计。属属于机械械制造工工程学范范畴，既既需要理理论指导导，还必必须联系系生产实实际.工工艺设计计是生产产车间技技术人员员最经常常的技术术工作。工工艺是指指产品的的制造（加加工和装装配）方方法和手手段。工工艺过程程是指

15、按按一定的的次序改改变生产产对象的的形状、相相对位置置和机械械性能等等，使其其成为产产品的过过程。零零件的加加工工艺艺直接影影响零件件加工质质量、生生产效率率与生产产成本。就我个人人而言通通过本次次毕业设设计，我我能够提提高自己己分析问问题、解解决问题题的能力力，能够够更深入入理解课课本知识识，并能能够很好好的应用用到实际际工作之之中，为为以后更更好地胜胜任我的的工作岗岗位打好好基础。1.3.2关键键问题（一）工工艺规程程设计中中的关键键问题在在于基准准的选择择及加工工工艺路路线的选选择。（1）基基准的选选择精基准的的选择：气门摇摇杆轴支支座的下下端面既既是装配配基准又又是设计计基准，用用它作

16、为为精基准准，能使使加工遵遵循基准准重合的的原则，实实现V形形块大平平面的定定位方式式。使得得工艺路路线又遵遵循“基准统统一”的原则则，夹紧紧方案也也比较简简单，可可靠，操操作方便便。 粗基准的的选择：考虑到到以下几几点要求求，选择择零件的的重要面面和重要要孔做基基准。在保证证各加工工面均有有加工余余量的前前提下，使使重要孔孔或面的的加工余余量尽量量均匀，此此外，还还要保证证定位夹夹紧的可可靠性，装装夹的方方便性，减减少辅助助时间，所所以粗基基准为上上端面。（2）制制定加工工工艺路路线根据各表表面加工工要求，和和各种加加工方法法能达到到的经济济精度，确确定各表表面及孔孔的加工工方法。因左右右两

17、端面面均对孔孔有较高高的位置置要求，故故它们的的加工宜宜采用工工序集中中原则，减减少装次次数，提提高加工工精度。（二）夹夹具设计计中关键键的问题题在于夹夹具设计计中结构构方案的的构思夹具设计计主要是是绘制所所需的图图样，同同时制订订有关的的技术要要求。夹夹具设计计是一种种相互关关联的工工作，它它涉及到到很广的的知识面面。对初初学者而而言，预预计夹具具结构方方案的构构思是一一个设计计难点。构构思结构构方案需需要：（1）确确定夹具具的类型型；（2）定定位设计计，根据据六点定定位规则则确定工工件的定定位方式式；（3）确确定工件件的夹紧紧方式，选选择合适适的夹紧紧装置；（4）确确定刀具具的对刀刀导向方

18、方案，选选择合适适的对刀刀元件或或导向元元件；（5）确确定夹具具总体布布局和夹夹具体的的结构。4第2章机机械加工工工艺与与夹具设设计概述述2.1 机械加加工工艺艺过程中中的基本本概念机械产品品的生产产过程是是指将原原材料转转变为成成品的所所有劳动动过程。这这里所指指的成品品可以是是一台机机器、一一个部件件，也可可以是某某种零件件。对于于机器制制造而言言，生产产过程包包括：(1)原原材料、半半成品和和成品的的运输和和保存；(2)生生产和技技术准备备工作，如如产品的的开发和和设计、工工艺及工工艺装备备的设计计与制造造、各种种生产资资料的准准备以及及生产组组织；(3)毛毛坯制造造和处理理；(4)零零

19、件的机机械加工工、热处处理及其其它表面面处理；(5)部部件或产产品的装装配、检检验、调调试、油油漆和包包装等。由上可知知，机械械产品的的生产过过程是相相当复杂杂的。它它通过的的整个路路线称为为工艺路路线。工艺过程程是指改改变生产产对象的的形状、尺尺寸、相相对位置置和性质质等，使使其成为为半成品品或成品品的过程程。它是是生产过过程的一一部分。工工艺过程程可分为为毛坯制制造、机机械加工工、热处处理和装装配等工工艺过程程。 机械加工工工艺过过程是指指用机械械加工的的方法直直接改变变毛坯的的形状、尺尺寸和表表面质量量，使之之成为零零件或部部件的那那部分生生产过程程，它包包括机械械加工工工艺过程程和机器

20、器装配工工艺过程程。本设设计所称称工艺过过程均指指机械加加工工艺艺过程，以以下简称称为工艺艺过程。172.2机机械加工工工艺规规程设计计的基本本准则工件是个个几何形形体，它它由一些些几何元元素（如如点、线线、面）所所构成。工工件上任任何一个个点、线线、面的的位置总总是要用用它与另另外一些些点、线线、面的的相互关关系（如如尺寸距距离、平平行度、垂垂直度、同同轴度等等）来确确定。称称将用来来确定加加工对象象上几何何要素间间的几何何关系所所依据的的那些点点、线、面面为基准准。在加加工时，用用以确定定工件在在机床上上或夹具具中正确确位置所所采用的的基准，称称为定位位基准。定位基基准可分分为粗基基准和精

21、精基准。若若选择未未经加工工的表面面作为定定位基准准，这种种基准被被称为粗粗基准。若若选择已已加工的的表面作作为定位位基准，则则这种定定位基准准称为精精基准。粗粗基准考考虑的重重点是如如何保证证各加工工表面有有足够的的余量，而而精基准准考虑的的重点是是如何减减少误差差。粗基基准和精精基准均均有自身身的选择择原则:（一）粗粗基准的的选择原原则有：(1)余余量均匀匀原则(2)相相互位置置原则(3)余余量足够够原则(4)选选做粗基基准的表表面应平平整，没没有浇口口、冒口口或飞边边等缺陷陷，以便便可靠定定位。(5)粗粗基准只只能使用用一次，重重复使用用位置误误差大。（二）精精基准的的选择原原则有：(1

22、)基基准重合合原则：定位基基准与设设计基准准重合(2)基基准统一一原则：当工件件以某一一组精基基准定位位可以较较方便的的加工其其他表面面时，尽尽可能在在多数工工序中采采用此组组精基准准定位。（选选作统一一基准的的表面，应应面积大大、精度度高，孔孔以及其其他距离离较大的的几个面面的组合合。）如如：箱体体零件以以一面两两孔定位位、轴用用两个顶顶尖孔定定位、圆圆盘类零零件用其其端面和和内孔定定位。(3)自自为基准准原则：在精加加工或光光整加工工时，要要求余量量小而均均匀时，选选择加工工表面自自身为基基准。 (4)互互为基准准原则：为了获获得均匀匀的加工工余量或或较高的的位置精精度用。（齿齿轮加工工，

23、淬火火后，先先以齿面面为基准准磨内孔孔、再以以孔为基基准磨齿齿面。选择好定定位基准准后，拟拟定工艺艺路线是是制订工工艺规程程的关键键一步，它它不仅影影响零件件的加工工质量和和效率，而而且影响响设备投投资、生生产成本本、甚至至工人的的劳动强强度。拟拟定工艺艺路线时时，一般般应遵循循以下原原则： （1） 先基准准面后其其它：应首先先安排被被选作精精基准的的表面的的加工，再再以加工工出的精精基准为为定位基基准，安安排其它它表面的的加工。该该原则还还有另外外一层意意思，是是指精加加工前应应先修一一下精基基准。例例如，精精度要求求高的轴轴类零件件，第一一道加工工工序就就是以外外圆面为为粗基准准加工两两端

24、面及及顶尖孔孔，再以以顶尖孔孔定位完完成各表表面的粗粗加工；精加工工开始前前首先要要修整顶顶尖孔，以以提高轴轴在精加加工时的的定位精精度，然然后再安安排各外外圆面的的精加工工。（2）先先粗后精精：这是指指先安排排各表面面粗加工工，后安安排精加加工。（3）先先主后次次：主要表表面一般般指零件件上的设设计基准准面和重重要工作作面。这这些表面面是决定定零件质质量的主主要因素素，对其其进行加加工是工工艺过程程的主要要内容，因因而在确确定加工工顺序时时，要首首先考虑虑加工主主要表面面的工序序安排，以以保证主主要表面面的加工工精度。在在安排好好主要表表面加工工顺序后后，常常常从加工工的方便便与经济济角度出

25、出发，安安排次要要表面的的加工。例例如，图图5.55所示的的车床主主轴箱体体工艺路路线，在在加工作作为定位位基准的的工艺孔孔时，可可以同时时方便地地加工出出箱体顶顶面上所所有紧固固孔，故故将这些些紧固孔孔安排在在加工工工艺孔的的工序中中进行加加工。此此外，次次要表面面和主要要表面之之间往往往有相互互位置要要求，常常常要求求在主要要表面加加工后，以以主要表表面定位位进行加加工。（4）先先面后孔孔：这主要要是指箱箱体和支支架类零零件的加加工而言言。一般般这类零零件上既既有平面面，又有有孔或孔孔系，这这时应先先将平面面（通常常是装配配基准）加加工出来来，再以以平面为为基准加加工孔或或孔系。此此外，在

26、在毛坯面面上钻孔孔或镗孔孔，容易易使钻头头引偏或或打刀。此此时也应应先加工工面，再再加工孔孔，以避避免上述述情况的的发生。2.3机机床夹具具概述机床夹具具是在金金属切削削机床上上装夹工工件所使使用的辅辅助工艺艺装备，它它可以准准确的确确定工件件与刀具具的相对对位置，实实现对工工件的准准确定位位和夹紧紧在现代代生产中中，机床床夹具是是一种不不可缺少少的工艺艺装备，它它直接影影响着工工件的加加工精度度、劳动动生产率率和产品品的制造造成本等等，故机机床夹具具设计在在企业的的产品设设计和制制造以及及生产技技术准备备中占有有极其重重要的地地位。其其的作用用有：（1）缩缩短辅助助时间，提提高劳动动生产率率

27、；（2）易易于保证证加工精精度，并并使加工工精度稳稳定；（3）扩扩大机床床的工艺艺范围，实实现一机机多能；(4) 降低对对工人的的技术要要求和减减轻工人人的劳动动强度。2.4工件在在夹具中中的定位位工件的定定位：指指工件在在机床或或夹具中中取得一一个正确确的加工工位置的的过程。定定位的目目的是使使工件在在夹具中中相对于于机床、刀刀具占有有确定的的正确位位置，并并且应用用夹具定定位工件件，还能能使同一一批工件件在夹具具中的加加工位置置一致性性好。在机械加加工中，通通过用一一定规律律分布的的六个支支承点来来限制工工件的六六个自由由度，使使工件在在机床或或夹具中中的位置置完全确确定，称称为工件件的“

28、六六点定位位原理。即即工件在在空间具具有六个个自由度度，即沿沿x、yy、z三三个直角角坐标轴轴方向的的移动自自由度和和绕这三三个坐标标轴的转转动自由由度 。因因此，要要完全确确定工件件的位置置，就必必须消除除这六个个自由度度，通常常用六个个支承点点（即定定位元件件）来限限制工件件的六个个自由度度，其中中每一个个支承点点限制相相应的一一个自由由度。工件的定定位表面面有各种种形式，如如平面、外外圆、内内孔等，对对于这些些表面，总总是采用用一定结结构的定定位元件件。常见见的定位位方法有有如下几几种：（1）工工件以平平面定位位：在机机械加工工中，利利用工件件上的一一个或几几个平面面作为定定位基面面来定

29、位位工件的的方式，称称为平面面定位。定位元件有固定支承、可调支承和自位支承。（2）工工件以圆圆孔定位位：有些些工件，如如套筒、法法兰盘、拨拨叉等以以孔作为为定位基基准，此此时采用用的定位位元件有有定位销销、定位位心轴等等。（3）工工件以外外圆柱面面定位：工件以以外圆柱柱面定位位在生产产中是常常见的，如如轴套类类零件等等。常用用的定位位元件有有V形块块、定位位套、半半圆定位位座。（4）工工件以组组合表面面定位：实际加加工过程程中，工工件往往往是以几几个表面面同时定定位的，称称为“组组合表面面定位”。102.5工工件在夹夹具中的的夹紧（一）夹夹紧装置置的组成成机械加工工过程中中，工件件会受到到切削

30、力力、离心心力、重重力、惯惯性力等等的作用用，在这这些外力力作用下下，为了了使工件件仍能在在夹具中中保持已已由定位位元件所所确定的的加工位位置，而而不致发发生振动动或位移移，保证证加工质质量和生生产安全全，一般般夹具结结构中都都必须设设置夹紧紧装置将将工件可可靠夹牢牢。夹紧紧主要由由以下三三部分组组成：（1）力力源装置置 所所产生的的力称为为原始力力，如气气动、液液动、电电动等。（2）中中间传力力机构 介于力力源和夹夹紧元件件之间传传递力的的机构，在在传递力力的过程程中，它它能够改改变作用用力的方方向和大大小，起起增力作作用；还还能使夹夹紧实现现自锁，保保证力源源提供的的原始力力消失后后，仍能

31、能可靠地地夹紧工工件，这这对手动动夹紧尤尤为重要要（3）夹夹紧元件件 夹紧紧装置的的最终执执行件，与与工件直直接接触触完成夹夹紧作用用。 （二）夹夹紧装置置的基本本要求夹紧紧装置的的具体组组成并非非一成不不变，须须根据工工件的加加工要求求、安装装方法和和生产规规模等条条件来确确定。但但无论其其组成如如何，都都必须满满足以下下基本要要求： （1）夹夹紧时应应保持工工件定位位后所占占据的正正确位置置。（2）夹夹紧力大大小要适适当。夹夹紧机构构既要保保证工件件在加工工过程中中不产生生松动或或振动。同同时，又又不得产产生过大大的夹紧紧变形和和表面损损伤。（3）夹夹紧机构构的自动动化程度度和复杂杂程度应

32、应和工件件的生产产规模相相适应，并并有良好好的结构构工艺性性，尽可可能采用用标准化化元件。（4）夹夹紧动作作要迅速速、可靠靠，且操操作要方方便、省省力、安安全。17（三）常常用夹紧紧机构夹具中常常用的夹夹紧装置置有楔块块,螺旋旋,偏心心轮等,它们都都是根据据斜面夹夹紧原理理而夹紧紧工件的的。（1）楔楔块夹紧紧装置是是最基本本的夹紧紧装置形形式之一一,其他他夹紧装装置均是是它的变变形。它它主要用用于增大大夹紧力力或改变变夹紧力力方向。楔楔块夹紧紧装置具具有自锁锁性 ，斜楔楔能改变变夹紧作作用力方方向，但但是其夹夹紧行程程小，效效率低，适适用范围围于机动动夹紧装装置中（2）螺螺旋夹紧紧装置结结构简

33、单单,制造造容易,夹紧可可靠但是是夹紧动动作慢,效率低低，适用用于手动动夹紧装装置。（3）偏偏心夹紧紧装置也也是由楔楔块夹紧紧装的一一种变形形. 偏偏心夹紧紧与螺旋旋夹紧相相比,夹夹紧行程程小,夹夹紧力小小,自锁锁能力差差,但夹夹紧迅速速,结构构紧凑,所以常常用与切切削力不不大,振振动较小小的的场场合,常常与其他他夹紧元元件联合合使用。（4）定定心夹紧紧结构是是一种利利用定位位夹紧元元件等速速移动或或弹性变变形来保保证工件件准确定定心或对对中的装装置.使使工件的的定位和和夹紧过过程同时时完成,而定位位元件与与夹紧元元件合二二为一。17第3章 摇杆轴轴支座机机械加工工工艺规规程设计计3.1零零件

34、的图图纸与工工艺分析析3.1.1零件件的作用用气门摇杆杆轴支座座是柴油油机一个个主要零零件。是是柴油机机摇杆座座的结合合部孔装装摇杆轴轴，轴上上两端各各装一进进气门摇摇杆，摇摇杆座通通过两个个孔用MM12螺螺杆与汽汽缸盖相相连，33mm轴轴向槽用用于锁紧紧摇杆轴轴，使之之不转动动。其零零件图如如下图：图3.11 摇杆杆轴支座座3.1.2零件的的工艺分分析由图3.1得知知，其材材料为HHT2000。该该材料具具有较高高的强度度，耐磨磨性，耐耐热性及及减振性性，适用用于承受受较大应应力，要要求耐磨磨的零件件。 该该零件上上主要加加工面为为上端面面，下端端面，左左右端面面，2-孔和以及及3mmm轴向

35、槽槽的加工工孔的尺尺寸精度度以及下下端面00.055的平面面度与左左右两端端面孔的的尺寸精精度，直直接影响响到进气气孔与排排气门的的传动精精度及密密封，22孔的尺尺寸精度度，以上上下两端端面的平平行度00.0555。因因此，需需要先以以下端面面为粗基基准加工工上端面面，再以以上端面面为粗基基准加工工下端面面，再把把下端面面作为精精基准，最最后加工工孔时以以下端面面为定位位基准，以以保证孔孔轴相对对下端面面的位置置精度。由由参考文文献（11）中有有关孔的的加工的的经济精精度机床床能达到到的位置置精度可可知上述述要求可可以达到到的零件件的结构构的工艺艺性也是是可行的的。3.2工工艺规程程定性设设计

36、3.2.2生产产类型与与毛坯制制造方法法的确定定根据零件件材料确确定毛坯坯为铸件件，已知知零件的的生产纲纲领为110000件/年年，通过过计算，该该零件质质量约为为3Kgg，由表114、表表13可知知，其生生产类型型为成批批生产，毛毛坯的铸铸造方法法选用砂砂型机器器造型。此此外，为为消除残残余应力力，铸造造后安排排人工时时效处理理。由212可知知该种铸铸造公差差等级为为CT110111，MMA-HH级。3.2.3定位位基准的的选择精基准的的选择：气门摇摇杆轴支支座的下下端面既既是装配配基准又又是设计计基准，用用它作为为精基准准，能使使加工遵遵循基准准重合的的原则。孔及左右两端面都采用底面做基准

37、，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的的选择：选择零零件的重重要面和和重要孔孔做基准准。在保保证各加加工面均均有加工工余量的的前提下下，使重重要孔或或面的加加工余量量尽量均均匀，此此外，还还要保证证定位夹夹紧的可可靠性，装装夹的方方便性，减减少辅助助时间，所所以粗基基准为上上端面。3.2.4工艺艺路线的的拟定根据各表表面加工工要求，和和各种加加工方法法能达到到的经济济精度，确确定各表表面及孔孔的加工工方法如如下：上下端面面：粗铣铣精铣左右端面面：粗铣铣精铣 端面：粗粗铣精铣2-孔：钻孔3mm 轴向槽槽精铣孔：钻孔

38、孔粗镗精镗因左右两两端面均均对孔有有较高的的位置要要求，故故它们的的加工宜宜采用工工序集中中原则，减减少装次次数，提提高加工工精度。根根据先面面后孔原原则，将将上端面面下端面面的粗铣铣放在前前面，左左右端面面上孔放放后面加加工。初初步拟订订以下两两个加工路路线方案案加工路线线方案（一一）工序号工序内容容05#铸造10#时效15#涂漆25#车上端面面30#铣下端面面35#钻两通孔孔40#铣左右端端面45#钻通孔50#镗孔55#轴向槽60#铣检验65#入库（二）以以V形块块定位的的加工路路线方案案工序号工序内容容05#铸造10#时效15#涂漆25#粗铣下端端面30#粗铣上端端面35#粗铣左右右端面

39、45#钻两通孔孔50#精铣下端端面55#精铣上端端面60#精铣左右右端面65#钻孔65#镗孔70#铣轴向槽槽75#入库上述两个个方案遵遵循了工工艺路线线拟订的的一般原原则，但但某些工工序还有有一些问问题还值值得进一一步讨论论。车上端面面，因工工件和夹夹具的尺尺寸较大大，在卧卧式车床床上加工工时，它它们惯性性力较大大，平衡衡困难；又由上上端面不不是连续续的圆环环面，车车削中出出现断续续切削容容易引起起工艺系系统的震震动，故故应当选选择铣削削加工。因为在零零件图纸纸中要求求左右端端面的跳跳动度为为0.006，所所以需要要同时铣铣削左右右端面，保保证两端端的平行行度。工序300#应在在工序225#前

40、前完成，使使上端面面在加工工后有较较多的时时间进行行自然时时效，减减少受力力变形和和受热变变形对2213通孔孔加工精精度的影影响。综综上所述述选择方方案二。最后确定定的工件件加工工工序如下下：序号 工序序内容定位基准准05#铸造10#时效15#涂漆20#粗铣下端端面上端面（33）+左左右端（33）25#粗铣上端端面下端面（33）+左左右端（33）30#粗左右端端面（同同时，不不准调头头）下端面(3)+ 外圆圆柱面35#钻两通孔孔13下端面(3)+ 外圆圆柱面40#精铣下端端面上端面（33）+左左右端（33）45#精铣上端端面下端面（33）+左左右端（33）50#精铣左右右端面（同同时，不不准调

41、头头）下端面(3)+ 外圆圆柱面55#钻通孔18下端面(3)+ 外圆圆柱面60#镗孔到20 下端面(3)+ 外圆圆柱面65#粗-精铣铣轴向槽槽下端面(3)+ 外圆圆柱面70#入库3.3工工艺规程程定量设设计3.3.1机械械加工余余量、工工艺尺寸寸及毛坯坯尺寸的的确定因工件的的生产类类型为成成批生产产，毛的的铸造方方法选用用砂型机机器造型型。根据据表2.3-112确定定各表面面的加工工余量如如下表所所示：表3.11 各表表面加工工余量加工表面面基本尺寸寸加工余量量等级加工余量量数值说明上端面48H4单侧加工工下端面50H3单侧加工工左端面35H3单侧加工工右端面35H3单侧加工工3.3.2切削削

42、余量及及基本工工时的确确定（一） 机械加加工余量量确定根据文献献（1）可可知计算算底面加加工余量量公式如如下。式中 ： e 余量量值；铸件件的最大大尺寸；加工工表面最最大尺寸寸； C 系数数根据表33-122查表得得出各个个加工面面得加工工余量。经查表3312可可得，铣铣削上端端面的加加工余量量为4，又由由零件对对上顶端端表面的的表面精精度RAA=122.5可可知，粗粗铣的铣铣削余量量为4。底面面铣削余余量为33，粗铣铣的铣削削余量为为2，铣余量量1，精精铣后公公差登记记为ITT7IIT8。左左右端面面的铣削削余量为为3，粗粗铣的铣铣削余量量为2，精精铣余量量1，精精铣后公公差登记记为ITT7

43、，根据表3312确确定余量量2。工工序400粗镗18工序序。粗镗镗余量表表3-883取粗粗镗为11.8，粗粗镗切削削余量为为0.22,铰孔孔后尺寸寸为200H8,各工步步余量和和工序尺尺寸公差差列于下下表表3.22 各工工步加工工尺寸加工表面面加工方法法余量公差等级级工序尺寸寸及公差差粗镗_精镗（二）确确定切削削用量及及基本工工工序200#：粗铣铣下端面(1)加加工条件件工件材料料：HTT2000,=11702400MPaa，铸造造;工件件尺寸：=13，ll=366;加工要求求：粗铣铣上端面面加工余余量4机床：XX51立立式铣床床；刀具具：立铣铣刀。铣削宽度度ae900,深度度ap6,齿数zz

44、=122,故根根据机机械制造造工艺设设计简明明手册表33.1，取取刀具直直径d00=80。根根据切切削用量量手册后后表3.16，选选择刀具具前角00后角016，副副后角0=8，刃刃倾角：s=100,主主偏角KKr=660,过渡刃刃Kr=300,副副偏角KKr=5。(2)切切削用量量1）确定定切削深深度app根据手册册等，选选择app=1.115，两次走刀刀即可完完成。2）确定定每齿进进给量ffz由于本工工序为粗粗加工，尺尺寸精度度和表面面质量可可不考虑虑，从而而可采用用不对称称端机床床功率为为4.55kw（据据简明明手册表表4.22-355，X551立式式铣床）选选择：ffz=83.9mmm/

45、miin。3）确定定刀具寿寿命及磨磨钝标准准 根据切切削手册册表33.7，铣铣刀刀齿齿后刀面面最大磨磨损量为为1.55mm；由于铣铣刀直dd0=80，故故刀具使使用寿命命T=1180mmin（据据简明明手册表表3.88）。4）计算算切削速速度vcc和每分分钟进给给量vff根据切切削手册册表33.166，当dd0=80，ZZ=122，app7.5，ffz0.118mmm/z时时，vtt=98mm/miin,nnt=2550r/minn,vfft=4711mm/minn。各修修正系数数为：kkMV= 1.00，kSSV= 0.88。切削削速度计计算公式式为：其中 ，将以上数数据代入入公式：确定机床

46、床主轴转转速： 。根据简简明手册册表44.2-36，选选择,因因此，实实际进给给量和每每分钟进进给量为为：=5)校验验机床功功率 根据切切削手册册表33.244，近似似为,根根据机床床使用说说明书，主主轴允许许功率。故校验合合格。最最终确定定:6)计算算基本工工时，查切削削手册表表3. 26，入入切量及及超切量量为：则则：工序255#粗铣上端端面：刀具，机机床与上上到工序序相同，得得出,工序300#粗铣左右右端面：同同时粗铣铣左右端端面，圆圆盘铣刀刀一次加加工完成成不准调调头计算切削削用量：=2由机械械加工工工艺手册册表115.553可知知：由切削削用量手手册表表9.44-8可可知：各系数为为

47、所以有 取 所以实际际切削速速度：确定主轴轴转速：切削工时时：工序355# 钻孔查机械械制造工工艺设计计手册表3-38，取查机械械制造工工艺设计计手册表表3-442，取取查表机机械制造造工艺设设计简明明手册44.2-15，机机床为ZZ5255，选择择转速实际切削削速度：v= 切削工时时带入公公式：工序400#精铣下端面与与工序55#相同同。工序455#精铣上上端面与与工序110#相相同.工序500#精铣左左右端面面与工序序15#相同工序555#钻通孔18，工工序步骤骤与工序序20#相同，代入数据得出结果:,工序600#镗孔到20因精镗与与粗镗的的定位的的下底面面与V型型块，精精镗后工工序尺寸寸

48、为200.0220.008，与与下底面面的位置置精度为为0.005,与与左右端端面的位位置精度度为0.06,且定位位夹、紧时基基准重合合，故不不需保证证。0.06跳跳动公差差由机床床保证。粗镗孔时时因余量量为1.9,故故,查机械械制造工工艺设计计手册22-8取进给量量为故实际切切削速度度为：此时作台台每分钟钟进给量量应为：计算切削削基本工工时：工序655#铣槽：加工条件件：机床床：x661322卧式铣铣.床.刀具：直直齿三面面刃铣刀刀其中,计算切削削用量：由机械械加工工工艺手册册表115-553，表表15-55可可知：确定主轴轴转速： 切削工时时： 3.4 摇杆杆轴支座座机械加加工工艺艺过程3

49、.4.1摇杆杆轴支座座机械加加工工艺艺过程卡卡3.4.2摇杆杆轴支座座机械加加工工序序卡第4章 摇杆杆轴支座座专用镗镗孔夹具具设计4.1镗镗夹具的的结构形形式与设设计要点点。4.1.1镗床床夹具的的典型结结构形式式镗床夹具具又称为为镗模，主主要用于于加工箱箱体或支支座类零零件上的的精密孔孔和孔系系。主要要由镗模模底座、支支架、镗镗套、镗镗杆及必必要的定定位和夹夹紧装置置组成。镗镗床夹具具的种类类按导向向支架的的布置形形式分为为双支承承镗模、单单支承镗镗模和无无支承镗镗模.（1）前前后双支支承镗模模；（2）无无支承镗镗床夹具具。4.1.2镗床夹夹具的设设计要点点(1) 导引方方式及导导向支架架镗

50、杆的引引导方式式分为单单、双支支承引导导。单支承时时，镗杆杆与机床床主轴采采用刚性性连接，主主轴回转转精度影影响镗孔孔精度，故故适于小小孔和短短孔的加加工。双支承时时，镗杆杆和机床床主轴采采用浮动动联接。所所镗孔的的位置精精度取决决于模两两导向孔孔的位置置精度，而而与机床床主轴精精度无关关。镗模导向向支架主主要用来来安装镗镗套和承承受切削削力。因因要求其其有足够够的刚性性及稳定定性，故故在结构构上一般般应有较较大的安安装基面面和必要要的加强强筋；而而且支架架上不允允许安装装夹紧机机构来承承受夹紧紧反力，以以免支架架变形而而破坏精精度。(2) 镗套镗套的结结构形式式和精度度直接影影响被加加工孔的

51、的精度。常常用的镗镗套有：固定式式镗套 固定定式镗套套外形尺尺寸小，结结构简单单，导向向精度高高，但镗镗杆在镗镗套内一一边回转转，一边边作轴向向移动，镗镗套易磨磨损，故故只适用用于低速速镗孔。回转式式镗套 随镗镗杆一起起转动，与与镗杆之之间只有有相对移移动而无无相对转转动的镗镗套。这这种镗套套大大减减少了磨磨损，也也不会因因摩擦发发热而“卡死”。因此此，它适适合于高高速镗孔孔。(3) 镗杆和和浮动接接头镗杆是镗镗模中一一个重要要部分。镗镗杆直径径d及长长度主要要是根据据所镗孔孔的直径径D及刀刀具截面面尺寸BBB来确确定。镗镗杆直径径d应尽尽可能大大，其双双导引部部分的LL/d10为为宜；而而悬

52、伸部部分的LL/d455，以使使其有足足够的刚刚度来保保证加工工精度。用用于固定定镗套的的镗杆引引进结构构有整体体式和镶镶条式两两种。 当双支支承镗模模镗孔时时，镗杆杆与机床床主轴通通过浮动动接头而而浮动连连接。4.2摇摇杆轴支支座专用用镗孔夹夹具总体体结构方方案该孔的设设计基准准为下端端面，故故以下端端平面做做定位基基准，实实现“基准重重合”原则；另加两两形块块从前后后两方向向实现对对R100的外圆圆柱面进进行夹紧紧，从对对工件的的结构形形状分析析，若工工件以下下端面朝朝下放置置在支承承板上，定定位夹紧紧就比较较稳定，可可靠，也也容易实实现。工工件以下下端面在在夹具上上定位，限限制了三三个自

53、由由度，其其余三个个自由度度也必须须限制。用用哪种方方案合理理呢？方案1在2-孔内插插入一现现边销限限制一个个移动自自由度，再再以两孔孔的另一一个孔内内侧面用用两个支支承钉限限制一个个移动自自由度和和一个转转动自由由度。这这种定位位方案从从定位原原理上分分析是合合理的，夹夹具结构构也简单单。但由由于孔和和其内侧侧面均不不规定其其精密度度，又因因结构原原因，夹夹紧力不不宜施加加在这样样的定位位元件上上，故工工件定位位面和定定位元件件之间很很可能会会接触不不好，使使定位不不稳定。这这个方案案不宜采采用。方案2用两个个形块块夹紧前前后两外外圆柱面面，用两两铰链压压板压在在工件的的下端，这这样就限限制

54、了两两个移动动自由度度和一个个转动自自由度，这这种方案案定位可可靠，可可实现完完全定位位。4.3定定位元件件与夹紧紧装置的的设计4.3.1定位位元件定位元件件是用来来确定工工件正确确位置的的元件。被被加工工工件的定定位基面面与夹具具定位元元件直接接接触或或相配合合。工件件定位方方式不同同，夹具具定位元元件的结结构形式式也不同同，V形形块定位位，工件件的定位位基准始始终在VV型块两两定位面面的对称称中心平平面内，对中性好，能使工件的定位基准轴线在V形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，其次V形块定位安装方便。本设计中采用两个形块（图4.1）夹紧前后两外圆柱面，用压板压在工件的下端

55、，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度。其次设计中，采用了定位块保证工件在加工时，螺杆和工件不会偏移。1-v形形块 22-支座座图4.11 v形形块4.2.2夹紧紧装置的的设计夹紧装置置是使工工件在外外力作用用下仍能能保持其其正确定定位位置置的装置置。本设设计采用用的夹紧紧装置是是一对螺旋旋压板夹夹紧机构构。螺旋旋夹紧机机构具有有结构简简单、制制造容易易、自锁锁性能好好、夹紧紧可靠，是是手动夹夹紧中常常用的一一种夹紧紧机构 。其结结构如图图4.22所示1-螺杆杆2 圆销柱柱3-大大头螺栓栓 图4.2 螺螺旋夹紧紧机构 4.4镗镗模与夹夹具体的的设计(1)镗镗模的设设计镗套本设计镗镗套采用

56、用轴承外外滚式镗镗套，作作用：回回转精度度低，但但是刚性性好，适适合适合合转速高高的粗加加工和精精加工。其其与镗杆杆的配合合主要采采用H77/h66/h55。精加加工时，镗镗套内孔孔的圆度度公差取取被加工工孔的圆圆度公差差的1/6或者者1/55。镗套套内外圆圆的同轴轴度一般般小于00.00050.001。如如图4.3所示示，滚动动轴承外外滚式回回转镗套套，镗套套2支承在在两个滚滚动轴承承上，轴轴承安装装在镗模模支架 1的轴承承孔中，轴轴承孔的的两端用用轴承端端盖3封住。这这种镗套套采用标标准滚动动轴承，所以设设计、制制造和维维修方便便，镗杆杆转速高高，一般般摩擦面面线速度度 v0.44m/ss

57、 。但但径向尺尺寸较大大，回转转精度受受轴承精精度影响响。可采采用滚针针轴承以以减小径径向尺寸寸，采用用高精度度轴承提提高回转转精度。1-镗模模支架 2-镗镗套 33-轴承承套图4.33 镗镗套镗杆镗杆的直直径按经经验公式式一般去去d=（00.70.88）D，一一般应大大于255，不得得小于115。同同根镗杆杆的直径径应相同同，便于于制造和和保证加加工加工工精度。主要的技技术参数数：导向部分分的圆度度和圆柱柱度的公公差为其其直径的的1/22；镗杆的同同轴度在在5000内为00.011；镗杆的传传动销孔孔轴线和和镗杆轴轴线的垂垂直度和和位置度度均小于于0.001；导向部分分的表面面粗糙度度R一般

58、般在0.80.44，刀孔孔的表面面粗糙度度在0.4.177(2)夹夹具体夹具体是是用于连连接夹具具各元件件及装置置,使其其成为一一个整体体的基础础件,并并与机床床有关部部位连接接,以确确定夹具具相对于于机床的的位置.其在设计计时应满满足以下下基本要要求:应有足足够的强强度和刚刚度保证证在加工工过程中中, 夹夹具体在在夹紧力力,切削削力等外外力作用用下,不不至于产产生不允允许的变变形和震震动.结构应应简单,具有良良好工艺艺性.在在保证强强度和刚刚度条件件下,力力求结构构简单,体积小小,重量量轻,以以便于操操作.尺寸要要稳定.对于铸铸造夹具具体,要要进行时时效处理理,以消消除内应应力.保保证夹具具

59、体加工工尺寸的的稳定.便于排排屑为防防止加工工中切削削聚积在在一起定定位元件件工作表表面或其其他装置置中,而而影响工工件的正正确定位位和夹具具的 正正常工作作,在设设计夹具具体时,要考虑虑切削的的排除问问题.选择夹具具体毛坯坯结构时时,应以以结构合合理性,工艺性性,经济济性,标标准化的的可能性性以及工工厂的具具体条件件为依据据综合考考虑.其其夹具体体设计见见附图44.4。图4.44夹具体体4.5夹夹具工作作能力的的计算（1）计计算切削削力与夹紧紧力的计算及螺螺杆的直直径：根据机机床夹具具设计手手册表表5-337查表可知知：根据机机床夹具具设计手手册表表2-44-8取取在计算切切削力时时，必须须

60、考虑安安全系数数式中：基基本安全全系数；取1.4加工性质质系数；取0.9刀具钝化化系数；取0.9断续切削削系数；取1.0安全系数数在夹紧紧力与切切削力方方向相反反后时：由机床床夹具设设计手册册表1-22-111紧力与与切削力力方向相相反，实实际所需需夹紧力力与切削削力之间间的关系系。安全系系数在夹夹紧力与与切N削力方方向相反反后时，由由前面的的计算可可知由机床床夹具设设计手册册表11-244，从强强度考虑虑，用一一个M110的螺螺柱完全全可以满满足要求求，M110的许许应夹紧紧为39924NN，所以以螺杆直直径为dd=100。 （2）定定位精度度分析20孔孔的精加加工是在在一次装装夹下完完成的，具具体采用用的是前前后支撑撑引导的的夹具机机构，机机床与镗镗杆之间间所采用用的是浮浮动连接接，故机机床主轴轴振动可可略不计计，20孔孔的加工工精度主主要由镗镗模来保保证。因因为孔的的轴线与与底面的的平行度度要求为为0.005。故故两镗模模装配后后同轴度度要求应应小于00.055，其最大大间隙为为被加工孔孔的长度度为,取两孔孔同轴度度误差为为则所以因为 ，由以上计计算可知知夹具能能满足零零件加工工精度的的要求4.6使使用操作作说明夹具的操操作：该该夹具是是用于精精加工的的，装配配完成后后，安装装在镗床床工作台台上，。安安装后要要检查安安装是否否存在误误差，如如有应设设法消除除，以