1、溫州機電技師學院技師研修機械制造工藝設計說明書設計題目: 設計“氣門搖臂支座”零件機械加工工藝規程及工藝裝備設計 專 業： 數控技師研修 班 級：2011數控技師研修（2） 學生姓名： 陳帥 指導教師： 鄭 瑞 芳 設計日期：2011年3月1日至2011年6月13日溫州機電技師學院技師研修機械制造工藝設計課題任務書班級 數控技師研修(2) 小組 1一、設計題目圖3-1支座工藝規程及工藝裝備設計二、給定的數據及技術要求1、產品零件圖一張2、生產條件： 采用通用機床設備加工3、生產類型：大批量生產，要求高效性和經濟性三、應完成的任務1、繪制產品零件圖一張2、編制零件機械加工工藝規程一套3、工藝裝備

2、結構設計裝配圖一張4、工藝裝備結構設計零件圖7張5、課程設計說明書一份發題時間：2011 年 3月 1 日完成時間：2011 年 6月 13 日指導老師：鄭瑞芳 目 錄一.序言 .3二.零件的分析.51) 零件的作用. 52) 零件的工藝分析. 5三.工藝規程設計. 71.確定毛坯的制造形式. 72.基面的選擇. 83.制訂工路線. 8四夾具介紹.12 1.問題的提出. 12 2.夾具的設計.12五.歸納夾具組成. 14六夾具的裝配. 15七設計心得. .16八參考文獻. 18九致謝.19一、序 言本次設計我們在學校完成了在校三年的全部基礎課，技術基礎課以及專業課之后，并在進行了為時一個學期的

3、技師研修后進行的一個環節，是對大學期間所學各課程及相關的應用繪圖軟件的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，同時也是在校學習階段的最后一個重要的環節，是完成技師基本訓練的一個必不可少的過程。通過技師研修培養了我們綜合運用所學知識獨立解決本專業一般工程技術問題的能力，樹立了正確的設計思想和工作作風。技師研修是在畢業實習的基礎上進行的，根據自己的設計課題，、搜索資料，認真設計。其目的在于：1鞏固我們在大學里所學的知識，對以前所學知識的綜合性的檢驗；2加強我們查閱資料的能力，熟悉有關資料；3樹立正確的設計思想，掌握設計方法，培養我們的實際工作能力；4.能根據被加工零件的技術要求，運用

4、夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計出高效，省力，經濟合理并能保證加工質量的專用夾具的能力。5通過零件圖，裝配圖繪制，使我們對于CAXA繪圖軟件的使用能得到進一步的提高。本次我設計的課題是設計“氣門搖臂支座”零件機械加工工藝規程及工藝裝備設計，設計正確的夾緊機構，整體結構，加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設計涉及到機床，機械加工工藝，公差配合，機械制圖及各軟件應用等幾乎所有的機械專業基礎知識。是一次全面的，系統的檢查自己在大學期間對專業知識學習的情況，在整個設計過程中做到嚴謹認真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設計達到理想的水平，通過獨立的查找資料

5、，分析，計算完成方案設計，圖紙設計和編寫技術文件等，設計了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對機制專業有了更深刻的認識。 由于經驗不足以及水平有限，本次設計難免許多不妥和錯誤之處，敬請批評指正，以便及時改正。二、零件的分析（一） 零件的作用 該零件是1105型柴油機中的搖臂結合部的氣門搖臂軸支座。18mm孔裝搖臂軸，軸兩端各安裝一進、排氣氣門搖臂。16mm孔內裝一個減壓軸，用于降低氣缸內氣壓，便于啟動柴油機，兩孔間距56可以保證減壓軸在搖臂上打開氣門，實現減壓。該零件11mm小孔用M10螺桿與氣缸相連。該零件是柴油機氣門控制系統的一個重要零件。圖1（二） 零件的工藝分析分析零件圖紙，圖紙的各視

6、圖清晰，尺寸標注完整，能夠表達清楚零件的各部分，技術條件標注合理，表面粗糙度標注合理，尺寸公差標注完整，能夠完整表述加工要求。其材料為HT200，該材料具有較高的強度，耐磨性,耐熱性及減振性，適用于承受較大應力要求耐磨的零件。該零件加工表面分為兩種，主要是孔的加工，圓柱端面平面加工。主要加工部分：孔加工該零件共有4個孔要加工，其中18、 16孔加工要求較高，兩孔中間距56（±0.05），18孔中心與底面距離24（±0.03），16孔中心與底面距離49(±0.05)。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需要精加工，11的孔直接鉆出即可，另斜小孔直接鉆出。面加工該零件需要

7、加工平面為22x36底面精度要求較高，是后續工序的精基準面，需精加工，上端要求高，粗銑即可。26圓柱兩端面粗銑，28圓柱兩端粗糙度要求3.2，要精銑。從以上分析知，該零件的加工應先加工面，孔以面為基準。保證孔中心與底面的距離，平行度。三、工藝規程設計(一)、確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，根據選擇毛坯應考慮的因素，該零件體積較小、形狀不是很復雜，外表面采取不去除材料方法獲得粗糙度，由于零件生產類型為成批、大批生產，而砂型鑄造生產成本低，設備簡單故本零件毛坯采用砂型鑄造。圖2 毛坯 由于生產類型為成批、大批生產，考慮毛坯生產成本和機械加工成本，毛坯制造方法為砂型鑄造，18、16孔需要精加

8、工，要留余量，故孔不宜鑄出，其余小孔也不鑄出。（二）、基面的選擇 基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批量報廢，使生產無法正常進行。（1）、粗基準選擇：按照有關粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時應以這些不加工表面作粗基準：若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準）。粗基準選擇應為后續加工提供精基準，保證加工面與不加工表面之間的位置要求或合理分配各加工面的余量，對該零件應以要求與余量均勻的重要表面為粗基準，故該零件選擇未加工的

9、底面為粗基準加工上端面。（2）、精基準選擇：應該主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，為消除基準不重合誤差，應該以設計基準為精基準（三） 制定工藝路線制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可采取萬能機床配以專用工、夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還考慮經濟效果，以便降低生產成本。定位基準的選擇 定位基準的選擇在工藝規程制定中直接影響到工序數目，各表面加工順序，夾具結構及零件的精度。定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經過加工表面作為定位基準稱為精基準

10、。在制定工藝規程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。1.粗基準的選擇原則為保證加工表面與不加工表面之間的位置精度，則應以不加工表面為粗基準。若工件上有很多歌不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求較高的表面為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應精良避免重復使用。2.精基準的選擇原則“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。“基準統一”原則 盡可能在

11、多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。“自為基準“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。“互為基準“原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。所選的精基準應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。根據上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據氣門搖臂軸支座零件圖，在綜合考慮上述工序的順序安排原則基礎上，確定了該氣門搖臂軸支座零件的兩個方案如下：方案1：工序鑄造工序：退火 工序：粗銑22圓柱端

12、面22X36底面工序：精銑22X36底面工序：鉆、鉸 11孔工序：粗銑28、26圓柱兩端面工序：精銑28圓柱兩端面工序：鉆、擴、鉸18、16兩孔工序：鉆孔3工序：去銳邊毛刺工序：檢查、入庫 方案2：工序：鑄造工序：退火工序：粗銑22圓柱上端面工序：粗銑、半精銑22X36底面工序：粗銑、半精銑28圓柱端面、26圓柱端面工序：鉆、鉸11孔工序：鉆、鉸18、16兩孔至圖樣尺寸工序：鉆3斜孔工序：去銳邊毛刺工序：檢查、入庫兩種方案比較方案一與方案二相對比，方案一在鉆11孔時不好定位，而方案二中先銑28圓柱端面，可以以28孔做基準確定11孔的位置。 四、夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動

13、強度，通常要設計專用夾具。經過與指導教師協商，決定設計第7道工序鉆16和18孔的鉆夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為15.8和17.8的鉆頭與16和18的鉸刀。夾具主要用來鉆、鉸16和18孔，這兩個個孔對相對位置都有一定的技術要求。因此，本道工序加工時不僅要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而且要保證兩孔之間的相對位置精度56±0.05。（一） 夾具設計1.定位基準選擇由零件圖可知，以底平面和11的孔為定位基準，以夾具體、心軸和輔助支撐來定位，零件的六個自由度都被限制，實現了完全定位。采用了螺母與開口墊圈夾緊，輔助支撐調節高度，結構設計比較簡單緊湊，便于裝夾，提高了生產效

14、率。如圖3圖3定位誤差設計定位誤差包括定位基準與設計基準不重合誤差和定位基準位移誤差。基準位移誤差又可分為是由于工件定位表面不準確所引起的和由于夾具定位元件不準確所引起的兩部分。因為我的定位元件是以11的孔為基準，采取心軸定位，所以定位基準與設計基準重合，所以不存在基準不重合誤差。3.夾具設計及操作的簡要說明：如上所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率，為此，應首先著眼于采用何種夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。本夾具采用螺旋夾緊裝置，只要松開螺母即可取下工件，簡便快捷，可以一定程度上減少輔助時間，提高了勞動生產率。五、工藝、工序卡片及夾具裝配圖、夾具體、零件圖 鉆床夾具的工藝卡片、工序卡

15、片、裝配圖及夾具體零件圖如后所示：設計心得經過3個月多的技師研修的設計階段接近尾聲，固定式普通鉆床夾具設計是我們專業知識綜合應用的實踐訓練，這是我們走向社會從事職業工作前一個必不可少的過程，通過這次組合夾具設計我深深的體會到團結就是力量的真諦。我認真的進行組合夾具設計，學會了腳踏實地的邁出自己前進的每一步，就是為明天的美好生活在打基礎。在設計中最辛苦的其實是指導老師們，因為我們有了所有問題都會去請教老師，每個老師不僅要帶我們一個組還有其他不同的組，每組有一個問題的話老師就要回答好幾個問題了多的就是幾十個了。這次設計中要感謝帶我們的鄭老師，她不厭其煩的對我們的畫的圖紙進行細致的修改，不斷的糾正我

16、們的錯誤，給出我們許多好的建議和意見，對我們不合理的結構進行改正調整。在她的指導下我們對我們設計的組合夾具上的定位誤差、加工時的切削力、工件裝夾時的夾緊力和夾具組合時的夾具總誤差的計算等方面取得很大的進步。雖然本次設計我很努力去做，但還是存在一些不足：（1）我對機械工藝規程設計理論方面的知識還沒有十分扎實，對并沒有投入生產產品缺乏了解，對生產部門的設備和要求等接觸不夠，對零件的結構、精度和余量的考慮方面，難免會有沒有考慮周全的內容。（2）對零件熱處理方式及夾具的設計把握不準，其主要原因是對氣門搖臂支座了解不足，沒有真正的接觸過，導致一些細節部分沒有處理完善。（3）夾具設計是本次設計中最大的攔路

17、虎，雖然課題只要求我們選擇其中一道工序進行夾具設計，但是夾具設計過程中依然遇到了很多問題，特別是對各機構的選用，既要達到局部要求，又要配合整體要求，在這方面我以后必定會多下苦功。總之，這次的設計結果除了我自己的努力之外還要加上我們整個小組成員的努力更與指導老師們細心的指導個密不可分。我知道了只有團結協作的團體才是一個能成就大事，堅不可摧的團體，人心渙散只能一事無成。還要感謝下身邊同學的熱心幫助。參考資料1 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業出版社 2004，8 2 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業出版社 1984，23 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用

18、夾具設計指導 北京：冶金工業出版社 2002，12 4 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，125 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 20006 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，77 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 19978 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，129 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京： 中國計量出版社 2000，110 樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業出版社 1992，1211 李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業出版社 1983，412 陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業出版社 1986，413 機床夾具結構圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，714 龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,715 周永強等 主編 高等學校畢業設計指導 北京： 中國建材工業出版社 2002,12致 謝在本次技師研修中，我們將設計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設計部分。在工藝部分中，我們涉及到要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，其中，工序機床的進給量，