毕业论文：新气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计 ㊣ 精品文档 值得下载

型材挤压件冲压件焊接组合件等，同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般应当考虑下几个因素。

材料的工艺性能毛坯的尺寸形状和精度要求零件的生产纲领根据以上几方面来分析本零件，零件材料为，分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是种脆性较高，硬度较低的材料，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其次，观察零件图知，本零件设计尺寸并不大，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，零件的其他表面都是以不去除材料方法获得，可选择砂型铸造方法前面已确定零件生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型，可以分散单件的铸造费用。

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。

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，宽，高。

查机械制造技术基础课程设计指导教程表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，取铸件公差等级为。

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表，按前面已经确定的铸件公差等级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表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，将要求的机械加工余量等级确定为，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表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，的加工表面，机械加工余量要适当放大。

分析本零件，除了和的外，没有个加工表面的表面粗糙度是小于的，也就是所有的加工表面，因此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，将总的加工余量统为个值。

如下表表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下端面前端面后端面前端面后端面设计毛坯图确定铸造斜度根据机械制造工艺设计简明手册表本零件毛坯砂型铸造斜度为。

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。

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。

绘制毛坯图见图纸选择加工方法，制定工艺路线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称为粗基准，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。

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，应以不加工表面为粗基准。

若工件上有很多个不加工表面，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。

粗基准般只在头道工序中使用次，应尽量避免重复使用。

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。

基准统原则尽可能在多数工序中采用同精基准定位，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，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔孔以及孔均为零件设计基准，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下端面为粗基准。

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表，表，通过对各加工表技术基础课程设计指南表，查得，取，再查机械加工工艺师手册表，确定，根据以上数据计算主轴转速，，查机械加工工艺师手册表，查卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。

基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程表，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式，，，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册表，工步三粗铰至切削深度。

进给量和切削速度的确定查机械制造技术基础课程设计指南表，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南表，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册表，查卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。

基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指导教程表，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式，，，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册表，工步四精铰至切削深度。

进给量和切削速度的确定查机械制造技术基础课程设计指南表，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南表，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册表，查卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。

基本时间的确定查机械制造技术基础课程设计指南表，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式，，，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册表，工序Ⅺ钻偏内孔切削深度进给量和切削速度的确定根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头，查表机械制造技术基础课程设计指南表，查得，，取，查得，，根据以上数据计算主轴转速，查立式钻床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。

基本时间的确定首先查机械制造技术基础课程设计指南表，查得钻削机动时间计算公式，，钻孔深度，，，见机械加工工艺师手册表，所以气门摇臂轴支座零件专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

经过分析并与指导老师协商，决定设计第Ⅸ，Ⅹ道工序加工通孔和通孔专用夹具，本夹具将用于卧式钻床，刀具为直柄麻花钻，扩钻，机用铰刀。

确定夹具的结构方案确定定位方案，选择定位元件根据我们所选择的工序来详细观察零件图，根据图中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，来确定夹具的结构方案。

图气门摇臂轴支座主要形位尺寸本两道工序可以在同夹具上加工完成，如图，工序加工要求保证的位置精度主要是两加工孔中心距尺寸及平行度公差，还有孔与底面尺寸以及孔与底面尺寸。

根据基准重合原则，应选择孔和底面为主要定位基准，即工序简图中所规定的定位基准是恰当的。

定位元件选择个长定心轴，定心轴与定位孔的配合尺寸为定位孔，定心轴，定心轴下端与夹具体底板上孔的配合尺寸为底板孔，定心轴底端，定心轴上端部分为螺杆，用六角螺母夹紧。

对于工序尺寸而言，定位基准与工序基准重合误差，由于定位副制造误差引起的定位误差。

，因此定位误差小于该工序尺寸制造公差的，因此上述方案可行。

定位方案以及定位结构图如下图工序定位方案图图工序定位结构图确定导向装置本工序两孔加工的精度要求较高，采用次装夹完成钻，扩，粗铰，精铰个工步的加工，故此夹具采用与孔尺寸相对应的快换钻套做导向元件，相应的卧式镗床上面采用快换夹头。

图导向装置结构图如图所示，两衬套与快换钻套间的配合尺寸为，衬套与钻模板之间的配合尺寸为。

确定夹紧机构在机械加工工艺设计中，已经确定气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，在此工序夹具中选择螺旋夹紧机构夹紧工件。

如下图所示，在定心轴上直接做出段螺杆，装夹工件时，先将工件定位孔装入带有螺母的定心轴上，实现定位，然后在工件与螺母之间插上开口垫圈，最后拧紧螺母压紧工件。

图工序夹紧机构图确定辅助定位装置为了减小加工时工件的变形，保证加工时工艺系统的刚度，后端面处增加辅助支承，具体机构图如下图辅助定位装置图设计夹具体夹具体的设计应通盘考虑，使上述各部分通过夹具体能够有机的联系起来，形成个整体。

考虑夹具与机床的连接，因为是在卧式镗床上使用，夹具安装在工作台上直接用钻套找正并用压板固定，故只需在夹具体上留出压板压紧的位置即可，不需专门的夹具与机床的定位连接元件。

钻模板和夹具体起用根螺栓固连。

夹具体上表面与其他元件接触的部位均做成等高的凸台以减少加工面积，夹具体底部设计成周边接触的形式以改善接触状况，提高安装的稳定性。

在夹具装配图上标注尺寸配合及技术要求见图纸根据零件图上两孔间中心距的要求，确定两钻套中心线之间的尺寸为，其公差值取为零件相应尺寸的公差值的为保证两孔与零件底面的平行度公差为，夹具中，两钻套轴线与夹具底板上端面的平行度取为标注配合尺寸，，，和总结到此为止，在自己三个月的努力后顺利完成了气门摇臂轴支座的机械制造工艺及其夹具设计。

从刚开始对制造工艺只有点感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较