2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计【11张CAD图纸+毕业论文】

2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计

25页 14000字数+论文说明书+11张CAD图纸【详情如下】

工序图0-1.dwg

工序图0-2.dwg

工序图0-3.dwg

工序图0-4.dwg

工序图0-5.dwg

工序图0-6.dwg

工序图0-7.dwg

工序图0-8.dwg

工序图0-9.dwg

装配图.dwg

2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计论文.doc

2110型柴油机气缸盖零件图.dwg

目录

第一章 前言………………………………………………1

一、 柴油机的工作原理………………………………1

二、 本次设计的任务…………………………………1

第二章 零件的分析………………………………………1

一、 零件的作用及性能………………………………1

二、 零件的生产纲领…………………………………2

三、 气缸盖的主要技术条件及其分析………………2

第三章 零件的工艺规程设计……………………………3

一、 确定毛坯的铸造形式…………………………….3

二、 制定工艺路线…………………………………….3

三、 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定….13

四、 确定切削用量和基本工时………………………13

五 、工艺装备及重点工序分析………………………18

第四章 夹具设计……………………………………20

一、 问题的提出………………………………………20

二、 夹具设计…………………………………………21

第五章 附录………………………………………………25

 Abstract

The topic of this graduation project is: 2110 type diesel engine air cylinders build processing technology design by rules and the clamping apparatus is designed.

It is one of the important spare part of a diesel engine that the air cylinder is covered, belong to the typical case body type part. It relatively complicated structure, its the qualities of quality influence globality can diesel engine directly.

Can know through the analysis to the picture of part: Bottom surface who air cylinder build, Kong bottom surface seat the specification requirements of hole increase angry ones, It is the important plane, so need retrofit

Can be confirmed this part as and produced in enormous quantities by producing the guiding principle annually of the part. Blank adopt HT go on sand mould's casting by machine by casting iron as much as 20-40.

At the rough machining, choose about bottom surface who air cylinder stamp interact as the datum; At the finish machining, choose air cylinder that process leave datum on bottom surface. At bottom surface and eaches on the bottom surface sell and go on and make a reservation, namely" each sell at two" the type make a reservation.

It consults relevant materialses analyse diesel engine of Dalian the air cylinders of factory build route and similar the production lines of productses after the state processing technology carefully, Have made this technology scheme designed concretly . The real machining process is arranged, is following : It is neither first main, afterwards less important nor first after being thick precise, the hole waits for the principle after one first. 

At production lot and reality of producing, the arrangements of process adopt in collecting and process disperse way that combine together process, Design one a piece of automatic production line DX 33s. When concentrate the principle on organizing the course according to the process, also relatively and technology equip high high-efficient lathes general adoption automatic degrees. So, have boosted productivity greatly . 

Technology 310 processes of the scheme, it adopts special-purpose lathe process at the transfer machine. However, need and design " each sell at two" type special-purpose clamping apparatus. Sell and sell for short cylinders among them and sell and for paring and sell, limit each and 1 a piece of degree of freedoms respectively at another.

 2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计。

 摘    要

这次毕业设计的题目是：2110型柴油机气缸盖加工工艺规程设计及夹具设计。

气缸盖是柴油机的重要零部件之一，属于典型的箱体类零件。他的结构比较复杂，其加工质量的好坏将直接影响到柴油机的整体性能。

通过对零件图的分析可知：气缸盖的底面、气道孔及底面座孔的技术要求加高，是重要的平面，因此需要精细加工。

由零件的年生产纲领可以确定该零件为大批量生产。毛坯采用HT20—40的铸铁由机器进行砂模铸造。

粗加工时，选取气缸盖的上下底面互为基准；精加工时，选取加工过的气缸盖底面为基准。以底面及底面上的两个销进行定位，即“一面两销”式定位。

在查阅了一些相关的资料，并仔细地分析了大连柴油机厂的气缸盖加工工艺路线和其它一些同类产品的生产线状况后，才具体地制定了这次设计的工艺方案。实际的机械加工工序安排，遵循着：先主要、后次要，先粗后精，先面后孔等原则。

根据生产批量和生产实际情况，工序的安排采用了工序集中和工序分散相结合的办法，并且设计了一条自动化生产线DX33.当按工序集中原则组织过程时，还普遍的采用了自动化程度较高的高效机床和工艺装备。这样，大大地提高了生产率。

工艺方案中的工序310，采用了专用机床，在自动线上进行加工。因此，需要设计“一面两销”式专用夹具。其中一销为短圆柱销，另一销为削边销，分别限制2个和1个自由度。

   前  言

一、柴油机的工作原理

内燃机是一种能量转换装置,由燃料在机器内部燃烧进而将能量释放出来做功.其主要组成部分有:机体、曲柄连杆机构、配气机构、供油系统、供气系统、点火系统、润滑系统、冷却系统及起动装置等.

它是以柴油为燃料的内燃机，其工作原理是：往气缸内按一定比例和一定的时间与规律送进空气，使柴油和空气混合被压缩到一定的压力和温度而进行自燃，产生高温高压的燃气，利用燃气的不断膨胀，推动活塞运动，通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，这样将柴油的化学能转变成热动能，对外做机械功，输出动力。

二、本次设计的内容

本次毕业设计的是2110型柴油机气缸盖的机械加工工艺规程设计及其中一道重点工序的夹具设计，其设计重点为夹具设计。

气缸盖是柴油机的重要零部件之一，属于结构复杂的箱体类零件，它的加工精度对柴油机的综合性能指标高低有着很重要的影响。因此，气缸盖的机械加工工艺有较高的技术要求。在设计过程中，要使零件的质量达到图纸上的要求，同时又要尽可能的降低生产成本。这就要求在安排加工工艺方案时，要兼顾多方面的要求，尽可能选取最佳方案。

在本次毕业设计中，我查阅了一些和本次设计内容有关的资料，参照和仔细分析了大连柴油机厂的气缸盖加工工艺规程，并结合其它同类产品的生产线状况，进而制定了本次的设计方案。在这次毕业设计过程中，得到指导教师吴雪松老师的悉心指导，特此表示深深的谢意.

第二章  零件的分析

一、零件的作用及性能

气缸盖位于封闭气缸上部，与气缸上部及活塞顶构成燃烧室，他用螺栓固定于机体上。气缸盖上根据不同情况装有排气门，气门摇臂和喷油器和火化塞等零部件，并布置有排气道。燃烧室位于气缸之上，气缸盖承受着高温气体的压力和热负荷，还承受着气缸盖螺栓的预紧力。其热应力和机械应力都比较严重，因此鉴于它的工作方式和恶劣的工作条件，要求气缸盖必须有足够的刚度和强度，以便能承受各种形式负载，同时气缸盖的结构形式也要力求简单，布置要尽可能对称，厚薄要尽可能均匀，内部铸管冷却水套要尽可能使高温部分得到冷却。

气缸盖应该用抗热疲劳性能好的材料铸造，材料导热性越好，线膨胀系数越小，高温疲劳强度越高，越能承受热负荷的反复作用。综合起来看，高强度铸铁优于铝合金，因此绝大多数内燃机的气缸盖多用高等级的灰口铸铁铸造而成。鉴于此，本次设计中选用的气缸盖材料为灰口铸铁HT20-40。

气缸盖的外形尺寸为：274*198*100，重量为4.5kg。

二、 零件的生产纲领

由设计任务书知：产品的生产纲领为1.5万台/年。产品的某零件的生产纲领（N0）除规定的产品的生产纲领外，还必须包括备品率α及平均废品率β，零件的年生产纲领N0为：

N0=N*n*(1+α)*(1+β)

式中：N-产品的生产纲领            N=15000

n-每一产品中包含该零件的数量 n=1

α-备品率         取α=10%

β-平均废品率     取β=5%

2、夹紧机构的动作说明

夹紧机构的简图可见夹具装配图，零件编号以装配图为准。

油缸（39）动作，推动推杆(86)向右移动，压板（83）实质上相当于一个推杆，推杆推动压板下部向右移动，通过杠杆原理，压板上端向左移动，推动压杆（82）并压缩弹簧，压板压住零件，实现夹紧。

当油缸反向动作时，这时推杆（86）向左移动。而压杆由于弹簧的弹力作用，向右移动，使得压赶回复到原来的位置，从而消除夹紧力

3、油缸的选择和油缸的行程计算

由于所需的夹紧力较小，故可选小一点的油缸。在本夹具中选用TY06-2工型油缸。由于承受夹紧力的凸台与上面距离为16mm，为了使夹紧可靠，并当撤除夹紧力时，工件进入下一工序不至于使压杆端部与零件发生干涉，油缸的行程应略大于凸台与上面的距离，但不宜过达，使得夹紧力增加，从而零件的内应力。

4、夹具设计中应注意的灵一些问题

由于夹具的零件比较多，而且夹具结构比较复杂，所以有一些细节问题应加以注意。如：支承板的设计。当工件进入夹具时，其起支承工件作用。而当工件被定位、夹紧后，支承板与工件底部应有一定距离。若工件底部与支承板接触，将发生干涉，成为超定位。而这一个空隙又不能太大，否则插销时困难，销子不容易插进销孔。而当最后拔出销子，撤出夹紧力时，若空隙太大，工件落到支承板时，将引起较大的冲击。

又如：定位销的插销、拔销动作和压板的动作都由液压油缸带动。应合理地设计这一油缸的动作顺序。加工前，应先将定位销插入销孔，然后才能夹紧，即通常所说的“先定位，后夹紧”。而当加工完工件时，应先拔出定位销，然后在撤出夹紧力。如果未拔出定位销,而先撤出夹紧力，使得加工后定位销依然受力，长时间会使得定位精度减小。

又如：工序的钻孔是在工件的斜面上进行加工的，而夹紧用的压杆是压紧在斜面的凸台上，设计时应考虑压杆的套，和加工时的钻模套是否发生干涉。若发生干涉，应采取一定的措施避免。

在这套夹具中，由于加工内容少，只是钻两个大孔，所以工件所受切削力较小，而且夹紧力由油缸提供，比较大，保证能满足要求。又由于定位销不固定在定位平面上，而是设计在铰链轴的前端，所以在加工时基本不受挤压作用，而其所受的剪切应力也很小，故无需对销进行强度校核。

5、钻模套的设计

由于加工的孔的轴线位置精度又一定要求，所以钻模套在夹具体上的位置精度要又保证。可以加入导向套作为引导刀具的元件，来确定刀具的位置，并作为刀具的支承，减小刀具的变形。将钻模套设计为可换钻套。螺钉的作用是为了防止钻套随刀具转动或被排屑顶出，当钻套磨损后需要更换时，不需更换衬套，比较方便，是用于这种大批量生产。

6、夹具的工作原理及动作说明

本工序在自动线上进行，配置自动送料装置，工件沿导向板的导向方向进入该夹具，由两定位销在油缸的带动下，实现插销。然后，加上夹紧力，进行机加工。机加工进行结束后，先拔出定位销，而后撤去夹紧力，工件送到下一台机床，进行后面的加工。用一个流程图可以很明确表达上述叙述：

 附图4   夹具动作说明

7、夹具的技术要求及安装说明

⑴左、右夹具体等高允许误差0.02mm；

⑵支承板保证共面允许误差±0.01mm；

⑶支承板、定位板共面，对夹具体底面垂直度允差0.02mm;

⑷各夹紧油缸不允许有渗漏油现象，且动作准确、灵活可靠；

⑸各定位、夹紧机构要求动作准确、灵活可靠;

⑹IT111支承滚应在各机床整线连结时安装，以保证步伐机工作准确;

⑺液压管路应依据实际情况排列，要求整齐美观;

⑻左、右夹具体孔应分别同气缸盖孔同轴，允差0.02mm.

 第五章   附   录

参考书目

⒈《机械制造工艺学》

------辽宁科学技术出版社

⒉《机械制造工艺学课程设计简明手册》

-------华中工学院

⒊《机械制造工艺学简明手册》

-------哈尔滨工业大学

⒋《金属机械加工工艺人员手册》

-------上海科学技术出版社

⒌《内燃机制造工艺学》

                   --------中国农业机械出版社