氣門搖臂軸支座機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計,氣門,搖臂,支座,機(jī)械制造,工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 氣門搖桿軸支架 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 系 別： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 起止時間： 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名及職稱 設(shè)計題目 （填寫：零件名稱）機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容 1、 產(chǎn)品零件圖1張 2、 產(chǎn)品毛坯圖1張 3、 機(jī)械加工工藝過程卡片1份 4、 機(jī)械加工工序卡片1張 5、 夾具設(shè)計裝配圖（1號圖）1份 6、 夾具零件圖：夾具體零件圖1張 7、 課程設(shè)計說明書1份 注：零件年產(chǎn)量5000臺/年 進(jìn)度安排 1、 零件工藝審查，選擇毛坯并繪制毛坯圖（1天）。 2、 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計： 1） 選擇加工方法和方案，擬定工藝路線（1天）。 2） 進(jìn)行工序設(shè)計計算（2天） 3） 填寫工藝過程卡和鉆加工工序卡（2天） 3、 夾具設(shè)計： 1） 設(shè)計鉆孔工序的鉆床夾具機(jī)構(gòu)方案，繪制夾具設(shè)計裝配圖草圖（2天）。 2） 繪制夾具裝配圖，1#圖幅1張（2天）。 3） 繪制夾具體零件圖1張（2天）。 4、 編寫課程設(shè)計說明書10頁（2天） 5、 課程設(shè)計答辯（1天） 主要參考文獻(xiàn) 1、 黃健求《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版》機(jī)械工業(yè)出版社 2、 崇凱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》化學(xué)工業(yè)出版社 本任務(wù)書與課程設(shè)計說明書一并裝訂（封面后一頁）存檔。 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程之后進(jìn)行的。 這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)， 也是我們在走進(jìn)社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 其目的在于： 1．鞏固我們在大學(xué)里目前所學(xué)的知識，也是對以前所學(xué)知識的綜合性的檢驗(yàn)； 2．加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料； 3．樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)我們的實(shí)際工作能力； 4． 通過對氣門搖臂軸支座的機(jī)械制造工藝設(shè)計， 使我們在機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計，工藝方案論證，機(jī)械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術(shù)文件及查閱技術(shù)文獻(xiàn)等各個方面受到一次綜合性的訓(xùn)練。初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 5.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步具備設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 6．通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于AutoCAD繪圖軟件的使用能得到進(jìn)一步的提高。本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想， 本次課程設(shè)計達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識， 解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。 目錄 一 零件的分析 1 1.1零件作用 1 1.2零件的工藝分析 2 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 3 二 工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.1 毛坯的選擇與設(shè)計 4 2.1.1毛坯的種類 4 2.1.2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 5 2.1.3 設(shè)計毛坯圖 6 2.1.4 繪制毛坯圖 6 2.2 選擇加工方法，制定工藝路線 7 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 7 2.2.2 零件的表面加工方法的選擇 8 2.2.3加工階段的劃分 9 2.2.4工序順序的安排 9 2.3確定工藝路線 9 2.4選擇機(jī)床，夾具，刀具和量具 10 2.5工序間加工余量的確定 12 2.5.1切削用量以及基本時間定額的確定 13 三 氣門搖臂軸支座零件專用夾具的設(shè)計 15 3.1 確定夾具的類型 15 3.2 定位方案的確定 15 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 15 3.1.2定位元件的選擇 15 3.1.3定位誤差分析 16 3.3夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計 16 3.2.1夾緊機(jī)構(gòu) 16 3.2.2對刀與導(dǎo)向裝置設(shè)計 16 3.4夾具總體設(shè)計及說明 16 3.3.1在夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 16 四 總結(jié) 17 參考文獻(xiàn) 18 一 零件的分析 1.1零件作用 本設(shè)計所設(shè)計的零件是JSZJ-01氣門搖臂軸支座。直徑為18mm的孔用來裝配搖臂軸，軸的兩端各安裝一進(jìn)、排氣氣門搖臂。直徑為16mm的孔內(nèi)裝一個減壓軸，用于降低汽缸內(nèi)壓力，便于啟動柴油機(jī)。兩孔間距56mm，可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實(shí)現(xiàn)減壓。兩孔要求的表面粗糙度和位置精度較高，工作時會和軸相配合工作，起到支撐的作用，直徑11的孔用M10的螺桿與汽缸蓋相連，各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注。 圖1-1 氣門搖臂軸支座零件圖 1.2零件的工藝分析 通過對氣門搖臂軸支座零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術(shù)要求齊全。通過對零件圖的詳細(xì)審閱，該零件的基本工藝狀況已經(jīng)大致掌握。主要工藝狀況如下敘述： 零件的材料為HT200，灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對零件圖的分析，該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下： 1. 外圓的上端面以及與此孔相通的通孔，粗糙度均為12.5； 2. 36mm下端面，根據(jù)零件的總體加工特性，36mm為整個機(jī)械加工過程中主要的基準(zhǔn)面，粗糙度為12.5，因此在制定加工方案的時候應(yīng)當(dāng)首先將此面加工出來； 3. 外圓的前后端面，粗糙度為12.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，在這里由于通孔所要求的精度較高，因此該孔的的加工是一個難點(diǎn)，其所要求的表面粗糙度為1.6，需要選擇適當(dāng)?shù)募庸し椒▉磉_(dá)到此孔加工的技術(shù)要求。 4. 的前后端面，粗糙度為2.5；前后端面倒的角，粗糙度為12.5；以及的通孔，的通孔同樣也是本零件加工一個比較重要的部分，觀察零件圖就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一樣都是比較高的，的通孔表面粗糙度為1.6。 通過上面零件的分析可知，36mm下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工來達(dá)到要求，而且這兩個面也是整個加工工程中主要的定位基準(zhǔn)面，因此可以粗加工或者半精加工出這兩個面而達(dá)到精度要求，再以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具來對其他表面進(jìn)行加工，并且能夠更好的保證其他表面的位置精度要求?？偟目磥恚摿慵]有復(fù)雜的加工曲面，屬于較為簡單的零件，所以根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證，簡單的工藝路線安排如下：將零件定位夾緊，加工出36mm下端面以及上端面，并鉆出的通孔，然后再以這先加工出來的幾個表面為基準(zhǔn)定位，加工出和的外圓端面，并鉆出這兩個精度要求比較高的空。 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。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，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(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)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(lǐng)，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(shè)計要求，Q=5000臺，m=1件/臺，分別取備品率和廢品率10%和1%，將數(shù)據(jù)代入生產(chǎn)綱領(lǐng)計算公式得出N=5555件/年。 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表1-3，表1-4可知該零件為輕型零件，本設(shè)計零件氣門搖桿軸支座的的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 二 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 毛坯的選擇與設(shè)計 2.1.1毛坯的種類 機(jī)械加工中毛坯的種類有很多種，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制造方法。為了提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機(jī)械加工勞動量，降低機(jī)械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮一下幾個因素。 （1）.材料的工藝性能 材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯，而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造；但由于可鍛性能，可焊接性能好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。 （2）.毛坯的尺寸、形狀和精度要求 毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料；直徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件或組合毛坯。 （3）.零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 選擇毛坯的制造方法，只有與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造。 根據(jù)上述內(nèi)容的幾個方面來分析本零件，零件材料為HT200，首先分析灰鑄鐵材料的性能，灰鑄鐵是一種脆性較高，硬度較低的材料，因此其鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，故本零件毛坯可選擇鑄造的方法；其次，觀察零件圖知，本設(shè)計零件尺寸并不大，而且其形狀也不復(fù)雜，屬于簡單零件，除了幾個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獲得，若要使其他不進(jìn)行加工的表面達(dá)到較為理想的表面精度，可選擇砂型鑄造方法；再者，前面已經(jīng)確定零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可選擇砂型鑄造機(jī)器造型的鑄造方法，較大的生產(chǎn)批量可以分散單件的鑄造費(fèi)用。因此，綜上所述，本零件的毛坯種類以砂型鑄造機(jī)器造型的方法獲得。 2.1.2確定毛坯尺寸及機(jī)械加工總余量 根據(jù)零件圖計算零件的輪廓尺寸為長83mm，寬37mm，高62mm。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-1 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，零件材料為灰鑄鐵，查得鑄件公差等級為CT8-CT12，取鑄件公差等級為CT10。 再根據(jù)毛坯鑄件基本尺寸查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-3 ，按前面已經(jīng)確定的鑄件公差等級CT10差得相應(yīng)的鑄件尺寸公差。 查閱《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-5 按鑄造方法為砂型鑄造機(jī)器造型，材料為灰鑄鐵，查得鑄件所要求的機(jī)械加工余量等級為E-G,將要求的機(jī)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(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]表2.2-4 要求的鑄件機(jī)械加工余量。 由于所查得的機(jī)械加工余量適用于機(jī)械加工表面，的加工表面，機(jī)械加工余量要適當(dāng)放大。分析本零件，除了的外，沒有一個加工表面的表面粗糙度是小于1.6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(jī)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(jī)械加工總余量表 加工 表面 基本 尺寸 鑄件尺寸 公差 機(jī)械加工總余量 鑄件 尺寸 上端面 2.6 4 下端面 2.6 4 前端面 2.6 4 后端面 2.6 4 前端面 2.2 4 后端面 2.2 4 2.1.3 設(shè)計毛坯圖 （1） 確定鑄造斜度 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]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(yīng)力，改善切削性能，在鑄件取出后進(jìn)行機(jī)械加工前應(yīng)當(dāng)做時效處理。 2.1.4 繪制毛坯圖 圖2-1 氣門搖臂軸支座毛坯圖 2.2 選擇加工方法，制定工藝路線 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)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(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1.粗基準(zhǔn)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，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)。若工件上有很多歌不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。 應(yīng)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(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)精良避免重復(fù)使用。 2.精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準(zhǔn)“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(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，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(zhǔn)“原則 當(dāng)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(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)氣門搖臂桿支座零件圖，本零件時帶有孔的形狀比較簡單的零件，孔、孔以及孔均為零件設(shè)計基準(zhǔn)，均可選為定位基準(zhǔn)，而且孔和孔設(shè)計精度較高（亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)），工序?qū)才胚@兩個孔在最后進(jìn)行，為遵循“基準(zhǔn)重合”原則，因此選擇先進(jìn)行加工的孔和加工后的36mm下底面作為精基準(zhǔn)，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(yīng)選外圓端面及未加工的36mm下端面為粗基準(zhǔn)。 2.2.2 零件的表面加工方法的選擇 根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]表1.4-7，表1.4-8，通過對各加工表面所對應(yīng)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 氣門搖臂軸支座各加工表面方案 需加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/ 加工方案 上端面 IT14 12.5 粗銑 36mm下端面 IT12 6.3 粗銑→半精銑 前端面 IT11 3.2 粗銑→半精銑 后端面 IT11 3.2 粗銑→半精銑 前端面 IT14 12.5 粗銑 后端面 IT14 12.5 粗銑 通孔 IT14 12.5 鉆 通孔 IT8 1.6 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 通孔 IT8 1.6 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸 2.2.3加工階段的劃分 本零件氣門搖臂桿支座加工質(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(zhǔn)備好，也就是先將36mm下端面和通孔加工出來，使后續(xù)的工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑粗基準(zhǔn)上端面、外圓前后端面、外圓前后端面，在半精加工階段，完成對外圓前后端面的半精銑，鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸出通孔和通孔，并鉆出偏內(nèi)孔。 2.2.4工序順序的安排 1.機(jī)械加工順序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)，即在前面加工階段先加工36mm下端面以及通孔。 （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，先加工主要表面和外圓前后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏內(nèi)孔。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圓前后端面，后加工通孔，通孔。 2．熱處理工序 機(jī)械加工前對鑄件毛坯進(jìn)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(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能，這樣可以提高毛坯進(jìn)行加工的切削性能。 3.輔助工序 毛坯鑄造成型后，應(yīng)當(dāng)對鑄件毛坯安排清砂工序，并對清砂后的鑄件進(jìn)行一次尺寸檢驗(yàn)，然后再進(jìn)行機(jī)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。 2.3確定工藝路線 在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎(chǔ)上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的工藝路線如下： 工序Ⅰ：鑄造； 工序Ⅱ：清砂，檢驗(yàn)； 工序Ⅲ：時效處理HBS187-220 工序Ⅳ：以36mm下底面C以及外圓端面G或F定位，粗銑上端面A； 工序Ⅴ：以粗銑后的上端面A以及外圓端面G或F定位，粗銑36mm下底面C；半精銑36mm下底面C； 工序Ⅵ：以加工后的36mm下端面C，36mm底座左端面B以及端面G或F定位，鉆通孔； 工序Ⅶ：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及后端面G定位，粗銑前端面F，粗銑前端面I，半精銑前端面F； 工序Ⅷ：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及前端面定位F，粗銑后端面J，粗銑后端面G，半精銑后端面G； 工序Ⅸ：以加工后的內(nèi)孔表面H，以加工后的36mm下端面V，端面G或F定位,鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸通孔，并倒角； 工序Ⅹ：以加工后的內(nèi)孔表面G，以加工后的36mm下端面C，端面G或F定位, 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸通孔，并倒角； 工序Ⅺ：以上端面A偏以及端面G或F定位，鉆偏內(nèi)孔； 工序Ⅻ：鉗工去毛刺，清洗； 工序ⅩⅢ：終檢。 2.4選擇機(jī)床，夾具，刀具和量具 機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一項(xiàng)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(jī)床的選擇原則 機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)； 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)； 機(jī)床的功率應(yīng)與工序要求的功率相適應(yīng)； 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 還應(yīng)與現(xiàn)有的設(shè)備條件相適應(yīng)。 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(yīng)為專用夾具。 3.刀具的選擇 刀具的選擇主要取決于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(jì)性等。在選擇時應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)的精度來選擇。在單件小批量生產(chǎn)中應(yīng)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(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》[13]所選擇的加工工藝裝備如下表所示： 表2.3 氣門搖臂軸支座加工工藝裝備選用 工序號 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 工序Ⅰ 鑄 （免填） 游標(biāo)卡尺 工序Ⅱ 檢 游標(biāo)卡尺 工序Ⅲ 熱處理 游標(biāo)卡尺 工序Ⅳ 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序Ⅴ 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序Ⅵ 鉆 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆11 卡尺、塞規(guī) 工序Ⅶ 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序Ⅷ 銑 臥式銑床X61 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 工序Ⅸ 鉆 TX617臥式鏜床 麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序Ⅹ 鉆 TX617臥式鏜床 麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀 內(nèi)徑千分尺，塞規(guī) 工序Ⅺ 鉆 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 塞規(guī) 工序Ⅻ 鉗 （免填） 游標(biāo)卡尺 工序ⅩⅢ 檢 內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺、塞規(guī) 2.5工序間加工余量的確定 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》[3]表2-28，表2-35，并綜合對毛坯尺寸以及已經(jīng)確定的機(jī)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(jī)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Ⅳ 1 粗銑上端面A 4 工序Ⅴ 1 粗銑36mm下底面C 3 2 半精銑36mm下底面C 1 工序Ⅵ 1 鉆通孔 11 工序Ⅶ 1 粗銑前端面F 3 2 粗銑前端面I 4 3 半精銑前端面F 1 工序Ⅷ 1 粗銑后端面J 4 2 粗銑后端面G 3 3 半精銑后端面G 1 工序Ⅸ 1 鉆的通孔 17 2 擴(kuò)孔至 0.85 3 粗鉸至 0.09 4 精鉸至 0.06 工序Ⅹ 1 鉆通孔 15 2 擴(kuò)孔至 0.85 3 粗鉸至 0.10 4 精鉸至 0.05 2.5.1切削用量以及基本時間定額的確定 工序Ⅵ 粗銑上端面A （1） 切削深度 。 （2） 進(jìn)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臥式銑床功率為4KW,查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]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(jī)械加工工藝師手冊》[10]表30-23，選擇切削速度=65m/min。 計算主軸轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計基礎(chǔ)教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后計算實(shí)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(jìn)給量，mm/z ——工作臺的水平進(jìn)給量，mm/min ——工作臺的進(jìn)給量，mm/min， ——銑削寬度，mm ——銑削深度，mm d——銑刀直徑，mm 查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》[2]表2-28得此工序機(jī)動時間計算公式： 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù)，主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min，工作臺進(jìn)給量=。 根據(jù)機(jī)床說明書取=480mm/min；切削加工面L=22mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊》[10]，表30-9查得=7， 。 三 氣門搖臂軸支座零件專用夾具的設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過分析并與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第VI道工序——加工通孔和專用夾具，本夾具將用于立式鉆床Z525，刀具為硬質(zhì)合金鉆頭直柄麻花鉆。 3.1 確定夾具的類型 根據(jù)我們所選擇的工序來詳細(xì)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，來確定夾具為鉆床夾具。 3.2 定位方案的確定 3.1.1定位基準(zhǔn)的選擇 本工序鉆11孔加工的精度要求不高，采用一次裝夾完成鉆。以加工后的36mm下端面C粗基準(zhǔn)，36mm底座左端面B以及端面G定位跟F面，鉆通孔。 圖3-1 零件的基本定位面 3.1.2定位元件的選擇 .本工序加工精度要求不高，故定位元件，底面C為基準(zhǔn)面（限制3個自由度），B面與前端面用單螺旋機(jī)構(gòu)定位（限制2個自由度），Ф28端面F采用內(nèi)六角螺釘（限制1個自由度）。實(shí)現(xiàn)完全定位。 3.1.3定位誤差分析 該工序的定位基準(zhǔn)C面，工序基準(zhǔn)為A面，故存在基準(zhǔn)不重合誤差。又零件鉆通孔，故基準(zhǔn)不重合誤差沒有影響。 3.3夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計 3.2.1夾緊機(jī)構(gòu) 采用單螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 3.2.2對刀與導(dǎo)向裝置設(shè)計 故此夾具采用與孔尺寸相對應(yīng)的固定鉆套做導(dǎo)向元件，相應(yīng)的立式鏜床上面采用快換夾頭。襯套與快換鉆套間的配合尺寸為Ф18F8，襯套與鉆模板之間的配合尺寸為Ф23.6H7/m6。 3.4夾具總體設(shè)計及說明 3.3.1在夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求 圖3-2 夾具裝配圖 四 總結(jié) 這次的課程設(shè)計，我們真正的做了一次設(shè)計人員，由方案的出臺、查表、計算到夾具的設(shè)計，都由我們自己獨(dú)立思考親自操作完成的。在這次課程設(shè)計過程中，漸漸能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法。親手設(shè)計夾具的訓(xùn)練，提高我們結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也算是為以后的畢業(yè)設(shè)計提前進(jìn)行了適應(yīng)。課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)我們解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。更重要的是，在此過程當(dāng)中，可以總結(jié)出許多經(jīng)驗(yàn)。我們明確了做為一個工程技術(shù)人員應(yīng)該具有的認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃仞B(yǎng)。同時，更應(yīng)重視團(tuán)隊(duì)合作，一加一是可以大于二，一次次的對方案進(jìn)行討論、修改，使我們的方案逐漸走上成熟，各種疑問都得到了解決，團(tuán)結(jié)合作是我們完成工作的保證。三周的課程設(shè)計是如此的短暫，但在此過程中所學(xué)到的東西將指引我以后的畢業(yè)設(shè)計。 參考文獻(xiàn) 1.王先逵 主編.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 2.崇 凱 主編. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 3王伯平 主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.9 18