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中文译文 发动机缸盖加工工艺概述 一、发动机缸盖的功用 气缸盖是发动机的主要零件之一，位于发动机的上部，其底平面经汽缸衬垫，用螺栓紧固在气缸体上。主要功用如下： 1、封闭气缸上部，并与活塞顶部和汽缸壁一起形成燃烧室。 2、作为定置气门发动机的配气机构、进排气管和出水管的装配基体。 3、气缸盖内部有冷却水套，其底面上的冷却水孔与气缸体冷却水孔相通，以便利用循环水带走发动机的高温。 二、气缸盖的结构特点 气缸盖应具有足够的强度和刚度，以保证在气体的压力和热应力的作用下，能够可靠的工作。 气缸盖 的形状一般为六面体，系多孔薄壁件，其中我们现在 481缸盖上，加工 的数量多达 100个。铸造最薄处只有 三、缸盖材料与毛坯制造 1、缸盖的材料： 缸盖的材料，现在的发动机厂家一般选用铝合金。因为铝合金导热性能较好，有利于适当提高压压缩比，质量也较轻，可以降低整车、整机的重量。但是铝合金缸盖的刚度差，使用过程中容易变形。 缸盖附件上，以前气门座材料一般采用耐热合金铸铁，气门导管一般采用铸铁。现在粉末冶金在气门阀座和导管上运用的越来越多了，而且很多复杂的形状也能铸造成型，不需要再加工了。但耐磨 性不如铸铁。 裂纹：铸造应力造成； 冷隔：浇注过程中铝水冷却速度不一致造成； 表面疏松：浇注温度不当或铝水成分不当； 气孔：浇注铝水中夹杂了空气； 砂眼：浇注铝水中夹杂了杂质； 沾砂：工件出炉温度不当或没有喷丸等。 四、缸盖的加工难点 ： 1、平面加工工艺 缸盖的顶面、底面和进、排气面都是大面积平面，精度要求高（平面度 直度 置度 而且有可能是全部工艺过程的基础，例如 480缸盖就是。 这就对机床的几何精度和刀具的调整精度要求比较高。 以前缸盖大平面加工，采用硬质合金刀片加工 ，并配一个金刚石修光刃。现在，如果毛坯情况好的话，全部采用金刚石刀片进行加工，可以很好的提高加工后的表面粗糙度。 2、高精度孔的加工 气缸盖上的气门阀座、导管孔、挺杆孔和凸轮轴孔等孔系，有配合关系。其尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求极为严格。所以这些高精度孔系的加工工序是缸盖工艺中的核心工序，应给予充分的重视。 1） 、缸盖气门阀座、气门导管精加工 缸盖气门阀座、气门导管同时与发动机气门配合，所以同轴度要求比较高；另外气门阀座与气门锥面进行密封配合，对于圆度要求也非常高。 对于上述部位的加 工过程，现在 480缸盖分解如下： 机床主轴快进 工气门阀座锥面 后退一端距离 铰加工气门导管（干通） 这样做的好处，就是一次定位，加工完毕气门导管和气门阀座，可以减少重复定位误差，提高气门导管和气门阀座的同轴度。 另外，主轴在重新启动后，加工气门阀座的时候，进刀方向如果沿着阀座径向方向，此种加工方式成为 “车 ”阀座，可以提供加工精度。如果进刀方向沿着阀座轴向方向， 称为 “锪 ”或 “镗 ”阀座。 因为气门阀座和气门导管材料的变化，加工过程中选用的刀具也在不断的发生变化。以前的硬质合金刀片逐渐被 大的提供了加工效率和加工质量。并且，如果有铜基粉末冶金材料的气门阀座和气门导管，还可以采用 2） 、缸盖挺杆孔、气门导管底孔的加工 这些孔的加工，虽然加工精度比较高，但是，只要选好加工余量、参数和刀具，加工过程基本没有什么问题。 3） 、缸盖凸轮轴孔的加工 缸 盖凸轮轴孔，就是缸盖最长的孔，如果分段加工的话，虽然可以保证凸轮轴孔的加工精度，但是无法满足凸轮轴孔的同轴度要求，所以要求精加工一次加工成型。对于长度为 500右的刀杆而言，如何消除刀杆自身重力所产生的影响？ 对于专机自动线而言，一般都带有镗模架以消除影响，对于比较大的发动机，有可能带有好几个镗模架。 对于加工中心，现在基本已经取消镗模架，利用刀具的自导向来消除刀杆重力的影响。刀杆的结构特点是：在刀杆的圆周上，均匀布置一个刀刃和三个导向条。刀杆数量一般是一长一短。 加工过程如下： 先由短刀杆加工一个凸轮轴孔（至半精加工尺寸） 加工。 4） 、缸盖加工过程的毛刺 对于铝合金缸盖，因为是塑性材料，加工过程中不可避免的产生毛刺。 对于加工过程中的毛刺，除了要合理的选用加工参数、刀具参数外，还可以提高工件材料的硬度，也可以弱化加工过程中毛刺的产生。 现在加工过程中，主要有以下几种方式去除加工毛刺： 一、尼龙毛刷去毛刺，多用于大的加工表面和大的孔系去毛刺； 二、高压水去毛刺，多 用于深油孔去毛刺，也有利用旋转水柱去大面或大孔的毛刺； 三、表面喷丸或表面抛丸：多用于铸件表面的毛刺、飞边处理，影响工件的清洁度； 四、电火花去毛刺：用于比较难去除的毛刺，比如合金钢的毛刺，对于不规则的毛刺，去除比较困难； 五、氢氧爆破去毛刺：利用氢氧燃烧产生的压力和高温气流，将附于工件表面产生的毛刺消除，但是对于工件毛坯要求比较高，补焊、裂纹、冷隔都有可能导致工件报废。 5） 、缸盖的清洗 缸盖清洗工序是缸盖的主要辅助工序之一。因为发动机对缸盖的清洁度要求非常严格（我们现在 盖的清洁度指标为： 7而缸盖又是一个多孔型腔组成的复杂铸造箱体，如清洗不彻底而使砂子和铝屑等进入发动机的润滑系统或汽缸中，则会直接影响发动机的工作和使用寿命。所以，应该充分重视缸盖的清洗工序。 对于缸盖清洗机而言，现在一般都带有射流清洗工位，相当于预清洗工位，工件在水箱中翻转，清洗喷嘴带有压缩空气的水流，从而达到工件粗步清洗的效果。 对于有装配需求或不易清洗干净之处，清洗机上一般配备有顶点定位清洗工位，就可以将规定部位清洗干净了。但会导致机床长度增加、喷嘴布置不方便等，而且还无法满足柔 性清洗的需求。 对于缸盖水道的清洗，因为受到毛坯铸造质量的影响比较大，所以也是一个清洗难点。 五、典型缸盖加工工艺流程 下面我们以 解在加工中心上是如何加工缸盖零件的： 坯上料； 坯基准定位，加工缸盖进、排气面（除了进气侧面油孔不加工外）； 气侧面精基准定位，加工缸盖顶面、前、后端面的加工内容； 气侧面精基准定位，加工缸盖顶面、燃烧室面的加工内容； 洗工序； 盖水道和油道试漏； 盖气门阀座、气门导管装配（常温装配）； 盖凸轮轴盖、定位销装配，凸轮轴盖螺栓自动拧紧； 气侧面精基准定位，完成缸盖顶面和燃烧室面的精加工（气门导管和气门阀座的精加工）； 气侧面精基准定位，完成缸盖凸轮轴孔和前、后端面的精加工； 清洗工序； 胶、压装碗形塞、钢球； 漏机； 视检测； 号工序； 品下料。 从上面的工艺流程来看 ，已经运用了加工中心制造技术、敏捷制造技术等较为现在的生产线制造技术。 另外，为了更好的进行多品种共线生产，缸盖的设计、工艺基准都在向排气侧转化，以便更好的进行共线生产。 六、缸盖加工的注意事项 ： 1、缸盖尺寸较大时，由于内应力重新分布而产生变形，会严重影响缸盖的加工精度。一般的原则就是先面后孔，粗加工和精加工尽量分散，以保证加工应力的释放。 2、为了避免缸盖结合面划伤，一般将结合面精加工尽量放在后续工序。 3、振动清理内腔铁屑杂物工序，应安排在与水腔有关的加工工序以后最为适宜。免得震动清 理后，又加工与水腔有关的部位，又有铁屑掉进去，以后还需要进行清洗。 4、加工过程中，特别是自动化大批量加工过程中，最好带有夹具喷气检测和刀具折断检测，以减少加工过程中，不必要的损失。 七、结束语 以上就是发动机缸盖加工工艺的概述，真正的知识来自于现场，来自于时间。 英文原文 of of of of of on is as 1, at a 2, as a 3, of of in to of to of is of we 81 up 00 of is .5 mm at 1, is is to an in is in is of on of be or or no so 1, a be of 80 of is a if is 2, So of is be 1, so is of 80 as - - of - - is is In if If of in of is BN if is be 2, is as as no 3, is in of it a of is 00to of of to of be of to of is of a is a as by a to 4, it is a in to a of of it of in to A of of a mo or or of to as of be to of to to 5, is of on We VL 7 is a of a if or it of we to it is of in to of or to a to of as is it is a VL to in to of is of of In in to to in to 1, is to is to in to 2, in to to up 3, be in of to be 4, of to is an of 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 汽车发动机附件箱多孔加工专机 的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923088 学生姓名： 王 俊 指导教师： 过金超 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 92 学 号： 0923088 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、 题目及专题 1、 题目 汽车发动机附件箱多孔加工专机的 设计 2、 专题 二、 课题来源及选题依据 随着工业生产规模化、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，要求考虑使用专用机床和夹具。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备 ,目前 ,由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备 ,因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。某企业因生产发展需要，拟开发 柴油机汽缸体两端面铣削专机 ，因此选定柴油机汽缸体两端面铣削专机设计为本次设计 课题 . 三、 本设计（论文或其他）应达到的要求 1. 依据设计原始参数绘制零件工序图； 2. 完成满足生产需要的 机床夹具设计、组合机床总体设计、组合机床主轴箱设计 （折合零号图 3 张以上） ； 3. 编制 设计说明书一份 ； . 完成 英 文翻译资料一份 ； 接受任 务学生 机械 92 班 姓名 王俊 四、 开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 五、 设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教研室主任 学科组组长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 3 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923088 学生姓名： 王 俊 指导教师： 过金超 （职称： 副教授 ） 2013年 月 日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 汽车发动机附件箱多孔加工专机的设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923088 学生姓名： 王 俊 指导教师： 过金超 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 月 日 课题来源 实验室课题 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） 随着工业生产规模化、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，要求考虑使用专用机床和夹具。 组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备 ,目前 ,由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备 ,因而被广泛应用于 汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。某企业因生产发展需要，拟开发 柴油机汽缸体两端面铣削专机 ，因此选定柴油机汽缸体两端面铣削专机设计为本次设计 课题 . 该课题主要 是为了培养学生编制机械零件加工工艺、正确选择金属切削机床和工艺参数、开发和创新机械产品的能力，要求学生能够结合常规普通铣床与零件加工工艺，针对实际使用过程中存在的金属加工机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械理论设计与方法等知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，从而实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。 在设计零件机械加工工装时，在满 足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，以减少产品的设计生产成本和周期。 研究内容 通过实际调研、认知普通机床和数控机床、采集相应的设计数据，分析零件的机械加工工艺路线、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合工艺工装设计的相关理论知识，完成 零件机械加工工艺文件的拟定及专用夹具的设计，并进行主要工序的工序尺寸及公差的计算，对零件的定位误差进行分析等。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 通过实践与 大量搜集、阅读相关资料相结合，在对金属切削加工原理、金属切削机床、机械加工工艺文件的编制、机械设计与理论及机械装备等相关知识充分掌握后，对零件的机械加工工艺路线、工装夹具的设计、普通铣床的驱动、夹紧 装置 进行数学建模，并通过模拟实验分析建立普通铣床的驱动、夹紧 装置 的实体模型，设计专用夹具的驱动、夹紧 装置 ，进行现场实验，来达到产品的最优化设计。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日： 教师下达毕业设计任务，学生初步阅读资料，完成毕业设计开题报告。 2012 年 12 月 3 日 1 月 20 日： 指导专业实训。 2013 年 1 月 21 日 3 月 1 日： 指导毕业实习。 2013 年 3 月 4 日 3 月 8 日： 查阅 并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 11 日 3 月 15 日： 专用机床总体方案设计 。 2013 年 3 月 18 日 3 月 22 日： 绘制零件加工工序图。 2013 年 3 月 25 日 3 月 29 日： 绘制零件加工示意图 。 2013 年 4 月 1 日 4 月 5 日： 绘制机床尺寸联系图。 2013 年 4 月 8 日 4 月 12 日：绘制机床尺寸联系图；填写生 存率计算卡。 2013 年 4 月 15 日 4 月 19 日：专用夹具设计。 2013 年 4 月 22 日 4 月 26 日：专用夹具设计。 2013 年 4 月 29 日 5 月 3 日：主轴箱设计。 2013 年 5 月 13 日 5 月 17 日：检查、修改、完善、撰写设计说明书。 2013 年 5 月 20 日 5 月 25 日：资料整理、装订、准备答辩。 预期成果： 图纸一套以及说明书一份 特色或创新之处 适用于现代加工企业高效、安全的专用夹具设计、夹紧 装置 的优化设计，可降低工人的劳动强度、减少机械加工工艺时间 和降低机械零件的生产成本。 已具备的条件和尚需解决的问题 过毕业实习前期调研，相关资料搜集，已做好经行技术设计的相关准备工作。设计思路及方案已基本明确。 指导教师意见 指导教师签名： 2013 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 要 论文完成了汽车发动机箱体的多个孔的专用机床的设计，要求一次装夹完成驱动桥壳孔的加工 ,保证孔位置精度和其他加工要求。通过对原始数据（材料，尺寸及加工要求）的分析计算，确定了刀具的切削用量，机床配置形式，并计算出主轴的切削功率和转速，合理选择机床的通用部件及设计相配套的夹具。采用卧式组合机床进行零件的加工，配以转角液压缸夹紧，提高工件的装夹速度。设计的组合机床提高了机床加工精度，保证被加工零件的加工要求，且工作稳定，操作方便，减少了加工时间，提高了工作效率。 关键词： 组合机床；专用夹具；驱动桥壳； 零件 of a of to a to to a of A to of to be to V 前 言 组合机床是 凭借 通用部件为基础， 并 按 照 工件特定形状和加工工艺 为其 设计专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。 组合机床 一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工 位同时加工的方式，生产效率 要 比通用机床高几倍 乃 至几十倍。由于 选用 标准化和系列化 的通用部件 ，根据需要灵活配置，能缩短 机床 设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪表、军工及缝纫机、自行车等轻工业行业大批大量生产中已获得广泛应用。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。 近年来，组合机床不仅在数量和品种上有了很大的 发展，而且在加工工艺、机床配置型式、适用范围和控制技术等方面都有不少的创新和发展 ：随着科技的发展，关键技术问题的攻关，组合机床朝着柔性化、数控化、高精度、高生产率、多品种、短周期、组合机床及其自动线超高速和超高精度方向发展！ 机床夹具是在机床上加工零件时所使用的一种工艺设备，主要用于实现工件的定位和加紧，使工件加工时相对于机车、刀具有正确的位置、以保证工件的加工质量和生产率的要求。组合机床夹具更是保证工件能正常加工，达到规定要求的重要部件。 本课题所设计的组合机床，刀具对工件的加工顺序为平行加工，组合机床的 配置形式为单面。机床带有一套固式定夹具，根据所需的加工面数布置动力部件，动力部件选择为：卧式，工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件固定不动，动力滑台实现进给运动，滑台上的动力箱连同多轴箱实现切削运动设计过程中，既需要考虑 实现工艺方案 ， 保证加工精度 、 技术要求及生产率 ， 又考虑到机床操作、维护、修理、排屑的方便性 。 此次课程设计，分为组内分工设计。组内成员分别设计夹具和多轴箱，配合完成组合机床整套设计。此设计为组合机床及其夹具部分设计。在组员多轴箱设计同学的辅助下顺利完成设计。 本课程设计的完成，主要依赖于指导 老师无私的指导讲解、大学几年的努力、网上查阅的各种相关资料、图书馆无数的纸质文件以及自身的不懈奋斗。其中老师的指导，更是起了关键性的作用，所谓画龙点睛之笔！ 本次课程设计虽说顺利完成，却也困难重重。但这些也正好为以后走上工作岗位提高了实习经验， 尤其是如何遵循理论又不拘泥于理论，这对缺乏实践经验的我来说是个挑战。 录 摘 要 . . 言 . V 1 绪论 . 1 合机床的组成及特点 . 1 轴箱设计介绍 . 1 压系统 . 2 2 零件加工工艺分析 . 5 件的作用 . 5 件工艺分析 . 5 艺规程设计 . 5 工序工艺方案的拟订 . 6 3 切削用量的确定 . 7 工内容及切削用量参数表 . 7 定切削力 F(N)、切削转矩 T(N切削功率 P(. 7 4 组合机床总体设计 . 16 加工零件工序图 . 16 加工零件工序图的作用与内容 . 16 制被加工零件工序图的规定及注意事项 . 16 工示意图 . 17 床联系尺寸总图 . 20 床联系尺寸总图的作用于内容 . 20 制机床联系尺寸之前应确定的主要内容 . 20 床分组 . 22 床生产率计算卡 . 22 想生产率 Q . 22 际生产率 . 23 床负载率 负 . 23 5 专用夹具设计 . 24 定设计方案 . 24 定夹紧方式，设计夹紧机构。 . 24 具夹紧力分析 . 25 制夹具装配总图 . 25 图 具装配图 . 27 制夹具零件图 . 28 专用多轴箱的设计 . 29 轴箱的功用及分类 . 29 用多轴箱的组成 . 29 用多轴箱的传动系统设计 . 29 用多轴箱的设计 . 31 滑泵的选择 . 33 他相关部件的选择 . 34 7 结论 . 36 致谢 . 37 参考文献 . 38 汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 1 1 绪论 合机床的组成及特点 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。 通用部件是组成组合机床的基础，是具有特定功能，按标准 化、系列化、通用化原则设计制造的组合机床基础部件。它具有统一的联系尺寸标准，结构合理，性能稳定。组合机床的通用化程度是衡量其技术水平的重要标志。通用部件按其功能通常分为五大类：动力部件，支撑部件、输送部件、控制部件和辅助部件。用来传递动力，实现工作运动的通用部件如动力滑台、动力箱、具有各种工艺性能的动力头称为动力部件。用于安装动力部件、输送部件等的通用部件如侧底座、中间底座、立柱、立柱底座、支架等称为支撑部件。 组合机床的特点： 1）主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工。 2）生产率高。因为工序集中，壳多面、 多工位、多组、多刀同时自动加工。 3）加工精度稳定。因为工序固定，壳选用成熟的通用零件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。 4）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零件占 70 90，通用件壳组织批量生产进行预制或外购。 5）自动化程度高，劳动强度低。 6）配置灵活。因为结构模块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床或生产线；机床易于改装； 产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。 轴箱设 计介绍 我所设计的多轴箱是根据被加工零件上孔的数量，形状和分布位置、规格（长 高）740 315，其中箱体的厚度是 180盖是 55盖是 90 箱体中间布置 24的齿轮三排、在箱体与后盖之间的空间布置一排齿轮。 为装配和维修方便，主轴箱两侧都装有侧盖，在箱体的上部还配有螺塞两只，旋开螺塞，可作加油孔，换上起吊钩，可用于起吊主轴箱 主轴箱的主轴外伸直径共有 30、 38 两种规格，外伸长度均为 55动轴直径有 20 和 26 两种规格。主轴箱内配有手柄轴，以便装卸和调整刀具。手柄轴布置 在主轴箱的中部，且转速较高的位置上，调整时可兼顾两头，且操作方便。 所有主轴和手柄轴的前端的密封均采用毛毡圈密封装置。 主轴箱的润滑采用型式 1 的叶片泵进行，当主轴箱工作时，由传动轴上的齿轮啮汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 2 合直 接装在泵轴上的齿轮，使润滑泵 4 同时工作，打出的油经圆形分油器 11 分向各润滑部位，其中三个出油口润滑箱体内部齿轮，另一出油口接通可调管接头，由油管接至滑台润滑装置，可自动润滑导轨。 主轴的支承型式分为两种： 1 前后支承均采用单列圆锥滚子轴承的主轴，此类主轴在布置轴承时，均采用 “ 反装置 ” 的结构型式，以使其结构 稳定，支承处具有较高的刚性，且调整方便；多轴箱装配图中 为带有轴承座的错开布置的单列圆锥滚子轴承主轴，目的为了加大主轴直径，提高主轴的刚度。 2 前后支承均为单向推力轴承和无内环的滚子轴承的主轴， ，由于相邻主轴之间的距离较小，为保证主轴承受较高的切削扭矩，此处的主轴直径均为采用 20，轴承的布置采用二层错开。 传动轴和手柄轴的前后支承都采用单列圆锥滚子轴承，并均采用 “ 反装置 ” 结构。 压系统 本液压系统有五个集成块，本身带有单向行程调速阀，当滑台启动后，就快进，然后挡块压 住行程调速阀变为工进，工进结束后，另一个挡块使滑台快速返回。 其主要有以下几个特点： 1油箱采用限压式变量叶片泵，最大流量为 25 升 /分，快速进前时，该泵可以输出最大流量，在工件进给时，由于压力升高，该泵的流量自动减小。因此节省了输入功率，而且，因为没有大量高压返回油箱，避免了一般油箱中常见的油温过高毛病。 2油箱采用 6 型电动机，功率只有 ，转速只有 910 转 /分，延长了叶片泵寿命。 3油箱设计新颖，结构简单，维修方便，油泵吸油口的滤油器装右侧面，便于定期清洗。油标带有温度计，可随时检查 油液温度。油箱容量为 100 升、注入 20 号油液。 4全部采用行程控制来实现顺序动作，不用压力控制、能可靠地避免意外事故的发生 。 车发动机的基本构造 汽车发动机的种类虽多，但其基本结构大体相同，一般都是由两大机构和六大系统组成。 1、两大机构： 1）曲柄连杆机构： 包括气缸体、活塞连杆组和曲柄飞轮组，是发动机借以产生动力，并将活塞的直线往复运动转变成曲柄的旋转运动输出动力的机构。 2）配汽机构： 包括气门组和气门传动组，其作用是使可燃混合气体及时充入气缸并在燃烧后及时将废气从气缸中排出。 汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 3 2、六大系统 ： 1)燃油供给系统： 汽油机的燃油供给系统由油箱、汽油滤清器、汽油泵、化油器（节气门体）、喷油器、油轨（燃油喷射式发动机）、空气滤清器和进气止支管等组成。 2）点火系统： 汽油机的点火系统包括分电器、点火线圈和火花塞等。 3）冷却系统： 由水泵、节油器、风扇和散热器等组成。 4）润滑系统： 由油底壳、滤油器、条压阀和安全阀等组成。 5）发电系统： 由蓄电池、发电机和调节器等组成。 6）起动系统： 由起动机和其附属装置组成。 内外的发展状况 在我国，组合机床发展已有 28 年的历史，其科研和生产都具 有相 当的基础，也已经广泛应用到很多行业。是目 前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、 车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床 柔性组合机床越来越受到人们亲睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制（ 数字控制（ ，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配 机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的 “ 刚性 ” 机床结构，向 “ 柔性 ” 化方向发展， 满足用户要求，真正成为刚汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 4 柔兼备的自动化装备。 从 2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/高进给速度可达 10合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减 少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现在机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。 在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、 任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。 汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 5 2 零件加工工艺分析 件的作用 汽车发动机的种类虽多，但其基本结构大体相同，一般都是由曲柄连杆机构、配汽机构两大机构和燃油供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、发电系统和起动系统六大系统组成。 发动机附件箱是一个形状复杂且有特殊要求的零件；平面精度与孔位精度要求较高，小孔在深部位加工等。为了顺利完成加工，稳定地保证产品质量，必须设计加工该零件的组合机床，设计时注意吸收国外制造该零件的先进工艺，结合国内实际，倡导创造性设计。 件工艺分析 由 零件图可知，此零件采用 要的工艺内容为平面、孔的加工，平面要求较高的平面度、位置度和表面光洁度，而孔与孔之间有较高的位置精度，尤其是深部小孔的加工有很大的难度。 我所做的是孔的加工，主要加工孔有 15 孔倒角 6； 16 孔扩锪 22； 18孔钻孔 20 22； 19 孔钻孔 16 32； 15 孔镗孔 47 20； 17 孔扩锪 18孔扩孔 19 孔扩孔 15 号孔镗孔，倒角工序，其导向速度极高，考虑到毛坯、精加工，采用滚锥轴 承的内滚式导向结构，结构刚性好，承载能力大。 16、 17、 18、 19 孔台阶采用扩锪复合刀具集中加工；通过提高刀具导向部分精度以保证工件精度。 由参考文献机械设计与工艺手册中有关孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可以的。 艺规程设计 1 定位基准的选择 （ 1）精基准的选择：工件采用 “ 一面两销 ” 定位方案，基准统一，设计基准与工艺基准统一。 （ 2）粗基准的选择应考虑到以下几点： 1）为了保证加工面与不加工面之间的位置精度，应选择不加工表 面作为粗基准。 2）粗基准应保证不重复使用，在同一个尺寸方向上通常只允许用一次。 3）选做粗基准的表面应平稳光洁，要避开铸造浇冒口分型面以及毛刺等缺陷。 汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 6 4）应保证定位准确夹紧可靠，使用夹具结构简单，操作方便。 制订工艺路线： 工序工艺方案的拟订 表 2序方案拟定表 机床 工位 工序内容 左 右 1 铣左平面 2 2021 孔打凹坑 10 90 2223 孔打凹坑 14 90 39 孔钻孔 7 76 2021 孔打凹坑 10 90 2225 孔打凹坑 14 90 16 孔倒角 23 45 9 孔钻孔 2 通 2021 孔钻孔 9 65 2225 孔钻孔 13 65 16 孔扩锪 15 120 4 2021 孔钻孔 2225 孔钻孔 39 孔锪 26 15 孔倒角 60 16 孔扩锪 22 18 孔钻孔 20 22 19 孔钻孔 16 32 021 孔扩孔 2225 孔扩孔 39 孔扩锪 15 120 15 孔镗 47 20 17 孔扩锪 8 孔扩孔 9 孔扩孔 4 9 孔攻丝 6 孔攻丝 5 下平面 铣上平面 8 4142 孔打凹坑 9 120 4448 孔打凹坑 9 120 0 孔打凹坑 12 120 43 孔扩孔 10 43 孔倒角 16 90 11 41 孔钻孔 42 孔钻孔 24 42 孔钻孔 4548 孔钻孔 24 0 孔钻孔 53 43 孔绞孔 14 通 13 40 孔攻丝 142 孔测深 24 4448 孔测深 24 142 孔攻丝 448 孔攻丝 车发动机附件箱多孔加工专机设计 7 3 切削用量的确定 由于组合机床采用多刀同时加工，为了减少换刀时间和刀具的消耗，保证机床的生产率及经济效果，因此选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低 30左右。 工内容及切削用量参数表 表 3削用量参数表 机组 3 加工内容 n(r/f(mm/r) Vf(mm/V(m/刀具 左 20， 21 钻孔 50 60 柄加长麻花钻 22 25 钻孔 50 柄加长麻花钻 39 扩锪 25 平面 300 体高速钢复合刀 20， 21 扩孔 50 柄扩孔钻 22 25 扩孔 00 柄扩孔钻 39 扩锪 520 15 锥柄加长麻花钻 右 15 倒角 750 30 质合金镗铣刀 16 扩锪 22 340 体高速钢复合刀 18 钻孔 20 380 20 锥柄麻花钻 19 钻孔 16 480 16 锥柄麻花钻 15 镗孔 4750 11 硬质合金镗铣刀 17， 19 扩锪 00 体高速钢复合刀 18 扩锪 50 体高速钢复合刀 定切削力 F(N)、切削转矩 T(N 切削功率 P(15 倒角 P= 1200=6 扩锪 22: 汽车发动机附件箱多孔加工专机设计 8 F= 52 24=4610 N T=24=740 D=740 8 钻孔 20： F=26 20 24=1624 N T=10 10 296 24=740 D=9 孔钻孔 16: F=26 16 24=1000 N T=10 10 194 24=740 D=5 孔镗孔 47： 20 P= 111/61200=2.1 7,19 孔扩锪 24=1370 N 24=17 =740 D=19 = 3566 N 24=19 =740 D=8 孔扩锪 F= 24=1039 N T=10 24=740 D=1363 740 总 =车发动机附件箱多孔加工专机设计 9 金 = 70%=车发动机附件箱多孔专机设计 16 4 组合机床总体设计 绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体 的 零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样 的 文件设计 。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图以及 编制生产率计算卡等。 加工零件工序图 加工零件工序图的作用与内容 被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示 在 所设计的组合机床（或自动线）上完成的工艺内容，加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹紧部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情 况的图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是被加工零件图基础上，突出本机床或生产线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其内容主要包括： 1）被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。 2）本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支撑、定位、夹紧 和导向等机构设计。 3）本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。 4）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。 制被加工零件工序图的规定及注意事项 1）绘制被加工零件工序图的规定： 为使被加工零件工序图表达清晰明了，突出本工序内容，绘制时规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以剖面；本工序加工部位用粗实线表示，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下方画“ ”粗实线，其余部件用细实线表示；定位基准符号用 ，并用下标数表明消除自由度数量 （如 3）；夹紧位置符号用，辅助支撑符号用 表示。 本工序采用一面两孔的定位方法。一个平面限制三个自由度，即 Z ,X ,Y 。一个圆柱销限制两个自由度，即 X ,Y 。一个菱形销限制一个自由度，即 Z 。 2） 绘制被加工零件工序图注意事项： （ 1）本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系。当本工序定位基准与汽车发动机附件箱多孔专机设计 17 设计基准不符时，必须对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算成对称公差。有时也可将工件某一主要孔的位置尺寸从定位基准面开始标注，其余各孔则以该孔为基准标注。 （ 2）对毛坯应有要求，对孔加工余量要认真分析。 （ 3）当本工序有特殊要求时必须注明。 工示意图 加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴 箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总体联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。 加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程；工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；接杆（包括镗杆）、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸；刀具、导向套间的配合、刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。如图所示。 加工示意图应绘制成展开图。按比例用细实线画出工件外形。加工部位、加工表面粗糙度画粗实线。必须使工件和加工方位与机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的轴号。一般主轴的分布不受真实距离的限制。当主轴彼此间很近或需设置结构尺寸较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否互相干涉。主轴应从多轴箱端面画起；刀具画终了位置。对于采用浮动卡头的镗孔刀杆，为避免刀杆退出导向时下垂，常选用托架支撑退出的刀杆。这时 必须画出托架并标出联系尺寸。采用标准通用结构只画外轮廓，但必须加注规格代号；对一些专用的刀具、导向、刀杆托架、专用接杆或浮动卡头等，须用剖视图表示其结构，并标注尺寸、配合及精度。 当轴数较多时，加工示意图必须用细实线画出工件加工部位分布情况简图，并在孔旁标明相应号码，以便于设计和调整机床。多面多工位机床的加工示意图一定要分工位，按每个工位的加工内容顺序进行绘制。并应画出工件在回转工作台或鼓轮上的位置示意图，以便清楚地看出工件及在不同工位与相应多轴箱主轴的相应位置。 （ 1）工件循环采用快进工进快退。 各部 分行程为快进 45 因为考虑到刀具在快进前的位置时，要保证钻头能从接杆中取出，而不与钻模板干涉，快进行程选用 45 满足这一要求。工进行程确定 45 。因此快退行程等于 45 45 90 。 （ 2）刀具的选择 零件上螺孔等为了保证其较高的位置精度，采用打凹坑，钻，扩工序。打凹坑及倒角工艺用工具尽可能采用标准钻头，并选用较大的直径以提高其刚性，保证为下工序钻孔刀具提供位置理想的定位坑。为方便管理，尽可能统一尺寸减少规格。 汽车发动机附件箱多孔专机设计 18 钻孔选用相应直径的标准钻头，扩孔按照孔径选用相应的扩孔钻，各钻头长度留有刃磨量。 选择刀具应考 虑工件材料、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。刀具的直径与加工部位的尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面 30 50 ，以利于排屑和刀具磨损后有一定向前调整量。 39 号孔 2 处于工件内壁，离工件端面较深，钻模无法接近，为解决通用钻头细长，刚性差，钻尖易产生漂移，导致钻头破损，为此，采用加粗接长柄措施，提高其刚性，改善工作情况。 16， 17， 18， 19， 39 号孔台阶采用扩锪复合刀具集中加工；通过提高刀具导向部分精度以保证工件精度。 15 号 孔 47 径大，尺寸要求低；采用镶齿硬质合金整体定尺寸刀具便能稳定保证尺寸精度。调整换刀方便易 对一般钻孔，扩孔都采用固定导套。简化夹具结构，也有利于保证加工精度。 39 号孔 2 小孔钻导向部分直径 d 22向速度为 v 104 米每分，采用滚动导向。为及时发现 2 钻头破损情况，防止出现废品，在模板前设有红外线检测装置，监视钻头完整状况。 根据