ZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋工藝及工裝設(shè)計

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書2008柴油機(jī)氣缸蓋工藝及工裝設(shè)計及夾具設(shè)計PAGEiiZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋工藝及工裝設(shè)計摘要：本課題的主要任務(wù)就是設(shè)計ZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程和某道工序的專用機(jī)床夾具。該設(shè)計盡量保證以最低的加工成本達(dá)到符合零件圖要求的加工精度；夾具設(shè)計要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，提高生產(chǎn)效率。氣缸蓋是柴油機(jī)的重要零部件之一，屬于典型的箱體類零件。他的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到柴油機(jī)的整體性能。在夾具設(shè)計部分，主要思路是定位原理和定位方案的選定，以及夾緊系統(tǒng)的設(shè)計，夾緊力的估算，定位誤差的分析，氣缸的選用等，最終完成夾具設(shè)計。本設(shè)計具有提高生產(chǎn)效率，滿足工件的加工精度，降低了工人的勞動強(qiáng)度的優(yōu)點，較好的實現(xiàn)了設(shè)計的要求。關(guān)鍵詞：工藝；鉆，擴(kuò)；夾具本設(shè)計來自：完美畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)登陸網(wǎng)站聯(lián)系客服遠(yuǎn)程截圖或者遠(yuǎn)程控觀看完整全套論文圖紙設(shè)計客服QQ：8191040ThedesignandtoolingofZH1105WDieselenginecylinderheadAbstract:TodesignZH1105Wdieselenginecylinderheadmachineandproceduresofajigformachinatoolisthemaintaskofthesubjiect.Thedesignmeettherequirementsoftheprocessingmapaccuracyofthelowestcost.Clampingreliable,simple,easytooperateandincreasingtheproductionsfficiencyistherequestofthedecision.Cylinderheadisanimportantpartofthedieselengine.It'satypicallboxpart.Itsmorestructure.Thequalityofprocessingwillaffecttheperformanceofthedieselengine.Designedsomeinthejig,mainlytheselectionofsurenessoforientingtheprincipleandlocalizationschemethatwasoriginallydesignedandadopted,clampdesignofsystem,clampestimationofstrength,thepositionerroranalysis,hydrauliccylinderSelectionetc.,finishdesignofjigfinally.Theadvantagesareproductionefficiency,highprecisionofprocessing,reducinglaborintensityoftheworkers.Keywords：Technology;drilling,reaming;jig目錄TOC\o"1-3"\h\z0前言 10.1本課題的意義 10.2國內(nèi)（外）發(fā)展概況及現(xiàn)狀 10.3課題由來及基本條件 21氣缸蓋加工工藝設(shè)計 31.1工藝流程設(shè)計 31.1.1氣缸蓋的編制要求 31.1.2工藝方案的擬定 31.1.3方案論證 51.2詳細(xì)計算 61.2.1刀具選擇 61.2.2切削用量選擇及切削速度基本時間計算 62夾具設(shè)計 112.1夾具設(shè)計的基本要求和步驟 112.1.1夾具設(shè)計的基本要求 112.1.2夾具設(shè)計的步驟 112.2定位方案的確定 122.2.1零件工藝分析 122.2.2定位方案論證 122.2.3誤差分析 132.2.4校核加工精度 152.3導(dǎo)向裝置設(shè)計 152.4夾緊方案確定 172.4.1夾緊裝置確定 172.4.2夾緊方案論證 182.4.3夾緊力的確定 182.5夾具體設(shè)計 203結(jié)論 21參考文獻(xiàn) 22致謝 24附錄 250前言0.1本課題的意義工藝流程設(shè)計包括鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。因此，在現(xiàn)代化大生產(chǎn)中，要使零件加工具有高的生產(chǎn)效率，良好的加工精度、精度穩(wěn)定性，好的經(jīng)濟(jì)性，工藝就成為了關(guān)鍵，機(jī)床夾具設(shè)計則是重中之重，這正是本課題需要解決的問題。0.2國內(nèi)（外）發(fā)展概況及現(xiàn)狀機(jī)械加工工藝主要是指用機(jī)械加工設(shè)備及工具通過改變工件形狀、尺寸、性能等手段獲得滿足要求工件的加工方法。機(jī)械加工根據(jù)加工時環(huán)境的溫度高低可分為冷加工和熱加工，在接近常溫狀態(tài)下的機(jī)械加工統(tǒng)稱為冷加工，冷加工基本不改變工件的化學(xué)成分或物理組織結(jié)構(gòu)，主要包括切削加工和壓力加工等方法．而熱加工多指在高于或者低于常溫的環(huán)境下，用改變工件化學(xué)成分或物理結(jié)構(gòu)的方法對工件的性能及形狀尺寸進(jìn)行改變的機(jī)械加工方法，熱加工主要包括冷熱處理、鍛造、鑄造、焊接等方法。金屬切削加工技術(shù)是現(xiàn)代加工工藝中所占比重最大，最廣和最基本的加工方法，在國民經(jīng)濟(jì)中一直處于十分重要的地位。20世紀(jì)80年代以來，隨著全球化市場競爭日趨激烈，為爭取技術(shù)優(yōu)勢，各國紛紛開展先進(jìn)制造技術(shù)的研究與開發(fā)。伴隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)一方面發(fā)展了以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的自動化加工技術(shù)，另一方面發(fā)展了各種新的加工方法和加工工藝，比較典型的有(超)高速切削、干切削、硬切削、(超)精密切削技術(shù)等。微機(jī)械(或微型裝置)是另一個新型研究領(lǐng)域，其加工技術(shù)的開發(fā)具有巨大的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景。虛擬切削加工技術(shù)是在計算機(jī)上借助虛擬現(xiàn)實、立體建模和仿真技術(shù)，檢驗產(chǎn)品的設(shè)計合理性和可加工性，對產(chǎn)品的加工過程進(jìn)行模擬與仿真，預(yù)測產(chǎn)品的加工質(zhì)量、制造周期、使用性能等，以便及時修改設(shè)計，縮短產(chǎn)品的研制周期，獲得最佳產(chǎn)品質(zhì)量、最低生產(chǎn)成本和最短開發(fā)周期。據(jù)估計，切削加工約占機(jī)械制造工作量的30%～40%，全世界每年約有1億噸鋼料通過刀具切削而成為切屑，全世界每年切削加工耗資約2500億美元。與世界先進(jìn)水平相比，目前我國的切削加工技術(shù)水平還比較低，努力研究和開發(fā)高速切削、硬切削、干切削、精密切削、虛擬切削等先進(jìn)切削加工技術(shù)，對于提高我國機(jī)械制造技術(shù)水平和機(jī)電產(chǎn)品性能、質(zhì)量及市場競爭力，推動先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展都具有重要意義。0.3課題由來及基本要求本課題來源于江蘇江淮動力集團(tuán)，所涉及的柴油機(jī)型號是ZH1105W型，它是臥式，單缸，四沖程型的，主要用于三輪農(nóng)用運輸車。本課題的主要任務(wù)就是設(shè)計ZH1105W柴油機(jī)氣缸蓋的機(jī)械加工工藝規(guī)程和某道工序的專用機(jī)床夾具，具體進(jìn)行零件加工工藝設(shè)計和夾具設(shè)計。該設(shè)計應(yīng)盡量保證以最低的加工成本達(dá)到符合零件圖要求的加工精度；夾具設(shè)計要求定位合理，夾緊可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，調(diào)試及維修便利，提高生產(chǎn)效率。1氣缸蓋加工工藝設(shè)計1.1工藝流程設(shè)計1.1.1氣缸蓋工藝編制要求氣缸蓋是柴油機(jī)的重要零部件之一，屬于典型的箱體類零件。他的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到柴油機(jī)的整體性能。

通過對零件圖的分析可知：氣缸蓋的底面、氣道孔及底面座孔的技術(shù)要求加高，是重要的平面，因此需要精細(xì)加工。

由零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可以確定該零件為大批量生產(chǎn)。毛坯采用HT250的鑄鐵由機(jī)器進(jìn)行砂模鑄造。

粗加工時，選取氣缸蓋的上下底面互為基準(zhǔn)；精加工時，選取加工過的氣缸蓋底面為基準(zhǔn)。以底面及底面上的兩個銷進(jìn)行定位，即“一面兩銷”式定位。1.1.2工藝方案的擬定A.零件分析零件用HT250鑄鐵、毛坯的生產(chǎn)采用金屬模造型，2級鑄造精度，精度高技術(shù)分析氣缸蓋的使用條件及對其提出的技術(shù)要求。氣鈣蓋的加工主要是平面和孔，平面加工中特別是保證精度的是上，下平面。加工中難免產(chǎn)生切削力不等并且受會引起振動側(cè)面，合口面的加工都是斷續(xù)切削會引起彈性變形。這兩方面的原因都會影響平面度精度。在機(jī)床的布置和選擇切削用量時都會影響平面度?？紫导庸ぶ饕潜ＷC各軸線的相互位置精度。對機(jī)床和夾具必須提出高的要求。B.初擬工藝方案a.工藝方案制定原則a).編制工藝規(guī)程應(yīng)以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。b).在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)使工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。c).應(yīng)充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到均衡生產(chǎn)。d).盡量減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。e).積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，力爭減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)要求。b.初擬方案一工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備10擴(kuò)進(jìn)氣門座孔一面兩銷孔鉆床20擴(kuò)排氣門座孔一面兩銷孔鉆床30銑上下面一面兩銷孔雙面銑40銑進(jìn)氣道，悶頭孔面頂面（或底面）雙面銑50銑進(jìn)氣道，放水開關(guān)面頂面（底面）側(cè)面雙面銑60鉆口面14孔一面兩銷孔立鉆70磨上，下面立磨80鉆擴(kuò)鉸各孔一面兩銷孔氣缸蓋多孔鉆床90粗鉆擴(kuò)噴油咀和進(jìn)排氣門座孔系一面兩銷孔氣缸蓋擴(kuò)孔專機(jī)100精鉆擴(kuò)噴油咀和進(jìn)排氣門座孔系一面兩銷孔氣缸蓋擴(kuò)孔專機(jī)110銑斜油孔端面一面兩銷孔車床120銑床槽一面兩銷孔車床130鉆孔三面多孔鉆床140鉆孔一面兩銷孔立鉆150鉆孔一面兩銷孔立鉆160擴(kuò)孔170攻絲一面兩銷孔鉆床180攻絲一面兩銷孔鉆床190攻絲一面兩銷孔鉆床200入庫c.初擬方案二工序號工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備10擴(kuò)進(jìn)氣門座孔一面兩銷孔鉆床20銑進(jìn)氣道，悶頭孔面頂面（或底面）雙面銑30銑上下面一面兩銷孔雙面銑40擴(kuò)排氣門座孔一面兩銷孔鉆床50銑進(jìn)氣道，放水開關(guān)面頂面（底面）側(cè)面雙面銑60鉆口面14孔一面兩銷孔立鉆70去毛90磨上，下面立磨95檢驗100鉆擴(kuò)鉸各孔一面兩銷孔氣缸蓋多孔鉆床110粗鉆擴(kuò)噴油咀和進(jìn)排氣門座孔系一面兩銷孔氣缸蓋擴(kuò)孔專機(jī)120精鉆擴(kuò)噴油咀和進(jìn)排氣門座孔系一面兩銷孔氣缸蓋擴(kuò)孔專機(jī)125檢驗130銑斜油孔端面一面兩銷孔車床135銑床槽一面兩銷孔車床140鉆孔三面多孔鉆床150鉆孔一面兩銷孔立鉆160鉆孔一面兩銷孔立鉆165檢驗170擴(kuò)孔175攻絲一面兩銷孔鉆床180攻絲一面兩銷孔鉆床190攻絲一面兩銷孔鉆床220吹氣225檢驗230壓悶頭240壓銅套250水壓試驗水壓試驗機(jī)260檢查270倒角去毛刺280清洗285檢驗290入庫1.1.3方案論證方案一：a.工藝不夠全面，缺少一些步驟，工藝不夠完善.b.其中工序的夾緊方案有問提，不能有效的保證加工質(zhì)量和要達(dá)到的各項要求，例如：140號工序，該工序是三面鉆削，左面鉆一個Φ15.2孔，右面鉆四個Φ8.6孔，而后面也要鉆兩個Φ8.6孔，有一定的精度要求，該工序應(yīng)該采用左面，右面，后面三面定位的方法，而該方案才用了一面兩銷的定位方法，不能保證需要達(dá)到的要求.c.沒有采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)夾具制造就困難些，它復(fù)雜，精度不會提高得很大，夾具的復(fù)雜也會給裝夾卸工件帶來困難，整個過程工人勞動強(qiáng)度大，影響生產(chǎn)率的提高，對機(jī)床、夾具制造要求精度高，則意味著成本制造價格高，投產(chǎn)周期長，盡管可行但并不十分完善。方案二：a.第二套方案工序全面，步驟完整。能夠保證零件所要求打到的各項要求。b.制造周期縮短成本降低、采用統(tǒng)一基準(zhǔn)?？s短了輔助時間，減輕了工人的勞動強(qiáng)盜，提高了生產(chǎn)效率。相對第一套方案來說，技術(shù)要求易達(dá)到具備了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。低消耗的基本要求，是一較為完善的方案，因此采用第二套方案要好于第一套方案。根據(jù)以上方案編制工藝工程卡。1.2詳細(xì)設(shè)計計算1.2.1刀具的選擇原則根據(jù)工藝的要求及加工精度不同，加工工藝一般有簡單刀具（標(biāo)準(zhǔn)刀具）、復(fù)合刀具及特種刀具。選擇刀具的原則：a）只要條件允許，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單、刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具和簡單刀具。b）為使工序集中或保證加工精度，可采用先后加工或同時加工兩個或兩個以上表面的復(fù)合刀具。c）選擇刀具結(jié)構(gòu)時，還須認(rèn)真分析被加工零件材料特點。1.2.2切削用量選擇及其基本時間的計算根據(jù)以上選擇的工藝工程卡計算以下典型工序A.工序10擴(kuò)進(jìn)氣門座孔加工條件工件材料：HT250,σb=0.16GPaHB=190~240,鑄造。加工要求：表面粗糙度達(dá)到Ra6.3機(jī)床：鉆床刀具：Φ39.6锪鉆a)切削用量查文獻(xiàn)[1]b.鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及其耐用度查文獻(xiàn)[1]表2.12后刀面最大磨損限度1.4耐用度T=50minc)計算切削速度工件材料為灰鑄鐵查文獻(xiàn)[1]表2.3068.20.150.450.4與工件材料相關(guān)的系數(shù)，=0.88與銑刀耐用度相關(guān)的系數(shù)，=1與毛坯性質(zhì)相關(guān)的系數(shù)，=1K=0.88x1x1=0.88B.工序30銑上，下面加工條件工件材料：HT250,σb=0.16GPaHB=190~240,鑄造。加工要求：表面粗糙度達(dá)到Ra3.，加工長度l=218機(jī)床：雙面銑床刀具：φ250的面銑刀盤,牌號YG8，寬20，齒數(shù)20。a)確定背吃刀量因為切削量較小，故可以選擇ap=2.6，一次走刀即可完成所需長度。b)確定進(jìn)給量查文獻(xiàn)[1]