机械工艺夹具毕业设计223铣气门摇臂轴支座φ18mm孔两端面的铣床

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

0.027部的气门摇臂轴支座。Φ18+mm孔装摇臂轴，轴上两端各装一00.027进、排气门摇臂。Φ16+mm孔内装一减压轴，用于降低气缸内0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

0.0270.027该零件上的主要加工面为Φ18+mm，mm，Φ11mm孔以Φ16+00 1

及各孔两端面。

0.027mm孔的尺寸精度，与A面的平行度为0.05mm,两端Φ18+0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。

0.027mm孔的尺寸精度，与A面的平行度为0.05mm,直接Φ16+00.027影响减压轴与A面的平行度。该孔与Φ18+mm间距尺寸精度为056±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Φ11mm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。

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2．粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择Φ11mm孔上

0.027+0.027端面，以及Φ18+mm和mm两端面为粗基准，第一，在保Φ1600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Φ11mm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Φ11mm

0.027孔限制2个自由度，再用一个防转销顶在Φ16+mm孔的旁侧，0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

0.027面：粗铣→半精铣；Φ11mm孔另一端面：粗铣；Φ18+mm孔两00.027端面：粗铣→半精铣；Φ16+mm孔两端面：粗铣；Φ11mm孔：00.027+0.027钻；Φ16+mm孔：钻→扩→铰；mm孔：钻→扩→铰。 Φ18000.0270.027因为Φ16+mm孔与Φ18+mm孔有较高的平行度及位置精00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。

根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加

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0.027工的原则，将A面、Φ11mm孔另一端面，以及Φ16+mm孔与00.027mm孔两端面的粗加工放在前面，精加工放在后面。 Φ18+0因此，拟订工艺路线方案如下：

序号 10 20 30 40 50 60 工序内容 铸造 时效 涂底漆 钳工划线 粗铣A面及Φ11mm孔另一端面 半精铣A面 钻Φ11mm孔 0.110.027粗铣Φ16+mm孔及Φ18+mm孔两端面 000.350.35钻扩铰Φ16+mm孔至Φ15+mm，孔口倒角100简要说明 消除内应力 防止生锈 校正各孔中心 先加工基准面 提高基准精度 后加工孔 先加工面 留精扩铰余量 留精扩铰余量 提高精度 提高精度 ×45×450 70 80 90 100 110 0.0400.040钻扩铰Φ18+mm孔至Φ17+mm，孔口倒角10000.350.11精扩铰Φ16+mm孔，并提高精度至Φ16+mm 000.0400.027精扩铰Φ18+mm孔，并提高精度至Φ18+mm 00检验 入库 （五）选择加工设备及刀、夹、量具

由于生产类型为大批量生产，加工设备易以通用机床为主，配以专用夹具，工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。

粗铣A面及Φ11孔另一端面，采用卧式双面组合铣床，因切削功率较大，应采用功率为5.5KW的1T×32型铣削头，选择直径为φ40mm的C类可转位面铣刀(参考文献[3]表4.4-40)、专用夹具，游标卡尺。

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