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密 級(jí) 學(xué) 號(hào)
本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）
題 目
1105柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
作 者
院 (系)
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
答辯日期
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1105柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
摘要：氣門(mén)搖臂軸支座是柴油機(jī)氣門(mén)系統(tǒng)上一個(gè)重要部件，用來(lái)裝配搖臂軸和減壓軸，調(diào)節(jié)柴油機(jī)軸端氣壓，并設(shè)計(jì)有排油孔，用于潤(rùn)滑軸的潤(rùn)滑油排出。而目前課題要求是設(shè)計(jì)出氣門(mén)搖臂軸支座的加工工藝以及夾具設(shè)計(jì)。因此，毛坯設(shè)計(jì)和工藝分析是亟待解決的問(wèn)題。
根據(jù)以上問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)出相應(yīng)的辦法予以解決。對(duì)零件進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)加工工藝，使用砂型鑄造對(duì)零件進(jìn)行毛坯鑄造，通過(guò)銑削和鉆削處理毛坯達(dá)到零件需要，并設(shè)計(jì)φ16和φ18孔加工的相應(yīng)夾具。
該工藝以制造出需要零件為目的，具有方法簡(jiǎn)單、成本低、易于制造等特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)零件加工時(shí)候的專(zhuān)用夾具進(jìn)行完善，最后解決氣門(mén)搖臂軸支座的加工問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：砂型鑄造；銑削；鉆削；夾具
III
1105柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
Machining process and fixture design of valve rocker shaft support for rocker arm joint part of diesel engine 1105
Absrtact: the valve rocker arm shaft support is an important part in the valve system of diesel engine. It is used to assemble the rocker shaft and the decompression shaft, to regulate the air pressure at the shaft end of the diesel engine, and to design a oil hole for the lubricating oil discharge of the lubricating shaft. At present, it is necessary to design the machining technology and fixture design of the valve rocker shaft support. Therefore, blank design and process analysis are urgent problems to be solved.
According to the above problem, this article designs the corresponding method to solve. Design the processing technology, use sand mold casting to cast the blank of the part, and through milling and drilling, the blank can meet the requirements of the part, and design corresponding fixtures for Φ 16 and Φ 18 hole processing.
The process aims at manufacturing the required parts, and has the characteristics of simple method, low cost, easy manufacture and the like. at the same time, the special fixture for processing parts is improved, and finally, the processing problem of valve rocker shaft supports is solved.
Keywords: Sand casting; Milling; Drilling; Fixture
1
目錄
摘要 I
Absrtact II
第一章 緒論 1
1.1課題研究的目的與意義 1
1.1.1 課題研究目的 1
1.1.2研究意義 1
1.2課題主要研究現(xiàn)狀與內(nèi)容 1
1.2.1發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.2夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.3課題主要研究?jī)?nèi)容 3
第二章 氣門(mén)搖臂軸支座的工藝分析 5
2.1零件的分析 5
2.1.1零件的結(jié)構(gòu)分析 5
2.2.2零件的精度分析 6
2.2.3 零件的粗糙度分析 6
2.2零件毛坯的設(shè)計(jì) 7
2.2.1選擇毛坯種類(lèi) 7
2.2.2確定毛坯尺寸及加工總余量 8
2.2.3設(shè)計(jì)毛坯圖 9
第三章 工藝路線設(shè)計(jì) 11
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 11
3.2零件的表面加工 11
3.3工序順序安排 12
3.3.1機(jī)械加工遵循原則 12
3.3.2 熱處理工序 12
3.3.3 輔助工序 13
3.3.4 確定工藝路線 13
第四章 加工設(shè)備的選擇及切削用量的確定 15
4.1 加工設(shè)備及測(cè)量量具應(yīng)用 15
4.2機(jī)械加工工藝的加工余量 16
4.3 切削用量和基本加工時(shí)間的確定 17
第五章 氣門(mén)搖臂軸支座專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 31
5.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 31
5.1.1確定定位方案，選擇定位原件 31
5.1.2 孔加工導(dǎo)向裝置的確定 32
5.1.3 選擇夾緊原件 33
5.1.4 選擇輔助定位原件 33
5.2設(shè)計(jì)夾具體 34
總結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 37
致謝 39
附錄A 外文翻譯 41
V
第一章 緒論
1.1課題研究的目的與意義
1.1.1 課題研究目的
本課題的目的是對(duì)柴油機(jī)中搖臂結(jié)合部的氣門(mén)搖臂軸支座的機(jī)械加工的工藝設(shè)計(jì)和一個(gè)加工步驟的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。課題任務(wù)量大，應(yīng)用知識(shí)領(lǐng)域廣，工藝要求高。
氣門(mén)搖臂軸支座的工藝設(shè)計(jì)需要經(jīng)過(guò)機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝加工理論計(jì)算、機(jī)械的加工余量計(jì)算、還有工藝尺寸鏈的計(jì)算，最終得到需要加工的參數(shù)，最后使用數(shù)控加工編程技術(shù)從而進(jìn)行一次系統(tǒng)的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)能力。能夠建立我們正確的設(shè)計(jì)思維，把握基本設(shè)計(jì)思路，培養(yǎng)實(shí)際完成任務(wù)的才能，在這個(gè)過(guò)程中的三維二維設(shè)計(jì)圖紙也是對(duì)設(shè)計(jì)方面一個(gè)更好的鍛煉，彌補(bǔ)了設(shè)計(jì)軟件使用方面的欠缺。
1.1.2研究意義
經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，能更好的把握以往所學(xué)過(guò)的書(shū)本知識(shí)，學(xué)以致用，增強(qiáng)圖紙的讀取、圖紙的熟習(xí)、圖紙的剖析才能，讓知識(shí)從理論過(guò)渡到實(shí)踐，為畢業(yè)后走上工作崗位可以適應(yīng)任務(wù)安排做準(zhǔn)備。
柴油機(jī)零部件的工藝規(guī)程編制和專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)是否高效完善，對(duì)柴油機(jī)在運(yùn)行時(shí)加工效率和配合精度的影響很大。尤其在新時(shí)代工藝要求對(duì)柴油機(jī)箱體的重視下，對(duì)待各個(gè)零部件精度要求也相應(yīng)增高，并且軸支座的生產(chǎn)加工工藝極其重要，柴油機(jī)的加工品質(zhì)直接影響柴油機(jī)的功能，精度和壽命。因此，氣門(mén)搖臂軸支座的加工工藝與鉆孔夾具設(shè)計(jì)不僅是用于理論加工的需求，更是對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一次很好專(zhuān)業(yè)鍛煉。
1.2課題主要研究現(xiàn)狀與內(nèi)容
1.2.1發(fā)展現(xiàn)狀
目前國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造業(yè)是發(fā)展了很多年的傳統(tǒng)行業(yè)，具有很多實(shí)踐和理論的經(jīng)驗(yàn)，然而社會(huì)也在逐漸發(fā)展，人們的生活層次日益改善，個(gè)性化需求也越來(lái)越劇烈。機(jī)械工業(yè)是現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的地基產(chǎn)業(yè)，而工藝是機(jī)械工業(yè)的地基。近年來(lái)，國(guó)家加工工藝技術(shù)一直在發(fā)展，擁有大量成果。說(shuō)明了我國(guó)制造技術(shù)在未來(lái)越來(lái)越先進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)中華名族偉大復(fù)興打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
先進(jìn)制造技術(shù)給機(jī)械制造業(yè)供給了一個(gè)新的發(fā)展方向。目前公共的看法是：先進(jìn)制造技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)方法的選擇性傳承，同時(shí)匯聚電子、能源、材料和現(xiàn)代管理等方面的綜合成果，并將它綜合應(yīng)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)→制造→檢測(cè)的制造全過(guò)程，以完成先進(jìn)、高效、低耗、靈便、清潔的生產(chǎn)為方向，最終獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果的先進(jìn)制造技術(shù)的總稱(chēng)。
產(chǎn)品工業(yè)在迅猛發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種多樣性和零件生產(chǎn)效率提出了越來(lái)越高的難關(guān)，使多種類(lèi)和中小批生產(chǎn)成為機(jī)械生產(chǎn)主流，同時(shí)為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的發(fā)展趨向，必然對(duì)夾具也提出更高的要求。
1.2.2夾具的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的品質(zhì)需求不斷提高，企業(yè)也要對(duì)市場(chǎng)的需求做出相應(yīng)的更新，以適應(yīng)市場(chǎng)的變懂、需求和競(jìng)爭(zhēng)。但是，大多的企業(yè)的習(xí)氣是應(yīng)用傳統(tǒng)的制造夾具，中等生產(chǎn)能力的廠子里普遍應(yīng)用傳統(tǒng)夾具；尤其是近些年來(lái)，成組技術(shù)、加工中心、數(shù)控機(jī)床等新興加工技術(shù)的廣范運(yùn)用，對(duì)機(jī)床的夾具提出了新的要求：
1、能夠迅速而且方便地投入到新產(chǎn)品的制作進(jìn)程中，降低產(chǎn)品生產(chǎn)預(yù)備周期，同時(shí)要求降低生產(chǎn)成本；
2、能夠裝夾類(lèi)似特征的其它工件，實(shí)現(xiàn)一夾具多用；
3、能夠在高精度的精密加工中也能使用；
4、適應(yīng)度提高，能夠用于多種現(xiàn)代的新型機(jī)床；
5、能夠應(yīng)用液壓等為動(dòng)力源夾緊，進(jìn)一步降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提升生產(chǎn)率；
6、增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化便于使用時(shí)的更換與維修。
當(dāng)前的夾具發(fā)展主要關(guān)注：柔性、精密、高效和標(biāo)準(zhǔn)四方面。
（1） 柔性：指夾具通過(guò)改變組合的方式，提高對(duì)不同工藝的適應(yīng)能力；
（2） 精密：就是指提高產(chǎn)品精度，提高質(zhì)量；
（3） 高效：指夾具組裝更便捷，低耗時(shí)，減少使用者的勞動(dòng)強(qiáng)度；
（4） 標(biāo)準(zhǔn)：有利于降低生產(chǎn)總成本，縮小生產(chǎn)預(yù)備周期，便于修復(fù)損壞或失去精度的夾具。
1.2.3課題主要研究?jī)?nèi)容
1、確定產(chǎn)品類(lèi)型、零件的工藝分析；
2、選擇毛坯類(lèi)型和制作辦法，并繪制毛坯三維圖；
3、制定支座的工藝規(guī)程，選擇各步工藝的加工設(shè)備，計(jì)算工序尺寸和切削進(jìn)給量。
4、填寫(xiě)工藝文件：工藝卡和工序卡；
5、設(shè)計(jì)一個(gè)工序中的專(zhuān)用夾具，繪制裝配圖和零件圖。
第二章 氣門(mén)搖臂軸支座的工藝分析
2.1零件的分析
2.1.1零件的結(jié)構(gòu)分析
根據(jù)文獻(xiàn)[1]學(xué)會(huì)分析零件結(jié)構(gòu)。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是1105柴油機(jī)搖臂軸軸承在搖臂關(guān)節(jié)系統(tǒng)的一個(gè)部分。軸支座是柴油機(jī)氣壓控制的重要部件之一。其中φ18的孔是用來(lái)連接搖臂軸，兩端設(shè)計(jì)有氣門(mén)搖臂用來(lái)進(jìn)氣和排氣。φ16的孔是用來(lái)連接減壓軸，降低汽缸內(nèi)部氣體壓強(qiáng)是主要目的，同時(shí)有利于啟動(dòng)柴油機(jī)。φ11的孔是用來(lái)安裝M10的螺桿從而連接柴油機(jī)的缸蓋。整體零件基本是由三個(gè)圓柱與一個(gè)平臺(tái)組成屬于簡(jiǎn)單零件，如圖2.1零件圖所示。
圖2.1 氣門(mén)搖臂軸支座零件圖
2.2.2零件的精度分析
為了便于工藝分析，對(duì)軸支座零件進(jìn)行精度分析，并重新進(jìn)行繪制。得到了完整的尺寸，正確的視圖，完整的公差和必要的技術(shù)要求。軸支座的材料使用的是HT200，灰鑄鐵具有：鑄造性能優(yōu)良、加工工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它脆性高、塑性差、磨削性差。本課題零件需要加工的部分主要集中于平面銑削和孔的鉆擴(kuò)鉸。經(jīng)過(guò)分析零件圖，得知零件的加工精度要求如下：
1、的通孔中軸線與孔的中軸線距離尺寸為16.5mm；
2、圓柱中間需要加工的通孔并倒1×45°倒角。同時(shí)零件圖要求的通孔和通孔的工藝性要求較高，位置精度要求距離56mm，同時(shí)它們的中軸線與底平面的平行度要保證為0.05；
4、孔兩端需要倒角。同時(shí)它的中軸線與底平面的平行度要保證為0.05；中軸線的圓跳動(dòng)公差要求為0.1。
5、排油孔需要偏10°鉆孔，精度要求較低。
根據(jù)文獻(xiàn)[2]所述，對(duì)零件精度分析知道，孔的尺寸加工精度要求較高同時(shí)要保證孔與孔之間的距離尺寸以及孔的軸線與底平面的平行度分析。孔與端面之間有倒角，也需要保證此尺寸。
2.2.3 零件的粗糙度分析
1、圓柱上端面、中間孔表面粗糙度和圓柱的前后端面的粗糙度要求為12.5，粗糙度要求較低，可以只進(jìn)行粗加工就可得到；
2、底平面的粗糙度要求為6.3，并且它也是零件后期加工的重要定位基準(zhǔn)，所以需要進(jìn)行粗加工和半精加工；
3、圓柱前后端面粗糙度為3.2，因此在機(jī)加工是需要進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工，最后達(dá)到粗糙度要求；
4、孔和孔的表面粗糙度精度較高，為1.6，因此需要進(jìn)行鉆、擴(kuò)、粗鉸和精鉸才可以達(dá)到精度要求；
5、的排油孔粗糙度為12.5，要求較低，所以只進(jìn)行鉆即可。
總的來(lái)說(shuō)，課題零件是簡(jiǎn)單零件，沒(méi)有太多的曲面加工。所以設(shè)計(jì)出初步的加工工藝路線圖如下：
圖2.2初定工藝路線
2.2零件毛坯的設(shè)計(jì)
2.2.1選擇毛坯種類(lèi)
毛坯的種類(lèi)在機(jī)械加工中多種多樣，例如鑄、鍛、擠壓等等工藝都可以形成零件的毛坯，還有多種不同的組成方法。因此，毛坯注意要求如下表：
表2.1 毛坯制造要求
序號(hào)
要點(diǎn)
內(nèi)容
舉例
1
注重零件材料的工藝性能
毛坯的材料可以決定毛坯的制作方法和種類(lèi)
灰鑄鐵：抗拉性、塑性低；鑄造性、減震性好
2
注重零件尺寸、形狀和加工精度要求
形狀復(fù)雜和尺寸大的零件需要制作方法也會(huì)和一般的不一樣
棒料一般用于階梯軸；自由鍛和砂型鑄造一般用于尺寸大的零件
3
注重零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定毛坯的制作方法與工具，可以帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。
模鍛或者熔斷等鑄造方法適用于生產(chǎn)綱領(lǐng)大的零件
綜合考慮，軸支座材料使用的是HT200?；诣T鐵缺點(diǎn)是脆性高、硬度低，優(yōu)點(diǎn)是切削加工性能優(yōu)越，鑄造性能好。所以使用鑄造技術(shù)制作課題零件的毛坯，需要加工的就是幾個(gè)圓柱的端面以及幾個(gè)孔。其余的面都可以通過(guò)不去除材料獲得，為了減少工藝復(fù)雜度，便于制造所以使用精度相對(duì)較高的砂型鑄造；同時(shí)，砂型鑄造具有材料廉價(jià)且容易獲得，對(duì)單件或者大量、批量生產(chǎn)均適應(yīng)的特點(diǎn)。因此，本課題選擇使用砂型鑄造得到氣門(mén)搖臂軸支座的毛坯初始件。
2.2.2確定毛坯尺寸及加工總余量
分析課題所給零件圖。計(jì)算出零件尺寸（mm）：長(zhǎng)83、寬37、高62。
根據(jù)文獻(xiàn)[3] 。取得砂型鑄造中灰鑄鐵的毛坯鑄件公差等級(jí)CT10。
再根據(jù)表2-3 鑄件尺寸公差，根據(jù)選取的鑄件公差等級(jí)CT10查得毛坯鑄件的得尺寸公差為3.6mm。
機(jī)械加工余量等級(jí)表通過(guò)表2-5查找，選擇砂型鑄造和灰鑄鐵，得到機(jī)械加工余量等級(jí)范圍是E到G,選取中間數(shù)值確定本零件的機(jī)械加工余量等級(jí)為F。查表得到加工余量1.5mm。
零件圖上的表面粗糙度最小要求為1.6，資料顯示當(dāng)粗糙度大于等于1.6時(shí)，毛坯尺寸=零件尺寸+加工余量，由于工序安排加工中有粗加工，加工余量在2-4mm之間。因此，加工余量適當(dāng)增加，擴(kuò)大毛坯的尺寸大小。而為了更加方便的計(jì)算和機(jī)械加工的取值，統(tǒng)一在零件加工面尺寸上增加4mm，毛坯加工余量如表2.1所示。
表2.1毛坯各面加工余量（mm）
加工表面
零件尺寸
鑄件公差
加工余量
毛坯尺寸
上端面
39
3.6
4
47
零件底平面
39
3.6
4
47
前端面
37
3.6
4
45
后端面
37
3.6
4
45
前端面
16
3.6
4
24
后端面
16
3.6
4
24
2.2.3設(shè)計(jì)毛坯圖
1、鑄造首先需要選擇鑄造斜度：故查文獻(xiàn)[4]設(shè)計(jì)砂型鑄造軸支座毛坯斜度為～。
2、確定砂型鑄造的分型面：該零件是一個(gè)對(duì)稱(chēng)圖形，并且在零件的中位線上是零件的最大截面，以此處分型可以避免在鑄造時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)移。因此，選擇上下兩模以中位線為分型面組合而成。
3、起模后進(jìn)行熱處理：毛坯在起模后具有內(nèi)應(yīng)力，在起模后對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理，改善毛坯的切削應(yīng)力。軸支座毛坯圖如下。
圖2.3氣門(mén)搖臂軸支座毛坯圖
9
第三章 工藝路線設(shè)計(jì)
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)文獻(xiàn)[5]，分析本課題發(fā)現(xiàn)，軸支座零件圖中圓柱端面精度要求相對(duì)較低。在設(shè)計(jì)中零件的孔可作為加工時(shí)候的定位基準(zhǔn)。由于孔和孔加工精度較高，所以最終可以作為零件成品測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。加工時(shí)遵循“基準(zhǔn)重合”和“先簡(jiǎn)單后復(fù)雜”原則，先加工孔和零件的底平面；然后底平面作為精基準(zhǔn)。因?yàn)榻?jīng)過(guò)砂型鑄造鑄造毛坯零件時(shí)，砂箱中部有飛邊等影響零件加工精度，所以粗基準(zhǔn)暫定選則后端面和還沒(méi)有加工的底平面。
3.2零件的表面加工
分析零件圖紙上的各個(gè)加工表面的精度要求，查詢(xún)文獻(xiàn)[4]。比較選擇零件的機(jī)械加工工藝方案，最終加工方法如表3.1。
表3.1氣門(mén)搖臂軸支座毛坯加工方案表
待加工表面
表面精度等級(jí)
表面粗糙度（）
加工方案
孔上端面
IT14
12.5
粗銑
底平面
IT12
6.3
粗銑→半精銑
孔前端面
IT11
3.2
粗銑→半精銑
孔后端面
IT11
3.2
粗銑→半精銑
孔前端面
IT14
12.5
粗銑
11
表3.1氣門(mén)搖臂軸支座毛坯加工方案表（續(xù)）
待加工表面
表面精度等級(jí)
表面粗糙度（）
加工方案
孔后端面
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
3.3工序順序安排
3.3.1機(jī)械加工遵循原則
根據(jù)文獻(xiàn)[6]，得到機(jī)械加工中的基本加工順序。在加工時(shí)充分使用可以提高零件加工的精度，提高加工效率。加工順序如表3.2.
表3.2機(jī)械加工順序
序號(hào)
遵循原則
1
先基準(zhǔn)后其他
先加工底平面和φ11通孔確定一個(gè)精基準(zhǔn)
2
先粗后精
先進(jìn)行粗加工再進(jìn)行半精、精加工
3
先主要后次要
先加工主要面和孔，后加工次要面和孔
4
先加工面后加工孔
先加工基準(zhǔn)面以及需求面，后加工孔
3.3.2 熱處理工序
毛坯在砂型鑄造出來(lái)后在溫室放置一段時(shí)間或人工時(shí)效后再進(jìn)行機(jī)械加工。由于剛鑄造出來(lái)的毛坯塑性韌性和內(nèi)應(yīng)力較高，而進(jìn)行了時(shí)效處理后工件的塑性韌性和內(nèi)應(yīng)力降低，同時(shí)還能提高硬度和強(qiáng)度，便于后期機(jī)械加工。
3.3.3 輔助工序
根據(jù)文獻(xiàn)[7]，毛坯鑄造起模后，先清理毛坯上的砂礫，并檢驗(yàn)毛坯的尺寸，防止出現(xiàn)相差較大的零件進(jìn)入之后的工序引發(fā)更大系統(tǒng)加工誤差。然后進(jìn)行毛坯的機(jī)械加工，最后去毛刺、清洗和終檢。
3.3.4 確定工藝路線
根據(jù)文獻(xiàn)[8]~[9]，設(shè)計(jì)制作基本工藝路線圖。先粗銑半精銑精度要求不高的面作為基準(zhǔn)，再進(jìn)行精度較高的面加工。再根據(jù)《CAXA制造工程師V2/XP實(shí)例教程》[10]，學(xué)會(huì)CAXA軟件，制作工藝卡片和工序卡片。工藝路線如表2.4所示。
表2.4工藝路線
工序
定位基準(zhǔn)
工序步驟
Ⅰ
砂型鑄造制作毛坯
Ⅱ
清沙，尺寸檢驗(yàn)
Ⅲ
時(shí)效處理布氏硬度達(dá)到187-220
Ⅳ
下底面和φ28圓柱的端面
粗銑φ22圓柱的上端面
Ⅴ
φ22端面和φ28圓柱的端面
粗銑下底面→半精銑下底面
Ⅵ
下底面、底座左端面和φ28圓柱端面
鉆中間φ11通孔
表2.4工藝路線（續(xù)）
工序
定位基準(zhǔn)
工序步驟
Ⅶ
Φ11內(nèi)孔表面、底平面和φ28圓柱后端面
粗銑φ28、φ26圓柱前端面→精銑φ28前端面
Ⅷ
Φ11內(nèi)孔表面、底平面和φ28圓柱前端面
粗銑φ28、φ26圓柱后端面→精銑φ28后端面
Ⅸ
Φ11內(nèi)孔表面、底平面和φ28圓柱后端面
鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸得到通孔并倒1×45°角
Ⅹ
Φ11內(nèi)孔表面、底平面和φ28圓柱后端面
鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸得到通孔并倒1×45°角
Ⅺ
Φ11內(nèi)孔表面、底平面和φ28圓柱后端面
鉆φ3排油孔
Ⅻ
鉗工去毛刺、清洗并進(jìn)行終檢
49
第四章 加工設(shè)備的選擇及切削用量的確定
4.1 加工設(shè)備及測(cè)量量具應(yīng)用
查詢(xún)文獻(xiàn)[11]。選擇氣門(mén)搖臂軸支座機(jī)械加工的工藝裝備如下表4.1所示。
表4.1零件機(jī)械加工工藝裝備選擇
序號(hào)
機(jī)床選擇
刀具選擇
量具選擇
Ⅰ
游標(biāo)卡尺
Ⅱ
游標(biāo)卡尺
Ⅲ
游標(biāo)卡尺
Ⅳ
臥式銑床X61
硬質(zhì)合金銑刀
游標(biāo)卡尺
Ⅴ
臥式銑床X61
硬質(zhì)合金銑刀
游標(biāo)卡尺
Ⅵ
立式鉆床Z525
Φ11的直孔麻花鉆
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
Ⅶ
臥式銑床X61
硬質(zhì)合金銑刀
游標(biāo)卡尺
Ⅷ
臥式銑床X61
硬質(zhì)合金銑刀
游標(biāo)卡尺
Ⅸ
TX617臥式鉆床
麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀
內(nèi)徑千分尺、塞規(guī)
Ⅹ
TX617臥式鉆床
麻花鉆、擴(kuò)鉆、機(jī)用鉸刀
內(nèi)徑千分尺、塞規(guī)
Ⅺ
立式鉆床Z525
Φ3的直孔麻花鉆
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
Ⅻ
游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺、塞規(guī)
4.2機(jī)械加工工藝的加工余量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》（表2-28、2-35）[3]。根據(jù)鑄件毛坯的尺寸和設(shè)計(jì)的加工工藝路線，計(jì)算得到各工步加工余量，如表4.2
表4.2機(jī)械加工工藝加工余量
工序
工步
工作內(nèi)容
加工余量（mm）
Ⅳ
1
粗銑φ22圓柱的上端面
4
Ⅴ
1
粗銑下底面
3
2
半精銑下底面
1
Ⅵ
1
鉆中間φ11通孔
11
Ⅶ
1
粗銑φ28圓柱前端面
3
2
粗銑φ26圓柱前端面
4
3
精銑φ28前端面
1
Ⅷ
1
粗銑φ28圓柱后端面
4
2
粗銑φ26圓柱后端面
3
3
精銑φ28后端面
1
Ⅸ
1
鉆φ17通孔
17
2
擴(kuò)孔到φ17.85
0.85
3
粗鉸到φ17.94
0.09
4
精鉸到φ18H9
0.06
Ⅹ
1
鉆φ15通孔
15
2
擴(kuò)孔到φ15.85
0.85
3
粗鉸到φ15.95
0.10
4
精鉸到φ16H9
0.05
Ⅺ
1
鉆φ3偏10°內(nèi)孔
3
4.3 切削用量和基本加工時(shí)間的確定
①工序Ⅵ：粗銑上端面A
（1）確定切削用量為4mm。刀具選擇使用硬質(zhì)合金端銑刀。銑刀的參數(shù)如下：。X61臥式銑床功率為4KW。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-146）[12]，得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程》中（表4-18）。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到使用切削速度。
（3）確定基本時(shí)間
機(jī)械加工常用符號(hào)規(guī)定了符號(hào)的釋義和它的單位量。機(jī)械加工常用符號(hào)如表2.7。
表2.7 機(jī)械加工常用符號(hào)
符號(hào)
釋義
單位
銑刀齒數(shù)
銑刀每齒的進(jìn)給量
mm/z
工作臺(tái)的水平進(jìn)給量
mm/min
工作臺(tái)的進(jìn)給量
mm/min,
銑削寬度
mm
銑削深度
mm
銑刀直徑
mm
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。查找機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=22mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
②工序Ⅴ：加工底平面
1、工步一：粗銑底平面
（1）確定切削用量為3mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》中（表4-18）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》中（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工機(jī)床的進(jìn)給量。選擇機(jī)床進(jìn)給速度。工件加工長(zhǎng)度L=36mm。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
2、工步二：半精銑下底面
（1）確定切削用量為1mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》[12]（表5-146）。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表5-157）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工機(jī)床的進(jìn)給量。選擇機(jī)床進(jìn)給速度。工件加工長(zhǎng)度L=36mm。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
③工序Ⅵ：鉆通孔
（1） 確定切削用量為11mm。確定切削速度：通孔鉆頭選擇硬質(zhì)合金的直柄麻花鉆，參數(shù)：。查的f取值范圍在0.08到0.16mm/r之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，理論計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。得立式鉆床Z525轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2） 確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度39mm，，。得到加工時(shí)間為。
④工序Ⅶ 粗銑以及半精銑端面
1、工步一：粗銑圓柱前端面
（1）確定切削用量為3mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：。X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程》中（表4-18）。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》中（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=28mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》[13]中（表30-9）。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
2、工步二：粗 銑前端面
（1）確定切削用量為4mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=26mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》中（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
3、工步三：半精銑前端面
（1）確定切削用量為1mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到使用切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=28mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
⑤工序Ⅷ 粗銑以及半精銑端面
1、工步一：粗銑后端面
（1）確定切削用量為4mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=26mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
2、工步二：粗銑后端面
（1）確定切削用量為4mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。切削加工面長(zhǎng)度L=28mm。查詢(xún)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式=7，最終得到本工序加工時(shí)間為。
3、工步三：半精銑后端面
（1）確定切削用量為1mm，根據(jù)表最終得到端銑刀的參數(shù)如下：，X61臥式銑床功率為4KW。得取，。
（2）確定切削速度：軸支座應(yīng)用材料為灰鑄鐵，布氏硬度為187-220。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表5-157）[3]。確定切削速度，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]得。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（3）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-28）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、銑床的主軸轉(zhuǎn)速、機(jī)械加工工作臺(tái)的進(jìn)給量。確定機(jī)床進(jìn)給速度。加工長(zhǎng)度L=28mm。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（表30-9）[13]。確定公式，得到本工序加工時(shí)間為。
⑥工序Ⅸ 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸的孔
1、 工步一：鉆的通孔
（1）確定切削用量為。確定切削速度：通孔鉆頭選擇硬質(zhì)合金的直柄麻花鉆，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-134）[12]。查的f取值范圍在0.08到0.16mm/r之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度37mm，，。得到加工時(shí)間為。
2、工步二：擴(kuò)孔至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-87）[12]。以直柄麻花鉆作為擴(kuò)孔鉆頭，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-128）[12]。進(jìn)給量在之間，選擇1mm/r，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[3]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度37mm，，。得到加工時(shí)間為。
3、工步三：粗鉸至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表5-93）[12]。選用硬質(zhì)合金鉸刀，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-136）[12]。進(jìn)給量在之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度37mm，，。得到加工時(shí)間為。
4、工步四：精鉸至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表5-93）[12]。選用硬質(zhì)合金鉸刀，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-136）[12]。進(jìn)給量在之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[3]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度37mm，，。得到加工時(shí)間為。
⑦工序Ⅹ：鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸的孔
1、工步一：鉆的通孔
（1）確定切削用量為15mm。切削速度計(jì)算：選用硬質(zhì)合金的直柄麻花鉆，參數(shù)：。查的f取值范圍在0.08到0.16mm/r之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》中（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度16mm，，。得到加工時(shí)間為。
2、工步二：擴(kuò)孔至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-87）[12]。選用硬質(zhì)合金的直柄麻花鉆，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-128）[12]。進(jìn)給量在之間，選擇1mm/r，理論切削速度選擇。鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》中（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度37mm，，。得到加工時(shí)間為。
3、工步三：粗鉸至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：選用硬質(zhì)合金鉸刀，參數(shù)：。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-136）[3]。進(jìn)給量在之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度16mm，，。得到加工時(shí)間為。
4、工步四：精鉸至
（1）確定切削用量為。切削速度計(jì)算：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表5-93）[12]。選用硬質(zhì)合金鉸刀，參數(shù)：。進(jìn)給量在之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，鏜床主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算：。根據(jù)《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)指導(dǎo)教程》中（表4-18）[3]。聯(lián)系TX617臥式鏜床轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（2）確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度16mm，，。得到加工時(shí)間為。
⑧工序Ⅵ：鉆通孔
（3） 確定切削用量為3mm。確定切削速度：通孔鉆頭選擇硬質(zhì)合金的直柄麻花鉆，參數(shù)：。查的f取值范圍在0.04到0.08mm/r之間，選擇，理論切削速度范圍，選擇，理論計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速。得立式鉆床Z525轉(zhuǎn)速。之后通過(guò)計(jì)算得到實(shí)際切削速度。
（4） 確定基本時(shí)間：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》（表2-26）[12]。查的機(jī)動(dòng)時(shí)間為、、。根據(jù)鉆孔深度39mm，，。得到加工時(shí)間為。
第五章 氣門(mén)搖臂軸支座專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)
5.1 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
5.1.1確定定位方案，選擇定位原件
根據(jù)文獻(xiàn)[12]~[14]，發(fā)現(xiàn)在加工過(guò)程中第Ⅸ和第Ⅹ步工序加工要求較高，所以選擇設(shè)計(jì)這兩道工序的專(zhuān)用夾具。第Ⅸ和第Ⅹ步工序加工主要尺寸如圖5.1所示。
圖5.1 第Ⅸ和第Ⅹ步工序加工主要尺寸
在零件圖的要求中，這兩道工序加工的孔難度最大的是要保證φ18和φ16兩孔的中心距離保證在560.05（mm）的尺寸，以及與底平面的平行度公差為0.05mm。其中φ18的孔中心要求與底平面距離公差為240.03（mm）；φ16的孔中心要求與底平面面尺寸490.05（mm）。為了保證基準(zhǔn)重合原則，選擇長(zhǎng)定心軸作為定位元件。定位元件與定位孔的尺寸配合為φ11，其中定位孔的尺寸公差為，定心軸尺寸。定心軸上部分有螺紋用M6螺母加開(kāi)口墊片固定，下部分與夾具體上孔以配合。定位基礎(chǔ)重合誤差。定位副定位誤差所以定位誤差為。由于定位誤差等于工件要求公差的一半，所以可以使用上述方案。定心軸限制了工件的X、Y軸的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)限制了Z軸的移動(dòng)，工序定位圖如下圖。
圖5.2 工序定位圖
5.1.2 孔加工導(dǎo)向裝置的確定
由于這兩道工序要求精度較高，所以盡量采用一次裝夾就完成兩個(gè)孔的鉆、擴(kuò)、粗鉸以及精鉸四部分。因此，夾具設(shè)計(jì)使用快換鉆套作為加工孔的導(dǎo)向原件如圖5.3所示。
圖5.3 導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)圖
如上圖，襯套與鉆套之間配合的尺寸為。襯套和夾具體之間的配合尺寸為。
5.1.3 選擇夾緊原件
因?yàn)榍懊孢x擇長(zhǎng)定位軸作為定位元件，所以在此繼續(xù)利用長(zhǎng)定心軸作為加緊元件，在上部制作成為一段螺桿。這樣，在工件裝夾的時(shí)候，先將工件進(jìn)行定位，然后在定心軸的上端配上墊片，并使用螺母固緊工件。工序加緊機(jī)構(gòu)如圖3.4所示。
圖5.4 工序夾緊機(jī)構(gòu)圖
5.1.4 選擇輔助定位原件
為了增加機(jī)械加工時(shí)候的剛度，減小加工時(shí)有可能出現(xiàn)的工件變形，所以選擇在φ26圓柱后面增加肋作為輔助支撐，限制了工件繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助定位裝置如圖5.5。
圖5.5 輔助定位裝置圖
5.2設(shè)計(jì)夾具體
在設(shè)計(jì)夾具體的時(shí)候需要全面考慮，要讓上面各元件充分的組合聯(lián)系起來(lái)，最終組合而成一個(gè)整體；還要考慮夾具體在使用過(guò)程中與機(jī)床的鏈接是否穩(wěn)定。在這兩道工藝安排使用的是TX617臥式鏜床，可以使用鉆套找正，壓板固定，并留一塊空地便于夾具體定在機(jī)床上。用四根螺柱將鉆模板與夾具連接起來(lái)。然后提高夾具體表面沒(méi)接觸面的高度形成凸臺(tái)。最后底部設(shè)計(jì)成邊沿接觸形式目的是增強(qiáng)夾具體的穩(wěn)定性。同時(shí)為了提高擋板的穩(wěn)定性和尺寸精度，在夾具體地面洗出一個(gè)深度為4mm的槽，便于找正擋板位置，最后焊接起來(lái)。
圖5.7 夾具體圖
總結(jié)
本次課題對(duì)柴油機(jī)箱體內(nèi)部零件氣門(mén)搖臂軸支座的設(shè)計(jì)，讓我充分體會(huì)到所學(xué)過(guò)的知識(shí)的實(shí)用性，它為我打開(kāi)機(jī)械行業(yè)的新窗，讓我學(xué)會(huì)了更多的學(xué)習(xí)方法。
通過(guò)查閱了國(guó)內(nèi)外的多個(gè)零件加工的書(shū)籍，讓我明白了更多的工件設(shè)計(jì)方法，機(jī)械加工方法。在本次設(shè)計(jì)中也讓我明白了零件成型的一系列步驟。當(dāng)我們拿到需要加工的零件圖時(shí)，首先要分析這個(gè)零件的尺寸大小，材料，硬度。設(shè)計(jì)出零件毛坯的制造方法，隨后在進(jìn)行各個(gè)加工面的加工，根據(jù)由粗到半精再到精的順序，最終得到符合零件尺寸要求的工件。同時(shí)，在整個(gè)加工過(guò)程中要注意加工面的順序，好的加工順序可以得到精度更加精確更加高的零件。
最后因?yàn)樵O(shè)計(jì)加工的工件目的是得到更好的效益，以最小的成本加工得到盡量大的經(jīng)濟(jì)效益。所以設(shè)計(jì)時(shí)也要注重機(jī)床的使用和加工組件的消耗，減少操作工的勞動(dòng)時(shí)間，充分減少在加工過(guò)程中的不必要過(guò)程。
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[13]Zhao Chang Ming，Numerical control technology and equipping developmentment trend and contermeasure；CNC Machining Process and equipment，2014.
[14]Reinhard Schlosser,Heinz Schmidt Development of High-Temperature Superconducting Transformers
致謝
大學(xué)的生活即將過(guò)去，畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)生活的最后一站，也要為它劃上一個(gè)完美的句號(hào)。它是我們?cè)诖髮W(xué)生活中學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的成果的一個(gè)檢測(cè)，是我們四年學(xué)習(xí)生活的最后一個(gè)測(cè)試。從零件要求出發(fā)，完成零件的規(guī)劃，毛坯，機(jī)加，一步步得到零件的過(guò)程，讓我認(rèn)識(shí)到了機(jī)械的神奇之處。
在此感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的導(dǎo)師余立軍老師，余老師專(zhuān)業(yè)知識(shí)精湛，思維條理清晰，是我的畢業(yè)實(shí)際的推進(jìn)器，對(duì)我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)面有很大的擴(kuò)展，讓我所學(xué)得到了更大的擴(kuò)展，讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中體會(huì)到了機(jī)械方面的更大的樂(lè)趣。
同時(shí)也感謝機(jī)械教研室的各位老師，在大學(xué)四年中對(duì)我的敦敦教誨，為我在機(jī)械生涯中指明了更加寬闊的道路，是道路上的一盞明燈。也要感謝一起走過(guò)四年的同學(xué)們和朋友們，支持著我順利完成大學(xué)生涯。
最后在此感謝給與我支持的老師朋友親人們，感謝母校的四年的精心培育。
附錄A 外文翻譯
Processing technology of box parts
1 Lathes
Lathes are machine tools designed primarily to do turning, facing and boring, Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathes also can do drilling and reaming, their versatility permits several operations to be done with a single setup of the work piece. Consequently, more lathes of various types are used in manufacturing than any other machine tool.
The essential components of a lathe are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, and the leads crew and feed rod.
The bed is the backbone of a lathe. It usually is made of well normalized or aged gray or nodular cast iron and provides s heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer, are contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inverted V-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted V and one flat way in one or both sets, They are precision-machined to assure accuracy of alignment. On most modern lathes the way are surface-hardened to resist wear and abrasion, but precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged. Any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed.
The headstock is mounted in a foxed position on the inner ways, usually at the left end of the bed. It provides a powered means of rotating the word at various speeds . Essentially, it consists of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears-similar to a truck transmission—through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from 8 to 18 speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provide a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives.
Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types. The spindle has a hole extending through its length, through which long bar stock can