【正文】 穩(wěn)定加工出Ｈ 7 級(jí)孔，機(jī)床定位精度須達(dá)到177。 (3)多工序集中加工要使用各種各樣刀具，在臥式加工中心上要對(duì)工件四周進(jìn)行加工，在機(jī)床上工件 安裝區(qū)域周?chē)蟛糠挚臻g都被切削刀具運(yùn)動(dòng)軌跡所占去，而固定工件所需的夾具和壓緊塊安裝空間小。 （ 4） 生產(chǎn)效率高 （ 5） 減輕工人體力勞動(dòng)強(qiáng)度 （ 6） 便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造 (1)粗加工時(shí)，金屬切除量大，工件溫升很快，工件是在熱狀態(tài)下進(jìn)行精加工，因此在工件冷卻后后造成精度下降。 （ 2） 具有高度柔性，便于研制、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。加工中心的工作原理見(jiàn)圖 22。有的信號(hào)送到機(jī)床的伺服系統(tǒng)，通過(guò)伺服系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換盒和放大，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)床有關(guān)部件，使刀具和工件嚴(yán)格執(zhí)行程序所規(guī)定的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。加工中心結(jié)構(gòu)如圖 21 第二章 加工設(shè)備選取 9 圖 21 加工中心結(jié)構(gòu)圖 加工中心的工作原理 加工中心根據(jù)工件圖樣制定工藝方案，采用手工或 計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程，把工件所需的機(jī)床各種動(dòng)作及全部工藝參數(shù)變成機(jī)床數(shù)控裝置能接受的信息代碼，并把這些代碼存儲(chǔ)在信息載體上（穿孔帶、磁盤(pán)等）、將信息載體送到輸入裝置，讀出信息并送入數(shù)控裝置。 機(jī)械本體 是加工和中心結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)部件，由床身、立柱和工作臺(tái)等大件組成。 數(shù)控系統(tǒng) 是加工中心執(zhí)行順序控制和控制加工過(guò)程的中心。二十世紀(jì) 70 年代以來(lái)，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對(duì)工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。它用于加工各種箱體類(lèi)、板類(lèi)復(fù)雜零件。 7）工件大致尺寸： 970*500*400（ mm） 第二章 加工設(shè)備選取 8 第二章 加工設(shè)備的選取 加工中心的基本概念和分類(lèi) 加工中心的基本概念 加工中心（ Machining Center）簡(jiǎn)稱 MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的，適用于復(fù)雜零件加工的高效自動(dòng)化機(jī)床。 3）全面了解并掌握發(fā)汽車(chē)柴油動(dòng)機(jī)缸體的加工工藝 本次設(shè)計(jì)的要求 1）須熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)缸體產(chǎn)品特性，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)各重要特性的相互關(guān)系，掌握鑄件定位基準(zhǔn)選擇原理以及精基準(zhǔn)定位選擇原理。 本次設(shè)計(jì)的目的及要求 本次設(shè)計(jì)的目的 1）進(jìn)一步鞏固并運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。 如 MAG HPC800 臥式加工中心，該機(jī)床 各重要參數(shù)如下： 工作臺(tái)尺寸： 1000 800（ mm） 主軸直徑：Φ 100mm 移動(dòng)速度： X、 Y： 80m/min， Z： 60m/min 精度：定位精度， 該機(jī)床加工能力滿足缸體加工要求，故可選取該加工中心作為工藝布置設(shè)備。 刀具選取方案參照說(shuō)明。要加工出合格的缸體成品，在加工中需第一章 6 要使用當(dāng)今世界最昂貴的刀片，需要高精度的復(fù)合刀具，有些刀具是國(guó)內(nèi)刀具廠家的產(chǎn)品都無(wú)法提供的，需要選取世界頂級(jí)刀具制造商提供技術(shù)支持。按照產(chǎn)品圖紙的要求加工出合格的產(chǎn)品對(duì)刀具知識(shí)的要求是 非常廣闊的。這也是選取加工設(shè)備需要考慮的參數(shù)。各個(gè)夾具設(shè)計(jì)方案見(jiàn)說(shuō)明?？紤]到缸體各個(gè)加工特性非常重要，為保持加工精度以及質(zhì)量一致性。 缸體的缸孔、頂面，前后面、油泵安裝面等重要特性與曲軸孔相互關(guān)系極其重要，因此最后兩個(gè)工序選取定位基準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)選取曲軸孔為定位基準(zhǔn)。其次，曲軸孔也是要求極高的重要參數(shù)，因此在選取 OP10 定位時(shí)使用缸壁及曲軸孔為定位基準(zhǔn)。 （ 5）系統(tǒng)投資大回收期長(zhǎng)。如果夾具剛性不足以防止切削過(guò)程中的顫振，即使是剛度和動(dòng)態(tài)性能最好的機(jī)床，裝上了強(qiáng)有力的主軸和合適的刀具，也是無(wú)價(jià)值的。 （ 2）對(duì)刀具要素要求高 刀具的材料和夾持安裝都有較高的要求。 第一章 5 4) 能根據(jù)被跟蹤的輪廓和加速度參數(shù)控制進(jìn)給。 2) 通過(guò) 位置環(huán)的前饋減少跟蹤誤差。 高速柔性加工存在的一些缺點(diǎn) （ 1）對(duì)機(jī)床要素要求高 機(jī)床要有較高的技術(shù)性、動(dòng)態(tài)性、隨動(dòng)性，精度要求高、剛度要求高和高性能 CNC 控制系統(tǒng)。 (4) 從動(dòng)力學(xué)的角度，高速切削加工過(guò)程中，隨切削速度的提高，切削力降低，而切削力正是切削過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)的主要激勵(lì)源；轉(zhuǎn)速的提高，使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機(jī)床的低階固有頻率，而工件的加工表面粗糙度對(duì)低階固有頻率最敏感，因此高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度。 (2) 在高速切削加工范圍，隨切削速度提高，切削力隨之減少，根據(jù)切削速度提高的幅度，切削力平均減少 30%以上，有利于對(duì)剛性較差和薄壁零件的切削加工。 (3) 自適應(yīng)性 柔性加工線能夠進(jìn)行局部調(diào)整，在線地適應(yīng)加工設(shè)備的故障，增減及加工任務(wù)的一定變化。具有以下特點(diǎn)： 第一章 4 (1) 重用性 構(gòu)成柔性加工線的各種資源在制造環(huán)境發(fā)生變化時(shí)不改變或少量改變即可成為新系統(tǒng)的組成部分。 柔性加工的特點(diǎn) 一般來(lái)說(shuō)，柔性加工的工序內(nèi)容要比專(zhuān)機(jī)線加工的工序內(nèi)容復(fù)雜。為我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。要滿足這種變化，發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的生產(chǎn)柔性化、高速化是走向 之一。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體傳統(tǒng)的提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量的途徑是盡量縮短輔助時(shí)間和采用剛性生產(chǎn)線，這種途徑在今天已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展。 國(guó)內(nèi)對(duì)汽車(chē)的需求迅速增長(zhǎng)，如何提高汽車(chē)產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，對(duì)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。要振興民族重卡，產(chǎn)品品質(zhì)的提升勢(shì)在必行。 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)汽車(chē)與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還有一定的差距，從而導(dǎo)致了相同的產(chǎn)品不同的價(jià)格，國(guó)產(chǎn)重卡僅及國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的三分之一。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的 加工技術(shù)要求有：主要孔的尺寸公差、形狀公差和表面粗糙度；主要孔與孔、孔與平面的位置公差，孔與孔間的尺寸公差、平行度、同軸度、垂直度以及孔與平面的垂直度等；主要平面的尺寸第一章 3 公差、平面度和表面粗糙度；主要平面與平面的垂直度等。缸體作為箱體類(lèi)零件，其加工特點(diǎn)對(duì)加工精度有很大的影響，而加工精度直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的使用性能和壽命。從整個(gè)加工工序定位基準(zhǔn)選擇來(lái)看，缸體底面和后端面的加工精度直接影響后續(xù)加工工序的精度。定位方式主要有底面完全定位方式和兩銷(xiāo)完全定位方式等。本文主要對(duì)缸體后端面與底面的平面加工進(jìn)行研究， 缸體后端面與底面。 1）缸體表面加工方法 缸體表面加工主要包括平面加工和孔 系加工，平面加工主要通過(guò)端面銑削來(lái)完成，孔系加工主要通過(guò)鏜削、珩磨、鉆、鉸和攻等加工工藝來(lái)完成。本論文主要在缸體加工過(guò)程進(jìn)行定位基準(zhǔn)選擇、刀具選取、夾具的設(shè)計(jì)和夾緊力的計(jì)算，采用合理的夾緊結(jié)構(gòu)極大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)效率和加工精度，為我國(guó)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的發(fā)展有一定的借鑒，同時(shí)有助于我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的形成。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體每道加工工序精度控制對(duì)缸體加工質(zhì)量有著重要的影響，如缸體加工過(guò)程中發(fā)生加工變形，直接影響到缸體的加工精度和加工質(zhì)量，最終影響整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能，因此對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的制造研究極為重要。 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體屬于箱體類(lèi)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁薄多孔，加工易變形，因此加工 精度要求高。而發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)零件，通過(guò)它把發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸連桿機(jī)構(gòu)和配氣機(jī)構(gòu)以及供油、潤(rùn)滑、冷卻等 機(jī)構(gòu)聯(lián)接成一個(gè)整體。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為了提高我國(guó)汽車(chē)制造能力，相關(guān)理論研究和技術(shù)改進(jìn)亟待開(kāi)展。 雖然我國(guó)在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ) 理論及相關(guān)技術(shù)研究方面取得較大的進(jìn)步，但是生產(chǎn)設(shè)備基本靠進(jìn)口，工藝標(biāo)準(zhǔn)依賴國(guó)外企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以合資為主。 目前，我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)以中外合資為主，其核心技術(shù)一直掌握在歐美日等國(guó)手中，尤其是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)與制造，我國(guó)的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)技術(shù)主要來(lái)源于美國(guó)、德國(guó)、意大利、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家。雖然我國(guó)已經(jīng)成為世界第一大汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。 2021 年我國(guó)汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)銷(xiāo)突破 1300 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)創(chuàng)歷年最高，我國(guó)一躍成為世界第一汽車(chē)生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。 關(guān)鍵詞 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體；定位基準(zhǔn)；加工精度；加工中心 Abstract II Abstract The quality of the engine’s manufacturing influenced the performance of the car, as the engine is the heart of the motor vehicles. The accuracy of the manufacturing of the engine block has an important relationship with the overall performance, because the engine block is the fundamental part in the system of the engine. We have to control the machining accuracy and machining quality. With the development of our economy and rapidly growing demand for cars in China, how to improve the production efficiency and processing quality of auto parts, is crucial to the development of automobile industry. Engine cylinder block is one of the five major parts, and its production efficiency and processing quality are directly related to production efficiency and performance of the car. The traditional method to improve production efficiency and processing quality is trying to shorten the auxiliary time and adopt the way of a rigid line, which is already out of date in the current production. Therefore, how to improve the efficiency of engine cylinder block production and processing quality is an important research, and the WD615 engine used in heavy vehicles, including all kinds of engineering machinery, buses, power generation equipment, ships and other ideal power of engine, its cylinder processing design has greater significance. In this paper, we focus on the first step of the process and made research on the process. The engine block belongs to the block pieces, which is plicated in structure and easy to be deformed. We could adopt crankshaft bore as the positioning datum to ensure the accuracy. As the junction surface has a big area and a high demand of the accuracy and roughness, including high amount of the machining parts and high demand of the machining and the long routine of the processing, we have to adopt Horizontal machining center to improve the machining quality and efficiency. The task of the paper is mainly about the reasonable choice on the machining tools and calculation on the fixtures. Keyword: Engine cylinder Positioning reference Machining accuracy Machining center 目錄 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................