关 键 词：

4缸发动机缸盖 含CAD图纸 发动机 缸盖 机械 加工 工艺 夹具 设计 CAD 图纸

资源描述：

资源目录里展示的全都有，所见即所得。下载后全都有,请放心下载。原稿可自行编辑修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑问可加】

内容简介：

专 业机械设计制造及其自动化学 院工程学院姓 名 指导教师 设计题目发动机缸盖机械加工工艺及夹具设计毕业设计前期工作小结 通过此次毕业设计，我巩固了以前所学的专业知识，终于有机会将理论知识与实际操作相结合。我首先去考察了长春市四缸发动机缸盖销售市场，对四缸发动机发动机缸盖类型和使用状况进行了考察，并且上网搜索了关于的工作原理和结构构造。实地进行测绘零部件和整体机构，为进一步设计做基础。毕业设计中工作小结对发动机缸盖进行了全方位、立体式的拍摄，绘制了发动机缸盖的草图。参考了机械方面的设计手册和工具书，对工作零部件进行工艺分析和计算校核，并将设计过程进行了记录。参考一些学术资料编写设计说明书与论文。利用CAXA电子图版绘图软件，着手绘制发动机缸盖零件图和夹具装配图。指导教师意见指导教师签名：本科生毕业论文（设计）中期汇报表填表日期：2006-05-6本科毕业设计任务书题 目：发动机缸盖机械加工工艺及夹具设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 毕业设计任务书一、毕业设计原始资料给出零件图技术要求：同轴度允许误差规定为0.015-0.025mm。发动机缸盖年生产量为5000台，机械加工废品率为小于2%。二、毕业设计任务及要求1气缸盖零件分析2毛坯的设计3气缸盖的加工方案拟定，设计加工工艺路线4钻床专用夹具设计，铣床专用夹具5. 设计说明书一份，绘制工艺卡片三、毕业设计工作量1设计说明书毕业设计说明书应包括下列内容：封面、毕业设计任务书、中文摘要、英文摘要、目录、前言、正文、参考文献、致谢、附录、论文评定成绩，并按顺序排列。设计说明书的字数应在20000字以上，采用A4纸打印。2查阅参考文献查阅文献10篇以上，其中查阅与课题有关的外文文献2篇以上，并将其中的1篇文献的摘要的原文和译文（不少于3000汉字）附在附录中。3设计图纸毕业设计图纸应符合国家有关制图标准，正确体现设计意图，图面整洁，布置匀称，尺寸标注齐全，字体端正，线型规范。图纸全部由计算机绘制。序号图纸内容规格比例1毛坯图1张0号2零件图1张0号3钻床专用夹具图1张0号四、毕业设计进度安排序号起止日期设计内容13月 1日3月14日查阅有关资料，分析零件的结构特点、用途23月15日3月31日撰写开题报告，开题答辩34 月1日 4月20日拟定加工方案，设计加工工艺路线44月21日 4月 30 日绘制气缸盖零件图、毛坯图及加工夹具图55 月 1日5月23日整理设计计算结果，改正图纸错误，撰写设计说明书。绘制工艺卡片，查找外文资料并进行翻译65月24日 5月30日毕业设计答辩5月31日 6月6日毕业设计整改五、参考资料1工艺手册2夹具图册3机床设计手册4机械零件手册六、审批意见1教研室意见：教研室主任签名： 年 月 日2学院意见：教学院长签名：年 月 日机械设计制造及其自动化专业本科毕业设计开题报告书 本科毕业设计开题报告姓 名： 学 院： 专 业: 学 号： 课 题 名 称：发动机缸盖机械加工工艺及夹具设计指 导 教 师： 起止日期：开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。一、论文选题的目的和意义 气缸盖安装在气缸体的上面，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，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。缸盖的加工具有典型性，对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生来说，通过这次毕业设计，不仅能够很好地复习、运用在四年里学习过的知识，而且还能让我们把各科知识统一起来，融会贯通，更全面地了解零件加工工艺过程和夹具设计。发动机缸盖的材料为灰铸铁铝合金，它的导热性好、重量轻、惯性力小，并具有较好的切削加工性。毛坯在机械加工前要切去浇冒口，并进行时效处理，以消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力。随着中国汽车市场的快速发展，我国车用发动机缸盖市场也将“水涨船高”。特别是随着我国中重型汽车“井喷”式发展和国3排放标准的全面实施，未来三年，我国中高档柴油发动机缸盖市场将迎来历史性的巨大发展契机。二、国内外研究现状及发展趋势：低压铸造具有铸件尺寸精度较高，充型平稳，易获得优质铸件以及后续加工量少，节能降耗等许多优点，已成为生产铝合金铸件的重要工艺，是缸盖铸造生产的发展趋势。低压铸造生产汽车铝合金缸盖在中国刚刚起步，目前还没有非常成熟的低压铸造生产铝合金缸盖的理论和技术。因而对铝合金气缸盖低压铸造技术进行研究有重要的工程应用价值，对中国汽车工业的快速发展也具有重要的意义。气缸盖安装在气缸体的上面，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，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。三、研究的主要内容本论文研究的主要内容是发动机缸盖有毛坯到成品的主要机械加工工艺过程的制定以及相应的加工过程中能够满足精度要求的机床和刀具的选择，还有发动机缸盖上孔群的加工所需要的专用夹具的设计。四、研究方法及技术路线1. 生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究深入生中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生产纲领，制造与使用夹具情况等。2. 确定工件的定位方法和刀具的导向方式 工件在夹具中的定位符合定位原理。合理地设置定位件和导向件。设计定位件和导向件时，应尽量采用通用标准。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4. 确定夹具其他部分的结构形式如分度装置，对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在绘制总装配图时，尽量采用1：1比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序， 画出具体结构。6. 标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称，编号，序号，零件名称及材料，数量等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。五、课题的研究进度第一阶段（2012年3月10-2012年3年31）材料的搜集整理查阅相关资料本阶段需要完成与课题相关的调研工作，并对相关的文章进行搜集、整理，选出与设计有关的资料备用，并且找出自己设计的产品与国内外的不同之处，说明其优点所在，拟定设计草图，选出最佳方案。第二阶段（2012年4.1-2009年4月30）方案设计，总体布置设计，计算 本阶段主要清楚的表达出数控车床进给伺服系统的组成，及相关方案设计，总体布置设计.如果有不合适的地方应进行修改，计算，使之满足生产要求。第三阶段 (2009年5月1-2009年5月15) 绘制原理图 撰写设计说明书本阶段主要完成与方案相符合的文章的撰写，包括摘要、前言、设计步骤、内容、参考文献等。六、预期结论通过本次开题，我对工艺有了更加深刻的认识和了解，也使所学的专业知识得到实践，对知识有了更加深刻的印象。对发动机缸盖的设计和未来发展也有了初步的认识。这次设计先对零件进行工艺分析，选择毛坯的制造方法。对夹具设计和刀具设计有了实践和了解。通过对夹具、刀具和工艺的设计，尽可能的提高发动机缸盖零件的年产量。七、参考文献1 王先奎.机械加工工艺手册（第2版）,北京:机械工业出版社,2007.2 王先奎.机械制造工艺学（第2版），北京：机械工业出版社，2006.3 倪森涛.机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书,北京:化学工业出版社,2003.4 李益民.机械制造工艺设计简明手册,北京:机械工业出版社,1993.5 陈红钧.实用机械加工工艺手册,北京:机械工业出版社,1997.6 张龙勋.机械制造工艺学课程设计及习题,北京:机械工业出版社,2004.7 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导,北京:冶金工业出版社,2002.8 廖念钊.互换性与技术测量,北京:中国计量出版社（第四版）,2000.9 袁哲俊.金属切削刀具,上海:科学技术出版社,1984.10 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程,北京:机械工业出版社,2001.11 周开勤.机械零件设计手册（第四版）,北京:高等教育出版社,1994.12 杨月英,张琳.AutoCAD2006绘制机械图,北京:中国建材工业出版社,2006.13 王小华.机床夹具图册,北京:机械工业出版社,1995.14 吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导,北京:机械工业出版社,2006.指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日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，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个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；缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。2. 发动机缸体工艺方案设计原则和依据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，加工设备以卧式加工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工序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 关键工序曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺性能和有关技术要求。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。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，也有采用铸铝或者钢板的，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，其生产线系统已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和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。一般来说，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，我们采用侧面作为粗基准；（2）粗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，只要经过一两次就行了。因此，拟定工艺顺序时，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，先基准后其他。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过程中，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，将精度和表面粗造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；3.4 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2000-4000 mm/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2399mm/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，表面粗造度为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，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. 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。Cylinder block machining process design Engine parts engine block is a more complex structure of spare parts box, its high precision, 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 block 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. Engine block process design principles and the basis for Design 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 ,the principle of selection adopted 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; 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. 2. Engine block machining process design the main content Engine block complex structure, high precision, arge 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 blank Engine 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 benchmark Choose 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 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 the middle 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; 3.4 cylinder surface of the main processing and secondary processes Cylinder 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 2399mm/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. Summary Through the engine block of the structure and process characteristics of the analysis,discusses the engine block machining process design principles and basis of the choice of cutting parameters,and U-turn at high speed milling and boring,for example,design,analysis of the engine cylinder body of high-speed milling and turnover boring process,and in the processing need to pay attention to.摘要摘要汽缸盖是发动机的几大关键之一，零件尺寸较小，但结构形状复杂，有若干精度要求较高的平面和孔系。本文主要分析和设计的是汽缸盖零件的加工工艺和、专用夹具等。通过查阅各种相关书籍，分析缸盖的结构及其功能，编写了发动机缸盖零件的加工工艺；经过计算选择其切削用量、选择机床和工艺设备，设计出了专用夹具。关键词：关键词：加工工艺；发动机缸盖；专用夹具 IAbstractThe cylinder cover is one of several toll-gates to launch the engine keys, the spare parts size is smaller, but the construction shape is complicated, how many the accuracy request the higher flat surface with the bore department. Analyze primarily here with design of is a cylinder cover the spare parts processes the craft, appropriation tongs and so on .Pass to check every kind of related book, analyze construction and its functions of an urn of covers, weave to write a cover spare parts process the craft; Passing by the calculation chooses its slice the dosage of cut, choice machine tools with craft equipments, design appropriation tongs.Key words: processing technic， Engine cylinder cover; special fixtureII目录目录摘要摘要.IABSTRACTABSTRACT.II前言前言.V1 1 绪论绪论.11.1 课题研究的意义及现状 .11.2 论文主要研究内容 .32 2 发动机缸盖工艺设计发动机缸盖工艺设计.52.1 发动机缸盖的分析 .52.2 发动机缸盖毛坯的设计 .92.3 工艺路线设计 . 142.4 加工设备及工艺装备的选择 .222.5 加工工序设计 .243 3 钻床专用夹具设计钻床专用夹具设计.333.1 问题的提出 .333.2 机床夹具的分类 .343.3 夹具的设计内容 .343.4 钻床夹具特点.403.5 钻套与工件间的距离 .403.6 夹具的对刀 .41III3.7 夹具体的设计 .414 4 铣床专用夹具设铣床专用夹具设计计.43 4.1 铣前后面专用夹具. 43结论结论.46参考文献参考文献.47致谢致谢.48附录附录 .49 IV前言汽缸盖是汽车发动机中一个十分重要的部件，其上部置有凸轮轴，下部与汽缸体、活塞组成燃烧室，两边是进气道和排气道，与油气进入的进气歧管件和废气排出的排气管件相接，内有贯穿的冷却水道和润滑油路。因此，在对发动机的功率和工作性能的影响举足轻重也就很清楚了。汽缸盖的工作情况是，当燃气在燃烧室内爆燃时，气体温度瞬间高达 1100以上，这种高温热冲击反复作用产生高达 7MPa压力直接于汽缸盖与汽缸体的连接处。因此，汽缸盖在发动机整个工作过程中是处于高温状态下，承受巨大的热冲击作用，工作条件甚为恶劣。从汽缸盖的铸件结构上来看，内腔结构复杂，形状多变化，壁厚不匀，其中气缸盖冷却水道内腔弯弯曲曲，壁厚一般在 4-5 毫米，最薄处只有 2.5 毫米。而且随着汽车发动机向高效率、低油耗、少污染的方向发展，汽缸盖的结构会变得愈来愈复杂。结合近年来国内外内燃机行业发展的新趋势和工作实践，对结构复杂的气缸盖机械加工提出了进、排气门座圈锥面与导管孔的加工是其工艺技术关键，从定位方式、基准选择、气门座底孔与导管孔底孔的加工，气门座圈锥面加工方式和导管孔的加工方式等方面进行了探讨和分析。 气缸盖的机械加工工艺技术关键和整体工艺水平正在随着高技术含量内燃机的发展而日趋提高和完善，国外工艺水平已与产品开发水平呈现同步水平，国内工艺水平随着与国际接轨和科技发展将由落后变为逐步接近产品开发水平，解决好加工工艺技术关键是工艺设计的核心和前提。但是工艺的设计编制，受到诸多因素的影V响，如产品的精度高低，产品的工艺性好坏，生产纲领的大小，投资力度的强弱，企业现状等等。因此，合理的最佳的工艺方案不仅需要对某一关键部位或某一关键工序认真论证、合理配置，更必须整线统盘考虑，最终是否取得最佳效果必须经过实践检验。- 0 -1 绪论1.1 课题研究的意义及现状气缸盖安装在气缸体的上面，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，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。发动机组成。机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成：为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷。水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，并且气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。气缸盖安装在气缸体的上面，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，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进、排气门座，气门导管孔，用于安装进、排气门，还有进气通- 1 -道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。气缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同，其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上，而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。(3) 盆形燃烧室盆形燃烧室，气缸盖工艺性好，制造成本低，但因气门直径易受限制，进、排气效果要比半球形燃烧室差。捷达轿车发动机、奥迪轿车发动机采用盆形燃烧室。气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。气缸盖是燃烧室的组成部分，燃烧室的形状对发动机的工作影响很大，由于汽油机和柴油机的燃烧方式不同，其气缸盖上组成燃烧室的部分差别较大。汽油机的燃烧室主要在气缸盖上，而柴油机的燃烧室主要在活塞顶部的凹坑。发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4 缸、6 缸、8 缸比较常见）。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V 或水平对置（当然现在还有大众集团的 W 型，实际上是两个 V 组成）。不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。缸盖作为发动机中最复杂、最具代表性的零件之一。所谓发动机缸盖，就是安装在发动机缸体上部的机构，它与活塞一起形成燃烧室，即汽油与空气混合形成的混合物燃烧的地方。气缸盖上有用于冷却燃烧室及周围区域的水套、进排气道、进气歧管、排气歧管、润滑油道和火花塞的安装孔。根据燃烧室的形状、凸轮轴位置- 2 -和气门机构等因素的变化，缸盖结构也有所变化。由于目前多数发动机都采用了顶置凸轮轴的布局，所以对于很多不了解汽车发动机结构的人，也可以通过观察发动机缸盖的宽度来区分。另外，过去的发动机缸盖多采用铸铁材质，但由于铝具有更高的热传导性，同时可以减轻发动机的重量，因此现在许多发动机的缸盖已经采用铸铝制造。1.2 论文主要研究内容本论文研究的主要内容是发动机缸盖有毛坯到成品的主要机械加工工艺过程的制定以及相应的加工过程中能够满足精度要求的机床和刀具的选择，还有发动机缸盖上孔群的加工所需要的专用夹具的设计。图 1-1 为本毕业设计设计说明书的知识框架，清洗明了的介绍了本设计所做的一些工作和设计思路。- 3 -发动机缸盖机加工工艺专用夹具设计发动机缸盖工艺设计钻床专用夹具设计缸盖分析毛坯设计工艺路线设计装备选择加工工序设计问题的提出机床夹具分类夹具设计内容钻床夹具设计钻套工件距离夹具的对刀夹具体的设计图 1-1 本设计的结构- 4 -2 发动机缸盖工艺设计2.1 发动机缸盖的分析2.1.1 发动机缸盖的功用分析汽缸盖是柴油机的一种紧固件，也是柴油机燃烧室的组成部分。船用柴油机各种型式的汽缸盖的共同特点是结构复杂，孔道较多，壁厚不均。它不仅受到高温高压气体的强烈作用，而且周期性地承受较高的机械负荷与热负荷，也受到因冷却水造成的局部冷热不均影响，同时还由于螺栓预紧力使汽缸盖承受着压应力，并与燃气压力共同作用使汽缸盖受到弯曲作用，此外，还在截面变化处容易产生应力集中等，正是由于汽缸盖如此恶劣的工作条件，致使汽缸盖很容易失效损坏。通常失效损坏形式为：其底面和冷却水腔产生裂纹，这是柴油机经常出现的损坏现象，还有汽阀底面和导套容易磨损，冷却水侧被腐蚀等。本次毕业设计的任务是设计 4 缸发动机缸盖的工艺路线及规程。2521405 031气 孔中心线R10R26R163.23. 2R12101 2. 5CCCCCCCCC8 6钻 通12. 5R2 0R20R745450. 055 0R10222 0B1 07724 0. 5 C B A8 M 8-6 HR 10R12R12R64 0166972 4.3 22 0502 62 65202820103 01 0 24SA4 15 铣 平19 （ 2处 ）29（ 2 处 ）AAR10R1 62 R 6R1582 R106( 4处 )8 306 .3R184 处 10SS1538454M8-6H铰深11-136 .3 6JJKK16R151. 50 .854 24H 83. 24R35HH1 3R6R15R237969317 07N3 6 .5G 向旋 转A向转 向422 091 2842 01228R154 M8 -6H 0.4 S A2 215222 247252621 4 52 5503 71525 1812. 5H- H0 .06 NR2 0R932312 .51 456.3 2 8 323. 6 0. 01 30R4R42 0632767A -AK- K转 向 85 0.110 168 144 2 54 144 6钻 通10649471 55 72 1图 2-1 发动机气缸 盖零件图- 5 -2.1.2 发动机缸盖结构的分析缸盖作为发动机中最复杂、最具代表性的零件之一。所谓发动机缸盖，就是安装在发动机缸体上部的机构，它与活塞一起形成燃烧室，即汽油与空气混合形成的混合物燃烧的地方。气缸盖上有用于冷却燃烧室及周围区域的水套、进排气道、进气歧管、排气歧管、润滑油道和火花塞的安装孔。根据燃烧室的形状、凸轮轴位置和气门机构等因素的变化，缸盖结构也有所变化。由于目前多数发动机都采用了顶置凸轮轴的布局，所以对于很多不了解汽车发动机结构的人，也可以通过观察发动机缸盖的宽度来区分。另外，过去的发动机缸盖多采用铸铁材质，但由于铝具有更高的热传导性，同时可以减轻发动机的重量，因此现在许多发动机的缸盖已经采用铸铝制造2.1.3 发动机缸盖技术分析在缸盖零件各加工表面中，通常平面的加工精度比较容易保证，而精度要求较高的支撑孔的加工精度以及孔与孔之间、孔与平面之间的相互位置精度则较难保证。缸盖零件的技术要求主要可归纳如下：1. 主要平面的形状精度和表面粗糙度缸盖的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的粗糙度值，否则，直接影响缸盖加工时的定位精度，影响缸盖加工的定位精度，影响缸盖与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。一般缸盖的主要平面的平面度在 0.10.03mm，表面粗糙度 Ra2.50.63m，各主要平面对装配基准面垂直度为 0.1/300.2. 孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度一般缸盖孔的尺寸精度为 IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为 Ra0.630.32m。其余尺寸精度为 IT7IT6,表面粗糙度为 Ra2.50.63- 6 -m。3. 主要孔和平面的相互位置精度各孔之间的孔距公差为 0.120.05mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取 0.10.04mm。同一轴线上主要平面间及主要平面之间垂直度公差为0.10.04mm。2.1.4 发动机缸盖的材料分析1： 选材的一般原则：(1)材料的机械性能在设计零件并进行选材时，应根据零件的工作条件和损坏形式找出所选材料的主要机械性能指标，这是零件经久耐用的先决条件。(2)材料的工艺性能金属材料的基本加工方法有铸造、锻压、冲压、焊接、切削加工和热处理等。各种加工工艺均有其工艺性能要求。材料的工艺性能的好坏对零件加工生产有直接的影响。(3)材料的经济性能在满足使用性能的前提下，选用零件的还应注意降低零件的总成本。一般来说，应优先选用价格低廉的材料。如尽可能选用碳素钢和灰铸铁，在难以满足要求时再选用合金钢、球墨铸铁、铸钢或其它材料。2： 零件材料的选择由于零件的工作状态，工作零件条件的要求，因此零件的材料必须具有综合机械性能，耐高温、抗氧化性和组织稳定性等。根据查阅有关资料：缸盖材料通常选用铸铁，其详细介绍如下：（1） 灰铸铁灰铸铁铸造性能和切削性能优良。石墨的存在使其有如下优越性能：优良的减- 7 -震性，耐磨性好，缺口敏感性小。a.铁的化学成分包括 C、Si、Mn、P、S 以及一些其他合金元素，各成分所占比重见下表 2-1（以 HT250 为例）。表 2-1 灰铸铁 HT250 的主要化学成分及所占比重（%）CSiMnPS3.00.81.00.150.12 b.对灰铸铁性能都有着重要的影响，详见机械加工工艺手册c.铸铁的牌号有 HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350 等 6 种，牌号右边的数字表示该牌号灰铸铁的抗拉强度最低值。d.铁的机械性能与铸件壁厚有关，同一牌号的灰铸铁因铸件壁厚不同具有不同的抗拉强度。各种牌号不同壁厚的灰铸铁性能达到强度参考值见机械加工工艺手册。机械性能见下表 2-2 以 HT250 为例。表 2-2 灰铸铁 HT250 的各种机械性能牌号抗拉强度（Mpa）抗切强度（MPa）弹性模量E(MPa)疲劳极限（MPa）硬度 HBHT25078598127710812798127143269（2） 耐磨灰铸铁由于上述组织的特点，显著地提高了铸铁的强度和硬度，具有很好地保持连续油墨的能力，即保持良好的润滑性，能抵抗咬合或擦伤，在工作温度中能保持较高的机械性能，如机床导轨、汽缸套、油塞环、凸轮轴等。耐磨灰铸铁的切削加工性能都较好，但是刀具磨损比一般灰铸铁高。（3） 球墨铸铁球球墨铸铁具有灰铸铁的优良性能，又兼有钢的高强度性能，有比钢更好的耐- 8 -磨性、抗氧化性、减震性及小的缺口敏感性。它可以进行多种热处理以提高强度。（4）可锻铸铁可锻铸铁的性能优于灰铸铁，适用于动态载荷下要求塑性和韧性较高的铸件，尤其是复杂薄壁的小件。可锻铸铁的切削性能好，车削加工性能优于易切钢。可断铸铁有较好的减震性能优于球墨铸铁，低于灰铸铁，适用于承受振动的零件，尤其是黑心可锻铸铁的，它的减震能力约为铸钢的 3 倍，球墨铸铁的 2 倍。（5）蠕墨铸铁蠕墨铸铁的机械性能介于基本组织的相同的优质灰铸铁和球墨铸铁之间。优于石墨形态岁基体的破坏小，且具有一定的韧性。另一方面，又由于石墨是相互连接的，强度和韧性都不如球墨铸铁。（6）特种铸铁特种铸铁的缺点是机械性能比合金钢低，脆性较大，容易破碎。根据选材的一般原则以及发动机缸盖工作的需要，结合各种铸铁材料的性能特性及应用范围，发动机缸盖的材料选为灰铸铁 HT250。2.2 发动机缸盖毛坯的设计2.2.1 计算生产纲领，确定生产类型该产品年产量为 5000 台，设其备品率为 16%，机械加工废品率为 2%，故 N = Q （1+a%+b%）n N = 50001（16%+2%） = 5900 件/年发动机缸盖的年生产量为 5900 件。根据年生产量与生产类型的关系，可确定生产类型为大量生产。在零件进行大量生产时，一般采用高效先进的方法，要有加工流水线，基于现- 9 -场的生产设备，充分利用现有设备的同时，应对设备进行适当的改造以促进生产的发展。2.2.2 确定毛坯种类及加工方法的选择在 2.2.1 计算过生产纲领，发动机缸盖的年产量为 5900 件/年。确定该缸盖的生产类型为大量生产。1. 确定毛坯种类毛坯选择通常从被加工零件的材料、结构形状、几何尺寸和制造精度，以及各方面的生产条件五个方面取考虑。合理的选择毛坯种类对随后价格中确保产品质量、缩短生产周期与降低生产成本有着重要影响。根据缸盖在工作中的作用及要求选用材料切削性好、耐腐蚀性好、耐磨性好、减震性好等，选用 HT250 确定毛坯为铸件，其技术要求如下：(1)铸件需经消除内应力处理，硬度为 180-250HB(2)铸件在加工前需仔细清除型砂(3)铸件不允许有裂纹、冷隔、缩孔、疏松、夹渣及其他机械加工时不能消除的缺陷。(4)机体外部不加工表面允许有单个气孔，总数不超过 5 个，直径不大于 6mm，深度不大于 1.5mm，间距不小于 20mm(5)未注明铸造圆角为 R3R5(6)所有螺纹应光洁。无凹陷、裂纹(7)去锐边，毛刺2.毛坯加工方法（铸造）的选择铸造方法分为砂型铸造和特种铸造两大类。(1) 砂型铸砂型铸造根据造型的不同可分为手工造型、一般机器造型和高压造型三类，其- 10 -类别、特点、应用范围以及铸造类别详见机械加工工艺手册相关的内容介绍。2 特种铸造特种铸造是指与普通砂型铸造有显著区别的一些方法。如压力铸造、磁型铸造等等，每种特种铸造方法均有其优越之处和应用场合。因此，必须依据铸件的形状、大小、质量要求、成产批量、合金的品种记忆铸造条件等具体情况。进行全面的比较分析，才能得出正确的铸造方法。结合各铸造方法的特点及适用范围，未来获得较好的机械性能和使用寿命，节约材料和切削加工时，提高生产效率，降低成本，可选用砂型机器造型。 85179R388R10R6 2417 39 2G向 旋转22A向转向44 6 3 3 3 916 图 2-2 发动机缸盖毛坯图2.2.3 毛坯的工艺分析及要求毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。未来减少毛坯制造时产生的残余应力，应使缸盖壁厚尽量均匀，缸盖浇注壁厚应安排时效或者退火工序。(1)铸件浇注位置的选择原则a.铸件的重要加工面或者主要工作面一般应处于底面或者侧面，避免气孔、砂眼、缩松、缩孔等缺陷出现在工作面上。- 11 -b.铸件大平面尽可能朝下或采用倾斜浇注，避免夹砂和夹渣缺陷。c.将逐渐的薄壁部分放在铸型的下部或侧面，以免产生浇注不足、冷隔等。d.对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在铸件的上部或者侧部，以便在铸件厚壁处直接安置冒口，使之实现在上而下的定向凝固。(2)分型面的选择原则a.铸件尽可能在一个沙箱内或者加工面和加工基准面放在同一个沙箱内，一保证铸件的尺寸精度。b.尽量减少分型面的数量c.尽量减少型芯或者活块的数量，并尽量降低沙箱的高度，以便起模和修型。d.把主要的型芯放在下半沙箱中，以利于下芯，合箱和便于检查型腔尺寸。由于合金的线收缩，铸件冷却后的尺寸将比行腔尺寸略小，为保证铸件应有的尺寸，模样尺寸必须必铸件放大一个该金属的收缩量。通常铸铁为 0.7%1.0%。结合发动机缸盖的结构，形状及尺寸，分型面选在缸盖零件图-俯视图零线位置。浇注口位置分别选在位于两侧，选取起模斜度为 3，灰铸铁的线收缩率设为1.0%。2.2.4 毛坯余量和公差的确定1. 确定毛坯的余量毛坯余量的确定：根据机械加工去除量，从后往前推。同时考虑毛坯制造过程中存在的氧化皮层裂纹、杂质等各种缺陷，并也根据工人的操作水平按直径1012mm，厚度 11mm，平均每面在 5mm 左右。a.机械加工余量砂型铸造（采用手工造型或机器造型）所生产的灰铸铁、球墨铸铁、耐热铸铁和耐蚀铸铁等铸件的加工余量见机械加工工艺手册，表 3.1-26 和表 3.1-27。铸铁件的加工余量共分 9 个等级513 级。又按零件图的基本尺寸大小分为- 12 -10 个尺寸组。由于机械加工和铸造工艺上的要求，允许挑选其它等级的加工余量，但是应在有关图样和技术文件上注明。铸孔的机械加工余量一般按浇铸时的位置处于顶面的机械加工余量选择。对成批和大量生产的铸件的加工余量由工艺人员手册查得，各表面的余量见表表 2-3 发动机缸盖各表面总加工余量/mm加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值上、下表面179446105前、后表面92446105两侧面17992105缸孔 4-8985103螺栓孔 10M81616b.铸造工艺余量铸造工艺余量是为了确保铸件质量，满足铸造工艺和机械加工工艺要求而多架在铸造毛坯上的金属。在零件加工完毕时应将它去除掉。如果不影响零件的使用性能，又经设计部分允许，也可保留在零件上。2. 毛坯的尺寸公差铸件的尺寸公差代号为 IT，公差等级为 11 级，各级公差值列于机械加工工艺手册表 3.1-21 和表 3.1-22。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差降一级，例如：图样上规定一般的公差为 IT10，则壁厚尺寸公差为 IT11。公差带应对称于铸件基本尺寸设置，有特殊要求时，可采用非对称设置，但应在图样上说明。铸件基本尺寸是铸件图样上给定的尺寸，包括机械加工余量。由于铸件大量生产，毛坯制造方法采用砂型机器造型，由表 3.1-24，铸件尺寸公差等级为 IT11 级，表 3.1-23 选取错箱值为 1.0mm。又见表 3.1-27，得铸铁件加工余量等级为 11 级，表 3.1-26 选加工余量为 5mm，- 13 -所以可确定主要加工面的总余量见下表。表 2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm主要面尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差上、下表面1694365+51794460.046前、后侧面824365+5924460.052两端面169825+5179920.052缸孔 4-85853+3830.011螺栓孔 10M8168+800.0222.3 工艺路线设计2.3.1 零件图的工艺分析1.工艺路线设计的一般思路在设计工艺路线时，首先要选择各表面的加工方法。各表面由于加工精度的要求，一般不能只用一种价格纷纷，一次加工就能达到要求，对于主要面来讲，往往需要几次加工，由粗到精逐步达到要求。拟订缸盖类零件工艺过程时一般遵循以下原则：(1)“先面后孔”的原则。先加工平面，后加工孔，是缸盖零件加工的一般规律。- 14 -这是因为作为精基面的平面在最初的工序中应该首先加工出来。而且平面加工出来以后，由于切除了毛坯表面的凹凸不平和表面夹砂等缺陷，使平面上的支撑孔的加工更方便，钻孔时可减少钻头的偏斜，扩孔和铰孔时可防止刀具崩刃。(2) “粗精分开，先粗后细”的原则。由于缸盖结构复杂，主要表面的精度要求较高，为减少或消除粗加工时产生的切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，一般应尽可能把粗精加工分开，并分别在不同机床上进行。至于要求不高的平面，则可将粗精两次走刀安排在一个工序内完成，以缩短工艺过程，提高工效。2 零件的技术分析零件图式制造零件的主要依据。在设计工艺路线之前，首先需要仔细地进行工艺分析，了解零件的功用和工作条件，分析精度和其它技术要求，以便更好地掌握结构特点和工艺关键。3 零件结构(1)结构组成平面、内外圆柱面、成形面、螺旋面(2)机构组合轴类、套筒类、缸盖类、盘环类(3)结构工艺性保证使用要求的前提下，能否以高效率和低成本制造缸盖的结构特点一般是结构组成比较复杂，壁薄且壁厚不均匀，加工部位多，加工表面有数个平面与孔系，加工难度大。4 零件主要表面的要求及保证方法（1） 零件的主要表面的要求零件的主要表面是指零件和其它表面配合的表面或是参与加工过程中表面。在发动机缸盖上，主要表面是缸盖上下面、缸盖两侧面及两端面，以及主轴孔、缸孔、两侧六孔的结合面。主要的表面的本身要求较高，而且零件的构形精度以及材料的加工性能等问题，都会在主要表面的加工中反应出来，主要表面的加工质量对零件工作时的可靠性与寿命有很大影响。因此，在设计工艺路线时，首先要考虑如何保证主要表面的精度- 15 -要求。（2） 主要表面加工方法的选择缸盖的主要加工表面为平面和轴承支孔。缸盖平面的粗加工和精加工，主要采用刨削和铣削，缸盖上精度为 IT7 的轴承支撑孔，一般采用钻-扩-粗铰-精铰或镗-半精镗-精镗的工艺方案进行加工。前者用于加工直径较小的孔，后者用于加工直径较大的孔。当孔的精度超过 IT7、表面粗糙度小于 0.63m 时，还应增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精细镗、研磨、滚压等。（3） 重要的技术要求及保证方法重要的技术要求一般指表面的形状精度和位置关系精度、热处理、表面处理、无损伤等。重要的技术要求是影响工艺路线的重要因素之一，特别是位置精度要求较高时就会有很大的影响缸盖上的主要配合表面的精度为 IT7，查表 4.2-1 得粗糙度是 Ra1.6，用粗铣-精铣就可达到要求，位置精度由机床专用夹具保证。而活塞孔及缸孔的要求稍高一点，精度要求为 IT6，查表 4.2-1 得粗糙度为 Ra0.8，查表 4.2-4 得，用粗镗-半精镗-精镗即可达到要求，位置精度同样由机床夹具保证。缸盖上的螺纹孔可用钻、铰、攻丝可以达到，位置精度和尺寸精度由机床专用夹具和刀具保证。缸盖各表面对基准面的跳动要求用互为基准保证，粗糙度用加工工序以及合理的使用刀具来保证。2.3.2 加工方法的选择零件表面加工方法的选择，不但影响加工质量，而且也要影响生产效率和制造成本，因此，在选择加工方法时，应考虑每种加工方法的加工精度范围；材料的性质及可加工性；工件的结构形状和尺寸大小；生产率的要求，工厂或车间的现有设备和技术条件。- 16 -结合以上要求，由于零件生产类型为大量生产，所以在对发动机缸盖各表面加工时采用粗铣-精铣；对主要孔进行加工时，例如主轴孔及缸孔，根据精度要求采用粗镗-半精镗-精镗，对挺杆孔加工时，采用钻-扩-铰-挤的加工路线；对螺纹孔加工时采用钻-攻。2.3.3 缸盖的材料及热处理工件材料与热处理对加工方法的选择有着很大的影响。前面已经分析过，发动机缸盖的材料选为 HT250，选择砂型铸造。因此，在制定加工路线时，要合理安排热处理的位置。例如，缸盖为了消除铸造内应力，防止加工后的变形，使加工精度保持长期的稳定性，要进行时效处理。对于尺寸大、结构复杂的铸件，需要在粗加工前、后各安排一次时效处理；在人工时效处理的工艺规范为加热到 530560，保温 68h，冷却速度300/h，出炉温度200。2.3.4 阶段的划分工艺路线按工序的不同，一般可分为几个阶段：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。 1.粗加工阶段对于发动机缸盖来说，刚开始要对缸盖的各个面进行粗铣加工，另外还有对缸孔及主轴孔的粗镗都属于粗加工阶段。2.半精加工阶段在发动机缸盖加工过程中，半精镗缸孔以及两侧的六孔就属于细加工阶段，为后面的精镗做准备。3.精加工阶段发动机缸盖的加工大致也分为粗、半精、精三个阶段，粗加工阶段之后用超声波进行检验。因为超声波探伤存在死区，可在细加工后切削去掉。在粗加工之后，- 17 -精加工之前应有一段存放时间，以消除加工内应力。2.3.5 工序的集中与分散工序集中于分散要影响工序的数目和工序内容的繁简程度。1.工序集中的特点 工序数目少，工序内容复杂，因而有：(1).简化了生产组织工作；(2)减少了设备数目，从而节省了车间面积；(3)减少了安装次数，缩短了共建的运输路线，有利于提高劳动生产率和缩短生产周期；(4)有利于采用高效率的设备，特别是数控机床和加工中心等设备，可提高产品质量和生产率；(5)设备成本费用高，调整时生产准备时间长。2.工序分散的特点 工序数目多，加工内容简单，因而有(1)设备和工艺装备简单，调整、维修比较简单；(2)生产准备工作量小，产品变换简单；(3)设备数目多，生产面积大，生产组织工作复杂，生产周期长。2.3.6 基准的选择基准是机械制造中应用得十分广泛的概念，是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的点、线、面。从设计和工艺两方面看基准，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。1.设计基准在设计零件时，应根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之- 18 -间的相互位置关系，确定抱住尺寸（或角度）的起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置称为设计基准。简言之，设计图样那个所采用的基准就是设计基准。 2.工艺基准零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。工艺基准可进一步分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。(1)工序基准在工序图上用来确定本工序所加工表面加工尺寸、形状、位置的基准，称为工序基准。在设计工序基准时，主要考虑如下几个方面的问题：a.应首先考虑用设计基准作为工序基准b.所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查c.当采用设计基准作为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必须可靠地保证零件设计尺寸的技术要求。(2)定位基准 在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。定位基准是厚的零件尺寸的直接基准，占有重要的地位。定位基准可进一步分为：粗基准、精基准，还有附加基准。a. 粗基准 未经机械加工的定位基准称为粗基准。加工精基准时定位用的粗基准，应保证重要加工表面（主轴支撑孔）的加工余量均匀；应保证装入缸盖中的轴、齿轮等零件与缸盖内壁各表面间有足够的间隙；应保证加工后的外平面与不加工的内壁之间壁厚均匀以及定位、夹紧牢固可靠。在选择粗基准时，应注意以下几点：如果必须首先保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面为粗基准。如果在工件上有许多不需要加工表面，则应以其中与加工面的位置精度要求较高的表面作粗基准。b.精基准 经过机械加工的定位基准称为精基准。精基准的选择对保证缸盖类- 19 -零件的技术条件要求十分重要。在选择基准时，首先要遵循“基准统一”原则，即使具有相互位置精度要求的加工表面的大部分工序，尽可能用同一组基准定位，这样就可避免因基准转换带来的误差，有利于保证缸盖零件各主要表面间的相互位置精度。除此之外还应遵循以下几点：用工序基准作为精基准，实现“基准重合”，以避免产生基准不重合误差。当精加工或光整加工工序要求余量尽量小而均匀，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其它表面间的相互位置精度要求由先行工序保证。为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循互为基准、反复加工的原则。c. 附加基准 零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准，称为附加基准。（3） 测量基准 在加工中或加工后用来测量工件形状、位置和尺寸公差，测量时所采用的基准，称为测量基准。（4） 装配基准 在装配时用来测量确定零件或部件在产品中的相互位置所采用的基准，称为装配基准。简言之，就是零件在装配时所用的基准。 定位方式阐述1. 工件以平面定位 平面定位的主要方式是支撑定位，夹具上常有的支撑元件有以下几种：固定支撑 有支撑钉和支撑板两种形式辅助支撑 其是在工件定位完成后才参与支撑的原件，它不起支撑作用，常用语加工过程中。2. 工件以圆柱孔定位心轴 心轴的形式很多。有刚性心轴、弹性心轴、液塑心轴。自动定心心轴。这些心轴在工件定位同时将工件加紧，使用方便。限制了除绕工件自身轴线转动和- 20 -轴线移动以外的 4 个自由度。 定位销 其工作部分直径 d 通常根据加工要求和考虑便于装夹，按g6，g7，f6，f7 制造。定位销与夹具体的联接可采用过盈配合，也可采用间隙配合，圆柱定位销通常限制工件的 2 个自由度。圆锥销限制 3 个自由度。3. 工件以外圆表面定位 有定位定位和支撑定位 2 种形式，最常用的 V 型块。4. 在加工缸盖类零件时常采用一面两孔组合定位，夹具上相应的定位元件是一面两销，为避免过定位，一个销应采用菱形销。2.3.7 拟定发动机缸盖的工艺路线根据各表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。查表 4.2-1，确定表面的加工方法如下：表 2-5 发动机缸盖各表面的加工要求和加工方法加工表面加工精度（ IT）加工粗糙度 Ra（m）加工方法上、下表面111.6粗铣-精铣两端面113.2粗铣-精铣缸孔100.8粗镗-半精镗-精镗活塞孔0.8钻-扩螺纹孔钻-攻 根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将上下面、两侧面、两端面及缸孔和主轴孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，主轴承盖结合面、后端面以及上下面的螺纹孔放在最后面。制定工艺路线如下：工序： 铸造 铸坯、清理、喷丸。消除内应力、涂漆工序： 时效处理工序： 铣 以上下面为粗基准，粗铣前面- 21 -工序： 铣 以上下面为粗基准，粗铣后面工序： 铣 以前后面为粗基准粗铣上面工序： 铣 以前后面为粗基准粗铣下面工序： 铣 以前后面为粗基准粗铣左面工序： 铣 以前后面为粗基准粗铣右面工序： 铣 以前后面为精基准精铣上面工序： 铣 以前后面为精基准精铣下面工序 铣 以前后面为精基准精铣左面工序： 铣 以前后面为精基准精铣右面工序 XIII：铣 以上下面为精基准精铣前面工序 XIV：铣 以上下面为精基准精铣后面工序 XV： 钻 以上下面为精基准钻前后面孔工序 XVI：扩 以上下面为精基准扩前后面工序 XVII 钻 钻的通孔14工序 XVIII 钻 以前后面为精基准钻上下面孔工序 XIX：镗 以前后面为粗基准粗镗缸孔 工序 XX： 镗 以前后面为粗基准精镗缸孔 工序 XXI：钻 钻，绞油孔工序 XXII：钻 钻，扩，绞，挺杆孔工序 XXIII 钻 钻定位销孔，水孔工序 XXIV 铣 铣内腔孔小凹槽工序 XXV：钻 攻螺丝工序 XXVI: 检查工序 XXVII： 清洗- 22 -2.4 加工设备及工艺装备的选择有与生产类型为大批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其他生产方式为以通用机床夹具为主，辅以少量专用机床的流水线生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递均有人工完成。1. 以上下面为粗基准粗铣前后面 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，选择卧式铣床 X6012（见机械加工工艺手册表王先逵主编 2.1-1），刀具直径 D=100 齿数 Z=10 的两把端铣刀（GB/T1115.1-2002）(见机械加工工艺手册王先逵主编表 2.1-30)，专用机床粗铣夹具和游标卡尺。2. 以前后面为粗基准，粗铣上下面 左右面 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，选择卧式铣床 XQ6025B（见机械加工工艺手册表王先逵主编2.1-1），刀具直径 D=100 齿数 Z=10 的两把端形铣刀（GB/T1115.1-2002）(见机械加工工艺手册王先逵主编表 2.1-30)，专用机床粗铣夹具和游标卡尺。3. 以前后面左右面为精基准，精铣上下面左右面 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，选择卧式铣床 XQ6025B，刀具直径 D=100 齿数 Z=14 的刀具，采用精铣专用夹具及游标卡尺，刀口形直尺。4. 以上下面为精基准精铣前后面 机床选择与第一步相同刀具选择直径D=100 齿数 Z=14 的两把端铣刀（GB/T1115.1-2002），精铣专用夹具及游标卡尺，刀口形直尺。5. 以上下面为精基准钻前后面孔 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构设计问题，选择卧式多孔钻床 HDZ150（见机械加工工艺手册表王先逵主编 3.1-2）最大钻孔直径 50钻头采用莫氏锥柄长麻花钻 GB/T1438.2-1996.采用钻床专用夹具及塞规检查孔径。6. 以上下面为精基准扩前后面孔 考虑到工件的定位加紧方案及夹具结构- 23 -设计问题，选择卧式多孔钻床 HDZ150（见机械加工工艺手册表王先逵主编 3.1-2）最大钻孔直径 50 钻头采用莫氏锥柄长麻花钻 GB/T1438.2-1996.采用钻床专用夹具及塞规检查孔径。7. 以前后面为精基准钻上下面孔 选择的钻床以及钻头夹具等与上步相同。8. 钻，绞油孔 选择卧式多孔钻床 HDZ150，查机械加工工艺手册，根据孔直径选择麻花钻及机用铰刀。专用油孔夹具，塞规检查孔径。9. 钻，扩，绞，挤挺杆孔 选用卧式多孔钻床 HDZ150。选用锥柄长麻花钻，直径选 11.8mm，扩，绞时选用材料为 YG8 的刀具，选用机体挺杆专用夹具，游标卡尺及塞规。10. 钻定位销孔，水孔 选用卧式多孔钻床 HDZ150，选用直柄麻花钻，采用专用夹具，使用游标卡尺及塞规检查孔径。11. 铣内腔孔小凹槽 采用立式铣床 X53K 莫氏锥柄免铣刀，专用铣夹具，专用检具。12. 攻螺丝 采用 S4010 攻丝机,采用细柄机用丝锥 GB/T3464.1-1994,丝锥夹头，专用夹具和螺纹塞规。2.5 加工工序设计确定工序尺寸的一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。1. 工序 10、工序 40查机械加工工艺手册有关平面加工余量表得：精加工余量 ZN=1.5mm，已知前后- 24 -面的总余量 ZN 总=5mm，故粗加工余量 ZN 粗=3.5mm，如图精铣前后面以 B 孔定位，前后面距 B 孔中心线距离为 86mm，则粗铣 N 面得工序尺寸 XN-B 盖为 87.5mm，查教材机械制造工艺学平面加工路线图得粗铣加工等级 IT1113 取 IT11，其公差 TN-B 盖=0.16mm,所以 XN-B 盖=（86.50.16）mm，校核精铣余量 Z盖，Z盖=XN-B 盖 min=(87.5-0.16)-86mm=1.34mm故余量足够，查阅机械加工工艺手册知每转粗铣进给量=0.2mm/Z，精铣每转进给量fZ=0.05mm/Z，粗铣走到一次 ap=3.5mm，精铣走刀一次 ap=1.5mm 取粗铣的主轴转速f150r/min，取精铣的主轴转速为 300 r/min 又因为前面确定铣刀直径 D=100mm，故相应的切削速度为：粗加工 Vc=47.1m/min1000nD100015010014. 3精加工 Vc=94.2m/min1000nD100030010014. 3校核机床功率（一般只校核粗加工），参考机械加工工艺手册知，铣削时的切削功率为PZ=v4106FZ FZ-铣削力；V-铣削速度；查阅机械加工工艺手册得铣削力由下面公式求得- 25 -FZ=kdcFZwfPFwnqzuayaXaFFFFF0查机械加工工艺手册，选择刀具材料为高速钢CF=294 XF=1.0 yF=0.65uF=0.83 WF=0 qF=0.83取 aw=2.5mm，af=0.2mm/Z,又 ap=3.5mm查表知修正系数 Kfz=1.0所以 FZ=169.19N11000 . 15 . 22 . 05 . 329483. 083. 065. 00 . 1可算出铣削功率为 ；=Kw4106VFPZM133. 01061 .4719.1694机床传动效率一般取 0.750.85 若取=0.8 则机床的电动机所需要的功率m为。KwmmEPP166. 08 . 0133. 0由于 XQ6025B 卧式铣床的功率为 3KwPE所以功率足够。2. 工序和工序计算加工方法与上一步相同略 。3. 工序扩孔 4-、4-、4-；353933扩孔余量经查机械加工工艺手册得Z扩=1.5mm；参考立式钻床 Z5140B 有关技术参数取扩孔技术参数为=0.4mm/r；f扩削速度为 0.49m/s=29.4m/min；由此可以推算处转速为 ；=dvn1000min/5 .2795 .3314. 34 .291000r按机床实际转速取，则实际扩削速度为 ；min/300rn min/6 .3110003005 .3314. 3rv- 26 -对于孔 4-；39参考立式钻床 Z5140B 有关技术参数取扩孔技术参数为=0.4mm/r；f扩削速度为 0.49m/s=29.4m/min；由此可以推算处转速为 ；=dvn1000min/2495 .3714. 34 .291000r按机床实际转速取，则实际扩削速度为 。min/300rn min/3 .3510003005 .3714. 3rv对于孔 4-；33扩孔余量经查机械加工工艺手册得Z扩=1.5mm；参考立式钻床 Z5140B 有关技术参数取扩孔技术参数为=0.4mm/r；f扩削速度为 0.49m/s=29.4m/min；由此可以推算处转速为 ； =dvn1000min/2 .2975 .3114. 34 .291000r按机床实际转速取，则实际扩削速度为 ；min/300rn min/6 .2910003005 .3114. 3rv4. 钻孔 4、8、4、10、4、425141416126因孔是一次钻出故其切削余量为：孔 Z=12.5 孔 Z=82516 孔 Z=7 孔 Z=6 孔 Z=314126表 2-6 各孔余量和工序尺寸加工表面加工方法加工余量工序尺寸25钻孔12.52516钻孔81614钻孔71412钻孔612- 27 -6钻孔36参考立式钻床 卧式多孔钻床 HDZ150 取钻进给量为 0.4mm、取钻进给2516量为 0.4mm、取钻进给量为 0.4mm、取钻进给量为 0.4mm、取钻进给14126量为 0.4mm。对于孔参考机械加工工艺手册表 9-36 高速钢钻孔时速度25Vc=0.35mm/s=21m/min；转速min/5 .2671000rdvn按机床实际转速 n=300r/min 则实际切削速度为 min/55.2310003002514. 3mvCf()同理参考手册的钻孔孔时切削速度为；16min/21mvC钻孔孔时切削速度为；14min/15mvC钻孔孔时切削速度为；12min/15mvC钻孔孔时切削速度为；6min/10mvC故转速分别为 ；钻孔孔；16min/4171000rdvn钻孔孔；14min/3411000rdvn钻孔孔；12min/3981000rdvn钻孔孔；6min/3981000rdvn按机床实际转速分别取 n=400r/min, n=450 r/min, n=400 r/min, n=400 r/min。钻孔孔时切削速度为；16min/6 .22 mvC- 28 -钻孔孔时切削速度为；14min/5 .17 mvC钻孔孔时切削速度为；12min/1 .15 mvC钻孔孔时切削速度为；6min/10mvC5. 粗镗、半精镗、精镗孔 4、4、4823932因粗精镗孔都是一面两孔定位，故孔与面之间的粗镗工序尺寸，精镗工序尺寸及平行度与孔之间的尺寸基准重合所以不需要尺寸链计算。选用卧式镗床，高速钢刀具。查表知粗镗 半精镗 精镗mmap2mmap7 . 0mmap7 . 0查机械加工工艺手册知 取rmmf/3 . 0min/20mvc所以min/4 .758514. 32014. 31000mdvn取 n=90 所以smmdnvc/35. 0min/2 .211000查有关资料得KaCFFCPFCcnvyfxfcfcFC81. 9310vFPCCC取 180CFC1xFC75. 0yFC0nFC所以NFc6 .1252kwPC44. 0取机床效率为 0.85 则需要功率为 0.52kw 小于机床最大功率 4kw 功率足够。精镗孔时因余量为 0.7mm 故；mmap7 . 0查有关资料，取，进给量为；min/50mvcrmmf/12. 0故有。min/18714. 3855010001000rdvn4、4的过程与上述类似略 。39326. 时间定额计算- 29 -机动时间 参考有关资料得钻孔的计算公式为fnllltj21+（12）klrDcot214，钻盲孔时12l02l对于钻孔25mml95 . 1)2118cot(2251由图知，取=3mm83ll2故由公式可得 ；min59. 04004 . 03983tj同理孔=0.58min18tj=0.58min，=0.57min，=0.57min，=0.56min16tj14tj12tj6tj对于扩孔 4-；33+（12）=1.43mmklrdDcot21又知，取83l32l故有min72. 03004 . 083343. 121fnllltj对于 4-、4-因为是盲孔所以353902l所以min7 . 03004 . 083043. 121fnllltj 以上下面为精基准精铣前面；查参考文献14表 2.4-73刀具：硬质合金铣刀（端铣刀） ，材料：，D=100mm ，齿数 z=14，此为15YT粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度：=1.5mmpapa每齿进给量：根据参考文献7表 2.4-75，取，faZmmaf/05. 0铣削速度：参照参考文献7表 3034，取 V=1.57m/sV- 30 -机床主轴转速： 式（2.1）n1000Vnd式中：V铣削速度；d刀具直径。机床主轴转速：nmin/30010014. 36057. 110001000rdvnc按照参考文献3表 3.1-74 min/300rn 实际铣削速度 ：vsmDnvc/57. 16010003001001000进给量： fVsmmnZaffM/5 . 360/3001405. 0工作台每分进给量：3.5mm/s60=210mm/min mf：根据参考文献7表 2.4-81, ammae80被切削层长度：由毛坯尺寸可知mmL96铣刀切入时取： ，mmaDalee415 . 10 . 1)(1mmae60铣刀切出时取：mml22根据机械制造工艺学表可得：401=0.66minsifllLTjM7 .395 . 32419621由表得：操作机床时间为：0.83 min由表得：测量工件时间为：0.14 minT1=0.66min则 T 总=T1+T2 =1.63min以上下面为精基准精铣后面；查参考文献14表 2.4-73刀具：硬质合金铣刀（端铣刀） ，材料：，D=100mm ，齿数 z=14，此为15YT- 31 -粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.5mm所以铣削深度：=1.5mmpapa每齿进给量：根据参考文献7表 2.4-75，取，faZmmaf/05. 0铣削速度：参照参考文献7表 3034，取 V=1.57m/sV机床主轴转速： n1000Vnd式中：V铣削速度； d刀具直径。机床主轴转速：n min/3006814. 36057. 110001000rdvnc按照参考文献3表 3.1-74 min/38rn 实际铣削速度 ：vsmDnvc/57. 16010003001001000进给量： fVsmmnZaffM/5 . 360/3001405. 0工作台每分进给量：3.5mm/s60=210mm/min mf：根据参考文献7表 2.4-81, ammae80被切削层长度：由毛坯尺寸可知mmL56铣刀切入时取： ，mmaDalee415 . 10 . 1)(1mmae80铣刀切出时取：mml22根据机械制造工艺学表可得：401=0.47minsifllLTjM29.285 . 32415621由表得：操作机床时间为：0.88 min- 32 -由表得：测量工件时间为：0.21 minT1=0.47min则 T 总=T1+T2 =1.56min其余面铣计算同上步粗铣前后面总工时为 2.49min，粗精铣上下面工时为5.25min，粗精铣左右面工时为 4.41min，铣小凹槽工时为 2.24min。总工时tmmin62.4524. 241. 425. 549. 263. 156. 1456. 0857. 0457. 01058. 0458. 0459. 0472. 087 . 0tm3. 钻床专用夹具设计为了提高机械加工的劳动生产率，保证零件的加工质量，降低工人的劳动强度，- 33 -需要设计专用夹具。工件的生产类型为大批量生产，为了降低劳动强度，提高生产效率，选用专用工艺装备是合理的。按指导老师的要求，本人设计工序 VIII 以前后面为精基准钻的通孔钻床专14用夹具。为了提高加工效率，可以同时布置多把刀具放置顶面一次加工完毕。 85 33 3916图 3-1 发动机缸盖下面R388R10R6 24图 3-2 发动机缸盖上面3.1 问题的提出本夹具用于大批量生产，应利用上面工序已加工好的加工面实现工序定位，提高加工精度。夹具设计时，应使夹具满足以下基本要求：稳定地保证工件的加工精度；- 34 -(1)提高机械加工的劳动生产率和降低工件的生产成本；(2)结构简单，操作方便，省力和安全，便于排屑；(3)具有良好的结构工艺性，便于夹具的制造、装配、检验、调整与维修。3.2 机床夹具的分类3.2.1 通用夹具车床上的三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖，铣床上常用的平口钳、分度头、回转工作台等属于此类。3.2.2 专用夹具这类家具是针对某一工件的某一工序而专门设计的，因其用途专一而得名，专用夹具主要用于批量生产中。3.3 夹具的设计内容3.3.1 定位基准的选择定位基准在最初的工序中时铸造、锻造或轧制等得到的表面，这种未加工的基准称为粗基准。用粗基准定位加工出来光洁表面后，就应该用加工过的表面做以后工序的定位表面，此便为精基准。上面的工序已将发动机缸盖的几个表面的平面加工完毕，并且达到了较高精度。按照基准选择原则，选择缸盖的上下表面作为主要定位基准，且限制其中三个自由度，利用定位轴以及底部的定位销等定位元件实现准确定位。- 35 -3.3.2 工件的夹紧及夹紧装置一般夹具结构都必须设置一定的夹紧装置将工件可靠固定。1. 夹紧装置的组成 (1) 力源装置 力源装置时产生夹紧作用力的装置，来自人力的，称为手动夹紧；来自自动力装置的，如气动、液压、电动等，称之为自动夹紧。(2) 夹紧机构 用来接收和传递作用力，使之变为夹紧力并执行夹紧任务。2. 对夹紧装置的基本要求夹紧装置的设计或合理选用是否正确合理，直接影响到加工质量与生产率。因此，对夹紧装置提出如下基本要求：(1) 夹紧装置在对工件夹紧时，不应该破坏工件的定位，为此，必须正确选择夹紧力的方向及着力点。(2) 夹紧力的大小应该可靠、适当，要保证工件在夹紧后的变形和受压表面的损伤不致超过允许范围。(3) 夹紧装置结构简单合理，夹紧动作要迅速、操作方便、省力、安全。(4) 夹紧力或夹紧行程在一定范围内可进行调整和补偿。3. 夹紧装置设计的一般步骤(1) 根据工序图绘制夹紧力示意图，在图中表明夹紧力的作用点及应考力的作用。(2) 计算所需夹紧力。(3)确定夹紧元件结构。(4) 确定夹紧装置所产生的夹紧力。3.3.3 夹紧结构简介1. 螺旋夹紧机构利用螺旋副夹紧工件的机构。实质上螺旋为绕在圆柱体上的斜楔，因此其作用- 36 -原理与斜楔相同。由于结构简单、夹紧可靠等优点，很适合与手动夹紧，它的主要特点是夹紧动作比较慢，所以在机动夹紧结构中应用较少。2. 螺旋压板夹紧结构在螺旋机构中，螺旋压板夹紧机构是应用最多的复合夹紧机构，在设计时根据杠杆原理改变力臂的关系，可使操作省力、方便。3. 联动夹紧机构在即系加工中，根据工件的特点和生产率的要求，要求对一个工具爱你上的几个点或多个工件的同时夹紧，此时减少工件装夹时间，简化机构，常采用联动夹紧机构。根据发动机缸盖的形状、尺寸大小以及生产规模，结合对夹具设计的要求，并考虑以上相关夹紧机构的特点，确定选用液动螺旋机构。3.3.4 夹紧力要素的确定夹紧力包括力的大小、方向和作用点三个要素，他们的确定是夹紧机构设计中首要解决的问题。1.夹紧方向的选择一般遵循一下原则： 夹紧力方向应该垂直于工件的主要表面，以保证工件的定位精度。根据加工要求保证孔与下表面的垂直度，所以下表面为主要基准面，因此夹紧力的方向应垂直于下底面，这样能保证定位可靠，满足加工要求；夹紧力的作用方向应尽量与工具爱你刚度最大方向一致，以减小变形；夹紧力的作用方向应尽可能与切削力、工作重力方向一致，以减小所需夹紧力。由此可知，夹紧力的作用方向应向下，垂直于表面，且满足工件刚度的要求。2.夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择一般注意以下几点：- 37 - 夹紧力作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑平面内，保证工件已获得的定位不变；夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。 夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件所造成的翻转力矩。3. 切削力及扭矩的计算 查阅机械加工工艺手册表 10.4-13.可得群钻时轴向力及扭矩的计算公式： 轴向力：F = F K （3-1）0FM式中：F 在理想条件下求得的轴向力0 K 加工材料改变时的修正系数（ K=K）FMFMMM并且有：F =C df （3-2）0FFZ0FyFn 根据加工材料查表知：C =365.9， Z =0.0661, y =1.217， n =0.361FFFF 由前面所述的知：f=0.3mm/r，=30m/min，故由公式 2-1 得：F = C df （3-3）FFZ0FyFn=365.911.70.330661. 0217. 1361. 0=1467.02 N 根据加工条件选修正系数 K=1.1，可求实际产生的轴向力为：FM扭矩： M=M K （3-4）0MM其中；M =C d0FMZ0fMyMn- 38 -根据加工材料查表 10.4-3 知：C =0.281，Z=1.788，y=1.048，n=0.077FMMM又可知：=0.3mm/r，=30m/min，故有公式（3-4）得fM = C d0FMZ0fMyMn =0.28111.70.33078. 1048. 1077. 0=8.402 N m 根据加工条件选修正系数 K=1.1，进而由公式（3-3）可求实际产生的扭FM矩为M= M K=8.4021.1=9.242 N m0MM（5）夹紧力大小的计算 计算夹紧力时，根据工件所受的切削力 P、夹紧力 W 以及摩擦力 F,对大工件还应该考虑重力 G，运动的工件还应考虑惯性力等。然后根据精力平衡条件，计算出理论夹紧力 WF，再乘以安全系数 K，得出实际夹紧力 W0 下列为几种典型加工情况下所需的夹紧力 钻削 （3-5）)/(2211RfRfffkMW式中 ：k-安全系数，可按下式计算 ； （3-6）kkkkk4321 M-切削力矩；-夹紧元件、定位元件各自与工件接触表面的摩擦系数，表面光滑的情况ff 、21下一般取 0.160.25，这里我们取 0.2；-夹紧元件、定位元件与各自工件接触面间的摩擦距半径；Rf 2f1RK1-一般安全系数 一般取 1.52；这里取 2；K2-加工性质系数粗加工取 1.2，精加工取 1；- 39 -K3-刀具钝化系数，考虑刀具磨钝后，切削力增大，一般取 1.11.3 这里我们取1.2 K4-断续切割系数。断续切割时，取 1.2，连续切割时取 1；所以粗加工时 k=k1k2k3k4=2.88以钻孔算钻削所用夹紧力；26=)/(2211RfRfffkMWN1663)05. 02 . 003. 02 . 0/(24. 988. 2理论上讲，夹紧力应与工件加工过程中所受的切削力、离心力、惯性力、冲击力等相平衡。但是在不同条件下，上述作用力在平衡系中对工件所起的作用是不同的。根据本夹具设计的结构，在钻孔过程中，主要产生的是切削力和扭矩。其中轴向力的方向与夹紧方向相同，有利于工件的定位和夹紧，工件只要满足夹紧方向的刚度要求不至于加工时发生变形即可；加工过程产生的扭矩主要由夹具和工件间的摩擦力矩以及定位轴和定位销来平衡。由此看来此夹具设计安全、可靠。3.3.5 夹具材料的选择夹具材料的选择应根据其强度、硬度、韧性、耐磨性、脆性、可加工性来确定。结合本夹具的特点和结构，夹具主要部分材料为：夹具体、导向架、左右力臂、上盖选为 HT200。压板、定位轴、上垫铁选为 45 钢。定位销、菱形定位销、套选为 20C 。r3.3.6 夹具误差分析1.定位误差的概念定位误差是由于工件在夹具上（或机床上）定位不准确而引起的加工误差。变- 40 -化量（加工误差）是由于工件的定位引起的，故称为定位误差定位误差的主要来源有两个方面：由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差，称为基准位置误差，通常用 JW.由于工件的弓箭基准与定为基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差，常用 JB表示。2.用几何方法计算定位误差采用几何方法计算定位误差通常要画出定位简图，并在图中挂账的画出工件变动的极限位置，然后运用三角几何知识，求出工序基准在工序尺寸方向上的最大变动量，即为定位误差3.4 钻床夹具的特点钻床夹具在结构上是有下列全部或部分元件和部件组成：定位元件、加紧原件、导向装置钻套及其模板、辅助装置（如分度转台） 、夹具体。钻床夹具在性能上的主要特点：1 钻床夹具（指钻模）利用其导向装置不仅能引导和确定刀具定位，还能增强刀具的刚性，提高工件的加工精度，所以使用钻模时。被加工孔的精度主要与导向装置的精度有关，与机床的精度关系不大。2 钻床夹具（指部分通用夹具）能扩大钻床类机床的使用范围（如分度转台、多轴头能扩大单轴立式钻床的使用范围）3 钻床夹具在使用时，所受的轴向力一般是向下的，所以当钻削扭矩不大时，钻床夹具往往不必固紧在机床工作台上（如翻转式钻模和部分倒角夹具等） 。3.5 钻套与工件间的距离3.5.1 固定式钻模特点1.在使用的整个过程中（包括装卸工件的过程） ，工件相对机床的位置固定不变- 41 -2.在摇臂钻床、镗床和多轴机床上可以用来加工孔3.钻床直径大于 10mm 的孔时可用固定式钻模3.5.2 钻套与被加工的尺寸关系钻套长度（）和钻套至工件断面的距离（）与钻孔直径（d）和钻孔长度的1l2l尺寸（ ）的关系，见机械加工工艺手册第二卷表 10.32 表 10.33 图 10.3l43.L=（2-4）d 钻钢：（1-1.5）d 钻铸铁d2l3.6 夹具的对刀夹具的对定：夹具与机床的连接方式可分为两大类：一是通过连接元件安装在机床工作台上，如铣床、刨床、镗床上；另一类是夹具安装在机床的回转上，如车床、内圆磨床。前者一般通过定位键，连接形式见手册表 6.41，后者见表 6.44.1.对刀装置：主要用于铣床夹具。包括对刀块、塞尺、和其他对刀元件2.刀具引导元件：多用于钻床和镗床，前者称钻模套筒，简称钻套；后者称镗模套筒，简称镗套。两者又统称导套。导套分为不懂适合回转式两大类。一般导套已有标准化结构及尺寸，可直接查阅 GB2262-80，GB2267-803.7 夹具体的设计在专用夹具中，夹具体的形状和尺寸往往是非标准的，涉及注意以下问题：1.应有足够的刚度和强度,铸造夹具壁厚一般是 15-30mm，焊接夹具体壁厚 8-15mm2.力求结构简单，装卸方便；在保证刚度和强度的前提下，尽可能体积小，质量- 42 -轻，方便操作。3.尺寸要稳定：夹具体的制造应进行必要的热处理，以防其变形4.要有良好的结构工艺性：夹具体结构应便于加工夹具体的安装基面、安装定位元件的表面和安装对刀或导轨装置的表面，并有利于实现这些表面的加工精度要求。夹具体上的表面与工件之间应留有 14-15mm。5.清除切屑要方便：切屑不多时可加大定位元件与夹具体之间的距离或增设容屑沟。加工时产生大量切屑是，则应设置排屑口，还应考虑能否排除切削液。6.在夹具体上安装要稳定、可靠、安全。夹具体毛坯可用铸造（大多采用 HT150 或 HT200 灰铸铁，也可采用铸钢或铸铝） 、焊铸造或采用标准的零部件装配的方法获得。3.8 钻床夹具装配图103 5488 15 25H6f5 35H7p6 25H7h6 26H7p6 35H7p6 4 0H6f5 5 5H6f550 08H6js530 01 6570图 3-3 钻床夹具装配图- 43 -4 铣床夹具设计4.1 专用夹具 铣前后面夹具设计4.1.1 设计主旨设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。4.1.2 拟定方案本夹具主要用于加工工序 XVIII,XIX,加工工件前后面，保证宽度为 92，表面粗糙度为 3.2，因此我们在保证加工精度的前提下还要考虑提高生产效率的。最终决定将工件前后面水平向上，采用铣平面的加工方法，粗精铣分开保证尺寸的基础上保证表面粗糙度。4.1.3 定位基准的选择根据零件结构分析可得，因为工件上下面是工件的设计基准，也是装配基准。所以以上下平面为主要的定位面，则采用一面两支承钉定位，底面将限制工件 Z 方向的移动、X 方向上的旋转、Y 方向上的旋转三个自由度。两个螺母限制 X 方向和 Z方向的旋转。这样可以限制工件的五个自由度,实现工件的定位。考虑到尽可能的减- 44 -小工件装夹时的转角误差，同时使工件能顺利装卸。4.1.3 定位误差分析1.基准不重合误差在加工过程中，定位基准为底平面，设计也为工件的底面，两基准重合，因此定位误差可以不予考虑。4.1.4 切削力和夹紧力计算精铣时受力较小，选用高速端面铣刀刀具：高速钢端面铣刀，20mm。铣时的轴向力查文献表 15-31，NFkyZCkfdCFFFFFFyZFFF6400 . 13 . 047 .4281. 90 . 1, 8 . 0, 0 . 1, 7 .4281. 98 . 00 . 10由于工件所受加紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿90mm 段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力 ，lHfKLQ181. 9摩擦系数查4表 3-19，=0.25。1f1f安全系数 ，54321KKKKKK 式中 K 基本安全系数 1.5；1K 加工状态系数 1.2；2K 刀具钝化系数 1.5，由文献4表 3-20 查得；3K 切削特点系数 1.0；4K 考虑加紧动力稳定性系数 1.3。5L=20mm, H=42mm, l=34mm- 45 -NQ9904344225. 0206403 . 10 . 15 . 12 . 15 . 181. 9查文献4表 3-26，经计算选用气动夹钳的许用加紧力为，因此夹NQ50001许紧装置足以满足加紧要求。4.1.5 夹具简要说明如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了下方固定上方压紧的方式。由于本夹具是对工件的前后面进行铣削加工，因此在垂直方向受到很大的冲击力，故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。并设法减少夹具的的占地面积，使之很方便的操作和快速的切换工件。夹具体下面用两个支承板，加上前后面限制 5 个自由度，靠气动夹钳行夹紧，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置采用了气动夹钳来进行正确的夹紧，这样可以方便、快速的装加工件，符合大批量生产的要求。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。 - 46 -51221836 92651832007891011128 1690?20H 6n 5图 4-1 铣床夹具装配图结论 这次毕业设计中我主要完成了发动机缸盖从毛坯到成品的机械加工工艺过程，其中包括加工工序的制定，加工方法的选择，在加工工序中机床、加工精度的控制- 47 -以及机床专用夹具的设计，同时也完成了缸盖毛坯图、零件图、专用夹具等图纸的绘制。基本完成了毕业课题要求的各项内容。 在钻床夹具中采用支承板支承钉定位，限制了工件的六个自由度，实现工件完全定位，采用压板，夹紧杆夹紧，在铣床中采用支承板支承钉定位，限制了工件的五个自由度，实现工件的定位，采用气动夹钳夹紧。经过校验夹具能够满足生产要求。- 48 -参考文献1 王先奎.机械加工工艺手册（第 2 版）,北京:机械工业出版社,2007.2 王先奎.机械制造工艺学（第 2 版） ，北京：机械工业出版社，2006.3 倪森涛.机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书,北京:化学工业出版社,2003.4 李益民.机械制造工艺设计简明手册,北京:机械工业出版社,1993.5 陈红钧.实用机械加工工艺手册,北京:机械工业出版社,1997.6 张龙勋.机械制造工艺学课程设计及习题,北京:机械工业出版社,2004.7 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导,北京:冶金工业出版社,2002.8 廖念钊.互换性与技术测量,北京:中国计量出版社（第四版）,2000.9 袁哲俊.金属切削刀具,上海:科学技术出版社,1984.10 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程,北京:机械工业出版社,2001.11 周开勤.机械零件设计手册（第四版）,北京:高等教育出版社,1994.12 杨月英,张琳.AutoCAD2006 绘制机械图,北京:中国建材工业出版社,2006.13 王小华.机床夹具图册,北京:机械工业出版社,1995.14 吴拓.机械制造工艺与机床夹具课程设计指导,北京:机械工业出版社,2006.- 49 -致谢本论文的工作是在我的指导教师王宏立的悉心指导下完成的，王宏立老师的严谨的治学态度和科学的工作方法给我的极大的帮助和影响。在此衷心感谢老师对我的关心和指导。王老师悉心指导我完成了毕业设计的各项准备工作和写作过程中的研究工作，对我的工作和设计都提出了许多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。同时也感谢同组的同学对我的帮助。- 50 -附录 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，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个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；缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。2. 发动机缸体工艺方案设计原则和依据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，加工设备以卧式加工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工序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 关键工序曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺性能和有关技术要求。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。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，也有采用铸铝或者钢板的，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- 51 -要措施。由于国外箱体类零件毛坯质量和精度较高，其生产线系统已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和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。一般来说，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，我们采用侧面作为粗基准；（2）粗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，只要经过一两次就行了。因此，拟定工艺顺序时，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，先基准后其他。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过程中，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，将精度和表面粗造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；3.4 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 2000-4000 mm/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 2399mm/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，表面粗造度为 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，采用大流量冷却系统，大大提高了切削速度，提高了生产率；- 52 -（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. 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。- 53 -Cylinder block machining process design Engine parts engine block is a more complex structure of spare parts box, its high precision, 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 block 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. Engine block process design principles and the basis for Design 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 ,the principle of selection adopted 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; 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. 2.Engine block machining process design the main content Engine block complex structure, high precision, arge size, is thin-walled parts, - 54 -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 st