汽缸体的机械加工工艺设计.doc

临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 1 2011届届 分 类 号 ： 单位代码 ：10452 本科专业职业生涯设计 我的汽车人生之路我的汽车人生之路 姓 名 学 号 年 级 20072007 专 业 车辆工程车辆工程 系 （院） 工学院工学院 指导教师 2010 年 12 月 24 日 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 2 目目 录录 第一部分第一部分5 做汽车销售推广人做汽车销售推广人.5 2 2 我的梦想我的梦想.5 3 3 自我评价与分析自我评价与分析.5 3.13.1 自我评价自我评价自信与热情自信与热情5 5 3.1.13.1.1 性格品质性格品质5 5 3.1.23.1.2 个人素质个人素质5 5 3.1.33.1.3 学习能力学习能力5 5 3.23.2 职业兴趣职业兴趣汽车人生汽车人生6 6 3.33.3 职业个性职业个性勇于追求，敢于拼搏勇于追求，敢于拼搏6 6 3.43.4 职业价值观职业价值观综合选择综合选择6 6 3.53.5 我的缺点我的缺点6 6 4 4 职业分析职业分析.6.6 4.14.1 家庭环境分析家庭环境分析6 6 4.24.2 学校环境分析学校环境分析6 6 4.34.3 职业分析职业分析6 6 4.44.4 职业环境分析职业环境分析6 6 4.54.5 社会环境分析社会环境分析7 7 5 5 职业定位职业定位.7.7 5.15.1 职业定位职业定位7 7 5.25.2 我的计划我的计划7 7 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 3 5.2.15.2.1 五年计划（五年计划（2010-20152010-2015）7 7 5.2.25.2.2 中期计划（中期计划（2015-20222015-2022 年）年） 8 8 5.2.35.2.3 长期计划长期计划8 8 第二部分第二部分9 汽缸体汽缸体的机械加工工艺规程和专用机床夹具设计汽缸体汽缸体的机械加工工艺规程和专用机床夹具设计 摘摘 要要 9 ABSTRATABSTRAT.10 1 绪绪 论论 11 2 汽缸体的分汽缸体的分 析析 12 2.1 汽缸体的作 用 12 2.2 汽缸体的工艺分 析 12 3 机械加工工艺规程设机械加工工艺规程设 计计 13 3.1 工艺过程定 义 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 4 13 3.2 机械加工工艺规 程 13 3.3 工艺规程的作 用 13 3.4 工艺规程的设计原 则 14 3.5 机械加工工艺过程与生产类 型14 3.6 确定毛胚的制造形 式 14 3.7 基准的选 择 15 3.8 制造工艺路 线 15 3.9 机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确 定18 3.10 确定切削用量及基本工 时 20 4 端面铣专用夹具设端面铣专用夹具设 计计 32 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 5 4.1 工件装夹的实 质 32 4.2 机床夹具的分 类 32 4.3 问题的提 出 32 4.4 夹具设计的基本要 求 33 4.5 粗铣平面专用夹具设 计 33 4.6 镗孔夹具的简要说 明 34 5 加工经济的技术经济分加工经济的技术经济分 析析 36 5.1 方案比 较 36 5.2 技术经济指 标 39 结结 论论 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 6 41 致致 谢谢 42 参考文参考文 献献 43 附附 录录 44 9 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 7 第一部分第一部分 我的汽车人生之路 1 前言 大学生活即将走完，无论自己在过去的四年大学生活中做了什么，做对了什么，亦或做错 了什么，这所有的一切都将成为过去，一切清零。美好曼妙的人生由此开始！ 俗话说得好，天生我材必有用，每个人都有攀登上成功顶峰的可能，但胜利却永远只向强 者招手！成功的路上布满荆棘和坎坷，跌倒在所难免，受伤毋庸置疑，难的是你能否在饱经困难和 挫折后，仍能喊出“敢叫日月换新天”的豪情壮志 我们对自己的职业生涯进行规划，就是给自己的梦想插上翅膀。远大的理想总是建立在坚实 的土地上的，青春短暂，从现在起，就力争主动，好好规划一下未来的路，去描绘这张生命的白纸。 2 我的梦想 从小，我的梦想就是拥有自己的事业，成为一名优秀的管理领导者！目前从 自身的情况出发，从基础做起！先从汽车技术人员做起，然后再转行做汽车的销售推 广！相信有技术的底子，做起汽车销售推广更是如鱼得水！然后拥有自己的事业！而 现在，我就要给自己规划一下如何实现它，让自己一步一步去实现自己心中的梦想！ 3 自我评价与分析 3.1 自我评价自信与热情 3.1.13.1.1 性格品质性格品质 我是一个热情随和，活波开朗，具有进取精神和团队精神，有较强的动手能力。良 好协调沟通能力，适应力强的人！经常性地参加各类学校和社会活动！同时又喜欢帮 助别人，孝顺父母！ 3.1.23.1.2 个人素质个人素质 兴趣广泛；适应性较强，能在短时间内适应高压工作；具有一定的交际能力，语 言逻辑性和表达能力较强；具有一定的工作能力，在组织能力、协调能力、预见性和 团队意识等方面均有所表现。 3.1.33.1.3 学习能力学习能力 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 8 善于发现，学习和吸收新东西较快，办事效率高，勤于思考，喜欢为自己的理想 不断地努力拼搏。同时具有较强的领悟能力，能够在生活与学习中融会贯通。 3.2 职业兴趣汽车人生 我从小就喜欢车，所以我选择了车辆工程这个专业。因为这个专业，我选择了我的 人生汽车人生！我这一生将伴随着汽车行业的发展而丰富生化！ 3.3 职业个性勇于追求，敢于拼搏 我是一个勇于追求和探索新事物的人，善于和别人沟通，敢于创新，敢于探索， 总是坚持不懈！对于我的目标，我会竭尽所能，做到最好！ 3.4 职业价值观综合选择 通过人才素质测评，我分析出自己的职业素养是比较理想的，我的职业道德与职 业操守是非常优秀的，通过本人的梦想、所学的知识以及所具有的特质，我所制定的 职业的最终发展方向为汽车销售推广行业，而我的目标就是找到一份合适的工作，勤 勤恳恳，不断为自己的最终理想积累经验，最后，参与到自己规划的事业中去。 3.5 我的缺点 金无足赤，人无完人，每个人都有自己的优缺点！我的缺点就是：做事懒散，不 认真对待，有些自负。但是，在不断与同学同事交往过程中，我正在逐渐改正自己的 缺点 ，多与优秀的人接触，扬长补短。 4 职业分析 4.1 家庭环境分析 我出生在农村，家庭环境决定我不能在毕业初期进行创业，我需要通过努力来获 取自己资金、人际关系以及素养能力来实现梦想。 4.2 学校环境分析 我就读的学校是临沂师范学院，它是一所综合性全日制普通高等学校，学校专业 特色鲜明，有着独特的办学理念，学校教学设施齐全，师资力量也比较不错，教学质 量也在不断提高。 4.3 职业分析 汽车行业有着一个庞大的产业链。汽车零部件厂整车厂销售公司销售部 经销商。还有周边配套的一切企业。他们相互缠绕，形成了汽车产业，其中的各 个环节都需要精通或者了解汽车知识的各类人才。对人才的需求不言而喻。作为发展 中国家，我国面临的挑战比发达国家会更加严重，我国政府高度关注新能源汽车的研 发和产业化。在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。 目前汽车销售的体制有： 总代理制。渠道模式可表述为厂商总代理区域代 理下级代理商最终用户。进口汽车主要采用这种模式，如奔驰、宝马等。 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 9 区域代理制。渠道模式可表述为厂商区域总代理下级代理商最终用户。这 种模式与 IT 渠道的区域代理制基本一致。这是汽车渠道最早采用的模式，目前使用这 种模式的厂商已较少。 特许经销制。渠道模式可表述为厂商特许经销商最终用户。区域代理制实施 一段时间后，汽车厂商逐渐发现很难对经销商的经销行为进行规范，市场价格体系混 乱，1996 年后，汽车渠道逐渐向特许经销制转变。目前一汽捷达、神龙富康等采用这 种模式。 品牌专卖制。渠道模式可表述为厂商专卖店最终用户。品牌专卖制是 1999 年 发展起来的渠道模式。主要以“三位一体”（包括整车销售、零配件供应、售后服务） 专卖店 和“四位一体”（整车销售、零配件供应、售后服务、信息反馈）专卖店为表 现形式。目前广州本田、上海通用是这种模式的代表。 4.5 社会环境分析 发达国家的经验表明：汽车工业每增加 1 元，会给上游产业带来 0.65 元的增值， 给下游产业带来 2.63 元的增值。 汽车工业对服务业也有重要的带动作用。购买一辆汽车的价格中，大概有 40%左右 要支付给金融、保险、法律咨询、产业服务、科研设计、广告公司等各种服务业。汽 车工业的预投入对主要相关服务业的预投入有较大的带动作用，后者占前者的比重约 为 30%80%。也就是说，汽车工业的投入，可以导致相关服务业增加 30%80%的投入。 这里的相关服务业包括批发和零售贸易、储运、实业和商业服务、社会和个人服务等。 就业方面，汽车工业每提供一个就业岗位，上下游产业的就业人数就增加 1015 人。 虽然目前存在就业难的问题,但从事汽车行业的人员还是供不应求！在这个难遇的 时刻，我应该抓住机遇，展现自己的才华，努力掌握汽车的销售推广的基本素质和要 求！从一名技术人员转行到汽车销售推广的领先人才！只有自己好好把握时机，迎接 挑战，在挑战中充实自己，武装自己！我相信我的未来不是梦！ 5 职业定位 5.1 职业定位 综合前面的自我分析和职业分析这两部分的内容，我得出本人的职业定位如下： 先在汽车制造厂，从一名技术人员做起！然后再转行做汽车销售推广！ 职业目标将来从事汽车销售推广的职业。 职业发展策略去经济比较发达的城市发展。 职业发展路径打好基础，循序渐进。 具体路径汽车技术人员销售顾问销售助理销售推广人员区域经理 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 10 我相信只有每一步路走的坚实，才能走的更远！我的目标就在前方，我会一直努 力，去实现心中的梦！ 5.2 我的计划 5.2.15.2.1 两年计划（两年计划（2011-20132011-2013） 职位目标:汽车公司的技术人员骨干 能力目标: 认真踏实，积累经验。在原有的工作岗位上，争取提升自己的工作级 别，多方面接触汽车生产、技术以及销售工作，给自己的发展打下基础。总结出符合 现代中国及国外汽车销售方面理论。 经济目标：年收入 2-4 万元 5.2.25.2.2 中期计划（中期计划（2013-20192013-2019 年）年） 职位目标：汽车销售顾问、助理 能力目标：完美完成从技术人员到销售推广的职业转换！能够接触到汽车销售以 及领导部分下属，能够拥有丰厚的客户来源，厚积薄发，为以后事业发展打下坚实的 基础。 经济目标：年收入 8-10 万元 5.2.35.2.3 长期计划长期计划 职位目标：汽车销售区域负责人 能力目标：长期向某一大区负责销售推广汽车的规划宣传，有固定的客户，让自 己所负责的品牌汽车在该区域畅销！ 经济目标:年收入 30 万元以上 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 11 第二部分 汽缸体汽缸体的机械加工工艺规程 和专用机床夹具设计 摘 要 本次毕业设计的题目是汽缸体汽缸体的机械加工工艺规程和专用机床夹具设计。 它是柴油发动机中的基础汽缸体和骨架，同时又是发动机总装配时的基准汽缸体。发 动机各机构和系统的零部件都安装在其内部和外部。汽缸体的作用是支撑和保护活塞、 连杆、曲轴等运动部件工作时的准确位置；保证发动机换气、冷却和润滑；提供各种 辅助系统，提供部件及发动机的安装基面。 汽缸体的工艺特点是：结构、形状复杂；加工的平面、孔多；内部成空腔，壁厚 不均，刚度低；加工精度要求高，属于典型的箱体类加工汽缸体。 说明书中对汽缸体的作用、汽缸体的加工工艺过程、夹具设计做了比较系统完整 的分析和论证。对工艺规程的设计做了详细的说明，并制定了合理的加工工艺路线。 对关键工序的加工余量、工序尺寸、工序公差、切削用量、工时定额等进行了计算分 析。对机械加工过程中需要的专用夹具进行了设计分析，保证整个工艺过程的完整性。 关键词：关键词：汽缸体；公差；工序；工艺；夹具 临沂师范学院工学院本科专业职业生涯设计 12 Abstract The graduation project subject is that the cylinder part of the body spare parts machining technology regulation are designed with the machine tool clamping apparatus special. It is base spare parts and the framework in the diesel oil motor the criterion spare parts when being once more moreover the motor general assembly. motor every organization and system fragmentary including the components are wholly fixed and the exterior. The exact place when work is not havent met in cylinder part of the body action every movements such as piston, connecting lever and bent axle and so with gurrantee being the support; Gurranting takes a breath, becomes cool and lubricates of motor; Supplys different assisting system, components and the motor installation foundation. The cylinder part of the body technology distinguishing feature is that Composition and form shape is complex; The plane of process and opening is much; The inside succeeds the cavity, and the breastwork is not thick all, and the stiffness is leted drop; The process accuracy is tall, and the spare parts are processed to the box part of the body that pertains to type. The clamping apparatus is designed to do comparatively analysis and proof that the system is integrated to the spare parts technology processto the action to the spare part in the manual. The detailed directions was act in the design to the technology regulation, and draws up the rightful process technology course, and draws up the machining technology card of the one complete set. The allowance to key workmanss sequence, workman initial dimensions and workmans sequence official business is bad and the cutting action the amount to be used and man hour the norm and so on has been underway calculation. The clamping apparatus special to needs in the machining process has carried on the design to be analysed, and gurrantees the entire technology process completeness. Key words：cylinder part of the body; tolerance; production process; technology; fixture 13 1 概述 本文介绍了汽缸体的加工工艺设计过程及其专用夹具设计过程。通过本设计了解机 械加工工艺设计过程的一般方法和步骤。联系生产现场实际条件进行工艺方案的比较选 择适当方案；掌握根据生产的要求设计专用机床夹具的方法；以及根据商业利益进行工 艺方案的比较与技术经济分析。 本文内容包括：机械加工工艺的组成，工艺规程的作用，工艺规程的设计原则，生 产纲领的计算和生产类型的确定，毛坯的分析，毛坯的制造形式，制造工艺中基准的选 择，汽缸体的尺寸、形状误差和位置误差的分析，机械加工工艺路线的制定，各个工序 的加工余量、工序尺寸、尺寸公差的确定及某些刀具的几何参数的选择和常见的金属切 削机床的选用，机械加工各工序的切削深度、进给量、切削速度的确定，机械加工工时 的计算，专用夹具设计的基本要求，专用夹具设计的依据、夹紧装置的选择、夹紧力的 估算、定位误差的分析、夹具的操作说明。本文中介绍的各个工序都是从保证使用功能 要求、提高劳动生产率，保证加工质量、降低劳动强度，注意劳动保护和环境保护，提 高可靠性出发进行各工序的工艺和专用夹具的比较和制定。 机械制造过程是一种离散的生产过程，它主要表现在制造过程中的各个环节之间是可以彼此关 联或不关联的。机械制造过程的实施依赖个人的经验和技艺较多，难以用数学方法、规律、逻辑进 行描述，所以在技术方面要不断的吸取有经验者的经验不断的提高自己。 2 汽缸体的分析 汽缸体是发动机的基础汽缸体框架，同时又是发动机总装配时的基准汽缸体。发动 机各机构和系统的零、部件都安装在它的内部和外部。汽缸体的作用是支撑和保证活塞、 连杆、曲轴等各运动部件工作时的准确位置；保证发动机的换气、冷却和润滑（其上有 气道、水道和油道） ；提供各种辅助系统、部件及发动机的安装基面。 发动机工作时，汽缸体承受着各种大小、方向呈周期性变化的气体压力、惯性力及 力矩的作用，因此要求汽缸体具有合适的材料，合理的结构、尺寸及重量，足够的刚度、 加工性能好，使用安装、维修方便，且密封性、抗振性和抗腐蚀性良好。 构和系统的装配机体，汽缸体本身应具有足够的刚度和汽缸体与汽缸盖、汽缸盖衬 垫、及油底壳等组成了发动机的机体组。作为发动机各个机强度。 2.1 汽缸体的作用汽缸体的作用 14 汽缸体是发动机的基础汽缸体框架，同时又是发动机总装配时的基准汽缸体。发动 机各机构和系统的零、部件都安装在它的内部和外部。汽缸体的作用是支撑和保证活塞、 连杆、曲轴等各运动部件工作时的准确位置；保证发动机的换气、冷却和润滑（其上有 气道、水道和油道） ；提供各种辅助系统、部件及发动机的安装基面。 发动机工作时，汽缸体承受着各种大小、方向呈周期性变化的气体压力、惯性力及 力矩的作用，因此要求汽缸体具有合适的材料，合理的结构、尺寸及重量，足够的刚度、 加工性能好，使用安装、维修方便，且密封性、抗振性和抗腐蚀性良好。 构和系统的装配机体，汽缸体本身应具有足够的刚度和汽缸体与汽缸盖、汽缸盖衬 垫、及油底壳等组成了发动机的机体组。作为发动机各个机强度。 2.2 汽缸体的工艺分析汽缸体的工艺分析 2.2.1 汽缸体技术要求分析汽缸体技术要求分析 加工表面的尺寸精度 主要加工表面的形状精度 主要加工表面的相互位置精度 各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求 热处理要求及其他技术要求 汽缸体的视图、技术要求是否齐全主要技术要求和加工关键 汽缸体图所规定的加工要求是否合理 汽缸体的选材是否恰当，热处理是否合理 2.2.2 汽缸体结构及其工艺性分析汽缸体结构及其工艺性分析 结构组成气缸体顶面、汽缸体底面、主轴承座侧面、主轴承孔、凸轮轴孔 结构组合轴类、套筒类、箱体类 结构工艺性保证使用要求的前提下、能否以高生产率和低成本制造 制定工艺路线的出发点，应该是应当使汽缸体的几何形状、尺寸精度及位置精度 等技术要求能得到合理的保证。选用适当的机床，既保证生产进度，又要考虑经济效果， 以降低生产成本。 汽缸体加工主要有汽缸体顶面、主轴座侧面、汽缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等不， 他们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能，主要靠设备精度、工夹具的 15 可靠性和加工工艺的正确合理来保证。 表 21 汽缸体主要技术要求 技术要求 精度和表面粗糙 度 主轴承孔的精度与粗糙度 0.03 0 95 1.6 a R 主轴承孔的圆度 0.02 汽缸孔的精度与表面粗糙度 0.08 0 144 6.3 a R 汽缸孔中心线对曲轴中心线的对称度/ 0.05 第二三四主轴承孔对一五主轴承孔的同轴度/ 0.02 各凸轮轴孔同轴度/ 0.03 曲轴中心线对凸轮轴中心线平行度/0.10 顶面的平行度/ 和表面粗糙度/ 0.10 0.05/100 100 3.2 a R 第第 3 章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 3.1 工艺规程定义：工艺规程定义： 规定产品或零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。其中，规定 零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺过程。 3.2 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 机械加工工艺过程由若干个按一定顺序排列的工序组成 工序一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那 一部分工艺过程 安装经一次装夹后所完成的工序内容 工位工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置 工步加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程 走刀每进行一次切削一次走刀 3.3 工艺规程的作用工艺规程的作用 16 指导生产 组织生产和管理生产 新建、扩建或改建工厂及车间 3.4 工艺规程的设计原则工艺规程的设计原则 技术上的先进性 经济上的合理性 良好的劳动条件 3.5 机械加工工艺过程与生产类型机械加工工艺过程与生产类型 3.5.13.5.1 计算生产纲领确定生产类型计算生产纲领确定生产类型 该产品年产量 10000 件/年，备品率为 10%，废品率为 1% (1%)NQnab10000 1 (1 10% 1%) 11100件/年 3.5.23.5.2 确定生产类型确定生产类型 不同的生产类型，其生产过程和生产组织、车间的机床布置、毛坯的制造方法、采 用的工艺装备、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同，因此在制定工艺路线 时必须明确该产品的生产类型。 表 3-1 生产类型 生产类型 单件生产重型机械中型机械小型机械 小批生产5 件20 件100 件 中批生产5100 件20200 件100200 件 大批生产3001000 件200500 件5005000 件 大量生产1000 件5000 件 50000 已知零件为中型零件，根据上表可确定其生产类型为大批生产。 本零件为大零件的成批生产中的大批量生产，适应相应生产特点。 3.6 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 17 选择毛坯时，应考虑下列因素： 零件材料的工艺特性（如可铸性和可塑性）以下零件对材料组织和性能的要求 零件的结构形状和外形尺寸。 生产纲领的大小。 现场的条件。 汽缸体采用的材料一般为 HT150、HT200 和 HT250，但也有采用铸铝或钢板。 汽缸体是拖拉机最复杂的零件，它不仅有很多加工精度要求很高的表面，而且还有 很多复杂的内腔，不仅壁厚相当薄而且有许多加强筋。因此汽缸体毛胚的造型相当复杂， 在大批大量生产中都采用金属模机器造型，造型位置为卧式，流水线生产。 本次研究的汽缸体采用 HT150。它采用金属模机器造型，分型面选在主轴承孔的对 称平面上，造型位置为卧式。主轴承孔、凸轮轴轴承孔和缸套孔均铸出，螺栓底孔、主 油道孔和工艺孔均不预先铸出。 3.7 基准的选择基准的选择 基准的选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面的选择正确、合理，可以保证加 工质量，提高生产效率 （一）粗基准的选择 保证相互位置要求的原则 如果必须保证工件上加工面与不加工面的相互位置要 求，则应该以不加工面为粗基准。 保证加工表面加工余量合理分配的原则 如果必须保证工件某重要表面的余量均 匀，应该选择该表面的毛坯为粗基准。 便于工件装夹的原则 选择粗基准时，必须考虑定位基准，夹紧可靠，要求选用 的粗基准尽可能平整，光洁，和足够大的尺寸，不允许有锻造飞边，铸造浇，冒口和其 他陷阱。 粗基准一般不得重复使用原则 如果能使用精基准定位，则粗基准一般不应该被 重复使用。这是因为若毛坯的定位表面和粗糙，在两次装夹中重复使用粗基准，就会造 成相当大的定位误差。有的零件在前几道工序中虽然已经加工出一些表面，但对某些自 由度的定位来说，仍无精基准可以利用，在这种情况下使用粗基准来限制这些自由度， 不得重复使用粗基准。 18 上述选择组基准的四条原则，每一个原则只能说明一个方面的问题。在实际应用中， 划线装夹有时可以兼顾这四条原则，而夹具装夹则不能同时兼顾，这就要根据实际情况， 抓住主要矛盾，解决主要问题。 （二）精基准的选择 精基准的选择要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现及装夹准确，可靠， 方便。为此，一般应遵循以下五条原则： 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面觉的设计基准为精基准。这称为基准重 合原则。在对加工表面位置尺寸有决定作用的工序中，特别是当位置公差要求很小的时 候，一般不应违背这一原则。因为违反了这一原则就必然产生基准不重合误差，增大加 工难度。 一基准原则 当工件以某仪精基准定位，可以比较方便的加工大多数其他表面， 则应该尽早的把这一表面加工出来，并达到一定精度，以后工序均一它为精基准加工其 他表面。这称为统一基准原则。 采用统一基准原则可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数，在自动化生产中 得到广泛应用。 应当指出，统一基准原则常常会带来基准不重合的问题。在这种情况下，要针对具 体问题进行认真分析，在可以满足设计要求的前提下，决定最终选择的精基准。 互为基准原则 某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来 达到位置要求。这称为互为基准原则。 例如车床主轴前后支撑与前锥孔有严格的同轴度要求，工艺上一般都遵循互为基准 原则，一支撑轴颈定位精磨前锥孔。 自为基准原则 旨在减少表面粗糙度，减少加工余量和保证加工余量均匀的工序， 常以加工面本身为基准进行加工，称为自为基准原则。 便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证定位准确，可靠，夹紧机构简单，操 作方便，这称为便于装夹原则。 上述五条原则中，前四条都有它们各自的应用条件，惟有最后一条，即便于装夹原 则是始终不能违反的。 3.8 制定工艺路线制定工艺路线 19 3.8.1 工艺方案路线工艺方案路线 工序 1：铣汽缸体左侧面四块基平面和三个凸台面； 工序 2：粗铣汽缸体底面、顶面和右侧放水阀平面； 工序 3：在汽缸体底面钻、铰两个定位孔； 工序 4：精铣汽缸体底面； 工序 5：粗精铣汽缸体前后端面、固定水泵法兰和启动进水管法兰； 工序 6：粗镗汽缸体五个半圆主轴承孔、三个凸轮轴承孔，钻一个惰轮轴孔； 工序 7：粗镗汽缸体四个汽缸套孔； 工序 8：铣汽缸体燃油精滤器安装平面和两个水观平面； 工序 9：铣汽缸体主轴承座的分开面； 工序 10：铣汽缸体主轴承座的分开面 工序 11：拉气缸体主轴承座的分开面 工序 12：精铣气缸体顶面和左侧面两个长方块 工序 13：在气缸体顶面和前后端面上钻孔和倒角 工序 14：在气缸体顶面和前后端面上攻螺纹 工序 15：气缸体润滑主油道孔 工序 16：在气缸体顶面和右侧面上钻孔 工序 17：在气缸体底面和左侧面上钻孔 工序 18：钻十个润滑支油通孔 工序 19：钻十个固定主轴承盖的螺栓底孔和一个油孔，并在左侧面钻油标尺孔底 孔 工序 20：在气缸体第一主轴承座上钻斜油孔 工序 21：攻气缸体固定主轴承盖的十个螺栓孔和一个油标尺螺孔 工序 22：在气缸体底面和左右侧面上攻螺纹 工序 23：钻气缸体八个挺杆导管底孔 工序 24：扩、铰汽缸体八个挺杆导管底孔 工序 25：精镗汽缸体四个汽缸套孔 工序 26：精锪汽缸体四个汽缸套筒座的端面 20 工序 27：在汽缸体四个汽缸套孔内镗阻水阀槽 工序 28：清洗和吹净汽缸体 工序 29：去毛刺、清除切屑、倒角等 工序 30：检验 工序 31：在汽缸体上安装十个双头螺栓 工序 32：安装汽缸体主轴承盖 工序 33：在汽缸体前后端面主油道孔上扩孔、攻螺纹、并在前端面钻孔 工序 31：在汽缸体上安装十个双头螺栓 工序 32：安装汽缸体主轴承盖； 工序 33：在汽缸体前后端面主油道孔上扩孔、攻罗纹、并在前端面钻孔； 工序 34：半精镗汽缸体五个曲轴主轴承孔、三个凸轮轴州孔和一个惰轮轴孔； 工序 35：在汽缸体第五州主轴承座的两端镗端面； 工序 36：精镗汽缸体五个曲轴主轴承孔，三个凸轮州孔和一个惰轮州孔； 工序 37：压住汽缸体八个挺杆导管； 工序 38：在汽缸体底面的后端面和左右侧面上钻孔； 工序 39：在汽缸体后端面上和左右侧面上铰孔和攻罗纹，并铰八个挺杆导管孔； 工序 40：研磨汽缸体五个曲轴主轴承孔； 工序 41：清洗并吹净汽缸体； 工序 42：洗并吹净汽缸体全部油道孔； 工序 43：压入汽缸体三个凸轮州衬套； 工序 44：铰汽缸体三个凸轮州衬套孔，并铰惰轮轴孔； 工序 45：准备移交检验；清除铸件内切屑，用压缩空气吹净零件，按主轴承座顺 序在螺栓和螺母上打顺序号； 工序 46：检验；检验个主要孔的尺寸、形状和位置精度，检查机械加工缺陷，并 作标记； 工序 47：清洗并吹净汽缸体；在热水中清洗零件，清洗机水温应在 75-85 摄氏度， 用压缩空气吹净零件；安排人工时效。 3 3.9 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 21 3.9.1 机械加工余量的分析机械加工余量的分析 是为了确定最有利的加工余量，以节省材料。利用分析计算法，必须要有可靠的实 验数据，否则难以进行。 影响机械加工余量的因素： 1 前工序加工后的表面粗糙度及表面缺陷； 2 前工序的尺寸公差； 3 前工序各表面相互位置的空间偏差，如弯曲度、轴心线便宜及平面度、垂直度 和同轴度误差等等； 确定毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近 毛坯加工余量毛坯制造尺寸与零件响应尺寸的差值加工总余量 毛坯公差毛坯制造尺寸的公差 已知零件为大批大量生产，毛胚的铸造方法选用金属膜机器造型因为零件的主轴承孔凸 轮轴承孔和缸套孔均需要铸出，因此要安放型芯。此外，为了消除残余应力，铸造后应 铸件尺寸公差分为 16 级，由于是大量生产，毛坯制造方法采用机器造型根据机械制 造工艺设计简明手册 （以下称简明手册）选取铸件尺寸公差等级为 CT8 级，根据表 2.2-2 选取错箱值为 1.5。 3.9.23.9.2 确定铸件机械加工余量确定铸件机械加工余量 对于成批生产的铸件加工余量由简明手册表 2.2-5 查得，选取加工余量等级 MA 为 G 级，由砂型铸造的铸件顶面的加工余量等级比底侧面的加工余量等级需降一级 选用各主要表面的总余量见表 2-2。由工艺人员手册查得，铸件的主要尺寸公差见表 2- 2。 铸件的分型面选择 O-O 面所在的平面作为分型面。浇毛冒口系统的类型采用顶注式 浇注系统。 （金属工艺学实习教材上册） 表 3-2 各加工表面总余量/mm 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值 22 汽缸体顶面 650H8.5mm 汽缸体底面 650 G5mm 主轴承座分开面 185 G5mm 主轴承孔 95 H5mm 放水阀凸台面 105 G4mm 汽缸孔 144 H5mm 3.9.33.9.3 确定各主要加工表面的的工序尺寸及公差确定各主要加工表面的的工序尺寸及公差 确定各加工工序的加工余量 从终工序开始，到第一道工序结束，逐次加上每道加工工序余量，可得到个工序 基本尺寸。 除终加工工序以外，其它个加工工序按各自所作用加工方法的加工经济精度确定 尺寸公差。 填写工序尺寸并按“入体原则”标注工序尺寸公差。 计算确定粗镗，半精镗，精镗汽缸体三个凸轮轴孔的工序尺寸及公差。 由工艺手册表查得精镗余量为 7.5mm 半精镗余量 1.7mm 精镗余量为 0.8mm 精镗后工序基本尺寸为 50mm，68mm，74mm；其他工序基本尺寸为 500.849.2mmmmmm 半精镗 680.867.2mmmmmm 740.873.2mmmmmm 49.21.747.5mmmmmm 粗镗 67.21.765.5mmmmmm 73.21.771.5mmmmmm 47.57.540mmmmmm 毛坯 65.57.558mmmmmm 71.57.564mmmmmm 参考机械制造工艺学表 1-13 得：精镗后为 IT8，1.6Ram；半精镗后为 23 IT10，6.3Ram；粗镗后为 IT12，12.5Ram。 根据上述加工经济精度查公差表，将查得的公差表数值按“入体原则”标注在工序 基本尺寸上。查工艺手册可得毛坯公差为2mm。 3.10 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 2：铣削汽缸体顶面、底面及又侧放水阀平面。 本工序采用计算法确定切削用量。 （1）加工条件 工件材料：灰铸铁 HT150 加工要求：保证尺寸 650，表面粗糙度 RA6.3 机床：X2010 龙门铣床 刀具：材料 YG8 （2）计算切削用量 铣削要素指铣削速度，进给量，铣削深度，和铣削速度。 铣削速度v：v= 0 /1000d n /minm 每齿进给量 f a：铣刀每转过一齿工件对于铣刀移动的距离。 （/mm z） 铣削深度 p a：对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被切削层尺寸，对于圆柱形 铣刀是指被加工表面的宽度。 铣削宽度 w a：对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸，对于圆柱形 铣刀铣铣削宽度是指被切削层的深度。 粗铣汽缸体顶面，保证尺寸 1.5 0.5 650 mm 查【2】 ，选取圆柱形铣刀材料 YG8 D=160mm Z=16 表 3-3 工序间尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸的确定 工序间工序间工序 名称 工序 间余 量 ()mm 经济 经济 精度 表面粗 糙度 ()m 工序间尺 寸()mm 尺寸、公差 ()mm 表面粗 糙度 ()m 24 IT 精镗 0.88 1.6Ra 50 68 74 0.059 0 50 0.046 0 68 0.046 0 74 1.6Ra 半精 镗 1.710 6.3Ra 49.2 67.2 73.2 0.17 0 49.2 0.12 0 67.2 0.12 0 73.2 6.3Ra 粗镗 7.512 12.5Ra 47.5 65.5 71.5 0.34 0 47.5 0.40 0 65.5 0.40 0 71.5 12.5Ra 毛坯 40 58 64 402582742 查【1】表 9.4-7 选取耐用度为 180 表 9.4-3 选取 f a=0.30/mm z p a=8mm w a=100mm 由公式： 0 vvv vv v xupm pw c d q vk T a a z 式中 v铣削速度 /minm v k 铣削条件改变时铣削速度修正系数 v c 、 v q、 v x、 v y、 v u、 v p、m的值表 9.4-8 查表 9.4-8 得： v c =203 m=032 v u=0.2 v p=0 v x=0.15 v y=0.35 v q=0.2 v k=1 所以 v=48.34/minm 取 48/minm， 由 w d=160mm z=16 则 确定主轴转速确定主轴转速 1000100048 96 /min 160 s w v nr d 现采用 X2010 龙门铣床 根据机床使用说明书，取 w n=95/minr 25 故实际切削速度为 160 95 48/min 10001000 ww d n vm 校验机床功率 主切削力按【1】表 9.4-10 所示公式 0 xyu FFF FwPf qw FF c aaaz zFz dn Fk 0 3 4 2 10 6 10 z z Fd Fv m M P 式中 z F圆周铣削力 N z F k铣削条件改变时铣削力修正系数 M扭矩 N.M m P铣削 KW 查表 9.4-10 得 F x=1.0、 F y=0.8、 F w=0.9、 F u=0、 F q=0.9 1.00.80.9 0.90 569 80.3010016 18120() 160140 Z FN 切削时的消耗功率 44 1821048 14.57() 6 106 10 Z m F v PKW 由 X2120 机床使用说明书主机动机功率为 22kw，所以机床功率足够。 当 w n=95/minr时，工作台的每分钟进给量 m f应为 0.30 16 95 mzw ff zn456/minmm 26 查机床说明书，取456