毕业设计（论文）-发动机缸盖机械加工工艺及钻φ7.5孔夹具设计.docx

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1、目录1摘要3Abstract4第1章绪论51.1 课题的目的及意义51.2 国内发展动态51.3 主要研究内容5第2章工艺规程设计72.1 发动机缸盖生产类型72.2 零件分析82.3 确定毛坯制定形式92.4 基准选择92.4.1 精基准选择92.4.2 粗基准选择102.5 工艺规程设计102.5.1 表面加工方案选择102.5.2 加工阶段划分112.5.3 工序的集中与分散122.5.4 机械加工顺序的安排132.6 工序内容132.6.1 加工设备选择13262工序尺寸及公差142.7 制定工艺路线18第3章切削工时计算193.1 工序03193.2 工序04213.3 工序0522

2、3.4 工序06233.5 工序07253.6 工序08273.7 工序09293.8 工序10303.9 工序1132第4章钻7.5孔夹具设计354.1 设计任务354.2 夹具方案分析354.2.1 工件的定位方案分析354.2.2 定位误差分析364.2.3 夹紧方案分析374.2.4 对刀方案确定384.2.5 夹具体设计及与机床的连接40总结与体会42致谢43参考文献44摘要我所分配的任务为发动机缸盖零件工艺规程及其专用夹具设计，从课题可以看出我的设计整体分为两部分即发动机缸盖零件工艺规程、专用夹具设计。发动机缸盖零件工艺规程又分为零件分析、毛坯选择、机床刀具确定及切削工时计算。零件

3、分析主要介绍发动机缸盖作用及加工表面、孔；因发动机缸盖材料45钢且发动机缸盖为回转类零件，所以发动机缸盖毛坯为筒套；发动机缸盖加工采用机床为数控铳床XK7132、加工中心和立式钻床Z525,刀具为立铳刀、麻花钻和锐孔钻；切削工时的计算就有些复杂，需要参考机床参数，刀具参数、切削深度和发动机缸盖转速等。专用夹具设计在这里我选择加工7.5孔，夹具设计分为定位机构、夹紧机构和导向机构。发动机缸盖钻7.5孔夹具定位采用底面和两个中7孔定位，对应的定位元件为支承板、A型固定式定位销和B型固定式定位销；夹紧则是采用移动压板机构;导向则是由快换钻套、衬套、钻模板来保证麻花钻位置。关键词：发动机缸盖；工艺规程

4、；夹具设计AbstractMyassignedtaskistheenginecylinderheadpartsprocessplanninganditsspecialfixturedesign,fromthesubjectcanbeseenthatmydesignisdividedintotwoparts,namelytheenginecylinderheadpartsprocessplanning,specialfixturedesign.TheprocessspecificationofenginecylinderheadpartsisdividedintoPartSanalysis,bl

5、ankselection,machinetooldeterminationandcuttingman-hourcalculation.Becausethematerialofenginecylinderheadis45steelandtheenginecylinderheadisarotarypart,theblankofenginecylinderheadisacylindersleeveTheenginecylinderheadismachinedbyCNCMillingMachineXK7132,machiningcenterandVerticalDrillingMachineZ525w

6、ithendmillingcutter,twistdrillandcounterboredrill,cuttingparameters,cuttingdepthandenginecylinderheadspeed,etc.SpecialfixturedesignhereIchoosetoprocess7.5holes,fixturedesignisdividedintopositioningmechanism,clampingmechanismandguidingmechanism.The7.5holedrillingfixtureforenginecylinderheadadoptstheb

7、ottomandtwo7holespositioning,thecorrespondingpositioningelementsarethesupportingplate,A-typefixedpositioningpinandB-typefixedpositioningpinGuideisbytheQuickChangeofdrillsleeve,bushing,drilltemplatetoensuretwistdrillposition.KeyWords:Enginecylinderhead;processspecification;fixturedesign.第1章绪论1.1 课题的目

8、的及意义以发动机缸盖为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对发动机缸盖零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了发动机缸盖零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件绘制出发动机缸盖零件钻中7.5孔夹具并拆画各非标件。通过分析和研究零部件，在加工精度和生产效率上都得到了提高。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机

9、床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2 国内发展动态随着我国改革开放，人民的生活水平日益提高。人民的主要矛盾已经转变为对美好生活的向往。在此背景下，我国各行各业的发展也迎来了巨大的机遇，同时也是巨大的挑战。人们对于各种商品的要求己经越来越高。但是这对企业来说并不是一个坏消息、。虽然人们对于商品的要求越来越高，但是人们越来越可以接受商品价格高昂。因此，各企业只要能够生产出满足人们需要的商品，企业可以通过高昂的定价来实现庞大的利润。生产各种商品

10、需要各种不同的夹具。在各种夹具中主要分为五大类：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具。在这五大类夹具中，通用夹具是用应用最广泛的。在现在我国商品市场的大环境下，对于专用夹具的需求是极大的。因此我国各专用夹具技术工厂应该充分抓住此机会。1.3 主要研究内容在对整个生产加工过程进行分析之后，夹具设计所需要的零件首先在标准件中进行选取。在此之后可以利用工程制图软件对夹具整体进行二维平面的绘制。1 .工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析具体内容。2 .工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程

11、再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在内。3 .生产纲领：要合理的控制夹具生产的时候物料成本、技术成本、时间成本、人工成本等，确保保证产品质量合格的情况下，尽量的提高经济效益。第2章工艺规程设计2.1 发动机缸盖生产类型根据不同类型的生产纲领对生产类型进行划分，得到如下的三个结果：1 .单件生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，并且定制性和专业化产品很高，比如制造新的产品，专用的零件或者定制化程度高的产品和零件。2、批量生产：产品数量较多，同一种产品在一年

12、中批量生产，并以循环重复的方式进行生产。而小批量生产则向单件生产靠拢，大批量生产则向批量生产靠拢。3.大量生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，因此需要引入流水线工作重复的进行生产，达到巨大的出货量。生产类型的判断要根据不同的特性和各种，具体情况见表2-1o表2-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-5

13、0000大量生产大于1000大于5000大于50000生产纲领：年生产纲领是在一整个年度计划时间内生产的合格品，废品以及备用产品的总数量，有如下公式计算。N=Qn（I+a+4）式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台机器在年度计划内可以生产的产品数量（件/台）a备品百分率废品百分率根据表2-1将生产类型确定为中批生产。2.2 零件分析图2-1发动机缸盖零件图从零件图分析，该发动机缸盖结构比较复杂。主要由底面粗糙度Ral.6,各孔端面粗糙度Ra6.3,中7孔粗糙度Ra6.3,7.5孔粗糙度Ra6.3,10沉孔粗糙度Ra6.3,4孔粗糙度Ra6.3,6沉孔粗糙度Ra6.3

14、,6孔粗糙度Ra6.3,8沉孔粗糙度Ra6.3,两斜中14端面粗糙度Ra6.3,中6斜孔粗糙度Ra6.3,由于发动机缸盖在工作中要承受较大的冲击载荷和扭矩，为了增强耐磨性和抗扭强度，要对发动机缸盖进行人工时效处理。2.3 确定毛坯制定形式发动机缸盖零件材料为HT200,由文献表224知，各加工表面余量如下所述:加工面加工余量等级加工余量底面CT74.5mm各孔端面CT133.0mmIIX7孔CT3实心7.5孔CT13实心中10沉孔CTl3实心2中4孔CT13实心2中6沉孔CT13实心26孔CT13实心2中8沉孔CT13实心214斜面CT131.5mm26斜孔CT13实心2G8斜沉孑LCT13实

15、心中6斜孔CT13实心8斜沉孔CT13实心2.4 基准选择在工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。2.4.1 精基准选择L在对精基准时进行选择的时候，要充分的考虑各方面的问题，不仅要有利于加工的进行，并且还要保证夹具的加紧方便，紧固，稳定，满足工作中的性能要求。2 .遵循基准重合原则，把设计基准和定位基准统一起来，避免因为基准的重复变换导致产生较大的加工误差，使得产品报废。3 .尽量的将分钟误差同意起来。4 .可以选择自身做为基准。5 .利用“互为基准”使发动机缸盖加工余量均匀，且在重复加工中保证其位置精度。6 .观看发动机缸盖零件图