【正文】 尺寸精度 ?????????????????????????? 7 幾何精度 ???????????????????????? 7 位置精度 ?????????????????????????? 7 表面粗糙度 ????????????????????????? 7 第 三 章 工藝規(guī)程的制定 ??????????????????? 8 確定毛坯制造形式 ???????????????????????? 8 零件結(jié)構(gòu)工藝分析 ???????????????????????? 8 零件圖分析 ????????????????????????? 9 結(jié)構(gòu)工藝性分析 ?????????????????????? 10 工藝路線的擬定 ???????????????????????? 10 基準的選擇 ???????????????? ???????? 10 加工方法的選擇 ?????????????????????? 11 加工階段的劃分與工序路線的確定 ?????????????? 11 加工余量的確定 ???????????????????????? 13 選擇加工設備和工藝設備 ???????????????????? 17 主要工序定位方案 ??????????????????????? 18 影響柴油機汽缸蓋主要工序的因素及主要對策 ??????????? 19 設備精度的影響 ??????????????????????? 19 工藝系統(tǒng)的影響 ??????????????????????? 20 溫度的影響 ???????????????????????? 21 主要工序單件機動工時的計算 ??????????????????? 24 基本工時的確定 ???????????????????????? 27 工藝裝備的選擇及工藝規(guī)程設計特點 ???????????????? 28 重點工序的分析 ??? ???????????????????? 29 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 4 第四章 夾具設計 ????????????????????????? 30 粗 銑汽缸蓋頂?shù)锥嗣鎶A具設計 ??????????????????? 30 夾具液壓系統(tǒng)的設計 ??????????????????????? 33 液壓缸的選用計算 ???????????????????????? 35 液壓系統(tǒng)的控制及動力源 ????????????????????? 37 第五章 結(jié)論 ????????????????????????????? 38 參 考文獻 ??????????????????????????????? 39 致謝 ????????????????????????????????? 40 附錄 ??????????????????????????????? 40 第一章前言 1 柴油機的工作原理 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 5 內(nèi)燃機是一種能量轉(zhuǎn)換裝置 ,由燃料在機器內(nèi)部燃燒進而將能量釋放出來做功 .其主要組成部分有 :機體、曲柄連桿機構(gòu)、配氣機構(gòu)、供油系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及起動裝置等 . 它是以柴油為燃料的內(nèi) 燃機，其工作原理是：往氣缸內(nèi)按一定比例和一定的時間與規(guī)律送進空氣，使柴油和空氣混合被壓縮到一定的壓力和溫度而進行自燃，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，利用燃氣的不斷膨脹，推動活塞運動，通過曲柄連桿機構(gòu)將活塞的往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，這樣將柴油的化學能轉(zhuǎn)變成熱動能，對外做機械功，輸出動力。 2 本次設計的內(nèi)容 本次畢業(yè)設計的是柴油機氣缸蓋的機械加工工藝規(guī)程設計及其中一道重點工序的夾具設計，其設計重點為夾具設計。 氣缸蓋是柴油機的重要零部件之一，屬于結(jié)構(gòu)復雜的箱體類零件，它的加工精度對柴油機的綜合性能指標高低有著很 重要的影響。因此，氣缸蓋的機械加工工藝有較高的技術要求。在設計過程中，要使零件的質(zhì)量達到圖紙上的要求，同時又要盡可能的降低生產(chǎn)成本。這就要求在安排加工工藝方案時，要兼顧多方面的要求，盡可能選取最佳方案。 在本次畢業(yè)設計中，我查閱了一些和本次設計內(nèi)容有關的資料，參照和仔細分析了大連柴油機廠的氣缸蓋加工工藝規(guī)程，并結(jié)合其它同類產(chǎn)品的生產(chǎn)線狀況，進而制定了本次的設計方案。在這次畢業(yè)設計過程中，得到指導教師老師的悉心指導，特此表示深深的謝意 .此次畢業(yè)設計的主要任務是 柴油機 汽缸蓋加工工藝規(guī)程的編制、精鏜缸套孔專用夾具 的設計 。 運用大學四年所學的專業(yè)知識結(jié)合實踐經(jīng)驗，進一步研究了 柴油機 汽缸蓋的構(gòu)造以及有值得改進的地方。這有利于對所學知識的鞏固和知識面的擴展 ,通過畢業(yè)設計進一步提高調(diào)查研究、設計計算、理論分析、查閱資料及繪制圖樣等各方面的基本技能。本課題來源于實際生產(chǎn)現(xiàn)場，根據(jù)《湖南 科技 大學 機電工程 學院畢業(yè)設計任務書》中所規(guī)定的內(nèi)容，本次設計包括三個主要內(nèi)容。一是 柴油機 汽缸蓋的加工工藝規(guī)程編制。制定一套合理的工藝規(guī)程，有利于在生產(chǎn)過程中作到優(yōu)質(zhì)、高效、底消耗、安全生產(chǎn)和改善勞動條件，使得機械加工循序漸進的進行。其主要內(nèi)容包括 ：研究零件圖分析其合理性，在得到允許的情況下改正其中的不足之處，分析零件的工藝性、零件毛坯圖、工序路線、加工余量的確定。主要工序的定位方案、定位誤差分析、主要工序的單件機動工時計算等。再根據(jù)以上內(nèi)容，查閱相關資料，確定合適的加工設備及主要參數(shù)和規(guī)格。其次是粗銑汽缸蓋上下表面夾具和精鏜汽缸孔夾具的設計。經(jīng)過多種方案對比選擇，確定更為合理的定位方式、夾緊方式、刀具的對刀引導方式、夾具整體結(jié)構(gòu)和夾緊力。再次是對 影響 柴油機 汽缸蓋加工的典型工序的加工質(zhì)量的因素及主要對策加以分析和研究。 使得所設計的夾具結(jié)構(gòu)簡單、定位精 確、夾緊可靠。完全符合零件圖紙加工要求。然后繪制夾具總裝圖，最后整理設計完成設計過程。 第二章 零件的分析 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 6 1 零件的作用及性能 氣缸蓋位于封閉氣缸上部，與氣缸上部及活塞頂構(gòu)成燃燒室，他用螺栓固定于機體上。氣缸蓋上根據(jù)不同情況裝有排氣門，氣門搖臂和噴油器和火化塞等零部件，并布置有排氣道。燃燒室位于氣缸之上，氣缸蓋承受著高溫氣體的壓力和熱負荷，還承受著氣缸蓋螺栓的預緊力。其熱應力和機械應力都比較嚴重，因此鑒于它的工作方式和惡劣的工作條件，要求氣缸蓋必須有足夠的剛度和強度，以便能承受各種形式負 載，同時氣缸蓋的結(jié)構(gòu)形式也要力求簡單，布置要盡可能對稱，厚薄要盡可能均勻，內(nèi)部鑄管冷卻水套要盡可能使高溫部分得到冷卻。 氣缸蓋應該用抗熱疲勞性能好的材料鑄造，材料導熱性越好，線膨脹系數(shù)越小，高溫疲勞強度越高，越能承受熱負荷的反復作用。綜合起來看，高強度鑄鐵優(yōu)于鋁合金，因此絕大多數(shù)內(nèi)燃機的氣缸蓋多用高等級的灰口鑄鐵鑄造而成。鑒于此，本次設計中選用的氣缸蓋材料為灰口鑄鐵 HT2040。 氣缸蓋的外形尺寸為： 274*198*100，重量為 。 2 零件的生產(chǎn)綱領 由設計任務書知：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領為 1 萬臺 /年。產(chǎn)品的某零件的生產(chǎn)綱領（ N0）除規(guī)定的產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領外，還必須包括備品率α及平均廢品率β，零件的年生產(chǎn)綱領N0為： N0=N*n*(1+α )*(1+β ) 式中： N產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領 N=10000 n每一產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量 n=1 α 備品率 取α =10% β 平均廢品率 取β =5% N0=10000*1*(1+10%)*(1+5%) ≈ 12020 故零件的生產(chǎn)綱領為 12020 個 /年，屬于大批生產(chǎn)。零件的生產(chǎn)綱領確定后，根據(jù)生產(chǎn)車間的具體情況，零件在 一年中分批投產(chǎn)，每批投產(chǎn)的數(shù)量為批量，按月分批的投產(chǎn)，則： 批量 = N0/12 =12020/12 ≈ 1000 即每月的生產(chǎn)批量為 1000 件。 考慮到零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，以我國目前的機械工業(yè)的發(fā)展水平，為取得很好的經(jīng)濟效益，選用萬能設備與專用設備共同的形成的流水線生產(chǎn)加工方式。 生產(chǎn)節(jié)拍 t 的確定 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 7 t=60tc/ N0(分 ) 式中： tc=300*8*班次 *η 300全年工作日 班次為一班 η 自動線效率：從 300 天中扣除一天缺勤時間，通 常工人工作時間損失率均為 8%，維護設備的停工維修時間取 tc=2150 則 t=（ 60*2150） /12020 ≈ （分鐘） 3 氣缸蓋的主要技術條件極其分析 1尺寸精度 氣缸蓋是以底平面與缸體連接的，其他平面用來安裝有關零部件，為既能保證裝配技術要求，又能滿足組裝后柴油機的總體尺寸，故對氣缸蓋的外形尺寸有一定的技術要求，長： 274177。 0。 34；寬： 198；高： 100177。 。在諸多的孔中，重要的是導管孔、氣門孔及工藝孔、這些孔分別咬壓裝導管，座墊及定位安裝用，故要求很高，導管孔直徑：Φ 15177。 進氣門座孔直徑Φ 44177。 ，排氣門座孔直徑Φ 44177。 ，兩孔中心距為 50177。 。 2幾何精度 柴油機氣缸蓋是采用整體式結(jié)構(gòu) ,與單體式結(jié)構(gòu)相比較 ,據(jù)有以下特點 :零件數(shù)少、縮短氣缸中心距和發(fā)動機的總長、結(jié)構(gòu)緊湊 . 但同時存在著剛性差 ,受熱受力后易變形而影響密封 ,因底面與缸體接觸面積較大 ,密封性能差等缺點 .所以對零件的幾何加工精度要求較高 ,其表面不平度不大于 ,同時 ,剛蓋頂面安裝蓋罩 ,同樣需要保證密μ封性能 ,因而表面不平度要求為 mm,前后兩端面積及左側(cè)面 的不平度要求為 mm. 3位置精度 為了壓裝氣門座墊 ,進、排氣門座孔的加工深度有一定的位置精度要求為 8177。 ,燃燒室的深度精度要求為 36177。 ,缸蓋上有一些多軸線孔系 ,如緊固螺栓孔 ,其本身精度不高 ,但它們是用來連接缸蓋和缸體的 ,保證其密封性能要求 ,故要求螺栓要盡可能的均勻分布 ,以減少氣缸蓋承受負載時的變形 ,因此其位置精度要求較高 ,公差為177。 . 4表面粗糙度 氣缸蓋底面是與氣缸體的接觸面 ,有密封性能要求 ,而且其受高溫、高壓燃氣侵蝕 ,承受較大的負載 ,易產(chǎn)生疲勞斷裂裂紋 ,因此要求其 表面粗糙度 Ra= m,同樣上頂面要求也較高 Ra= ,要求 Ra= m,而其前后兩個面湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 8 要求較低 ,前面 Ra= m,后面 Ra= 要求 ,表面粗糙度要求較高 ,導管孔為 Ra= m, 進、排氣門座孔為 Ra= 孔 Ra= m即可 .而凸臺面的表面粗糙度為 Ra= m. 第三章 工藝規(guī)程的制定 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件 [2]。 規(guī)模的大小、工藝水平的高底以及解決各種工藝題的方法和手段都是要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要又嚴肅的工作。它要求設計者必須具備豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎理論知識。 機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程是指從原材料到該機械產(chǎn)品出廠的全部勞動過程。它既包括：毛坯的制造、機械加工、熱處理、裝配、檢驗、油漆等主要勞動過程，還包括：包裝、儲存和運輸?shù)容o助勞動過程。機械產(chǎn)品復雜程度不同，其生產(chǎn)過程可以由一個車間或一個工廠來完成，也可以由多個工廠聯(lián)合完成。 機械加工工藝過程是機械產(chǎn)品生 產(chǎn)的一部分。是對機械產(chǎn)品中的零件采用各種加工方法直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學物理性能，使之成為合格零件的全部勞動過程。 1 確定毛坯制造形式 由于氣缸蓋的結(jié)構(gòu)較復雜 ,屬箱體類零件 ,故可以采用鑄造毛坯 .材料采用灰口鑄鐵HT2040,其剛度較好 ,使用時不易產(chǎn)生變形 ,機械加工性能良好 .但與鑄鋁合金比較 ,導熱性能較差 ,壓縮比較低 ,但有良好的經(jīng)濟效益 ,所以材料選用灰口鑄鐵 . 由于零件年產(chǎn)量為 12020 件 ,屬于大批量生產(chǎn) ,因而鑄造采用砂模鑄造 ,機器造型 .這樣生產(chǎn)率高 ,毛坯尺寸準確、精度較高 ,并可以有效的減少機械加工時的余量 . 2 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟性 [1]。功能相同有零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大的差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。 1 零件圖的分析 在進行工藝規(guī)程制定之前，要仔細研究所加工零件的零件圖和充分了解此零件所用的場合。這樣才能合理的設計工藝規(guī)程，因為零件圖是工程設計人員與機械加工人員進行交流的一種技術性文件，它被稱為工程語言 [3]。由已知的零件圖， 機械設計人員可以制定出相應的工藝規(guī)程，有利于零件的后續(xù)加工。在分析零件圖時應注意的問題有：檢查零件圖的完整性和正確性。在所給的零件圖中，具有