【文章內(nèi)容簡介】 三個視圖，可以看清零 件的結構，表達直觀、清楚。經(jīng)檢查零件無差錯。零件示意圖如下圖所示： 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 9 圖 1 零件示意圖 schematic of body 柴油機 汽缸蓋從立體來說有 4 組加工面： （ 1）汽缸蓋上下面 汽缸蓋上下面有較高的平面度要求，對主軸孔有較高的平行度要求，除此之外，還有一些孔的加工。 （ 2）汽缸蓋前后面 汽缸蓋前后面 有凸輪軸孔、主軸孔、兩通孔以及一些螺紋孔，還有 一調(diào)速器安裝面。 （ 3）汽缸蓋兩側面 汽缸蓋兩側面有兩水管安裝面、兩窗口面、油泵平面、油泵孔以及一些螺紋孔。 （ 4）缸套孔 缸套孔的中心線對主軸孔的中心線有較高的垂直度要求。 零件工藝結構比較復雜，但是零件的剛性比較好，所以零件的工藝加工過程偏向于工序集中，這樣可以使總的工序數(shù)目減少，夾具的數(shù)目和工件安裝次數(shù)也相應減少，這樣有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，有利于采用高生產(chǎn)率的機床，節(jié)省裝夾工件的時間，減少工件的搬動次數(shù)。 2 結構工藝性 分析 由 柴油機 汽缸蓋零件圖可以看出，此零件結構復雜，并根據(jù)零件的用途，故選用牌號為 HT2040 的鑄鐵為零件的毛坯材料，并采用鑄件，這樣有利于提高零件制造精度和減振性 [4]。 在機械加工過程中，因為技術要求都較高，所以在滿足各種性能指標下，也應該兼顧加工的經(jīng)濟性。其主要面加工方法如下： 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 10 （ 1）汽缸蓋上下面 上表面的平面度為 ，與主軸孔中心線的平行度為 ；下表面的平面度為 。用雙面銑進行加工。 （ 2）汽缸蓋前后面 兩表面的平面度為 ，與主軸孔中心線的平行度為 100：，也用臥式 雙面銑進行加工。 （ 3）汽缸蓋兩側面 兩側面有五個不同的面，其中加工要求較高的是油泵平面，要求與缸套孔中心線的平行度為 ，用五頭銑同時加工。 （ 4）缸套孔 缸套孔有許多的精度要求，在這里采用粗鏜，半精鏜，精鏜對它進行加工，以滿足精度要求。 除上述主要尺寸外，還有一些重要的尺寸精度要求比較高，在制定工藝過程中還要考慮它們的形位公差等。這些尺寸有： 主軸孔前后孔的同軸度為Φ ； 前軸承座孔圓柱度為 ，其端面與主軸中心線的垂直度為 100： ； 頂面各螺紋孔中心線與頂面的垂直度為 100：Φ ； 前端面內(nèi)凹面凸輪軸孔上面的兩孔的凸臺表面與前端面平行度為 100： ； 綜上所述，零件的結構工藝性要求較高，制造精度較高。 3 工藝路線的擬定 擬定工藝路線的出發(fā)點 ,應當使零件的尺寸精度及位置精度等技術要求能夠得到妥善的保證 .在生產(chǎn)綱領中 ,已經(jīng)確定該零件為大批量生產(chǎn)的條件下 ,可以考慮選用萬能性設備和專用設備共同形成流水線的生產(chǎn)方式 ,配以專用夾具 ,并盡可能的使工序集中來提高生產(chǎn)效率 .除此之外 ,還應當考慮經(jīng)濟效果 ,以便使生產(chǎn)成本下降 . 該零件為大批生產(chǎn) ,因此應采用高效率的自動化程 度高的機床 ,專用夾具和刀具 .采用自動加工生產(chǎn)線來進行生產(chǎn) ,這樣可以大大提高產(chǎn)品的制造精度 .生產(chǎn)中 ,采用自動線和流水線相結合的方式 ,其中以自動線加工為主 . 1 基準的選擇 基準是指機器零件上用來確定各有關表面相互位置的幾何元素 .合理的選擇定位基準 ,盡量使基準重合 ,可以在加工過程中減少加工誤差 ,提高加工精度 . 1 粗基準 雖然氣缸蓋有五個外表面需要加工 ,但各表面的技術要求不盡相同 ,其中要求最高的是下底面 ,最好使其余量均勻 ,故選底面為粗基準來加工頂面 ,然后再以加工后的頂面為基準加工底 面 ,這樣可以保證底面的加工要求 .另外 ,粗加工時 ,由于加工余量較大 ,切削力較大 .各表面中 ,只有底面面積較大 ,且較平整 ,才能保證裝夾時的穩(wěn)定與可靠 . 2 精基準 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 11 選擇精基準 ,主要從保證工件的位置精度和裝夾方便 ,即盡可能使基準重合、統(tǒng)一來考慮 .本設計采用氣缸蓋底面及底面上的兩個直徑為 14 的工藝孔作為精基準 ,即 一面兩銷 定位 .這樣做的好處有 : (1)各加工表面基本上都是以一面兩銷作為精基準 ,減少了由于基準轉換而引起的定位誤差 ,且兩孔位于底面兩邊 ,距離長 ,定位精度高 . (2)底面輪廓尺寸大 ,時 的工件安裝穩(wěn)定可靠 . (3)大部分工序夾具結構相同 ,且夾緊方便 .夾具設計、制造及維修簡單 ,縮短了生產(chǎn)準備周期 ,降低了成本 . (4)便于實現(xiàn)自動化定位 ,有同時加工多個工作面 ,提高了生產(chǎn)效率 . 2加工方法的選擇 加工方法的選擇應該符合產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量及經(jīng)濟性的要求 .達到同樣的精度要求采用的加工方法是多種多樣的 .問題的關鍵在于如何通過分析、比較 ,在這些方法中選擇出一種能在滿足零件的技術條件和完成生產(chǎn)批量的前提下 ,最簡單、生產(chǎn)效率最高、消耗原料最少、動力最少、成本最低的加工方法來 . 3加工階段的劃分與工序路線的確定 由《機械制造工藝學》可知，加工階段的劃分可分為：（ 1）粗加工階段。在粗加工階段，主要是以高生產(chǎn)率去除加工面多余的金屬，使其在尺寸形狀上接近零件成品。（ 2）半精加工階段。在半精加工階段減少粗加工中留下的誤差，使加工表面達到一定的精度，并留有適當?shù)募庸び嗔?，為后續(xù)精加工做好準備。（ 3）精加工階段 [1]。在精加工階段，應確保尺寸、形狀和位置精度達到圖紙上規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求。 加工工序路線方案的確定 : 表 .1 方案 1 Scheme 1 工序序號 工序名稱 工序序號 工序名稱 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 12 10 30 50 70 90 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 鉆鉸底面各孔 粗鏜主軸孔、凸輪軸孔 粗銑前后面 精銑上下面 銑兩窗口面 半精鏜缸套孔 精鏜缸套孔及止口 鉆汽缸體頂面各孔 汽缸體頂面各孔擴孔 汽缸體頂面各孔攻絲 鉆前、后面各孔 鉆前后面連接孔 鉆起動手柄螺紋底孔 缸套孔倒角 鉆回油孔 底面各孔攻絲 刻線及去毛刺 20 40 60 80 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 粗銑上下面 精鏜主軸孔及凸輪軸孔 精銑前后面 銑兩水管安裝面 銑油泵平面 粗鏜缸套孔 銑調(diào)速器安裝面 清理鐵屑 清理鐵屑 清理鐵屑 鉆兩側孔 鏜油泵孔 鉆前后面各孔 前、后面及回油孔倒角 前后面各孔攻絲 兩側面螺紋孔攻絲 表 .2 方案 2 Scheme 2 工序序號 工序名稱 工序序號 工序名稱 10 30 50 70 90 110 粗銑汽缸蓋頂、底端面 退火處理 銑兩水管 安裝平面、兩窗口面及油泵平面 精銑汽缸蓋頂、底端面 鉆、擴、鉸汽缸蓋底面各孔 粗鏜主軸孔、凸輪軸孔 20 40 60 80 100 120 粗銑汽缸體前、后端面 粗銑汽缸蓋兩側面 銑調(diào)速器安裝面 精銑汽缸蓋前、后端面和鉆各孔 鉆、鉸汽缸蓋頂面各孔 鏜油泵孔 續(xù)表 2 工序序號 工序名稱 工序序號 工序名稱 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 13 150 170 190 210 230 250 270 290 310 粗鏜缸套孔及止口 精鏜缸套孔及止口 鉆主油道孔并各孔倒角 汽缸蓋底面各孔攻絲 精銑汽缸蓋兩 側面和鉆各孔 鉆起動手柄螺紋底孔及 缸套孔倒角 清理鐵屑 刻線及去毛刺 水道、油道密封檢測 清洗汽缸蓋 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 半精鏜缸套孔及止口 半精、精鏜主軸孔及凸輪軸孔 尺寸偏差檢測 前、后面各螺紋孔攻絲 兩側面各螺紋孔攻絲 頂面各螺紋孔攻絲 壓碗型塞 檢測缸套孔尺寸，分組作標記 壓入成品汽缸套 整理、終檢 以上二種方案比較：方案二較方案一更為合理、全面。方案二的工序集中，工藝安排基本符合先加工基準面再加工其它表面；先加工平面，后加工孔； 先安排粗加工工序，后安排精加工工序的這幾條原則。其次，方案二的熱處理工序安排恰當，一開始便進行退火處理，消除內(nèi)應力，便于機械加工，加工完后還進行各種檢驗，提高加工質(zhì)量。 而方案一工序分散，對于剛性較好的 柴油機 汽缸蓋，工序集中為好，否則浪費加工成本，加工效率底，浪費時間，而且方案二的安排符合工藝順序的安排原則：一、先加工基準面，再加工其他表面；二、先加工平面，后加工孔；三、先加工主要平面，后加工次要平面；四、先安排粗加工工序，后安排精加工工序。其次，對于熱處理的安排上，為了消除內(nèi)應力而進行的熱處理工序（如人工 時效、退火、正火等），最好安排在粗加工之后，故方案二在粗銑上下面、前后面之后在進行退火處理 [1]。 4 加工余量的確定 根據(jù)零件圖上的標注尺寸查閱《金屬機械加工工藝人員手冊》第五章加工余量表54表 54表 55表 55表 55表 57表 584[3]再根據(jù)所制定的工藝規(guī)程，結合實際經(jīng)驗，參考《機械加工余量手冊》 [5]，可確定工序間的加工余和公差等級，并確定零件總的加工余量（以毛坯的加工余量 24mm 作為總余量）。 毛坯的機械加工余量如表 5 所示 : 表 .3 機械加工余量 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 14 Process Remaining Definition 加工表面 工序名稱 加工余量 公差等級 公 差 公差尺寸 上下表面 前后表面 底面 4M12 底面Φ 8 孔 與底面Φ 8 同軸Φ 7 深孔 底面 兩水管安裝面 兩窗口面 Φ 185 主軸孔 Φ 90 主軸孔 毛 坯 粗 銑 精 銑 毛 坯 粗 銑 精 銑 毛 坯 鉆 孔 鉸 孔 攻 絲 毛 坯 鉆 孔 鉸 孔 毛 坯 鉆 孔 毛 坯 鉆 孔 攻 絲 毛 坯 粗 銑 毛 坯 粗 銑 毛 坯 粗 鏜 精 鏜 毛 坯 粗 鏜 精 鏜 6 4 1 8 7 6 6 IT11 IT7 IT11 IT7 IT10 IT7 IT10 IT7 IT10 IT10 IT11 IT11 IT12 IT7 IT12 IT7 494177。 488+ +– 236177。 231+ 0 Φ Ф 13+ 0 M12 ф ф 8+ 0 ф 7 ф M20 278177。 1 272 290177。 1 284 Φ 183177。 1 Φ + Φ 185+ 0 Φ 88177。 1 Φ + Φ 湖南科技大學本科生畢業(yè)設計（論文） 15 續(xù)表 3 加工表面 工序名稱 加工余量 公差等級 公 差 公差尺寸 Φ 80 主軸孔 Φ 62 凸輪軸孔 Φ 105 缸套孔 Φ 107 缸套孔 缸套孔止口 頂面Φ 18 孔 頂面 2M10 頂面 4