1339-基于SolidWorks的支座工艺及组合夹具设计

1339-基于SolidWorks的支座工艺及组合夹具设计,基于,solidworks,支座,工艺,组合,夹具,设计 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)前期工作材料学生姓名: 学 号：学 院:专 业:设计(论文 )题目:指导 教师:(姓 名) (专业技术职务)材 料 目 录序号 名 称 数量 备 注1 选题、审题表 1 教师完成2 任务书 1 教师完成3 开题报告含文献综 述 1 学生完成4 外文资料翻译含原文 1 学生完成5 中期检查表 1 教师完成年 月注：毕业设计（论文）中期检查工作结束后，请将该封面与目录中各材料合订成册，并统一存放在学生“毕业设计（论文）资料袋”中（打印件一律用 A4 纸型） 。重要提示：1.各类电子文档标准格式中的说明（用蓝色或红色字体表示） ，在参阅后请自行删除（包括本提示） ，黑色字体的内容全部保留！2、本页所要填写内容一律用“三号楷体_GB2312” ，材料目录根据各专业要求填写。 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)外文资料翻译学 院：(用三号楷体_GB2312，下同）专 业：姓 名：学 号：外文出处：(用三号 Times New Roman)(用外文写)附 件：1.外文 资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名： （手写签名）年 月 日注：请将该封面与附件装订成册。附件 1：外文资料翻译译文译文标题（3 号黑体，居中）（小 4 号宋体，1.5 倍行距）。 （要求不少于 3000 汉字）附件 2：外文原文（复印件）(网络查阅的资料可以打印) 淮 阴 工 学 院毕业设计说明书（论文）作 者:学 号：学 院:专 业:题 目:指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)年 月重要提示：1.各类电子文档标准格式中的说明（用蓝色或红色字体表示） ，在参阅后请自行删除（包括本提示） ，黑色字体的内容全部保留！2、本封面的填写内容一律用“三号楷体_GB2312” 。毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要（空 1 行）（小 4 号宋体，1.5 倍行距）。 （要求 200300 字）（空 2 行）关键词 ，（小 4 号宋体）说明：1、 “关键词” 为小 4 号黑体。2、关键词的个数为 38 个。关键词的排序，通常应按研究的对象、性质（问题）和采取的手段排序，而不应任意排列。3、 “关键词”后面不加冒号，关键词与关键词之间用全角逗号（， ）隔开，最后一个关键词后不加任何标点符号。毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title （4 号 Times New Roman,实词首字母大写） Abstract（小 4 号 Times New Roman，1.5 倍行距，第一个字应顶格写）.（空 2 行）Keywords , , , （小 4 号 Times New Roman）说明：1、Keywords 为小 4 号 Times New Roman，加粗。2、外文关键词（keyword）一律小写，并与中文关键词一一对应。3、Keywords 后面不加冒号，keyword 与 keyword 之间用半角逗号（,）隔开，最后一个 Keyword 后不加任何标点符号。淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 页 共 页（空 2 行）目 录 （4 号黑体，居中）1 引言（或绪论） （作为正文第 1 章，小 4 号宋体，行距 18 磅，下同） 12 （正文第 2 章） Y2.1 （正文第 2 章第 1 条） Y2.2 （正文第 2 章第 2 条） Y2.X （正文第 2 章第 X 条） Y3 （正文第 3 章） Y（略）X （正文第 X 章） Y结论 Y致谢 Y参考文献Y附录 A （必要时） Y附录 B （必要时） Y图 1 （必要时） Y图 2 （必要时） Y表 1 （必要时） Y表 2 （必要时） Y淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 页 共 页注：1. 目录中的内容一般列出“章” 、 “条”二级标题即可；2X、Y 表示具体的阿拉伯数字；3页眉中的页码用罗马数字（、）表示。 淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 1 页 共 5 页1 引言（或绪论） （可作为正文第 1 章标题，用小 3 号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前 0.5 行，段后 0.5 行）（小 4 号宋体，1.5 倍行距）11 （作为正文 2 级标题，用 4 号黑体，加粗）（小 4 号宋体）1.1.1 （作为正文 3 级标题，用小 4 号黑体，不加粗）（小 4 号宋体）2 （不换页，作为正文第 2 章标题，用小 3 号黑体，加粗，并留出上下间距为：段前 0.5 行，段后 0.5 行）（小 4 号宋体）注：1正文中表格与插图的字体一律用 5 号宋体；2正文各页的格式请以此页为标准复制，页眉中的页码用阿拉伯数字表示（本文档的页码已设置成自动格式） ；3为保证打印效果，学生在打印前，请将全文字体的颜色统一设置成黑色。请留出一个汉字的空间，下同 淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 2 页 共 5 页（本页为独立页，空 2 行）结 论（小 3 号黑体，居中）（小 4 号宋体，1.5 倍行距）说明：结论是文章的最终的、总体的结论。应当准确、完整、明确、精练。如不可能导出应有的结论，也可以没有结论而进行必要的讨论。可以在结论或讨论中提出建议、研究设想、对仪器设备的改进意见、尚待解决的问题等等。 淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 3 页 共 5 页（本页为独立页，空 2 行）致 谢（小 3 号黑体，居中）（小 4 号宋体，1.5 倍行距） 淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 4 页 共 5 页（本页为独立页，空 2 行）参 考 文 献（小 3 号黑体，居中）1 （小 4 号宋体，行距 18 磅）2 3 例如：1 刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录.第 1 版.北京：高等教育出版社，19572 傅承义，陈运泰，祁贵中.地球物理学基础.北京：科学出版社，1985，4473 华罗庚，王元.论一致分布与近似分析.中国科学，1973（4）：3393574 张筑生.微分半动力系统的不变集研究：学位论文，北京：数学系统学研究所，19835 Borko H，Bernier C LIndexing concepts and methods . New York: Academic Pr,1978说明:请仔细阅读毕业设计说明书（论文）的基本构成及其表述2.5有关内容，摘要如下：1、参考文献著录规则是论文的重要组成部分。所列出的文献，应当是作者亲自阅读或引用过的，不应转录他人文后的文献。2、毕业设计论文所列的参考文献原则上不少于 10 篇（册）。根据课题情况还应包括一定数量的外文参考文献。3、 参考文献的注引在正文中，应用文献资料论述某个观点时，应在所应用段落或句子的右上角，用方括弧进行角注，并用阿拉伯数字注明资料的出处。正文中每应用一次文献资料，角注时应用 1，2，3阿拉伯数字按先后次序分别排序。如： 1；2；。如应用两篇或两篇以上文献资料论述同一个观点时，应在所应用段落或句子的右上角方括弧中用以下方法注明，如： 4，5；68。正文中进行角注的数字序号应与文后参考文献表中所列出的文献资 淮 阴 工 学 院 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 第 5 页 共 5 页料序号相对应。题名、摘要、关键词、目录等中不出现文献的角注。 淮 阴 工 学 院毕业设计( 论文)开题报告学 生 姓 名： 徐杨 学 号： 1071105122专 业： 机械制造及其自动化设计(论文) 题目： 基于 SolidWorks 的支座工 艺及组合夹 具设计指 导 教 师: 程伟2011 年 3 月 1 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000 字左右的文献综述文 献 综 述1 组合夹具CAD的研究现状随着市场需求的变化和计算机集成制造技术(aM)的蓬勃兴起，现代制造业开始向多品种、多规格 小批量、高柔性的自动化方向发展。这就客观上要求加工设备和工艺装备应具有较大的柔性，从而导致了各种模块化设备和工装在机槭制造中所占的比重不断扩大，组合夹具在工业生产中应用愈来愈广泛CADCAM 技术自本世纪60年代问世以来，在各行各业都得到了广泛的应用，并且收到了良好的生产效益，被誉为是自电力发明以来最具生产潜力的技术手段 作为计算机辅助机械设计的一个重要方面，计算机辅助夹具设计受到了广泛的重视。美国、西德、英国、日本、苏联和新加坡等国的学者对专用夹具和组合夹具的a I研究，都做了大量工作，也取得了令人瞩目的成就 。就目前而盲，世界各国对组合夹具设计专家系统的研究尚处于初期阶段，完全智能化的设计系统迄今投有出现。但是美国的密执安大学、马萨诸塞大学，英国的曼彻斯特大学、匈牙利的布达佩斯技术大学，新加坡的国立大学以及西德、苏联和日本的一些研究机构都在组合夹具设计专家系统研究方面作出了一定的成绩 41。在我国，组合夹具的计算机辅助设计研究起步较晚，但近年来，这方面的研究却方兴末艾。哈尔滨工业大学，西北工业大学、上海交通大学，河北工学院等高校以及哈尔滨电站设备成套设计研究所、天津组合夹具研究所等单位都正在开展这方面的研究工作。但与国外相比，国内这方面的研究大多还集中在传统的组合夹具CAD系统。调查表明，只有西北工业大学和暗尔滨工业大学开始着手于组合夹具设计专家系统的研究工作，但尚属起步阶段。如果把国内外情况作一对比，则可得出下述结论：1)国外组合夹具CAD大多采用孔系元件，而国内则主要采用槽系元件；2)国外组合夹具CAD系统智能化程度较高，而且近年来开始转向组合夹具的机器人装配系统的研究，以促进CADCAM 的集成；而国内则起步较晚，水平较低，组合夹具设计专家系统基本上尚属空白。以上大致是目前国内外组合夹具CAD的研究现状2 基于SolidWorks 的组合夹具CAD 系统该系统以SolidWorks2000 为平台, 由组合夹具设计系统、组合夹具管理系统、组合夹具元件库和组合夹具库构成。Solidworks 是一套智能型的高级3D 实体绘图设计软件, 它使用户拥有直觉式设计空间, 使用最新的物体导向软件技术, 采用特征管理员( Feather Manager) 的参变数设计3D 绘图方式和高效率的实体模型核心( ParaSolid) , 并具有高度的文件兼容性, 可载入、编辑及输出IGES、ParaSolid、STL、ACIS、STEP、TIFF、VDAFS、VRML 等文件形式。本系统采用Solidworks2000 作为开发平台,正是利用其参数式软件特性, 建立易于扩展的组合夹具元件库;利用其强大的装配功能, 方便组装、查看组合夹具; 利用其工程图功能, 开发生成符合组合夹具要求的工程图; 利用Solidworks的API, 将用VB 开发的组合夹具管理系统添加到Solidworks 界面, 便于操作。3 组合夹具的作用柔性制造系统( FMS) 的扩大应用,计算机集成制造的兴起,促进了组合夹具的发展,组合夹具也在其中起到了至关重要的作用。它的作用是:(1) 保证精度。夹具设计的首要任务是保证工件上被加工表面的位置精度,同时对相关的尺寸精度和表面粗糙度的改善也起到一定的作用;(2) 提高生产率,降低成本。在单件小批量生产中,为了保证产品质量,同时也为及时生产,降低产品成本中夹具的费用,组合夹具是非常理想的选择;(3) 扩大机床工艺范围。使用组合夹具可方便加工,并可扩大工艺范围;(4) 减轻工人劳动强度,保证生产安全。4 国外夹具的研究现状夹具的设计包括三个步骤:设备规划、夹具规划和夹具结构设计。目前,Joneja7 以及Ferreira8 等人在进行CAPP 方面的研究中对设备规划有详细论述。计算机辅助夹具设计(CAFD) 就夹具方面也作了一些工作:Chou YC ,Chandru V9 等人提出的自动夹具定位和夹紧的一种方法;De Meter EC10 提出的利用机械杠杆原理进行定位和夹紧位置选择的一种算法; Markus A11 等人提出的针对棱柱形工件进行组合夹具设计的基于规则的系统。目前,关于工件夹具的自动化配置方面的工作,自动夹具结构设计( AFCD) 中很少提及。TrappeyAJC12 等人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。几乎所有的AFCD 研究者都承认,在一个成功的AFCD 系统中, 工件的几何形状是一个关键因素。Nnaji B ,Alladin S13 等人也对具有复杂几何形状的工件进行尝试研究。然而其结果也仅仅适用于特定的几何体,比如多边形棱柱。Brost 和Goldberg 提出了一个“完整”的算法用来分析多边形工件的组合夹具设计4 ,5 。并开发出一个组合夹具设计系统,针对一个任意存在的工件,能自动产生所有可行的夹具设计。并且采用力球分析的方法对产生的方案进行优化。以后的许多研究者大多借鉴了Brost 和Goldberg 的算法。组合夹具在动力学方面的研究也取得了一定的进步,Yu and Goldberg 的夹具加载规划方案是把夹具的加载问题看作基于传感器的集成问题并给了一个规划算法。Cai 等提出了一种指导夹具设计的方法,此方法是缩小由于工件表面与夹具安装误差所带来的定位误差。Hockenberger 与DeMter 提出的模式是在工件加工期间工件的静态分析,这种方法是一种定性分析并且是在抓紧或夹紧物体的最坏的情况下的偏差,这种情况是由于在单位扭球的干涉扭矩。5国内夹具的研究现状我国于80 年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。主要参考文献：此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。此系统把大中小三个系列的元件有机融为一体,可在一块多夹具基础板上,既能组装单个大工件夹具,又能组装多个中小零件夹具,有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上,此系统还设有孔系和槽系过渡元件,便于实现孔、槽系夹具元件混合使用。北京工商大学麻建东和刘璇开发的组合夹具元件库,元件库模块的核心程序用ObjectARX SDK2. 02工具包开发,界面程序用AU TOCAD 提供的对话框控制语言DCL (Dialog Cont rol Language) 语言开发,在VC + + 6. 0 下编译和联接,生成的ARX 可执行程序在AU TOCADR14 下直接加载运行。元件库可为使用者提供7 类组合夹具元件三维图形的浏览以及交互设计功能,并生成三维组合夹具构形图,在CAD 环境中可进行修改或删除。山东工业大学的徐志刚在“广义映射原理”的指导下,开发了支持“top - down”风范的夹具设计软件自动化系统。吴玉光博士在这个领域取得了较大的突破。提出孔系基础板组合夹具设计的系统方法。该方法利用连杆机构原理自动确定由直线和圆弧组成定位边界的零件的全部候选定位方案。并提出定位销可见锥概念和定位销转动支点的概念,进行定位方案的装卸方便性分析。进一步提出瞬心三角形和同向边的概念,对工件进行可夹紧性分析,确定工件边界的可夹紧范围。其理论水平在国内外相关领域内开拓了新的局面。主要参考文献：1. 刘文剑,李振明.组合夹具 CAD 的研究现状与发展方向J.哈尔滨工业大学学报,1993,3.2. 鲁珍珠,雷小强.基于 SolidWorks 的组合夹具 CAD 系统的开发J. 组合机床与自动化加工技术,2004,9.3. 东北重型机械学院等机床夹具设计手册M上海：上海科学技术出版社，1988.4.杨黎明，白明光，孙光华等机床夹具设计手册M北京：国防工业出版社，1996.5.朱耀祥组合夹具M北京：机械工业出版社，1990.6.融亦鸣计算机辅助夹具设计M北京：机械工业出版社，2002.7. 黄永强，刘文剑，金天国组合夹具计算机辅助设计系统J组合机床与自动化加工技术，1996，9.8. 朱耀祥，融亦鸣，朱剑计算机辅助组合夹具设计系统的研究J机械工程学报，1994，5.9. 张红梅，齐红威，张满囤等组合夹具组装 CADJ河北工业大学学报，1999，2.10叶伟昌主编机械工程及自动化简明设计手册（上册）M，北京：机械工业出版社，200811.陈宏钧主编.简明机械加工工艺手册M. 北京：机械工业出版社, 2008. 12.王先逵主编.机械加工工艺规程制定(第 1 卷工艺基础卷) M. 北京：机械工业出版社, 2007.13.刘守勇主编.机械制造工艺与机床夹具M. 北京：机械工业出版社，1994.14.杨黎明主编.机床夹具设计手册M.北京：国防工业出版社，1996.毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）本次设计为四年大学所学基础课程的一次综合性设计，要求我全面的运用机械专业课程理论和实习实践进行工艺及结构的设计，也为以后走上机械工艺设计岗位打下坚实的基础。1、本课题要研究及解决的问题(1)熟悉支座的零件图(2)对要加工的支座进行工艺分析，编制合理的加工工艺2 本课题拟采用的研究手段（途径）（1）运用机械制造工艺学及有关课程的知识，结合生产实践中学到的知识，初步设计出零件的工艺规程。（2）根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案。（3）根据机械加工工艺规程和夹具结构特点，完成对支座的工艺规程设计及夹具设计研究，用 AutoCAD Pro/Engineer Solidworks 等软件，绘出零件图和装配图。同时对照课题任务的内容和要求，对具体参数进行设计和计算，选择合适的结构和部件，写出设计说明书。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师： （手写签名）年 月 日所在专业审查意见： 负责人： （手写签名）年 月 日目录摘要 .1Abstract.21 绪论 .31.1 本设计的内容及意义 .31.2 课题背景知识 .31.2.1 零件作用 .31.2.2 柴油机相关知识介绍 .31.2.3 机 械 制 造 工 艺 技 术 相 关 知 识 .51.2.4 机 床 夹 具 设 计 基 础 知 识 .62 支座的机械加工工艺规程设计 .102.1.零件的工艺分析及生产类型的确定 .102.1.1 零件的作用 .102.1.2 零件的工艺分析 .102.1.3 确定零件的生产类型 .122.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 .132.2.1 选择毛坯种类 .132.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量 .142.2.3 设计毛坯图 .152.2.4 绘制毛坯图 .152.3 选择加工方法，制定工艺路线 .172.3.1 定位基准的选择 .172.3.2 零件的表面加工方法的选择 .182.3.3 加工阶段的划分 .182.3.4 工序的集中与分散 .192.3.5 工序顺序的安排 .192.3.6 确定工艺路线 .202.3.7 加工设备及工艺装备选择 .212.3.8 工序间加工余量的确定 .222.3.9 切削用量以及基本时间定额的确定 .233 基于 SOLIDWORK 支座零件专用组合夹具的设计 .363.1 确定夹具的结构方案 .363.1.1 确定定位方案，选择定位元件 .363.1.2 确定导向装置 .383.1.3 确定夹紧机构 .393.1.4 确定可滑移装置，实现一装多加工 .403.2 设计夹具体 .413.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 .41总结 .44参考文献 .45致谢 .461基于 SolidWorks的支座工艺及组合夹具设计摘要机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业，近十几年取得了突飞猛进的发展，在新经济时代，行业呈现了新的发展趋势，由此对其它的质量，性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化，工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件，工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与性能。 本文首先介绍了支座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行组合夹具设计。此次设计是对气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求并用 SOLIDWORK 进行三维建模，绘制二维工程图。关键词：支座，工艺分析 ，工艺规程设计 ，组合夹具，SOLIDWORK2AbstractMachining industry ,as a traditional and vibrant industry, has been rapidly developed for a few past decades. In the new economic area,the industry presented a new development trend,and the trends also changes the quality and the performance of the production in some new abstracts. Machining industry is now taking place in structural changes, process design and improvement of equipment has become the necessary conditions of the enterprise survival and development, process equipment design and improved products directly affect the quality and performance.This article introduces the role and process analysis of the valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics of three abstrcat.its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.KEYWORDS: bearing, process analysis, Process design, fixture design，SOLIDWORK31 绪论1.1 本设计的内容及意义本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4通过对支座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过三维软件 SOLIDWORK 对零件图，装配图绘制，并用 AutoCAD 进行工程图绘制，使我们对于 AutoCAD 绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为：首先运用 AutoCAD 软件绘制支座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计的零件年产量为 10000件，属大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，支座的材料为 HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某些加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计，并用 SOLIDWORK 绘制三维模型。1.2 课题背景知识1.2.1 零件作用本设计所设计的零件是柴油机中摇臂结合部的支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。1.2.2 柴油机相关知识介绍4简介柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到 500700的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机必定不能满足人类的这一生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。柴 油 机 具 有 热 效 率 高 的 显 著 优 点 ， 其 应 用 范 围 越 来 越 广 。 随 着 强 化 程 度 的提 高 ， 柴 油 机 单 位 功 率 的 重 量 也 显 著 降 低 。 为 了 节 能 ， 各 国 都 在 注 重 改 善 燃 烧过 程 ， 研 究 燃 用 低 质 燃 油 和 非 石 油 制 品 燃 料 。 此 外 ， 降 低 摩 擦 损 失 、 广 泛 采 用5废 气 涡 轮 增 压 并 提 高 增 压 度 、 进 一 步 轻 量 化 、 高 速 化 、 低 油 耗 、 低 噪 声 和 低 污染 ， 都 是 柴 油 机 的 重 要 发 展 方 向 。1.2.3 机 械 制 造 工 艺 技 术 相 关 知 识1.机 械 加 工 工 艺 基 础 知 识支座机械加工工艺规程的制订（1）.根据零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析在对支座进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中的位置、公用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，明确零件的主要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采取措施予以保证 掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，形成工艺规程设计的总体构想。分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，以便在选择表面加工方法及拟定工艺路线时重点考虑；对全部技术要求应进行归纳整理。（2）.计算零件的生产纲领，确定生产类型根据零件图查表可知，支座为轻型零件，根据生产要求将确定该零件为大批量生产。（3）.确定毛坯种类和制造方法机械加工中毛坯种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。根据支座零件图所选择的材料，支座零件加工工程中应达到的技术指标和加工特点，零件生产的经济性，如何选择合适的毛坯种类也是设计重点。其次，如何选择毛坯制造方法也是设计中必不可少的环节，一般地，选择毛坯的制造方法应考虑一下几个方面因素：a、材料的工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度要求；c、零件生产纲领；d、采用新型材料、新工艺、新技术的可能性。（4）.确定毛坯尺寸和公差如何确定毛坯尺寸，也就是如何确定加工余量，对确保加工质量、提高生产率和降低成本都有重要的意义。余量不能确定过大或是过小，所以应当选择合适的方法来确定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同时，选择合适的尺寸公差对零件加工和零件生产的经济型也有很大的影响。6（5）.拟定工艺路线拟定工艺路线包括：定位基准的选择；各表面加工方法的确定；加工阶段的划分；工序集中程度的确定；工序顺序的安排。这也将是支座机械加工工艺规程设计制定的重点（6）.确定各个工序的加工余量，计算工序尺寸及公差（7）.选择各个工序的机床设备及刀具、量具等工艺装备（8）.确定各个工序的切削用量和时间定额（9）.编制工艺文件1.2.4 机 床 夹 具 设 计 基 础 知 识在 机 械 制 造 的 各 个 加 工 工 艺 工 程 中 ， 必 须 使 工 件 在 工 艺 系 统 中 处 于 正 确 的位 置 ， 以 保 证 加 工 质 量 ， 并 提 高 生 产 效 率 。 把 为 了 使 工 件 处 于 正 确 位 置 上 所 使用 的 各 种 工 艺 装 备 ， 成 为 夹 具 。 如 检 验 夹 具 、 焊 接 夹 具 、 装 配 夹 具 等 。 在 机 床上 对 工 件 进 行 切 削 加 工 时 ， 为 了 保 证 加 工 精 度 ， 必 须 正 确 地 安 放 工 件 ， 使 工 件相 对 于 刀 具 和 机 床 占 有 正 确 的 位 置 ， 这 一 过 程 称 为 “定 位 ”。 为 了 保 护 这 个正 确 围 着 在 加 工 过 程 中 稳 定 不 变 ， 应 该 对 工 件 施 加 一 定 的 夹 紧 力 ， 这 个 过 程 称为 “夹 紧 ”。 这 两 个 过 程 总 称 为 “安 装 ”。 在 机 床 上 实 现 安 装 人 物 的 工 艺 装备 ， 就 是 “机 床 夹 具 ”。机 床 夹 具 的 种 类 很 多 ， 其 中 ， 使 用 范 围 最 广 泛 的 是 通 用 夹 具 ， 如 车 床 上 用的 三 爪 卡 盘 和 铣 床 上 用 的 平 口 虎 钳 等 。 这 类 夹 具 的 规 格 尺 寸 已 经 标 准 化 ， 由 专业 厂 进 行 生 产 。 而 用 于 批 量 生 产 ， 专 门 为 工 件 某 加 工 工 序 服 务 的 专 用 夹 具 ， 则必 须 由 各 个 制 造 厂 自 行 设 计 制 造 。由 于 专 用 夹 具 的 设 计 制 造 在 很 大 程 度 上 影 响 加 工 质 量 、 生 产 率 、 劳 动 条 件和 生 产 成 本 ， 因 此 ， 他 是 各 机 械 制 造 厂 新 产 品 投 资 、 老 产 品 改 进 和 工 艺 更 新 中的 一 项 重 要 生 产 技 术 准 备 工 作 ， 也 是 每 一 个 从 事 机 械 加 工 工 艺 的 技 术 人 员 必 须掌 握 的 基 础 知 识 。机 床 夹 具 在 机 械 加 工 中 起 着 重 要 的 作 用 ， 所 以 应 用 十 分 广 泛 。 归 纳 起 来 有以 下 几 个 方 面 的 作 用 ：（ 1） .保 证 工 件 的 加 工 精 度 ， 稳 定 产 品 质 量夹 具 在 机 械 加 工 中 的 基 本 作 用 就 是 保 证 工 件 的 相 对 位 置 精 度 。 由 于 采 用 了7能 直 接 定 位 的 夹 具 ， 因 此 ， 可 以 准 确 地 确 定 工 件 相 对 于 道 具 和 机 床 切 削 成 形 运动 中 的 相 互 位 置 关 系 ， 不 受 或 者 少 受 各 种 主 观 因 素 的 影 响 ， 可 以 稳 定 可 靠 地 保证 加 工 质 量 。（ 2） .提 高 劳 动 生 产 率 和 降 低 加 工 成 本提 高 劳 动 生 产 率 ， 降 低 单 件 时 间 定 额 的 主 要 技 术 措 施 是 增 大 切 削 用 量 和 压缩 辅 助 时 间 。 采 用 机 床 夹 具 ， 既 可 以 提 高 工 件 加 工 时 的 刚 度 ， 有 利 于 采 用 较 大的 切 削 用 量 ， 又 可 以 省 去 划 线 找 正 等 工 作 ， 使 安 装 工 作 的 辅 助 工 时 大 大 减 小 ，因 此 能 显 著 地 提 高 劳 动 生 产 率 和 降 低 成 本 。（ 3） .改 善 工 人 劳 动 条 件采 用 夹 具 后 ， 工 件 的 装 卸 显 然 比 不 用 夹 具 方 便 、 省 力 、 安 全 。 使 用 专 用 夹具 安 装 工 件 ， 定 位 方 便 、 迅 速 ， 夹 紧 可 采 用 增 力 、 机 动 等 装 置 ， 因 此 可 以 减 轻工 人 的 劳 动 强 度 。 还 可 设 计 保 护 装 置 ， 确 保 操 作 者 安 全 。（ 4） .在 流 水 线 生 产 中 ， 便 于 平 衡 生 产 节 拍工 艺 工 程 中 ， 当 某 些 工 件 所 需 要 工 序 时 间 特 别 长 时 ， 可 以 采 用 多 工 位 或 高效 夹 具 等 ， 以 提 高 生 产 效 率 ， 使 生 产 节 拍 能 够 比 较 平 衡 。机 床 夹 具 分 类（ 1） .专 用 夹 具 专 用 夹 具 是 针 对 某 一 种 工 件 的 一 定 工 序 而 专 门 设 计 的 。 因为 不 需 要 考 虑 通 用 性 ， 所 以 夹 具 可 以 设 计 得 结 构 紧 凑 、 操 作 方 便 。 还 可 以 按 需要 采 用 各 种 省 力 机 构 、 动 力 装 置 、 分 度 装 置 等 。 因 此 ， 此 类 夹 具 可 以 保 证 较 高的 加 工 精 度 和 劳 动 生 产 率 ， 但 是 ， 游 湖 这 类 夹 具 的 专 用 性 很 强 ， 并 且 设 计 和 制造 周 期 较 长 ， 制 造 费 用 也 较 高 。 当 产 品 变 更 时 ， 往 往 因 无 法 再 使 用 而 报 废 。 因此 ， 这 类 夹 具 主 要 在 产 品 固 定 和 工 艺 稳 定 的 较 大 批 量 生 产 中 应 用 。 这 类 夹 具 也是 本 课 程 研 究 的 主 要 对 象 。（ 2） .可 调 式 夹 具 可 调 式 夹 具 的 特 点 是 ： 加 工 完 一 种 零 件 后 ， 通 过 调 整 或更 换 夹 具 中 的 个 别 元 件 ， 即 可 加 工 形 状 相 似 、 尺 寸 和 加 工 相 近 的 多 种 零 件 。 可 调 式 夹 具 又 可 以 分 为 通 用 可 调 夹 具 和 专 用 可 调 夹 具 。 通 用 可 调 夹 具 如 滑 柱 式钻 模 等 ， 使 用 范 围 较 大 。 专 门 化 可 调 夹 具 常 称 为 成 组 夹 具 ， 通 常 配 合 成 组 技 术 ，用 于 装 夹 和 加 工 一 组 结 构 与 工 艺 相 似 的 工 件 。 因 为 这 类 夹 具 是 在 专 门 夹 具 基 础上 少 量 更 换 或 调 整 夹 具 元 件 ， 因 此 ， 只 能 到 达 有 限 目 标 的 通 用 化 。 即 使 这 样 ，8也 极 大 提 高 了 专 用 夹 具 在 多 品 种 、 中 小 批 量 生 产 中 使 用 的 经 济 性 。（ 3） .专 门 化 拼 装 夹 具 专 门 化 拼 装 夹 具 是 针 对 其 工 件 的 特 定 工 序 加 工 要 求 ，由 实 现 制 造 好 的 通 用 性 较 强 的 标 准 化 元 件 和 部 件 拼 装 组 成 。 从 这 个 特 点 来 看 ，这 类 夹 具 具 有 很 大 的 通 用 性 ， 但 同 时 又 是 为 某 一 种 特 定 工 序 而 专 门 拼 装 的 夹 具 。因 此 ， 这 类 夹 具 又 具 有 专 门 夹 具 的 优 点 。（ 4） .自 动 化 生 产 用 夹 具 自 动 化 生 产 用 夹 具 驻 澳 是 自 动 线 上 所 使 用 的 夹 具 。基 本 上 分 为 两 类 ： 一 类 是 固 定 式 夹 具 ， 它 与 一 般 专 用 夹 具 相 似 ； 一 类 是 随 行 夹具 ， 它 除 了 具 有 一 般 家 具 所 担 负 的 安 装 工 件 任 务 外 ， 还 担 负 着 沿 自 动 线 输 送 工件 的 任 务 ， 即 在 这 工 件 从 一 个 工 位 移 动 到 下 一 个 工 位 。 故 称 为 “随 行 夹 具 ”。属 于 自 动 化 生 产 夹 具 的 还 有 数 控 机 床 夹 具 。夹 具 设 计 的 特 点 和 基 本 要 求A:夹 具 设 计 的 特 点 （ 1） .针 对 性 强 ， 设 计 人 员 必 须 全 面 掌 握 工 艺 和 生 产 现 场 的 实 际 情 况 。 专 用 夹具 是 为 某 零 件 的 某 工 序 设 计 的 ， 设 计 人 员 必 须 全 面 了 解 和 掌 握 产 品 零 件 的 要 求 ，工 艺 工 程 的 安 排 以 及 所 使 用 的 机 床 、 刀 具 ， 铺 具 的 具 体 情 况 才 可 能 提 出 合 理 可行 的 最 佳 方 案 ， 确 定 最 合 理 的 定 位 、 夹 紧 装 置 。（ 2） .保 证 加 工 质 量 和 劳 动 生 产 率 是 夹 具 设 计 的 两 项 主 要 任 务 ， 而 保 证 加 工 质量 又 是 第 一 位 的 。 因 此 ， 设 计 时 应 重 点 把 住 定 位 方 案 的 确 定 和 精 度 分 析 这 两 道关 。 对 于 制 造 精 度 要 求 不 高 的 零 件 ， 其 夹 具 设 计 应 该 重 点 保 证 提 高 劳 动 生 产 率和 改 善 劳 动 条 件 。（ 3） .夹 紧 机 构 对 整 个 夹 具 结 构 起 决 定 性 作 用 。 夹 紧 装 置 的 结 构 形 式 和 种 类 很多 ， 选 用 的 灵 活 性 很 大 ， 特 别 是 夹 紧 装 置 中 力 源 及 传 动 机 构 的 设 计 对 夹 具 结 构的 影 响 最 大 。 因 此 ， 在 同 样 能 保 证 工 序 要 求 的 情 况 下 ， 每 个 人 设 计 的 结 构 可 能大 不 相 同 。 而 不 同 复 杂 程 度 的 家 具 在 不 同 的 生 产 规 模 条 件 下 其 经 济 效 果 也 不 一样 ， 设 计 人 员 必 须 使 自 己 的 设 计 和 生 产 规 模 相 适 应 ， 不 可 片 面 追 求 高 精 度 而 忽视 了 经 济 性 。（ 4） .夹 具 的 制 造 多 属 于 单 件 生 产 ， 因 此 ， 设 计 时 应 考 虑 采 用 组 合 加 工 ， 修 配和 调 整 等 措 施 来 保 证 夹 具 的 制 造 精 度 ， 尽 可 能 地 考 虑 设 置 修 配 和 调 整 环 节 ， 而不 能 完 全 依 靠 用 完 全 互 换 的 办 法 保 证 制 造 精 度 。9（ 5） .设 计 周 期 短 ， 一 般 不 进 行 强 度 刚 度 计 算 。 夹 具 设 计 是 直 接 为 产 品 生 产 服务 的 生 产 技 术 准 备 工 作 ， 其 设 计 周 期 要 求 短 ， 因 此 设 计 时 多 采 用 参 照 法 或 是 凭经 验 确 定 的 办 法 来 保 证 受 力 件 的 强 度 和 刚 度 ， 通 常 不 进 行 详 细 计 算 ， 有 时 采 用简 便 公 式 或 用 图 表 做 为 设 计 参 考 。 倒 是 应 注 意 ， 在 设 计 一 些 具 有 较 高 精 度 的 夹具 时 ， 应 该 对 定 位 精 度 、 夹 紧 力 等 进 行 必 要 的 计 算 和 分 析 。B:设 计 的 基 本 要 求夹 具 设 计 的 原 则 是 经 济 和 使 用 ， 它 可 以 概 括 为 “好 用 、 好 造 、 好 修 ”这六 个 字 ， 其 中 好 用 主 要 的 ， 但 好 用 也 必 须 以 不 脱 离 生 产 现 场 的 实 际 制 造 和 维 修水 平 为 前 提 。 具 体 要 求 为 ：（ 1） .夹 具 的 构 造 应 与 其 用 途 和 生 产 规 模 相 适 应 ， 正 确 处 理 好 质 量 、 效 率 、 方便 性 与 经 济 性 四 者 的 关 系 。（ 2） .保 证 工 件 精 度 。（ 3） .保 证 使 用 方 便 ， 要 便 于 装 卸 、 便 于 夹 紧 、 便 于 测 量 、 便 于 观 察 、 便 于 排屑 排 液 、 便 于 安 装 运 输 ， 保 证 安 全 第 一 。（ 4） .注 意 结 构 工 艺 性 ， 对 加 工 、 装 配 、 检 验 和 维 修 等 问 题 应 通 盘 考 虑 ， 以 降低 制 造 成 本 。102 支座的机械加工工艺规程设计2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用本设计所设计的零件是 1105 柴油机中摇臂结合部的支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为 15mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为 27mm 的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距 38mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径孔 M42 用螺杆与汽缸盖相连，沉头孔 M5 用来紧定轴，各部分尺寸零件图中详细标注。图 2.1 支座零件图2.1.2 零件的工艺分析通过对支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以11及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。通过 SOLIDWORK 建立的支座零件模型如图 2.2 所示。图 2.2 支座零件模型主要工艺状况如下叙述：零件的材料为 HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1. 外圆的上端面粗糙度为 6.3,以及与此孔相通的 通孔，粗糙度为54 723.2；2. mm 下端面，根据零件的总体加工特性， mm 为整个机械加工过程中06 06主要的基准面，粗糙度为 6.3，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；3. 螺纹孔的前后端面，粗糙度为 6.3；前后端面倒 的角，粗糙度为42M45112.5；以及 的通孔，在这里由于 通孔所要求的精度较高，因此该孔的的772加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为 6.3，且该孔的轴线圆跳动公差为120.021 需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。4. 的前端面，粗糙度为 12.5；前后端面倒 的角，粗糙度为 12.5；以03 451及 的通孔， 的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件1515图就可以知道， 的孔要求的表面粗糙度和位置精度和 的通孔一样都是比72较高的， 的通孔表面粗糙度为 3.2，孔的轴线与 mm 的轴线的垂直度为 060.05；5 的前端面，粗糙度为 12.5；端面倒 的角，粗糙度为 12.5，与其相82 451连的是一个底座 80x70，粗糙度为 12.5。通过上面零件的分析可知， mm 下端面和 上端面的表面粗糙度要求都06不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。并且，底座平面 80x70 的加工粗糙度只有 12.5，精度要求不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，底座平面 80x70为基准定位，以加工出 mm 下端面以及 上端面，并钻出 的通孔，然后065472再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出 和 的外圆端面，并钻038出 这个精度要求比较高的空，最后翻转零件，孔加工出 的沉头孔。15 52.1.3 确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业13在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领 N 可按下式计算：(1%)abNQmab=+式 中 -零 件 的 生 产 纲 领产 品 的 年 产 量 （ 台 、 辆 /年 ） 每 台 （ 辆 ） 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 /台 、 辆 ）-备 品 率 ， 一 般 取 2-4% 废 品 率 ， 一 般 取 0.37根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。根据本零件的设计要求，Q=10000 台，m=1 件/台，分别取备品率和废品率 3%和 0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出 N=10351 件/年，零件质量为0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 1-3，表 1-4 可知该零件为轻型零件，本设计零件支座的的生产类型为大批量生产。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯种类机械加工中毛坯的种类有很多种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。（1）.材料的工艺性能材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。（2）.毛坯的尺寸、形状和精度要求毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形14状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。（3）.零件的生产纲领选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为 HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个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获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长 103mm，宽 80mm，高 145mm。查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为 CT8-CT12，取铸件公差等级为 CT10。再根据毛坯铸件基本尺寸查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 2-3 ，按前面已经确定的铸件公差等级 CT10 差得相应的铸件尺寸公差。查阅机械制造技术基础课程设计指导教程 3表 2-5 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所要求的机械加工余量等级为 E-G,将要求的机械加工余量等级确定为 G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅机械制造工艺设计简明手册 13表 2.2-4 要求的铸件机械加工余量。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面 ， 的3.2Ra.得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：表 2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸上端面5460m2.6 4 471.3下端面602.6 4 0前端面32.6 4 .后端面8260m2.6 4 41380x70 端面 2.2 4 80.2.2.3 设计毛坯图（1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册 13表 2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为 。035（2） 确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。2.2.4 绘制毛坯图如图 2.3 所求为支座毛坯图，如图 2.4 所示为支座三维毛坯模型。16图 2.3 支座毛坯图图 2.4 支座三维毛坯模型172.3 选择加工方法，制定工艺路线2.3.1 定位基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1.粗基准的选择原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有很多歌不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。粗基准一般只在头道工序中使用一次，应精良避免重复使用。2.精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，底座 80x70 的端面和 均为零件设计基准，均可选为6018定位基准，而且孔 设计精度较高（亦是装配基准和测量基准） ，工序将2715和安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的孔和加工后的 60mm 下底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外15圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选 外圆端面及03未加工的 60mm 下端面为粗基准。2.3.2 零件的表面加工方法的选择根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺设计简明手册 13表 1.4-7，表 1.4-8，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表 2.2 支座各加工表面方案需加工表面 尺寸精度等级表面粗糙度 Ra/m加工方案上端面45IT14 6.3 粗铣半精铣60mm 下端面 IT12 6.3 粗铣半精铣M6 IT12 125 钻加工螺纹前端面03IT11 12.5 m粗铣半精铣后端面82IT11 12.5 粗铣半精铣80x70 端面 IT14 12.5 粗铣沉头孔5mIT14 12.5 m钻通孔0.217+- IT8 3.2 钻扩粗铰精铰通孔5HIT8 3.2钻扩粗铰精铰M42 螺纹加工 IT14 125 m钻扩加工螺纹192.3.3 加工阶段的划分本零件支座加工质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将 60mm 下端面和 通孔加0.217+-工出来，使后续的工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣粗基准 上端面、 外圆前端面、 外圆前后端面，80x70453045的端面加工，钻四个 M6 螺纹孔。在半精加工阶段，完成对 外圆前后端面的半精铣，钻扩粗铰精铰出 通孔和 通孔，然后以 80x70 的面为基0.217+- 7H准，加工 M42，并打 M5 沉头孔。2.3.4 工序的集中与分散本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序。本零件气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、