【正文】 工具有重要意義。當前,社會經(jīng)濟正經(jīng)歷著從工業(yè)經(jīng)濟向知識經(jīng)濟轉(zhuǎn)變的過程,知識正在成為生產(chǎn)力要素中最活躍、最重要的部分。相信通過這次設(shè)計,使我的知識積累達到了一個新的層面！2. S195柴油機簡介. 概述S195 柴油機具有結(jié)構(gòu)緊湊、功率足、耗能省，適用性強、可靠性好、經(jīng)久耐用，使用維修簡便，價格合理等特點。該柴油機采用常柴Ⅱ型渦流燃燒室、平板型鑲塊，結(jié)構(gòu)簡單，冷起動性能好；應(yīng)用稀土球墨鑄鐵曲軸、凸輪軸，加工容易，耐磨性好；采用雙軸平衡結(jié)構(gòu)，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動小。本產(chǎn)品適用于手扶拖拉機、小四輪拖拉機配套，并可用于小型排灌、農(nóng)副業(yè)加工及小型發(fā)電機、空壓機、內(nèi)河船舶、運輸車輛之動力。其外形如下圖2—1 圖2—1箱體外形. S195柴油機箱體的作用S195 柴油機是往復(fù)式活塞內(nèi)燃發(fā)動,它是把燃料在發(fā)動機氣缸內(nèi)部進行燃燒,并使它產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的一種機器。為單缸、臥式、四行程、水冷、通用式柴油機,S是雙平衡軸機構(gòu)的拼音字頭?；钊跉飧變?nèi)做往復(fù)運動時,通用連桿作用,帶動曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動,反之,曲軸旋轉(zhuǎn)時,也可使活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動,曲軸旋轉(zhuǎn)一周往復(fù)運動一次,活塞往復(fù)四個行程完成一個工作循環(huán)過程,曲軸旋轉(zhuǎn) 720176。發(fā)動機在工作時,機體零件受到各種力的作用,因此機體零件的剛度要求要比強度要求高,有了足夠的剛度,才能使其在工作中受力變形小,保持各部件的配合中心不致引起運動件的磨損、漏氣、漏水、漏油,確保發(fā)動機各部分能長期正常工作。氣缸體軸箱中,用來安裝活塞的部位稱氣缸,氣缸體是氣缸的本體,曲軸箱分為上、下兩部分,上部用來支承曲軸,下部用來儲存機油。水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱鑄成一體，合成發(fā)動機機體。. S195 柴油機箱體的技術(shù)分析機體底面及側(cè)面是主要的安裝基面,曲拐軸帶動飛輪旋轉(zhuǎn),飛輪起到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速,便于啟動和能量轉(zhuǎn)換作用。機體上共有主軸承孔、凸輪洲孔、調(diào)速軸孔、啟動軸孔、平衡軸孔等。機體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,屬薄壁件,內(nèi)部采用隧道式加強筋,剛性較好,尺寸精度、形狀公差要求高,工序多,表面質(zhì)量要求較高。主軸承孔采用滑動軸承,內(nèi)孔要求較高,不允許有退刀痕跡。S195 柴油機機體上分布著一些大小不一的孔,這些孔對位置尺寸精度要求都較高,所以平面是后面加工孔的基準,銑平面時要注意保證平面的精度,包括平行度、平面度、垂直度、表面粗糙度,都要達到很高的要求,為孔加工做準備。平面上的孔在柴油機箱體裝配及現(xiàn)實工作中具有舉足輕重的作用,它要求有很高的幾何形狀精度和位置精度及較高的表面粗糙度,機體外部齒輪室有相互嚙合齒輪,對相鄰孔的孔距尺寸精度和平行度要求較高。同軸線的孔較多,對同軸度要求較高。主軸孔的軸心線對端面的垂直度要求較高,同時對氣缸孔軸線的垂直度要求也很高。機體的底面及側(cè)面和油底殼相連,應(yīng)有很高的平面度和較細的表面粗糙度。3. S195柴油機箱體加工工藝編制. 概述箱體類工件具有以下幾個特點：一是加工內(nèi)容多，需頻繁更換機床、刀具；二是加工精度要求高，采用普通機床加工質(zhì)量難以保證，且由于工藝流程長，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，生產(chǎn)效率難以提高；三是形狀復(fù)雜，且大部分為薄壁殼體，工件剛度差，較難裝加。采用數(shù)控加工中心進行箱體加工，憑借加工中心自身的精度和加工效率高、剛度好和自動換刀的特點。只要制定好工藝流程，設(shè)計采用合理的專用夾具和刀具，就完全可以解決上述問題。由于加工中心裝夾受到表面加工的限制，所以采用在組合機床上加工需要銑的平面，然后再加工中心上加工其余各孔，為了便于編程，我采用了逐面加工的路線，這樣編程簡單，明了。. 工藝方案制定的基本原則及注意問題. 精基準的選擇精基準的選擇對保證箱體類零件的技術(shù)要求十分重要。在選擇精基準時，首先要遵循“基準統(tǒng)一”原則，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，盡可能用同一組基準定位。這樣就可避免因基準轉(zhuǎn)換帶來的誤差，有利于保證箱體類零件各主要表面間的相互位置精度。. 粗基準的選擇加工精基準時定位用的粗基準，應(yīng)能保證重要加工表面（主軸支承孔）的加工余量均勻；應(yīng)保證裝入箱體中的軸、齒輪等零件與箱體內(nèi)壁各表面間有足夠的間隙；應(yīng)保證加工后的外平面與不加工的內(nèi)壁之間壁厚均勻以及定位、夾緊牢固可靠。為此，通常選擇主軸孔和與主軸孔相距較遠的一個軸孔作為粗基準。若鑄造時各軸孔和內(nèi)腔泥芯是整體的，且毛坯精度較高，則以上各項要求一般均可滿足。. 工藝過程的擬定（1）箱體的時效處理 為了消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，防止加工后的變形，使加工精度保持長期穩(wěn)定，要進行時效處理。自然時效比人工時效了，目前仍用于精密機床鑄件，一般都在毛坯鑄造后立即時效。而粗加工之后，精加工之前應(yīng)有一段存放時間，以消除加工內(nèi)應(yīng)力。對于精密機床的主軸箱體，應(yīng)為粗加工后甚至半精加工之后再安排一次時效處理。人工時效處理的工藝規(guī)范為加熱到 530~560℃，保溫 6~8h，冷卻速度≤300℃/h，出爐溫度≤200℃。（2）箱體加工工藝的原則 擬訂箱體類零件工藝過程時一般應(yīng)遵循以下原則： “先面后孔”的原則。先加工平面，后加工孔，是箱體零件加工的一般規(guī)律。這是因為作為精基面的平面在最初的工序中應(yīng)該首先加工出來。而且，平面加工出來以后，由于切除了毛坯表面的凸凹不平和表面夾砂等缺陷，使平面上的支承孔的加工更方便，鉆孔時可減少鉆頭的偏斜，擴孔和鉸孔時可防止刀具崩刃。有些精度要求較低的螺釘孔，可根據(jù)加工的方便及工序時間的平衡，安排其工序的次序。但對于保證箱體部件裝配關(guān)系的螺釘孔、銷孔以及與軸承孔相交的潤滑油孔，則必須在軸孔精加工后鉆鉸。前者是因為要以軸孔為定位基準，而后者會影響軸孔精細鏜時的加工質(zhì)量。 “粗精分開，先粗后精”的原則。由于箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求高，為減少或消除粗加工時產(chǎn)生的切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能把粗精加工分開，并分別在不同機床上進行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次走刀安排在一個工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高工效。（3）主要表面加工方法的選擇 箱體的主要加工表面為平面和軸承支孔。箱體平面的粗加工和半精加工，主要采用刨削和銑削，也可采用車削。銑削的生產(chǎn)率一般比刨削高，在成批和大量生產(chǎn)中，多采用銑削。當生產(chǎn)批量較大時，還可以采用各種專用的組合銑床對箱體各平面進行多刀、多面的同時銑削；對于尺寸較大的箱體；也可以在龍門銑床上進行組合銑削，以便有效地提高箱體平面加工的生產(chǎn)效率。箱體平面的精加工，在單件小批生產(chǎn)時，除一些高精度的箱體仍需手工刮研以外，一般多以精刨代刮；當生產(chǎn)批量大而精度要求又高時，多采用磨削。為了提高生產(chǎn)效率和平面間的相互位置精度，還可采用專用磨床進行組合磨削。. 制定工藝方案應(yīng)注意的其他問題加工中心具有自動換刀裝置，能在工件一次裝夾自動完成銑、鉆、鏜、鉸、攻螺紋等工序，具有高生產(chǎn)力和質(zhì)量穩(wěn)定性的特點。為充分發(fā)揮加工中心高效率、多功能的特點，應(yīng)在加工程序設(shè)計上注意工序的劃分和工藝方法的合理性，它直接關(guān)系到加工中心的使用效率、加工精度、刀具數(shù)量和經(jīng)濟性等問題，盡量做到工序集中、工藝路線最短、機床停頓時間和輔助時間最少。粗銑平面時，加工余量較大，工件會產(chǎn)生較大的熱變形，應(yīng)將粗、精銑分開，使零件能夠充分冷卻。設(shè)計鉆孔程序時，應(yīng)考慮孔的加工精度要求，對于精度要求一般的孔加工，可以不使用中心鉆預(yù)鉆。鑒于鉆孔后還要攻絲，因此，可將各孔位置編成子程序，采用M98指令呼叫到主程序中，即可方便的重復(fù)使用，又可減少編成時坐標的錯誤。在機床功率許可的情況下，螺孔全部采用剛性攻絲方式，以提高加工效率。精鏜孔時，由于一般使用單刃鏜刀，編成時還應(yīng)注意幾個問題：一是當手工在主軸位置裝刀時，應(yīng)先用M19指令時主軸遞給，然后讓刀尖朝內(nèi)（即背對操作者）進行安裝；二是采用G76指令編成時，應(yīng)設(shè)定相應(yīng)Q值，鏜孔完成后，主軸會向刀尖相反的方向移動以定位值（Q）值，退刀時，避免刀具劃傷孔表面。由于該工件個 對稱孔的同軸精度要求較高，精鏜孔時，應(yīng)采用不調(diào)頭的形式鏜兩側(cè)孔。如果兩側(cè)孔直徑相同，就可以使用一把刀采用直鏜的形式完成兩側(cè)孔的加工，如果兩側(cè)孔徑不同，在編制加工程序時可以先鏜孔徑大的一頭孔，然后換刀（對稱孔小孔的精鏜刀），工作臺不換位，利用鏜大孔的 X、Y 坐標，通過設(shè)定適當?shù)?Z 坐標，使鏜刀從大孔一端直伸過去，完成另一側(cè)小孔的鏜削。這樣，由于采用同一個平面坐標系和同一主軸坐標，消除了調(diào)頭加工工作臺回轉(zhuǎn)的誤差，因此，可以確保獲得很高的同軸度的加工精度。采用這種方法有一個前提：即兩孔間距不能過大，否則會因刀桿過長，在加工時引起振動反而影響加工精度。加工程序總的設(shè)計原理是：遵循由粗漸精的原則，先進行粗加工、重切削，去除毛坯上大部分加工余量，然后安排一些發(fā)熱量小、加工要求不高的部位，使零件在精加工之前有充分的時間冷卻，最后再進行精加工。. S195柴油機的加工工藝路線編制S195柴油機的箱體簡圖如下：見圖3—1圖3—1S195柴油機箱體簡圖 續(xù)圖3—1S195柴油機箱體簡圖 . 工藝路線的確定一、組合機床上銑面1 粗銑兩端面2 精銑兩端面3 粗銑前后面4 精銑前后面5 粗銑上下面6 精銑上下面7 鉆上下面孔8 攻上下面螺紋孔二、加工中心加工齒輪室蓋面各孔1 粗鏜孔2 半精鏜孔3 粗鏜孔4 粗鏜孔5 粗鏜孔6 粗鏜孔7 孔口倒角145o8 孔口倒角145o9 孔口倒角145o10 精鏜孔11 精鏜孔12 精鏜孔13 精鏜孔14 精鏜孔15 鉆螺紋底孔16 鉆孔17 鉆定位孔18 攻螺紋19 攻螺紋20 鉸定位孔三、加工氣缸蓋各面孔1 粗鏜孔2 粗鏜孔3 半精鏜孔4 粗鏜孔5 半精鏜孔6 精鏜孔7 精鏜孔8 精鏜孔9 鉆螺紋底孔10 攻螺紋四、加工主軸承蓋面各孔1 粗鏜孔2 半精鏜孔3 粗鏜孔4 粗鏜孔5 粗銑內(nèi)凸臺面6 精銑內(nèi)凸臺面7 鉆螺紋底孔8 45o9 孔口倒角145o10 內(nèi)凸臺孔口倒角145o11 螺紋底孔孔口倒角145o12 精鏜孔13 精鏜孔14 精鏜孔15 鉆螺紋底孔16 鉆油孔 深 16（與油孔連通）17 鉆油孔 深 1218 鉆銷孔（內(nèi)凸臺面）19 攻螺紋20 攻螺紋五、加工后蓋面各孔1 鉆螺紋底孔2 鉆螺紋底孔3 鉆螺紋底孔4 攻螺紋5 攻螺紋6 攻螺紋六、割擋圈槽割擋圈槽七、鉆鉸挺柱孔 擴孔 粗鉸挺柱孔 精鉸挺柱孔八、吹凈鐵屑，裝盤九、按照機體質(zhì)量檢驗卡品中指定的項目檢查. S195 箱體切削用量、加工余量、工時等計算. 銑平面：選用雙面組合銑床，夾具選用專用夾具，選用可轉(zhuǎn)位面銑刀，直徑為，齒數(shù)為，查《金屬切削簡明手冊》，以下簡稱《手冊》，得,查《手冊》，并計算：（1）吃刀深度,取為，即，,（2）切削速度 見式（） 式（）查表， 帶入數(shù)字得到：（3） 主軸轉(zhuǎn)速 見式（） 式（） 現(xiàn)在采用X63臥式銑床，根據(jù)《手冊》，故 （4） 走刀量 根據(jù)，帶入數(shù)字計算得（5） 機動工時 見式（） 式（） ，所以,工作地服務(wù)時間占工序時間的，所以粗銑其他平面時，主軸轉(zhuǎn)速取為，切削速度，走刀