【正文】 （論文） 19 =A98 A= (圖 ) 對于 A 的公差則按其加工方法所能達(dá)到的精度來確定，一般精銑平面所能達(dá)到的加工精度為 IT7~IT9，所以查表得公差為 ，即 + 0. 。 （ 4）工序 20 鉆、鉸王藝孔 本工序是工藝孔加工的最終工序，對于工序尺寸 450177。而工序尺寸 11 的工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，要通過尺寸換算求得。左側(cè)面到氣門孔中心的距離為 69177。 ，所以尺寸鏈為： 63177。 (6)工序 30 銑前后端面 該工序是保證氣缸蓋總長的最終工序，工序基準(zhǔn)也與設(shè)計基準(zhǔn)重合，所工序尺寸就等于設(shè)計尺寸。本工序中工序尺寸較多，其計算方法大體相同，下面列舉其中的兩個工序尺寸來說明。 177。 （ 8）工序 60 鉆前后端面孔 本工序是前后端面鉆孔的最終工序。如：工序尺寸 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 下平面到孔中心的距離為 76，下平面的加工余量為 A=76+ = 公差取 IT12 其它一些工序尺寸如 :, 等也是采用同樣的計算方法。當(dāng)工序基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合時，工序尺寸就等于設(shè)計尺寸，如 237， 170， 26， 47， 70 和 ，工序尺寸是通過尺寸換算得到的，如工序尺寸 汽缸蓋的下平面到螺紋孔中心的距離為 ，下平面的加工余量為 ，所以尺寸鏈為 A=+ = 公差同樣取 IT12 級。 （ 10）工序 70 鉆 6216。6 孔 本工序是下平面水套孔（ 7）、油孔（ 6）加工的最終工序，但工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸也得通過尺寸鏈換算得到。 四沖程汽車發(fā)動機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計 22 其它一些工序尺寸如 6 9 100、 45 459 也是采用同樣方法得到的。 例如工序尺寸 48：工藝孔中心到燃燒室中心的距離為 51，而燃燒室中心到火花塞孔中心距離為 3，所以尺寸鏈為： （圖 ） A=513=48 公差同樣取 IT12 級 其他一些工序尺寸如： 170、 280、 402 也是采用同樣 的計算方法得到的。 例如工序尺寸 177。 ，所以尺寸鏈為： 177。 ， 258177。 ， 177。， 177。 均是采用同樣的計算方法得到的。 為封閉環(huán) 98=83+A A=9883=15 +=+ EsA EiA=+ =+ EiA EiA= AEsA EiA=15177。 ，汽缸 蓋的總高為 98177。 ，所以尺寸鏈為： AEsA EiA 為封閉環(huán) A=9885=13 EsA=+= EiA== AEsA EiA=13177。 （ 14）工序 110 锪空調(diào)機(jī)平臺 本工序是銑空調(diào)機(jī)平臺的最終工序，但由于工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸的通過尺寸鏈換算求得，工序尺寸 179177。 ，而空調(diào)機(jī)平臺到氣門孔中 心的距離為 110177。 （ 15）工序 115 鉆上平面 216。 工序尺寸 ： Z 孔到氣門孔的距離為 53，而氣門孔到 216。9 油孔 本工序是鉆 216。 工序尺寸 ， Z 孔到氣門孔的距離為 53，而氣門孔到 216。 （ 18）工序 145 鉆 216。13 斜孔的最終工序，工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，所以工序尺寸也得通過尺寸鏈換算求得。13 斜孔到下平面的距離為 82，下平面的精加工余量為 ，所以尺寸鏈為： A=82+ 公差取 IT12 級 （ 19）工序 150 精銑下平面 本工序是對下平面加工的最終工序，也是保證汽缸蓋總高的最終工序，工序基準(zhǔn)與 設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以工序尺寸就等于設(shè)計尺寸。 6 有關(guān)機(jī)床、夾具、刀具和量具的選擇 在確定完各工序的工序基準(zhǔn)和工序尺寸后，需考慮如何選擇機(jī)床，夾具、刀具、量具，那么選擇的原則是既滿足加工要求，又很經(jīng)濟(jì)。 (8)在汽缸蓋的加工工藝中，由于受生產(chǎn) 條件和現(xiàn)場設(shè)備的限制，并且加工的多是孔和四沖程汽車發(fā)動機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計 26 螺紋，形狀較復(fù)雜，考慮到生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，在機(jī)床的使用上多選用通用機(jī)床、專用機(jī)床，也適當(dāng)選用加工中心，其中通用機(jī)床有：立式銑床、搖臂鉆床、臺式鉆床、攻絲機(jī)；專用機(jī)床有：雙面臥銑、雙面組合鉆、專用锪平臺機(jī)床等。另外要注意的是央具的精度與被加工工件的精度相適應(yīng)。 通常在大批量生產(chǎn)時，多 使用專用夾具，但同時也要注意其經(jīng)濟(jì)性。在汽缸蓋的加工工藝中，由于汽缸蓋的外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜加工面多為孔和螺紋，并且加工這些孔和螺紋時多采用同一基準(zhǔn)，即下平面和兩個工藝孔，所以非常合適使用一套專用夾具，這樣不僅提高了生產(chǎn)率，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益，而且也很好地保證了各個加工面的位置尺寸及精度。 除考慮上述因素外，還應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。 在缸蓋的加工工藝中，加工面多為孔和平面，所以使用的刀具也多為鉆頭和銑刀。使用的銑刀多為立銑刀和圓柱銑刀，銑刀的材料采用 YWZ 和 YG8 防止銑削時因沖擊振動過大，而使刀齒崩刀或過度磨損。在單件、小批生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用通用量具，量儀；在大批大量沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 生產(chǎn)中，應(yīng)采用各種量規(guī)和高效的檢查儀器和檢查夾具等。這就決定了使用的量具多為游標(biāo)卡尺。另外，對一些有特殊加工要求的尺寸的測量 39。對于工藝過程方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析有兩種方法。 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，就需要比較不同方案的生產(chǎn)成本，從而選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。它有兩部分費用組成，一部分是與工藝過程 有關(guān)的費用：另一部分是與工藝過程無關(guān)的費用，它包括行政，總務(wù)人員的工資及辦公費用。 （ 1） 可變費用 V 可變費用是與年產(chǎn)量有關(guān)的費用，它由以下各項費用構(gòu)成：材料費 V 料 、操作工人工資 V 工 、機(jī)床電費 V 電 ，通用機(jī)床折舊費 V 通機(jī)折 、通用刀具折舊費用 V 通刀折、 刀具維持費 V刀維費， 通用夾具維護(hù)及折舊費 V 通夾拆 ，它們與可變費用的關(guān)系用公式表示為： V =V 材 +V 工 +V 電 +V 通機(jī)折 +V 通刀折 +V 刀維費 +V 通夾折 （ 2） 不變費用 F 變費用與年產(chǎn)量無直接關(guān)系，不隨年產(chǎn)量變化而變化，它包括：調(diào)整工人工資 F 工 ，專用機(jī)床維護(hù)折舊費 F 專機(jī)折 ，專用刀具折舊費 F 專刀折 ，專用夾具維護(hù)及折舊費 F 專夾折 ， 它們與不變費用的關(guān)系用公式表示為： F=F 工 +F 專機(jī)折 +F 專刀折 +F 專夾折 （ 3） 零件的年度工藝成本與單件工藝成本 年度工藝成本為 C，則 四沖程汽車發(fā)動機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計 28 C=N*V+F (N 為年產(chǎn)量，件 ) 單件件工藝成本為 Cd，則 Cd=V+ 將兩式用圖形表示如下： 圖 (a)表示年度工藝成本 c 與年產(chǎn)量 N 的關(guān)系。直線的斜率為工件的可充費用，直線的起點為工件的確良變費用。當(dāng) N 增大時， Cd 逐漸減小，極限值接近可變費用。在具體經(jīng)濟(jì)分析時又有兩種情況： （ 1） 工藝方案的基本投資相近或都采用現(xiàn)有設(shè)備時 ① 兩種方案中只有少 數(shù)工序不同，多數(shù)工序相同，比較不同工序全 年工藝成本 計算少數(shù)不同工序的全年工藝成本，即 C1=N*Vl+F l C2=N*V 2 +F2 當(dāng)產(chǎn)量為定值，可根據(jù)上式直接算出 C1；和 C2，若 C1C2，第二種方案經(jīng)沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 濟(jì)性好，反之則第一種方案好。如圖（ ）所示，當(dāng)是量為 N 小于臨界值 NK 時，方案二優(yōu)于方案一 。 ○ 2 兩種方案中多數(shù)工序不同，少數(shù)工序相同，則應(yīng)對零件的全 年工藝成本進(jìn)行比較。臨界值可由方程式 NK*V1+F1=NK*V2+F2 解得，其值為： Nk= 39。 四沖程汽車發(fā)動機(jī)機(jī)蓋的工藝規(guī)程編制及銑削夾具設(shè)計 30 回收期限越短，經(jīng)濟(jì)效果越好。 例如采用新夾具的標(biāo)準(zhǔn) 回收期通常規(guī)定為 2~3 年，采用新機(jī)床則規(guī)定為 4~6 年。是技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的最佳組合方式。該材料不僅滿足強(qiáng)度，剛度要求，而且鑄造及切削加工性都比較好，這樣對加工設(shè)備的損耗小。其次，在工序安排上盡量采用工序集中原則，縮短了生產(chǎn)周期；在機(jī)床的選用上盡量選用通用機(jī)床，降低了生產(chǎn)成本。當(dāng)然這種好的經(jīng)濟(jì)性也不是一成不變的，隨著社會的發(fā)展，設(shè)備的不斷更新，該工藝方案的經(jīng)濟(jì)性必然會下降，這時會被經(jīng)濟(jì)性更好的工藝方案取而代之。 8 加工火花塞孔專用夾具設(shè)計 在機(jī)床上加工工件時，為使工件的加工表面達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置公差要求，工件在加工前，在機(jī)床上必須相對刀具及切削成形運動占據(jù)正確位置；而在加工過程中必須保持已獲得的正確位置。而使工件在機(jī)床上占據(jù)正確位置并將工件夾緊的工藝裝備統(tǒng)稱為機(jī)床央具。 在產(chǎn)品相對穩(wěn)定而產(chǎn)量較大的成批或大 量生產(chǎn)中，有時專門為某一工序設(shè)計專用夾具，以滿足該工序的加工需要。該夾具要嚴(yán)格保證產(chǎn)品質(zhì)量，并能提高生產(chǎn)率，同時夾具本身要求結(jié)構(gòu)緊湊，操律迅速方便。 (6)當(dāng)加工若干個相對位置要求準(zhǔn)確的孔時，而工件的角向定位和角向夾緊不太可靠時，為了防止工件在加工過程中有可能產(chǎn)生錯位，鉆具要設(shè)置保險插銷。；而、 X、 Y、 Z 影響 四個火花塞孔的位置精度。所以夾具采用的定位方案是：才平面定位基準(zhǔn)處采用平面定位元件；兩孔處采用小間隙配合的短圓柱銷為定位元件。 安裝該專用夾具的機(jī)床裝備 本夾具安裝在搖臂鉆床 Z3040*16 上。角； （ 2） 一個圓柱銷，要求直徑 ； （ 3） 一個菱形銷，要求直徑 . 鉆套及鉆模板的選擇 鉆套的作用是用來確定刀具相對與夾具定位表面的位置，并在切削過程中引導(dǎo)鉆頭、鉸刀等防止產(chǎn)生歪斜。在該夾具中采用可換鉆套，其特點是適用一下 3 種情況 : （ 1） 當(dāng)工作磨損嚴(yán)重是要及時更換鉆套； （ 2） 當(dāng)較大直徑的鉆套壓入鉆模板，由于過盈而可能招致鉆套變形； （ 3） 在鑄鐵材料或薄板上緊固鉆套不可靠時。（鉆套的各部分尺寸請見后面具體說明） 鉆套一般固定在鉆模版上，所以鉆模版也是夾具的一個重要的組成部分。對于一些具體尺寸請見后面說明。 夾緊裝置的基本要求 （ 1） 夾緊時不能破壞工件在定位時所處的位置； （ 2） 夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。 在該夾具設(shè)計當(dāng)中充分考慮以上幾點要求，該夾具 采用的是液壓夾緊裝置，這樣不僅操作省力、方便，而且夾緊可靠、安全。 （ 1） 夾緊元件 該夾具采用的夾緊元件是移動壓板，即在夾緊力撇消時，壓板可以向外移，這樣便于工件的裝夾。然后將換向閥 2的右位接入回路時，油液進(jìn)入液胍缸 5 的右左腔，推動活塞向左、右運動，工件被松開。另外，該回路還有一個優(yōu)點，那就是帶補正沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 裝置。反之，若缸 7 活塞先到達(dá)行程端點，則行程開關(guān) 8 被擋塊壓下電磁鐵 2YA 通電，換向閥 3 右位接入回路，液控單向閥 6 打開，缸 5 左腔、與油箱接通，使其活塞能繼續(xù)下行到達(dá)行程端點。 輔助裝置的設(shè)計 夾具上的輔助裝置主要是對工件的安裝、定位、夾緊過程起輔助作用。該裝置就很好地解覺了這個問題。這樣卸下工件時，必須將其沿定位銷軸線方向抬起，而不能直接沿豎直方向抬起。所以也很好地解決了這個問題。 總之，該 輔助裝置對于工件的安裝，定位過程起了很大的幫助作用，這樣不僅減輕了工人的勞動量，而且也養(yǎng)活了對夾具的磨損。但對該夾具而言，由于工件形狀復(fù)雜，一般標(biāo)準(zhǔn)件不符合夾具設(shè)計要求，因而有必要設(shè)計一些非標(biāo)準(zhǔn)件，如以下各圖所示，對于各非標(biāo)準(zhǔn)件的安裝位置請見夾具圖。而加工方面誤差包括：機(jī)床方面的誤差、刀具方面的誤差，加工工藝系統(tǒng)變形方面的誤差：工人調(diào)整操作方面的誤差。 △ 不重合 =0，而△ 移動=TD+Td+△，所以： △ 定位 =△ 移動 +△ 不重合 =TD+Td+△ =++ = （圖 ） 沈陽航空航天大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 45 以上是各個方向的定位誤差，下面計算對刀引導(dǎo)誤差：由公差得 △ 對刀引導(dǎo) =2（ TL 夾 +△ 2max+T1+X） 式中 TL 夾 鉆模板底孔中心線距離定位表面尺寸公差； △ 2max