1105柴油机中气门摇臂轴支座的端面铣床夹具设计[毕业论文+CAD图纸]

夹具设计毕业论文：端面的铣床夹具设计含论文，CAD图纸

1105柴油机中气门摇臂轴支座的端面铣床夹具设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

本套夹具是为加工（铣削）1105柴油机中气门摇臂轴支座上 mm孔两端面而设计的。鉴于两端面的精度及工作要求，采用卧式双面组合铣床进行加工，本套夹具正是配合该种铣床使用。

夹具中的定位与夹紧方案是采用一根特殊的定位销，定位销中间是一块圆形支撑板，它可以限制气门摇臂轴支座中A面上的3个自由度。定位销插入φ11孔，又可以限制2个自由度，剩下1个自由度用一个固定在夹具体上的防转销来限制，这样工件被完全固定，既没有出现欠定位，也无过定位现象。最后，定位销上端用夹紧螺母（M8）将工件夹紧，下端用两个M8螺母将工件固定在夹具体上。为保证两端面同轴度并提高工作效率，按工序集中原则，需将两端面同时铣削，因此在工件左侧安装两个背靠背的对刀块，使两把刀具同时对刀，对刀块工作面与定位销的位置精度以及各种形位公差必须按设计要求得到保证，这样才能保证零件的合格率。

关键词：定位销；对刀块；定位；夹紧

目 录

一 零件的分析 1
（一）零件的作用 1
（二）零件的工艺分析 1
二 工艺规程设计 2
（一）确定毛坯的制造形式 2
（二）基面的选择 2
（三）定位与夹紧方案 3
（四）制定工艺路线 3
（五）选择加工设备及刀、夹、量具 4
（六）加工工序设计 5
三 夹具设计 13
（一）零件本工序的加工要求分析 13
（二）拟定定位方案和选择定位元件 14
（三）定位误差计算 14
（四）确定夹紧方案 14
（五）确定对刀装置 14
（六）夹具精度分析和计算 15
四 设计小结 17
参考文献 19

一 零件的分析

（一）零件的作用

题目所给定的零件（见图1）是1105柴油机中摇臂座结合部的气门摇臂轴支座。 mm孔装摇臂轴，轴上两端各装一进、排气门摇臂。 mm孔内装一减压轴，用于降低气缸内压力，便于起动柴油机。两孔间距该为56±0.05mm，可保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。零件通过φ11mm孔用M10螺杆与气缸盖相连。

图1 气门摇臂轴支座

（二）零件的工艺分析

该零件上的主要加工面为 mm， mm， mm孔以及各孔两端面。mm孔的尺寸精度，与A面的平行度为0.05mm,两端面对孔中心线的圆跳动为0.1mm，直接影响摇臂轴对A面的平行度，以及进排气门摇臂的同轴度。因此，在加工它们时，最好能在一次装夹下将两端面同时加工出来。

mm孔的尺寸精度，与A面的平行度为0.05mm,直接影响减压轴与A面的平行度。该孔与 mm间距尺寸精度为56±0.05mm，直接影响减压轴在摇臂上打开气门。

由参考文献[1]中有关面和孔的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。

二 工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

根据零件材料确定毛坯为铸件。由题目知零件的生产纲领为1万件/年。由参考文献[2]表1-4、表1-3可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。零件有肋板结构，故需要挖砂造型。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。

由参考文献[3]表2.3-6可知，该种铸件的尺寸公差等级为IT8-10级，加工余量等级MA为G级。故取IT为10级，MA为G级。

（二）基面的选择

1．精基准的选择

气门摇臂轴支座的A面和 mm孔是设计基准，用它们做精基准，其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，A面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。

2．粗基准的选择

考虑到以下几点要求，选择 mm孔上端面，以及 mm和 mm两端面为粗基准，第一，在保证各加工面均有余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；第二，保证装入各孔的零件定位准确，夹紧可靠，且能够按要求正常工作。

（三）定位与夹紧方案

最先进行机械加工的表面是精基准A面和 mm孔，因此可用一块支撑板限制A面的3个自由度，用一跟心棒插入 mm孔限制2个自由度，再用一个防转销顶在 mm孔的旁侧，这样，工件的6个自由度全部被限定。最后，用螺栓与支撑板进行夹紧。

综上所述，考虑到方案的可操作性，兼顾工作效率，本方案采用一根特殊的，两端带螺纹，中间带支撑板的定位销来完成定位与夹紧。

（四）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用专用夹具，并尽量使工序集中以提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。因此，确定各表面的加工方法为，A面：粗铣→半精铣； mm孔另一端面：粗铣； mm孔两端面：粗铣→半精铣； mm孔两端面：粗铣； mm孔：钻； mm孔：钻→扩→铰； mm孔：钻→扩→铰。

因为 mm孔与 mm孔有较高的平行度及位置精度要求，故它们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两空同时加工出来，以保证其精度要求。