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缸头两面钻孔专机设计【5张CAD图纸和说明书】

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多轴箱A0.dwg

夹具体A2.dwg

夹具装配图A1.dwg

机床尺寸联系图A0.dwg

钻模板A2.dwg

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关键词：: 5张CAD图纸和说明书缸头两面钻孔专机设计钻孔专机设计 CAD图纸5张张cad图纸 CAD图纸和

资源描述：

摘要

本课题是研究一台对缸头进行加工的两面精镗组合机床，主要是对组合机床的总体结构、夹具和多轴箱的设计。首先概括了组合机床的发展，阐述了组合机床的低成本、高效率、操作使用简单等优点。然后是机床夹具的设计，采用“一面两销”的定位方式，使定位更准确；通过误差分析，夹紧力计算等确定夹具的总体结构。其次是对组合机床的设计，关键是工艺方案的拟定，这大体决定组合机床的配置形式和使用性能，然后编制“三图一卡”。最后是多轴箱的设计，通过工件的尺寸和加工孔的位置计算出主轴箱的轮廓尺寸；根据扭矩的计算得出主轴和传动轴的直径；通过类比法确定齿轮的模数；通过“计算、作图和多次试凑”确定齿轮齿数和中间传动轴的位置。在总体设计过程中，首先通过计算所需功率选择动力箱，然后根据主轴的分布情况选用多轴箱；之后根据动力箱和加工行程图来选择液压滑台，再由液压滑台选用配套的多轴箱；再配合装料高度、滑台、侧底座相互位置等来确定中间底座的高度和长度。

关键词：组合机床；精镗；缸头；多轴箱

Abstract

This topic is the study of a station on both sides of the cylinder head for processing fine boring combination machine, mainly on the overall structure of machine tool, fixtures, and multi-axle design. Firstly, this paper outlines the development of combined machine, explians its feature is low-cost, high efficiency, and with simple operation etc... Then tells the machine tool fixture design, the use of "locating a surface with two pins" positioning ways to make more accurate positioning; through error analysis, fixture clamping force calculation to determine the overall structure. Secondly, the design is a combination machine, the key is the program development process, which largely determines the form of combination machine configuration and performance, and the preparation of "the three charts card". Finally, the research is about multi-axle design, size and processing through the workpiece hole position calculated headstock outline dimensions; calculated according to the torque shaft and shaft diameter; determined by analogy gear modulus; through the "Calculation , mapping and repeated trial and error "OK gear and intermediate shaft position. In the overall design process, first select the required power by calculating the power box, and then choose the distribution of multi-spindle axle; after power box and processed according to the choice of hydraulic travel diagram slide, and then the hydraulic multi-slide supporting optional axle; together with loading height, slide, side stand each other to determine the location of the middle of the base of the height and length.

Key words: Aombination machine; Boring; Cylinder head; Multi-spindle box

摘要 III

Abstract IV

目录 IV

1 绪论 1

1.1本课题的研究内容和意义 1

1.2国内外的发展概况 1

1.3本课题应达到的要求 1

2 设计方案的确定 2

2.1工件的大小、形状和加工部分的特点 2

2.2生产率的影响 2

2.3经济性与可靠性 2

3专用夹具的设计 3

3.1夹具的功用与组成 3

3.2夹具的设计 3

3.2.1调研分析 3

3.2.2确定工件定位方式 3

3.2.3确定工件加紧方式 4

3.2.4必要的加工精度计算及分析 4

3.2.5夹紧力计算、分析 4

4 组合机床总体设计 6

4.1组合机床的组成 6

4.1.1组合机床的特点 6

4.1.2组合机床的工艺范围 6

4.1.3组合机床配置型式 6

4.1.4组合机床的设计步骤 7

4.2组合机床工艺方案的确定 7

4.2.1组合机床工艺方案的基本原则 7

4.2.2确定组合机床工艺方案应注意的问题 7

4.2.3工艺方案的拟订 8

4.2.4工序间余量的确定 8

4.2.5刀具结构的选择 9

4.3切削用量的确定 9

4.3.1组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题 9

4.3.2组合机床切削用量选择方法及应注意的问题 9

4.3.3确定切削速度和切削用量 9

4.3.4切削力、切削转矩、切削功率 10

4.3.5确定主轴类型、尺寸、外伸长度 10

4.3.6动力部件工作循环及行程的确定 11

4.4组合机床总体设计——“三图一卡” 11

4.4.1被加工零件工序图 11

4.4.2绘制加工零件工序图 12

4.4.3加工示意图 13

4.4.4机床联系尺寸图 16

5 组合机床多轴箱的设计 22

5.1多轴箱的基本结构及表达式 22

5.1.1 多轴箱的组成 22

5.1.2 多轴箱总图绘制方法特点 22

5.2通用多轴箱设计 22

5.2.1 绘制多轴箱设计原始依据图 22

5.2.2 主轴、齿轮的确定及动力计算 23

5.2.3 多轴箱传动设计 25

5.2.4 绘制多轴箱总图及零件图 28

6 结论与展望 30

6.1结论 30

6.2不足之处及未来展望 30

致谢 31

参考文献 32

附录 33

1 绪论

毕业设计是我们结束大学生涯一个重要的部分，检验一个学生的综合能力的重要举措，是我们在校期间专业考核的重要环节。通过系统的运用基础知识、基本技能以及设计能力、逻辑分析能力调查研究、查阅文献、收集资料、撰写论文等各方面能力进行的综合设计的过程，使我们重温了大学所学习的大部分内容，将所学习的理论知识和现实设计生产做了初步尝试性的结合。

1.1本课题的研究内容和意义

此项设计的主要任务是钻缸体两个直径5的侧孔和2个直径10的底孔专机总体设计、多轴箱及专用夹具设计。内容包括：机床夹具的设计，组合机床总体设计，组合机床多轴箱设计，编写毕业设计论文。在这次设计任务对缸体钻孔的专机。所以设计时对机床的精度的要求还是很高的，在保证机床的精度上才能保证所要加工孔的精度。在设计多轴箱时要注意，因为在组合机床的诸多零件中，主轴箱是组合机床设计过程中工作量最大的部件。因为通常主轴箱是采用一根动力轴带动多根主轴的工作方式，各传动轴必须在有限的标准箱体空间中找到适宜的分布位置并避免干涉，而各轴的设计又必须保证其转速、旋向、强度和刚度，因此难度大、设计周期长。

1.2国内外的发展概况

随着工业生产社会化、专业化、集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快，在进行工件加工时，为了降低成本和提高生产率，要求考虑使用专用机床和夹具。

组合机床发展前景:美国机床市场中组合机床所占的份额将会有所下降，其他一些工业发达国家也大体是如此。从柔件方面看，组合机床与柔性制造系统的目标是一致的，但在柔性化程度上毕竟组合机床还是受到一定的制约，两者相互靠拢，也有可能融合成为一种新的加工设备。

在我国由于汽车工业还会有较大的发展，而在资金上，不可能大量采用柔性制造设备，所以组合机床市场还会行进一步的增张。但目前汽车都是一些引进外外的产品，技术要求较高，国内组合机床短时期内尚不能满足这些高技术要求。因此中国组合机床生产厂面临国外工厂的竞争，需要进一步提高质量和精度，否则在竞争中将会有挤垮的危险。

组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平还存在着一定的差距。国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。

1.3本课题应达到的要求

此项设计是专机的设计但是在保证使用条件下仍才采用了很多通用部件，这样可以降低成本，所以这次设计的任务主要是设计专用夹具和多轴箱，专机的一些部件等等。熟悉组合机床通用部件和专用部件的选用；完成绘制组合机床的尺寸联系图、多轴箱图和夹具设计图及零件图；编制说明书一份；熟练运用CAD等制图软件。

2 设计方案的确定

根据工件的结构特点，是一个回转体，考虑定位基准和设计基准的重合的原则，选择一面和两个的孔作为定位基准，定位基准定了，组合机床的总体布置大体上也就定了。但是在确定机床总体布置时，还要考虑其他的一些因素的影响。

2.1 工件的大小、形状和加工部分的特点

对于2面同时加工的工件，宜采用双工位的机床，以此来提高加工效率；对于小直径深孔的工件，通常采用专门的深孔加工的机床；对于被加工孔的中心线与定位基准平行，或需从几个面同时加工的工件，一般采用卧式机床；对于被加工孔的中心线与定位基准垂直的工件，一般采用立式机床，但是在采用这些原则时也要根据机床的使用条件来综合考虑。根据上述原则和缸体的特点，故采用卧式组合机床。

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多轴箱A0.gif

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内容简介：: 编号毕业设计（论文）相关资料题目：缸头两面钻孔专机设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923003学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日毕业设计（论文）开题报告题目：缸头两面钻孔专机设计信机系机械工程及自动化专业学号： 0923003 学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2012年11月25日课题来源自拟题目科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义专用机床相对于通用机床造价昂贵，设计、制造周期长，在一定程度上阻碍着产品的更新换代。为了解决通用机床与专用机床之间的矛盾，同时尽可能地兼顾通用机床与专用机床的优越性，于是，组合机床便在通用机床与专用机床的夹缝中悄然兴起，并得到了越来越广泛的应用。本课题主要是对缸头两面钻孔组合机床进行设计。（2）国内外研究概况、水平和发展趋势组合机床出现在世界上只有50多年的历史。我国从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。目前，我国大多数省、市、自治区都能设计并制造组合机床及自动线，产量，质量和技术水平都在不断提高。组合机床在汽车、拖拉机、柴油机等部门已获得广泛的应用。由于组合机床具有的一系列优点，因此在我国机械加工工业中广泛使用组合机床已成为多、快、好、省地发展我国机械加工工业的一条重要途径，继续发展和提高组合机床及自动线技术水平，是当前机械加工工业的一项重要任务。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平还存在着一定的差距。国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，正朝着综合成套和具备柔性的方向发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。（3）应用前景纵观世界四大机床展览会的概况我们可以从中看到未来机床的发展动向有以下特点：（1）从开发FA/CIM等制造系统转变到积极深入开发单机与环节技术，提高其先进性、可靠性、实用性和性能价格比，力求价廉，且实用于生产，产业经济效果。这是当前世界机床技术发展的主流。（2）进一步提高和开发高精度、高效率、高自动化及多样性、成套性、综合性的单机与环节。这是目前世界机床技术发展的根本趋势。（3）进一步发展不同程度的低、中、高档机电一体化的各类单机与环节产品，提高加工精度、效率、自动化，全面提高制造技术水平，有利的长远发展趋势。研究内容熟悉组合机床的发展历程，特别是从1956年我国开始自行设计制造并得到很大发展的历史；熟悉组合机床通用部件和专用部件的选用；完成组合机床的总体设计、多轴箱设计和夹具设计；熟练运用CAD等制图软件；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）方案查阅资料，调查研究；进行零件的工艺分析，选择加工方案；确定切削用量，切削功率；确定组合机床的配置形式和结构方案；编制“三图一卡”；多轴箱的设计（含必要的计算）；夹具设计。（2）研究方法组合机床的总体设计。多轴箱设计。夹具的设计。研究计划及预期成果研究计划：2012年12月 3日-2013年 1月 20日：专业实训。2013年 1月21日-2013年3月 1日：毕业实习；完成英文资料翻译。2013年 3月 4日-2013年 3月15日：专用机床总体方案设计。2013年 3月18日-2013年 3月29日：绘制零件加工工序图。2013年 4月 1日-2013年 4月12日：绘制机床联系尺寸图；填生产率计算卡。2013年 4月15日-2013年 4月26日：专用夹具设计。2013年 4月29日-2013年 5月10日：多轴箱设计。2013年 5月13日-2013年 5月17日：检查、修改、完善、撰写设计说明书。2013年 5月20日-2013年 5月25日：资料整理、装订、准备答辩。预期成果：图纸一套和说明书一份。特色或创新之处配置灵活，加工精度稳定。研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。自动化程度高，劳动强度低，生产率高。已具备的条件和尚需解决的问题经过专业课程设计等的训练以及毕业实习，前期调研，相关资料等的搜集，已做好进行技术设计的相关准备工作，设计思路及方案已基本明确。 AUTO CAD熟练程度尚待加强。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日中文译文缸体机械加工工艺设计发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，且加工质量的好坏直接影响发动机整机性能，因此，它成为各发动机生产厂家所关注的重点零件之一。1发动机缸体的工艺特点发动机缸体是发动机的基础零件和骨架，同时又是发动机总装配时的基准零件。缸体的作用是支承和保证活塞、连杆、曲轴等运动部件工作时的准确位置；保证发动机的换气、冷却和润滑；提供各种辅助系统、部件及发动机的安装。 1.1 工艺特点缸体为一整体铸造结构，其上部有4个缸套安装孔；缸体的水平隔板将缸体分成上下两部分；缸体的前端面从前到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。缸体的工艺特点是:结构、形状复杂；加工的平面、孔多；壁厚不均，刚度低；加工精度要求高，属于典型的箱体类加工零件。缸体的主要加工表面有顶面、主轴承座侧面、缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等，它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能，主要依靠设备精度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。2发动机缸体工艺方案设计原则和依据工艺方案是工艺准备工作的总纲，是工艺规程设计和关键工艺装备设计的指导文件。正确的工艺方案设计，有助于系统地运用新的科学技术成果和先进的生产经验，保证产品质量，改善劳动条件，提高工艺技术和工艺管理水平。 2.1 工艺方案设计的原则设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；根据本企业能力，积极采用国内外先进的工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。发动机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则:(1) 加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则，加工设各以卧式加工中心为主，少量工序采用立式加工中心，关键工序一曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工艺一上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整范围的专用机床加工；(2) 集中工序原则关键工序一机体缸孔、曲轴孔、平衡轴孔的精加工及缸盖结合面的精铣，采用集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容的方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺能力和有关技术要求；(3) 全部夹具均采用液压夹具，夹紧元件、液压泵及液压控制元件采用德国或美国产优质可靠元器件；(4) 整线全部采用湿式加工，采用单机独立排屑，高精度关键加工工序的卧式加工中心采用恒温冷却并加装高精度高压双回路带旁通精过滤系统，加工中心全部带有高压内冷。根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求，发动机缸体机械加工自动生产线由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L等设备组成。(1) 顶底面及瓦盖止口面粗铣组合机床本机床为双面卧式专用铣床，采用移动工作台带动工件，机床采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床设独立电控柜，切削过程自动化完成，有自动和调整两种状态；(2) 高速卧式加工中心CWK500 该加工中心可实现最大流量的湿加工，但由于设备自动排屑处理系统是通过位于托盘下的内置宽式排屑器而完成，该加工中心可以进行干加工；机床主轴转速6000r/min，快速进给速度38m/min；(3) 前后端面粗铣组合机床机床采用液压传动；控制系统采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床具有一定的柔性；(4) 专用机床TXK1500 本机床由立式加工中心改造而成型，具备立式加工中心的特点及性能，该机床具有高强度、高耐磨度、高稳定性、高精度、高配置等优点；(5) 高速立式加工中心matec-30L 该加工中心主轴最高转速9000r/min。控制系统采用西门子公司SINUMERIK840D控制系统；(6) 高速卧式加工中心CWK500D 主轴最高转速15000r/min。 2.2 工艺方案设计的依据影响发动机缸体零件的工艺方案设计因素是多方面的。具体地说，可以从以下几个方面理解。(1) 产品对象、产品图样和有关技术文件根据发动机缸体的复杂程度、精度要求等采取相应的工艺措施。生产对象为四缸汽车发动机缸体；(2) 产品的生产纲领、生产性质和生产类型该发动机缸体年生产纲领为40000万件；(3) 工作制度设备年有效工作日为320天，平均设备负荷率为80%,两班制，16小时/天。3发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容发动机缸体结构复杂，精度要求高，尺寸较大，是薄壁零件，有若干精度要求较高的平面和孔。发动机缸体机械加工的工艺特点是:主要是平面和孔的加工，加工平面一般采用刨、铣削等方法加工，加工孔主要采用镗削，加工小孔多用钻削。由于缸体结构复杂，因此如何保证各表面的相互位置精度是加工中的一个重要问题。 3.1 毛坯的选择发动机缸体采用的材料一般是灰铸铁HT150、HT200、HT250，也有采用铸铝或钢板的，此发动机缸体采用高强度合金铸铁。缸体在加工前进行时效处理，以消除铸件内应力和改善毛坯的力学性能。提高毛坯精度，减少加工余量，是提高自动生产线系统生产率及加工质量的重要措施。由于国外箱体类零件毛坯质量和精度较高，其生产线系统己实现了毛坯直接上线，既省去了毛坯检查装置，也节省了由于毛坯质量问题而浪费的加工工时，提高了综合效益。因此，精化毛坯是提高生产率最有潜力的出路。对于发动机缸体生产线，可在零件上线前粗铣六个面，去除大部分余量，便于零件直接上线。 3.2 机械加工工艺基准的选择与加工选择合理的加工工艺基准，直接关系到能否保证零件的加工质量。一般地说，工艺基准可分为粗基准和精基准。(1) 粗基准对于上线的毛坯，其粗基准的选择尤为重要，如果粗基准选择不合理，会使加工余量分布不均匀，加工面偏移，造成废品。在缸体生产线中，我们采用侧面为粗基准；(2) 精基准对于发动机缸体这种箱体零件来说，一般采用“一面两销”为全线的统一基准。对于较长的自动生产线系统，由于定位销孔在使用过程中的磨损造成定位不准确，因此，将定位销孔分为2-3段使用。在缸体定位销孔的加工中，我们采用了以侧面、底面和主轴孔定位，在加工中心上加工。 3.3 机械加工加工阶段的划分和工序的安排一个零件往往有许多表面需要加工，当然表面的加工精度是不同的。加工精度较高的表面，往往要经过多次加工；而对于加工精度低的表面，只需要经过一两次就行了。因此，拟订工艺顺序时，要抓住“加工精度高的表面”这个矛盾，合理安排工序和合理划分加工阶段。安排工艺顺序的原则是:先粗后精，先面后孔，先基准后其它。在发动机缸体的机械加工中，同样应遵循这一原则。(1) 粗加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中，安排粗加工工序，对毛坯全面进行粗加工，切去大部分余量，以保证生产效率；(2) 半精加工阶段在发动机缸体的机械加工中，为了保证一些重要表面的加工精度，安排一些半精加工工序，将精度和表面粗糙度要求中等的一些表面加工完成，而对要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做准备；(3) 精加工阶段对精度和表面粗糙度要求高的表面进行加工；(4) 次要小表面的加工如螺纹孔，可以在精加工主要表面后进行，一方面加工时对工件变形影响不大，同时废品率也降低；另外，如果主要表面出废品后，这些小表面就不必再加工了，从而避免浪费工时。但是，如果小表面的加工很容易碰伤主要表面时，就应该把小表面加工放在主要表面的精加工之前； (5) 辅助工序也要妥善安排如检验工序，在零件粗加工阶段之后，关键工序加工前后，零件全部加工完毕后，都要适当安排。对加工阶段进行划分，具有以下好处:首先，可以在粗加工后采取措施消除工件内应力，保证精度；其次，精加工放在后面，不至于在运输过程中损坏工件己加工表面；再次，先粗加工各面，可以及早发现毛坯缺陷并及时处理，不会浪费工时。不过对于一般小工件就不要分得很细。 3.4 缸体的主要加工表面和辅助工序缸体主要加工表面和辅助工序有:(1) 平面加工目前，铣削是发动机缸体平面加工的主要手段，国内铣削进给量一般为300-400mm/min，与国外铣削进给量2000-4000mm/min相比，相差甚远，有待于提高，因此，提高铣削进给量，缩短辅助时间，是提高生产效率的主要途径，发动机缸体精加工一些平面时的铣削进给量达到2399 mm /min，大大提高了效率；顶面的铣削是缸体加工中的一个关键工序，其平面度要求为0.02/145mm，表面粗糙度为Ra1.6um。在缸体的加工中，采用侧面和主轴轴承孔定位，顶面、底面和中间瓦盖止口面同时加工，在加工中采用线外对刀装置，能较好地满足发动机缸体加工精度要求；(2) 一般孔系的加工一般孔系的加工仍采用传统的钻、扩、镗、铰、攻丝等工艺方法。课题在设计具体的工艺方案时，采用涂层刀具、内冷却刀具等先进刀具，并采用大流量冷却系统，大大提高了切削速度，提高了生产率；(3) 深油孔加工传统的加工方法是采用麻花钻进行分级进给，其生产效率低，加工质量差。在发动机缸体深油孔的加工中，采用枪钻工艺；(4) 三轴孔的加工三轴孔的加工为缸体孔系加工中精度要求高，工时长的限制性工序。因此，工序安排、加工方法、刀具等都应特别注意。合盖前加工，即缸体半圆孔和主轴承盖的荒加工，其主要目的是去除毛坯余量、释放应力，为后序加工做准备；在加工中心上加工曲轴孔时，采用双面镗孔，先在曲轴孔一端镗孔到1/2长度时，然后工作台回转180度，从另外一端再镗另一1/2长。(5) 缸孔的加工缸孔的加工是缸体机械加工中的关键工序之一，一般情况下，其加工工艺过程为粗镗、半精镗、精镗和珩磨。为及早发现缸孔内壁的铸造缺陷，消除应力，应尽量提前粗镗缸孔；由于缸孔的结构特点不同，需采用珩磨工艺，以提高缸孔表面质量。在大批量生产中，缸孔的珩磨一般采用多轴珩磨机或珩磨自动线。在此我们采用珩磨自动线，由粗珩.精珩和检测三台设备组成；(6) 清洗清洗分为湿式清洗和干式清洗。缸体机械加工自动生产线采用大流量湿式清洗；(7) 检测检测分在线检测和线外检测两种。在发动机缸体的质量检测中，根据实际情况采用线外检测，主要采用三坐标测量机对缸体进行综合测量，每200件抽查1-5件，每班抽查一件。 3.5 缸体加工切削用量的选择发动机缸体切削用量的选择包括切削速度、进给量和进给速度的选择。由于加工中所使用的设备都是具有较高精度和刚度的机床和高速加工中心，为保证切削加工的效率，可以适当选择较大的切削用量。发动机缸体的主要加工表面为平面和轴承孔、缸孔等孔的加工，而平面和轴承孔、缸孔的加工方式主要是铣削和镗削，因此这里讨论的切削用量的选择主要是铣削和镗削切削用量的选择。(1) 铣削量的选择铣削用量的选择直接关系到铣削效果的好坏。一般地说，铣削用量的选择原则是:端面铣刀铣削时首先应尽可能取较大的铣削深度和铣削宽度，然后尽可能选取较大的铣削速度。在具体选择铣削用量时所涉及的因素很多，但总的来说，粗铣时工件余量大，加工要求低，主要考虑铣刀的耐用度；精铣时余量小，加工精度要求高，主要考虑加工质量的提高；在发动机缸体的铣削加工中，选用的机床为具有高刚度的高速机床，功率大，刚性好，因而选择了比较大的切削用量。(2) 镗削用量的选择镗削用量的选择根据粗、精加工工艺的不同而不同。粗加工时，选用较大的切削深度，精加工时，选用较小的切削深度。切削深度确定以后，尽可能选用较大的切削用量。在切削深度和进给量选定以后，可在保证刀具合理耐用度的条件下，用计算或查表的方法来确定切削速度。一般地，粗加工时，选择较低的切削速度，精加工时，选用较高的切削速度。在发动机缸体的镗削加工中，选用的机床为具有高刚度的高速机床，功率大，刚性好；刀具为国外先进的刀具，质量高，刚性好，因而选择了比较大的切削用量。4小结通过对发动机缸体的结构和工艺特点进行分析，论述了发动机缸体机械加工工艺方案设计的原则和依据以及切削用量的选择，并以高速铣削和调头镗孔为例，设计、分析了发动机缸体的高速铣削和调头镗孔工艺过程，及在加工中需要注意的问题。英文原文Cylinder block machining process designEngine parts in the engine block is a more complex structure of spare parts box, its high precision, processing, complex process, and the processing quality will affect the overall performance engine, so it has become the engine manufacturers focus parts one.1. Technical Characteristics of the engine cylinder blockEngine block is the basic engine parts and skeleton, while the engine when the general assembly of the base components. Cylinders role is supporting and ensuring the piston, connecting rod, crankshaft and other moving parts work, the exact location; to ensure the engine ventilation, cooling and lubrication; to provide a variety of auxiliary systems, components and engine installation.1.1 Technical Characteristics Cylinder cast for a whole structure, and its upper part 4 cylinder mounting hole; cylinder standard cylinder is divided into upper and lower divisions into two parts; cylinder to the rear of the front-side arrangement of the previous three coaxial mounting hole of the camshaft and the idler axle hole.Cylinder process features are: the structure of complex shape; processing plane, more than holes; uneven wall thickness and stiffness is low; processing of high precision typical of box-type processing part. The main processing of the surface of cylinder block top surface, the main bearing side, cylinder bore, the main and camshaft bearing bore holes and so on, they will directly affect the machining accuracy of the engine assembly precision and performance, mainly rely on precision equipment, industrial fixtures reliability and processing technology to ensure the reasonableness.2. Engine block process design principles and the basis forTechnology program is the preparation of the master process is to process planning and key process equipment design guidance documents. The correct process of program design, facilitate the systematic application of new scientific and technological achievements and advanced production experience, to ensure product quality, improve working conditions, and improve process technology and process management level.2.1 Process design principlesDesign Technology program should be to ensure product quality at the same time, give full consideration to the production cycle, cost and environmental protection; based on the enterprises ability to actively adopt advanced process technology and equipment, and constantly enhance their level of technology. Engine block machining process design should follow the following basic principles:(1) The selection of processing equipment, processing equipment, the principle of selection adopted the principle of combining rigid-flexible, processing each horizontal machining center is located mainly small operations with vertical machining center, the key process a crank hole, cylinder hole, balancer shaft hole High-speed processing of high-precision horizontal machining center, an upper and lower non-critical processes before and after the four-dimensional high-efficiency rough milling and have a certain adjustment range of special machine processing;(2) focus on a key process in principle process the body cylinder bore, crankshaft hole, Balance Shaft hole surface finishing and the combination of precision milling cylinder head, using a process focused on a setup program to complete all processing elements in order to ensure product accuracy The key quality processes to meet the cylinder capacity and the relevant technical requirements;(3) All fixtures are used hydraulic clamp, clamping components, hydraulic pumps and hydraulic control components used in Germany or the United States producing high quality and reliable components;(4) The whole line used in all wet processing, using standalone BTA, high-precision machining processes critical horizontal machining center with constant cooling and to install high-precision high-voltage double-circuit band-pass fine filtration system, all with high-pressure processing center in the cold.According to the technological characteristics of automobile engine cylinder block and the production mandate, the engine block machining automatic production line is composed of horizontal machining center CWK500 and CWK500D machining centers, special milling / boring machine, vertical machining centers matec-30L and other appliances.(1) top and bottom, and tile covered only the combination of aperture rough milling machine dedicated to this machine to double-sided horizontal milling machine, using moving table driven parts, machine tools imported Siemens S7-200PLC system control, machine control cabinet set up an independent, cutting automate the process is completed and two kinds of automatic and adjust the state;(2) high-speed horizontal machining center machining center can be realized CWK500 the maximum flow of wet processing, but because of equipment, automatic BTA treatment system through the built-in tray under the wide-type chip conveyor and the completion of the machining center can be dry processing; machine tool spindle speed 6000r/min, rapid feeding speed 38m/min;(3) The combination of front and rear face rough milling machine tool using hydraulic transmission; control system imported Siemens S7-200PLC system control, machine tools have a certain flexibility;(4) The special machine TXK1500 this machine vertical machining center by the modification of shape, with vertical machining center features and performance, this machine has high strength, high wear-resistant, high stability, high accuracy, high-profile etc.;(5) high-speed vertical machining center matec-30L of the machining center spindle high speed 9000r/min. Control system uses Siemens SINUMERIK840D control system;(6) high-speed horizontal machining center spindle CWK500D highest speed 15000r/min.2.2 Process design basisAffect the engine block part of the process design factors are manifold. Specifically, can be understood from the following aspects.(1) product object, product drawings and technical documents related to the complexity of the engine block under the precision requirements of the process to take corresponding measures. Production targets for the four-cylinder automobile engine cylinder block;(2) the production program, the production of the nature and type of production of the engine block the production program of 400 million;(3) The annual effective system of work equipment, working for 320 days, with an average equipment loading rate of 80%, two shifts, 16 hours / day.3. Engine block machining process design the main contentEngine block complex structure, high precision, large size, is thin-walled parts, there are a number of high precision plane and holes. Engine block machining process characteristics: mainly flat and the hole processing, processing of flat generally use planing, milling methods such as processing, processing of hole used mainly boring, processing and multi-purpose drilling holes. As the cylinder complex structure, so how to ensure that the mutual position of the surface processing precision is an important issue.3.1 The selection of blankEngine block on the materials used are generally gray cast iron HT150, HT200, HT250, there is also cast aluminum or steel plate, this engine block using high-strength alloy cast iron. Cylinder in the processing prior to aging treatment in order to eliminate stress and improve the rough casting mechanical properties.Improve the rough accuracy, reduction of machining allowance, is to improve the automated production line system productivity and processing quality of the important measures. As the foreign box-type parts of rough quality and high precision, and its production-line system has been implemented directly on the blank line, not only eliminating the need for blank check device also saves the rough quality problems due to waste of machining time, increase overall efficiency. Therefore, the refinement of rough is to improve the productivity of the most promising way out. For the engine block production line, can be rough in parts on-line pre-milling six face, removing most of the margin, to facilitate direct on-line parts.3.2 machining process selection and processing of the benchmarkChoose the right processing technology base is directly related to the processing quality can ensure the parts. Generally speaking, process benchmarking can be divided into coarse and fine reference base.(1) The baseline for the on-line thick rough, which is particularly important the choice of benchmark crude, if crude benchmark choice unreasonable, will the uneven distribution of machining allowance, processing and surface offsets, resulting in waste. In the cylinder production line, we have adopted for the coarse side of the base;(2) refined the base of this box for the engine block parts, the general use of “side two sales” for a full range of uniform benchmarks. For the longer automated production line system, due to pin holes in the course of the wear and tear caused by inaccurate positioning, therefore, will be divided into 2-3 segment pin holes used. In the cylinder pin hole of the process, we have adopted to the side, bottom and the spindle hole positioning, in the processing center on the process.3.3 Machining Processing Stages and processes of the arrangements Often a part of many apparent need for processing, of course, the surface machining accuracy are different. Processing of high precision surface, often after repeated processing; As for the processing of the surface of low precision, only need to go through one or two on the list. Thus, when the development process in order to seize the “processing high precision surface,”this conflict, the reasonable arrangement processes and rational division stage of processing. Arrange the order of the principle of process is: after the first coarse refined, the first surface after the hole, the first benchmark other. In the engine block machining, the same should follow this principle.(1) roughing stage engine block machining process, the arrangements for roughing process, to fully carry out rough rough, trim most of the margin in order to ensure production efficiency;(2) semi-finishing phase of the engine block machining, in order to ensure the accuracy of some important surface processing, and arrange some semi-finishing operations, will be required accuracy and surface roughness of the surface of the middle of some processing to complete, while demanding the surface of semi-finished, to prepare for future finishing;(3) The finishing stage of requiring high accuracy and surface roughness of the surface processing;(4) secondary processing, such as small surface screw holes, you can finish of the major surface after the one hand, when the workpiece deformation process little impact at the same time also reduced the rejection rate; In addition, if the main surface of a waste, these small the surface will not have to be processed, thus avoiding a waste of man-hours. However, if the processing is very easy for a small surface bumps the main surface, it should be placed on a small surface finish prior to the main surface finishing;(5) should make proper arrangements for secondary processes such as product inspection process, in part roughing stage, the key process before and after processing, spare parts all the processing has been completed, should be appropriate arrangements.Stage of processing division, has the following advantages: First, it can take measures to eliminate the rough workpiece after the stress, to ensure accuracy; second, finishing on the back, and will not damage during transport the surface of the workpiece has been processed; again, first roughing the surface defects can be detected early and promptly deal with rough, do not waste working hours. But most small parts, do not sub very thin.3.4 cylinder surface of the main processing and secondary processesCylinder surface and support the main processing operations are:(1) plane processing At present, the milling of engine blocks is the primary means of planar processing, domestic milling feed rate is generally 300-400mm/min, and foreign 2000-4000mm/min milling feed rate compared to far cry, to be on increasing, therefore, improve the milling feed rate, reduce overhead time is to improve the productivity of the major means of finishing a number of plane engine block when the milling feed rate to reach 2399 mm / min, greatly improved efficiency;Top surface of the cylinder milling is a key process in the process, the flatness requirements for 0.02/145mm, the surface roughness of Ra1.6um. Processing in the cylinder, the use of side and spindle bearing bore positioning, top, bottom and middle vagay only aperture while processing used in the processing line outside of the knife device can better meet the engine block machining accuracy ;(2) General holes machining holes in general are still using the traditional processing of drilling, expansion, boring, reaming, tapping and other craft approach. Issues in the design process of specific programs, use of coated cutting tools, cutting tools and other advanced tools within the cooling, and using a large flow of cooling systems, greatly improving the cutting speed, improved productivity;(3) deep hole processing of the traditional processing method is used to grade twist drill feed, low efficiency of their production, processing and quality is poor. The deep hole in the engine block processing, the use of gun drilling process;(4) The three-axis machining holes for the cylinder-axis machining holes holes of high precision, long working hours of the restrictive process. Thus, work arrangements, processing methods, tools and so on should be special attention. All cover pre-processing, that is, semi-circular hole and the cylinder block main bearing cap of the shortage of processing, its main purpose is to remove blank margin, release stress, to prepare for the post-order processing; in crankshaft machining processing center hole, using double-sided Boring, boring the first holes in the crankshaft hole at one end to 1 / 2 length, and then turn 180 degrees workbench, from the other end and then bore another 1 / 2 length.(5) The cylinder bore machining cylinder hole cylinder machining processing is a key process in the one, under normal circumstances, the machining process as a rough boring, semi-fine boring, precision boring and honing. Cylinder bore wall for the early detection of casting defects, eliminate stress, should be thick cylinder boring holes in advance; due to the structural characteristics of the different cylinder bore, must be in honing process to improve the cylinder bore surface quality. In the high-volume production, the cylinder bore honing generally use the multi-axis grinding machine or honing Automatic Line. Here we use honing automatic lines, from the coarse-heng. Fine-heng and testing equipment, composed of three;(6) Cleaning Cleaning is divided into wet cleaning and dry cleaning. Machining cylinder automatic production line using a large flow of wet cleaning;(7) Detect points outside the line detection and line detection of two kinds. Quality inspection in the engine block, according to the actual situation with lines outside the detection, the main use of coordinate measuring machine integrated measurements of the cylinder, each 200 samples 1-5 pieces, each class random one.3.5 cylinder processing the choice of cutting parametersEngine block choice of cutting parameters including cutting speed, feed rate and feed rate option. As the processing equipment is used in high precision and rigidity of machine tools and high-speed machining centers in order to ensure the efficiency of cutting m

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