机械制造技术

《机械制造技术》课程设计任务书题目：气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程

及零件专用夹具设计

内容：（1）零件-毛坯合图 1张

（2）机械加工工艺过程卡片 1套

（3）夹具装配总图 1张

（4）夹具零件图 1张

（5）夹具体图 1张

（6）课程设计说明书 1份

2011 年 01 月

《机械制造技术》课程设计说明书设计题目：气门摇臂轴支座的机械加工工艺

规程及零件专用夹具的设计

河南机电高等专科学校

目录

第一章序言 (1)

第二章工艺规程设计 (2)

2.1零件的工艺分析及生产类型的确定 (2)

2.1.1零件的作用 (2)

2.1.2 零件的工艺分析 (3)

2.1.3 确定零件的生产类型 (4)

2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图 (4)

2.3 选择加工方法，制定工艺路线 (7)

第三章夹具设计 (20)

3.1 确定夹具的结构方案 (20)

3.1.1确定定位方案，选择定位元件 (20)

3.1.2 确定导向装置 (22)

3.1.3 确定夹紧机构 (22)

3.1.4 确定辅助定位装置 (23)

3.2 设计夹具体 (23)

3.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 (23)

小结 (26)

参考文献 (27)

1序言

机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专用课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合的运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个简单零件（气门摇臂轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。

由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。

2 气门摇臂轴支座的机械加工工艺规程设计

2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定

2.1.1零件的作用

本设计所设计的零件是1105柴油机中摇臂结合部的气门摇臂轴支座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，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。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分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 零件的工艺分析

通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：

零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1. 22

φ通孔，粗糙度均为12.5；

φ外圆的上端面以及与此孔相通的11

2. 36mm下端面，根据零件的总体加工特性，366mm为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；

3. 28

φ外圆的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒

1⨯的角，粗糙度为

45

12.5；以及18

φ通孔所要求的精度较高，因此该孔的的φ的通孔，在这里由于18

加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求。

4. 26

φ的前后端面，粗糙度为2.5；前后端面倒

1⨯的角，粗糙度为12.5；

45

以及16

φ的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零φ的通孔，16

件图就可以知道，16

φ的通孔一样都是φ的孔要求的表面粗糙度和位置精度和18

比较高的，16

φ的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm的地面的平行度为0.05；

通过上面零件的分析可知，36mm下端面和22

φ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来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工

艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm 下端面以及22φ上端面，并钻出11φ的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出28φ和26φ的外圆端面，并钻出1618φφ和这两个精度要求比较高的空，最后翻转零件，深孔加工出3φ的斜油孔。

2.1.3 确定零件的生产类型

零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N 可按下式计算：

(1%)(1%)

a b N Q m a b =++式中 N----零件的生产纲领

Q----产品的年产量（台、辆/年）

m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）

%---备品率，一般取2%-4%

%---废品率，一般取0.3%-0.7%

根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。

根据本零件的设计要求，Q=10000台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=10351件/年，零件质量为0.27kg ， 根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》[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的的生产类型为大批量生产。 2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图

根据零件材料确定毛坯为铸件。已知零件的生产纲领为10000件/年为大批生产。观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，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，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造