1、沈阳理工大学学士学位论文I摘要本文首先介绍了气门摇臂轴支座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对 195 气门摇臂轴支座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：气门摇臂轴支座，工艺分析 ，工艺规程设计 ，夹具设计沈阳理工大学学士学位论文IIAbstractThis article introduces the role and process analysis of the
2、 valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The 195machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics of three abstrcat.it
3、s components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including t
4、he processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.KEYWORDS: Valve rocker arm bearing support, process analysis, Process design, fixture design沈阳理工大学学士学位论文III目录绪论 .11.1 课题背景 .11.2 课题研究意义 .11.3 国内外现状 .11.4 课题主要研究内容 .2第一章 工艺规程部分 .31.1 零件的工艺分析及生产类型的确定
5、.31.1.1 零件简介 .31.1.2 零件的工艺分析 .41.1.3 零件的生产类型 .51.2 选择毛坯，确定毛坯，设计毛坯图 .51.2.1 选择毛坯 .51.2.2 确定毛坯尺寸及公差等级 .51.2.3 设计毛坯图 .51.3 选择加工方法，制定工艺路线 .71.3.1 定位基准的选择 .71.3.2 零件表面加工方法的选择 .71.3.3 制定加工工艺路线 .71.3.4 三个方案的分析比较： .91.5 工序设计 .101.4.1 选择加工设备与工艺装备 .101.4.2 确定工序尺寸 .111.6 确定切削用量及基本时间 .121.5.1 工序（1）切削用量及基本时间的确定
6、.121.5.2 工序（2）切削用量及基本时间的确定 .141.5.3 工序（3）切削用量及基本时间的确定 .151.5.4 工序（4）切削用量及基本时间的确定 .161.5.5 工序（5）切削用量及基本时间的确定 .171.5.6 工序（6）切削用量及基本时间的确定 .191.5.7 工序（7）切削用量及基本时间的确定 .191.5.8 工序（8）切削用量及基本时间的确定 .201.5.9 工序（9）切削用量及基本时间的确定 .201.5.10 工序（10）切削用量及基本时间的确定 .211.5.11 编写机械加工工序卡片 .21第二章 夹具部分 .232.1 夹具设计 .232.2 定位方
7、案 .242.3 定位误差 .252.4 钻套选择 .262.5 夹紧机构 .262.6 钻削力和夹紧力的计算（查机床夹具设计手册表 3-6） .272.7 夹具与机床连接元件 .27沈阳理工大学学士学位论文IV2.8 排屑 夹具底部设置有排屑槽 .282.9 使用说明 .282.10 夹具精度演算 .28总结 .29致谢 .30参考文献 .31附录 a .32附录 b .38沈阳理工大学学士学位论文1绪论1.1 课题背景本设计所设计的零件是 195 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 16mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇
8、臂。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 10.5 的孔用 M10 的螺杆与汽缸盖相连，各部分尺寸零件图中详细标注。1.2 课题研究意义机械加工工艺设计是一门融理论性、科学性、实用性和经济性为一体的设计，它涉及的知识面广，决定着零件的加工质量、生产成本、产品效益及单位的经济效果。因而，正确分析零件的功用，恰当合理地制定工艺规程；选定机床、刀具、量具；夹具设计；确定加工余量、切削用量、对提高产品质量、劳动生产率、减轻劳动强度等具有重要的意义。1.3 国内外现状柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄
9、塞尔引擎。随着现代社会进程的加快，柴油机发挥的社会作用不可估量，特别是在社会工业化之后，柴油机作为动力内燃机的一种，在社会的各个领域无处不在，工业、农业、汽车、船舶、公路工程、港口工程等，在这些领域里柴油机发挥着巨大的作用，为社会创造着巨大的效益。在这领域中，柴油机所发挥的作用也是不尽相同，所以根据作用的需要，柴油机也被设计出了很多种型号，各种型号功率不同，发挥的作用大小也就不一样，创造出的价值也不一样。但是柴油机的污染排放也是一个不小的社会问题，随着社会的发展，人类对生活质量要求的提高，预示着人类对空气质量的要求也在提高，而高污染排放的柴油机沈阳理工大学学士学位论文2必定不能满足人类的这一生
10、活需求，但是柴油机已经是社会发展不可缺少的一个重要零部分，彻底取代柴油机在目前的技术条件下似乎还不太可能。人类的智慧永远是无法估量的，现代的设计师们正在朝着设计出高效率，低排放，质量轻，生产简单的柴油机这一目标奋斗着，而这一目标也将越来越近。随着社会的需要，各种型号不一，功率不一的柴油机生产数量将不断的增长，而气门摇臂轴支座是柴油机上不可或缺的一个零件，也就是意味着气门摇臂轴支座的生产数量也将是与日俱增，为了创造出更大的效益，设计出轻便，经久耐用，便于生产的气门摇臂轴支座这一零件是很有必要的。1.4 课题主要研究内容本设计就是主要设计 195 柴油机摇臂轴支座工艺规程的制定及夹具。首先对零件的
11、作用与原理加以了解，然后根据零件图，进行工艺分析，按照供需设计的各项规定，选择毛坯，制定一个技术要求和经济上比较合理的工艺路线。再查表确定加工余量，选择刀具及制定出一套完整的工序卡。第二部分是夹具设计，本夹具专为钻定位孔工序而设计。毕业设计是本学期最后一个重要学习环节，是把学过的理论知识由书本转换到实际的过程。它不但是对所学知识的检验和提升，而且考察了自学能力和深入研究能力。本次毕业设计用到机械制造技术基础课程的基本理论，我结合金属工艺、机械加工工艺等学科知识，分析并解决了零件的工艺加工问题，通过阅读资料对零件在发动机内的作用有了一定了解。了解并合理选取了加工本工件所需要的机床、刀具、和量具，
12、设计了成批生产时要用到的机床夹具。通过对专用夹具的学习、设计，我了解到机床夹具设计时要充分考虑工件加工表面的位置精度、形状精度和尺寸精度以保证工件的质量。通过对工件和工件夹具的图纸设计工作，使我更加熟悉了 cad 二维、ug 三维绘图软件的操作方法。掌握了使用工艺手册的基本能力，为今后的学习打下基础。由于能力有限，经验不足，希望各位老师多加指导。沈阳理工大学学士学位论文3第一章 工艺规程部分1.1 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1.1 零件简介题目所给的零件是 195 柴油机摇臂轴支座，查阅相关资料，摇臂轴座是 195柴油机的一个主要零件，是柴油机摇杆座的结合部。其主要作用有（1）起支撑摇
13、杆轴作用， )(106.H孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆。孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高。 （2）摇杆座通过两个 5.10孔用 M10 螺杆与汽缸盖相连，1.5mm 轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。 （见图 1-1 1-2）图 1-1 摇臂轴座（195 柴油机）沈阳理工大学学士学位论文4图 1-2 195 柴油机摇臂轴支座三维图1.1.2 零件的工艺分析由零件图得知零件的材料为 HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性适用于承受较大应力要求耐磨的零件。生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削。该零件上主要加工表面为左右端面，上端面，下端面，2-
14、5.10mm 孔，)(106.H孔和 1.5mm 轴向槽的加工。其中：左右端面相对于 )(106.H孔的中心线的端面圆跳动公差为 0.008mm下端面相对于 .孔的中心线的平行度公差为 0.1mm（1）上下底面粗糙度均为 6.3（2）前端面粗糙度为 3.2，后端面粗糙度 6.3（3）中心 )(106.孔为 10 级精度，采用基孔制配合，粗糙度 3.2；（4）2- 5.mm 孔的粗糙度 12.5 。沈阳理工大学学士学位论文5由上面分析可知，可以半精加工下底面后，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。此工件没有复杂的加工曲面，根据技术要求采用常规加工工艺即可。1.1.3 零件
15、的生产类型设计要求为 Q=5000 台/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 ，和废品率 分别取 01和 代入公式得此工件的生产纲领N=50001 （1+ ） （1+ 01）=5000 件/年对于零件重量查表知属于轻型生产类型为中批。1.2 选择毛坯，确定毛坯，设计毛坯图1.2.1 选择毛坯本零件选取的材料是 HT200，而且此零件外形较为简单，又属于中批生产，若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后确定采用砂型机器造型，它有较高的生产效率，也能满足毛坯质量要求。1.2.2 确定毛坯尺寸及公差等级该种铸造公差等级为 CT8-
16、10,机械加工余量等级为 E 级(参考金属加工工艺人员设计手册表 5-3，2 级精度铸铁件的加工余量),用查表方法确定各表面加工余量如下表所示，零件毛坯如下图所示。 （图 1-2）确定毛坯尺寸及公差等级见表 1-1表 1-1. 零件尺寸 单面加工余量 铸件尺寸 加工余量等级 公差等级58 上端面 4，下端面 365 E IT802.312.5 36 E IT86H10 4 12E IT105.0IT121.2.3 设计毛坯图（1）确定拔模斜度 根据机械制造工艺设计手册查出拔模斜度为 7o。（2）确定分型面 沈阳理工大学学士学位论文6由于毛坯形状前后对称，且最大截面在中截面，为了起模及便于发现上下模在铸造过程中的错移所以选前后对称的中截面为分型面。（3）毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后要做时效处理。 （退火）零件毛坯如下图所示。 （见图 1-3）图 1-3 摇臂轴座毛坯图
