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摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1.1本设计的目的及内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1.2课题背景知识„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.2.1零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.2.2柴油机相关知识介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2支座的机械制造工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1零件的工艺分析及生产类型的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1.1零件作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1.2零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.1.3确定零件的生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
2.2选择毛坯，绘制毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
2.2.1选择毛坯种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.2.3设计毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.2.4绘制毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.3选择加工方法，制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.3.1定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.3.2零件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.3.3加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.4工序的集中与分散„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.5工序顺序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.6确定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
2.3.7加工设备及工艺设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
2.3.8工序间余量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
2.3.9切削余量及基本时间定额的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„15 3支座专用夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1半精铣36mm 下端面夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.1确定定位方案，选择定位元件„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.2选择对刀装置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.3确定夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.2孔加工夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3.2.1定位基准选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3. 2. 2导向装置的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3.2.3确定夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29
3.2.4设计夹具体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„30
3.2.5液压控制回路的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31
3.2.6液压回路的综合和整理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 4结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
支座的加工工艺及夹具设计
学 生：郑 伟
指导老师：陈志亮
(湖南农业大学工学院，长沙 410128)
摘 要：本文首先介绍了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的设计，最后进行夹具设计。此次设计是对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，在以面为基准来
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：支座；工艺分析；工艺规程设计；夹具设计
The Design of Bearing Processing Craft and Fixture
Student:Zheng Wei
Tutor:Chen Zhiliang
(College of Engineering,Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract :This paper describes the function of bearing and process analyzing firstly.Then it introduces design of the process flow.finally it analysis the design of clamp.The design is the machining process of bearing and clamps whoes spare parts are casting featured by its small volume and simple structure.Because the surface is easier to process than the hole,the surface is processed firstly when doing the process flow.Then other parts are processed on the basic standards of processing surface.The clamps of every process are special clamps whose structure is simple, convenient and meeting the requirements.
Key words: Bearing;Process analysis;Design of process flow;Design of clamp
1 前言
1.1 本设计的目的及内容
此次设计是在我们修完在大学里所有基础课程及专业课程之后再进行的。本次设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，更是一次理论应用于实践的训练。其目的在于：
1）巩固我们在大学里所学的知识，也是对之前所学知识的综合性的检验；
2）加强我们查阅资料的能力，熟悉相关资料；
3）树立正确的设计思想，掌握设计方法，提高我们实际工作的能力；
4）通过对支座的机械制造工艺设计，培养我们综合、灵活应用所学知识去独立地
分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件的工艺规程的能力；
5）提高学生调查研究、设计计算、理论分析、查阅资料及绘制图样等各方面的基
本技能；
6）通过零件图，装配图的绘制，使我们对于AutoCAD 绘图软件的使用能得到进
一步的提高。
本次设计的主要内容为：本设计所设计的零件是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，而机械制造工艺规程编制及夹具设计是工厂机械技术人员的基本要求，“支座的加工工艺及夹具设计”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用价值。该课题需设计人综合运用大学所学课程去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题。
1.2课题背景知识
1.2.1零件作用
本设计所设计的零件是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。直径为18mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm 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11mm 的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。
1.2.2柴油机相关知识介绍
简介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塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
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必定不能满足人类的这一生活需求，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。
柴油机具有热效率高的显著优点，其应用范围越来越广。随着强化程度的提高，柴油机单位功率的重量也显著降低。为了节能，各国都在注重改善燃烧过程，研究燃用低质燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污染，都是柴油机的重要发展方向。
2 支座的机械加工工艺规程设计
2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定
2.1.1 零件的作用
本设计所设计的零件是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。直径为18mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm 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11mm 的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。
图1 气门摇臂轴支座零件图
Fig1 The parts drawing of valve lock shaft bearings
2.1.2 零件的工艺分析
通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：
零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，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如下：
（1）φ22外圆的上端面以及与此孔相通的φ11通孔，粗糙度均为12.5；
（2）36mm 下端面，根据零件的总体加工特性，36mm 为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来； [1]
φ28外圆的前后端面，（3）粗糙度为12.5；前后端面倒1⨯45 的角，粗糙度为12.5；以及φ18的通孔，在这里由于φ18通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm 下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求；
（4）φ26的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒1⨯45 的角，粗糙度为12.5；以及φ16的通孔，φ16的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，φ16的孔要求的表面粗糙度和位置精度和φ18的通孔一样都是比较高的，φ16的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm 的地面的平行度为0.05；
通过上面零件的分析可知，36mm 下端面和φ22上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm 下端面以及φ22上端面，并钻出φ11的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出φ28和φ26的外圆端面，并钻出φ18和φ16这两个精度要求比较高的孔，最后翻转零件，深孔加工出φ3的斜油孔。
2.1.3 确定零件的生产类型
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%） （1） 式中：N —零件的生产纲领；
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，[3][2]
本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。
2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图
2.2.1 选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类有很多种，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制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
（1）材料的工艺性能
材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。
（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求
毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。
（3）零件的生产纲领
选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。
根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，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以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。
2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量
根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm ，宽37mm ，高62mm 。
查阅《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，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT10。
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CT10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 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，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》
[13][3][3][3]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Ra ≥1.6μm ，Ra
表1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
Table1 Blank dimensions and mechanical processing total surplus
加工表面
φ22上端面
36mm 下端面 基本尺寸 39mm 39mm
37mm
37mm
16mm
16mm 铸件尺寸公差 机械加工总余量 2.6 2.6 2.6 2.6 2.2 2.2 4 4 4 4 4 4 铸件尺寸 47±1.3 47±1.3 45±1.3 45±1.3 24±1.1 24±1.1 φ28前端面 φ28后端面 φ26前端面 φ26后端面
2.2.3 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30～50；
（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。
2.2.4 绘制毛坯图 [5][4]
图2 气门摇臂轴支座毛坯图
Fig2 The blank figure of valve lock shaft bearing
2.3 选择加工方法，制定工艺路线
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等. 请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
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》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 气门摇臂轴支座各加工表面方案
Table2 The scheme of each processing surface of valve lock shaft bearings
需加工表面 φ22上端面 36mm 下端面
尺寸精度等级
IT14 IT12 IT11 IT11 IT14 IT14 IT14 IT14 IT18 IT18
表面粗糙度Ra/μm
12.5μm 6.3μm 3.2μm 3.2μm 12.5μm 12.5μm 12.5μm 12.5μm 1.6μm 1.6μm
加工方案 粗铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣
粗铣 粗铣 钻 钻
钻→扩→粗铰→精铰 钻→扩→粗铰→精铰
φ28前端面
φ28后端面
φ26前端面 φ26后端面
φ11通孔
φ3偏100内孔
+0.027φ180通孔
+0.11φ160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φ11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φ22上端面、φ28外圆前后端面、φ26外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对
+0.027+0.11
通孔和φ160通孔，并钻出φ28外圆前后端面的半精铣，钻→扩→粗铰→精铰出φ180
φ3偏100内孔。
2.3.4 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
[7]
（1）机械加工顺序
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φ11通孔。
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
遵循“先主后次”原则，先加工主要表面φ28和φ26外圆前后端面，φ160通孔，
+0.027
通孔，后加工次要表面φ3偏100内孔。 φ180
遵循“先面后孔”原则，先加工36mm 下端面，φ22上端面，后加工φ11通孔；先
+0.11+0.027
加工φ28和φ26外圆前后端面，后加工φ160通孔，φ180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
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：
[8]
图3 定位面, 加工面代号指示图 Fig3 The indiacator diagram of position surface
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φ28外圆端面G 或F 定位，粗铣φ22上端面A ； 工序Ⅴ：以粗铣后的φ22上端面A 以及φ28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φ28端面G 或F 定位，钻
φ11通孔；
工序Ⅶ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C 以及φ28后端面G 定
位，粗铣φ28前端面F ，粗铣φ26前端面I ，半精铣φ28前端面F ；
工序Ⅷ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C 以及φ28前端面定位F ，
粗铣φ26后端面J ，粗铣φ28后端面G ，半精铣φ28后端面G ；
工序Ⅸ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C ，φ28端面G 或F 定位,
+0.027
钻→扩→粗铰→精铰φ180通孔，并倒角；
工序Ⅹ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C ，φ28端面G 或F 定位,
+0.11钻→扩→粗铰→精铰φ160通孔，并倒角；
工序Ⅺ：以φ22上端面A 偏100以及φ28端面G 或F 定位，钻φ3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》所选择的加工工艺装备如下表所示：
表3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用
Table3 The choose of processing technology and equipment of valve lock shaft bearing
[9]
工序号 工序Ⅰ 铸 工序Ⅱ 检 工序Ⅲ 热处理 工序Ⅳ 铣 工序Ⅴ 铣 工序Ⅵ 钻
机床设备
刀具
量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 卡尺、塞规
卧式铣床X61 卧式铣床X61 立式钻床Z525
硬质合金端铣刀 硬质合金端铣刀 直柄麻花钻φ11
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
卧式铣床X61 卧式铣床X61 Z3025钻床 Z3025钻床 立式钻床Z525
硬质合金端铣刀 硬质合金端铣刀
游标卡尺 游标卡尺
麻花钻、扩钻、机用铰刀 内径千分尺，塞规 麻花钻、扩钻、机用铰刀 内径千分尺，塞规
直柄麻花钻φ3
塞规 游标卡尺 内径千分尺、游标卡尺、塞规
2.3.8 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4 机械加工工序间加工余量表
Table4 The table of mechanical processing of machining allowance between production processes
工序号 工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ 工序Ⅷ 工序Ⅸ
工步号 1 1 2 1 1 2 3 1 2 3 1 2
工步内容 粗铣φ22上端面A 粗铣36mm 下底面C 半精铣36mm 下底面C
钻φ11通孔 粗铣φ28前端面F 粗铣φ26前端面I 半精铣φ28前端面F 粗铣φ26后端面J 粗铣φ28后端面G 半精铣φ28后端面G 钻φ17的通孔 扩孔至φ17.85
加工余量/mm
4 3 1 11 3 4 1 4 3 1 17 0.85
工序Ⅹ 工序Ⅺ
3 4 1 2 3 4 1
粗铰至φ17.94 精铰至φ18H 9 钻φ15通孔 扩孔至φ15.85 粗铰至φ15.95 精铰至φ16H 9 钻φ3偏100内孔
0.09 0.06 15 0.85 0.10 0.05 3
2.3.9 切削用量以及基本时间定额的确定 工序Ⅳ 粗铣φ22上端面A （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z /fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /r ； 取
（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》
[10]
表30-23，选择切削速度v c =65m/min；
65⨯1000
计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械制造基础课程设计基础教程》
3.14⨯80
255⨯3.14⨯80
表4-18得n=255r/min，然后计算实际v c ==64m /min ；
1000
（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下： z —铣刀齿数；
f z —铣刀每齿的进给量，mm/z；
f Mz —工作台的水平进给量，mm/min；
f M —工作台的进给量，mm/min，f =f nz ； a e —铣削宽度，mm ； a p —铣削深度，mm ；
M
z
d —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：
T j =
l +l 1+l 2
（2） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=22mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 229
==0.06min 。 f Mz 480
工序Ⅴ 加工36mm 下端面
1）工步一 粗铣36mm 下底面C （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min，计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（4）基本时间的确定
根据铣床的数据，主轴转速
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
n=255r/min，工作台进给量
根据机床说明书取f M =480mm/min；切削加工面L=36mm， 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
l +l 1+l 243
==0.08min 。 f Mz 480
2）工步二 半精铣36mm 下底面C （1）切削深度 a p =1mm ；
（2）进给量的确定
此工序选择YG8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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW, 取fz=0.10mm/r，f =0.10⨯10=1mm /r ；
（3）切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-157
124⨯1000
v c =124m/min，计算主轴转速n ==495r /min ，查《机械制造技术基础课程设
3.14⨯80计指导教程》机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度
490⨯3.14⨯80v c ==123m /min ；
1000
（4）基本时间的确定
根据铣床的数据，主轴转速
n=490r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.1⨯10⨯490=490mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=36mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 243
==0.08min 。 f Mz 480
工序Ⅵ 钻φ11通孔
（1）切削深度 a p =11mm ； （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 =11mm , L =142mm , L 1=94mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，f =0.08~0.16mm /r ，取f =0. 1m m /r ，
v c =50~70m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据上面数据，计算主轴转速n =查立式钻床Z525主轴转=1737r /min ，
3.14⨯11
1360⨯3.14⨯11
速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，v c ==47m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~ 4），钻孔深度l =39mm ，l 1=3，l 2=5，f ⨯n 2
l +l 1+l 247
==0. 34min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
所以T j =
工序Ⅶ 粗铣以及半精铣端面
1）工步一 粗铣φ28前端面F （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣
2. 00. 9-/m m z 床功率为4KW, 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得f z =0
取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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》
[10]
表30-23，选择切削速度v c =65m/min；
65⨯1000
计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械制造技术基础课程设计指导教
3.14⨯80
255⨯3.14⨯80
程》表4-18得n=255r/min，然后计算实际v c ==64m /min ；
1000
（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：
l +l 1+l 2
T j = （3）
f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
2）工步二 粗铣φ26前端面I （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（4） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=26mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
3）工步三 半精铣φ28前端面F （1）切削深度 a p =1mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（5） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
工序Ⅷ 粗铣以及半精铣端面
1）工步一 粗铣φ26后端面J （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /r ；
[11]
（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
65⨯1000
30-23，选择切削速度v c =65m/min，计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械
3.14⨯80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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（6） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=26mm，
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
2）工步二 粗铣φ28后端面G （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
l +l 1+l 2
T j = （7）
f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
3）工步三 半精铣φ28后端面G （1）切削深度 a p =1mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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
65⨯1000
30-23，选择切削速度v c =65m/min。计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械
3.14⨯80制造基础课程设计基础教程》表4-18得n=255r/min，然后计算实际
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（8） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
T j =
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
工序Ⅸ 钻→扩→粗铰→精铰φ18的孔
1）工步一 钻φ17的通孔 （1）切削深度a p =17mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =17mm , l =184mm , l 1=125mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0. 08~0m . 1m 6，r 取f =0. 1m m /，r 查得
v c =50~7m 0
/m ，v c =60m /min ，根据以上数据计算主轴转速
60⨯1000
=1124r /min ，查《机械加工工艺师手册》表10-2，查Z3025钻床主轴转
3.14⨯17
1000⨯3.14⨯17
速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度v c ==53m /min ；
1000n =
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =37mm ，l 1=3，l 2=5，f ⨯n 2
[10]
见《机械加工工艺师手册》
表28-42，所以T j =
l +l 1+l 245
==0. 33min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
2）工步二 扩孔至φ17.85 （1）切削深度a p =0.85mm ； （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5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d =17.75mm , l =191mm , l 1=130mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得f =0.9~1.1mm /r ，取f =1mm /r ，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定v c =59m /min ；
根据以上数据计算主轴转速，n =手册》度v c =
[10]
[10]
59⨯1000
=1052r /min ，查《机械加工工艺师
3.14⨯17.85
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速
1000⨯3.14⨯17.85
=56m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：
T j =
l +l 1+l 2
（9） f ⨯n
l 1=
D -d 1
cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度l =37, l 1=4, l 2=3，见《机械加2
l +l 1+l 244
==0. 44min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
工工艺师手册》表28-42，T j =
3）工步三 粗铰至φ17.94 （1）切削深度a p =0.09mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =18mm , L =182mm , l =56mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》
表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为粗铰，查得
v c =60~80m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n ==1061r /min ，查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯18
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
1000⨯3.14⨯18
削速度v c ==56m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =37, l 1=3, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 243[12]
==0. 43min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
4）工步四 精铰至φ18H 9 （1）切削深度a p =0.06mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =18mm , L =182mm , l =56mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为精铰，查得
v c =6~10m /min ，取v c =6m /min ；
6⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=106.2r /min ，
3.14⨯18
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n =80r /min ，再根据主轴转速计算实
80⨯3.14⨯18[13]
=4.5m /min ；
1000
际的切削速度v c =
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
[10]
l =37, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》
表28-42，
T j =
l +l 1+l 244
==5. 5min 。 f ⨯n 80⨯0. 1
工序Ⅹ 钻→扩→粗铰→精铰φ16的孔
1）工步一 钻φ15的通孔 （1）切削深度a p =15mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =15mm , l =169mm , l 1=114mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0.08~0.16mm /r ，取f =0. 1m m /，r 查得
v c =50~7m 0
/，m v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=1273r /min ，
3.14⨯15
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度
1000⨯3.14⨯15v c ==47m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =16mm ，l 1=3，l 2=4，f ⨯n 2
l +l 1+l 223
==0. 17min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
见《机械加工工艺师手册》表28-42，所以T j =
2）工步二 扩孔至φ15.85 （1）切削深度a p =0.85mm ； （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5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d =φ17.75mm , l =178mm , l 1=120mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得f =0.9~1.1mm /r ，取f =0.9mm /r ，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定v c =52m /min ；
根据以上数据计算主轴转速，n =
52⨯1000
=1051r /min ，查《机械加工工艺师
3.14⨯15.85
手册》表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度
1000⨯3.14⨯15.85[14]
v c ==49m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 223
==0. 23min 。
f ⨯n 1000⨯0. 1
3）工步三 粗铰至φ15.95 （1）切削深度a p =0.1mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =φ16mm , L =170mm , l =52mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为粗铰，查得
v c =60~80m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=1194r /min ，
3.14⨯16
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
1000⨯3.14⨯16
削速度v c ==50m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=3, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 222
==0. 22min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
4）工步四 精铰至φ18H 9 （1）切削深度a p =0.05mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =16mm , L =195mm , l =60mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》
表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为精铰，查得
v c =6~10m /min ，取v c =6m /min ；
6⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=119.2r /min ，
3.14⨯16
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =125r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
125⨯3.14⨯16[15]
削速度v c ==6.28m /min ；
1000
（3）基本时间的确定
查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 213==1. 04min 。 f ⨯n 125⨯0. 1
工序Ⅺ 钻φ3偏100内孔
（1）切削深度a p =3mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =3mm , l =61mm , l 1=33mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0.04~0.08mm /r ，取f =050. m /m r
v c =40m /min ，根据以上数据计算主轴转速n =
，查得v c =40~60m /min ，
40⨯1000
=4246r /min ，查Z525立式
3.14⨯3
钻床主轴转速表，
v c =
[16]
取n =1360r /min ，再计算实际切削速度
1360⨯3.14⨯3
=12.8m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =39mm ，l 1=3，l 2=4，f ⨯n 2
l +l 1+l 246
==0. 33min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
见《机械加工工艺师手册》表28-42，所以T j =
3 支座专用夹具的设计
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Ⅴ，Ⅸ道工序——加工半精铣36mm 下端面夹具设
+0.027
计和φ180孔加工夹具设计，本夹具将用于Z3025钻床，刀具为直柄麻花钻，扩钻，
机用铰刀。
[17]
3.1 半精铣36mm 下端面夹具设计
3.1.1确定定位方案，选择定位元件
以粗铣后的Φ22上端面以及Φ28外圆上端面定位，粗铣36mm 下底面C ，半精铣36mm 下底面C 。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。分析可以用一块支撑板和两个支撑钉垂直定位，然后用单螺旋夹紧机构夹紧，共限制5个自由度。
定位误差分析：两个垂直平面定位，则：△（A ）=0.01+0.03=0.04
根据加工要求采用圆形对刀块（GB2240-80），用于加工单一平面时对刀；塞尺符合CB2240-80，基本尺寸及偏差20-0.014mm 。 3.1.3 确定夹紧机构
在机械加工工艺设计中，已经确定气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，根据零件加工的实际情况，在此工序夹具中选择单螺旋夹紧机构夹紧工件，这样可以保证夹紧的可靠。具体机构图如下：
图4 单螺旋夹紧机构
Fig4 The clamping institutings of single spiral
3.2 孔加工夹具设计
3.2.1 定位基准的选择
根据图纸要求，为保证加工质量，工序基准应与设计基准相同。选择底面作为基准。工序基准面是底平面，定位面为环形凸台面，限制3个自由度，孔采用定位销定位，由于通过孔夹紧，定位销与夹紧拉杆做成整体。限制两个自由度，还有一个绕孔轴线旋转自由度，采用定位板，除限制自由度达到完全定位外，还能提高夹具系统刚性。
3.2.2 导向装置的确定
导向装置的设计：导向装置主要是钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻→扩→铰3个工步，为减少装夹时间，减少辅助时间，钻套选择快换钻套，钻套与钻模板连接需要有衬套。当需要换钻套时，只需要将钻套逆时针旋转到钻套的削平边，即可以取出钻套。如下图：
图5 钻模板
Fig5 Drill template
3.2.3 确定夹紧机构
根据夹紧力方向的原则
（1）夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；
（2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；
（3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。
根据夹紧力作用点的原则
（1）夹紧力作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；
（2）夹紧力作用点应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理布局夹紧点位置等措施来实现；
（3）夹紧力作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减小工件的夹紧力，防止加工过程产生振动。[19]
根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定加紧方式，通过前面工序
加工出的Φ11孔用拉杆夹紧，方向为水平向右，这样能保证主要定位基准面与定位元件的良好接触。如下图：
图6 夹紧拉杆图
Fig6 The figure of clamping bars
3.2.4 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，因为是在卧式镗床上使用，夹具安装在工作台上直接用钻套找正并用压板固定，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。钻模板和夹具体一起用4根螺栓固连。夹具体上表面与其他元件接触的部位均做成等高的凸台以减少加工面积，夹具体底部设计成周边接触的形式以改善接触状况，提高安装的稳定性。
（1）根据零件图上两孔间中心距的要求，确定两钻套中心线之间的尺寸为（56±0.025）mm ，其公差值取为零件相应尺寸（56±0.05）mm 的公差值的1/2～1/5；
（2）为保证两孔与零件底面的平行度公差为0.05，夹具中，两钻套轴线与夹具底板上端面的平行度取为0.05；
3.2.5 液压控制回路的确定
1）启动：活塞处于液压缸最左端；
2）工进：压力油由左端的油管进入油缸，推动活塞向右移动，夹紧工件；
3）保压：保持活塞两端压力相等，活塞停止运动，直到工件加工完成；
4）工退：压力油由右端的油管进入油缸，推动活塞向左移动，松开工件；
装夹工件的时间约为辅助时间的1/2，辅助时间6s ，则夹紧、松开工件时间不大于3秒。由于夹紧过程活塞行程不大于30mm ，不需要快进、快退过程。所以要求液压系统能够完成“工进-保压-工退”的工作循环。
根据液压系统的要求选择控制回路的基本回路，由上面分析知道，该控制回路至少要有一个换向回路，一个保压回路，就可以达到控制要求。
换向回路：选择一个零型三位四通换向阀，其作用是利用阀芯相对于阀体的运动，使油路接通、关断或变换油路方向。从而使液压执行元件启动、停止、换向。
保压回路：保压回路以保证工件在夹紧过程中工件在切削力的作用下占有正确的位置，保证液压缸中的压力不变，这里选择一个二位二通的电液换向阀来换向，实现保压的过程。如下图：
单向阀：为了机床停止工作时系统的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响压
系统的平稳性的问题，必须在电液换向阀的出口处增加一个单向阀。
（a ）换向回路 （b ）保压回路
图7 液压基本回路
Fig7 The basic circuits of hydraulic system
其他元件：回路除了以上基本元件外，还需要一个溢流阀，其作用是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路压力维持恒定，实现稳压、调压或限压的作用。 其他辅助元件：如油箱、滤油器、液压泵。
3.2.6液压回路的综合和整理
将选择的液压元件组合成控制回路，如下图： [20]
图8 液压系统图
Fig8 The figure of hydraulic system
4 结论
到此为止，在自己三个月的努力后顺利完成了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感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，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，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较清楚。
在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而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，在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题，这些使我们相互之间的沟通协调能力得到了提高，团队合作精神也得到了增强。可以说，毕业设计体现了我们大学四年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。同时也跨出了我的工程师之路的第一步。
虽然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，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。
（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，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。
（3）夹具设计是本次设计中最大的拦路虎，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，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。因此我以后必定会再这方面多下苦功。
因此，在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，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，较好地利用其本身。
参考文献
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[2]崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南[M].北京：化学工业出版社，2006：23-24
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[20]刘延俊. 液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2010.1：156
致 谢
为期三个多月的毕业设计就要结束了，我也顺利的完成了我的课题设计，在此之际我要衷心的感谢在设计过程中一直帮助我支持我的陈志亮老师。
结束代表着新的开始，新的征程，本次的毕业设计将会成为我今后工作，学习生活中的一份坚实的基础和保证。从中吸取的经验教训也将成为我们在今后生活道路上的一笔财富，挫折永远是前进道路上所必须面对的，相信我们的未来会走的更好，也可以让我们大学的老师放心。真心的感谢在大学帮助过我的老师和同学们，再次感谢你们！
附录
附录1：工序卡片
附录2：CAD 图
目 录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 关键词„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1.1本设计的目的及内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1
1.2课题背景知识„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.2.1零件的作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
1.2.2柴油机相关知识介绍„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 2支座的机械制造工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1零件的工艺分析及生产类型的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1.1零件作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3
2.1.2零件的工艺分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.1.3确定零件的生产类型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
2.2选择毛坯，绘制毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
2.2.1选择毛坯种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.2.3设计毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
2.2.4绘制毛坯图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.3选择加工方法，制定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
2.3.1定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.3.2零件表面加工方法的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9
2.3.3加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.4工序的集中与分散„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.5工序顺序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10
2.3.6确定工艺路线„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
2.3.7加工设备及工艺设备的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13
2.3.8工序间余量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14
2.3.9切削余量及基本时间定额的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„15 3支座专用夹具的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1半精铣36mm 下端面夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.1确定定位方案，选择定位元件„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.2选择对刀装置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.1.3确定夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„27
3.2孔加工夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3.2.1定位基准选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3. 2. 2导向装置的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28
3.2.3确定夹紧机构„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29
3.2.4设计夹具体„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„30
3.2.5液压控制回路的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„31
3.2.6液压回路的综合和整理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 4结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„34
支座的加工工艺及夹具设计
学 生：郑 伟
指导老师：陈志亮
(湖南农业大学工学院，长沙 410128)
摘 要：本文首先介绍了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的设计，最后进行夹具设计。此次设计是对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，在以面为基准来
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：支座；工艺分析；工艺规程设计；夹具设计
The Design of Bearing Processing Craft and Fixture
Student:Zheng Wei
Tutor:Chen Zhiliang
(College of Engineering,Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract :This paper describes the function of bearing and process analyzing firstly.Then it introduces design of the process flow.finally it analysis the design of clamp.The design is the machining process of bearing and clamps whoes spare parts are casting featured by its small volume and simple structure.Because the surface is easier to process than the hole,the surface is processed firstly when doing the process flow.Then other parts are processed on the basic standards of processing surface.The clamps of every process are special clamps whose structure is simple, convenient and meeting the requirements.
Key words: Bearing;Process analysis;Design of process flow;Design of clamp
1 前言
1.1 本设计的目的及内容
此次设计是在我们修完在大学里所有基础课程及专业课程之后再进行的。本次设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，更是一次理论应用于实践的训练。其目的在于：
1）巩固我们在大学里所学的知识，也是对之前所学知识的综合性的检验；
2）加强我们查阅资料的能力，熟悉相关资料；
3）树立正确的设计思想，掌握设计方法，提高我们实际工作的能力；
4）通过对支座的机械制造工艺设计，培养我们综合、灵活应用所学知识去独立地
分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件的工艺规程的能力；
5）提高学生调查研究、设计计算、理论分析、查阅资料及绘制图样等各方面的基
本技能；
6）通过零件图，装配图的绘制，使我们对于AutoCAD 绘图软件的使用能得到进
一步的提高。
本次设计的主要内容为：本设计所设计的零件是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，而机械制造工艺规程编制及夹具设计是工厂机械技术人员的基本要求，“支座的加工工艺及夹具设计”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用价值。该课题需设计人综合运用大学所学课程去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题。
1.2课题背景知识
1.2.1零件作用
本设计所设计的零件是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。直径为18mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm 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11mm 的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。
1.2.2柴油机相关知识介绍
简介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塞尔引擎。
柴油机在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后将燃油以雾状喷入高温空气中，与高温空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。
柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。
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必定不能满足人类的这一生活需求，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。
柴油机具有热效率高的显著优点，其应用范围越来越广。随着强化程度的提高，柴油机单位功率的重量也显著降低。为了节能，各国都在注重改善燃烧过程，研究燃用低质燃油和非石油制品燃料。此外，降低摩擦损失、广泛采用废气涡轮增压并提高增压度、进一步轻量化、高速化、低油耗、低噪声和低污染，都是柴油机的重要发展方向。
2 支座的机械加工工艺规程设计
2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定
2.1.1 零件的作用
本设计所设计的零件是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。直径为18mm 的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm 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11mm 的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3mm 的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。
图1 气门摇臂轴支座零件图
Fig1 The parts drawing of valve lock shaft bearings
2.1.2 零件的工艺分析
通过对气门摇臂轴支座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：
零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，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如下：
（1）φ22外圆的上端面以及与此孔相通的φ11通孔，粗糙度均为12.5；
（2）36mm 下端面，根据零件的总体加工特性，36mm 为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来； [1]
φ28外圆的前后端面，（3）粗糙度为12.5；前后端面倒1⨯45 的角，粗糙度为12.5；以及φ18的通孔，在这里由于φ18通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.6，且该孔的轴线与36mm 下端面的平行度为0.05，且该孔的轴线圆跳动公差为0.1需要选择适当的加工方法来达到此孔加工的技术要求；
（4）φ26的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒1⨯45 的角，粗糙度为12.5；以及φ16的通孔，φ16的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，φ16的孔要求的表面粗糙度和位置精度和φ18的通孔一样都是比较高的，φ16的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm 的地面的平行度为0.05；
通过上面零件的分析可知，36mm 下端面和φ22上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出36mm 下端面以及φ22上端面，并钻出φ11的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出φ28和φ26的外圆端面，并钻出φ18和φ16这两个精度要求比较高的孔，最后翻转零件，深孔加工出φ3的斜油孔。
2.1.3 确定零件的生产类型
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%） （1） 式中：N —零件的生产纲领；
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，[3][2]
本设计零件气门摇臂轴支座的的生产类型为大批量生产。
2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图
2.2.1 选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类有很多种，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制造方法。为了提高毛坯的制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。选择毛坯的制造方法一般应当考虑一下几个因素。
（1）材料的工艺性能
材料的工艺性能在很大程度上决定毛坯的种类和制造方法。例如，铸铁，铸造青铜等脆性材料不能锻造和冲压，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造组合毛坯，而只能用铸造。低碳钢的铸造性能差，很少用于铸造；但由于可锻性能，可焊接性能好，低碳钢广泛用于制造锻件、型材、冲压件等。
（2）毛坯的尺寸、形状和精度要求
毛坯的尺寸大小和形状复杂程度也是选择毛坯的重要依据。直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料；直径相差较大的宜采用锻件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模锻或压铸、特种铸造方法制造，而适宜采用自由锻造或是砂型铸造。形状复杂的毛坯，不宜采用型材或自由锻件，可采用铸件、模锻件、冲压件或组合毛坯。
（3）零件的生产纲领
选择毛坯的制造方法，只有与零件的生产纲领相适应，才能获得最佳的经济效益。生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，如模锻及熔模铸造等；生产纲领小时，宜采用设备投资少的毛坯制造方法，如木模砂型铸造及自由锻造。
根据上述内容的几个方面来分析本零件，零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，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以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。
2.2.2 确定毛坯尺寸及机械加工总余量
根据零件图计算零件的轮廓尺寸为长83mm ，宽37mm ，高62mm 。
查阅《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，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT10。
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CT10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 按铸造方法为砂型铸造机器造型，材料为灰铸铁，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》
[13][3][3][3]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Ra ≥1.6μm ，Ra
表1 毛坯尺寸及机械加工总余量表
Table1 Blank dimensions and mechanical processing total surplus
加工表面
φ22上端面
36mm 下端面 基本尺寸 39mm 39mm
37mm
37mm
16mm
16mm 铸件尺寸公差 机械加工总余量 2.6 2.6 2.6 2.6 2.2 2.2 4 4 4 4 4 4 铸件尺寸 47±1.3 47±1.3 45±1.3 45±1.3 24±1.1 24±1.1 φ28前端面 φ28后端面 φ26前端面 φ26后端面
2.2.3 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30～50；
（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。
2.2.4 绘制毛坯图 [5][4]
图2 气门摇臂轴支座毛坯图
Fig2 The blank figure of valve lock shaft bearing
2.3 选择加工方法，制定工艺路线
此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等. 请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩
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》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 气门摇臂轴支座各加工表面方案
Table2 The scheme of each processing surface of valve lock shaft bearings
需加工表面 φ22上端面 36mm 下端面
尺寸精度等级
IT14 IT12 IT11 IT11 IT14 IT14 IT14 IT14 IT18 IT18
表面粗糙度Ra/μm
12.5μm 6.3μm 3.2μm 3.2μm 12.5μm 12.5μm 12.5μm 12.5μm 1.6μm 1.6μm
加工方案 粗铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣 粗铣→半精铣
粗铣 粗铣 钻 钻
钻→扩→粗铰→精铰 钻→扩→粗铰→精铰
φ28前端面
φ28后端面
φ26前端面 φ26后端面
φ11通孔
φ3偏100内孔
+0.027φ180通孔
+0.11φ160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φ11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φ22上端面、φ28外圆前后端面、φ26外圆前后端面，在半精加工阶段，完成对
+0.027+0.11
通孔和φ160通孔，并钻出φ28外圆前后端面的半精铣，钻→扩→粗铰→精铰出φ180
φ3偏100内孔。
2.3.4 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
[7]
（1）机械加工顺序
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φ11通孔。
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
遵循“先主后次”原则，先加工主要表面φ28和φ26外圆前后端面，φ160通孔，
+0.027
通孔，后加工次要表面φ3偏100内孔。 φ180
遵循“先面后孔”原则，先加工36mm 下端面，φ22上端面，后加工φ11通孔；先
+0.11+0.027
加工φ28和φ26外圆前后端面，后加工φ160通孔，φ180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
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：
[8]
图3 定位面, 加工面代号指示图 Fig3 The indiacator diagram of position surface
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φ28外圆端面G 或F 定位，粗铣φ22上端面A ； 工序Ⅴ：以粗铣后的φ22上端面A 以及φ28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φ28端面G 或F 定位，钻
φ11通孔；
工序Ⅶ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C 以及φ28后端面G 定
位，粗铣φ28前端面F ，粗铣φ26前端面I ，半精铣φ28前端面F ；
工序Ⅷ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C 以及φ28前端面定位F ，
粗铣φ26后端面J ，粗铣φ28后端面G ，半精铣φ28后端面G ；
工序Ⅸ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C ，φ28端面G 或F 定位,
+0.027
钻→扩→粗铰→精铰φ180通孔，并倒角；
工序Ⅹ：以加工后的φ11内孔表面H ，以加工后的36mm 下端面C ，φ28端面G 或F 定位,
+0.11钻→扩→粗铰→精铰φ160通孔，并倒角；
工序Ⅺ：以φ22上端面A 偏100以及φ28端面G 或F 定位，钻φ3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》所选择的加工工艺装备如下表所示：
表3 气门摇臂轴支座加工工艺装备选用
Table3 The choose of processing technology and equipment of valve lock shaft bearing
[9]
工序号 工序Ⅰ 铸 工序Ⅱ 检 工序Ⅲ 热处理 工序Ⅳ 铣 工序Ⅴ 铣 工序Ⅵ 钻
机床设备
刀具
量具 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 卡尺、塞规
卧式铣床X61 卧式铣床X61 立式钻床Z525
硬质合金端铣刀 硬质合金端铣刀 直柄麻花钻φ11
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
卧式铣床X61 卧式铣床X61 Z3025钻床 Z3025钻床 立式钻床Z525
硬质合金端铣刀 硬质合金端铣刀
游标卡尺 游标卡尺
麻花钻、扩钻、机用铰刀 内径千分尺，塞规 麻花钻、扩钻、机用铰刀 内径千分尺，塞规
直柄麻花钻φ3
塞规 游标卡尺 内径千分尺、游标卡尺、塞规
2.3.8 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4 机械加工工序间加工余量表
Table4 The table of mechanical processing of machining allowance between production processes
工序号 工序Ⅳ 工序Ⅴ 工序Ⅵ 工序Ⅶ 工序Ⅷ 工序Ⅸ
工步号 1 1 2 1 1 2 3 1 2 3 1 2
工步内容 粗铣φ22上端面A 粗铣36mm 下底面C 半精铣36mm 下底面C
钻φ11通孔 粗铣φ28前端面F 粗铣φ26前端面I 半精铣φ28前端面F 粗铣φ26后端面J 粗铣φ28后端面G 半精铣φ28后端面G 钻φ17的通孔 扩孔至φ17.85
加工余量/mm
4 3 1 11 3 4 1 4 3 1 17 0.85
工序Ⅹ 工序Ⅺ
3 4 1 2 3 4 1
粗铰至φ17.94 精铰至φ18H 9 钻φ15通孔 扩孔至φ15.85 粗铰至φ15.95 精铰至φ16H 9 钻φ3偏100内孔
0.09 0.06 15 0.85 0.10 0.05 3
2.3.9 切削用量以及基本时间定额的确定 工序Ⅳ 粗铣φ22上端面A （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z /fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /r ； 取
（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》
[10]
表30-23，选择切削速度v c =65m/min；
65⨯1000
计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械制造基础课程设计基础教程》
3.14⨯80
255⨯3.14⨯80
表4-18得n=255r/min，然后计算实际v c ==64m /min ；
1000
（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下： z —铣刀齿数；
f z —铣刀每齿的进给量，mm/z；
f Mz —工作台的水平进给量，mm/min；
f M —工作台的进给量，mm/min，f =f nz ； a e —铣削宽度，mm ； a p —铣削深度，mm ；
M
z
d —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：
T j =
l +l 1+l 2
（2） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=22mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 229
==0.06min 。 f Mz 480
工序Ⅴ 加工36mm 下端面
1）工步一 粗铣36mm 下底面C （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min，计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（4）基本时间的确定
根据铣床的数据，主轴转速
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
n=255r/min，工作台进给量
根据机床说明书取f M =480mm/min；切削加工面L=36mm， 根据《机械加工工艺师手册》
[10]
，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
l +l 1+l 243
==0.08min 。 f Mz 480
2）工步二 半精铣36mm 下底面C （1）切削深度 a p =1mm ；
（2）进给量的确定
此工序选择YG8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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW, 取fz=0.10mm/r，f =0.10⨯10=1mm /r ；
（3）切削速度的确定 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-157
124⨯1000
v c =124m/min，计算主轴转速n ==495r /min ，查《机械制造技术基础课程设
3.14⨯80计指导教程》机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度
490⨯3.14⨯80v c ==123m /min ；
1000
（4）基本时间的确定
根据铣床的数据，主轴转速
n=490r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.1⨯10⨯490=490mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=36mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 243
==0.08min 。 f Mz 480
工序Ⅵ 钻φ11通孔
（1）切削深度 a p =11mm ； （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 =11mm , L =142mm , L 1=94mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，f =0.08~0.16mm /r ，取f =0. 1m m /r ，
v c =50~70m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据上面数据，计算主轴转速n =查立式钻床Z525主轴转=1737r /min ，
3.14⨯11
1360⨯3.14⨯11
速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，v c ==47m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~ 4），钻孔深度l =39mm ，l 1=3，l 2=5，f ⨯n 2
l +l 1+l 247
==0. 34min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
所以T j =
工序Ⅶ 粗铣以及半精铣端面
1）工步一 粗铣φ28前端面F （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣
2. 00. 9-/m m z 床功率为4KW, 查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-146，得f z =0
取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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》
[10]
表30-23，选择切削速度v c =65m/min；
65⨯1000
计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械制造技术基础课程设计指导教
3.14⨯80
255⨯3.14⨯80
程》表4-18得n=255r/min，然后计算实际v c ==64m /min ；
1000
（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：
l +l 1+l 2
T j = （3）
f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
2）工步二 粗铣φ26前端面I （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（4） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=26mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
3）工步三 半精铣φ28前端面F （1）切削深度 a p =1mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（5） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
T j =
，表30-9查得l 1+l 2=7，
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
工序Ⅷ 粗铣以及半精铣端面
1）工步一 粗铣φ26后端面J （1）切削深度 a p =4mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /r ；
[11]
（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
65⨯1000
30-23，选择切削速度v c =65m/min，计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械
3.14⨯80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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（6） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=26mm，
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
l +l 1+l 233
==0.07min 。 f Mz 480
2）工步二 粗铣φ28后端面G （1）切削深度 a p =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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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v c =65m/min。计算主轴转速n =
[10]
65⨯1000
=258r /min ，查《机
3.14⨯80
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
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
l +l 1+l 2
T j = （7）
f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
T j =
3）工步三 半精铣φ28后端面G （1）切削深度 a p =1mm ； （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，D 1=70mm，d=27mm，L=36mm，L 1=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
f z =0. 20-0. 0m 9m z / 取fz=0.20mm/r f =0.20⨯10=2mm /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
65⨯1000
30-23，选择切削速度v c =65m/min。计算主轴转速n ==258r /min ，查《机械
3.14⨯80制造基础课程设计基础教程》表4-18得n=255r/min，然后计算实际
255⨯3.14⨯80v c ==64m /min ；
1000
（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：
T j =
l +l 1+l 2
（8） f Mz
根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量
f M =f z ⨯z ⨯n =0.2⨯10⨯255=510mm /min ，
根据机床说明书取
f M =480mm/min；切削加工面L=28mm，
T j =
l +l 1+l 235
==0.07min 。 f Mz 480
根据《机械加工工艺师手册》，表30-9查得l 1+l 2=7，
工序Ⅸ 钻→扩→粗铰→精铰φ18的孔
1）工步一 钻φ17的通孔 （1）切削深度a p =17mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =17mm , l =184mm , l 1=125mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0. 08~0m . 1m 6，r 取f =0. 1m m /，r 查得
v c =50~7m 0
/m ，v c =60m /min ，根据以上数据计算主轴转速
60⨯1000
=1124r /min ，查《机械加工工艺师手册》表10-2，查Z3025钻床主轴转
3.14⨯17
1000⨯3.14⨯17
速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度v c ==53m /min ；
1000n =
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =37mm ，l 1=3，l 2=5，f ⨯n 2
[10]
见《机械加工工艺师手册》
表28-42，所以T j =
l +l 1+l 245
==0. 33min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
2）工步二 扩孔至φ17.85 （1）切削深度a p =0.85mm ； （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5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d =17.75mm , l =191mm , l 1=130mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得f =0.9~1.1mm /r ，取f =1mm /r ，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定v c =59m /min ；
根据以上数据计算主轴转速，n =手册》度v c =
[10]
[10]
59⨯1000
=1052r /min ，查《机械加工工艺师
3.14⨯17.85
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速
1000⨯3.14⨯17.85
=56m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：
T j =
l +l 1+l 2
（9） f ⨯n
l 1=
D -d 1
cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度l =37, l 1=4, l 2=3，见《机械加2
l +l 1+l 244
==0. 44min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
工工艺师手册》表28-42，T j =
3）工步三 粗铰至φ17.94 （1）切削深度a p =0.09mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =18mm , L =182mm , l =56mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》
表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为粗铰，查得
v c =60~80m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n ==1061r /min ，查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯18
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
1000⨯3.14⨯18
削速度v c ==56m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =37, l 1=3, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 243[12]
==0. 43min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
4）工步四 精铰至φ18H 9 （1）切削深度a p =0.06mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =18mm , L =182mm , l =56mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为精铰，查得
v c =6~10m /min ，取v c =6m /min ；
6⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=106.2r /min ，
3.14⨯18
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n =80r /min ，再根据主轴转速计算实
80⨯3.14⨯18[13]
=4.5m /min ；
1000
际的切削速度v c =
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
[10]
l =37, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》
表28-42，
T j =
l +l 1+l 244
==5. 5min 。 f ⨯n 80⨯0. 1
工序Ⅹ 钻→扩→粗铰→精铰φ16的孔
1）工步一 钻φ15的通孔 （1）切削深度a p =15mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =15mm , l =169mm , l 1=114mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0.08~0.16mm /r ，取f =0. 1m m /，r 查得
v c =50~7m 0
/，m v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=1273r /min ，
3.14⨯15
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度
1000⨯3.14⨯15v c ==47m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =16mm ，l 1=3，l 2=4，f ⨯n 2
l +l 1+l 223
==0. 17min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
见《机械加工工艺师手册》表28-42，所以T j =
2）工步二 扩孔至φ15.85 （1）切削深度a p =0.85mm ； （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5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d =φ17.75mm , l =178mm , l 1=120mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得f =0.9~1.1mm /r ，取f =0.9mm /r ，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定v c =52m /min ；
根据以上数据计算主轴转速，n =
52⨯1000
=1051r /min ，查《机械加工工艺师
3.14⨯15.85
手册》表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再计算实际切削速度
1000⨯3.14⨯15.85[14]
v c ==49m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 223
==0. 23min 。
f ⨯n 1000⨯0. 1
3）工步三 粗铰至φ15.95 （1）切削深度a p =0.1mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =φ16mm , L =170mm , l =52mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为粗铰，查得
v c =60~80m /min ，取v c =60m /min ；
60⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=1194r /min ，
3.14⨯16
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =1000r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
1000⨯3.14⨯16
削速度v c ==50m /min ；
1000
（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，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=3, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 222
==0. 22min 。 f ⨯n 1000⨯0. 1
4）工步四 精铰至φ18H 9 （1）切削深度a p =0.05mm ； （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5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下d =16mm , L =195mm , l =60mm ，查《机械制造技术基础课程设计指南》
表5-136，查得进给量f =0.2~0.4mm /r ，取f =0.2mm /r ，因为此工步为精铰，查得
v c =6~10m /min ，取v c =6m /min ；
6⨯1000
根据以上数据计算主轴转速n =查《机械加工工艺师手册》=119.2r /min ，
3.14⨯16
表10-2，查Z3025钻床主轴转速表，取n =125r /min ，再根据主轴转速计算实际的切
125⨯3.14⨯16[15]
削速度v c ==6.28m /min ；
1000
（3）基本时间的确定
查《机械制造技术基础课程设计指南》表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：T j =
l +l 1+l 2D -d 1
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=2~4mm ，扩通孔长度f ⨯n 2
l =16, l 1=4, l 2=3，见《机械加工工艺师手册》表
28-42，
T j =
l +l 1+l 213==1. 04min 。 f ⨯n 125⨯0. 1
工序Ⅺ 钻φ3偏100内孔
（1）切削深度a p =3mm ； （2）进给量和切削速度的确定
根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：d =3mm , l =61mm , l 1=33mm ，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，f =0.04~0.08mm /r ，取f =050. m /m r
v c =40m /min ，根据以上数据计算主轴转速n =
，查得v c =40~60m /min ，
40⨯1000
=4246r /min ，查Z525立式
3.14⨯3
钻床主轴转速表，
v c =
[16]
取n =1360r /min ，再计算实际切削速度
1360⨯3.14⨯3
=12.8m /min ；
1000
（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，
T j =
l +l 1+l 2D
，l 1=cot κα+(1~2) ，l 2=（1~4），钻孔深度l =39mm ，l 1=3，l 2=4，f ⨯n 2
l +l 1+l 246
==0. 33min 。 f ⨯n 1360⨯0. 1
见《机械加工工艺师手册》表28-42，所以T j =
3 支座专用夹具的设计
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Ⅴ，Ⅸ道工序——加工半精铣36mm 下端面夹具设
+0.027
计和φ180孔加工夹具设计，本夹具将用于Z3025钻床，刀具为直柄麻花钻，扩钻，
机用铰刀。
[17]
3.1 半精铣36mm 下端面夹具设计
3.1.1确定定位方案，选择定位元件
以粗铣后的Φ22上端面以及Φ28外圆上端面定位，粗铣36mm 下底面C ，半精铣36mm 下底面C 。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。分析可以用一块支撑板和两个支撑钉垂直定位，然后用单螺旋夹紧机构夹紧，共限制5个自由度。
定位误差分析：两个垂直平面定位，则：△（A ）=0.01+0.03=0.04
根据加工要求采用圆形对刀块（GB2240-80），用于加工单一平面时对刀；塞尺符合CB2240-80，基本尺寸及偏差20-0.014mm 。 3.1.3 确定夹紧机构
在机械加工工艺设计中，已经确定气门摇臂轴支座的生产类型为大批量生产，根据零件加工的实际情况，在此工序夹具中选择单螺旋夹紧机构夹紧工件，这样可以保证夹紧的可靠。具体机构图如下：
图4 单螺旋夹紧机构
Fig4 The clamping institutings of single spiral
3.2 孔加工夹具设计
3.2.1 定位基准的选择
根据图纸要求，为保证加工质量，工序基准应与设计基准相同。选择底面作为基准。工序基准面是底平面，定位面为环形凸台面，限制3个自由度，孔采用定位销定位，由于通过孔夹紧，定位销与夹紧拉杆做成整体。限制两个自由度，还有一个绕孔轴线旋转自由度，采用定位板，除限制自由度达到完全定位外，还能提高夹具系统刚性。
3.2.2 导向装置的确定
导向装置的设计：导向装置主要是钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻→扩→铰3个工步，为减少装夹时间，减少辅助时间，钻套选择快换钻套，钻套与钻模板连接需要有衬套。当需要换钻套时，只需要将钻套逆时针旋转到钻套的削平边，即可以取出钻套。如下图：
图5 钻模板
Fig5 Drill template
3.2.3 确定夹紧机构
根据夹紧力方向的原则
（1）夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；
（2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；
（3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。
根据夹紧力作用点的原则
（1）夹紧力作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；
（2）夹紧力作用点应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理布局夹紧点位置等措施来实现；
（3）夹紧力作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减小工件的夹紧力，防止加工过程产生振动。[19]
根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定加紧方式，通过前面工序
加工出的Φ11孔用拉杆夹紧，方向为水平向右，这样能保证主要定位基准面与定位元件的良好接触。如下图：
图6 夹紧拉杆图
Fig6 The figure of clamping bars
3.2.4 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，因为是在卧式镗床上使用，夹具安装在工作台上直接用钻套找正并用压板固定，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。钻模板和夹具体一起用4根螺栓固连。夹具体上表面与其他元件接触的部位均做成等高的凸台以减少加工面积，夹具体底部设计成周边接触的形式以改善接触状况，提高安装的稳定性。
（1）根据零件图上两孔间中心距的要求，确定两钻套中心线之间的尺寸为（56±0.025）mm ，其公差值取为零件相应尺寸（56±0.05）mm 的公差值的1/2～1/5；
（2）为保证两孔与零件底面的平行度公差为0.05，夹具中，两钻套轴线与夹具底板上端面的平行度取为0.05；
3.2.5 液压控制回路的确定
1）启动：活塞处于液压缸最左端；
2）工进：压力油由左端的油管进入油缸，推动活塞向右移动，夹紧工件；
3）保压：保持活塞两端压力相等，活塞停止运动，直到工件加工完成；
4）工退：压力油由右端的油管进入油缸，推动活塞向左移动，松开工件；
装夹工件的时间约为辅助时间的1/2，辅助时间6s ，则夹紧、松开工件时间不大于3秒。由于夹紧过程活塞行程不大于30mm ，不需要快进、快退过程。所以要求液压系统能够完成“工进-保压-工退”的工作循环。
根据液压系统的要求选择控制回路的基本回路，由上面分析知道，该控制回路至少要有一个换向回路，一个保压回路，就可以达到控制要求。
换向回路：选择一个零型三位四通换向阀，其作用是利用阀芯相对于阀体的运动，使油路接通、关断或变换油路方向。从而使液压执行元件启动、停止、换向。
保压回路：保压回路以保证工件在夹紧过程中工件在切削力的作用下占有正确的位置，保证液压缸中的压力不变，这里选择一个二位二通的电液换向阀来换向，实现保压的过程。如下图：
单向阀：为了机床停止工作时系统的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响压
系统的平稳性的问题，必须在电液换向阀的出口处增加一个单向阀。
（a ）换向回路 （b ）保压回路
图7 液压基本回路
Fig7 The basic circuits of hydraulic system
其他元件：回路除了以上基本元件外，还需要一个溢流阀，其作用是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路压力维持恒定，实现稳压、调压或限压的作用。 其他辅助元件：如油箱、滤油器、液压泵。
3.2.6液压回路的综合和整理
将选择的液压元件组合成控制回路，如下图： [20]
图8 液压系统图
Fig8 The figure of hydraulic system
4 结论
到此为止，在自己三个月的努力后顺利完成了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感性认识到现在已熟悉制造工艺的国内外现状及趋势，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，同时对根据加工工艺设计相应的夹具体也较清楚。
在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献，进而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，在与同学们的讨论中发现问题并及时解决问题，这些使我们相互之间的沟通协调能力得到了提高，团队合作精神也得到了增强。可以说，毕业设计体现了我们大学四年所学的大部分知识，也检验了我们的综合素质和实际能力。同时也跨出了我的工程师之路的第一步。
虽然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，难免会有我们现在没有考虑周全的内容。
（2）对零件热处理方式及夹具的设计把握不准，其主要原因是对零件的了解不足，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。
（3）夹具设计是本次设计中最大的拦路虎，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，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。因此我以后必定会再这方面多下苦功。
因此，在以后的学习工作中，我要从以下方面来提高自己，解决设计中存在的问题。多学习相关的知识，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，较好地利用其本身。
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致 谢
为期三个多月的毕业设计就要结束了，我也顺利的完成了我的课题设计，在此之际我要衷心的感谢在设计过程中一直帮助我支持我的陈志亮老师。
结束代表着新的开始，新的征程，本次的毕业设计将会成为我今后工作，学习生活中的一份坚实的基础和保证。从中吸取的经验教训也将成为我们在今后生活道路上的一笔财富，挫折永远是前进道路上所必须面对的，相信我们的未来会走的更好，也可以让我们大学的老师放心。真心的感谢在大学帮助过我的老师和同学们，再次感谢你们！
附录
附录1：工序卡片
附录2：CAD 图