【文章內(nèi)容簡介】 ，因此要求機(jī)體具有足夠的剛度和強(qiáng)度。對于中小型柴油機(jī)來說，機(jī)體的剛度比強(qiáng)度更重要，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(jī)各系統(tǒng)能長期工作。氣缸體曲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上下兩部分，上部用來支承曲軸，下部用來貯油，又稱油底殼。水冷發(fā)動機(jī)的氣缸體和上曲軸箱鑄成一體，合成發(fā)動機(jī)的機(jī)體。 零件的結(jié)構(gòu)特點機(jī)體底面是主要安裝基面，曲拐軸帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪起到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，便于起動和能量轉(zhuǎn)換作用。機(jī)體上共有主軸承孔。凸輪軸孔、調(diào)速軸孔、啟動軸孔、平行軸孔。兩鑄孔(回油管道)還有許多螺紋連接孔。機(jī)體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，薄壁件，內(nèi)部采用隧道式加強(qiáng)勁剛性好，尺寸精度，形位公差要求高，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。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計6 零件的工藝分析表 31 ZX1105 柴油機(jī)箱體技術(shù)要求如下加工表面 尺寸及偏差 公差及精度要求表面粗糙度/um形位公差/MM 備注上蓋結(jié)合面距底面 288 IT9 Ra 平面度 垂直度 D低平面IT8 Ra 平面度 左端面距右端面507177。IT8 Ra 平面度 右端面距右端面507177。IT8 Ra 平面度 前端面距后端面156IT11 平面度 后端面距后端面156IT 11 Ra 平面度 鏜左邊孔φ122 IT6 鏜左邊孔φ128 IT9 RA 鏜右邊孔φ128 IT9 RA 鏜前面孔φ224 IT6 Ra 11 鏜后面孔φ15φ80IT 7 Ra 尺寸公差 13 鉆鉸定位孔IT11 同軸度 15 鉆各面的螺紋孔IT12 Ra 同軸度 2）技術(shù)要求分析ZX1105 柴油機(jī)箱體技術(shù)要求如下：1）上頂面 粗糙度 Ra 平面度 精度等級 8 級 垂直度 2）下頂面 粗糙度 Ra 平面度 精度等級 9 級徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計73）前端面 粗糙度 Ra 平面度 精度等級 9 級 垂直度 4）后端面 粗糙度 Ra 平面度 精度等級 9 級 垂直度 5）左端面 粗糙度 Ra 6）右端面 粗糙度 Ra 7）鏜左右大孔 粗糙度 Ra 同軸度 8）鏜前面大孔 粗糙度 Ra 垂直度 9）鏜后面大孔 粗糙度 Ra 同軸度 φ 10）定位孔 粗糙度 Ra 同軸度 為滿足以上技術(shù)要求，特采用以下加工方法：1）上頂面，下頂面： 粗銑精銑2）鉆鉸定位孔： 鉆，粗鉸，精鉸3）左右端面： 粗銑精銑4）前后端面： 粗精銑或一次精銑5）前后左右個孔： 粗鏜精鏜6）其余各孔：鉆螺紋孔：鉆攻絲 工藝規(guī)程設(shè)計 確定零件生產(chǎn)類型ZS1105 柴油機(jī)箱體年產(chǎn)量：Q=80000 臺備品率：ɑ%=2% 廢品率：β%=4%生產(chǎn)綱領(lǐng)：N=Qn(1+ɑ%)（1+β%） =800001（1+2%）（1+4%） =84864（臺）查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 ，表 14 可知該零件為大量生產(chǎn) 確定零件毛坯的種類和制造方法箱體所采用的材料為 HT200，根據(jù)以下原則，選取毛坯的制造方法1）毛坯的制造方法應(yīng)與材料的制造工藝相適應(yīng)。HT200 材料適合用鑄造獲得毛坯。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計82）毛坯的制造方法應(yīng)與生產(chǎn)類型相對應(yīng)。本零件為大量生產(chǎn)，故采用金屬模鑄造。此外，現(xiàn)場還應(yīng)考慮工廠的實際生產(chǎn)能力 工藝方案的制定原則分析 組合機(jī)床概述組合機(jī)床是按系列化，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的通用部件和按被加工零件的形狀和加工工藝要求設(shè)計組成的專用機(jī)床。組合機(jī)床可以進(jìn)行多刀、多面、多工位加工，可同時完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲等工序。使用組合機(jī)床可比一般機(jī)床縮短加工時間減少占地面積，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時對大量生產(chǎn)類型很適應(yīng)。由于機(jī)體加工部位多，精度要求高，屬于大批量生產(chǎn)類型，因此可采用組合機(jī)床加工工藝方案。參照組合機(jī)床加工工藝范圍和能保證的精度要求，對照本零件的技術(shù)要求完全可以保證零件的圖紙要求，因此采用組合機(jī)床加工方案是合理可行的。 組合機(jī)床工藝方案制定的影響制定組合機(jī)床工藝方案是組合機(jī)床設(shè)計最重要的步驟之一，工藝方案的制定將決定機(jī)床能否達(dá)到”重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”其影響主要因素有:（a）加工的工序和加工精度的要求，被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的工序及加工精度，是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)，因此首先分析研究工件的加工精度和技術(shù)要求。（b）被加工零件的特點如工件材料及硬度，加工部位的結(jié)構(gòu)形式，工件的剛度，工藝基面等，對于機(jī)床工藝方案的制定都有重要的影響。工件的剛性不足，加工時工序就不能太集中，有時為了減少機(jī)床臺數(shù)，必須采用集中工序時，也必須把一些工序從時間上錯開加工，以勉同時加工時因工件受力變形，發(fā)熱變形以及振動而影響加工精度。（c）工件的生產(chǎn)方式，被加工零件生產(chǎn)批量的大小對機(jī)床工藝方案的制定也有影響，對于大批量生產(chǎn)的箱體零件，工序安排上一般趨于分散，在中小批量生產(chǎn)情況下，力求減少機(jī)床臺數(shù)，將工序盡量集中在一臺或少數(shù)幾臺機(jī)床上進(jìn)行加工，以提高組合機(jī)床的利用率。（d）使用廠的技術(shù)后方能力。 組合機(jī)床工藝過程確定的原則一般機(jī)械加工工序安排的原則是: 先粗后精，先面后孔，先主后次，基準(zhǔn)先行。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計9 先面后孔的加工順序先加工平面，后加工孔，這是箱體加工的一般規(guī)律，因為箱體的孔比平面加工要困難的多，先以孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以面為精基準(zhǔn)加工孔不僅為孔的加工提供了穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，同時使孔的加工余量較為均勻，并且，由于箱體上的孔大都分布在箱體的平面上，先加工平面，切除了鑄件表面的凸凹不平和夾砂等缺陷，對孔的加工也比較有利，鉆孔時可減少鉆頭引偏，擴(kuò)、鉸可防止刀具崩刃，對刀調(diào)整也較為方便。 粗精加工分階段進(jìn)行粗精加工分階段進(jìn)行，這是箱體加工的規(guī)律，在大批量生產(chǎn)中粗精加工分開進(jìn)行的優(yōu)點是:（a)工件可以得到較好的冷卻，減少熱變形駐內(nèi)應(yīng)力的影響，有利于保證加工精度，在組合機(jī)床上往往加工大量的孔和面，粗加工時大量鑄造黑皮的切除，使工件發(fā)熱，產(chǎn)生熱變形，并引起內(nèi)應(yīng)力的重新分布這樣若立即進(jìn)行加工，就不易保證加工精度。（b)可以避免粗加工產(chǎn)生的影響，粗加工時切削力很大，并且產(chǎn)生很大的振動會影響到精加工孔的表面粗糙度和精度。 （c)有利于精加工機(jī)床的精度持久的保證，因為當(dāng)粗精加工使用同一夾具，由于粗加工時的振動，發(fā)熱的影響，易于失去精度，粗精加工分開時，精加工工序可以采用較小的夾壓力，減小夾壓變形有利于保證需要加工精度。(d)使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，但是在確定工藝方案的時候，還必須從實際出發(fā)首先根據(jù)生產(chǎn)批量，加工精度，技術(shù)要求駐工作條件來進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則合理的處理粗精工序的安排，一般地說，矛盾主要是加工經(jīng)濟(jì)性，所以不問具體情況而一律粗精分開。 工序集中原則集中工序是近代機(jī)械加工主要發(fā)展的方向之一，組合機(jī)床就是按照工序集中的工藝水平原則建立起來的，即運用各種不同的刀具，在機(jī)床上同時加工一個或多個的不同表面，組合機(jī)床在一臺機(jī)床能完成復(fù)雜的工藝過程，從而有效地提高生產(chǎn)率，但是工序過分集中，使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)床重量龐大，切削負(fù)荷大。因此，過分提高工序集中程度，要充分考慮到它對機(jī)床生產(chǎn)率，加工精度，工作可靠性，使用調(diào)整的方便性等方面的影響，從而正確地決定一臺組合機(jī)床恰當(dāng)?shù)墓ば蚣谐潭?，其注意的問題:（a）適當(dāng)考慮單一工序在可靠條件下，應(yīng)把相同工序集中在同一個工位或同一臺機(jī)床上加工例如:三面鏜、三面鉆、三面攻絲等，攻絲集中在一臺機(jī)床上而不與鉆、鏜工序集中在一臺機(jī)床上，因為攻絲機(jī)床不需要很大的夾緊力，可以簡化夾具結(jié)構(gòu)且攻絲需潤滑退回需反轉(zhuǎn)，同鉆鏜在一起使主軸箱復(fù)雜，此外攻絲循環(huán)時間很短。（b）鉆孔，鏜孔最好分開，不要集中在一個主軸箱上加工，因為鉆孔和鏜孔直徑相徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計10差過大，轉(zhuǎn)速常常有較大的差別，使主軸箱傳動鏈復(fù)雜。此外，鉆孔產(chǎn)生很大的軸向推力，可能使工件傾斜，影響鏜孔精度，若加大夾緊力又會引起工件嚴(yán)重變形同時鏜孔時振動較大反過來影響鉆孔，尤其是小直徑鉆頭增加了折斷的可能性。（c）相關(guān)工序集中在同一工位或同一臺機(jī)床上加工，例如各孔系精度要求較高粗精鏜時使用三面鏜床。（d）確定工序集中時必須充分考慮工件的剛性。（e）確定工序集中程度時，要保證不因粗加工時熱變形以及由于工件和夾具剛性不足產(chǎn)生變形，影響加工精度。（f）集中工序必須考慮機(jī)床調(diào)整使用方便和提高工作可靠性，主軸排列不宜過密，以免影響刀具的更換和調(diào)整。 定位基準(zhǔn)的選擇 工藝基準(zhǔn)選擇的原則及注意的問題箱體零件常用典型定位方法是”一面兩孔”其特點是:(1)可以簡單的消除工件的六個自由度，使工件獲得穩(wěn)定的加工位置。(2)有同時加工 5 個面的可能既高度集中了加工工序，又有利于提高警惕各面上孔的位置精度。(3)可使整個過程實現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。(4)使加緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡單，容易使夾緊對準(zhǔn)支承消除加緊力引起的工件變形對加工精度的影響。(5)易于實現(xiàn)自動化定位，并有利于防止切屑落入基面。不具備”一面兩孔”可以采用平面定位法，或以三面定位，其中主要的定位基準(zhǔn)采用箱體的設(shè)計基面即箱體在機(jī)器中的主要安裝面。 工藝基準(zhǔn)的選擇原則（1）應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計基面作為在機(jī)床上的加工定位基面，這樣能減少累積誤差，有利于保證加工精度。（2）選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。（3）選擇的定位基面要保證在一次安裝下能對盡可能多的面進(jìn)行加工，這樣有利于集中加工工序，提高機(jī)床生產(chǎn)率，保證加工部位的精度要求。（4）統(tǒng)一基面原則，對復(fù)雜箱體加工工序長尤為必要。（5）選擇定位基準(zhǔn)，應(yīng)考慮加壓方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。（6）工件不具備理想工藝基面時，可在夾具上增設(shè)輔助支承機(jī)構(gòu)。徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計11 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇的好壞，對以后各加工表面加工余量的分配以及工件上加工表面和不加工表面的相對位置均有很大的影響，因此必須十分重視粗基準(zhǔn)的選擇，選擇原則是:（1）對于具有有加工表面的工件為保證不加工表面與加工表面之間的相對位置要求一般應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。（2）對于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量。（3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整沒有澆口，飛邊等基它表面缺陷，以便使工件定位可靠夾緊方便。（4）由于毛坯表面比較粗糙且精度較低，一般情況下同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)只能使用一次。 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇多采用基準(zhǔn)統(tǒng)一，基準(zhǔn)重合原則采用基準(zhǔn)重合可以減少基準(zhǔn)不重合誤差，采用基準(zhǔn)統(tǒng)一可減少基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的基準(zhǔn)不重合誤差，同時還可以在一次安裝中，加工出位置精度較高的表面。由于這次設(shè)計的主要內(nèi)容是精鏜箱體上的孔，所以只要說明這兩步的定位基準(zhǔn)就可以了，由于要保證基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，還有精鏜各個孔之間有位置精度要求，所以采用一面兩銷定位就可以達(dá)到所要求的精度要求。 工藝路線的分析工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，其主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個過程中工序數(shù)目的多少等。關(guān)于 ZS1105 柴油機(jī)箱體加工工藝路線有三種方案:方案一:010 粗、精銑上頂面，鉆定位銷孔 020 粗、精銑下底面，左右前后端面030 粗鏜左右前后孔保證尺寸040 精鏜左右前后孔保證尺寸050 上下底面，四周及底部各邊倒角060 上底面、前后面三面鉆孔保證尺寸070 下底面、左右端面鉆孔080 去各孔毛刺090 割 2φ52M7 孔內(nèi)槽100 鉆鉸 2φ5M7 定位銷孔徐 州 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計12110 鉆水道孔及內(nèi)油孔120 各加工孔去毛刺 130 上底面前后面螺紋孔攻絲140 左右端面，下底面螺紋攻絲150 鉆、擴(kuò)、攻絲杠頭連接孔160 鉆、擴(kuò)、鉸挺柱孔方案二:010 粗、精銑下底面，鉆定位孔020 粗銑上結(jié)合面030 粗銑前后，左右端