气门摇臂轴支座钻床夹具设计说明书

目录

一、设计任务 (1)

1.设计目的 (1)

2.设计内容 (1)

3.设计要求 (1)

二、分析定位基准及确定定位夹紧方案 (2)

1.分析第一类自由度 (3)

2.分析定位基准 (3)

3.确定定位方案 (3)

4.确定夹紧方案 (5)

三、夹具元件的设计计算 (6)

四、夹具装配图的绘制 (9)

五、夹具体零件图的绘制 (11)

六、夹具体工艺过程卡的编制 (12)

1、加工工艺路线的拟定 (12)

2、表面加工方法的选择： (13)

3、夹具体工艺过程卡片如下： (14)

七、总结与体会 (15)

八、参考文献 (17)

气门摇臂轴支座钻床夹具设计

一、设计任务

1.设计目的

1）基于与实践相结合之原则，培养学生综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，独立编制机械加工工艺规程

2）根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计；

3）学会运用相关手册、标准、图表等技术资料

4）进一步掌握AutoCAD或UG软件，为毕业设计打下基础

2.设计内容

如右图（一）所示为连杆端盖

零件示意图，该零件年

产量20000件。目前已已加工螺栓孔，

其余均，要求设计铣螺栓台的夹具装置。

图一气门摇臂轴支座

3.设计要求

1)夹具总装图（AutoCAD二维图）；

2) 夹具体零件图 （AutoCAD 二维图） ； 3) 夹具体的机械加工工艺过程卡片； 4) 课程设计说明书。

二、 分析定位基准及确定定位夹紧方案

该零件是1105型柴油机中的活塞连杆的端盖。027

.0018+φmm 孔装摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。11

.0016+φmm 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05.056±mm ，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过11φmm 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。

该零件共有4个孔要加工，其中027.0018+φmm 、11

.0016+φmm 孔加工要求较高，两孔中间距05.056±mm ，027

.0018+φmm 孔中心与底平面距离03.024±mm ，11

.00

16+φmm 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，11φmm 小孔直接钻出即可，另3φ斜小孔直接钻出。

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。本次设计选择设计 钻→扩→铰孔11

.0016+φ的

夹具。该工序加工的精度要求较高，粗糙度要求 1.6，平行度要求

0.05。需要保证的尺寸要求：保证孔11

.0016+φ轴线与底面距离05.049±mm ，孔11.0016+φ与孔027.0018+φ距离05.056±mm 。夹具设计应首先满足这些要求，

并保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。 1. 分析第一类自由度

①空间直角坐标系如图：

②为保证加工要求需限制的自由度：

工序尺寸11.0016+φ由刀具控制；孔11

.0016+φ轴线与底面距离05.049±mm （工序基准为底面），应限制自由度 、 、 ；孔11.0016+φ与孔027

.0018+φ轴线距离05.056±mm （工序基准为027.0018+φ轴线），应限制自由度 、

；平行度要求0.05（工序基准为底面），应限制自由度 。 故该工序应限制 五个自由度。 2. 分析定位基准

根据图纸要求，为保证加工质量，在工件上钻孔，为减小定位误 差，尽量使工序基准应与定位基准重合。定位基准为： 36×22底平面、28φ轴线、11φ轴线。 3. 确定定位方案

Y

Z

X

方案一：工件以36×22底平面作为主要定位面，限制3个自由度，利用短削边销以φ18内孔限制一个移动自由度，利用短圆柱销以

φ11内孔限制两个移动自由度。如图二、三：

图二

方案二：工件以28φ圆柱端面作为主要定位面，限制3个自由度，26φ和28φ圆柱面用一固定V 型块和活动V 型块定位，限制3个自由度。再在26φ端面加一辅助支撑。如图三：

图三

综上，进行两方案比较。本工序的主要加工要求是保证孔孔

11.0016+φ中心与底面距离05.049±mm ，孔11.0016+φ与孔027.0018+φ距离

05.056±mm 。并保证两孔的中心轴与底平面的平行度0.05mm 。两孔的

精度和距离要求由钻模板保证。而余下的就由定位方案决定。对夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的三分之一，或满足δ装夹+δ对定+δ过程≤T ，即可认为定位方案符合加工要求。

方案一定位基准与工序基准重合。工件以底平面作为主要定位面，能保证孔的中心轴与底平面的距离4905

±，也能保证孔与底平

.0

面的平行度。方案二工件以28

φ圆柱端面和外圆表面分别在夹具上的V 形块上定位，夹紧工件两V型块夹紧时，由于两外圆端面是铸造没有处理加工是保证不了两孔之间的距离，且加工φ16的孔会由于受力不匀损坏D-D处，更无法保证钻孔的中心轴与36×22底平面的平行度和距离。所以选用方案一。

4.确定夹紧方案

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）夹紧力的作用点应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形成的稳定

力区域内，以免工件产生位移和偏转；

（2）夹紧力的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）夹紧力的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。