毕业设计--气门摇杆轴支座夹具设计

毕业设计毕业设计说明书

气门摇杆轴支座夹具设计

系部：机电工程系

专业：数控技术

班级：数控083

目录

1 零件的分析 (3)

1.1零件的作用 (3)

1.2零件的工艺分析 (3)

2 确定毛坯，画毛坯——零件合图 (5)

3 工艺规程设计 (7)

3.1定位基准的选择 (7)

3.2制定加工工艺路线 (7)

3.3选择加工设备及刀、夹、量具 (9)

3.4加工工序设计 (10)

3.5校验机床功率 (12)

4夹具设计 (16)

4.1确定设计方案 (16)

4.2计算夹紧力并确定螺杆直径 (17)

4.3.定位精度分析 (17)

4.4定位元件与夹紧装置的设计 (18)

致谢 (22)

参考文献 (23)

一、零件的分析

1.1零件的作用

气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，Ø20（+0.10—+0.16）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个Ø13mm孔用M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。其零件图如下图：

1.2零件的工艺分析

由附图1得知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。

该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-Ø13mm孔和Ø20（+0.1——+0.06）mm以及3mm轴向槽的加工。

Ø20（+0.1——+0.06）mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2——Ø13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度0.055mm。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工Ø20（+0.1——+0.06）mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精

度。

由参考文献（1）中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。

二、确定毛坯，画毛坯—零件合图（附图2）

根据零件材料确定毛坯为铸件，通过计算，该零件质量约为3Kg ，其生产类型为中批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时效处理。

参考文献（1）表2.3—12；该种铸造公差等级为CT10~11级，加工余量等级MA 为H 级。故取CT 为10级，MA 为H 级。

参考文献（1）表2.3-12，用查表方法确定各表面的加工余量如下表所示：

表

1 各加工表面总余量

参

考文献（1）表2.3-12，铸件主要尺寸的公差，如表2

表2 主要毛坯尺寸及公差

加工表面

基本尺寸

加工余量等级

加工余量数值 说明 上端面 40mm H 4mm 单侧加工 下端面 50mm H 3mm 单侧加工 左端面 35mm H 3mm 单侧加工 右端面

35mm

H

3mm

单侧加工

主要面尺寸 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 尺寸公差

下端面

50mm — 50mm 4 下端面距上端面尺寸 78mm 3+4 85mm 2.8 下端面距Ø20的中心孔尺寸

60mm

3

63mm

2.8

三、工艺规程设计

3.1定位基准的选择：

精基准的选择：气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则，实现V形块定位方式（V形块采用联动夹紧机构夹紧）。Ø20（+0.1——+0.06）mm孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。

粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面上端面作粗基准。

在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以粗基准为上端面。

在钻、镗削Ø20（+0.1——+0.06）mm孔时可有两种夹紧方案：

方案一：用一菱形销加一圆柱销定位两个Ø13mm的孔，再加上底面定位实现一面两销完全定位，这种方案适合于大批生产类型中。

方案二：用V形块定位

V形块采用联动夹紧机构实现对R10的外圆柱表面进行定位限制5个自由度，再加底面限制1个自由度实现完全定位。由于Ø13mm孔的表面精度不是很高，故用做定位销孔很难保证精度，所以选择方案二。

3.2制定加工工艺路线

根据各表面加工要求，和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面及孔的加工方法如下：

上端面：粗铣；下端面：粗铣—精铣；左端面：粗铣—精铣；右端面：粗铣—精铣2—Ø13mm孔：钻孔；Ø20（+0.1—+0.006）mm：钻孔—粗镗—精镗；3mm 轴向槽—精铣

因左右两端面均对Ø20（+0.1—+0.006）mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。

根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将粗铣上端面和钻两通孔放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上Ø20（+0.1—+0.006）mm孔放后面加工。初步拟订加工路线如下：

工序号工序内容

铸造

时效

涂漆

10 车上端面

20 钻两通孔

30 铣左右端面

40 精铣下端面

50 钻通孔¢18mm

60 镗孔Ø20mm，孔口角1x45度