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1、目 录第一章 前言 11.1研究的意义11.2同类研究工作国内外现状、存在问题1第二章 零件的分析2 2.1 零件的作用22.2 零件的工艺分析22.3 零件的生产类型3第三章 毛坯的确定53.1 毛坯的种类53.2 确定毛坯尺寸及机械加工余量63.3 绘制毛坯图7第四章 拟定工艺路线84.1 定位基准的选择84.2 拟定工艺路线84.3 加工工序的设计104.4 编制工艺文件23第五章 第号工序夹具设计245.1 夹具结构方案245.2 夹具固定方案255.3 确定夹具装配图和装配尺寸26第六章 第号工序夹具设计286.1 夹具的结构方案286.2 设计夹具体326.3 确定夹具装配图和装配
2、尺寸33第七章 总结36参考文献37致谢38附录A 工艺过程卡附录B 数控编程附录C 工序卡第一章 前 言1.1 研究的意义此次设计是大学所学课程的一次综合性设计，需要我们灵活运用先前学过的知识来进行工艺及夹具的设计，这次课程设计相当于对自己即将从事的工作进行一次适应性的训练，从而训练自己思考问题，解决问题的能力，能够加深对课本知识的理解，并能很好的运用理论知识，为将来更好的适应工作岗位打下良好基础。1.2 同类研究工作国内外现状、存在问题1.2.1 国外夹具发展史从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，
3、而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。 1.2.2 国内机床夹具发展现状研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力
4、的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具； 5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率。第二章 零件的分析2.1 零件的作用 由资料查得：本设
5、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。左直径18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进气、排气气门摇臂。右直径18mm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 零件图2.2 零件的工艺分析 通过对零件图的绘制，知道了零件的尺寸、公差和技术要求。那么，零件的工艺状况如下所述： 该零件采用
6、的材料为HT250，相比于常用的HT200，它具有更良好的机械性能。灰铸铁生产工艺简单，铸造性能良好，但塑性较差、脆性较高、不适合磨削。该零件主要加工为平面加工和孔加工，非常适合采用HT250。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及要求如下： （1）36*22mm下端面，依据零件的总体加工特性，36*22mm下端面是整个机械加工过程中的主要基准面，粗糙度为6.3，因此在制定加工方案的时候应先将此面加工出来； （2）22mm上端面以及与之相通的11mm通孔，粗糙度均为12.5； （3）28mm前后端面，前后端面倒角1*45的角，粗糙度为3.2；及18mm的通孔，在此，由于18mm通孔所要求
7、的精度较高，所以该孔的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且孔的轴线与36mm下端面的平行度为0.04，且该孔的轴线圆跳动公差为0.08需要选择合适的加工方法来达到此孔的加工技术要求； （4）26mm前后端面，前后端面倒角1*45的角，粗糙度为12.5；以及18mm的通孔，该18mm的通孔与基准18mm通孔粗糙度个位置精度一样高； 通过上面的零件分析可知，36mm下端面和22mm上端面的表面粗糙度要求均不是很高，所以都不需要精加工来达到要求，而且这两个面是整个加工工程中主要的定位基准面，因此需要粗加工后半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准设计专用夹具来对其他表面进行加工。
8、 其他表面的位置精度要求。总的来说，该零件并没有复杂的加工曲面，是属于较为简单的零件，所以依据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺即可保证，简单的工艺路线安排如下：先将零件定位夹紧，然后加工出36mm下端面以及22mm上端面，并钻出11mm的通孔，再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出28m和26mm的外圆端面，并钻出这两个18mm精度要求比较高的孔，最后翻转零件深孔加工出3mm的出油孔。2.3 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
9、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： N=Qm（1+a%）（1+b%） （2.1）式中 N 零件的生产纲领（件/年）； 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）； a%备品率，一般取2%4%； B%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
10、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，零件质量约0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-4，表1-5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。第三章 毛坯的确定第4章 拟定工艺路线4.1 定位基准的选择 工件在加工时，用作定位的基准称为定位基准。正确的选择定位基准，对保证零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准可分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作定位基准称为粗基准；在后续的加工工序中，采用已加工的表面作定位基准，称为精基准。为使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，在选择
11、定位基准时，一般先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面作粗基准才能将精基准的表面加工出来，从而确定粗基准。 4.1.1 精基准的选择 根据定位基准的选择原则，气门摇臂轴支座是形状比较简单的带孔零件，俩18孔以及孔11 均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且俩 18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“基准重合”原则，因此选择加工后的36mm下底面和11 孔作为精基准. 4.1.2 粗基准的选择 在该零件需要加工的表面中，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28外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。4.2
12、 拟定工艺路线 4.2.1 零件表面加工方法的选择 （1）所选加工方法的加工经济精度范围要与加工表面所要求的精度、粗糙度相适应。 （2）所选加工方法能确保加工面的几何形状精度、表面相互位置精度的要求。 （3）所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 （4）所选加工方法要与零件的生产类型相适应。 （5）所选加工方法要与企业现有设备条件和工人技术水平相适应。 根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，结合查表确定本零件个加工表面的加工方法如表4.1所示：表4.1 气门摇臂轴支座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra加工方案22上端面IT1412.5粗铣36下端面IT126.3粗铣半精铣28前端面IT113.2粗铣半精铣28后端面IT113.2粗铣半精铣26前端面IT1412.5粗铣26后端面IT1412.5粗铣11通孔IT1412.5钻3偏10o内孔IT1412.5钻俩18通孔IT81.6扩铰 4.2.2 零件加工顺序的安排 在安排机械加工工序时，应根据加工阶段的划分、基准的选择和被加工表面的主次来决
