气缸体加工工艺及夹具设计论文

千里之行，始于足下。第2页/共2页精品文档推荐气缸体加工工艺及夹具设计论文摘要

本讲明书涵盖了气缸体零件从毛坯的挑选到工艺过程拟定再到各加工步骤计算的全部过程，此外，关于用到的镗床及钻床夹具也做了简要讲明。

首先关于零件上的一些要紧加工表面，经过查阅大量专业资料确定了其加工工艺，确保达到零件的精度要求，关于所涉及的尺寸公差也是经过各种详细的计算而得来。为了给加工零件提供完整的书面讲明，在本讲明书中还对气缸体的作用及工作环境做了详细的介绍，关于所涉及到的参考文献也详尽列出。最终，关于在加工过程中所用到的夹具设计原则也有所阐述，并给出了一套镗夹具的设计方案。

总之，本着完整，详尽，正确的原则，关于需要分析计算的地点在本讲明书中都有相应的体现，最后给零件的生产加工提供最原始的数据资料。

关键词：气缸体工艺过程镗床钻床

environ

名目

绪论(3)

（1）课题背景及进展趋势(3)

（2）夹具的基本结构及夹具设计的内容(3)

第一章零件的分析(5)

1.1零件的作用(5)

1.2零件的工艺分析(6)

第二章确定毛坯(7)

第三章工艺规程设计(8)

3.1定位基准的挑选(8)

3.2制定工艺路线(9)

3.3挑选加工设备及刀,夹，量具(11)

3.4加工工序设计(12)

3.4.1切削用量的确定(12)

3.4.2基本时刻的确定(16)

第五章夹具设计(17)

5.1夹具的基本要求与设计步骤(17)

5.2定位机构的确定(18)

5.3定位方案的论证(18)

总结(20)

参考文献(22)

谢谢(23)

绪论

机械创造与自动化专业毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在举行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。

机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产进展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的别断进展,机床夹具的改进和制造已成为广阔机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。

（1）课题背景及进展趋势

材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术别仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就可以制造出有用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。

技术是产品形态进展的先导，新材料，新工艺的浮现，必定给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。

工业的迅速进展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了习惯机械生产的这种进展趋势，必定对机床夹具提出更高的要求。

（2）夹具的基本结构及夹具设计的内容

按在夹具中的作用，地位结构特点，组成夹具的元件能够划分为以下几类：

（１）定位元件及定位装置；

（２）夹紧元件及定位装置（或者称夹紧机构）；

（３）夹具体；

（４）对刀，引导元件及装置（包括刀具导向元件，对刀装置及靠模装置等）；

（５）动力装置；

（６）分度，对定装置；

（７）其它的元件及装置（包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉，销钉，键和各种手柄等）；

每个夹具别一定所有的各类元件都具备，如手动夹具就没有动力装置，普通的车床夹具别一定有刀具导向元件及分度装置。反之，按照加工等方面的要求，有点夹具上还需要设有其它装置及机构，例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。

专用夹具的设计要紧是对以下几项内容举行设计：（１）定位装置的设计；（２）夹紧装置的设计；（３）对刀－引导装置的设计；（４）夹具体的设计；（５）其他元件及装置的设计。

第一章零件的分析1.1零件的作用

气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。

气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。所以，它应具有以下性能：

①有脚够的强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。

②有良好的冷却性能，在缸筒的四周有冷却水套，以便让冷却水带走热量。

③耐磨，以保证气缸体有脚够的使用寿命。

气缸体上部是并列的气缸筒，目前多镶有气缸套。气缸体的下部是曲轴箱，用来安装曲轴，其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成，铝合金缸体成本较高，但分量轻、冷却性能好，得到越来越广泛的应用。

机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有要紧零件和附件，承受各种载荷。所以，机体必须要有脚够的强度和刚度。机体组要紧由气缸体、曲轴箱、气缸盖和蔼缸垫等零件组成

1.2零件的工艺分析

图1.2-1零件图

由零件图得知，其材料为HT250.该材料具有较高的强度、耐磨度、耐热性及减震性，适用于承受较大的应力、要求耐磨的零件。

该零件上的要紧加工面为A面、B面，及气缸体的孔系。为确保镗削的内孔系与车削外圆的同轴度要求，在镗削孔系时一定要以260圆心为定位基准且应采纳一次镗削完成。关于加工精度及表面粗糙度要求别高的内孔如254和233采纳粗镗-半精镗即可。关于加工精度及表面粗糙度要求都非常高的孔如233（RA=1.6）、229H8（RA=1.6）应采纳粗镗——半精镗——精镗的加工工艺。

关于A面上的各孔因为与缸体内孔系圆心的位置度都有要求，因此在加工这些孔时一定要以缸内孔圆心为定位基准，又因为这些孔对A面的垂直度要求也非常高，因此在加工这些孔时应放在铣床上洗完A面后即开始钻销加工。

第二章确定毛坯

图2.1毛培图

依照零件材料确定毛坯为铸件。又由零件的生产纲领知零件的生产类型为大批生产，毛坯的铸造办法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及各孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。

参考《机械创造工艺设计简明手册》表2.2——4，用查表法确定各表面的总余量如表2-1所示。

表2-1各加工表面总余量

加工表面基本尺寸

（mm）加工余量数

值

（mm）

讲明

A面1404顶面，双侧加

工

B面1403底面，单侧加

工

C面644侧面，双侧加

工

D面3105侧面，双侧加

工

E面3105侧面，单侧加

工

F面4226.5双侧加工φ260069.0011.0??

mm外圆面

φ270

5

双侧加工

φ254mm孔φ2445双侧加工φ2330072.0+

mm孔

φ225

4

双侧加工

φ233mm孔φ2254双侧加工φ2290

072.0+mm孔

φ221

4

双侧加工

由《公差配合与技术测量》表2——2可得铸件要紧尺寸及公差，如表2-2所示

表2-2要紧毛坯尺寸及公差零件尺寸（mm）总余量（mm）毛坯尺寸（mm）公差CT

φ25410φ2440.155φ2338φ2250.155φ2298φ2210.155φ26010

φ270

0.21

第三章工艺规程设计

3.1定位基准的挑选

精基准的挑选：气缸体的B面和φ260069

.0011.0??mm外圆既是装配基准，又

是设计基准，用他们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。

粗基准的挑选：因为该零件首先要保证缸套部分壁厚均匀，因此应挑选φ229H80

072.0+mm孔心作为粗基准。

3.2制定工艺路线

依照各表面加工要求和各种加工办法能达到的经济精度，确定各表面的加工办法如下：A.D.E.F面：粗铣——半精铣；B面：粗车——半精车——精车；C面：粗车——半精车；凹槽：粗铣——半精铣；

φ254mm.φ233mm孔：粗镗——半精镗；φ2330072.0+，φ

2290

072.0+mm孔：粗镗——半精镗——精镗；7级~9级精度的未铸出孔：

钻——扩——铰；螺纹孔：钻孔——攻螺纹。

因为缸体内各镗孔都有较高的同轴度要求，故他们的加工宜采纳工序集中的原则，即分不在一次装夹下将所有内孔都镗削出来，除此以外A面上的各孔也有较高的位置度要求，因此也要在同一具钻夹具中加工完成。

依照先面后孔，先要紧面后次要面和先粗加工后精加工的原则，将A面，B面，D面，E面，F面及缸体内各孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一时期中又首先加工A面，后再镗缸体内孔。A面及下面上的孔及M10.M12螺纹孔等次要表面放在最终加工。

初步拟定加工工艺路线如下：

工序内容

10铸造20时效30漆底漆40

50

（1）车端面C保持尺寸62mm(2)车外圆φ260069

.0011.0??

mm至φ263m

（3）车B面保持尺寸63.5mm

60（1）以B面为定位基准粗铣端面A,保持尺寸141.5mm（2）粗铣凹槽保证2mm尺寸9×2mm

70

（1）以E面为粗基准，铣另一侧面D保证尺寸316mm（2）以加工好的侧面D为基准铣E面，保证尺寸312mm

80以G面为定位基准铣F面，保证尺寸423mm

90

以φ260069.0011.0??mm圆心为定位基准（1）镗φ

2290

072.0+mm至φ227mm（2）镗φ233至φ231mm

（3）镗φ2330072.0+mm至φ231mm（4）镗φ254mm

至φ252mm

100

（1）车端面C保证尺寸62.5mm（2）车外圆（3）车B面保证尺寸63.5mmφ260069

.0011.0??mm至φ260.4

mm

110（1）以B面为定位基准铣A面至图样要求（2）铣凹槽至图样要求

120（1）以E面为定位基准铣D面至图样要求（2）铣另一侧面E至图样要求

130以G面为定位基准铣F面至图样要求

140

以φ260069

.0011.0??圆心为定位基准

（1）镗φ2290

072.0+mm至φ228.5mm（2）镗φ

233mm至图样要求（3）镗φ2330

072.0+mm至φ232,5

mm（4）镗φ254mm至图样要求，孔口倒角1.5×45mm

150

（1）车外圆φ260069.0011.0??mm至图样要求，车倒角

7×30mm（2）车B面至图样要求

160

以φ260069

.0011.0??圆心为定位基准

（1）（2）镗φ2330

072.0+mm至图样要求镗φ

2290

072.0+mm至图样要求

170以平面B及孔φ254mm为定位基准

（1）钻4-φ30mm通孔，扩4-φ32mm通孔（2）钻4-φ14mm通孔，扩4-φ15.85mm.深14mm，孔口倒角1×45mm，粗铰4-φ15.95mm.深14mm，精铰4-φ16H7mm，深14mm（3）钻φ11mm通孔，扩φ11.85mm通孔，孔口倒角1×45,粗铰φ11.95mm通孔，精铰两端φ12H７×15mm（4）钻2-φ8.5mm.深30mm，攻螺纹2-M10-6H,深24mm

180以G面为定位基准

（1）钻φ10.2mm通孔，攻螺纹