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一种 发动机 缸盖 工序 加工 工艺 及其 夹具 设计 16 cad

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一种发动机缸盖单工序加工工艺及其夹具设计【含16张CAD图】

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充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸I一种发动机缸盖单工序加工工艺及其夹具设计摘 要本篇论文的主要内容是完成发动机缸盖的“铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔”这一工序的加工工艺，以及加工这道工序所需的夹具设计。研究了如何改善传统的加工工艺，减少了工艺的复杂性，简化加工工艺，达到自动化生产。分析零件结构，发现发动机缸盖含有结构复杂，和加工精度的标准要求高的特点，进行加工工艺的优化，确定了加工的工艺路线，使得加工过程简便，达到快速生产的目的。以及“铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔”这道工序的专用夹具设计，夹具体的作用，其中夹具在设计的过程中需要解决的问题，例如工件加工时是如何定位的，定位基准是如何选择的，夹紧装置是如何选择的，夹具体的主要部分的设计计算，以及夹具体的主要部分在加工该道工序时起到的作用，等。在完成工序分析和夹具设计的过程中，保证自身质量的前提下，采用自动化生产线，专用夹具，数控机床、加工中心，减少了加工的成本，提高了加工效率，保证了生产的均衡性，提高了经济效益。关键词：自动化生产线；专用夹具；发动机缸盖充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸IIABSTRACTThe main content of this paper is to complete the machining process of “Milling intake and exhaust side, expansion, hinge plug hole“ of engine cylinder head, as well as the fixture design needed to process this process. This paper studies how to improve the traditional processing technology, reduce the complexity of the process, simplify the processing process, and achieve automatic production. By analyzing the structure of the parts, it is found that the engine cylinder head contains the characteristics of complex structure and high standard requirement of machining precision. The processing technology is optimized and the processing route is determined, which makes the machining process simple and rapid production. As well as the special fixture design of “Milling intake and exhaust side, expansion, hinge bowl plug hole“, the specific role of clamps, and the problems that need to be solved in the process of fixture design, such as how to locate the workpiece in the process of processing. How to select the positioning datum, how to select the clamping device, how to design and calculate the main parts of the clamp, and how the main parts of the clamp play a role in the processing of the process, etc. In the process of working procedure analysis and fixture design, the automatic production line, special fixture, numerical control machine tool, machining center are adopted under the premise of ensuring their own quality. The cost of machining is reduced and the processing efficiency is improved. The balance of production is guaranteed and the economic benefit is improved. Key words： Automatic production line; Special fixture; Engine cylinder head充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸I目 录摘 要 .IABSTRACT.II1 绪论 .11.1 研究领域 .11.2 论文（设计）工作的理论意义和研究价值 .11.3 目前研究的概况和发展趋势 .12 零件图分析 .32.1 发动机缸盖的结构分析 .32.2 发动机缸盖的加工工艺路线 .43 工序设计 .73.1 工序选择 .73.2 选择表面加工方法 .123.3 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 .123.4 选择定位基准 .134 夹具的设计 .144.1 问题的提出 .144.2 夹具设计 .175 夹具的各个部件 .215.1 定位块 .215.2 直齿圆柱齿轮 .225.3 齿条 .225.4 轴 .235.5 端盖 .235.6 法兰盘 .245.7 菱形销 .255.8 缸体 .255.9 支座 .265.10 导向套 .265.11 其他 .276 结 论 .28参 考 文 献 .29充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸II附录 1：外文翻译 .30附录 2：外文原文 .34致 谢 .42充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸11 绪论1.1 研究领域缸盖的单工序加工工艺及其夹具设计。1.2 论文（设计）工作的理论意义和应用价值目前，在发动机缸盖的机械加工过程中，铣侧面排气孔是加工过程非常重要的一道工序，其加工精度影响到发动机缸盖的产品质量，特别是工装夹具的好坏对加工精度的影响很大。一般的，加工往往采用机床上通用的组合夹具来实现工装夹紧，这就需要操作工人具有非常熟练的技术，而由于汽车发动机汽缸盖结构的复杂性，使得操作工人在选用和安装通用的组合夹具时耗时很多，从而降低了缸盖的加工效率。因此，需要选择专用的、可以精确装夹的一种汽车发动机汽缸盖铣侧面排气孔的夹具。夹具的作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。如按照夹具是否能用于加工不止一种工件或者指夹具能否重复使用而言，可以分为专用夹具、可调整夹具、组合夹具。其中专用夹具只用于一种产品的一种工件，用于大批量生产之中，目前汽车，摩托车，部分家电，轻工等行业中仍在广泛使用。1.3 目前研究的概况和发展趋势通过对文献的阅读和理解，发现无论是传统的制造业还是现代柔性制造系统由于大量的加工操作需要装夹，夹具显得尤其重要，它直接影响加工质量，生产效率和制造成本等。夹具最早出现于 1787 年，其发展共经历了三个阶段。第一个阶段：夹具与人的结合。在工业发展初期，夹具仅仅作为加工工艺的一种辅助工具；第二个阶段：随着机床，汽车，飞机等制造业的发展，家具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位，夹紧，导向元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一：第三个阶段：夹具与机床的紧密结合。近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具占据相当重要的地位。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应激烈的市场竞争。目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有单以生产能力的工厂中约有 13000-15000 套专用夹具。近年来，柔性制造系统，数控机床，加工中心，成组加工等新技术的应用和推广是中小批生产的生产率逐渐接近与大批量生产的能力。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸2国外已经把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展方向。为了适应现代机械工业向高、精、尖方向发展的需要以及多品种、小批量生产的特点，现代夹具正朝着精密化、高效化、柔性化、标准化四个方向发展。可以预见，随着科技的发展会出现更为先进的机床夹具，作为夹具设计人员，要发挥创造性的思维，设计出符合现代加工理念的机床夹具，促进加工行业的稳步发展。发动机缸体缸盖加工自动线是汽车制造业中应用最广的一种高效设备。与流水线不同，自动线上的被加工件不需要通过人工搬运来完成各工序的加工内容，它利用控制系统将各个工序的机床和辅助装置的动作联系起来，按规定程序自动的进行工作。由于缸体和缸盖的批量大，精度要求高，采用自动线加工是最优的选择。近年来，自动线加工技术发展的越来越快，水平越来越高，而自动线的形式也在不断发生变化。在我国，加工缸体缸盖应用最多的就是组合机床自动线。迄今为止，夹具是机电产品制造中不可缺少的四大工具之一，随着工业化进程的不断加深，我国当前在现代机床中常用的夹具有组合夹具、成组夹具、自动化夹具、数控机床夹具等，每种夹具都有各自的特点，随着现代制造业对加工精度、加工速度等的要求越来越高，使得现代机床夹具也面临更新换代的要求，因此先进的现代机床夹具以适应现代加工的需要，成为当前机械加工行业关注的重点。通过确定气缸盖进排气孔工艺方案，提高气缸盖进排气门座孔的加工精度;通过合理确定夹具的定位方案、夹紧方案，提高工件的装夹精度、加工精度。数控机床和加工中心都已经逐步在生产线中得到了广泛的应用，采用加工中心，可以对工件进行一次性装夹、对刀具几何参数的设置、程序的编制等方面进行优化，可以一次完成气缸盖的进出气孔的加工，提高加工效率并保证工件的精度。通过研究发现，一般情况下机床往往采用组合夹具来实现工装夹紧，这就需要技术非常熟练的工人进行操作，然而由于零件的复杂性，致使操作工人在选用和安装组合夹具时非常浪费时间，导致加工效率低。为了提高加工效率选用专用的可以精确装夹的夹具，从而做到流水化的生产，制加工该零件工序的一部分，提高了生产效率。夹具的作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。专用夹具只用于一种产品的一种工件，用于大批量生产之中。研究夹具体的设计是为了能够提高加工时的精度，由于，近年来劳动力成本的激增，以及节能，低能，环保政策的限制自动线生产势在必行。为了达到这一目的，某一工序进行专用的夹具设计是以早已提上日程。这么做会使加工成本大大减少，劳动力的使用减少。充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸32 零件图分析设计发动机缸盖某一工序加工工艺规程及该工序的成组夹具。已知：零件材料为灰铸铁 HT200，年产量 10000 件。缸盖是安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，所以，承受很大的热负荷和机械负荷。发动机缸盖是发动机中最关键的零件之一，其精度要求之高，加工工艺复杂，加工的质量直接影响发动机的整体性能和质量，所以，发动机缸盖的加工尤其重要。图 2.1 发动机缸盖零件图2.1 发动机缸盖的结构分析充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸4发动机缸盖结构复杂,通常为六面体，是多孔薄壁件，最薄处只有 3.5mm 左右，孔壁的加工数量可达 100 个。缸盖的强度和刚度要求较高，只有达标才能保证气体在热应力及压力的作用下稳定运行。通常采用灰铸铁，铝合金，蠕墨铸铁来进行缸盖材料的选择。这里采用灰铸铁HT200，进行缸盖的加工。从缸盖的内部结构来看，大平面较多，进、排气面和顶面、底面都是大平面，要求平面度及表面粗糙度等精度必须保持较高水平，因此要求机床有实现高精度加工的力能达到较高的刀具调整精度和几何精度；缸盖有气门导管孔、凸轮轴孔、挺杆孔等高精度孔，彼此间配合严密，所以加工时要严格把控其表面的粗糙度、位置精度和尺寸精度等。进行加工时，缸盖气门导管和气门阀座是同时进给加工，要做到一次到位，来减少误差，保持气门导管与阀座的同轴度。具备密封配合要求的气阀座和锥面，对圆度及跳动有严格要求；部分气门导管孔还要和运动部件间配合，因此尺寸精度要求很高；气门导管底孔的尺寸精度要求特别高，所以加工时要注意考虑精度要求，避免出现误差，应注意精度控制，精度控制不稳定，会影响气门导管与缸盖的配合度，从而对发动机的可靠性造成影响；缸盖中的最长孔，凸轮轴孔虽然降低机床设备的要求，也基本保障加工精度，但无法满足凸轮轴孔对同轴度的加工要求，所以，加工时尽可能保证一次成型。 2.2 发动机缸盖的加工工艺路线平面加工工艺：缸盖的顶面、底面和进、排气面都是大平面，平面度及表面粗糙度等精度要求必须保持较高水平，这是全部工艺路线的基础。因此要求机床有实现高精度加工的力能达到较高的刀具调整精度和几何精度。高精度孔的加工：缸盖有气门阀座，导管孔、凸轮轴孔、挺杆孔等高精度孔，彼此间配合严密，其表面的粗糙度、位置精度和尺寸精度加工时要严格把控等。加工高精度孔的加工工序是缸盖加工工艺路线中的核心工序。如：加工定位凸台、夹紧槽，定位销孔，这是进行顶面，底面加工时的基准。工艺路线方案一：表 2-1 加工工艺路线方案一工序号 工序内容I 粗铣顶、底面，铣定位凸台、夹紧槽，扩、铰过渡定位销孔II 半精铣顶、底面III 粗铣两侧面、前后端面充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸5IV 铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔V 半精铣两侧面、前后端面VI 钻排气面 M10 螺纹底孔及倒角VII 钻顶面螺栓孔VIII 钻气缸盖罩螺纹底孔IX 钻底面螺栓孔扩进气阀座底孔、导管底孔X 共轨面扩铰出沙孔，XI 钻前后端面油道孔XII 半精扩喷油嘴孔铰喷油嘴孔XIII 半精进气座圈孔、导管底孔XIV 半精排气座圈孔、导管底孔工艺路线方案二：表 2-2 加工工艺路线方案二 工序号 工序内容I 粗铣顶面、底面II 精铣顶面III 钻、铰工艺孔IV 粗铣，半精铣进、排气侧面V 粗铣，半精铣前、后端面VI 加工螺栓孔VII 精铣缸盖底面，加工进、排气阀座底孔、导管底孔VIII 加工前后端面，油道，回油孔IX 半精进气座圈孔、导管孔X 半精排气座圈孔、导管底孔（1）最终工艺路线方案的选择如表 2-1，表 2-2 所示，为发动机缸盖的加工工艺路线的两个方案，是发动机缸盖的加工路线，方案一：加工时，其它平面，遵循了统一基准原则，精度要求高。按照方案加工可以更为准确的确定每道工序的加工位置，从而保证工序的平行度要求。反之，方案二先加工其它面，定位基准较难确定，会使定位不够准确，从而导致加工工充 值 购 买 -下 载 设 计 文 档 后 ， 加 Q-1459919609 免 费 领 取 图 纸6序时的加工精度受到影响，较难保证平行度要求。综合考虑加工方式与精度，以及定位基准等方面，方案一较为合理，所以确定加工方案一位最终工艺路线。本文设计的是第四道工序的专用夹具，为了实现提高加工效率，节省劳动成本的目的。I一种发动机缸盖单工序加工工艺及其夹具设计摘 要本篇论文的主要内容是完成发动机缸盖的“铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔”这一工序的加工工艺，以及加工这道工序所需的夹具设计。研究了如何改善传统的加工工艺，减少了工艺的复杂性，简化加工工艺，达到自动化生产。分析零件结构，发现发动机缸盖含有结构复杂，和加工精度的标准要求高的特点，进行加工工艺的优化，确定了加工的工艺路线，使得加工过程简便，达到快速生产的目的。以及“铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔”这道工序的专用夹具设计，夹具体的作用，其中夹具在设计的过程中需要解决的问题，例如工件加工时是如何定位的，定位基准是如何选择的，夹紧装置是如何选择的，夹具体的主要部分的设计计算，以及夹具体的主要部分在加工该道工序时起到的作用，等。在完成工序分析和夹具设计的过程中，保证自身质量的前提下，采用自动化生产线，专用夹具，数控机床、加工中心，减少了加工的成本，提高了加工效率，保证了生产的均衡性，提高了经济效益。关键词：自动化生产线；专用夹具；发动机缸盖IIABSTRACTThe main content of this paper is to complete the machining process of “Milling intake and exhaust side, expansion, hinge plug hole“ of engine cylinder head, as well as the fixture design needed to process this process. This paper studies how to improve the traditional processing technology, reduce the complexity of the process, simplify the processing process, and achieve automatic production. By analyzing the structure of the parts, it is found that the engine cylinder head contains the characteristics of complex structure and high standard requirement of machining precision. The processing technology is optimized and the processing route is determined, which makes the machining process simple and rapid production. As well as the special fixture design of “Milling intake and exhaust side, expansion, hinge bowl plug hole“, the specific role of clamps, and the problems that need to be solved in the process of fixture design, such as how to locate the workpiece in the process of processing. How to select the positioning datum, how to select the clamping device, how to design and calculate the main parts of the clamp, and how the main parts of the clamp play a role in the processing of the process, etc. In the process of working procedure analysis and fixture design, the automatic production line, special fixture, numerical control machine tool, machining center are adopted under the premise of ensuring their own quality. The cost of machining is reduced and the processing efficiency is improved. The balance of production is guaranteed and the economic benefit is improved. Key words： Automatic production line; Special fixture; Engine cylinder head一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计I目 录摘 要 .IABSTRACT.II1 绪论 .11.1 研究领域 .11.2 论文（设计）工作的理论意义和研究价值 .11.3 目前研究的概况和发展趋势 .12 零件图分析 .32.1 发动机缸盖的结构分析 .32.2 发动机缸盖的加工工艺路线 .43 工序设计 .73.1 工序选择 .73.2 选择表面加工方法 .123.3 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 .123.4 选择定位基准 .134 夹具的设计 .144.1 问题的提出 .144.2 夹具设计 .175 夹具的各个部件 .215.1 定位块 .215.2 直齿圆柱齿轮 .225.3 齿条 .225.4 轴 .235.5 端盖 .235.6 法兰盘 .245.7 菱形销 .255.8 缸体 .255.9 支座 .265.10 导向套 .265.11 其他 .276 结 论 .28参 考 文 献 .29一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计II附录 1：外文翻译 .30附录 2：外文原文 .34致 谢 .42一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计11 绪论1.1 研究领域缸盖的单工序加工工艺及其夹具设计。1.2 论文（设计）工作的理论意义和应用价值目前，在发动机缸盖的机械加工过程中，铣侧面排气孔是加工过程非常重要的一道工序，其加工精度影响到发动机缸盖的产品质量，特别是工装夹具的好坏对加工精度的影响很大。一般的，加工往往采用机床上通用的组合夹具来实现工装夹紧，这就需要操作工人具有非常熟练的技术，而由于汽车发动机汽缸盖结构的复杂性，使得操作工人在选用和安装通用的组合夹具时耗时很多，从而降低了缸盖的加工效率。因此，需要选择专用的、可以精确装夹的一种汽车发动机汽缸盖铣侧面排气孔的夹具。夹具的作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。如按照夹具是否能用于加工不止一种工件或者指夹具能否重复使用而言，可以分为专用夹具、可调整夹具、组合夹具。其中专用夹具只用于一种产品的一种工件，用于大批量生产之中，目前汽车，摩托车，部分家电，轻工等行业中仍在广泛使用。1.3 目前研究的概况和发展趋势通过对文献的阅读和理解，发现无论是传统的制造业还是现代柔性制造系统由于大量的加工操作需要装夹，夹具显得尤其重要，它直接影响加工质量，生产效率和制造成本等。夹具最早出现于 1787 年，其发展共经历了三个阶段。第一个阶段：夹具与人的结合。在工业发展初期，夹具仅仅作为加工工艺的一种辅助工具；第二个阶段：随着机床，汽车，飞机等制造业的发展，家具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位，夹紧，导向元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一：第三个阶段：夹具与机床的紧密结合。近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具占据相当重要的地位。现代生产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应激烈的市场竞争。目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有单以生产能力的工厂中约有 13000-15000 套专用夹具。近年来，柔性制造系统，数控机床，加工中心，成组加工等新技术的应用和推广是中小批生产的生产率逐渐接近与大批量生产的能力。一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计2国外已经把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，并将其作为机械制造业的主要发展方向。为了适应现代机械工业向高、精、尖方向发展的需要以及多品种、小批量生产的特点，现代夹具正朝着精密化、高效化、柔性化、标准化四个方向发展。可以预见，随着科技的发展会出现更为先进的机床夹具，作为夹具设计人员，要发挥创造性的思维，设计出符合现代加工理念的机床夹具，促进加工行业的稳步发展。发动机缸体缸盖加工自动线是汽车制造业中应用最广的一种高效设备。与流水线不同，自动线上的被加工件不需要通过人工搬运来完成各工序的加工内容，它利用控制系统将各个工序的机床和辅助装置的动作联系起来，按规定程序自动的进行工作。由于缸体和缸盖的批量大，精度要求高，采用自动线加工是最优的选择。近年来，自动线加工技术发展的越来越快，水平越来越高，而自动线的形式也在不断发生变化。在我国，加工缸体缸盖应用最多的就是组合机床自动线。迄今为止，夹具是机电产品制造中不可缺少的四大工具之一，随着工业化进程的不断加深，我国当前在现代机床中常用的夹具有组合夹具、成组夹具、自动化夹具、数控机床夹具等，每种夹具都有各自的特点，随着现代制造业对加工精度、加工速度等的要求越来越高，使得现代机床夹具也面临更新换代的要求，因此先进的现代机床夹具以适应现代加工的需要，成为当前机械加工行业关注的重点。通过确定气缸盖进排气孔工艺方案，提高气缸盖进排气门座孔的加工精度;通过合理确定夹具的定位方案、夹紧方案，提高工件的装夹精度、加工精度。数控机床和加工中心都已经逐步在生产线中得到了广泛的应用，采用加工中心，可以对工件进行一次性装夹、对刀具几何参数的设置、程序的编制等方面进行优化，可以一次完成气缸盖的进出气孔的加工，提高加工效率并保证工件的精度。通过研究发现，一般情况下机床往往采用组合夹具来实现工装夹紧，这就需要技术非常熟练的工人进行操作，然而由于零件的复杂性，致使操作工人在选用和安装组合夹具时非常浪费时间，导致加工效率低。为了提高加工效率选用专用的可以精确装夹的夹具，从而做到流水化的生产，制加工该零件工序的一部分，提高了生产效率。夹具的作用是在产品加工过程中，保持产品零部件和加工工具的相对位置，从而保证了最终产品技术要求中的位置精度。专用夹具只用于一种产品的一种工件，用于大批量生产之中。研究夹具体的设计是为了能够提高加工时的精度，由于，近年来劳动力成本的激增，以及节能，低能，环保政策的限制自动线生产势在必行。为了达到这一目的，某一工序进行专用的夹具设计是以早已提上日程。这么做会使加工成本大大减少，劳动力的使用减少。一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计32 零件图分析设计发动机缸盖某一工序加工工艺规程及该工序的成组夹具。已知：零件材料为灰铸铁 HT200，年产量 10000 件。缸盖是安装在缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，所以，承受很大的热负荷和机械负荷。发动机缸盖是发动机中最关键的零件之一，其精度要求之高，加工工艺复杂，加工的质量直接影响发动机的整体性能和质量，所以，发动机缸盖的加工尤其重要。图 2.1 发动机缸盖零件图2.1 发动机缸盖的结构分析一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计4发动机缸盖结构复杂,通常为六面体，是多孔薄壁件，最薄处只有 3.5mm 左右，孔壁的加工数量可达 100 个。缸盖的强度和刚度要求较高，只有达标才能保证气体在热应力及压力的作用下稳定运行。通常采用灰铸铁，铝合金，蠕墨铸铁来进行缸盖材料的选择。这里采用灰铸铁HT200，进行缸盖的加工。从缸盖的内部结构来看，大平面较多，进、排气面和顶面、底面都是大平面，要求平面度及表面粗糙度等精度必须保持较高水平，因此要求机床有实现高精度加工的力能达到较高的刀具调整精度和几何精度；缸盖有气门导管孔、凸轮轴孔、挺杆孔等高精度孔，彼此间配合严密，所以加工时要严格把控其表面的粗糙度、位置精度和尺寸精度等。进行加工时，缸盖气门导管和气门阀座是同时进给加工，要做到一次到位，来减少误差，保持气门导管与阀座的同轴度。具备密封配合要求的气阀座和锥面，对圆度及跳动有严格要求；部分气门导管孔还要和运动部件间配合，因此尺寸精度要求很高；气门导管底孔的尺寸精度要求特别高，所以加工时要注意考虑精度要求，避免出现误差，应注意精度控制，精度控制不稳定，会影响气门导管与缸盖的配合度，从而对发动机的可靠性造成影响；缸盖中的最长孔，凸轮轴孔虽然降低机床设备的要求，也基本保障加工精度，但无法满足凸轮轴孔对同轴度的加工要求，所以，加工时尽可能保证一次成型。 2.2 发动机缸盖的加工工艺路线平面加工工艺：缸盖的顶面、底面和进、排气面都是大平面，平面度及表面粗糙度等精度要求必须保持较高水平，这是全部工艺路线的基础。因此要求机床有实现高精度加工的力能达到较高的刀具调整精度和几何精度。高精度孔的加工：缸盖有气门阀座，导管孔、凸轮轴孔、挺杆孔等高精度孔，彼此间配合严密，其表面的粗糙度、位置精度和尺寸精度加工时要严格把控等。加工高精度孔的加工工序是缸盖加工工艺路线中的核心工序。如：加工定位凸台、夹紧槽，定位销孔，这是进行顶面，底面加工时的基准。工艺路线方案一：表 2-1 加工工艺路线方案一工序号 工序内容I 粗铣顶、底面，铣定位凸台、夹紧槽，扩、铰过渡定位销孔II 半精铣顶、底面III 粗铣两侧面、前后端面一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计5IV 铣进排气侧面，扩、铰碗型塞片孔V 半精铣两侧面、前后端面VI 钻排气面 M10 螺纹底孔及倒角VII 钻顶面螺栓孔VIII 钻气缸盖罩螺纹底孔IX 钻底面螺栓孔扩进气阀座底孔、导管底孔X 共轨面扩铰出沙孔，XI 钻前后端面油道孔XII 半精扩喷油嘴孔铰喷油嘴孔XIII 半精进气座圈孔、导管底孔XIV 半精排气座圈孔、导管底孔工艺路线方案二：表 2-2 加工工艺路线方案二 工序号 工序内容I 粗铣顶面、底面II 精铣顶面III 钻、铰工艺孔IV 粗铣，半精铣进、排气侧面V 粗铣，半精铣前、后端面VI 加工螺栓孔VII 精铣缸盖底面，加工进、排气阀座底孔、导管底孔VIII 加工前后端面，油道，回油孔IX 半精进气座圈孔、导管孔X 半精排气座圈孔、导管底孔（1）最终工艺路线方案的选择如表 2-1，表 2-2 所示，为发动机缸盖的加工工艺路线的两个方案，是发动机缸盖的加工路线，方案一：加工时，其它平面，遵循了统一基准原则，精度要求高。按照方案加工可以更为准确的确定每道工序的加工位置，从而保证工序的平行度要求。反之，方案二先加工其它面，定位基准较难确定，会使定位不够准确，从而导致加工工一 种 发 动 机 缸 盖 单 工 序 加 工 工 艺 及 其 夹 具 设 计6序时的加工精度受到影响，较难保证平行度要求。综合考虑加工方式与精度，以及定位基准等方面，方案一较为合理，所以确定加工方案一位最终工艺路线。本文设计的是第四道工序的专用夹具，为了实现提高加工效率，节省劳动成本的目的。附录 1：外文翻译本文介绍并讨论了 LCF的校准方法和结果。生活预测-经验压力-bsed medel。MEDEL WSS 采用了 TES塞姆托岛铝滑轮柴油机气缸盖。由 AlSi9Cu1公司制造，调查机械安装试样，使不同距离的层发生变化，评估的结果是，预报用 s确定值拟合了实验数据趋势。 相比较，FREM 0.75 -0.98，这一数值要高得多，此外，所有的救生圈都是轴上的。 。未来的发展本文的研究将进一步探讨温度的变化。 在此基础上，对其热机械疲劳(TMF)寿命评估方法进行了研究。基于能量的方法。在低温下，纯疲劳机制控制疲劳寿命，而蠕变和氧化效应影响疲劳寿命。Chaboche 模型 OWS 方法较好地反映了平均应力对疲劳寿命的影响，并正确预测了其在铝合金试件上成功应用后的剩余寿命。(BMC)模型是目前应用最广泛的一种模型.由于 bmc模型的简单适用性，许多研究人员对 bmc模型进行了研究。 t 在第一次试验中，通过一个相对有限的实验运动，估算室温和等温 lcf加载条件下试样的剩余寿命(Neu 和 Se)。 损伤是通过处理施加在其上的总应变来计算的。 试样，没有考虑氧化的贡献。对于低温和等温条件，NS模型和 BMC模型采用相同的寿命估算方程。在调查中 文献对模型可靠性的定量验证是有限的。缸盖是内燃机的重要组成部分。由于其复杂的几何形状，气缸盖是由一次铸造(高性能和柴油发动机)，二次(汽油发动机)铝合金和铸铁(工业发动机)。在寿命预测方面，由于材料性能的变化，气缸盖表现出进一步的复杂性。 在体积上，由于复杂的组分几何形状以及凝固和冷却阶段的铸造。事实上，在充模和冷却过程中，零件会受到强烈且不均匀的热影响。 梯度，这反过来导致形成不同的内部晶体结构，以及不均匀的残余应变和应力场。根据气缸盖内的位置 材料的力学性能和抗疲劳性能也不同。最后但并非最不重要的是，文献中的损伤模型主要是针对钢的，这一事实可能会给铝构件寿命估算结果带来进一步的不确定性。 目前的研究主要集中在铝合金上，文献中关于 LCF行为的文献报道不多。主要目的是分析初生 AlSi9Cu1铝合金缸盖的力学和等温 LCF行为，并对其进行性能分析。 不同寿命评估模型应用于构件的性能比较。本文比较了两种铝囊肿等温 LCF寿命预测的寿命评估模型。 正在调查中。特别是在离瓦斯面不同距离处对材料性能进行了表征，对每一层进行了 bmc模型的标定，并对其寿命进行了估算。 为每一层进行重组。对于一个新的基于经验应力的模型，也采用了同样的方法。并将所得结果与寿命估计性能进行了比较。 并提出了一种有效的降低成本的方法，以评估气缸盖等复杂部件的 LCF等温寿命。在目前的研究中，就 LCF制度而言， 对损伤的主要贡献归因于总应变的塑性部分，并且假定总的机械应变范围控制 LCF疲劳机制(ASTME606)。因为 P 在等温条件下进行了最新的实验测试，其寿命预测关系不考虑热应变分量。这里给出的参数的定义也可以在 ASTM E 1823中找到。根据 ASTM E 606，在 bmc模型中，应变寿命关系被描述为两个指数 ff的线性和。 弹性和塑料名词：(1)通过等温疲劳试验，可以对两种零件分别进行模型标定。根据ASTME739(1998)的连续曲线，它近似于一般数据趋势。 通过线性数据最小二乘法回归，从离散数据分布中得到 N。该模型在 El HADARI（2011）中用于铝合金，但没有 M的验证。 给出了估计寿命。能量法是材料本构描述的另一种选择，通过直接适用性来估计部件寿命。模型参数由实际材料获得 磁滞回线。研究人员成功地在铝合金上应用了许多含能损伤模型(Song 等人(2011)、Azadi(2012)、Tabibian 等人(2012)。能量模型引入了 a s。 训练能量密度参数通常与循环失效有关，利用指数关系。类似于 bmc模型所采用的方法，可以观察到连续曲线。 将应变能密度和循环次数与失效联系起来。在这些模型中，疲劳抗力可以表示为塑性应变能密度的函数，其中材料 用一元线性回归分析可以得到常数参数.根据 Azadi(2013)中提出的模型，通过求和得到累积塑性应变能。 在整个疲劳循环中，每个循环的塑性应变能，并与循环次数和失效次数有关；材料参数可以通过经验的线性回归来确定。 心理数据。根据这些模型，破坏的耗散塑性能是一个与加载条件有关的材料常数。它可以从中年应力和应变数据中得到。f Aatigue 损伤参数通过与 NF的指数关系与破坏循环次数有关，其中比例系数和指数是材料参数。 实验数据的线性回归方法。其结果是基于能量的准则与实验疲劳寿命和计算的估计和本协议具有良好的一致性。 考虑到能量方法中的流体静压力而增加。为了建立一个更有效的损伤模型，可以将描述材料载荷状态的物理量与另一个与疲劳抗力有关的量联系起来。 提出：铝寿命应力经验模型，专门用于铝合金.这个经验模型指的是能量方法：耗散的能量与磁滞有关。 S 循环是与应力和应变有关的循环，并根据 Skelton(1998)的假设，假设在循环疲劳载荷下，一个阈值被耗散以达到失效。应变控制 LLED 疲劳试验，假定应力与耗散能量成正比，假设总耗散能量与最大周期应力所占的面积成正比。 相对于周期。根据Azadi(2012)在应变控制试验过程中获得的应力数据，对模型参数进行了标定，但同时考虑了总应力的影响。 从实验数据看，弹性应变不仅可以引起损伤，而且可以减少由弹性和塑性应变及应力分裂引起的误差。与 失效总耗散能 Walse被定义为循环中最大应力的积分，可以用离散求和来逼近：第一周期的最大标称应力由传感器测量。经验参数 Walse 考虑了实际材料的硬化或软化行为。实验结果表明，总耗散能量与 PLAS 有关。 在文献中，能量经验模型是指通过滞后循环测量的耗散能量。例如，Skelton(1998)说，材料在 lcf 下当耗散时失效。 ED 能量达到阈值。这种耗散能量可以计算为滞回循环面积与循环次数的累积。为了获得阈值，应力和强度 需要不断地获取和计算 AIN 数据。如果加载条件发生变化，则需要一个新的完整测试运动来估计该材料参数。在 ALSE 模型中，关键的 PAR 寿命估算参数是一