气缸盖螺钉孔加工专机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 缸盖螺钉孔加工专机说明书 产品结构的分析 油机由下列机构和系统组成： 机体和气缸盖； 曲柄连杆机构； 供给系； 配气机构 ；点火系； 冷却系； 润滑系； 起动装置。 气缸盖是柴油机重要大件之一，装在气缸体上部，用于密封气缸的上平面。它 与活塞顶共同形成燃烧室空间。气缸盖上通常装有喷油器，进、排气门，进、排气管和摇臂轴总成等，以及进、排气道，冷却水套和油道布置在上面。 气缸盖的作用是密封气缸，与活塞顶部一起组成燃烧室，因此承受很大的机械负荷和热负荷。气缸盖中有进、排气门及其气道、火花塞或喷油器，对于非直喷柴油机来说还有涡流室或预燃室，对顶置凸轮内燃机来说还有凸轮轴及其轴承等。为了保证燃烧室的可靠密封，气缸盖上螺栓孔的位置的布置应合理，螺栓孔的加工精度要求应高，否则无法密封气缸，气缸表面尚未工作就发生很大的变形，这样，活塞环不能很 好地工作，漏气增加，气缸磨损加剧，机油消耗大增。 气缸盖受到燃气的加热和气体的作用，会产生较大的热应力和弯曲应力，如刚度不足或使用不当，就会产生变形甚至于开裂，引起漏气和冲破气缸垫的故障。 气缸盖与机体的连接是通过气缸盖螺栓孔用气缸盖螺栓连接的。气缸盖螺栓孔总共有 10 个，其中有两个孔兼作位孔定，两个定位孔在加工中心加工。另八个孔在此专机上加工。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 组合机床方案的制定 1、根据被加工零件的：精度要求、加工工序内容 由于所加工的孔直径 15，深 90 属于深长孔，组合机床采用卧式，左右主轴箱先后从两面 加工。采用钻削就可以达到所需要求。八个孔在一次钻削中完成，这样符合工序集中原则。 2、根据被加工零件的特点 根据被加工零件的形状、结构特点，以及近代机械加工主要发展方向中工序集中的原则，考虑设计组合机床，运用多刀 (相同或不同刀具 )集中在一台机床上同时完成 8个孔的加工，从而提高生产率。而且，提高了工序集中程度，减少机床台数、占地面积、节省人力，取得理想的效益。本机床属于同类型工序集中，简化了循环和结构这8 个孔间有相对位置要求，工序集中，以获得较高的位置精度，便于装配。 3、根据零件的生产批量，确定机床的复杂 程度、通用化程度；零件的结构工艺性、加工精度、机床调整的可能性及经济性对配置都有不同的影响。为使工件在流水线上运输方便，采用侧面朝下的安装方法，手动插销、液压夹紧工件的固定式夹具型式，不仅缩短安装时间，而且提高了定位精度。这样机床就选用卧式，夹具设计相对容易，切屑易排出，不影响加工精度。根据经验及类比，将刀具导向靠近工件，减少刀具与导向的间隙，提高主轴与导向的同轴度，能达到产品图纸及工艺文件提出的工艺要求。 4、确定组合机床的配置型式 在确定机床配置型式时首先要考虑如何稳定地保证零件的 加工精度。影响加工精度的因素有夹具误差和加工误差两方面。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 夹具误差：一般精加工的夹具公差为零件公差的 1/3 1/5；粗加工时，夹具精度可略低，但不能太低。夹具型式也有影响。 由于 缸盖的连接螺孔的加工属于深孔加工，存在以下主要问题： （ 1） 排屑困难 因切屑易阻塞使扭矩增大，造成个别钻头经常折断。 （ 2） 刀具冷却困难 冷却液不易进入加工空间，钻头严重发热，使用寿命降低。 （ 3） 钻孔轴线歪斜面 由于钻头细长，刚性差，特别是刃磨不对称时，钻孔更易偏斜。 针对 缸盖的 连接螺孔的具体情况，可采取从两边加工，既提高了效率，又解决了深长孔的加工问题。但存在加工直线性的误差，解决此误差的办法是将夹具体导向孔的中心距公差提高到 时工件定位孔之间公差达到 钻套、衬套加工时严格控制内孔与外圆的同轴度，并之工件加工达到公差要求。 通过比较，确定选用卧式双面加工的组合机床。选 压滑台 多轴箱功率 P=P 切削 +P 空转 +P 损失 P 空转 空转功率 （按组合机床设计筒明手册中表 4取 P 空转=8* P 损失 与负荷成正比的功率损失，一般可取传递功率的 1/% P 损失 =1/%* P 切削 =1/%*=P 切削 +P 空转 +P 损失 =选 力头 电动机型号 动机功率 动机转速 n=960r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 输出轴转速 n=480r/m 5、切削用量的确定 由气缸盖零件图可知：材料 70 240 87255工孔径 D=15,采用高速钢钻头进行加工 ,根据高速钢钻头切削用量表可选取切削速度 v=13m/s,f=r 根据组合机床切削力、切削转矩、切削转矩的计算公式可计算每根主轴的切削力 F、切削转矩 T 及切削功率 P F= 公式中 (255(255232 F=26*15*049N T=0*3352N m P=740 D=13352*13/9740*5= 根主轴的总进给力 8F=8*3049=24392N 8 根主轴的切削功率 8P=8*功率进行正 P 总 /0。 8=轴箱 6、动力部件的选用 台的最大进给力 F=32000N 工艺方案的制定 一、被加工零件的分析： 根据被加工零件的精度要求、加工部位尺寸 85、形状、结构特点、详见气缸盖零件图 材料： 硬度： 170 240 （或材料： 硬度 ： 187 255） 生产批量：大批量。 所加工的孔直径 15，深 90 属于深长孔，其位置度为 面粗糙度 次切削较难加工，也给排屑 带动困难。所以此孔分两个工步分别从两面钻削，使之接通。 二、对机床夹具的本要基求： 1、 稳定地保证工件的加 工精度； 2、 提高机械加工的劳动生产率； 3、 结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件； 4、 应能降低工件的制造成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 本专机用于加工八个气缸盖螺栓连接孔 三、工件的定位方案和夹紧部位选择 工件上的八个孔为通孔 ,沿孔方向的自由度可不予限制 必须限制该方向的自由度 ,故应按完全定位设计夹具 ,并力求遵循基准重合原则 ,以减少定位误差对加工精度的影响 . 定位方式着重考虑两种方案 . 方案一、 从考虑定位方便的观点出发，以底面、一侧面、一端面定位，其优点是工件安装方便，但违背了基准重合 和统一原则，不利于保证加工要求。 方案二、 从遵守基准重合和统一原则的观点出发，以底面、及底面上两孔定位，其优点是工件定位精度高，符合基准重合和统一原则，有利于保证加工要求。但夹具结构相对方案一要复杂些。 根据 缸盖机械加工工艺过程卡，可知机体气缸盖的加工情况 ,再考虑加工工艺基准的一致性，决定工件侧面朝下，以底面、底面上两定位孔为基准，夹紧顶面。保证基面与加工部位间的位置关系，使其利于加工精度，且工件不宜变形。 气缸盖上有许多孔需要加工，而且有些孔要求有较高的精度，它们分别 在不同的工序中加工，又要在几次安装下进行。因此采用一面双孔定位；采用一面双孔定位具有以下特点： a） 可以简便地消除六个自基准带来的由度，使工件获得稳定可靠的定位； b） 有同时加工零件五个表面化的可能性，既能高度集中工序，又有利于提高各表面的位置精度。 c） “一面双孔”可做为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件的加工精度。同时，使机床各工序的许多部件（如夹具）实现通用化，有利于缩短设计制造周期，降低成本。 d） 易于实现自动化定位、夹紧并有利于防止 切屑落于定位基面上。 总之 ,采用一面两孔定位 ,符合定位基准与设计基准重合原则 ;这样减少基准不符的误差 ,保证加工精度 采用已加工的大平面作为定位平面尤为重要 ;又符合基准统一原则 ,在各台机床上采用共同的基准面来加工零件不同表面上的孔 . 从保证加工要求和夹具的结构复杂程度两方面进行综合分析比较，按方案二设计夹具比较合理。 为了保证加工精度及技术要求，作为定位基准的平面和销孔必须规定相应的尺买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 寸精度、表面粗糙度及位置精度要求。工件二定位销孔 28 ，中心距 400 位孔的位置度 表面粗糙度 保证规定加工精度实现的条件 : (1) 夹具的有关制造误差 ( 制造 ) 这个误差主要包括夹具制造时的两项误差 :确定刀具位置的元件和引导刀具的元件与定位元件间的位置误差 ;定位元件与夹具安装到机床上的安装基面间的位置误差 . (2) 夹具的安装误差 ( 安装 ) 即是夹具在机床上定位误差 . (3) 加工误差 ( 加工 ) 指工件在切削过程中所产生的误差 刀具的磨损和跳动 ,刀具相对工件加工位置的调整误差 ,以及工艺系统在加工过程中的弹性变形 . 为了保证工件的加工精度 ,必须使上述所有误差对工件的综合影响 ,控制在工件所允许的公差 工 范围之内 ,即 : = 制造 + 安装 + 加工 工 为了 使 工 合理分配到机械加工中产生的各个环节 ,通常在夹具设计时夹具上定位元件之间 ,定位元件与引导元件之间 ,以及其它相关尺寸和相互位置的公差 ,一般取工件上相应公差的5121,最常用的是31 大 ,夹具上相应的公差取小的比例 . 制造 31 工 如图工件采用一面两孔定位，若采用两个圆柱销定位时，常会产生过定位现象，即左销套上工件后右销很难同时套上。为了避免这种定位干涉，应该将两销之一在联线的垂直方向上削去两边。 1、 确定圆柱销的定位直径和偏差 定位孔的直径 28 ,为了减少工件的移动误差，并考虑到定位销制造时可能达到的精度，取圆柱销的定位直径与偏差为 18 （ 2、确定菱形销的结构的尺寸和偏差 菱形销必须满足 中心偏差的补偿量为 : 2 1=2 据算得销的直径为 18 ；右边削边销的宽度和直径可计算，同时也可以采用查表法：根据华东地区大专院校试用教材机械制造工艺学表 2得直径为 18的菱形销的圆锥销柱部分宽度 b 为 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 为了达到上面要求的 中心距的补偿量 ,b 和 2之间必须满足下列关系 : 2 =21 )22( D =18 ) =0。 011 求得 2以后 ,确定菱形销圆柱部分直径的尺寸及偏差 ,一般有两种方法 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 36 68 820 2025 2532 3240 4050 b 2 3 4 5 7 7 8 B 5 2222据 2求出菱形销圆柱部分定位直径的最大极限尺寸为 : 2- 2=18011=17。 989时算出的销为最小尺寸即 7。 989，通常削边销的一般制造精度 ,取其直径公差带 菱形销圆柱部分定位直径及其偏差为 : 18 四、定位误差 a) 移位定位误差 分析左端圆柱销定位情况。孔径 18 ，公差 销径 18 ，公差为 。 009，最小间隙 1=时销与孔的最大间隙为 : 1= 1+ 1 工 =31 使 1 将使一批工件孔的中心偏离销的中心 ,其中心偏听偏离误差范围 ,是以 1为直径的 圆 ,圆心即为销的中心。 b)转角误差 按菱形销圆柱部分定位直径尺寸为 18 计算 , = ( L 222111 ) = (4002 ) = =时转角误差较小能满足 定位要求 . 五、工件的夹紧： 工件在定位后，因加工中还要受到切削力、及工件自重等影响，将使工件产生移动或振动，破坏工件的正确定位，故必须用夹紧机构，将工件固定在定元件上。为了改善劳动条件各提高生产率，在大批量生产中采用液压动力装置来代替人力夹紧。 1、夹紧方案通常需满足以下要求： 夹得稳 夹紧时不能破坏工件稳定的正确定位；夹紧机构的动作应平 稳，有足够的刚度和强度。夹紧力由顶面指向定位底面，符合夹得稳要求。 夹得牢 夹紧力要合适，过小易使工件离动或振动，过大易使工件变形或损买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 伤，影响加工精度。此外，夹紧机构要有自锁作用，即原始力去除后工件仍能保证夹紧状态而不松开。 夹得快 夹紧机构应尽量简单、紧凑、操作时安全省力，迅速方便，以减轻工人劳动强度，缩短辅助时间，提高生产效率。 2、夹紧力的方向的确定： 夹紧力的作用方向应不破坏工件定位的准确性，即夹紧力的方向朝向定位其准，保证工件与定位元件可靠地接触。故此方案夹紧力 由顶面指向定位底面，符合夹得稳要求。没有破坏工件稳定的正确定位。 夹紧力方向应使工件变形尽可能小。 夹紧力方向应使所需夹紧力尽可能小。 此方案采用双面加工，左边切削力向右，与夹紧力方向一致，这时所需的夹紧力最小，所以，左边切削工件的深度可以适当放大一点，右边切削力向左，与夹紧力方向相反，右边切削工件的深度可以适当放小一点。 3、夹紧力的作用点的选择 夹紧力应落在支承元件上或 几个支承元件所形成的支承面内。 夹紧力应落在工件刚度较好的部位上。 夹紧力应尽量靠近加工面 . 以上三点详见具总图，夹紧力落在支承元件上或几个支承元件所形成的支夹承面内。夹紧力应落在工件刚度较好的部位上。夹紧力应尽量靠近加工面，这三点基本满足要求。 液压夹紧用高压油产生动力，工作原理及结构与气动夹紧相似。其共同的优点是：操作简单省力，动力迅速，使辅助时间大为减少。而液压夹紧还另有一些优点是： 油压可达 600N/气压高十几倍。故油缸比汽缸尺寸小得多。 油压不可压缩，故夹紧刚愎自用 性大，工作平稳，夹紧木可靠。 噪声小，劳动条件好。 液压夹紧特别适用于强力切削及加工大型工件时的多处夹紧 4、 夹紧力大小确定： F=26 D 8 6 T=10 9 8 6 87 255（ 或 70 240（ D=15 取 55255=232 取 V=13m/ f=r F=26 D 8 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 =26 15 8 2320。 6=3049(N) T=10 151。 9 8 2320。 6=13352(F 总 = F 8=3049 8=24392(N) P=740=513352 =W) =工孔数 8 个直径都是 15 P 总 =8=工序采用 缸提供压力，然 后再通过斜楔 夹具总图采用斜楔滚子的