题 目：柴油机气门横臂及夹具设计学 院： 专 业： 学生学号： 学生姓名： 指导教师： 年 月 日 摘 要通过了解和熟悉国内外制造工艺、设计加工现状及趋势，运用掌握的基础理论知识、并查阅收集大量关于机械制造方面的文献，对气门横臂的机械加工工艺及夹具设计，确定工件合理的加工工艺及夹具设计方案，对气门横臂的机械加工工艺及夹具的设计制造、机床设备的选用、机械零件的选用及零件加工工艺过程有了较为详细的设计，在实际生产中根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，特别是对各机构的选用，既要达到局部要求，又要配合整体要求，从而达到预期设计要求及效果关键词：气门横臂；加工；夹具设计AbstractDesign and processing of the status and trend of domestic and foreign manufacturing process, familiar with by understanding and applying the basic theories, knowledge, and access to the collection of a large number of documents of the machinery manufacturing, machining process and fixture design of the valve arm, determine the processing technology and fixture design work reasonably, the valve cross arm mechanical processing and fixture design and manufacture, machine equipment selection, mechanical parts selection and machining process with detailed design, in the actual production according to the production department equipment, etc., considering the structure of parts,margin, especially the selection of the various mechanisms, both to meet local requirements, and with the overall requirements, so as to achieve the desired design requirements and effect.Keywords: valve arm; machining; fixture design目 录摘 要 IABSTRACT II前 言 41 柴油机气门横臂的机械加工工艺规程设计 51.1 零件的工艺分析 51.2 确定零件的生产类型 62 选择毛坯种类，绘制毛坯图 72.1 选择毛坯种类 72.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 72.3 设计毛坯图 82.4 绘制毛坯图 83 选择加工方法，制定工艺路线 93.1 定位基准的选择 93.2 零件的表面加工方法的选择 103.3加工阶段的划分 103.4工序的集中与分散 103.5工序顺序的安排 113.6 确定工艺路线 113.7 加工设备及工艺装备选择 123.8工序间加工余量的确定 142.3.9切削用量以及基本时间定额的确定 144 气门摇臂轴支座零件专用镗孔夹具的设计 254.1 确定夹具的结构方案 254.2设计夹具体 264.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 265 柴油机气门横臂铣脐子、钻孔专用夹具的设计 275.1 确定夹具的结构方案 275.2设计夹具体 285.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 28结 论 29参考文献 30致 谢 3131前 言众所周知，功率大、燃油消耗低，是柴油机的特点，正是由于这个优点因而较早地被广泛运用到车辆的这个领域，当然，不可避免的，由于其噪声大、废气中炭烟颗粒和NOx较高等原因，制约了柴油机的发展，研究，和进一步的利用研发。
可是随着近些年，电子控制技术等高科技技术的飞速发展，这其中尤其是汽油机电控技术的发展又为柴油机电控技术发展提供了宝贵经验目前柴油机电子控制技术在国外汽车上的运用达到了一个非常高的程度，我国商用车燃料的柴油化稳居“统治地位”，其中按产量统和按销量统计，柴油化率均已超过近80%在乘用车方面，特别是轿车柴油化是博世等跨国公司在中国市场上力推的项目之一，值得一提的是，柴油机企业在轿车柴油机方面的投入是相当大的，并已经部分量产柴油动力的轿车，使柴油轿车在市场这一类得到了充分的发展和重视1 柴油机气门横臂的机械加工工艺规程设计1.1 零件的工艺分析对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制之后，为了原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求的齐全对零件图的详细审阅之后，该零件的基本工艺状况，我已经大致掌握主要工艺状况如下叙述：零件的材料为42CrMo，42CrMo的生产工艺简单，铸造性能优良，所以适合铸造但是塑性较差、强度较高、不适合磨削，这是必要因素，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具体分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求，我们可从如下知道：1. 三个Φ32的上端面，粗糙度均为6.3；三个Φ32的上端面为Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18三孔的加工基准面，Φ16+0.010、 Φ22+0.210 粗糙度为6.3、M18粗糙度为12.5，因此我们需要在制定加工方案时，应当首先将Φ32的上端面加工出来；2. 中间三个Φ32柱上的Φ6+0.0180 和左右两端的M6孔加工粗糙度均为12.5，Φ6+0.0180 和M6孔加工后应与Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18垂直，因此在制定加工方案时先加工Φ16+0.010、M18孔，然后以Φ16+0.010、 M18（没车丝前）为定位基准加工Φ6+0.0180 和M6；3.上端面的Φ6孔应与Φ16+0.010、 Φ22+0.210 、M18平行，加工该孔时应以两端Φ32的下端面为基准，所以安排先加工三个Φ32的下端面； 4. 左端的27°、Φ220-0.2 处的锥形孔及中间下端Φ32、Φ22+0.210 处的倒角1*45°应安排在车完M18孔后用四爪卡盘在车床上逐项完成加工。
1.2 确定零件的生产类型什么是指零件的生产类型？其实它就是是指企业，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，这一点很重要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，而这三种类型，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，这是其必要因素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，这就是生产纲领年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量，由此我们推知零件的生产纲领N可按下式计算：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，设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》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 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.1 选择毛坯种类根机械加工中毛坯的种类有很多种，众所周知，如铸件、锻件、型材、挤压件、冲压件、焊接组合件等，同一种毛坯又可能有不同的不一样制造方法。
当然为了提高毛坯的制造质量，我们可以适当减少机械加工劳动量，为了降低机械加工的技术成本，然而往往会增加毛坯的制造成本选择毛坯的制造方法，我们一般应当考虑一下几个因素1）材料的工艺性能（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求（3）零件的生产纲领根据以上几方面来分析本零件，零件材料为42CrCo，分析材料的性能，42CrCo是一种强度较高，硬度较低的材料，其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造；其次，观察零件图知，本零件设计尺寸并不大，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和孔以外，零件的其他表面及内部的Φ6和Φ2孔都是以不去除材料方法获得，可选择溶模铸造方法；前面已确定零件生产类型为大批量生产，可选择蜡型铸造机器造型，可以分散单件的铸造费用综上所述，本零件的毛坯种类以蜡型铸造机器造型的方法获得2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量根据本图零件图计算零件的轮廓尺寸为长136mm，宽32mm，高98mm查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为42CrCo，查得铸件公差等级为IT8-IT12，取铸件公差等级为IT10再根据毛坯铸件基本尺寸查阅《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-3 ，按前面已经确定的铸件公差等级IT10差得相应的铸件尺寸公差。
查阅《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-5 按铸造方法为蜡型铸造机器造型，材料为42CrCo，查得铸件所要求的机械加工余量等级为E-G,将要求的机械加工余量等级确定为G，再根据铸件的最大轮廓尺寸查阅《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-4 要求的铸件机械加工余量由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面，的加工表面，机械加工余量要适当放大分析本零件，除了Φ16和Φ22的6.3um外，加工表面的表面粗糙度也是6.3um的，也就是所有的加工表面，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值如下表：表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸中右Φ32上端面33mm2.6433+_ 1.3中Φ32下端面98mm2.6498+- 1.3左Φ32上端面25mm2.6425+- 1.3左Φ32下端面7mm2.647+- 1.3右Φ32下端面33mm2.2433_+ 1.32.3 设计毛坯图 （1）确定铸造斜度 根据《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为～。
2）确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理2.4 绘制毛坯图见图纸 3 选择加工方法，制定工艺路线3.1 定位基准的选择 刮定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准称为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准1.粗基准的选择原则为保证加工表面与不加工表面之间的位置精度，应以不加工表面为粗基准若工件上有很多个不加工表面，应选其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠粗基准一般只在头道工序中使用一次，应尽量避免重复使用2.精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。
基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据气门横臂零件图，本零件是带有孔的形状比较简单的零件，孔、孔以及孔均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔Φ16和M18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先进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的三个Φ32上端面作为精基准，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Φ16和M18孔的下端面为粗基准3.2 零件的表面加工方法的选择 根据柴油机气门横臂零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查询《机械制造工艺设计简明手册》表1.4-7，表1.4-8，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表2.2 气门横臂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Φ32上端面IT146.3um粗铣→半精铣Φ32下端面IT126.3粗铣→半精铣Φ16Φ18Φ22M18IT116.3粗镗→半精镗Φ6、M6IT1112.5钻→铰→攻丝Φ6IT1412.5钻Φ5IT1412.5钻3.3加工阶段的划分零件气门横臂加工，质量要求较高，可将加工阶段分为粗加工，半精加工几个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准备好，也就是先将三个Φ32mm下、上端面通孔加工出来，使后续的工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣粗基准三个Φ32的下端面、 镗Φ16+0.018 、Φ18+0.3 、Φ 220.021、 车M18、Φ22—0.2 、钻-粗铰-精铰Φ6+0.018、钻-攻M6 3.4工序的集中与分散本零件采用工序集中原则安排零件的加工工序本零件气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，可以采用各种机床配以专用工具、夹具、以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求3.5工序顺序的安排 1.机械加工顺序 （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准，即在前面加工阶段先加工三个Φ32mm上端面 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要面Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ60.018 、Φ220.021 内圆，后加工次要面Φ6。
（4）遵循“先面后孔”原则，先加工Φ32mm上下端面 2．热处理工机械加工前对铸件毛坯进行时效处理，时效处理硬度HBS187-220,时效处理的主要目的是消除铸件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能，这样可以提高毛坯进行加工的切削性能 3.辅助工序 毛坯铸造成型后，应当对铸件毛坯安排清砂工序，并对清砂后的铸件进行一次尺寸检验，然后再进行机械加工，在对本零件的所有加工工序完成之后，安排去毛刺、清洗、终检工序3.6 确定工艺路线 在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，确定了该气门横臂零件的工艺路线如下：工序1：铸造； 工序2：清砂，检验；工序3：时效处理HBS187-220工序4：以两端Φ32mm下底面定位，粗铣三个Φ32mm上端面，半精铣Φ32mm上端面；工序5：以粗铣后的三个Φ32上端面定位，粗铣三个Φ32mm下端面，半精铣Φ32mm下端面；工序6：以加工后的三个Φ32mm上端面36mm底座左端面定位，粗镗—半精镗Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ220.021 、Φ16（M18攻前）；工序7：以加工后的Φ16+0.018内孔表面和Φ16（M18攻前）内孔表面定位，粗铣Φ60.018 处脐子； 工序8：以加工后的Φ16+0.018内孔表面和Φ16（M18攻前）内孔表面定位，钻—铰Φ6+0.018 孔，钻-攻M6;工序9：以加工后的Φ16+0.018内孔表面和Φ16（M18攻前）内孔表面定位，钻-攻M6;工序10：以加工后的Φ16+0.018内孔表面和Φ16（M18攻前）内孔表面定位，钻Φ6; 工序11：以Φ16（M18攻前）定位，用四爪卡盘夹紧，车M18、27°—Φ22-0.2；工序12：钳工去毛刺，清洗；工序13：终检。
3.7 加工设备及工艺装备选择 机床及工艺装备的选择是制定工艺规程的一项重要工作，它不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件的加工效率和制造成本 1.机床的选择原则 机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应； 机床的精度应与工序要求的精度相适应； 机床的功率应与工序要求的功率相适应； 机床的生产率应与工件的生产类型相适应； 还应与现有的设备条件相适应 2.夹具的选择 本零件的生产类型为大批量生产，为提高生产效率，所用的夹具应为专用夹具 3.刀具的选择 刀具的选择主要取决于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要求的精度以及表面粗糙度、生产率及经济性等在选择时应尽可能采用标准刀具，必要时可采用符合刀具和其他专用刀具 4.量具的选择 量具主要根据生产类型和所检验的精度来选择在单件小批量生产中应采用通用量具，在大批量生产中则采用各种量规和一些高生产率的专用量具查《机械制造工艺设计简明手册》所选择的加工工艺装备如下表所示：表2.3 气门横臂加工工艺装备选用工序号机床设备刀具量具工序1 铸游标卡尺工序2 检游标卡尺工序3 热处理游标卡尺工序4 铣 立式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序5 铣立式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序6 镗专用立式镗床Z525硬质合金端镗刀内径千分卡尺、塞规工序7 铣立式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序8 钻、铰、攻立式钻床Z525直柄麻花钻、机用铰刀、机丝锥内径千分尺，塞规工序9 钻、攻立式钻床Z525麻花钻、扩钻、机用丝锥塞规工序10 钻立式钻床Z525麻花钻、扩钻、塞规工序11 车20车床白钢刀游标卡尺、塞规工序12 钳游标卡尺工序13 检内径千分尺、游标卡尺、塞规3.8工序间加工余量的确定 查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-28，表2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表2.4 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm工序4 1粗铣Φ32上端面32粗铣Φ32上端面1工序51粗铣Φ32mm下端面32半精铣Φ32mm下端面1工序6 1粗镗Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ220.021 、Φ16（M18攻前）；32精镗Φ16+0.018 、Φ180.3 、Φ220.021 1工序71铣Φ6+0.018 处脐子4工序81钻Φ4.81.82铰Φ6+0.0181.23攻M61.2工序91钻Φ4.81.82扩孔1*45°23攻M61.2工序101钻Φ6孔1.82扩孔1*45°2工序111车M181227°-Φ22-0.26 工序121车倒角1*45°22.3.9切削用量以及基本时间定额的确定工序4 粗铣-半精铣Φ32上端面工步1粗铣Φ32上端面（1） 切削深度3mm。
2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计基础教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z——铣刀齿数——铣刀每齿的进给量，mm/z——工作台的水平进给量，mm/min——工作台的进给量，mm/min，——铣削宽度，mm——铣削深度，mmd——铣刀直径，mm查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =103/480=0.214min.工步2半精铣Φ32上端面（4） 切削深度3mm。
5） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 6） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计基础教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z——铣刀齿数——铣刀每齿的进给量，mm/z——工作台的水平进给量，mm/min——工作台的进给量，mm/min，——铣削宽度，mm——铣削深度，mmd——铣刀直径，mm查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =103/480=0.214min.工序5 加工Φ32mm下端面工步1粗铣Φ32下端面切削深度3mm。
进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计基础教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际基本时间的确定 铣削常用符号如下：z——铣刀齿数——铣刀每齿的进给量，mm/z——工作台的水平进给量，mm/min——工作台的进给量，mm/min，——铣削宽度，mm——铣削深度，mmd——铣刀直径，mm查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =103/480=0.214min.工步2半精铣Φ32下端面切削深度1mm。
进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61立式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，查《机械制造基础课程设计基础教程》[3]表4-18得n=255r/min，然后计算实际基本时间的确定 铣削常用符号如下：z——铣刀齿数——铣刀每齿的进给量，mm/z——工作台的水平进给量，mm/min——工作台的进给量，mm/min，——铣削宽度，mm——铣削深度，mmd——铣刀直径，mm查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=32*3=96mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =103/480=0.214min.工序6粗镗-半精镗Φ160.018 、Φ18+0.33 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前）工步1粗镗Φ160.018 、Φ18+0.33 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前）（1）切削深度2mm。
2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金镗刀，查表选择硬质合金镗刀的具体参数如下：刀头回转直径为12，根据所选择的立式镗床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，n=65*1000/3.14*12=1725r/min查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18得n=1500r/min，然后计算实际 vc =1500*3.14*12/1000=56.52m/min（7） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量= fZ *z*n=0.2*1*1500=750mm/min根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=60mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =l+l1 +l2 /fM =67/480=0.14min工步2 半精镗Φ160.018 、Φ18+0.33 、Φ22+0.02（1）切削深度1mm2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金镗刀，查表选择硬质合金镗刀的具体参数如下：刀头回转直径为12，根据所选择的立式镗床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为42CrMo,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，n=65*1000/3.14*12=1725r/min查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18得n=1500r/min，然后计算实际 vc =1500*3.14*12/1000=56.52m/min（8） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=1500r/min，工作台进给量= fZ *z*n=0.2*1*1500=750mm/min根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=60mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =l+l1 +l2 /fM =67/480=0.14min工序7 粗铣Φ6+0.018 处脐子端面工步1 （1） 切削深度4mm2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。
3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据《机械加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度=65m/min计算主轴转速，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18得n=255r/min，然后计算实际4）基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=10mm根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得=7，Tj =l+l1 +l2 /fM =17/480=0.035min工序8 钻-铰Φ6+0.018 工步1 钻孔（1） 切削深度 4.8mm（2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：d=4.8mm,L=142MM,L1 =94mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，，取，，取，根据上面数据，计算主轴转速，n=60*1000/3.14*4.8=4000r/min查立式钻床Z525主轴转速表，取n=3000r/min，计算实际切削速度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min.（3） 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-26，查得钻削机动时间计算公式，，，=（1~4），钻孔深度l=10mm,，，所以Tj =18/3000*0.1=0.06min工步2 机械铰刀铰至Φ6+0.018 .工步3 机械丝锥攻M6.工序9 钻-攻M6工步1 钻孔（4） 切削深度 4.8mm（5） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：d=4.8mm,L=142MM,L1 =94mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，，取，，取，根据上面数据，计算主轴转速，n=60*1000/3.14*4.8=4000r/min查立式钻床Z525主轴转速表，取n=3000r/min，计算实际切削速度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min.（6） 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-26，查得钻削机动时间计算公式，，，=（1~4），钻孔深度l=10mm,，，所以Tj =18/3000*0.1=0.06min工步2 机械丝锥攻M6.工序10 钻Φ6，倒角1*45°工步1 钻孔（7） 切削深度 6mm（8） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：d=6mm,L=142MM,L1 =94mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，，取，，取，根据上面数据，计算主轴转速，n=60*1000/3.14*6=4000r/min查立式钻床Z525主轴转速表，取n=3000r/min，计算实际切削速度，vc =3000*3.14*4.8/1000=45m/min.（9） 基本时间的确定，首先查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-26，查得钻削机动时间计算公式，，，=（1~4），钻孔深度l=25mm,，，所以Tj =33/3000*0.1=0.11min工序11 车M18、27°-Φ22-0.2 、倒角1*45°两处工步1 车M18（1） 切削深度3mm（2） 进给量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得，取，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定，根据以上数据计算主轴转速，，查《机械加工工艺师手册》表10-2，查20车床主轴转速表，取，再计算实际切削速度vc =1000*3.14*18/1000=56m/min.（3） 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-26，得机动时间计算公式：，，，孔长度，见《机械加工工艺师手册》表28-42， Tj =40/1000*0.1=0.4min.工步2 车27°-Φ22-0.2（4） 切削深度4mm（5） 进给量和切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得，取，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定，根据以上数据计算主轴转速，，查《机械加工工艺师手册》表10-2，查20车床主轴转速表，取，再计算实际切削速度vc =1000*3.14*22/1000=69m/min.（6） 基本时间的确定 查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表2-26，得机动时间计算公式：，，，孔长度l=15,l1 =4,l2 =3见《机械加工工艺师手册》表28-42， Tj =22/1000*0.1=0.22min.工步3 倒角1*45°两处。
4 气门摇臂轴支座零件专用镗孔夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具经过分析并与指导老师协商，决定设计第6道工序——加工Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021专用夹具，该种夹具将用于专用镗床上4.1 确定夹具的结构方案 确定定位方案，选择定位夹紧元件根据我们所选择的工序来详细观察零件图，根据图中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，来确定夹具的结构方案Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前）可以在同一夹具上一次加工完成，工序加工要求保证的位置精度主要是三加工孔中心距尺寸（56±0.05）mm，根据基准重合原则，应选择工件三个Φ32上端面为主要定位基准，即工序简图中所规定的定位基准是恰当的定位元件选择一个长平面夹紧采用四个螺丝与定位板连接，用压板将工件夹紧 图1 Φ18+0.3、Φ16+0.018 、Φ22+0.021 、Φ16（M18攻前）镗孔夹具图图中双点划线表示的是柴油机气门横臂，工件中间柱状两侧各有一压板，与底部的平板用螺丝相连，卸下工件时，松开压板上部的四个螺母就能将工件拿下。
底板四角的4个孔用T形螺栓与机床工作台相连采用专用镗床位置尺寸有刀具位置决定4.2设计夹具体 夹具体的设计应通盘考虑，使上述各部分通过夹具体能够有机的联系起来，形成一个整体考虑夹具与机床的连接，因为是在专用立式镗床上使用，夹具安装在工作台上直接用T螺栓固定，故只需在夹具体上留出压板压紧的位置即可，不需专门的夹具与机床的定位连接元件压板和夹具体一起用4根螺栓固连夹具体底部设计成平面，提高安装的稳定性4.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求见图纸（1）根据零件图上两孔间中心距的要求，确定两镗刀中心线之间的尺寸为（52±0.025）mm，其公差值取为零件相应尺寸（52±0.05）mm的公差值的1/2～1/5；（2）为保证三孔与零件底面的垂直度公差为0.055 柴油机气门横臂铣脐子、钻孔专用夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具经过分析并与指导老师协商，决定设计第7、8、9道工序——Φ6+0.018 处脐子、Φ6+0.018 、M6专用夹具，该种夹具将用于专用立钻上5.1 确定夹具的结构方案 确定定位方案，选择定位夹紧元件根据我们所选择的工序来详细观察零件图，根据图中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，来确定夹具的结构方案。
Φ6+0.018 处脐子、Φ6+0.018 、M6可以在同一夹具上一次加工完成，工序加工要求保证的位置精度主要是脐子与Φ16（M18攻前）孔、Φ22+0.021 和 Φ16+0.018轴线平行，Φ6孔、M6孔与Φ16（M18攻前）孔、Φ22+0.021 和 Φ16+0.018相垂直，根据基准重合原则，应选择工件三个Φ32上端面和已经加工完的Φ16（M18攻前）孔、 和 Φ16+0.018为主要定位基准，即工序简图中所规定的定位基准是恰当的定位元件选择一个长平面夹紧采用两个螺丝与定位板连接，用压板将工件夹紧 图1 Φ6+0.018 处脐子、Φ6+0.018 、M6专用夹具图图中双点划线表示的是柴油机气门横臂，工件中间柱状下侧有一压板，与底部的平板用螺丝相连，卸下工件时，松开压板上部的两个螺母就能将工件拿下底板四角的4个孔用T形螺栓与机床工作台相连采用专用立式钻床，位置尺寸有刀具位置决定5.2设计夹具体 夹具体的设计应通盘考虑，使上述各部分通过夹具体能够有机的联系起来，形成一个整体考虑夹具与机床的连接，因为是在专用立式钻床上使用，夹具安装在工作台上直接用T螺栓固定，故只需在夹具体上留出压板压紧的位置即可，不需专门的夹具与机床的定位连接元件。
压板和夹具体一起用4根螺栓固连夹具体底部设计成平面，提高安装的稳定性5.3 在夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求见图纸（1）根据零件图上两孔间中心距的要求，确定两钻头中心线之间的尺寸为（42±0.025）mm，其公差值取为零件相应尺寸（42±0.05）mm的公差值的1/2～1/5；（2）为保证两孔与零件底面的垂直度公差为0.05 结 论设计到此为止，在经过了紧张的一个月的努力后，由我顺利完成了柴油机气门摇臂轴支座的机械制造工艺及其夹具设计从刚开始对制造工艺只有一点书面认识和图片了解到现在已熟悉制造工艺的现实情况和实际需要，能对工件确定合理的工艺方案，对零件的设计制造，机床设备的选用，机械零件的选用及零件加工工艺过程的说明有了较为深刻的领会和实际理论实践知识，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较清楚，做到了进一步了解不可避免的在本次设计中，要用到许多基础理论，而且还要要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而达到对这些文献进行分析和总结，这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力通过本次设计还使我更深切地感受到了团队的力量，再此深感谢意，在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题，这些使我们在相互之间的沟通协调能力得到了提高，互友互助，一起努力，团队合作精神也得到了增强。
不可否认的是本次设计我很努力去做，但还是存在一些不足：（1）我对机械工艺规程设计理论方面的知识这一只在书面了解的知识还没有十分扎实，对并没有投入生产，在实际生产中的产品，还要根据生产部门的设备，要求等，考虑零件的结构，精度和余量，没有考虑周全的内容，这些必须要有实践2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，经过我的思考，认为其主要原因是对零件的了解还有不足，没有在真正的实践，而且没有见过实体，一些细节部分没有掌握好，成为了很重要的一个问题所在3）夹具设计是本次设计中最大的重点以及难点所在，虽然课题要求我们只要选择其中之一工序进行夹具设计，但是夹具设计过程中遇到的问题是最多的也是最大的，特别是对各机构的选用，既要达到局部要求，又要配合整体要求，这使我深感机械加工的不易因此我明白了在以后的工作中，不仅要学习，解决设计中存在的问题还要实践相关的知识，关注前沿的科学技术，拓宽知识面，尽量进行实践，以便设计时能够在保证成本的前提下，跟进一步加强工艺水平参考文献1.王先逵 主编.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，20062.崇 凯 主编. 机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，20063.邹 青 主编.机械制造技术基础课程设计指导教程[M].北京：机械工业出版社，20044.孙丽媛 主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导[M].北京：冶金工业出版社，20075.郭克希 主编.机械制图.机械类、近机类[M].北京：机械工业出版社，20046.徐学林 主编.互换性与测量技术基础[M].长沙：湖南大学出版社，20077.吴宗泽 罗圣国 主编.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，20068.余光国 马俊 主编.机床夹具设计[M].重庆：重庆大学出版社，19959.程绪琦 主编.AutoCAD2008中文标准教程[M].北京：电子工业出版社，2008.410.杨叔子 主编.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001.811.邓文英 主编.金属工艺学 上册[M].北京：高等教育出版社，200112.邓文英 主编.金属工艺学 下册[M].北京：高等教育出版社，200113.李益民 主编.机械制造工艺设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，1994.7致 谢大学学习生活即将结束，借此机会，我要感谢所有老师在四年里为我们付出的一切，谢谢您们对我们的谆谆教诲过和关心，感谢您们陪伴我们度过人生中幸福美好的大学生活。
在这次设计的学习实践过程中，学到了很多这是一定的，但令人真正体会到的确是许多人也帮助了我，这种时间的感觉首先我要感谢我的指导老师李老师，导师在论文的选题、试验设计及研究内容方面都对我进行了严格要求和悉心指导还有我的同学，随时都会帮助我，谢谢他们帮助了我，使我顺利的完成设计，在此向所有在论文撰写过程中给予我无私帮助的人致以深深的谢意！ 32。
