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1、*本科毕业设计（论文）内燃机缸体零件加工工艺规程及孔的工装夹具的设计学生姓名： 学生学号： 院（系）： 机械工程学院 年级专业： 2009级机械设计制造及其自动化 指导教师： 助理指导教师： 二一三年六月摘要毕业设计是每个大学生毕业前夕的前奏，是对所学知识的考核。通过整个大学对机械制图、机械设计、机械制造、工艺学等课程的学习，我们能够独自进行专业方向的设计。综合运用所学专业，把整个大学所学的知识融合贯通起来。既检验了自己所学的知识，又查漏补缺了自己所欠缺的方面。我这次设计的题目是内燃机缸体零件加工工艺规程及孔的工装夹具的设计。有夹具零件图、夹具体图各两张，机械加工工艺过程卡片一张。首先我们要熟
2、悉内燃机缸体零件，根据零件的的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定内燃机缸体的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。关键词内燃机缸体，夹具的设计，夹紧和定位ABSTRACTGraduationdesignisapreludetoeachstudentsbeforegraduation,istheknowledge.Throughtheentireuniversitytothemechanicaldrawing,mechanicaldesign,machinerymanufacturing,technol
3、ogyandothercoursesofstudy,wecanindependentlydesignprofessionaldirection.Comprehensiveuseofthespecialty,tolearnthewholeuniversityknowledgefusionthrough.Cantesttheirknowledge,andtheleakfilledhisaspects.Thisdesignisthesubjectofdesignofinternalcombustionenginecylinderpartsprocessingproceduresandholefixt
4、ure.Afixtureparts,fixturedrawingofthetwo,machiningprocesscard.Firstwemustbefamiliarwiththeinternalcombustionenginecylinderparts,accordingtothenatureoftheendpartsandcomponentsmaptodeterminetheroughnessofthesizeandmechanicaljiagongyuliang.Accordingtoanotherlocationandthenwesetthebenchmarkfinefirstbase
5、,establishedafterthebenchmarkcrude,finalizingtheinternalcombustionenginecylinderblockoftheroadmap,theenactmentoftheworkpiececlampingprogramme,todrawfixtureassembly.KeywordsInternalcombustionenginecylinderblock,Thejigdesign,Clampingandpositioning目录摘要IABSTRACTII1绪论12缸体的工艺分析及工艺的计算22.1零件的结构特点22.2工艺规程设计2
6、2.2.1确定零件生产类型22.2.2确定零件毛坯的种类和制造方法22.2.3工艺方案的制定原则分析22.2.4组合机床工艺过程确定的原则32.2.5定位基准的选择42.2.6工艺路线的分析52.2.7机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.2.8切削用量和时间定额的确定73铣左右侧面夹具设计363.1设计任务分析363.2定位基准的选择363.3夹紧元件的设计373.3.1夹紧装置的组成和基本要求373.4.2铣削力计算383.4.3夹紧力计算383.5定向键与对刀装置设计393.6夹具操作的简要说明413.7夹具的公差413.7.1制订夹具公差的基本原则和方法413.7.2与加工要求没
7、有直接关系的加具尺寸公差的制订414镗床夹具设计424.1结构分析424.2夹具的结构类型424.3夹紧力大小的确定原则434.4定位销尺寸确定与高度计算454.4.1定位销尺寸的确定454.4.2定位销高度的计算47参考文献49致谢501绪论夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。本次所选笔记内容主要包括：工艺路线的确定，夹具方案的优选，各种图纸的绘制，设计说明书的编写等。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。他直接关系到产品的质量、生产率及其将产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水
8、平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。提高生产率，降低成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工。扩大机床工艺范围，在机床上使用家具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围。减轻工人劳动强度，保证生产安全。为了让夹具具有更好的发展，夹具行业应加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信
9、息和网络技术，与时俱进的创新和发展夹具技术。2缸体的工艺分析及工艺的计算2.1零件的结构特点本缸体体零件有如下结构特点：（1）外形基本是由六个平面组成的封闭式多面体。（2）结构形状比较复杂，内部常为空腔形，某些部位有“隔墙”，箱体壁薄且厚薄不均；（3）曲轴装配孔、凸轮轴孔、缸套孔的形状、位置精度要求较高。（4）箱体上的加工面，主要是大量的平面（5）机体底面是主要安装基面，其余各面的表面粗糙度要求均比底面高。（6）内部有倾斜孔和油槽，加工难度较大。2.2工艺规程设计2.2.1确定零件生产类型取汽车发动机缸体年产量：Q=80000台；备品率：%=2%；废品率：%=4%生产纲领：N=Q(1+%)（1
10、+%）=800001（1+2%）（1+4%）=84864（台）查机械制造工艺学课程设计指导教程，表1-4可知该零件为大量生产。2.2.2确定零件毛坯的种类和制造方法缸体所采用的材料为HT200，根据以下原则，选取毛坯的制造方法1）毛坯的制造方法应与材料的制造工艺相适应。HT200材料适合用铸造获得毛坯。2）毛坯的制造方法应与生产类型相对应。本零件为大量生产，故采用金属模铸造。此外，现场还应考虑工厂的实际生产能力2.2.3工艺方案的制定原则分析（1）组合机床概述组合机床是按系列化，标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状和加工工艺要求设计组成的专用机床。组合机床可以进行多刀、多面、多工位加工，可
11、同时完成钻、扩、铰、镗、攻丝等工序。使用组合机床可比一般机床缩短加工时间减少占地面积，经济效益显著，同时对大量生产类型很适应。由于机体加工部位多，精度要求高，属于大批量生产类型，因此可采用组合机床加工工艺方案。参照组合机床加工工艺范围和能保证的精度要求，对照本零件的技术要求完全可以保证零件的图纸要求，因此采用组合机床加工方案是合理可行的。（2）组合机床工艺方案制定的影响制定组合机床工艺方案是组合机床设计最重要的步骤之一，工艺方案的制定将决定机床能否达到”重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高、质量好”其影响主要因素有:（a）加工的工序和加工精度的要求，被加工零件需要在组合机床上完成的工序及
12、加工精度，是制定机床工艺方案的主要依据，因此首先分析研究工件的加工精度和技术要求。（b）被加工零件的特点如工件材料及硬度，加工部位的结构形式，工件的刚度，工艺基面等，对于机床工艺方案的制定都有重要的影响。工件的刚性不足，加工时工序就不能太集中，有时为了减少机床台数，必须采用集中工序时，也必须把一些工序从时间上错开加工，以勉同时加工时因工件受力变形，发热变形以及振动而影响加工精度。（c）工件的生产方式，被加工零件生产批量的大小对机床工艺方案的制定也有影响，对于大批量生产的箱体零件，工序安排上一般趋于分散，在中小批量生产情况下，力求减少机床台数，将工序尽量集中在一台或少数几台机床上进行加工，以提高
13、组合机床的利用率。2.2.4组合机床工艺过程确定的原则一般机械加工工序安排的原则是:先粗后精，先面后孔，先主后次，基准先行。（1）先面后孔的加工顺序先加工平面，后加工孔，这是箱体加工的一般规律，因为箱体的孔比平面加工要困难的多，先以孔为粗基准加工平面，再以面为精基准加工孔不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时使孔的加工余量较为均匀，并且，由于箱体上的孔大都分布在箱体的平面上，先加工平面，切除了铸件表面的凸凹不平和夹砂等缺陷，对孔的加工也比较有利，钻孔时可减少钻头引偏，扩、铰可防止刀具崩刃，对刀调整也较为方便。（2）粗精加工分阶段进行粗精加工分阶段进行，这是箱体加工的规律，在大批量生产中粗精
14、加工分开进行的优点是:（a)工件可以得到较好的冷却，减少热变形驻内应力的影响，有利于保证加工精度，在组合机床上往往加工大量的孔和面，粗加工时大量铸造黑皮的切除，使工件发热，产生热变形，并引起内应力的重新分布这样若立即进行加工，就不易保证加工精度。（b)可以避免粗加工产生的影响，粗加工时切削力很大，并且产生很大的振动会影响到精加工孔的表面粗糙度和精度。（c)有利于精加工机床的精度持久的保证，因为当粗精加工使用同一夹具，由于粗加工时的振动，发热的影响，易于失去精度，粗精加工分开时，精加工工序可以采用较小的夹压力，减小夹压变形有利于保证需要加工精度。(d)使机床结构简单，便于维修，但是在确定工艺方案
15、的时候，还必须从实际出发首先根据生产批量，加工精度，技术要求驻工作条件来进行分析，按照经济的满足加工要求的原则合理的处理粗精工序的安排，一般地说，矛盾主要是加工经济性，所以不问具体情况而一律粗精分开。（3）工序集中原则集中工序是近代机械加工主要发展的方向之一，组合机床就是按照工序集中的工艺水平原则建立起来的，即运用各种不同的刀具，在机床上同时加工一个或多个的不同表面，组合机床在一台机床能完成复杂的工艺过程，从而有效地提高生产率，但是工序过分集中，使机床结构复杂，机床重量庞大，切削负荷大。因此，过分提高工序集中程度，要充分考虑到它对机床生产率，加工精度，工作可靠性，使用调整的方便性等方面的影响，从而正确地决定一台组合机床恰当的工序集中程度，其注意的问题:（a）适当考虑单一工序在可靠条件下，应把相同工序集中在同一个工位或同一台机床上加工例如:两面镗、两面钻、两面攻丝等，攻丝集中在一台机床上而不与钻、镗工序集中在一台机床上，因为攻丝机床不需要很大
