【柴油机的工艺设计5500字（论文）】

柴油机的工艺设计目录TOC\o"1-2"\h\u6783柴油机设计 132407摘要 1885第一章绪论 2250521.1研究的目的和意义 2159581.2研究现状 2178631.3研究的内容 33335第二章工艺方案及定位基准 3168962.1毛坯的选择 3226802.2加工精度 3131122.3定位基准 419281第三章组合机床总体设计 5167743.1工序图 5164093.2主轴箱的分布 527463.3加工示意图 6230323.4动力部件的选择 76224第四章夹紧机构 11278434.1设计步骤 11178924.2支承系统 11266914.3夹紧机构 1193004.4气缸的作用 1116708第七章总结与展望 1217867.1总结 12287887.2展望 13摘要在当前科技飞速发展，机械设备不断更新的背景下,提升生产中的效率是当下生产的重中之重，而生产效率的提升必须依靠新的生产设备，新的产品。基于这个基础我设计了专用的高效率，高精度，具有现代化工艺的组合机床。此柴油机以生产方便快捷,便于组装运输,不易发生故障，维修和维护都很简便,生产效率高,能为现代的农村城市生产生活所需的大部分中小型生产设备提供动力,并且操作简单，相对安全，因此在农村和城市被人们大规模使用。在此次的设计中需要用到许多技术,比较装夹技术等，这些技术国内相对落后，可查阅的资料也有限，在此基础上进行了此次毕业设计。关键词：柴油机；装夹技术；组合机床第一章绪论1.1研究的目的和意义本次设计的柴油机生产方便快捷,便于组装运输,不易发生故障，维修和维护都很简便,生产效率高,能为现代的农村城市生产生活所需的大部分中小型生产设备提供动力,并且操作简单，相对安全，因此在农村和城市被人们大规模使用。此次设计目的便是生产一台更适用于当前城市农村生产现状的柴油机。1.2研究现状1.2.1国外研究现状1896年柴油机首次问世，在1882年德国人狄塞尔便提出了其工作原理，经过十几年的完善，制成了四冲程柴油机，在国外，柴油机一经问世便被重视起来。一百多年来，柴油机的各个方面都得以发展，在国外被广泛应用。现如今柴油机已经成为国外普遍认同的最节能的动力机械。在美国，大部分的商用车都使用柴油机为动力，在日本，动力机为柴油机的商用车也高达百分之三十以上，发达国家高度重视采油机的发展，在各个方面采用优惠措施促进本国采油机的发展，因此采油机在国外被普及。1.2.2国内研究现状国内的柴油机发展落后于国外柴油机的发展，在1980开始，我国开始重视柴油机技术，在国外引进了许多当时相对来说较为先进的机型，但由于当时技术水平的落后，严重制约了柴油机技术在我国的发展，现如今，我国国内的柴油机技术大约落后于现有的最先进水平的柴油机技术10-20年，也落后于国内汽油机的水平，我国在柴油机方面有许多还在研发甚至没有理论的技术，在国外已被广泛运用。中国在柴油机方面要走的路还很长。1.3研究的内容首先了解该机体的结构构造，对此次的设计有一个明确的构思，查询资料此了解加工该机体需要哪些工艺步骤，仔细思考确定其工艺流程。柴油机的零件有许多，这些零件中最重要的是他的机体,而机体的加工工序很多而且复杂，其中最关键的工序是精镗孔。这个工序的技术要求对此机体的大部分技术要求都有很大影响，所以加工要求必须严谨,特别是加工孔时孔的深度，当孔的直径较大时或较小时尺寸公差的确定，还有平衡轴孔、气缸孔、曲轴孔、大悬臂气缸的精度要求都需要很高。在此次的设计中需要用到许多技术,比较装夹技术等，在一些机械生产厂中夹具设计是体现他们技术水平的比评标准之一，在此次设计中夹具设计也是十分重要的。机床夹具一般是作为机床上的辅助装置，辅助装置除了机床夹具,还有装配夹具和检验的夹具等,机床夹具在在本次设计中也是辅助机构，对设计的总体十分重要。除此之外，在本设计中还需要对零件进行分析，工艺过程进行设计等。第二章工艺方案及定位基准2.1毛坯的选择根据本次设计的生产类型，再结合设计中的各个零件外观以及在机床中工作所需的力学性能，所以选择铸铁。2.2加工精度机体孔的表面粗糙度可以通过查阅资料进行确定,最终确定为6.2-1.3微米之间，两孔之间的位置精度需满足加工需要。因此在加工时需要精加工，精加工时在同一个工位上进行可以节省时间，在一定程度上避免精度误差。通过资料可以确定此次材料为铸铁,在设计时需要合理分布孔的位置，将他们分布在不同的面上，用多个镗刀进行加工，进给完成后，要选择让刀。2.3定位基准为保持加工精度需要选择合适的定位基准，因为加工精度是保持零件实用于本次设计的总要因素，工序实现工序集中。2.3.1定位基准的选择本次设计要求很高,因此采用三面定位如下。图2-1图2-2这种方式特点是：实现条件容易，可以轻松限制自由度，使加工时的零件稳定。本设计的孔的精度很高，位置要求严格，此方式可以提高位置精度。在整个加工过程中都采用这种加工方式，可保持加工精度，避免多次转换基准所带来的误差。4）方便于加工，利于节约时间，并且可以在一定程度上保持工位的整洁。2.3.2、夹位位置需注意以下问题：1)保证零件在加工受力后仍不会发生位移2)尽量减少和避免零件夹位后的变形第三章组合机床总体设计3.1工序图先设计好工艺方案，通过参考资料和询问老师来确定方案设计的可行度，之后确定工序图，在条件允许的情况下，可以在机床上进行加工，完成设计的目标，确定工艺内容以及零件所需要的技术要求。3.2主轴箱的分布在进行设计时,主轴箱有三个,它们分别为后主轴箱和左主轴箱、右主轴箱，需要进行合理的分布，以保持加工要求。本次设计的孔的位置如下,它是本次设计机床的主要依据，在检查整个机床的精度时、加工零件时工序图也发挥着重要作用。3.3加工示意图加工示意图在此次机床设计中起着确定工艺的作用,当刀具和机床调整时也可以作为重要的参考资料，在选择动力时也可进行参考，因此它是机床设计中最为重要的图纸。此次设计大部分的工艺都是由加工示意图确定的，比如刀具、加工方法、主轴长度、刀具种类和数量等等，都是由加工示意图所确定的同时可以根据设计中的生产率要求结合刀具的特点，通过查阅相关资料来确定数据。3.3.1编制方法刀具此次设计中的机床的加工精度受多方面影响，其中刀具是否合理就是其中较为重要的一方面，因此要结合实际情况对刀具进行选择。机体孔对机体有着很大的影响，选择刀具时也要考虑加工该机体孔时如何保证精度，其加工尺寸和如何提高效率也要考虑在其中。孔的直径大于40，结合这些情况，确定选用镗刀。这也有利于提高效率,提高精度。工序间余量的确定通过查找资料,结合工序示意图来确定设计中的工序余量。在0.3-0.5之间。加工需要尺寸精度和位置的精度。①选择导向类型因为直径较大并且转速比较高时，因摩擦生热有可能产生别劲的情况，从而影响加工精度，可以通过选择导向类型来避免这种情况，查阅资料选用旋转导向n=1000v/v计可得n1=230（rpm）n2=170（米/分）通多已知条件和查阅资料可知N=643RPM，机床是精镗孔,查阅资料可得公式T=8.77×88,经过计算可知其值很小。再由其值算直径，通过计算得出测定的半径太小,不满足此次设计的基本要求。根据以上内容，可以通过反推法来确定加工所需的尺寸，比如刀具尺寸等。,通过查[Ⅳ]表10-1可以选出适合本次设计的尺寸，即d主轴=25mm,d传动=30mm3.4动力部件的选择组合机床的刀具旋转和进给运动需要通过特殊的部件实现即动力部件，这也是重要的通用部件动力部件有许多种类，也有许多不同的分类方式，本此设计的主运动决定采用机械运动，机械运动通过齿轮皮带来传递动力源的动力，动力源则是电动机。进给方式比较多，比如机械传动等。经过考虑最终确定本次设计的进给运动的采用的动力传动系统是液压传动。传动也有许多问题，如以下：(1)、电动机功率的确定工作时，电动机功率根据设计的机体等进行适当的调整，切削用量也需调整，同时选用合适的动力头，然后按照以下内容计算。油泵的功率在本次设计中用字母N表示,其功率为0.8~2KW,其进给效率为3KW，选择N动=6KW查资料表8-2可道,Y561N1-7的额定功率为5kw,满载为870rpm,转矩3.2,转矩MAX为1.9N.m。机床的误差会受到外界条件的影响，比如气温。会造成加工时的进给速度不稳定。通过资料可以知道动力头可以进行无极调整且最小进给量不适用与本次的设计之中，同资料确定进给量应为最小进给量的0.5-1.5倍(3)、最大行程的确定在确定动力头的最大行程时，需要考虑刀具的因素，比如能否满足加工的要求，装卸是否方便，并且要满足此次设计中工作循环的要求。3.4.1机床的生产率根据前面的内容可知工序示意图中以计算出工作行程和切削用量，在制作生产效率卡片时，可以根据这些已有的内容计算出来。其卡片能够反映加工条件中的关系。。T停——表示在加工工件时在受到阻挡时所停留的时间。也就是在加工时刀具无进给的时间。其次时间与工人的熟练度有关，也与加工工件的复杂程度、尺寸有关。一般时间为0.5-1.5分。本次设计的机床，预计一年可生产10万台左右。以下计算Q：左T单=2.78+1.31=4.09(分)右T单=1.99+2.81=4.80(/分)后T单=2.99+0.501=3.50(分)Q实=70/10=7(件/时)3.4.2理想生产率QQ理想=10万（生产率）。当生产时，工人的工作时间为8小时，三班制，24小时加工，一年的加工时间为7200小时，生产机器无故障的情况下。则Q的理想值=10000/6900=14.5，及每小时生产14.5件。通过计算得出的η值，η=0.70符合在资料[Ш]表10-4中的区值,因此设计的切削用量是合理的。3.4.3确定生产率零件图号为H4560-885铸件该毛坯重量为22kg毛坯的HB:170~241辅助时间如下1装入工件1.22定位夹紧1.113后动力部件快进0.14其一工进22.2414777.5其二工进22.2413337部件快退3.21288松开工件2009卸下工件9.1单件总工时5.55分机床实际生产率0.98(件/时)机床理想生产率1.322(件/时)负荷率0.873.4.4尺寸图作用将各个部件的装配联系和其运动的关系用尺寸图来表示;本次设计中各个零部件选择合适与否是为下一步设计提供基础。3.4.5装料高度装料高度H—地面到零件基面的距离。机床的装料高度为990mm,也符合机床标准的范围。结合实际情况选取740-990mm，装料的高度由以下公式计算:装料高度=支承块高度+中间底座高度+H3由以上可知，确定零件之后，底座的高度便可通过已知数据计算。装料高为990毫米，底座710毫米，支撑块55毫米。通过H2:990-55-710=130毫米，可知夹具的底座高度为130毫米通过上面已经计算的出的数据可知H=多轴箱最低主轴高度+滑台与多轴箱之间的距离+滑台的高度+调整块的高度+侧底座的高度-基面与零件最低孔两者之间的距离查找资料,通过公式计算，可知H只与h1、h4有关，其中h1:199毫米h2:91毫米，h3:200毫米，h5:250毫米hmin:9毫米。h4:990-199-91-200+250-9=550(mm)3.4.7中间底座可以利用多轴箱来确定尺寸，同时也可以利用他来确定端面之间的距离。端面的距离可以用以下这个公式算得本次设计中的工作行程以及向前备量等的和等于动力部件的总行程;为了保证本设计中的刀具能够较方便的拆卸，可以由加工示意图确定向后备量。55+65+255+455=830毫米右动力的行程：450+10+15+10+3+300+10=780毫米后动力的行程：199+19+33+180+10=441毫米第四章夹紧机构4.1设计步骤1.查阅相关资料，对夹紧机构进行设想;2.确定此次夹紧设计的方案，画出相关图纸。;3.对图纸的数据进行计算，确定可行性;4.确定方案之后,对其进行改良;6.绘制装配图。4.2支承系统在本机床上加工时，必需将刀具和零件固定在正确位置，这必须靠支承系统实现。夹具是支承系统的主要组成部分，它可以使被加工零件固定在被加工位置，保证加工时不会因为位移产生误差，支撑分为定位和辅助支撑。应该注意的问题：1.在设计时要注意布局合理，使它可对零件形成较大的支撑面2.为了减少加工时支撑的变形，要使用刚性较高的材料。4.3夹紧机构在本次设计的机床上，工件依靠夹具来避免因受力而产生的位移，使被加工零件、刀具等被固定在正确位置，以此来保证加工精度。加紧机构不同组成部分有不同的作用。动力部分将力传给中间部位，使其运动。中间部位可以作为增力机构，使零件在受力时仍然可以保持稳定。第三部分的夹紧元件与工件接触，从而进行机夹紧。4.4气缸的作用分配阀的作用是操作气缸或者其他机构的工作，并且是远距离操作或者自动操作，其原理是用空气的流通方向来控制。气动压力继电器的作用是发射电气信号的一种发射装置，他通过用弹簧来调整气压，使其达到预定值，此时可以移动继电器的活塞，使其接触微动开关进行控制。其压力计算:P=1-0.7=0.3兆帕,D=95mm,d=27.5mm代入上式得,P推=1970N,P拉=1825N第七章总结与展望7.1总结在当前科技飞速发展，机械设备不断更新的背景下,提升生产中的效率是当下生产的重中之重，而生产效率的提升必须依靠新的生产设备，新的产品。基于这个基础本人设计了专用的高效率，可以广泛使用的机床。本次设计的柴油机的零件有许多，这些零件中最重要的是他的机体,而机体的加工工序很多而且复杂，其中最关键的工序是精镗孔。这个工