毕业答辩-气门摇臂机械工艺与夹具设计

1、气门摇臂机械工艺与夹具设计CONTENTS目录研究背景国内外研究现状及意义1零件分析2制定工艺路线3夹具设计4有限元分析5总结与致谢61研究背景国内外研究现状及意义研究背景而随着夹具的发展，其正在逐步走进人们的视野，也得以被大家所认可熟识。在对其展开设计时，通常需要对其做出周全的考虑及计划。比如需要着重关注的地方就是定位和夹紧的设计，这将会直接影响到零件加工的精度等。当然，事无完璧，玉有瑕疵，在进行零件的夹具设计时，会碰到不少棘手的难题。假使解决的不完善，将会直接影响到其在实际使用中起到的作用,通过总结过往的夹具设计经验可以得出，要清根长期存在且较难解决的问题。所以，在愈发进步的社会里，夹具应

2、该存在多种类型并存的现象。比如说多种组合式的和具备可调性能的夹具等等，这些都可以极大地提高其利用率。而这样的发展，终究就是为了经济的可持续进步与高效国内外研究现状及意义企业在进行生产时，大批量的零件加工需要单一进行。也就是加工件数量需要足够多，且加工要求也一致。而这样的方式，对机床和夹具要求较为严苛。通常需要维持一定的柔性，这样的话就可以减少生产所需的成本，极大程度的为其加快生产。同时，由于自动化操作的普及，人工去夹紧工件已经需要被淘汰了。取而代之的自然就是气动液压等夹紧方式，它可以极大程度的满足生产需要。而在进行工艺装配时，柔性夹具可以更好的完成设计。也可以在制造加工时，极大地减少时间问题。

3、国外对于这种生产模式，已经司空见惯了。主要就是因为国外把这种方式，作为制造业的主流方向引导。CAD/CAPP/CAM的综合应用，可以有效地提高设计者们的综合能力。它也可以使得一个公司的设计变得标准化，充分减少设计周期。同时，也方便一个公司设备的可持续性更新创造。在实现资源共享的时候，也能够避免出现重复性工作的情况。而最主要的是它可以实现工艺过程中经验的堆积，对新工艺的发展创新提供一个巨大的温床。所以说，一个设计出色的夹具，完全可以加工出符合技术要求的产品。而为了让夹具能够更好地跟上时代的步伐，需要要求其能够与时俱进。2零件分析LOGO零件分析 气门摇臂旋完成的主要动作就是旋转。紧跟其后的工作部

4、件就是凸轮，它是一个双臂杠杆，以摇臂轴为支点，两臂不等长。短臂端加工有螺纹孔，用来拧入气门间隙调整螺钉。长臂端加工成圆弧面，是推动气门的工作面，气门摇臂间需要采用一根金属连杆连接，凸轮顶起连杆从而推动摇臂来实现气门的开合零件的功能LOGO零件的工艺分析和毛胚图零件尺寸为60 x200.04x38，使用45#钢，m=20kg,其加工余量等级为铸钢CT8-10级.技术指标为：工件尺寸精度IT7级；位置度0.01mm；同轴度0.01mm；表面粗糙度Ra0.8 ,3制订工艺路线LOGO1、粗铣26和SR13下平面。2、粗铣26上平面。3、刮端面，粗镗中心孔。4、调质处理HRC28-32。5、半精镗中心

5、孔，刮端面。6、精铣26上平面。7、精镗44的孔并倒角。8、钻、攻M14孔、钻、扩、粗铰、精铰14。9、钻3、攻M4的螺纹。10、对加工出的工件检验相应的尺寸等要求。11、入库制订工艺路线（1）LOGO制订工艺路线（2）1、钻左端3孔。2、钻右端3孔。3、锪平5，攻M4螺纹孔。4、钻M14螺纹底孔。5、钻14孔。6、铣60上下端平面。7、车粗镗44孔。8、铣14孔两端平面。9、铣14孔端面。10、去毛刺 11、终检12、对加工出的工件检验相应的尺寸等要求。4夹具设计LOGO夹具设计1本次为工序8设计夹具： 钻、攻M141.5-6H孔,轮廓算数平均偏差Ra3.2；同时钻、扩、粗铰、精铰14H7，

6、Ra0.8。使用气门摇臂钻床去完成其加工工序所设计的步骤LOGO夹具设计1将44所在的面用螺栓固定在支撑板上，工件经过44H7的孔和面的固定，加一个支撑板，以M141.5-6H所在的面去完成定位，再增加一个可调支撑钉就在14H7的下方，然后夹紧夹具的定位LOGO夹具设计1定位精度M141.5-6H通孔和14H7孔在装夹时，需要直接完成加工，确保定位置精度要求钻套轴线与定位面的垂直度为0.1，平面度为0.05mm,垂直度为0.008mm。夹具定位孔与卧轴转台定位销的配合为110H7/g6 操作说明固定工件前，需要在孔位置放进芯轴。其次人工去完成压板的旋转，使之摆放到合适的位置上。通过小幅度的旋转

7、去拧紧螺栓，使之能够完好的夹紧工件。然后通过微调螺旋支撑，去进一步的完成夹紧。在工件的自由度全部限制后，就可以去完成钻孔LOGO夹具设计2本次为工序9设计夹具： 先钻2-3.2、攻2-M40.7-6H长88的螺纹。使用气门摇臂钻床去完成其加工工序所设计的步骤LOGO夹具设计2夹具的定位加工的孔是2-3.2和M40.7-6H的孔，以44H7的孔和44的端面及M141.5-6H下端面定位。同时，旋转一定的角度。加工时将44所在的面用螺栓固定在支撑板上，还需再增加一个可调支撑钉定位精度装夹时，需要直接完成加工最大配合间隙0.044mm衬套与夹具体配合为间隙配合H7/g6,而刀具与导套内孔配合为F8/

8、h6。钻套轴线与定位面的垂直度为0.1，定位面的平面度为0.05mm,定位面与夹具安装面的垂直度为0.008mm。夹具定位孔与卧轴转台定位销的配合为110H7/g6 5有限元分析LOGO有限元分析目的：针对具有任意复杂几何形状变形体，完整获取在复杂外力作用下它内部的准确力学信息，即求取该变形体的三类力学信息(位移、应变、应力），验证气门摇臂在给定的载荷下是否满足要求LOGO有限元分析使用自动控制的方式对结构进行网格划分，不满足分析要求的，手动对结构进行网格划分，单元节点数量自动网格划分LOGO有限元分析添加边界条件, 大小为1000N，进行求解，得到总位移云图以及结构轴向位移图。总位移云图结构

9、轴向位移 最大等效应力约为14.894MPa，主要产生于结构下部的过渡区域，以及载荷作用区域。结构最大总位移约为0.0045348mm，当前载荷下符合要求。6总结与致谢LOGO总结在设计过程中，我借助了计算机协助我完成图纸的制图。起初提出我确定了国内外研究现状和研究意义及零件的作用对零件进行了工艺分析，我采用铸件的形式，45#钢。制定了合理的工艺路线，选择了合适的刀和夹具，在起初遇到了很多不太好解决的问题，结合多年来学习的机械理论知识与在实际生活中遇到的问题，由此设计了气门摇臂夹具的具体内容以及相关工艺路线等。在制定工艺时需要尤其关注其规程的重要性一个合格的加工工艺需要不断的更改优化，才能找出合适的规程。如此的话，就可以明确工件需要怎么完成其加工。以及需要什么工具辅助其加工，和用什么样的设备放置等等，最后，认真仔细不仅是对此次设计的总结，更是为今后奠定基础。此次的收获来说是不可估量的，古人说，海水不可斗粮LOGO致谢没有一个人可以脱离团体而独自存在，这是最简单的道理。它向我展示了一个巨大的智慧：个体离不开团体。而在此次设计中，我便深有体会。在设计过程中，我遇见了不少棘手的问题，但是每次都会得到亲朋师友的帮助。当然，除了他人的协助，我自己的独立思考能力也为我的设计不断地添砖搬瓦。圣人说:真理需要检验。而实践出真知，