【正文】 重要組成部分，要求質(zhì)量較高，而且工作性能要穩(wěn)定可靠。從總體上說(shuō)，氣缸蓋屬于箱體類零件，因?yàn)闅飧咨w有箱體類零件的特點(diǎn)，有型腔，有筋板。 另外，氣缸蓋還有下列特殊條件： (1) 所有孔和螺紋孔的位置度在 范圍內(nèi)； (2) 將 90 0 1200 錐口螺紋孔的上端直徑擴(kuò)到螺紋外徑。 定毛坯種類 選擇毛坯種類應(yīng)考慮的因素主要有以下幾個(gè)方面： (1) 生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量 生產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)，宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方法；生產(chǎn)綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資寸的毛坯制造方法。四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 6 分型面位置選擇原則 ①分型面應(yīng)力求選取在鑄件最大截面處； ②分型面位置應(yīng)使鑄件盡可能處在同一半型腔內(nèi)或加工面和加工基準(zhǔn)面應(yīng)放在同一砂箱中，有利于保證鑄件的尺寸精度，防止錯(cuò)型偏差在鑄件上反映； ③ 所選取分型面位置應(yīng)盡量減少分型面數(shù)目，特別對(duì)機(jī)器選型一般只有一個(gè)分型面，這樣可養(yǎng)減少鑄件尺寸偏差提高生產(chǎn)率； ④力求采用平面分型面，這樣可簡(jiǎn)化工裝結(jié)構(gòu)及制造操作； ⑤選擇分型面時(shí)應(yīng)力求不使某一砂箱過(guò)高，因?yàn)檫^(guò)高會(huì)使造型、合型等操作不便： ⑥ 機(jī)器選型批量生產(chǎn)時(shí)，盡量減少砂芯與活塊數(shù)目一遍啟模，修型和確保高的生產(chǎn)率； 選擇分型面時(shí)力將全部砂芯或重要的砂芯放在下型內(nèi)，以利于下芯、合箱、檢驗(yàn)等操作的進(jìn)行。了制造方便，對(duì)鑄件各處的圓角，（除非設(shè)計(jì)有特殊要求者），半經(jīng)應(yīng)盡可能統(tǒng)一。對(duì)于其它表面及孔加工精度不是很高，所以采用常規(guī)的加工方法便能滿足加工要求。13 斜孔 工序 150：精銑下平面 工序 155：清洗、吹風(fēng) 工序 160：終檢 （具體工序圖見工藝規(guī)程） 工序的集中 與分散 在一發(fā)計(jì)工藝路線時(shí)，當(dāng)選定了各表面的加工方法和確定階段以后，就可將同一。對(duì)于宜采用自動(dòng)機(jī)床的中小零件，也應(yīng)采用集中原則。這樣不僅有利于充分利用現(xiàn)有設(shè)備，提高經(jīng)濟(jì)性，而且有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 在最終工序中，工序尺寸要直接保證設(shè)計(jì)尺寸。 (3)重于作測(cè)量基準(zhǔn)，以使測(cè)量方便和測(cè)具簡(jiǎn)單。 ⑤ 粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上，一般只允許使用一次。 ④ 為基準(zhǔn)原則 對(duì)于兩個(gè)有位置公差要求的表面，可以認(rèn)為彼此互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。第一次是檢驗(yàn)上下面各孔堂位置屢章廣粗糙賡，第二次是檢驗(yàn)各項(xiàng)螺紋其目的均為及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格零件，以免繼續(xù)對(duì)其加工造成浪費(fèi)。 水套內(nèi)腔氣壓試驗(yàn)工序 氣缸蓋的氣密性是整個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，困而加工及要保證氣密性。 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 14 (2) 工序 10 粗銑下平面 在本工序中以氣門孔上底面做粗基準(zhǔn)，保證燃燒深度為 + 0，同時(shí)間接保證上、下平面間的距離為 工序中又以上平面做輔助定位，上平面是已加工過(guò)的表面以它為基準(zhǔn)便好地保證下平面的加工余量均勻， 并有很好的平面度。 ，在本工序中以兩個(gè)工藝孔和下平面定位，保證下平面的工藝孔到前端面的尺寸 21177。清洗吹風(fēng)的目的是為下一部氣壓實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。本工序是先加工出螺紋底孔，再攻絲，當(dāng)然采用的定位基準(zhǔn)仍是兩個(gè)工藝孔和下平面。6 孔是油孔，它與上平面的油孔相通。角，以保證火花塞孔與下底面所成的 40176。 ，在本工序中以左側(cè)面為工序基準(zhǔn)，在本工序尺寸為 179177。本工序中以上平面 Z 孔和 M10螺紋孔做定位基準(zhǔn)。在本工序中采用兩個(gè)工藝孔和下平面做定位基準(zhǔn)，并保證孔直徑 216。 （ 32）工序 160 最終檢驗(yàn) 本工序是對(duì)已加工零件進(jìn)行全面檢查，看其是否達(dá)到零件圖紙的要求。 精加工余量為 ，所以由尺寸鏈可得， 加工余量 為封閉環(huán) =A+10598 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 18 A=98+ = （圖 ） 至于 A 的公差按其加工方法所能達(dá)到的精度來(lái)確定一般粗銑平面所能達(dá)到的加工精度為 IT12~IT14,所以查表得公差為177。所以查表得公差為 ， + 0. 加工余量經(jīng)校核也滿足要求。氣門孔中心到工藝孔軸線的距離為 31，所以尺寸鏈為： A=4231=11 至于 A 的公差，采用自由公差，即 IT12~IT14,取 IT12. （ 4） 工序 25 銑左側(cè)面 工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸要通過(guò)尺寸鏈換算求得。 例如：工序尺寸 177。 (圖 ) 其它一些程序尺寸，如 ， ， ， 也采用同樣的計(jì)算方法得到的。 （ 12）本工序是八個(gè)氣門孔的最終工序，工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸得通過(guò)尺寸鏈換算的到。 ， 177。 ，下平面到上锪平面的距離為 85177。6 孔 本工序是鉆孔的最終工序，但由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸需要通過(guò)尺寸鏈的換算得到。13 斜孔 本工序是鉆 216。 夾具的選擇 夾具的選擇主要考慮的是生產(chǎn)類型。必要，也可以采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及其它專用刀具。精度選取用不同量程的量具，如游標(biāo)卡尺就便用了三種不同量程的，分別為： 500*. 300*、 125*。前一類費(fèi)用稱作工藝成本，后一類費(fèi)用是與整個(gè)車間條件有關(guān)，與比較兩種方案的工藝成本無(wú)關(guān)，因此不需考慮。 當(dāng)產(chǎn)量 N 為變量時(shí)，則可根據(jù)上述方程式作出兩條直線 I、 II 進(jìn)行比較?；厥掌谙薏荒苓^(guò)長(zhǎng)，應(yīng)滿足以下要求： （ 1） 回收期限應(yīng)小于所采用的設(shè)備或工藝裝備的使用年限； （ 2） 回收期限應(yīng)小于新產(chǎn)品更新年限； （ 3） 回收期限應(yīng)小于國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)回收期限。 總之，該工藝方案很好地降低了可 變費(fèi)用 V 和不變費(fèi)用 F，使年度成本 C 達(dá)到了理想值，即獲得了很好的經(jīng)濟(jì)性。 專用夾具設(shè)計(jì)要求 要求為工序 90 鉆锪火花塞孔設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具。如圖所示： （圖 ） 分析 這種定位方案可知：定位平面限制工件、 X 和 Y 自由度；與孔 1 配合的定位銷 1限制、自由度；與孔 2 配合的削邊銷限制 Z 自由度。由于火花塞孔是一個(gè)斜孔，且位置開頭復(fù)雜所以該夾具的鉆模板設(shè)計(jì)得也有些特別：銷模板通過(guò)兩個(gè)軸銷與夾具體鉸接，這樣鉆模板可以上、下翻轉(zhuǎn)，便于工件的裝卸；工作時(shí)，鉆模板的下表面與兩個(gè)固定支承釘接觸，并用螺釘鎖緊，這樣很好的保證了每次的加工精度。 (2)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 該夾具的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的是斜楔機(jī)構(gòu)，它具有傳力均勻、可靠的優(yōu)點(diǎn) (3) 力源裝置 該夾具的力源裝置是液壓裝置，如下圖所示： （圖 ） 1——— 溢流閥 3換向閥 8行程開關(guān) 7液壓缸 6液控單向閥 該液壓裝置的工作原理如下：當(dāng)換向閥 2（夾具上的液壓閥）左位接通，油液進(jìn)入液壓缸 7 的右、左腔，推動(dòng)活塞向左、右移動(dòng)將工件夾緊。在該夾具中就配備了這樣一個(gè)輔助裝置，如下圖所示： （圖 ） 1托板 3頂桿 4拉桿 5手輪 7連桿 該裝強(qiáng)置的作用及原理為：工件在安裝叫，要使定位銷插入工藝孔中，由于定位銷與工藝孔有嚴(yán)格的配合尺，所以定位銷與工藝孔對(duì)正時(shí)剛寸比較困難，而 且汽缸蓋的體積重量比較大，挪動(dòng)起來(lái)不方便。 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 36 夾具上部分非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì) 在夾具設(shè)計(jì)時(shí)，在符合設(shè)計(jì)要求的情況下應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件和標(biāo)準(zhǔn)件，以提高夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度，縮短夾具設(shè)計(jì)時(shí)間，提高夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量和降低夾具制造周期及成本。 （圖 ） 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 （圖 ） （圖 ） 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 38 （圖 ） （圖 ） 6．蓋板 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 （圖 ） 7．鉆套 （圖 ） 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 40 （圖 ） （圖 ） 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 （圖 ） （圖 ） 12 四沖程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計(jì) 42 （圖 ） 配合精度選擇 （ 1） 鉆模板與支承座的配合采用 H7/f6 （ 2） 支撐座與軸銷的配合用 N7/h6 夾具的總加工誤差的分析和計(jì)算 工件的加工誤差來(lái)著夾具方面的有：定位誤差、夾緊誤差、安裝誤差和對(duì)刀 引導(dǎo)誤差。在安裝時(shí)，先裝工件放在托板上然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使，工件緩慢下降，當(dāng)工件底面與定位銷接觸時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，這時(shí)通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)使工藝孔與定位銷對(duì)正，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使工件繼續(xù)下降，真至工件底面與定位銷與豎直方向成一定得角度。該液壓回路的最大特點(diǎn)足能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)液壓缸同步動(dòng)作，即實(shí)現(xiàn)在工件兩端同時(shí)夾緊 ，并且夾緊力大小相等。 夾緊裝置設(shè)計(jì) 在加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力 、慣性力、離心力等外力作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不至于放生位移或產(chǎn)生移動(dòng)，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。該鉆床的規(guī)格，主要參數(shù)如下： 工作臺(tái)上面 T 形槽數(shù)： 3 工作臺(tái)側(cè)面 T 形槽數(shù)： 2 L*K*H=500*630*500 t1： 150 e1： 100 e2:100 a1:22 b1:36 c1:16 h1:36 夾具構(gòu)造特點(diǎn)及原理 沈陽(yáng)航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 定位元件 根據(jù)上面的定位方案，選擇定位元件如下： （ 1） 四個(gè)支撐板，要求與夾具底面成 50176。 鉆床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 鉆床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) ： (l)鉆床夾具是鉆削中小孔經(jīng)的夾具； (2)夾具必須有一個(gè)與鉆套軸線垂直的較大的底平面； (3)為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)移動(dòng)的，翻動(dòng)的鉆具時(shí)，要注意減輕重量，而且要安裝便于操作的 把手； (4)要考慮注射冷卻液，清理切屑和觀察鉆具內(nèi)部情況等問(wèn)題； (5)當(dāng)鉆斜孔、盲孔、氣孔及锪平面時(shí)，為便于控制加工深度，可以利用鉆套上端平面對(duì)刀或設(shè)計(jì)專用對(duì)刀塊。所以說(shuō)某種工藝方案的經(jīng)濟(jì)性不僅是針對(duì)一定的年產(chǎn)量而言的，更是針對(duì)特定的歷史時(shí)期而言的。 在汽缸蓋的加工工藝中，該工藝方案是對(duì)加工要求，現(xiàn)場(chǎng)條件和加工經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行綜合考慮之后才確定下來(lái)的。當(dāng) NNK 時(shí)應(yīng)取第一方案。圖 (a)表明 c 與 N 是線性關(guān)系，即全年工藝成本與年產(chǎn)量成正比。選用專用量具，如：工序 35 中，對(duì)孔 m 的測(cè)量 就便用心軸 7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 在設(shè)計(jì)零件機(jī)械加工工藝過(guò)程時(shí)往往會(huì)有幾種不同的工藝方案，它們能滿足零件質(zhì)量和生產(chǎn)率要求，這時(shí)就應(yīng)該根據(jù)其不同經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行取舍。當(dāng)孔的直徑小時(shí)，使用直柄麻花鉆，直徑大時(shí)，使用錐柄麻花鉆，并且麻花鉆采用硬質(zhì)合金鉆頭，使得工作部分較短，提高鉆頭的強(qiáng)度、剛度與抗振性 。單件小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量選用通用火具和組合夾具；成批生產(chǎn)中，可以選用生產(chǎn)率較高的專用夾具或成組夾具；大批量生產(chǎn)中，應(yīng)按工序加工要求設(shè)計(jì)制造。 21