气门摇臂轴支座的机械加工基本工艺及夹具设计.doc

1 绪论
1.1 本设计内容及意义
本次设计是在咱们学完了大学所有基本课，技术基本课以及专业课之后而进行。本次设计是对大学期间所学各课程及有关应用绘图软件一次进一步综合性总复习，也是一次理论联系实际训练。其目在于：
1．巩固咱们在大学里所学知识，也是对此前所学知识综合性检查；
2．加强咱们查阅资料能力，熟悉关于资料；
3．树立对的设计思想，掌握设计办法，培养咱们实际工作能力；
4．通过对气门摇臂轴支座机械制造工艺设计，使咱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，工艺尺寸拟定，编写技术文献及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性训练。初步具备设计一种中档复杂限度零件工艺规程能力。
5.能依照被加工零件技术规定，运用夹具设计基本原理和办法，学会拟定夹具设计方案，完毕夹具构造设计，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量专用夹具能力。
6．通过零件图，装配图绘制，使咱们对于AutoCAD绘图软件使用能得到进一步提高。
本次设计重要内容为：一方面运用AutoCAD软件绘制气门摇臂轴支座二维零件图，然后依照图纸技术规定等拟定生产类型，经分析本次设计零件年产量为10000件，属大批量生产。另一方面进行工艺分析，拟定毛坯类型和制造办法，气门摇臂轴支座材料为HT200，拟采用以锻造形式进行毛坯制造，并拟定零件机械加工工艺路线，完毕机械加工工序设计，进行必要经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及重要零件图设计。

1.2课题背景知识
1.2.1零件作用
本设计所设计零件是1105柴油机中摇臂结合部气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统一种重要零件。直径为18mm孔用来装配摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm孔内装一种减压轴，用于减少汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔规定表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑作用，直径11孔用M10螺杆与汽缸盖相连，直径3孔用来排油，各某些尺寸零件图中详细标注。
1.2.2柴油机有关知识简介
简介柴油机是用柴油作燃料内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以重要创造者狄塞尔名字被称为狄塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内空气，因活塞运动而受到较高限度压缩，达到500～700℃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机械功。
柴油机可按不同特性分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室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。
随着当代社会进程加快，柴油机发挥社会作用不可预计，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机一种，在社会各个领域无处不在，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作用，为社会创造着巨大效益。在这领域中，柴油机所发挥作用也是不尽相似，因此依照作用需要，柴油机也被设计出了诸各种型号，各种型号功率不同，发挥作用大小也就不同样，创造出价值也不同样。但是柴油机污染排放也是一种不小社会问题，随着社会发展，人类对生活质量规定提高，预示着人类对空气质量规定也在提高，而高污染排放柴油机必然不能满足人类这毕生活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少一种重要零某些，彻底取代柴油机在当前技术条件下似乎还不太也许。人类智慧永远是无法预计，当代设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简朴柴油机这一目的奋斗着，而这一目的也将越来越近。随着社会需要，各种型号不一，功率不一柴油机生产数量将不断增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺一种零件，也就是意味着气门摇臂轴支座生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产气门摇臂轴支座这一零件是很有必要。
柴油机具备热效率高明显长处，其应用范畴越来越广。随着强化限度提高，柴油机单位功率重量也明显减少。为了节能，各国都在注重改进燃烧过程，研究燃用低质燃油和非石油制品燃料。此外，减少摩擦损失、广泛采用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，都是柴油机重要发展方向。
1.2.3机械制造工艺技术有关知识
1.机械加工工艺基本知识
气门摇臂轴支座机械加工工艺规程制定
（1）.依照零件图和产品装配图，对零件进行工艺分析
在对气门摇臂周支座进行工艺规程设计时，应掌握该零件在部件或总成中位置、公用以及部件或总成对该零件提出技术规定，明确零件重要工作表面，以便在拟定工艺规程过程中采用办法予以保证
掌握零件构造形状、材料、硬度及热解决等状况，理解该零件重要工艺特点，形成工艺规程设计总体构想。
分析零件上有哪些表面需要加工，以及各加工表面尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热解决等方面技术规定；明确哪些表面是重要加工表面，以便在选取表面加工办法及拟定工艺路线时重点考虑；对所有技术规定应进行归纳整顿。
（2）.计算零件生产大纲，拟定生产类型
依照零件图查表可知，气门摇臂轴支座为轻型零件，依照生产规定将拟定该零件为大批量生产。
（3）.拟定毛坯种类和制造办法
机械加工中毛坯种类有诸各种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件及焊接组合件等。依照气门摇臂轴支座零件图所选取材料，气门摇臂轴支座零件加工工程中应达到技术指标和加工特点，零件生产经济性，如何选取适当毛坯种类也是设计重点。另一方面，如何选取毛坯制造办法也是设计中必不可少环节，普通地，选取毛坯制造办法应考虑一下几种方面因素：a、材料工艺性能；b、毛坯尺寸、形状和精度规定；c、零件生产大纲；d、采用新型材料、新工艺、新技术也许性。
（4）.拟定毛坯尺寸和公差
如何拟定毛坯尺寸，也就是如何拟定加工余量，对保证加工质量、提高生产率和减少成本均有重要意义。余量不能拟定过大或是过小，因此应当选取适当办法来拟定加工余量，保证零件加工各项尺寸及技术指标。同步，选取适当尺寸公差对零件加工和零件生产经济型也有很大影响。
（5）.拟定工艺路线
拟定工艺路线涉及：定位基准选取；各表面加工办法拟定；加工阶段划分；工序集中限度拟定；工序顺序安排。这也将是气门摇臂轴支座机械加工工艺规程设计制定重点
（6）.拟定各个工序加工余量，计算工序尺寸及公差
（7）.选取各个工序机床设备及刀具、量具等工艺装备
（8）.拟定各个工序切削用量和时间定额
（9）.编制工艺文献
1.2.4机床夹具设计基本知识
在机械制造各个加工工艺工程中，必要使工件在工艺系统中处在对的位置，以保证加工质量，并提高生产效率。把为了使工件处在对的位置上所使用各种工艺装备，成为夹具。如检查夹具、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，必要对的地安放工件，使工件相对于刀具和机床占有对的位置，这一过程称为“定位”。为了保护这个对的围着在加工过程中稳定不变，应当对工件施加一定夹紧力，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工艺装备，就是“机床夹具”。
机床夹具种类诸多，其中，使用范畴最广泛是通用夹具，如车床上用三爪卡盘和铣床上用平口虎钳等。此类夹具规格尺寸已经原则化，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专用夹具，则必要由各个制造厂自行设计制造。
由于专用夹具设计制造在很大限度上影响加工质量、生产率、劳动条件和生产成本，因而，她是各机械制造厂新产品投资、老产品改进和工艺更新中一项重要生产技术准备工作，也是每一种从事机械加工工艺技术人员必要掌握基本知识。
机床夹具在机械加工中起着重要作用，因此应用十分广泛。归纳起来有如下几种方面作用：
（1）.保证工件加工精度，稳定产品质量
夹具在机械加工中基本作用就是保证工件相对位置精度。由于采用了能直接定位夹具，因而，可以精确地拟定工件相对于道具和机床切削成形运动中互相位置关系，不受或者少受各种主观因素影响，可以稳定可靠地保证加工质量。
（2）.提高劳动生产率和减少加工成本
提高劳动生产率，减少单件时间定额重要技术办法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刚度，有助于采用较大切削用量，又可以省去划线找正等工作，使安装工作辅助工时大大减小，因而能明显地提高劳动生产率和减少成本。
（3）.改进工人劳动条件
采用夹具后，工件装卸显然比不用夹具以便、省力、安全。使用专用夹具安装工件，定位以便、迅速，夹紧可采用增力、机动等装置，因而可以减轻工人劳动强度。还可设计保护装置，保证操作者安全。
（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，使生产节拍可以比较平衡。
机床夹具分类
（1）.专用夹具 专用夹具是针对某一种工件一定工序而专门设计。由于不需要考虑通用性，因此夹具可以设计得构造紧凑、操作以便。还可以按需要采用各种省力机构、动力装置、分度装置等。因而，此类夹具可以保证较高加工精度和劳动生产率，但是，游湖此类夹具专用性很强，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。因而，此类夹具重要在产品固定和工艺稳定较大批量生产中应用。此类夹具也是本课程研究重要对象。
（2）.可调式夹具 可调式夹具特点是：加工完一种零件后，通过调节或更换夹具中个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近各种零件。
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，使用范畴较大。专门化可调夹具常称为成组夹具，普通配合成组技术，用于装夹和加工一组构造与工艺相似工件。
由于此类夹具是在专门夹具基本上少量更换或调节夹具元件，因而，只能到达有限目的通用化。虽然这样，也极大提高了专用夹具在多品种、中小批量生产中使用经济性。
（3）.专门化拼装夹具 专门化拼装夹具是针对其工件特定工序加工规定，由实现制造好通用性较强原则化元件和部件拼装构成。从这个特点来看，此类夹具具备很大通用性，但同步又是为某一种特定工序而专门拼装夹具。因而，此类夹具又具备专门夹具长处。
（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夹具。基本上分为两类：一类是固定式夹具，它与普通专用夹具相似；一类是随行夹具，它除了具备普通家具所肩负安装工件任务外，还肩负着沿自动线输送工件任务，即在这工件从一种工位移动到下一种工位。故称为“随行夹具”。
属于自动化生产夹具尚有数控机床夹具。

夹具设计特点和基本规定
A:夹具设计特点
（1）.针对性强，设计人员必要全面掌握工艺和生产现场实际状况。
专用夹具是为某零件某工序设计，设计人员必要全面理解和掌握产品零件规定，工艺工程安排以及所使用机床、刀具，铺具详细状况才也许提出合理可行最佳方案，拟定最合理定位、夹紧装置。
（2）.保证加工质量和劳动生产率是夹具设计两项重要任务，而保证加工质量又是第一位。因而，设计时应重点把住定位方案拟定和精度分析这两道关。对于制造精度规定不高零件，其夹具设计应当重点保证提高劳动生产率和改进劳动条件。
（3）.夹紧机构对整个夹具构造起决定性作用。
夹紧装置构造形式和种类诸多，选用灵活性很大，特别是夹紧装置中力源及传动机构设计对夹具构造影响最大。因而，在同样能保证工序规定状况下，每个人设计构造也许大不相似。而不同复杂限度家具在不同生产规模条件下其经济效果也不同样，设计人员必要使自己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）.夹具制造多属于单件生产，因而，设计时应考虑采用组合加工，修配和调节等办法来保证夹具制造精度，尽量地考虑设立修配和调节环节，而不能完全依托用完全互换办法保证制造精度。
（5）.设计周期短，普通不进行强度刚度计算。
夹具设计是直接为产品生产服务生产技术准备工作，其设计周期规定短，因而设计时多采用参照法或是凭经验拟定办法来保证受力件强度和刚度，普通不进行详细计算，有时采用简便公式或用图表做为设计参照。倒是应注意，在设计某些具备较高精度夹具时，应当对定位精度、夹紧力等进行必要计算和分析。
B:设计基本规定
夹具设计原则是经济和使用，它可以概括为“好用、好造、好修”这六个字，其中好用重要，但好用也必要以不脱离生产现场实际制造和维修水平为前提。详细规定为：
（1）.夹具构造应与其用途和生产规模相适应，对的解决好质量、效率、以便性与经济性四者关系。
（2）.保证工件精度。
（3）.保证使用以便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观测、便于排屑排液、便于安装运送，保证安全第一。
（4）.注意构造工艺性，对加工、装配、检查和维修等问题应通盘考虑，以减少制导致本。

2 气门摇臂轴支座机械加工工艺规程设计
2.1.零件工艺分析及生产类型拟定
2.1.1零件作用
本设计所设计零件是1105柴油机中摇臂结合部气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统一种重要零件。直径为18mm孔用来装配摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm孔内装一种减压轴，用于减少汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔规定表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑作用，直径11孔用M10螺杆与汽缸盖相连，直径3孔用来排油，各某些尺寸零件图中详细标注。

图2.1 气门摇臂轴支座零件图
2.1.2 零件工艺分析
通过对气门摇臂轴支座零件图重新绘制，知原图样视图对的、完整，尺寸、公差以及技术规定齐全。通过对零件图详细审视，该零件基本工艺状况已经大体掌握。重要工艺状况如下论述：
零件材料为HT200，灰铸铁生产工艺简朴，锻造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，并且加工面重要集中在平面加工和孔加工。依照对零件图分析，该零件需要加工表面以及加工表面之间位置规定如下：
1. 外圆上端面以及与此孔相通通孔，粗糙度均为12.5；
2. 36mm下端面，依照零件总体加工特性，366mm为整个机械加工过程中重要基准面，粗糙度为12.5，因而在制定加工方案时候应当一方面将此面加工出来；
3. 外圆先后端面，粗糙度为12.5；先后端面倒角，粗糙度为12.5；以及通孔，在这里由于通孔所规定精度较高，因而该孔加工是一种难点，其所规定表面粗糙度为1.6，且该孔轴线与36mm下端面平行度为0.05，且该孔轴线圆跳动公差为0.1需要选取恰当加工办法来达到此孔加工技术规定。
4. 先后端面，粗糙度为2.5；先后端面倒角，粗糙度为12.5；以及通孔，通孔同样也是本零件加工一种比较重要某些，观测零件图就可以懂得，孔规定表面粗糙度和位置精度和通孔同样都是比较高，通孔表面粗糙度为1.6，孔轴线与36mm地面平行度为0.05；
通过上面零件分析可知，36mm下端面和上端面表面粗糙度规定都不是很高，因而都不需要精加工来达到规定，并且这两个面也是整个加工工程中重要定位基准面，因而可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度规定，再以此作为基准采用专用夹具来对其她表面进行加工，并且可以更好保证其她表面位置精度规定。总看来，该零件并没有复杂加工曲面，属于较为简朴零件，因此依照各加工表面技术规定采用常规加工工艺均可保证，简朴工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm下端面以及上端面，并钻出通孔，然后再以这先加工出来几种表面为基准定位，加工出和外圆端面，并钻出这两个精度规定比较高空，最后翻转零件，深孔加工出斜油孔。
2.1.3 拟定零件生产类型
零件生产类型是指公司（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化限度分类，它对工艺规程制定具备决定性影响。生产类型普通可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同生产类型由着完全不同工艺特性。零件生产类型是按零件年生产大纲和产品特性来拟定。生产大纲是指公司在筹划期内应当生产产品产量和进度筹划。年生产大纲是涉及备品和废品在内某产品年产量。零件生产大纲N可按下式计算：

依照上式就可以计算求得出零件年生产大纲，再通过查表，就能拟定该零件生产类型。
依照本零件设计规定，Q=10000台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产大纲计算公式得出N=10351件/年，零件质量为0.27kg，
依照《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件气门摇臂轴支座生产类型为大批量生产。
2.2 选取毛坯种类，绘制毛坯图
2.2.1 选取毛坯种类
机械加工中毛坯种类有诸各种，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又也许有不同制造办法。为了提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，减少机械加工成本，但往往会增长毛坯制导致本。选取毛坯制造办法普通应当考虑一下几种因素。
（1）.材料工艺性能
材料工艺性能在很大限度上决定毛坯种类和制造办法。例如，铸铁，锻造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不适当用焊接办法制造组合毛坯，而只能用锻造。低碳钢锻造性能差，很少用于锻造；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）.毛坯尺寸、形状和精度规定
毛坯尺寸大小和形状复杂限度也是选取毛坯重要根据。直径相差不大阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大宜采用锻件。尺寸很大毛坯，普通不采用模锻或压铸、特种锻造办法制造，而适当采用自由锻造或是砂型锻造。形状复杂毛坯，不适当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）.零件生产大纲
选取毛坯制造办法，只有与零件生产大纲相适应，才干获得最佳经济效益。生产大纲大时宜采用高精度和高生产率毛坯制造办法，如模锻及熔模锻造等；生产大纲小时，宜采用设备投资少毛坯制造办法，如木模砂型锻造及自由锻造。
依照上述内容几种方面来分析本零件，零件材料为HT200，一方面分析灰铸铁材料性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低材料，因而其锻造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选取锻造办法；另一方面，观测零件图知，本设计零件尺寸并不大，并且其形状也不复杂，属于简朴零件，除了几种需要加工表面以外，零件其她表面粗糙度都是以不去除材料办法获得，若要使其她不进行加工表面达到较为抱负表面精度，可选取砂型锻造办法；再者，前面已经拟定零件生产类型为大批量生产，可选取砂型锻造机器造型锻造办法，较大生产批量可以分散单件锻造费用。因而，综上所述，本零件毛坯种类以砂型锻造机器造型办法获得。
2.2.2拟定毛坯尺寸及机械加工总余量
依照零件图计算零件轮廓尺寸为长83mm，宽37mm，高62mm。
查阅《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表2-1 按锻造办法为砂型锻造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差级别为CT8-CT12，取铸件公差级别为CT10。
再依照毛坯铸件基本尺寸查阅《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表2-3 ，按前面已经拟定铸件公差级别CT10差得相应铸件尺寸公差。
查阅《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表2-5 按锻造办法为砂型锻造机器造型，材料为灰铸铁，查得铸件所规定机械加工余量级别为E-G,将规定机械加工余量级别拟定为G，再依照铸件最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简要手册》[13]表2.2-4 规定铸件机械加工余量。
由于所查得机械加工余量合用于机械加工表面，加工表面，机械加工余量要恰当放大。分析本零件，除了外，没有一种加工表面表面粗糙度是不大于1.6，也就是所有加工表面，因而普通状况下这些表面毛坯尺寸只需将零件尺寸加上所查得余量值即可，但是由于大某些表面加工都需通过粗加工和半精加工，因而余量将要放大，这里为了机械加工过程以便，除了孔以外加工表面，将总加工余量统一为一种值。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

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

2.2.3 设计毛坯图

（1） 拟定锻造斜度 依照《机械制造工艺设计简要手册》[13]表2.2-6 本零件毛坯砂型锻造斜度为～。
（2） 拟定分型面 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锻造过程中错移，因此选取先后对称中截面为分型面。
（3） 毛坯热解决方式 为了去除内应力，改进切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效解决。

2.2.4 绘制毛坯图

图2.2 气门摇臂轴支座毛坯图

2.3 选取加工办法，制定工艺路线
2.3.1 定位基准选取
定位基准选取在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具构造及零件精度。
定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工表面作为定位基准成为粗基准，使用通过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准选取，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样粗基准来加工精基准。
1.粗基准选取原则
为保证加工表面与不加工表面之间位置精度，则应以不加工表面为粗基准。若工件上有诸多歌不加工表面，应选其中与加工表面位置精度规定较高表面为粗基准。
为保证工件某重要表面余量均匀，应选重要表面为粗基准。
应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其她缺陷表面为粗基准，以便定位精确，夹紧可靠。
粗基准普通只在头道工序中使用一次，应精良避免重复使用。
2.精基准选取原则
“基准重叠”原则 应尽量选取加工表面设计基准为定位基准，避免基准不重叠引起定位误差。
“基准统一”原则 尽量在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面位置精度，避免因基准变换产生误差，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规定加工余量小而均匀，应选该加工表面自身为精基准，该表面与其她表面之间位置精度由先行工序保证。
“互为基准“原则 当两个表面互相位置精度及尺寸、形状精度都规定较高时，可采用“互为基准”办法，重复加工。
所选精基准应能保证定位精确、夹紧可靠、夹具简朴、操作以便。
依照上述定位基准选取原则，分析本零件，依照气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔形状比较简朴零件，孔、孔以及孔均为零件设计基准，均可选为定位基准，并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“基准重叠”原则，因而选取先进行加工孔和加工后36mm下底面作为精基准，在该零件需要加工表面中，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36mm下端面为粗基准。
2.3.2 零件表面加工办法选取
依照本零件图上所标注各加工表面技术规定，查《机械制造工艺设计简要手册》[13]表1.4-7，表1.4-8，通过对各加工表面所相应各个加工方案比较，最后拟定本零件各加工表面加工办法如下表：
表2.2 气门摇臂轴支座各加工表面方案
需加工表面
尺寸精度级别
表面粗糙度Ra/
加工方案
上端面
IT14
12.5
粗铣
36mm下端面
IT12
6.3
粗铣→半精铣
前端面
IT11
3.2
粗铣→半精铣
后端面
IT11
3.2
粗铣→半精铣
前端面
IT14
12.5
粗铣
后端面
IT14
12.5
粗铣
通孔
IT14
12.5
钻
偏内孔
IT14
12.5
钻
通孔
IT8
1.6
钻→扩→粗铰→精铰
通孔
IT8
1.6
钻→扩→粗铰→精铰

2.3.3加工阶段划分
本零件气门摇臂轴支座加工质量规定较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几种阶段。
在粗加工阶段，一方面将精基准备好，也就是先将36mm下端面和通孔加工出来，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其她加工表面精度规定；然后粗铣粗基准上端面、外圆先后端面、外圆先后端面，在半精加工阶段，完毕对外圆先后端面半精铣，钻→扩→粗铰→精铰出通孔和通孔，并钻出偏内孔。
2.3.4工序集中与分散
本零件采用工序集中原则安排零件加工工序。本零件气门摇臂轴支座生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；并且运用工序集中原则使工件装夹次数少，不但可缩短辅助时间，并且由于在一次装夹中加工了许多表面，有助于保证各加工表面之间相对位置精度规定。
2.3.5工序顺序安排
1.机械加工顺序
（1）遵循“先基准后其她”原则，一方面加工精基准，即在前面加工阶段先加工36mm下端面以及通孔。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”原则，先加工重要表面和外圆先后端面，通孔，通孔，后加工次要表面偏内孔。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工36mm下端面，上端面，后加工通孔；先加工和外圆先后端面，后加工通孔，通孔。
2．热解决工序
机械加工前对铸件毛坯进行时效解决，时效解决硬度HBS187-220,时效解决重要目是消除铸件内应力，稳定组织和尺寸，改进机械性能，这样可以提高毛坯进行加工切削性能。
3.辅助工序
毛坯锻导致型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后铸件进行一次尺寸检查，然后再进行机械加工，在对本零件所有加工工序完毕之后，安排去毛刺、清洗、终检工序。
2.3.6 拟定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则基本上，拟定了该气门摇臂轴支座零件工艺路线如下：

图2.3 定位面,加工面代号批示图
工序Ⅰ：锻造；
工序Ⅱ：清砂，检查；
工序Ⅲ：时效解决HBS187-220
工序Ⅳ：以36mm下底面C以及外圆端面G或F定位，粗铣上端面A；
工序Ⅴ：以粗铣后上端面A以及外圆端面G或F定位，粗铣36mm下底面C；半精铣36mm下底面C；
工序Ⅵ：以加工后36mm下端面C，36mm底座左端面B以及端面G或F定位，钻通孔；
工序Ⅶ：以加工后内孔表面H，以加工后36mm下端面C以及后端面G定位，粗铣前端面F，粗铣前端面I，半精铣前端面F；
工序Ⅷ：以加工后内孔表面H，以加工后36mm下端面C以及前端面定位F，粗铣后端面J，粗铣后端面G，半精铣后端面G；
工序Ⅸ：以加工后内孔表面H，以加工后36mm下端面V，端面G或F定位,钻→扩→粗铰→精铰通孔，并倒角；
工序Ⅹ：以加工后内孔表面G，以加工后36mm下端面C，端面G或F定位，钻→扩→粗铰→精铰通孔，并倒角；
工序Ⅺ：以上端面A偏以及端面G或F定位，钻偏内孔；
工序Ⅻ：钳工去毛刺，清洗；
工序ⅩⅢ：终检。
2.3.7 加工设备及工艺装备选取
机床及工艺装备选取是制定工艺规程一项重要工作，它不但直接影响工件加工质量，并且还影响工件加工效率和制导致本。
1.机床选取原则
机床加工尺寸范畴应与零件外廓尺寸相适应；
机床精度应与工序规定精度相适应；
机床功率应与工序规定功率相适应；
机床生产率应与工件生产类型相适应；
还应与既有设备条件相适应。
2.夹具选取
本零件生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用夹具应为专用夹具。
3.刀具选取
刀具选取重要取决于工序所采用加工办法、加工表面尺寸、工件材料、所规定精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等。在选取时应尽量采用原则刀具，必要时可采用符合刀具和其她专用刀具。
4.量具选取
量具重要依照生产类型和所检查精度来选取。在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和某些高生产率专用量具。
查《机械制造工艺设计简要手册》[13]所选取加工工艺装备如下表所示：
表2.3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用
工序号
机床设备
刀具
量具
工序Ⅰ 铸
（免填）
游标卡尺
工序Ⅱ 检
游标卡尺
工序Ⅲ 热解决
游标卡尺
工序Ⅳ 铣
卧式铣床X61
硬质合金端铣刀
游标卡尺
工序Ⅴ 铣
卧式铣床X61
硬质合金端铣刀
游标卡尺
工序Ⅵ 钻
立式钻床Z525
直柄麻花钻11
卡尺、塞规
工序Ⅶ 铣
卧式铣床X61
硬质合金端铣刀
游标卡尺
工序Ⅷ 铣
卧式铣床X61
硬质合金端铣刀
游标卡尺
工序Ⅸ 钻
TX617卧式镗床
麻花钻、扩钻、机用铰刀
内径千分尺，塞规
工序Ⅹ 钻
TX617卧式镗床
麻花钻、扩钻、机用铰刀
内径千分尺，塞规
工序Ⅺ 钻
立式钻床Z525
直柄麻花钻
塞规
工序Ⅻ 钳
（免填）
游标卡尺
工序ⅩⅢ 检
内径千分尺、游标卡尺、塞规
2.3.8工序间加工余量拟定
查《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表2-28，表2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经拟定机械加工工艺路线分析，拟定各工序间加工余量如下表：
表2.4 机械加工工序间加工余量表
工序号
工步号
工步内容
加工余量/mm
工序Ⅳ
1
粗铣上端面A
4
工序Ⅴ
1
粗铣36mm下底面C
3
2
半精铣36mm下底面C
1
工序Ⅵ
1
钻通孔
11
工序Ⅶ
1
粗铣前端面F
3
2
粗铣前端面I
4
3
半精铣前端面F
1
工序Ⅷ
1
粗铣后端面J
4
2
粗铣后端面G
3
3
半精铣后端面G
1
工序Ⅸ
1
钻通孔
17
2
扩孔至
0.85
3
粗铰至
0.09
4
精铰至
0.06
工序Ⅹ
1
钻通孔
15
2
扩孔至
0.85
3
粗铰至
0.10
4
精铰至
0.05
工序Ⅺ
1
钻偏内孔
3

2.3.9切削用量以及基本时间定额拟定
工序Ⅵ 粗铣上端面A
（1） 切削深度 。
（2） 进给量拟定 此工序选取YG6硬质合金端铣刀，查表选取硬质合金端铣刀详细参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，依照所选取X61卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3） 切削速度拟定 依照所知工件材料为HT200,硬度HBS187-220，依照《机械加工工艺师手册》[10]表30-23，选取切削速度=65m/min。
计算主轴转速，查《机械制造基本课程设计基本教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际
（4）基本时间拟定
铣削惯用符号如下：
z——铣刀齿数
——铣刀每齿进给量，mm/z
——工作台水平进给量，mm/min
——工作台进给量，mm/min，
——铣削宽度，mm
——铣削深度，mm
d——铣刀直径，mm
查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式：

依照铣床数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。
依照机床阐明书取=480mm/min；切削加工面L=22mm
依照《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得=7，
。
工序Ⅴ 加工36mm下端面
1.工步一 粗铣36mm下底面C
（1）切削深度 。
（2）进给量拟定 此工序选取YG6硬质合金端铣刀，查表选取硬质合金端铣刀详细参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，依照所选取X61卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3）切削速度拟定 依照所知工件材料为HT200,硬度HBS187-220，依照《机械加工工艺师手册》[10]表30-23，选取切削速度=65m/min。
计算主轴转速，查《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际
（4） 基本时间拟定 依照铣床数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=
依照机床阐明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm
依照《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得=7，
。
2.工步二 半精铣36mm下底面C
（1）切削深度 。
（2）进给量拟定 此工序选取YG8硬质合金端铣刀，查表选取硬质合金端铣刀详细参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，依照所选取X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。
（3）切削速度拟定 查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-157
=124m/min，计算主轴转速，查《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]机床主轴转速表，拟定n=490r/min，再计算实际切削速度

（4）基本时间拟定 依照铣床数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量=
依照机床阐明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm
依照《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得=7，

工序Ⅵ 钻通孔
（1） 切削深度 。
（2） 进给量和切削速度拟定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-134，，取，，取，依照上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。
（3） 基本时间拟定，一方面查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表2-26，查得钻削机动时间计算公式，，，=（1~4），
钻孔深度，，，因此
工序Ⅶ 粗铣以及半精铣端面
1.工步一 粗铣前端面F
（1） 切削深度 。
（2） 进给量拟定 此工序选取YG6硬质合金端铣刀，查表选取硬质合金端铣刀详细参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，依照所选取X61卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
（3） 切削速度拟定 依照所知工件材料为HT200,硬度HBS187-220，依照《机械加工工艺师手册》[10]表30-23，选取切削速度=65m/min。
计算主轴转速，查《机械制造技术基本课程设计指引教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际。
（4）基本时间拟定 查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表2-28得此工序机动时间计算公式：

依照铣床数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。
依照机床阐明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm
依照《机械加工工艺师手册》[10]，表30-9查得=7，
。
2. 工步二 粗铣前端面I
（1） 切削深度 。
（2） 进给量拟定 此工序选取YG6硬质合金端铣刀，查表选取硬质合金端铣刀详细参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，依照所选取X61卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基本课程设计指南》[2]表5-146，得 取fz=