气门摇臂轴支座的机械加工工艺及夹具设计
“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组精基准定位，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，根据气门摇臂轴支座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔?18、孔?16以及孔?11均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔?18和孔?16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，因此选择先进行加工的?11孔和加工后的36mm下底面作为精基准，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?28外圆端面及未加工的36mm下端面为粗基准。
2.3.2 零件的表面加工方法的选择
根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查《机械制造工艺设计简明手册》
[13]
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 气门摇臂轴支座各加工表面方案
需加工表面 ?22上端面 尺寸精度等级 IT14 IT12 IT11 IT11 IT14 IT14 IT14 表面粗糙度Ra/?m 12.5?m 6.3?m 3.2?m 3.2?m 12.5?m 12.5?m 12.5?m 铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 粗铣 粗铣 钻 加工方案 粗铣 粗铣→半精36mm下端面 ?28前端面 ?28后端面 ?26前端面 ?26后端面 ?11通孔 第 11 页 共 36 页
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0?3偏10内孔 IT14 IT8 IT8 12.5?m 1.6?m 1.6?m 钻 钻→扩→粗铰→精铰 钻→扩→粗铰→精铰 ?180?160?0.027通孔 ?0.11通孔 2.3.3加工阶段的划分
本零件气门摇臂轴支座加工质量要求较高，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36mm下端面和?11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?22上端面、?28外圆前后端面、?26外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对?28?0.11?0.027外圆前后端面的半精铣，钻→扩→粗铰→精铰出?180通孔和?160通孔，并钻出?3偏
10内孔。
02.3.4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。
2.3.5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36mm下端面以及?11通孔。
（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。
?0.11 （3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面?28和?26外圆前后端面，?160通孔，?180?0.027通孔，后加工次要表面?3偏10内孔。
0 （4）遵循“先面后孔”原则，先加工36mm下端面，后加工?11通孔；先加工?28?22上端面，
?0.11?0.027和?26外圆前后端面，后加工?160通孔，?180通孔。
2．热处理工序
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
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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。
2.3.6 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，确定了该气门摇臂轴支座零件的工艺路线如下：
图2.3 定位面,加工面代号指示图
工序Ⅰ：铸造；
工序Ⅱ：清砂，检验；
工序Ⅲ：时效处理HBS187-220
工序Ⅳ：以36mm下底面C以及?28外圆端面G或F定位，粗铣?22上端面A； 工序Ⅴ：以粗铣后的?22上端面A以及?28外圆端面G或F定位，粗铣36mm下底面C；半精铣36mm下底面C；
工序Ⅵ：以加工后的36mm下端面C，36mm底座左端面B以及?28端面G或F定位，钻?11通孔；
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工序Ⅶ：以加工后的?11内孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及?28后端面G定位，粗铣?28前端面F，粗铣?26前端面I，半精铣?28前端面F；
工序Ⅷ：以加工后的?11内孔表面H，以加工后的36mm下端面C以及?28前端面定位F，粗铣?26后端面J，粗铣?28后端面G，半精铣?28后端面G；
工序Ⅸ：以加工后的?11内孔表面H，以加工后的36mm下端面V，?28端面G或F
?0.027定位,钻→扩→粗铰→精铰?180通孔，并倒角；
工序Ⅹ：以加工后的?11内孔表面G，以加工后的36mm下端面C，?28端面G或F
?0.11定位, 钻→扩→粗铰→精铰?160通孔，并倒角；
工序Ⅺ：以?22上端面A偏100以及?28端面G或F定位，钻?3偏100内孔； 工序Ⅻ：钳工去毛刺，清洗；
工序ⅩⅢ：终检。
2.3.7 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》工序号 工序Ⅰ 铸 机床设备 （免填） [13]
所选择的加工工艺装备如下表所示：
刀具 量具 游标卡尺 表2.3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用
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工序Ⅱ 检 工序Ⅲ 热处理 工序Ⅳ 铣 工序Ⅴ 铣 工序Ⅵ 钻 工序Ⅶ 铣 工序Ⅷ 铣 工序Ⅸ 钻 工序Ⅹ 钻 工序Ⅺ 钻 工序Ⅻ 钳 工序ⅩⅢ 检 2.3.8工序间加工余量的确定 [3]
游标卡尺 游标卡尺 硬质合金端铣刀 硬质合金端卧式铣床X61 铣刀 直柄麻花钻立式钻床?11 Z525 卧式铣床X61 硬质合金端铣刀 硬质合金端卧式铣床X61 铣刀 TX617卧式镗麻花钻、扩床 钻、机用铰刀 TX617卧式镗麻花钻、扩床 钻、机用铰刀 直柄麻花钻立式钻床?3 Z525 卧式铣床X61 游标卡尺 游标卡尺 卡尺、塞规 游标卡尺 游标卡尺 内径千分尺，塞规 内径千分尺，塞规 塞规 游标卡尺 （免填） 内径千分尺、游标卡尺、塞规 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 工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ 工步号 1 1 2 1 1 2 工步内容 粗铣?22上端面A 粗铣36mm下底面C 半精铣36mm下底面C 钻?11通孔 粗铣?28前端面F 粗铣?26前端面I 加工余量/mm 4 3 1 11 3 4 第 15 页 共 36 页