序 言
由于知能力所限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。机械制造技术基础课程设计是我们学完大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计以前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学学习中占有重要的地位。本次设计的内容是柴油机气门摇臂支座的加工工艺及主要工序夹具设计。具体是工艺设计，工序卡、工艺过程卡的编制，夹具设计。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能够很好的应用理论知识，为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。
一、 课题零件工艺分析及生产类型分析
（1）零件的作用
+0.027
该零件是1105型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。φ180mm孔装摇臂
+0.11
轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。φ160mm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56±0.05mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过φ11mm小孔用M10螺杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制系统的一个重要零件。 （2）零件的工艺分析
分析零件图纸，图纸的各视图尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分，技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸公差标注完整，能够完整表述加工要求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘制在A3图纸上，详见附图。如图一，现将主要加工部分表述如下：
1.孔加工
+0.027+0.11
该零件共有4个孔要加工，其中φ180mm、φ160mm孔加工要求较高，两孔中间+0.027+0.11
距56±0.05mm，φ180mm孔中心与底平面距离24±0.03mm，φ160mm孔中心与底面距
离49±0.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，φ11mm小孔直接钻出即可，另φ3斜小孔直接钻出。
2.面的加工
该零件需加工平面为22×36底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加工，上端面要求高，粗铣即可。φ26圆柱两端面粗铣， φ28圆柱两端粗糙度要求3.2，要精铣。
分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的距离，平行度。
（3）、确定零（部）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%)
式中 N----零件的生产纲领
Q----产品的年产量（台、辆/年） 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。
m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
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，
[3]
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。
二、 确定毛坯的制造方式、绘制毛坯简图
（1）、选择毛坯的制造方式
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。
图一
三、工艺规程设计
（1）、定位基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准选择：按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）。粗基准选择应为后续加工提供精基准，保证加工面与不加工面之间的位置要求或合理分配各加工面的余量，对该零件应以要求与余量均匀的重要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。
（2）精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差，应该以设计基准为精基准。 （2）、表面加工方法的确定
根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定各表面的加工方法，如图所示。
（3）、工序的集中与分散确定
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。
（4）、工序顺序的安排
（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φ11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φ28和φ26外圆前后端面，φ160通孔，
0+0.027
通孔，后加工次要表面φ3偏10内孔。 φ180
（4）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；先加工φ28
+0.11+0.027
和φ26外圆前后端面，后加工φ160通孔，φ180通孔。
（5）、确定工艺路线
四、选择加工设备及工艺装备
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.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。 3.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。
[13]
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：
五、加工余量、工序尺寸和公差的确定
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：
[3]
六 确定切削用量及基本工时
工序四 粗铣φ22上端面A
（1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
75⨯1000
=299r/min，查《机械制造基础课程设计基础教程》计算主轴转速n=
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80[3]
=75m/min 表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下： z——铣刀齿数
fz——铣刀每齿的进给量，mm/z
fMz——工作台的水平进给量，mm/min
fM——工作台的进给量，mm/min，f=fnz
M
z
ae——铣削宽度，mm ap——铣削深度，mm
d——铣刀直径，mm
[2]
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：
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速fM=fz⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min。 根据机床说明书取
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
fM=480mm/min；切削加工面L=22mm
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l229Tj===0.06min。
fMz480
工序五 加工36mm下端面
1.工步一 粗铣36mm下底面C （1）切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
[2]
75⨯1000[3]
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min 表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
（4） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=300r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
计算主轴转速n=
根据机床说明书取fM=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l1+l2=7，
l+l1+l243
==0.08min
。 fMz480
Tj=
2.工步二 半精铣36mm下底面C
（1）切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.1mm/r，f=0.1⨯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
80⨯1000
=318r/min，查《机械制造技术基础课程设计vc=80m/min，计算主轴转速n=
3.14⨯80
[3]
指导教程》机床主轴转速表，确定n=300r/min，再计算实际切削速度
300⨯3.14⨯80n==75m/min
1000
（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=300r/min，工作台进给量
[2]
fM=f⨯z⨯n=0.1⨯10⨯300=300mm/min
z
根据机床说明书取
fM=320mm/min；切削加工面L=36mm
，表30-9查得l1+l2=8， l+l1+l244Tj===0.137min
fmz320
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
工序六 钻φ11通孔
（1） 切削深度 ap=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：
[2]
d=11mm,L=142mm,L1=94mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表
2m，/rvc=50~70m/min，取5-134，fz=0.08~0.16 mm/r，取f=0.1m
55⨯1000
vc=55m/m，i根据上面数据，计算主轴转速n==1592r/min，查立式
3.14⨯11
钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，
136⨯03⨯.1411vc==47m/m。in
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
钻孔深度l=39mm，l1=3，l2=5，所以Tj=
工序七 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 ap=3mm。
l+l1+l247
==0.29min f⨯n1360⨯0.12
（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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
75⨯1000
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教计算主轴转速n=
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80[3]
=75m/min。 程》表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000[2]
（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：
[2]
l+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min。
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min。
fMz480
2. 工步二 粗铣φ26前端面I （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 得n=3000r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=26mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l233Tj===0.07min
fMz480
3. 工步三 半精铣φ28前端面F （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
工序八 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 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
[2]
75⨯1000[3]
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
n=
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=26mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l233Tj===0.07min
fMz480
2. 工步二 粗铣φ28后端面G （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/mi，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》n表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
[2]
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
3.工步三 半精铣φ28后端面G （1） 切削深度 ap=1mm。 根据《机械加工工艺师手册》
（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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造基础课程设计基础教程》表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
工序九 钻→扩→粗铰→精铰φ18的孔 1. 工步一 钻φ17的通孔 （1） 切削深度ap=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,l1=125mm，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，fz=0.08~0.16 mm/r，取f=0.1mm/r，查得vc=50~70m/min，vc=55m/min，根据以上数据计算主
55⨯1000[10]
=1030r/min，轴转速n=查《机械加工工艺师手册》表10-2，查TX617
3.14⨯17
卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实际切削速度
100⨯03⨯.1417vc==53m/m。i n
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n深度l=37mm，l1=3，l2=5，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l245Tj===0.45min
f⨯n1000⨯0.1
2. 工步二 扩孔至φ17.85 （1） 切削深度ap=0.85mm
[10]
[2]
表28-42，所以
（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
[2]
定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d=17.75mm,l=191mm,l1=130mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得fz=0.9~1.1 mm/r，取
f=1.1mm/r，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定vc=59m/min，
59⨯1000
=1058r/min，查《机械加工工艺师根据以上数据计算主轴转速，n=
3.14⨯17.75
[10]
手册》表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实
1000⨯3.14⨯17.75
=56m/min。 际切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[10]
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l244
==0.4min 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.11
3. 工步三 粗铰至φ17.94 （1） 切削深度ap=0.09mm。
[2]
[10]
表
（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，
0m/min，取f=0.3mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=7
70⨯1000
=1238r/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯18
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速
1000⨯3.14⨯18
=56m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=3,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l243
==0.14min 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.3
4. 工步四 精铰至φ18H9 （1） 切削深度ap=0.06mm。
[2]
[10]
表
（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=0.3mm/r，因为此工步为精铰，查得vc=6~10m/min，取vc=7m/min，
7⨯1000
=124r/min，查《机械加工工艺师手册》根据以上数据计算主轴转速n=
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
[2]
80⨯3.14⨯18
=4.5m/min。
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
算实际的切削速度vc=
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l244
==1.8min 28-42，Tj=
f⨯n80⨯0.3
工序十 钻→扩→粗铰→精铰φ16的孔 1. 工步一 钻φ15的通孔 （1） 切削深度ap=15mm。
[10]
表
（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,l1=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=0.1mm/r，查得vc=50~70m/min，vc=55m/min，根据以上数据计算主
55⨯1000[10]
=1167r/min，轴转速n=查《机械加工工艺师手册》表10-2，查TX617
3.14⨯15
卧式镗床主轴转速表，取n=100r0/m，再计算实际切削速度
100⨯03⨯.1415vc==47m/m。i n
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n深度l=16mm，l1=3，l2=4，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l223Tj===0.23min.
f⨯n1000⨯0.1
2. 工步二 扩孔至φ15.85 （1） 切削深度ap=0.85mm。
[10]
[2]
表28-42，所以
（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,l1=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vc=52m/min，
52⨯1000
=1051r/min，查《机械加工工艺师根据以上数据计算主轴转速，n=
3.14⨯15.85
[10]
手册》表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实
1000⨯3.14⨯15.85
=49m/min。 际切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
扩通孔长度l=16,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》表28-42，l2=2~4mm，
[10]
[2]
[2]
l+l1+l223
==0.23min.
f⨯n1000⨯0.1
3. 工步三 粗铰至φ15.95 （1） 切削深度ap=0.1mm。
Tj=
（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，
0m/min，取f=0.3mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=7
70⨯1000
=1393r/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯16
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速
1000⨯3.14⨯16
=50m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l222
==0.07min. 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.3
4. 工步四 精铰至φ18H9 （1） 切削深度ap=0.05mm。
[2]
[10]
表
（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=0.3mm/r，因为此工步为精铰，查得vc=6~10m/min，取vc=7m/min，
7⨯1000
=139r/min，查《机械加工工艺师手册》根据以上数据计算主轴转速n=
3.14⨯16
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=125r/min，再根据主轴转速
125⨯3.14⨯16
=6.28m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[2]
（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
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l213
==0.35min. 28-42，Tj=
f⨯n125⨯0.3
工序十一 钻φ3偏100内孔 （1） 切削深度ap=3mm
[10]
表
（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,l1=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，
[2]
取f=0.05mm/r，查得vc=40~60m/min，vc=40m/min，根据以上数据计算
42⨯1000
=445r8/min查Z525立式钻床主轴转速表，取主轴转速n=，
3.14⨯3
1360⨯3.14⨯3
n=1360r/min，再计算实际切削速度vc==12.8m/min。
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n
深度l=39mm，l1=3，l2=4，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l246Tj===0.68min.
f⨯n1360⨯0.05
[10]
表28-42，所以
六 总结
到此为止，在两个星期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，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。
序 言
由于知能力所限，设计中尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。机械制造技术基础课程设计是我们学完大学的全部基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计以前对所学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学学习中占有重要的地位。本次设计的内容是柴油机气门摇臂支座的加工工艺及主要工序夹具设计。具体是工艺设计，工序卡、工艺过程卡的编制，夹具设计。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，能够更深入理解课本知识，并能够很好的应用理论知识，为以后更好地胜任我的工作岗位打好基础。
一、 课题零件工艺分析及生产类型分析
（1）零件的作用
+0.027
该零件是1105型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。φ180mm孔装摇臂
+0.11
轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。φ160mm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56±0.05mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过φ11mm小孔用M10螺杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制系统的一个重要零件。 （2）零件的工艺分析
分析零件图纸，图纸的各视图尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分，技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸公差标注完整，能够完整表述加工要求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘制在A3图纸上，详见附图。如图一，现将主要加工部分表述如下：
1.孔加工
+0.027+0.11
该零件共有4个孔要加工，其中φ180mm、φ160mm孔加工要求较高，两孔中间+0.027+0.11
距56±0.05mm，φ180mm孔中心与底平面距离24±0.03mm，φ160mm孔中心与底面距
离49±0.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，φ11mm小孔直接钻出即可，另φ3斜小孔直接钻出。
2.面的加工
该零件需加工平面为22×36底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加工，上端面要求高，粗铣即可。φ26圆柱两端面粗铣， φ28圆柱两端粗糙度要求3.2，要精铣。
分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的距离，平行度。
（3）、确定零（部）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%)
式中 N----零件的生产纲领
Q----产品的年产量（台、辆/年） 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。
m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
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，
[3]
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。
二、 确定毛坯的制造方式、绘制毛坯简图
（1）、选择毛坯的制造方式
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。
图一
三、工艺规程设计
（1）、定位基准的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
（1）粗基准选择：按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时应以这些不加工表面作粗基准：若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）。粗基准选择应为后续加工提供精基准，保证加工面与不加工面之间的位置要求或合理分配各加工面的余量，对该零件应以要求与余量均匀的重要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。
（2）精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差，应该以设计基准为精基准。 （2）、表面加工方法的确定
根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定各表面的加工方法，如图所示。
（3）、工序的集中与分散确定
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。
（4）、工序顺序的安排
（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φ11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φ28和φ26外圆前后端面，φ160通孔，
0+0.027
通孔，后加工次要表面φ3偏10内孔。 φ180
（4）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；先加工φ28
+0.11+0.027
和φ26外圆前后端面，后加工φ160通孔，φ180通孔。
（5）、确定工艺路线
四、选择加工设备及工艺装备
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.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。 3.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。
[13]
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：
五、加工余量、工序尺寸和公差的确定
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：
[3]
六 确定切削用量及基本工时
工序四 粗铣φ22上端面A
（1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
75⨯1000
=299r/min，查《机械制造基础课程设计基础教程》计算主轴转速n=
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80[3]
=75m/min 表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下： z——铣刀齿数
fz——铣刀每齿的进给量，mm/z
fMz——工作台的水平进给量，mm/min
fM——工作台的进给量，mm/min，f=fnz
M
z
ae——铣削宽度，mm ap——铣削深度，mm
d——铣刀直径，mm
[2]
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：
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速fM=fz⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min。 根据机床说明书取
根据《机械加工工艺师手册》
[10]
fM=480mm/min；切削加工面L=22mm
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l229Tj===0.06min。
fMz480
工序五 加工36mm下端面
1.工步一 粗铣36mm下底面C （1）切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
[2]
75⨯1000[3]
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min 表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
（4） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=300r/min，工作台进给量
fM=fz⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
计算主轴转速n=
根据机床说明书取fM=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l1+l2=7，
l+l1+l243
==0.08min
。 fMz480
Tj=
2.工步二 半精铣36mm下底面C
（1）切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.1mm/r，f=0.1⨯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
80⨯1000
=318r/min，查《机械制造技术基础课程设计vc=80m/min，计算主轴转速n=
3.14⨯80
[3]
指导教程》机床主轴转速表，确定n=300r/min，再计算实际切削速度
300⨯3.14⨯80n==75m/min
1000
（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=300r/min，工作台进给量
[2]
fM=f⨯z⨯n=0.1⨯10⨯300=300mm/min
z
根据机床说明书取
fM=320mm/min；切削加工面L=36mm
，表30-9查得l1+l2=8， l+l1+l244Tj===0.137min
fmz320
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
工序六 钻φ11通孔
（1） 切削深度 ap=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：
[2]
d=11mm,L=142mm,L1=94mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表
2m，/rvc=50~70m/min，取5-134，fz=0.08~0.16 mm/r，取f=0.1m
55⨯1000
vc=55m/m，i根据上面数据，计算主轴转速n==1592r/min，查立式
3.14⨯11
钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，
136⨯03⨯.1411vc==47m/m。in
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），
2f⨯n
钻孔深度l=39mm，l1=3，l2=5，所以Tj=
工序七 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 ap=3mm。
l+l1+l247
==0.29min f⨯n1360⨯0.12
（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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。
75⨯1000
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教计算主轴转速n=
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80[3]
=75m/min。 程》表4-18得n=300r/min，然后计算实际n=
1000[2]
（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：
[2]
l+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min。
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min。
fMz480
2. 工步二 粗铣φ26前端面I （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 得n=3000r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=26mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l233Tj===0.07min
fMz480
3. 工步三 半精铣φ28前端面F （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 得n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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+l1+l2
Tj=
fMz
根据铣床的数据，主轴转速
n=300r/min，工作台进给量
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
工序八 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 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
[2]
75⨯1000[3]
=299r/min，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
n=
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=26mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l233Tj===0.07min
fMz480
2. 工步二 粗铣φ28后端面G （1） 切削深度 ap=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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/mi，查《机械制造技术基础课程设计指导教程》n表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
[2]
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
3.工步三 半精铣φ28后端面G （1） 切削深度 ap=1mm。 根据《机械加工工艺师手册》
（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，D1=70mm，d=27mm，L=36mm，L1=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》[2]
表5-146，得fz=0.09~0.2 mm/r 取fz=0.15mm/r f=0.15⨯10=1.5mm/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
[10]
加工工艺师手册》表30-23，选择切削速度vc=75m/min。计算主轴转速
75⨯1000[3]n==299r/min，查《机械制造基础课程设计基础教程》表4-18得
3.14⨯80
300⨯3.14⨯80
=75m/min。 n=300r/min，然后计算实际n=
1000
[2]
（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：
Tj=
l+l1+l2
fMz
n=300r/min，工作台进给量
根据铣床的数据，主轴转速
fM=f⨯z⨯n=0.15⨯10⨯300=450mm/min
z
根据机床说明书取
fM=480mm/min；切削加工面L=28mm
[10]
根据《机械加工工艺师手册》
，表30-9查得l1+l2=7， l+l1+l235Tj===0.07min
fMz480
工序九 钻→扩→粗铰→精铰φ18的孔 1. 工步一 钻φ17的通孔 （1） 切削深度ap=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,l1=125mm，查表《机械制造技术基础课程设计指南》表5-134，查得，fz=0.08~0.16 mm/r，取f=0.1mm/r，查得vc=50~70m/min，vc=55m/min，根据以上数据计算主
55⨯1000[10]
=1030r/min，轴转速n=查《机械加工工艺师手册》表10-2，查TX617
3.14⨯17
卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实际切削速度
100⨯03⨯.1417vc==53m/m。i n
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n深度l=37mm，l1=3，l2=5，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l245Tj===0.45min
f⨯n1000⨯0.1
2. 工步二 扩孔至φ17.85 （1） 切削深度ap=0.85mm
[10]
[2]
表28-42，所以
（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
[2]
定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选d=17.75mm,l=191mm,l1=130mm，查《机械制造技术基础课程设计指南》表5-128，查得fz=0.9~1.1 mm/r，取
f=1.1mm/r，再查《机械加工工艺师手册》表28-33，确定vc=59m/min，
59⨯1000
=1058r/min，查《机械加工工艺师根据以上数据计算主轴转速，n=
3.14⨯17.75
[10]
手册》表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实
1000⨯3.14⨯17.75
=56m/min。 际切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[10]
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l244
==0.4min 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.11
3. 工步三 粗铰至φ17.94 （1） 切削深度ap=0.09mm。
[2]
[10]
表
（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，
0m/min，取f=0.3mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=7
70⨯1000
=1238r/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯18
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速
1000⨯3.14⨯18
=56m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=3,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l243
==0.14min 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.3
4. 工步四 精铰至φ18H9 （1） 切削深度ap=0.06mm。
[2]
[10]
表
（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=0.3mm/r，因为此工步为精铰，查得vc=6~10m/min，取vc=7m/min，
7⨯1000
=124r/min，查《机械加工工艺师手册》根据以上数据计算主轴转速n=
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
[2]
80⨯3.14⨯18
=4.5m/min。
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
算实际的切削速度vc=
l2=2~4mm，扩通孔长度l=37,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l244
==1.8min 28-42，Tj=
f⨯n80⨯0.3
工序十 钻→扩→粗铰→精铰φ16的孔 1. 工步一 钻φ15的通孔 （1） 切削深度ap=15mm。
[10]
表
（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,l1=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=0.1mm/r，查得vc=50~70m/min，vc=55m/min，根据以上数据计算主
55⨯1000[10]
=1167r/min，轴转速n=查《机械加工工艺师手册》表10-2，查TX617
3.14⨯15
卧式镗床主轴转速表，取n=100r0/m，再计算实际切削速度
100⨯03⨯.1415vc==47m/m。i n
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n深度l=16mm，l1=3，l2=4，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l223Tj===0.23min.
f⨯n1000⨯0.1
2. 工步二 扩孔至φ15.85 （1） 切削深度ap=0.85mm。
[10]
[2]
表28-42，所以
（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,l1=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vc=52m/min，
52⨯1000
=1051r/min，查《机械加工工艺师根据以上数据计算主轴转速，n=
3.14⨯15.85
[10]
手册》表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再计算实
1000⨯3.14⨯15.85
=49m/min。 际切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
扩通孔长度l=16,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》表28-42，l2=2~4mm，
[10]
[2]
[2]
l+l1+l223
==0.23min.
f⨯n1000⨯0.1
3. 工步三 粗铰至φ15.95 （1） 切削深度ap=0.1mm。
Tj=
（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，
0m/min，取f=0.3mm/r，因为此工步为粗铰，查得vc=60~80m/min，取vc=7
70⨯1000
=1393r/min，根据以上数据计算主轴转速n=查《机械加工工艺师手册》
3.14⨯16
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=1000r/min，再根据主轴转速
1000⨯3.14⨯16
=50m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[3]
（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，
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，铰孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=3,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l222
==0.07min. 28-42，Tj=
f⨯n1000⨯0.3
4. 工步四 精铰至φ18H9 （1） 切削深度ap=0.05mm。
[2]
[10]
表
（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=0.3mm/r，因为此工步为精铰，查得vc=6~10m/min，取vc=7m/min，
7⨯1000
=139r/min，查《机械加工工艺师手册》根据以上数据计算主轴转速n=
3.14⨯16
[10]
表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取n=125r/min，再根据主轴转速
125⨯3.14⨯16
=6.28m/min。 计算实际的切削速度vc=
1000
[2]
（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
D-d1l+l1+l2
cotκα+(1~2)，孔工序下的机动时间计算公式：Tj=，l1=2f⨯n
[2]
l2=2~4mm，扩通孔长度l=16,l1=4,l2=3，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l213
==0.35min. 28-42，Tj=
f⨯n125⨯0.3
工序十一 钻φ3偏100内孔 （1） 切削深度ap=3mm
[10]
表
（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,l1=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，
[2]
取f=0.05mm/r，查得vc=40~60m/min，vc=40m/min，根据以上数据计算
42⨯1000
=445r8/min查Z525立式钻床主轴转速表，取主轴转速n=，
3.14⨯3
1360⨯3.14⨯3
n=1360r/min，再计算实际切削速度vc==12.8m/min。
1000
[2]
（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
l+l1+l2D
削机动时间计算公式，Tj=，l1=cotκα+(1~2)，l2=（1~4），钻孔
2f⨯n
深度l=39mm，l1=3，l2=4，见《机械加工工艺师手册》
l+l1+l246Tj===0.68min.
f⨯n1360⨯0.05
[10]
表28-42，所以
六 总结
到此为止，在两个星期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，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。