1、6、20 孔一、零件的分析（一） 零件的作用气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，20（+0.10+0.16）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。（二） 零件的工艺分析 由零件图得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。 该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm孔和20（+0.1+0.06）mm以及3mm轴向槽的加工。20（+0.1+0.06）mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端
2、面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封。213mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.055mm。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工20（+0.1+0.06）mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献实用加工工艺手册中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。（三）确定零件的生产类型依设计题目知：Q=4000件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。查表1-3知气门摇杆支座属轻型零件，计算后由表1-4知，该
3、零件生产类型为中批生产。二、确定毛坯的制造形式 由零件图可知，其材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大的应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工表面为上端面，下底面，左右两端面，213孔，20（+0.06+0.10）孔以及3mm 宽的轴向槽的加工。其中20（+0.06+0.10）孔的尺寸精度以及下端面相对于20（+0.06+0.10）孔轴线的平行度及左右端面的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的转动精度和密封性。因此，需要先以上端面为粗基准加工下端面，再以下端面为精基准加工上端面，最后加工20（+0.06+0.10）时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端
4、面的位置精度。由机械加工工艺手册中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知，上述要达到的零件结构的工艺性也是可行的。根据零件材料确定毛坯为铸件，已知零件的类型为大批量生产，故毛坯的铸造方法用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。由机械加工工艺手册查得该种铸造公差等级为CT1011，加工余量等级MA 选择H级。实用加工工艺手册机械加工工艺手册三、工艺规程的设计（一）定位基准的选择：精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现V形块十大平面的定位方式（V形块采用联动夹紧机构夹紧）。20（+0.1+0.06
5、）mm孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。粗基准的选择：在考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。镗削20（+0.1+0.06）mm孔的定位夹紧方案：方案一：用一菱形销加一圆柱销定位两个13mm的孔，再加上底面定位实现，两孔一面完全定位，这种方案适合于大批量生产类型中。方案二：用V形块十大平面定位V型块采用联动夹紧机构实现对R10的
6、外圆柱表面进行定位，再加底面实现完全定位，由于13mm的孔的加工精度不需要很高，故用做定位销孔很难保证精度，所以选择方案二。（二）制定加工工艺路线1、表面加工方法的确定根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下：加工表面加工方案上端面精铣下端面粗铣左端面粗铣精铣右端面213mm孔钻孔3mm 轴向槽20（+0.1+0.006）mm孔钻孔粗镗精镗因左右两端面均对20（+0.1+0.006）mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度 2、工艺路线的确定 根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将上端面的精
7、铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上20（+0.1+0.006）mm孔放后面加工。初步拟订加工路线如下：（1）、工艺路线方案一：工序10：铸造工序20：时效工序30：粗、精铣50 底面工序40：粗铣上端面工序50：钻2-13 通孔工序60：铣轴向槽工序70：粗车、半精车、精车左右两32 端面工序80：钻18 的孔，扩孔至19.8、铰孔至20，倒角工序90：清洗去毛刺工序100：验收工序110：入库（2）、工艺路线方案二：（3）、工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一与方案二的区别是：方案一把钻2-13孔放的相对靠前，这样做为后面
8、工序的加工提供了定位基准，节约了夹具设计的时间，提高了生产效率，故我们采用方案一：具体的工艺过程如下：四、加工工序的计算“气门摇轴支座”零件材料HT200，毛坯的重量约为1.4g，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯。机械加工余量：1、50底面，表面粗糙度为Ra6.3，查切削用量手册表2-8得，单边总余量Z=2.0粗铣 单边余量Z=1.5精铣 单边余量Z=0.52、上端面，表面粗糙度为Ra6.3，查切削用量手册表2-8 得，单边总余量Z=2.03、213 孔，因孔的尺寸不大，很难铸造成型，故采用实心铸造。4、轴向槽，因尺寸不大，很难铸造成型，故采用实心铸造。5、32 端面，表面粗糙度为Ra
9、1.6，查切削用量手册表2-8 得，单边总余量Z=2.0粗车 单边余量Z=1.5 半精车 单边余量Z=0.4 精车 单边余量Z=0.1 6、20 孔，因孔的尺寸不大，很难铸造成型，故采用实心铸造。 7、不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。 五、确定切削用量时及基本工时粗、精铣50底面工步一：粗铣50底面1. 选择刀具 刀具选择端铣刀，刀片采用YG8，ap = 1.5mm ，d0 =60mm ，v = 85m /min，z =4。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工精度相对较高，故分两次（即粗铣、精铣）完成，则ap = 1.5mm2） 决定每次进给量及切削速度根
10、据X51 型铣床说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度.根据表查出 fz =0.2mm /齿，则 按机床标准选取nw 475r /min 3）计算工时切削工时：l=25mm ，l1 =1.5mm ，l2 =3mm，则机动工时为 工步二：精铣50底面刀具选择端铣刀，刀片采用YG8ap =0.5 mm，d0=40mm, v=85m/min, z=41） 决定铣削深度因为加工精度相对较高，故分两次（即粗铣，精铣）完成，则ap = 0.5 mm2）决定每次进给量及切削速度根据X51 型铣床说明书，其功率为为4.5kw，中等系统刚度。根据表查出 fz =0.2mm /齿 ，则 按机床标准选取nw67
11、5r /min2） 计算工时l= 25mm， l1 =0.5mm, l2 =3mm,则机动工时为刀具选取端铣刀，刀片采用YG8ap = 2.0 mm ，d 0 =30mm ，v = 85m /min，z = 4。因为加工精度相对不高，故一次加工即可完成，则ap = 2.0 mm根据表查出 fz = 0.2mm /齿，则 按机床标准选取nw=900r/min切削工时: l=45mm ，l1 =2.0mm ，l2 =3mm ，则机动工时为钻213 通孔 确定进给量f ：根据参考文献机床夹具设计手册表2-7，当钢的MPa b Pcc。故校验合格。最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vf
12、c=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z6）计算基本工时tmL/ Vf=（16+1.5+3）/（475 0.16）=0.2697minT=2tm =0.539min半精车左右两32 端面1） 车削深度，表面粗糙度为Ra1.6，故可以选择ap=0.4mm，三次走刀（粗车、半精车、精车）即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。则实际切削速度V c=3.14 最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=119.3m/min，fz=0.16mm/z。tmL/ Vf=（16+0.4+3）/（475 0.16）=0.2553min。
13、T=2 tm =0.511min工步三：精车左右两32 端面1） 车削深度，表面粗糙度为Ra1.6，故可以选择ap=0.1mm，三次走刀（粗车、半精车、精车）即可完成所需长度.最终确定ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。tmL/ Vf=（16+0.1+3）/（475 0.16）=0.2513min。T=2 tm =0.503min工步四：倒角工步一钻孔至18 确定进给量：根据参考文献切削手册表 2-7，当钢的 b 800MPa d 0 =18mm 时， f = 0.39 0.47m / r 由于本零件在加工1
14、8 孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则f = （0.39 0.47）根据参考文献切削手册表2-13 及表2-14，查得切削速度v = 18m /min所以根据机床说明书，取nw = 275r /min，故实际切削速度为l= 42mm，l1 =9mm ，l2 =3mm ，则机动工时为扩孔19.8mm利用钻头将18mm孔扩大至19.8mm，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取 f = 0.15mm /r则 主 轴 转 速 为 n = 51.6 34r /min ， 并按机床说明 书取nw = 68r /min，实际切削速度为l = 42mm，
15、l1 = 0.9mm，l2 =3mm ，则机动工时为 根据参考文献切削手册表 2-25， f = 0.2 0.4mm /r ，v = 8 12m /min，得n s =169.8 254.65r /min查参考文献切削手册 表4.2-2 ， 按机床实际进给量和实际转速， 取f = 0.10mm /r ，n w = 198r /min ，实际切削速度v = 9.33m /min。l = 42mm，l 1 = 0.1 mm，l 2 = 3mm ，则机动工时为切削手册表3.7 3.8CA6140卧式车床说明书切削手册表3.7-3.8切削手册3.7-3.8切削手册表2。7Z525机床说明书切削手册表2-13及2-14切削手册表2-25切削手册表4.2-2六、夹具设计 本次设计的夹具为第30道工序：粗、精铣50下端面。铣50下端面的夹具设计一、 问题的提出：本夹具主要用于粗、精铣50下端面，属于工序二、定位基准的选择：以上端面为定位基准，工件的220外圆面作为辅助基准，来实现工件的完全定位。三、定位元件的设
