【正文】 。由于氣門搖臂軸支座屬于大批量生產(chǎn)，因此可以采用標(biāo)準(zhǔn)的專用量具來提高生產(chǎn)效率。 刀具的選擇直接取決于零件的生產(chǎn)方法、零件材料、表面粗糙度和生產(chǎn)的經(jīng)四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 19 頁 共 38 頁 濟(jì)性決定，因此再生產(chǎn)中我們盡量選擇通用刀具，在必要時才選 擇專用刀具。 機(jī)床的生產(chǎn)率和零件的生產(chǎn)類型需要相匹配； 機(jī)床的生產(chǎn)精度和零件的精度要求相匹配； 機(jī)床的加工范圍和零件的加工范圍要相匹配； 機(jī)床的加工功率和零件的加工功率相匹配。 零件的毛坯在鑄造成型之后，需要對毛坯鑄件進(jìn)行清砂處理，在清砂之后需要再對零件進(jìn)行一次完整的尺寸檢驗，之后進(jìn)行毛刺的去除，零件的再清洗和終檢。 即機(jī)械加工之前，對零件毛坯需進(jìn)行的時效性處理，時效性處理以高度為HB是 87220，時效性處理的目的是為了消除零件毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善機(jī)械性能，并 穩(wěn)定零件的組織和尺寸。的內(nèi)孔。 （ 2） 首先需要安排粗加工的加工工序，再安排精加工的工序。 工序順序安排 （ 1） 先選擇精加工基準(zhǔn)，加工精基準(zhǔn)。半精加工需要完成對直徑為 28 的孔的外圓前后端面的半精銑工序，鉆→擴(kuò)→粗鉸→精校制造出直徑為 18的通孔與直徑為 16 的通孔，并直接鉆出直徑為 3 的偏 10176。之后準(zhǔn)備粗銑的粗基準(zhǔn)，也就是直徑為 22的孔的上端面和直徑為 28 的孔的前后端面以及直徑為 26的孔四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 16 頁 共 38 頁 的前后端面。 首先粗加工，在粗加工之前需要準(zhǔn)備其精基準(zhǔn)，也就是 36mm 下端面和孔 3直徑 為φ 11 的通孔先加工出來。 表面加工工序及加工方法的選擇 按照技術(shù)要求，查閱《金屬切削銑加工手冊》表 外表面加工的精度與表面粗糙度（ P32)；查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 內(nèi)圓表面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度（ P19）。根據(jù)圖上可以知道，孔 1 和孔 2 的加工精度要求較高，粗糙度等要求都較高，因此需要將孔 1和孔 2這兩個孔安排在之后進(jìn)行，因此，我們可以選擇孔 3 作為精基準(zhǔn)，并且將36mm 的下底面也作為精基準(zhǔn)。 更具定位基準(zhǔn)選擇的原則，根據(jù)零件圖分析零件。 定位基準(zhǔn)有兩種，分別為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，在工藝生產(chǎn)中，對毛坯的加工所選用的基準(zhǔn)，一般稱之為粗基準(zhǔn)，而在加工中需要經(jīng)過加過之后做定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)成為精基準(zhǔn)。 （ 2） 根據(jù)零件圖可知毛坯的形狀堆成，而且最大截面在對稱中心，為了方便安裝和模的質(zhì)量，采用前后對稱中截面為分型面 （ 3） 為了去除內(nèi)應(yīng)力，提升切削性能，把鑄件取出之后要進(jìn)行機(jī)械加工之前的時效處理。 表 機(jī)械加工余量與毛坯尺寸 四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 13 頁 共 38 頁 毛坯圖的設(shè)計 （ 1） 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 各種鑄造方法的最小鑄造斜度（ P41）可以得到砂型鑄造毛坯外表面最小斜度 0176。由于外 表面大部分需要經(jīng)過粗加工→半精加工，因此可以將加工余量適當(dāng)放大為 3mm。 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 等級（ P39）砂型鑄造及其造型，灰鑄鐵，可以確定其加工余量等級為 EG 由上表可得加工余量確定為 G。 毛坯的尺寸與機(jī)械加工總余量的確定 零件尺寸：長 83mm、寬 37mm、高 62mm。為了使其表面加工比較好，可以使用砂型鑄造，同時該零件屬于大批量生產(chǎn)類型，可以選擇金屬模機(jī)械砂型，可以節(jié)省工時同時可以減少單件零件的生產(chǎn)成本。 毛坯的選擇需要根據(jù)零件樣本根據(jù)其性能來分析，該零件采用的材料為HT200，因此可以確定該材料為灰鑄鐵，灰鑄鐵脆性比較高，但是其鑄造性能比較好，切削加工性能 比較好，因此該零件的毛坯選擇鑄造的方式更適合。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 可按一下公式計算得到： ( 1 % ) ( 1 % )abN Q m a b? ? ?式 中 N 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) Q 產(chǎn) 品 的 年 產(chǎn) 量 （ 臺 、 輛 / 年 ） m 每 臺 （ 輛 ） 產(chǎn) 品 中 該 零 件 的 數(shù) 量 （ 件 / 臺 、 輛 ） % 備 品 率 ， 一 般 取 2%4% % 廢 品 率 ， 一 般 取 %% 根據(jù)以上公式我們可以計算出其生產(chǎn)綱領(lǐng)，然后通過查表法確定其生產(chǎn)類型。 由上面的加工分析并為了保證零件生產(chǎn)時的各項技 術(shù)要求，可以大致確定其初加工加工工序安排如下： ，加工出 36mm 的下端面以及孔 3的直徑為 22mm 的外圓的外端面并鉆出孔 3直徑為 11mm 的通孔； 四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 11 頁 共 38 頁 36mm的 I面作為基準(zhǔn)面加工出孔 1和孔 2的直徑分別為 28mm和 26mm的外端面圓，并精鉆孔 1和孔 2直徑分別為 18mm和 16mm的兩個高精度要求的孔；倒出 ，加工出直徑為 3mm 的孔 4 零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是根據(jù)企業(yè)對不同零件的要求及需求所知道那個出來的。需要注意固定工件。 4 為直徑 3mm 的通孔，該孔的粗糙度為 。 3為直徑 11mm 上午通孔，孔 3 的直徑為 22mm 的外圓的端面粗糙度一樣為 。角，倒角粗 糙度為 ?？?2的粗糙度為 ，孔的軸線與 36mm 的地面的平面度也為 。而孔 1 的直徑為 28mm 的外圓的技術(shù)要求較低，生產(chǎn)工藝相對簡單，粗糙度同樣為 。根據(jù)零件圖分析，可以知道的是該零件的加工面主要是 4 個孔的加工和 2個表面的加工。通過對圖的全面分析，已經(jīng)大致掌握了其基本的生產(chǎn)工藝狀況，現(xiàn)將工藝生產(chǎn)狀況做一下說明： 由圖可知零件的材料為 HT200， HT200 為灰鑄鐵。此孔用來與 M10 的螺桿和氣缸蓋鏈接；孔 4 為直徑 3mm 的孔，孔 4主要用來排油。該零件共有四個孔：孔 1 為直徑 18mm 的孔，孔 2 為直徑16mm 的孔，用來安裝減壓軸，可降低氣缸內(nèi)的壓力。所以確定外表面加工方法為粗車→半精車。 查閱《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 點(diǎn)（ P8）金屬模機(jī)械砂型，灰鑄鐵，大批量生產(chǎn)，精度等級 CT8~CT10，加工余量 G，取鑄件精度等級 CT10。更具以上分析我們可以確定，氣門搖臂軸支座的毛坯采用砂型造型機(jī)器造型的方法來獲得。又因為根據(jù)零件圖可知，零件的尺 寸相對較小，并且零件的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，所以該零件屬于簡單零件。 4）在其經(jīng)濟(jì)性的同時需要保證該夾具的工藝性等必要的生產(chǎn)要求。 2）保證方便使用，便于裝載、便于安裝、便于測量、便于夾緊、便于觀察、便于運(yùn)輸、當(dāng)然首要的是保證其安全性，安全第一。 （ b） .設(shè)計的基本要求 1）夾具的設(shè)計應(yīng)該與其使用方法和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 3）夾緊裝置夾緊力及轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計對夾具的結(jié)構(gòu)有較大影響，因此在生四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 7 頁 共 38 頁 產(chǎn)夾具時需要時設(shè)計與生產(chǎn)相契合 . 4）這類夾具設(shè)計時時直接為某項產(chǎn)品的生產(chǎn)而服務(wù)的，此時需要多按考其他夾具，根據(jù)相應(yīng)的工件的剛度來保證手里劍，通常不作詳細(xì)計算而減少設(shè)計周期。 夾具設(shè)計要求及其特點(diǎn) （ a） .夾具設(shè)計的特點(diǎn) 1）在設(shè)計夾具時，設(shè)計人員需要全面掌握生產(chǎn)工藝，同時需要設(shè)計人員在設(shè)計某零件的專用夾具時需要全面了解相應(yīng)的機(jī)床及其輔助設(shè)備，只有保證以上要求才能設(shè)計出合理可行的方案。 （ c） 可調(diào)調(diào)式夾具，可調(diào)式夾具具有可調(diào)性，也就是在生產(chǎn)完某種零件之后可以通過調(diào)整夾具的個別元件便可生產(chǎn)，用可調(diào)夾具， 專用可調(diào)夾具的針對性不較強(qiáng)，所以生產(chǎn)的產(chǎn)品種類不多；通用可調(diào)夾具可以改變比較多的原件而使其能夠生產(chǎn)多種零件，使用的范圍也比專用可調(diào)夾具大。 （ b） 專業(yè)化拼裝夾具，專業(yè)化拼裝夾具是為某些零件設(shè)計加工工序的各個加工工序設(shè)計專用的夾具，而把這種夾具稱之為專業(yè)化拼裝夾具，從其設(shè)計他的特點(diǎn)來看，專業(yè)化拼裝夾具具有一定的通用性，但是專業(yè)化通用家具又是為某一類夾具所設(shè)計拼裝而成的。為此在設(shè)計專用夾具時我們可 以不必考慮夾具是否設(shè)計的緊湊，是否方便操作。同時專用夾具的使用能將低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)盈利能力。 （ a） .確保零件的加工工藝，并且能穩(wěn)定零件的質(zhì)量 在大批量生產(chǎn)過程中，我們需要保證加工零件的位置精度，一般都會使用專用的定位夾具，由于專用的定位夾具的使用，可以保證零件的加工精度，由 于使四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 6 頁 共 38 頁 用了專用的定位夾具，還可以保證零件在加工中不會受到運(yùn)動的影響，或?qū)⑦\(yùn)動的影響降到最低，以保證零件的加工質(zhì)量從而穩(wěn)定零件的加工質(zhì)量。定位夾具是為了保證加工工件的精度，使工件能安裝特定的位置，并且能在加工中保證這個位置不發(fā)證變化，能夠穩(wěn)定。對于一個正確的加工位置所使用的生產(chǎn)工藝裝備被統(tǒng)稱為夾具，而夾具也有多種分類，根據(jù)不同的分類也有不同的作用。 （ g） .確定各個加工工序的加工設(shè)備，確定加工設(shè)備所使用的量具及加工刀具等工藝裝備。 （ f） .根據(jù)零件圖確定零件的合適的加工余量并計算出毛坯的尺寸及公差。 （ e） .制定毛坯的加工工藝順序 確定加工工藝順序包括以下幾點(diǎn)： 確定定位基準(zhǔn)； 確定各表面加工工藝方案； 確定各個階段的加工工藝劃分； 確定工藝順序。在毛坯的制造中需要留有一定的加工余量，加工余量過大會提高生產(chǎn)成本，增加加工量，加大加工工時；而加工余量過小會影響零件的加工工藝性，使得不合格產(chǎn)品正價，降低合格率，增加生產(chǎn)成本，因此適量的加工余量對于降低生產(chǎn)成本，減少加工工時起著重要作用。四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 5 頁 共 38 頁 除了以上的要求，我們需要使零件在加工過程中需要滿足的 技術(shù)要求及其加工特點(diǎn)，同時需要盡可能地降低零件的生產(chǎn)成本保證零件生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。 （ b） .確定零件的生產(chǎn)類型及生產(chǎn)綱領(lǐng) 根據(jù)的生產(chǎn)圖標(biāo)可知，氣門搖臂軸支座為小型零件，根據(jù)其生產(chǎn)需要確定為大批量生產(chǎn)。并且明確零件的形狀結(jié)構(gòu)、材料、硬度及其冷熱處理等情況，并掌握該零件主要的工藝規(guī)程，對零件的整體設(shè)計有一個總體的構(gòu)想。該零件其他部分尺寸在零件圖中有詳細(xì)標(biāo)注。該零件共有四個孔：孔 1 為φ 18mm 的通孔，主要是用來安裝搖臂軸，而軸的兩端分別安裝了進(jìn)氣與排氣氣門搖臂機(jī)構(gòu)；而孔 1和孔2 兩孔間距為 56mm,能使氣門被打開，實現(xiàn)減壓的效果，因此兩空的粗糙度和位置精度要求相對較高，而再工作時需要有軸與之配合，起到支撐保護(hù)作用；孔 3為φ 11mm 的孔。 因此，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，夾具的運(yùn)用對于企業(yè)的生產(chǎn)率的提高有著至關(guān)重要的作用，一個企業(yè)能否在保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下提升生產(chǎn)效率提高企業(yè)的營業(yè)能力，夾具的設(shè)計起著至關(guān)重要的作用。 成組技術(shù)在現(xiàn)代制造工業(yè)中已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，最開始，成組技術(shù)被使用在工序上，通俗的講就是把零件的安裝方法，加工方法或者一些類似的加工程序合 成一個工序，這樣不僅能加快工序的完成同時還能滿足零件的工藝要求，大大的提高了生產(chǎn)效率。而夾具在這其中又是重中之重，組合和夾具的設(shè)計在整個零件設(shè)計過稱重只需要其四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 3 頁 共 38 頁 ５％～２０％的時間但是卻能極大的提高其生產(chǎn)效率，因此我們通?？梢岳斫鉃榻M合夾具就是現(xiàn)代生產(chǎn)中柔性夾具的詮釋。并且這種生產(chǎn)方式將成為一種機(jī)械制造發(fā)展的趨勢，這種趨勢勢不可擋。 隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，制造業(yè)也有了長足的進(jìn)步，在產(chǎn)品設(shè)計及產(chǎn)品研發(fā)方面不僅僅減少了其研發(fā)周期，提升了更新?lián)Q代的順序，同時也使傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)逐漸的被中小批量生產(chǎn)所取代。 在國外已經(jīng)有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，例如計算機(jī)輔助夾具設(shè)計系統(tǒng)，該銑工是利用空間投影技術(shù)來實現(xiàn)虛擬建模，然后利用數(shù)學(xué)幾何的統(tǒng)發(fā)通過ＰＯＳＥ等一些列李彤網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)夾具的虛擬布局?，F(xiàn)代夾具的設(shè)計不僅僅推動了計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的研發(fā)還替身了其獨(dú)立性，通常我們會認(rèn)為 CAD 和 CAM 是靠著 CAPP 做橋梁來實現(xiàn)聯(lián)通，但是其不然，對于現(xiàn)代技術(shù)來說 CAD 和 CAM 是計算機(jī)輔助裝備設(shè)計的接口，它連接了 CAT 和 CAPP。 專用夾具是在生產(chǎn)大批量零件中不可缺少的重要組成部分，在現(xiàn)代加工技術(shù)的高速發(fā)展下，需要滿足高效，高精密的前提下，專用夾具的使用極大提高了加工效率，同時還能保證高精密，而現(xiàn)在的夾具正朝著高效，高精密，模塊化，通四川大學(xué)錦城學(xué)院 氣門搖臂軸支座的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 第 2 頁 共 38 頁 用化的方向發(fā)展。