4125型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计（含全套CAD图纸）.rar

湖南农业大学东方科技学院湖南农业大学东方科技学院 全全日日制制普普通通本本科科生生毕毕业业设设计计 41254125 型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计 MECHANICAL PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGN OF 4125 DIESEL ENGINE CYLINDER BLOCK 湖南长沙 提交日期：20 年 月 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生 毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师 的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除 文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表 或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中 均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由 本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日 目 录 摘要1 关键词1 1 前言2 2 零件的分析3 2.1 零件结构分析3 2.2 零件工艺分析4 2.3 零件主要技术要求4 3 机械加工工艺规程设计5 3.1 计算零件生产纲领、确定生产类型5 3.1.1 计算生产纲领5 3.1.2 确定生产类型、分析工艺特点5 3.2 毛坯及机械加工余量的确定5 3.2.1 毛坯的确定5 3.2.2 铸件的机械加工余量确定6 3.3 气缸体的工艺规程设计7 3.3.1 定位基准的选择7 3.3.2 表面加工方法的选择7 3.3.3 工艺路线的制定9 4 专用夹具的设计23 4.1 夹具设计概述23 4.1.1 夹具的基本组成23 4.2 粗铣气缸体平面夹具的设计23 4.2.1 零件本工序的加工要求分析23 4.2.2 夹具的类型的确定24 4.2.3 拟定定位方案和选择定位元件24 4.2.4 确定夹紧方案25 4.2.5 确定对刀装置26 4.2.6 夹紧力的分析计算26 5 总结28 参考文献29 致谢29 附录30 1 41254125 型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计型柴油机气缸体的机械加工工艺及夹具设计 摘 要：本课题是对 4125 型柴油机气缸体进行工艺设计和夹具的设计。对气缸体的 主要加工表面、气缸体顶面、主轴承座侧面、气缸孔、主轴承孔及凸轮轴承孔等的工艺规 程进行了详细的分析，填写了工艺过程卡片及工序卡片，设计了粗铣气缸体平面专用机床 夹具。在对此气缸体的工艺设计中为减少箱体在加工过程中的误差，我们考虑基准的重合 原则，统一原则，互为基准原则以及粗基准的选择原则，为使定位稳定夹紧可靠，要求所 选用的粗基准尽可能不重复使用原则。夹具的设计，保证了零件的加工精度，同时提高了 生产效率，降低了工人的劳动强度。 关键词：气缸体；机械加工工艺规程；工序卡；专用机床夹具； 2 Mechanical Processing Technology and Fixture Design of 4125 Diesel Engine Cylinder Block Abstract: This topic is for 4125 diesel engine cylinder block process design and fixture design. The main processing of the cylinder block surface, the cylinder block end face, Lord side, cylinder bearing holes, the main bearing hole and CAM bearing hole and techniques procedure are analyzed in detail, and fill out the process card and process card, design the rough milling cylinder block plane special machine tool fixtures. This cylinder block in the process design to reduce the error in the process, we consider the benchmark superposition principle, unified principle, thus the principles and the benchmark crude benchmark the choosing principle, positioning for stable clamping reliable, request chooses not to repeat the benchmark crude as far as possible, use the principle.The fixture design ensure the parts processing precision, While improving production efficiency and reduce the labor intensity of the workers. Key words: Cylinder block; Machining processes; Process card; Dedicated fixture 3 1 前言 本课题主要研究 4125 型柴油机气缸体的机械加工工艺规程和的设计粗铣气 缸体平面的专用机床夹具，具体进行零件加工工艺设计和夹具设计。 机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础，而机床工业是机械制造 工业的基础,一个国家工业的技术水平集中体现在制造业,其很大程度上标志着 这个国家工业生产的能力和科学技术水平。随着科学技术的迅猛发展,现代制造 业中需要精密加工的零件越来越多,加工精度和对工件表面复杂程度要求也越来 也高。随着制造技术的不断发展和进步,加工工艺的不断改进和提升,先进工艺 的开发、引进和应用,在将来的制造和加工技术中,用先进的加工工艺取代落后 的不适应生产要求的加工工艺,使现代制造和加工业技术水平处在不断更新和发 展,制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞 争的重点。 随着大型工程项目的增多和规模的扩大，工程机械有向大型化发展的趋势。 与其配套的柴油机也在向系列化、提高单机功率、降低燃油消耗率和减少排放 及噪声污染的方面发展。气缸体作为柴油机的基础体架，是柴油机的重要部件, 气缸体内腔复杂，包括气道，水道既油道，外表面安装相关的各种配件。工艺 是将产品设计图样和技术要求物化为实际产品的方法和过程，工艺规程制定的 原则是优质、高产、低成本。首先，制定几种可能的工艺方案进行分析对比论 证，选择合理的方案；其次，分配切削用量；最后，制定每道工序的工序卡片1。 在对此气缸体的工艺规程采用一面两销对其进行定位以限制其六个自由度。为 减少箱体在加工过程中的误差，我们考虑基准的重合原则，统一原则，互为基 准原则以及粗基准的选择原则，为使定位稳定夹紧可靠，要求所选用的粗基准 尽可能不重复使用原则。 夹具设计是按照某一道工序的加工要求，把一些事先制造好的标准件和部 件进行组装而成的夹具，夹具通常由使用单位根据要求自行设计和制造，适用 于产品固定且批量较大的生产中2。为了保证加工零件的质量、产量和降低成本， 首先应该指定合理的工艺方案，然后按照工艺方案的要求，确定机床的配置型 式，选择合理的通用部件，设计专用部件和工作循环的控制系统。 零件加工工艺设计必须按照 JB/T9165.21998工艺规程格式规定进行； 夹具设计要求定位合理，夹紧可靠，结构简单，操作简便，调试及维修便利， 提高 生产效率；应尽量保证以最低的加工成本达到符合零件图要求的加工精度。 4 由于水平有限，经验不足，第一次全面的系统的设计本次设计难免有许多 不妥和错误之处，恳请指导老师和读者批评指正错误，以便及时改正。 2 零件分析 2.1 零件结构分析 该零件是 4125A 型柴油发动机的气缸体。气缸体为一整体铸造结构，其上 部有四个缸套安装孔，它的左侧是八个挺杆安装孔和通过缸盖的冷却水孔，并 加工有 21 个缸盖紧固螺栓孔和向缸盖输送润滑油的垂直深油孔。如图 2-1 为 4125 柴油机气缸体零件结构图。 图 1 4125 柴油机气缸体零件图 Fig.1 Cylinder block of 4125 diesel engine parts diagram 气缸体的水平隔板将缸体分成上下两部分，上段为缸体水套，下段为曲轴 箱。在隔板上四个缸套安装孔壁的环形槽内装有橡胶密封圈，防止水套中的水 漏入曲轴箱，垂直隔板将缸体水套和挺杆室分开。曲轴箱有五个安装曲轴的主 轴承座和两个定位侧面。 气缸体的前端面从前到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。 5 在三个凸轮轴孔的下方，沿气缸体的全长有一长主油道孔，其两端用螺栓堵住。 从主油道到各主轴承、凸轮轴承和惰轮轴承都有油道相通，使从机油滤清器来 的压力油能对各轴颈和惰轮等进行润滑。 气缸体的左侧有工艺孔，加油管安装法兰，减压机构轴孔，机油滤清器安 装平面，机油泵出油孔，油标尺座孔和机油泵安装平面。气缸体的右上方有铸 成的分水管，将水泵流出的水分流到缸体的各缸水套，达到冷却的目的。气缸 体的后端面有飞轮壳的安装面。气缸体的下平面用以安装油底壳，其内储存润 滑油。 2.2 零件工艺分析 气缸体是发动机的基础零件和骨架，同时又是发动机总装配时的基准零件。 发动机的各机构和系统的零部件都安装在它的内部或外部3。气缸体的作用是 支承和保证活塞、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，气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，因此要求气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、安装和维护方便，且密封性、抗震性 和抗腐蚀性能良好。 它的工艺特点是：结构的形状复杂；加工的平面、孔多，内部成空腔，壁 厚不均，刚度不好；加工的精度要求高，是典型的箱体类加工零件。其主要加 工表面有气缸体顶面、主轴承座侧面、气缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等，它们 的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能3。为此，我们主要靠设 备精度、工夹具可靠性和加工工艺的正确合理来保证。 2.3 零件的主要技术要求 1）主轴承孔的精度为95(+0.03 0)，表面质量为 Ra=1.6m。 2）主轴承孔的圆度为 0.02 mm。 3）气缸孔的精度为144（+0.08 0） ，底孔的表面粗糙度 Ra=6.3m。 4）气缸孔中心线对曲轴中心线的对称度为 0.05 mm。 5）第二、三、四主轴承孔对第一、五主轴承孔的同轴度为 0.02 mm。 6）各凸轮轴承孔的同轴度为 0.03 mm。 7）曲轴中心线对凸轮轴中心平行度为 0.1 mm。 6 8）顶面的表面粗糙度为 Ra=3.2m。 3 机械加工工艺规程设计 3.1 计算零件生产纲领，确定生产类型 生产纲领和生产类型与工艺过程的关系十分密切，生产纲领不同，生产类 型也不同，工艺过程也就具有不同的特点。生产纲领是指企业在计划期内应当 生产的产品产量和进度计划。生产类型是指生产专业化程度的分类，分为大量 生产、成批生产和单件生产 3 种类型。 3.1.1 计算生产纲领 生产纲领是指企业在计划内应生产的产品产量和进度计划。此设计中，生 产纲领已给定：N=20000 件。 3.1.2 确定生产类型、分析工艺特点 根据生产纲领和生产类型的关系，由 N=20000 件，可确定生产属于大量生 产。大量生产类型的工艺特点： 1）全部互换，个别高精度配合件可分组选配和配制； 2）广泛采用金属模机器造型、模锻及其