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1、1 绪论论1.1 本设计的的内容及及意义本次设计计是在我我们学完完了大学学的全部部基础课课，技术术基础课课以及专专业课之之后而进进行。此此次的设设计是对对大学期期间所学学各课程程及相关关的应用用绘图软软件的一一次深入入的综合合性的总总复习，也也是一次次理论联联系实际际的训练练。其目目的在于于：1巩固固我们在在大学里里所学的的知识，也也是对以以前所学学知识的的综合性性的检验验；2加强强我们查查阅资料料的能力力，熟悉悉有关资资料；3树立立正确的的设计思思想，掌掌握设计计方法，培培养我们们的实际际工作能能力；4通过过对气门门摇臂轴轴支座的的机械制制造工艺艺设计，使使我们在在机械制制造工艺艺规程设设计
2、，工工艺方案案论证，机机械加工工余量计计算，工工艺尺寸寸的确定定，编写写技术文文件及查查阅技术术文献等等各个方方面受到到一次综综合性的的训练。初初步具备备设计一一个中等等复杂程程度零件件的工艺艺规程的的能力。5.能根根据被加加工零件件的技术术要求，运运用夹具具设计的的基本原原理和方方法，学学会拟定定夹具设设计方案案，完成成夹具结结构设计计，初步步具备设设计出高高效，省省力，经经济合理理并能保保证加工工质量的的专用夹夹具的能能力。6通过过零件图图，装配配图绘制制，使我我们对于于AuttoCAAD绘图图软件的的使用能能得到进进一步的的提高。本次设计计的主要要内容为为：首先先运用AAutooCADD
3、软件绘绘制气门门摇臂轴轴支座的的二维零零件图，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，气门摇臂轴支座的材料为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，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。1.2课课题背景景知识1.2.1零件件作用本设计所所设计的的零件是是11005柴油油机中摇摇臂结合合部的气气门摇臂臂轴支座座，它是是柴油机机上气门门控制系系统的一一个重要要零件。直直径为118mmm的孔用用来装配配摇臂轴轴，
4、轴的的两端各各安装一一进、排排气气门门摇臂。直直径为116mmm的孔内内装一个个减压轴轴，用于于降低汽汽缸内压压力，便便于启动动柴油机机。两孔孔间距556mmm，可以以保证减减压轴在在摇臂上上打开气气门，实实现减压压。两孔孔要求的的表面粗粗糙度和和位置精精度较高高，工作作时会和和轴相配配合工作作，起到到支撑的的作用，直直径111的孔用用M100的螺杆杆与汽缸缸盖相连连，直径径3的孔孔用来排排油，各各部分尺尺寸零件件图中详详细标注注。1.2.2柴油油机相关关知识介介绍简介柴油油机是用用柴油作作燃料的的内燃机机。柴油油机属于于压缩点点火式发发动机，它它又常以以主要发发明者狄狄塞尔的的名字被被称为狄
5、狄塞尔引引擎。柴油机在在工作时时，吸入入柴油机机气缸内内的空气气，因活活塞的运运动而受受到较高高程度的的压缩，达达到50007700的高温温。然后后将燃油油以雾状状喷入高高温空气气中，与与高温空空气混合合形成可可燃混合合气，自自动着火火燃烧。燃燃烧中释释放的能能量作用用在活塞塞顶面上上，推动动活塞并并通过连连杆和曲曲轴转换换为旋转转的机械械功。柴油机可可按不同同特征分分类：按按转速分分为高速速、中速速和低速速柴油机机；按燃燃烧室的的型式分分为直接接喷射式式、涡流流室式和和预燃室室式柴油油机等；按气缸缸进气方方式分为为增压和和非增压压柴油机机；按气气体压力力作用方方式分为为单作用用式、双双作用式
6、式和对置置活塞式式柴油机机等；按按用途分分为船用柴油油机、机机车柴油油机等。随着现代代社会进进程的加加快，柴柴油机发发挥的社社会作用用不可估估量，特特别是在在社会工工业化之之后，柴柴油机作作为动力力内燃机机的一种种，在社社会的各各个领域域无处不不在，工工业、农农业、汽汽车、船船舶、公公路工程程、港口口工程等等，在这这些领域域里柴油油机发挥挥着巨大大的作用用，为社社会创造造着巨大大的效益益。在这这领域中中，柴油油机所发发挥的作作用也是是不尽相相同，所所以根据据作用的的需要，柴柴油机也也被设计计出了很很多种型型号，各各种型号号功率不不同，发发挥的作作用大小小也就不不一样，创创造出的的价值也也不一样
7、样。但是是柴油机机的污染染排放也也是一个个不小的的社会问问题，随随着社会会的发展展，人类类对生活活质量要要求的提提高，预预示着人人类对空空气质量量的要求求也在提提高，而而高污染染排放的的柴油机机必定不不能满足足人类的的这一生生活需求求，但是是柴油机机已经是是社会发发展不可可缺少的的一个重重要零部部分，彻彻底取代代柴油机机在目前前的技术术条件下下似乎还还不太可可能。人人类的智智慧永远远是无法法估量的的，现代代的设计计师们正正在朝着着设计出出高效率率，低排排放，质质量轻，生生产简单单的柴油油机这一一目标奋奋斗着，而而这一目目标也将将越来越越近。随随着社会会的需要要，各种种型号不不一，功功率不一一的
8、柴油油机生产产数量将将不断的的增长，而而气门摇摇臂轴支支座是柴柴油机上上不可或或缺的一一个零件件，也就就是意味味着气门门摇臂轴轴支座的的生产数数量也将将是与日日俱增，为为了创造造出更大大的效益益，设计计出轻便便，经久久耐用，便便于生产产的气门门摇臂轴轴支座这这一零件件是很有有必要的的。柴油机具具有热效效率高的的显著优优点，其其应用范范围越来来越广。随随着强化化程度的的提高，柴柴油机单单位功率率的重量量也显著著降低。为为了节能能，各国国都在注注重改善善燃烧过过程，研研究燃用用低质燃燃油和非非石油制制品燃料料。此外外，降低低摩擦损损失、广广泛采用用废气涡涡轮增压压并提高高增压度度、进一一步轻量量化
9、、高高速化、低低油耗、低低噪声和和低污染染，都是是柴油机机的重要要发展方方向。1.2.3机械械制造工工艺技术术相关知知识1.机械械加工工工艺基础础知识气门摇臂臂轴支座座机械加加工工艺艺规程的的制订 （1）.根据零零件图和和产品装装配图，对对零件进进行工艺艺分析 在对气气门摇臂臂周支座座进行工工艺规程程设计时时，应掌掌握该零零件在部部件或总总成中的的位置、公公用以及及部件或或总成对对该零件件提出的的技术要要求，明明确零件件的主要要工作表表面，以以便在拟拟定工艺艺规程过过程中采采取措施施予以保保证 掌握握零件的的结构形形状、材材料、硬硬度及热热处理等等情况，了了解该零零件的主主要工艺艺特点，形形成
10、工艺艺规程设设计的总总体构想想。 分析析零件上上有哪些些表面需需要加工工，以及及各加工工表面的的尺寸精精度、形形状精度度、位置置精度、表表面粗糙糙度及热热处理等等方面的的技术要要求；明明确哪些些表面是是主要加加工表面面，以便便在选择择表面加加工方法法及拟定定工艺路路线时重重点考虑虑；对全全部技术术要求应应进行归归纳整理理。 （2）.计算零零件的生生产纲领领，确定定生产类类型 根据据零件图图查表可可知，气气门摇臂臂轴支座座为轻型型零件，根根据生产产要求将将确定该该零件为为大批量量生产。 （3）.确定毛毛坯种类类和制造造方法机械加工工中毛坯坯种类有有很多种种，如铸铸件、锻锻件、型型材、挤挤压件、冲
11、冲压件及及焊接组组合件等等。根据据气门摇摇臂轴支支座零件件图所选选择的材材料，气气门摇臂臂轴支座座零件加加工工程程中应达达到的技技术指标标和加工工特点，零零件生产产的经济济性，如如何选择择合适的的毛坯种种类也是是设计重重点。其其次，如如何选择择毛坯制制造方法法也是设设计中必必不可少少的环节节，一般般地，选选择毛坯坯的制造造方法应应考虑一一下几个个方面因因素：aa、材料料的工艺艺性能；b、毛毛坯尺寸寸、形状状和精度度要求；c、零零件生产产纲领；d、采采用新型型材料、新新工艺、新新技术的的可能性性。 （4）.确定毛毛坯尺寸寸和公差差 如何何确定毛毛坯尺寸寸，也就就是如何何确定加加工余量量，对确确保
12、加工工质量、提提高生产产率和降降低成本本都有重重要的意意义。余余量不能能确定过过大或是是过小，所所以应当当选择合合适的方方法来确确定加工工余量，保保证零件件加工各各项尺寸寸及技术术指标。同同时，选选择合适适的尺寸寸公差对对零件加加工和零零件生产产的经济济型也有有很大的的影响。 （5）.拟定工工艺路线线拟定工艺艺路线包包括：定定位基准准的选择择；各表表面加工工方法的的确定；加工阶阶段的划划分；工工序集中中程度的的确定；工序顺顺序的安安排。这这也将是是气门摇摇臂轴支支座机械械加工工工艺规程程设计制制定的重重点 （6）.确定各各个工序序的加工工余量，计计算工序序尺寸及及公差 （7）.选择各各个工序序
13、的机床床设备及及刀具、量量具等工工艺装备备 （8）.确定各各个工序序的切削削用量和和时间定定额 （9）.编制工工艺文件件1.2.4机床床夹具设设计基础础知识 在机机械制造造的各个个加工工工艺工程程中，必必须使工工件在工工艺系统统中处于于正确的的位置，以以保证加加工质量量，并提提高生产产效率。把把为了使使工件处处于正确确位置上上所使用用的各种种工艺装装备，成成为夹具具。如检检验夹具具、焊接接夹具、装装配夹具具等。 在机机床上对对工件进进行切削削加工时时，为了了保证加加工精度度，必须须正确地地安放工工件，使使工件相相对于刀刀具和机机床占有有正确的的位置，这这一过程程称为“定位”。为了了保护这这个正
14、确确围着在在加工过过程中稳稳定不变变，应该该对工件件施加一一定的夹夹紧力，这这个过程程称为“夹紧”。这两两个过程程总称为为“安装”。在机机床上实实现安装装人物的的工艺装装备，就就是“机床夹夹具”。 机床床夹具的的种类很很多，其其中，使使用范围围最广泛泛的是通通用夹具具，如车车床上用用的三爪爪卡盘和和铣床上上用的平平口虎钳钳等。这这类夹具具的规格格尺寸已已经标准准化，由由专业厂厂进行生生产。而而用于批批量生产产，专门门为工件件某加工工工序服服务的专专用夹具具，则必必须由各各个制造造厂自行行设计制制造。 由于于专用夹夹具的设设计制造造在很大大程度上上影响加加工质量量、生产产率、劳劳动条件件和生产产
15、成本，因因此，他他是各机机械制造造厂新产产品投资资、老产产品改进进和工艺艺更新中中的一项项重要生生产技术术准备工工作，也也是每一一个从事事机械加加工工艺艺的技术术人员必必须掌握握的基础础知识。 机床床夹具在在机械加加工中起起着重要要的作用用，所以以应用十十分广泛泛。归纳纳起来有有以下几几个方面面的作用用： （11）.保保证工件件的加工工精度，稳稳定产品品质量 夹具具在机械械加工中中的基本本作用就就是保证证工件的的相对位位置精度度。由于于采用了了能直接接定位的的夹具，因因此，可可以准确确地确定定工件相相对于道道具和机机床切削削成形运运动中的的相互位位置关系系，不受受或者少少受各种种主观因因素的影
16、影响，可可以稳定定可靠地地保证加加工质量量。 （22）.提提高劳动动生产率率和降低低加工成成本 提高高劳动生生产率，降降低单件件时间定定额的主主要技术术措施是是增大切切削用量量和压缩缩辅助时时间。采采用机床床夹具，既既可以提提高工件件加工时时的刚度度，有利利于采用用较大的的切削用用量，又又可以省省去划线线找正等等工作，使使安装工工作的辅辅助工时时大大减减小，因因此能显显著地提提高劳动动生产率率和降低低成本。 （33）.改改善工人人劳动条条件 采用用夹具后后，工件件的装卸卸显然比比不用夹夹具方便便、省力力、安全全。使用用专用夹夹具安装装工件，定定位方便便、迅速速，夹紧紧可采用用增力、机机动等装装
17、置，因因此可以以减轻工工人的劳劳动强度度。还可可设计保保护装置置，确保保操作者者安全。 （44）.在在流水线线生产中中，便于于平衡生生产节拍拍 工艺艺工程中中，当某某些工件件所需要要工序时时间特别别长时，可可以采用用多工位位或高效效夹具等等，以提提高生产产效率，使使生产节节拍能够够比较平平衡。 机床床夹具分分类（1）.专用夹夹具 专用夹夹具是针针对某一一种工件件的一定定工序而而专门设设计的。因因为不需需要考虑虑通用性性，所以以夹具可可以设计计得结构构紧凑、操操作方便便。还可可以按需需要采用用各种省省力机构构、动力力装置、分分度装置置等。因因此，此此类夹具具可以保保证较高高的加工工精度和和劳动生
18、生产率，但但是，游游湖这类类夹具的的专用性性很强，并并且设计计和制造造周期较较长，制制造费用用也较高高。当产产品变更更时，往往往因无无法再使使用而报报废。因因此，这这类夹具具主要在在产品固固定和工工艺稳定定的较大大批量生生产中应应用。这这类夹具具也是本本课程研研究的主主要对象象。（2）.可调式式夹具 可调调式夹具具的特点点是：加加工完一一种零件件后，通通过调整整或更换换夹具中中的个别别元件，即即可加工工形状相相似、尺尺寸和加加工相近近的多种种零件。 可调式式夹具又又可以分分为通用用可调夹夹具和专专用可调调夹具。通通用可调调夹具如如滑柱式式钻模等等，使用用范围较较大。专专门化可可调夹具具常称为为
19、成组夹夹具，通通常配合合成组技技术，用用于装夹夹和加工工一组结结构与工工艺相似似的工件件。 因为这这类夹具具是在专专门夹具具基础上上少量更更换或调调整夹具具元件，因因此，只只能到达达有限目目标的通通用化。即即使这样样，也极极大提高高了专用用夹具在在多品种种、中小小批量生生产中使使用的经经济性。（3）.专门化化拼装夹夹具 专门化化拼装夹夹具是针针对其工工件的特特定工序序加工要要求，由由实现制制造好的的通用性性较强的的标准化化元件和和部件拼拼装组成成。从这这个特点点来看，这这类夹具具具有很很大的通通用性，但但同时又又是为某某一种特特定工序序而专门门拼装的的夹具。因因此，这这类夹具具又具有有专门夹夹
20、具的优优点。（4）.自动化化生产用用夹具 自动动化生产产用夹具具驻澳是是自动线线上所使使用的夹夹具。基基本上分分为两类类：一类类是固定定式夹具具，它与与一般专专用夹具具相似；一类是是随行夹夹具，它它除了具具有一般般家具所所担负的的安装工工件任务务外，还还担负着着沿自动动线输送送工件的的任务，即即在这工工件从一一个工位位移动到到下一个个工位。故故称为“随行夹夹具”。属于自动动化生产产夹具的的还有数数控机床床夹具。夹具设计计的特点点和基本本要求A:夹具具设计的的特点 （1）.针对性性强，设设计人员员必须全全面掌握握工艺和和生产现现场的实实际情况况。专用夹具具是为某某零件的的某工序序设计的的，设计计
21、人员必必须全面面了解和和掌握产产品零件件的要求求，工艺艺工程的的安排以以及所使使用的机机床、刀刀具，铺铺具的具具体情况况才可能能提出合合理可行行的最佳佳方案，确确定最合合理的定定位、夹夹紧装置置。（2）.保证加加工质量量和劳动动生产率率是夹具具设计的的两项主主要任务务，而保保证加工工质量又又是第一一位的。因因此，设设计时应应重点把把住定位位方案的的确定和和精度分分析这两两道关。对对于制造造精度要要求不高高的零件件，其夹夹具设计计应该重重点保证证提高劳劳动生产产率和改改善劳动动条件。（3）.夹紧机机构对整整个夹具具结构起起决定性性作用。夹紧装置置的结构构形式和和种类很很多，选选用的灵灵活性很很大
22、，特特别是夹夹紧装置置中力源源及传动动机构的的设计对对夹具结结构的影影响最大大。因此此，在同同样能保保证工序序要求的的情况下下，每个个人设计计的结构构可能大大不相同同。而不不同复杂杂程度的的家具在在不同的的生产规规模条件件下其经经济效果果也不一一样，设设计人员员必须使使自己的的设计和和生产规规模相适适应，不不可片面面追求高高精度而而忽视了了经济性性。（4）.夹具的的制造多多属于单单件生产产，因此此，设计计时应考考虑采用用组合加加工，修修配和调调整等措措施来保保证夹具具的制造造精度，尽尽可能地地考虑设设置修配配和调整整环节，而而不能完完全依靠靠用完全全互换的的办法保保证制造造精度。（5）.设计周
23、周期短，一一般不进进行强度度刚度计计算。夹具设计计是直接接为产品品生产服服务的生生产技术术准备工工作，其其设计周周期要求求短，因因此设计计时多采采用参照照法或是是凭经验验确定的的办法来来保证受受力件的的强度和和刚度，通通常不进进行详细细计算，有有时采用用简便公公式或用用图表做做为设计计参考。倒倒是应注注意，在在设计一一些具有有较高精精度的夹夹具时，应应该对定定位精度度、夹紧紧力等进进行必要要的计算算和分析析。B:设计计的基本本要求 夹具具设计的的原则是是经济和和使用，它它可以概概括为“好用、好好造、好好修”这六个个字，其其中好用用主要的的，但好好用也必必须以不不脱离生生产现场场的实际际制造和和
24、维修水水平为前前提。具具体要求求为： （11）.夹夹具的构构造应与与其用途途和生产产规模相相适应，正正确处理理好质量量、效率率、方便便性与经经济性四四者的关关系。 （22）.保保证工件件精度。 （33）.保保证使用用方便，要要便于装装卸、便便于夹紧紧、便于于测量、便便于观察察、便于于排屑排排液、便便于安装装运输，保保证安全全第一。 （44）.注注意结构构工艺性性，对加加工、装装配、检检验和维维修等问问题应通通盘考虑虑，以降降低制造造成本。2 气门门摇臂轴轴支座的的机械加加工工艺艺规程设设计2.1.零件的工工艺分析析及生产产类型的的确定2.1.1零件件的作用用本设计所所设计的的零件是是11005
25、柴油油机中摇摇臂结合合部的气气门摇臂臂轴支座座，它是是柴油机机上气门门控制系系统的一一个重要要零件。直直径为118mmm的孔用用来装配配摇臂轴轴，轴的的两端各各安装一一进、排排气气门门摇臂。直直径为116mmm的孔内内装一个个减压轴轴，用于于降低汽汽缸内压压力，便便于启动动柴油机机。两孔孔间距556mmm，可以以保证减减压轴在在摇臂上上打开气气门，实实现减压压。两孔孔要求的的表面粗粗糙度和和位置精精度较高高，工作作时会和和轴相配配合工作作，起到到支撑的的作用，直直径111的孔用用M100的螺杆杆与汽缸缸盖相连连，直径径3的孔孔用来排排油，各各部分尺尺寸零件件图中详详细标注注。图2.11 气气门
26、摇臂臂轴支座座零件图图2.1.2 零零件的工工艺分析析通过对气气门摇臂臂轴支座座零件图图的重新新绘制，知知原图样样的视图图正确、完完整，尺尺寸、公公差以及及技术要要求齐全全。通过过对零件件图的详详细审阅阅，该零零件的基基本工艺艺状况已已经大致致掌握。主主要工艺艺状况如如下叙述述：零件的材材料为HHT2000，灰灰铸铁的的生产工工艺简单单，铸造造性能优优良，但但是塑性性较差、脆脆性较高高、不适适合磨削削，而且且加工面面主要集集中在平平面加工工和孔的的加工。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.外圆圆的上端端面以及及与此孔孔相通的的通孔，粗粗糙度均均为122.
27、5；2.366mm下下端面，根根据零件件的总体体加工特特性，3366mmm为整整个机械械加工过过程中主主要的基基准面，粗粗糙度为为12.5，因因此在制制定加工工方案的的时候应应当首先先将此面面加工出出来；3.外圆圆的前后后端面，粗粗糙度为为12.5；前前后端面面倒的角角，粗糙糙度为112.55；以及及的通孔孔，在这这里由于于通孔所要要求的精精度较高高，因此此该孔的的的加工工是一个个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。4.的前前后端面面，粗糙糙度为22.5；前后端端面倒的
28、的角，粗粗糙度为为12.5；以以及的通通孔，的通孔孔同样也也是本零零件加工工一个比比较重要要的部分分，观察察零件图图就可以以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一样都是比较高的，的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm的地面的平行度为0.05；通过上面面零件的的分析可可知，336mmm下端面面和上端面面的表面面粗糙度度要求都都不是很很高，因因此都不不需要精精加工来来达到要要求，而而且这两两个面也也是整个个加工工工程中主主要的定定位基准准面，因因此可以以粗加工工或者半半精加工工出这两两个面而而达到精精度要求求，再以以此作为为基准采采用专用用夹具来来对其他他表面进进行加工工，并且且能够
29、更更好的保保证其他他表面的的位置精精度要求求。总的的看来，该该零件并并没有复复杂的加加工曲面面，属于于较为简简单的零零件，所所以根据据各加工工表面的的技术要要求采用用常规的的加工工工艺均可可保证，简简单的工工艺路线线安排如如下：将将零件定定位夹紧紧，加工工出366mm下下端面以以及上端端面，并并钻出的的通孔，然然后再以以这先加加工出来来的几个个表面为为基准定定位，加加工出和和的外圆圆端面，并并钻出这这两个精精度要求求比较高高的空，最最后翻转转零件，深深孔加工工出的斜斜油孔。2.1.3 确确定零件件的生产产类型零件的生生产类型型是指企企业（或或车间、工工段、班班组、工工作地等等）生产产专业化化程
30、度的的分类，它它对工艺艺规程的的制订具具有决定定性的影影响。生生产类型型一般可可分为大大量生产产、成批批生产和和单件生生产三种种类型，不不同的生生产类型型由着完完全不同同的工艺艺特征。零零件的生生产类型型是按零零件的年年生产纲纲领和产产品特征征来确定定的。生生产纲领领是指企企业在计计划期内内应当生生产的产产品产量量和进度度计划。年年生产纲纲领是包包括备品品和废品品在内的的某产品品年产量量。零件件的生产产纲领NN可按下下式计算算：根据上式式就可以以计算求求得出零零件的年年生产纲纲领，再再通过查查表，就就能确定定该零件件的生产产类型。根据本零零件的设设计要求求，Q=100000台台，m=1件件/台
31、，分分别取备备品率和和废品率率3%和和0.55%，将将数据代代入生产产纲领计计算公式式得出NN=1003511件/年年，零件件质量为为0.227kgg，根据机机械制造造技术基基础课程程设计指指导教程程33表11-3，表表1-44可知该该零件为为轻型零零件，本本设计零零件气门门摇臂轴轴支座的的的生产产类型为为大批量量生产。2.2 选择毛毛坯种类类，绘制制毛坯图图2.2.1 选选择毛坯坯种类机械加工工中毛坯坯的种类类有很多多种，如如铸件、锻锻件、型型材、挤挤压件、冲冲压件、焊焊接组合合件等，同同一种毛毛坯又可可能有不不同的制制造方法法。为了了提高毛毛坯的制制造质量量，可以以减少机机械加工工劳动量量
32、，降低低机械加加工成本本，但往往往会增增加毛坯坯的制造造成本。选选择毛坯坯的制造造方法一一般应当当考虑一一下几个个因素。（1）.材料的的工艺性性能材料的工工艺性能能在很大大程度上上决定毛毛坯的种种类和制制造方法法。例如如，铸铁铁，铸造造青铜等等脆性材材料不能能锻造和和冲压，由由于焊接接性能差差，也不不宜用焊焊接方法法制造组组合毛坯坯，而只只能用铸铸造。低低碳钢的的铸造性性能差，很很少用于于铸造；但由于于可锻性性能，可可焊接性性能好，低低碳钢广广泛用于于制造锻锻件、型型材、冲冲压件等等。（2）.毛坯的的尺寸、形形状和精精度要求求 毛坯坯的尺寸寸大小和和形状复复杂程度度也是选选择毛坯坯的重要要依据
33、。直直径相差差不大的的阶梯轴轴宜采用用棒料；直径相相差较大大的宜采采用锻件件。尺寸寸很大的的毛坯，通通常不采采用模锻锻或压铸铸、特种种铸造方方法制造造，而适适宜采用用自由锻锻造或是是砂型铸铸造。形形状复杂杂的毛坯坯，不宜宜采用型型材或自自由锻件件，可采采用铸件件、模锻锻件、冲冲压件或或组合毛毛坯。（3）.零件的的生产纲纲领 选择择毛坯的的制造方方法，只只有与零零件的生生产纲领领相适应应，才能能获得最最佳的经经济效益益。生产产纲领大大时宜采采用高精精度和高高生产率率的毛坯坯制造方方法，如如模锻及及熔模铸铸造等；生产纲纲领小时时，宜采采用设备备投资少少的毛坯坯制造方方法，如如木模砂砂型铸造造及自由
34、由锻造。根据上述述内容的的几个方方面来分分析本零零件，零零件材料料为HTT2000，首先分分析灰铸铸铁材料料的性能能，灰铸铸铁是一一种脆性性较高，硬硬度较低低的材料料，因此此其铸造造性能好好，切削削加工性性能优越越，故本本零件毛毛坯可选选择铸造造的方法法；其次次，观察察零件图图知，本本设计零零件尺寸寸并不大大，而且且其形状状也不复复杂，属属于简单单零件，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
35、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确定定毛坯尺尺寸及机机械加工工总余量量根据零件件图计算算零件的的轮廓尺尺寸为长长83mmm，宽宽37mmm，高高62mmm。查阅机机械制造造技术基基础课程程设计指指导教程程33表22-1 按铸造造方法为为砂型铸铸造机器器造型，零零件材料料为灰铸铸铁，查查得铸件件公差等等级为CCT8-CT112，取取铸件公公差等级级为CTT10。再根据毛毛坯铸件件基本尺尺寸查阅阅机械械制造技技术基础础课程设设计指导导教程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。查阅机机械制造造技术基基础课
36、程程设计指指导教程程33表22-5 按铸造造方法为为砂型铸铸造机器器造型，材材料为灰灰铸铁，查查得铸件件所要求求的机械械加工余余量等级级为E-G,将将要求的的机械加加工余量量等级确确定为GG，再根根据铸件件的最大大轮廓尺尺寸查阅阅机械械制造工工艺设计计简明手手册13表2.22-4 要求的的铸件机机械加工工余量。由于所查查得的机机械加工工余量适适用于机机械加工工表面，的加工工表面，机机械加工工余量要要适当放放大。分分析本零零件，除除了的外，没没有一个个加工表表面的表表面粗糙糙度是小小于1.6的，也就是所有的加工表面，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于
37、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2.11 毛坯坯尺寸及及机械加加工总余余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸寸公差机械加工工总余量量铸件尺寸上端面2.64下端面2.64前端面2.64后端面2.64前端面2.24后端面2.242.2.3 设设计毛坯坯图（1） 确定铸造造斜度 根据机机械制造造工艺设设计简明明手册13表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。（2） 确定分型型面 由于毛毛坯形状状对称，且且最大截截面在中中间截面面，为了了起模以以及便于于发现上上下模在在铸造过过程中的的错移，所所以
38、选择择前后对对称中截截面为分分型面。（3） 毛坯的热热处理方方式 为为了去除除内应力力，改善善切削性性能，在在铸件取取出后进进行机械械加工前前应当做做时效处处理。2.2.4 绘绘制毛坯坯图图2.22 气门门摇臂轴轴支座毛毛坯图2.3 选择加加工方法法，制定定工艺路路线2.3.1 定定位基准准的选择择定位基准准的选择择在工艺艺规程制制定中直直接影响响到工序序数目，各各表面加加工顺序序，夹具具结构及及零件的的精度。定位基准准分为粗粗基准和和精基准准，用毛毛坯上未未经加工工的表面面作为定定位基准准成为粗粗基准，使使用经过过加工表表面作为为定位基基准称为为精基准准。在制制定工艺艺规程时时，先进进行精基
39、基准的选选择，保保证各加加工表面面按图纸纸加工出出来，再再考虑用用什么样样的粗基基准来加加工精基基准。1.粗基基准的选选择原则则为保证加加工表面面与不加加工表面面之间的的位置精精度，则则应以不不加工表表面为粗粗基准。若若工件上上有很多多歌不加加工表面面，应选选其中与与加工表表面位置置精度要要求较高高的表面面为粗基基准。为保证工工件某重重要表面面的余量量均匀，应应选重要要表面为为粗基准准。应尽量选选光滑平平整，无无飞边，浇浇口，冒冒口或其其他缺陷陷的表面面为粗基基准，以以便定位位准确，夹夹紧可靠靠。粗基准一一般只在在头道工工序中使使用一次次，应精精良避免免重复使使用。2.精基基准的选选择原则则“
40、基准重重合”原则 应尽尽量选择择加工表表面的设设计基准准为定位位基准，避避免基准准不重合合引起的的定位误误差。“基准统统一”原则 尽可可能在多多数工序序中采用用同一组组精基准准定位，以以保证各各表面的的位置精精度，避避免因基基准变换换产生的的误差，简简化夹具具设计与与制造。“自为基基准“原则 某些些精加工工和光整整加工工工序要求求加工余余量小而而均匀，应应选该加加工表面面本身为为精基准准，该表表面与其其他表面面之间的的位置精精度由先先行工序序保证。“互为基基准“原则 当两两个表面面相互位位置精度度及尺寸寸、形状状精度都都要求较较高时，可可采用“互为基基准”方法，反反复加工工。所选的精精基准应应
41、能保证证定位准准确、夹夹紧可靠靠、夹具具简单、操操作方便便。根据上述述定位基基准的选选择原则则，分析析本零件件，根据据气门摇摇臂轴支支座零件件图，本本零件时时带有孔孔的形状状比较简简单的零零件，孔孔、孔以及孔孔均为零零件设计计基准，均可选为定位基准，而且孔和孔设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将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36mm下底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。2.3.2 零零件的表表面加工工方法的的选择根据本零零件图
42、上上所标注注的各加加工表面面的技术术要求，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2.22 气门门摇臂轴轴支座各各加工表表面方案案需加工表表面尺寸精度度等级表面粗糙糙度Raa/加工方案案上端面IT14412.55粗铣36mmm下端面面IT1226.3粗铣半半精铣前端面IT1113.2粗铣半半精铣后端面IT1113.2粗铣半半精铣前端面IT14412.55粗铣后端面IT14412.55粗铣通孔IT14412.55钻偏内孔IT14412.55钻通孔IT81.6钻扩粗铰精铰通孔IT81.6钻扩粗
43、铰精铰2.3.3加工工阶段的的划分本零件气气门摇臂臂轴支座座加工质质量要求求较高，可可将加工工阶段分分为粗加加工，半半精加工工几个阶阶段。 在粗粗加工阶阶段，首首先将精精基准备备好，也也就是先先将366mm下下端面和和通孔加加工出来来，使后后续的工工序都可可以采用用精基准准定位加加工，保保证其他他加工表表面的精精度要求求；然后后粗铣粗粗基准上上端面、外圆前后端面、外圆前后端面，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，并钻出偏内孔。2.3.4工序序的集中中与分散散本零件采采用工序序集中原原则安排排零件的的加工工工序。本本零件气气门摇臂臂轴支座座的生产产类型为为大批量
44、量生产，可可以采用用各种机机床配以以专用工工具、夹夹具、以以提高生生产率；而且运运用工序序集中原原则使工工件的装装夹次数数少，不不但可缩缩短辅助助时间，而而且由于于在一次次装夹中中加工了了许多表表面，有有利于保保证各加加工表面面之间的的相对位位置精度度要求。2.3.5工序序顺序的的安排1.机械械加工顺顺序 （11）遵循循“先基准准后其他他”原则，首首先加工工精基准准，即在在前面加加工阶段段先加工工36mmm下端端面以及及通孔。（2）遵遵循“先粗后后精”原则，先先安排粗粗加工工工序，后后安排精精加工工工序。 （33）遵循循“先主后后次”原则，先先加工主主要表面面和外圆前前后端面面，通孔孔，通孔孔
45、，后加加工次要要表面偏偏内孔。 （44）遵循循“先面后后孔”原则，先先加工336mmm下端面面，上端端面，后后加工通通孔；先先加工和和外圆前前后端面面，后加加工通孔孔，通孔孔。 2热热处理工工序机械加工工前对铸铸件毛坯坯进行时时效处理理，时效效处理硬硬度HBBS1887-2220,时效处处理的主主要目的的是消除除铸件的内内应力，稳稳定组织织和尺寸寸，改善善机械性性能，这这样可以以提高毛毛坯进行行加工的的切削性性能。 3.辅助工工序毛坯铸造造成型后后，应当当对铸件件毛坯安安排清砂砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检
46、工序。2.3.6 确确定工艺艺路线在综合考考虑上述述工序的的顺序安安排原则则基础上上，确定定了该气气门摇臂臂轴支座座零件的的工艺路路线如下下：图2.33定位面面,加工工面代号号指示图图工序：铸造； 工序：清砂，检检验；工序：时效处处理HBBS1887-2220工序：以36mmm下底底面C以及外圆圆端面GG或F定定位，粗粗铣上端端面A；工序：以粗铣后后的上端端面A以及外圆圆端面GG或F定定位，粗粗铣366mm下下底面CC；半精精铣366mm下下底面CC；工序：以加工工后的366mm下下端面CC，36mmm底座座左端面面B以及端面面G或FF定位，钻钻通孔；工序：以加工工后的内内孔表面面H，以加工工
47、后的366mm下下端面CC以及后端端面G定位，粗粗铣前端端面F，粗铣铣前端面面I，半精精铣前端端面F；工序：以加工工后的内内孔表面面H，以加加工后的的36mmm下端端面C以及前端面定定位F，粗铣铣后端面面J，粗铣铣后端面面G，半精精铣后端端面G；工序：以加工工后的内内孔表面面H，以加加工后的的36mmm下端端面V，端面G或F定位,钻扩粗铰精铰通孔孔，并倒倒角；工序：以加工工后的内内孔表面面G，以加加工后的的36mmm下端端面C，端面G或F定位,钻扩粗铰精铰通孔孔，并倒倒角；工序：以上端端面A偏以及端面面G或F定位，钻钻偏内孔；工序：钳工去去毛刺，清清洗；工序：终检检。2.3.7 加加工设备备及工艺艺装备选选择 机床床及工艺艺装备的的选择是是制定工工艺规程程的一项项重要工工作，它它不但直直接影响响工件的的加工质质量，而而且还影影响工件件的加工工效率和和制造成成本。 1.机床的的选择原原则机床的加加工尺寸寸范围应应与零件件的外廓廓尺寸相相适应； 机床