2P85F汽油機機體加工工藝編制及第一套夾具設(shè)計【說明書+CAD】

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2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 摘要 機械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。 關(guān)鍵詞 箱體 加工中心 工藝過程 夾具 改革開放二十多年來，我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源，有計劃地推進企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化，為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍存在階段性差距。進入二十一世紀，我國發(fā)展經(jīng)濟的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè)，特別是在我國加入世貿(mào)組織后，世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲，我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場，因此，我國工業(yè)要想發(fā)展，就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。 1 汽油機的特點及應(yīng)用 油機由兩大機構(gòu)和五大系統(tǒng)組成，即由曲柄連桿機構(gòu)，配氣機構(gòu)、燃料供給系、潤滑系、冷卻系、點火系和起動系組成。 曲柄連桿機構(gòu)是發(fā)動機實現(xiàn)工作循環(huán)，完成能量轉(zhuǎn)換的主要運動零件。它由機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組等組成。在作功行程中，活塞承受燃氣壓力在氣缸內(nèi)作直線運動，通過連桿轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，并從曲軸對外輸出動力。而在進氣、壓縮和排氣行程中，飛輪釋放能量又把曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成活塞的直線運動。 配氣機構(gòu)的功用是根據(jù)發(fā)動機的工作順序和工作過程，定時開啟和關(guān)閉進氣門和排氣門，使可燃混合氣或空氣進入氣缸，并使廢氣從氣缸內(nèi)排出，實現(xiàn)換氣過程。配氣機構(gòu)大多采用頂置氣門式配氣機構(gòu)，一般由氣門組、氣門傳動組和氣門驅(qū)動組組成。 起動系統(tǒng)的功用:要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機的曲軸，使活塞作往復(fù)運動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機才能自行運轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機開始自動地怠速運轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機的起動系。 點火系統(tǒng):在汽油機中，氣缸內(nèi)的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內(nèi)。能夠按時在火花塞電極間產(chǎn)生電火花的全部設(shè)備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發(fā)電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。 冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發(fā)出去，保證發(fā)動機在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。水冷發(fā)動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風(fēng)扇、水箱、節(jié)溫器等組成 潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現(xiàn)液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。并對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。 2 2P85F汽油機 2P85F汽油機是江蘇林海動力機械集團生產(chǎn)的一款發(fā)動機，其主要用于草坪修剪機、旋耕機和發(fā)電機組配套動力。遠銷歐美，年產(chǎn)量接近10萬臺套。 2P85F汽油機上箱體作為發(fā)動機的核心部件，箱體和缸體鑄成一體，結(jié)構(gòu)緊湊，但箱體結(jié)合面與缸體孔成一個角度，使得加工和檢測繁瑣。 3 汽油機國內(nèi)國外的發(fā)展 隨著國內(nèi)環(huán)保法規(guī)的日益嚴格，化油器發(fā)動機因其在空燃比精確控制、各缸油量分配均勻性和響應(yīng)性能方面存在著先天不足，已不能滿足現(xiàn)行的環(huán)保法規(guī)要求。取而代之的是電子汽油噴射發(fā)動機。與傳統(tǒng)的化油器供給系統(tǒng)相比，電子汽油噴射系統(tǒng)是以燃油噴射裝置取代化油器，通過微電子技術(shù)對系統(tǒng)實行多參數(shù)控制，使發(fā)動機的功率提高10％，在耗油量相同的情況下，扭矩可增大20％；從0~100km／h加速度時間減少7％；油耗降低10％；廢氣排污量可降低34％~50％，系統(tǒng)采用閉環(huán)控制并加裝三元催化器，排放量可下降73％。電子燃油噴射系統(tǒng)有兩種類型；單點汽油噴射系統(tǒng)SPI和多點汽油噴射系統(tǒng)MPI，國內(nèi)現(xiàn)引進的機型象廣州本田、沈陽航天三菱、天津豐田、神龍等發(fā)動機都已廣泛采用MPI（多點噴射）系統(tǒng)。 隨著近年燃油價格不斷往上漲，汽車運行的最佳經(jīng)濟性也成為各大車廠不斷尋求的目標。汽油直噴式是實現(xiàn)這一目標的途徑之一，汽油機實現(xiàn)直噴式已經(jīng)成為一種新世紀的潮流。 4 加工中心 為保證2P85F汽油機上箱體加工精度和工序集中，加工設(shè)備擬采用加工中心和專用機床。 加工中心機床是國內(nèi)比較先進的機床設(shè)備，配備刀庫可同時安裝數(shù)十把刀具，在零件加工時，可通過機械手調(diào)用其中任意所需刀具，實現(xiàn)鉆﹑擴﹑鉸﹑鏜﹑攻絲等多工序工件的連續(xù)切削，適合于批量零件的加工。 5 機械加工工藝規(guī)程的概述 5.1 機械加工工藝過程的簡述及其組成 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀[1]，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。 機械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通過這些工序的加工而變成為成品的[2]。 5.2 機械加工工藝規(guī)程的簡要定義 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)[3]。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。 5.3 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗[4]，經(jīng)過生產(chǎn)驗證而確定的，是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗的結(jié)晶。工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準備工作的依據(jù)，是新建和擴建工廠（車間）的技術(shù)依據(jù)。除此以外，先進的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進經(jīng)驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。工藝規(guī)程主要包括機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片兩個主要的工藝文件。 5.4 制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則及步驟 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟效益。在具體制定時，還應(yīng)注意下列問題： （1）技術(shù)上的先進性 （2）經(jīng)濟上的合理性 （3）良好的勞動條件及避免環(huán)境污染 6 專用夾具的設(shè)計 6.1 夾具的概念及組成 夾具設(shè)計一般是在零件的機械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進行的[5]。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設(shè)計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護容易等為其衡量指標。 機床夾具由定位元件、夾緊裝置、對刀及導(dǎo)引元件、連接元件、夾具體、其他裝置或元件組成[6]。定位元件、夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分。 6.2 夾具的類型及作用 按夾具的應(yīng)用范圍分類有通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具等；按夾具上的動力源分類有手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具等[7]。 機床夾具的主要作用為： （1）易于保證加工精度，并使一批工件的加工精度穩(wěn)定； （2）縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本； （3）減輕工人操作強度，降低對工人的技術(shù)要求； （4）擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)一機多能； （5）減少生產(chǎn)準備時間，縮短新產(chǎn)品試制周期。 6.3 專用夾具設(shè)計的基本要求 一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求： （1）保證工件的加工精度[8] 。 （2）提高生產(chǎn)效率。 （3）工藝性能好。 （4）使用性能好 。 （5）經(jīng)濟性好。 7 專用夾具設(shè)計的規(guī)范化程序 7.1夾具設(shè)計規(guī)范化概述 研究夾具設(shè)計規(guī)范化程序的主要目的在于： （1）保證設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率 夾具設(shè)計質(zhì)量主要表現(xiàn)在： (a)設(shè)計方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)的適應(yīng)性； (b)高位設(shè)計與定位副設(shè)置的相容性； (c)夾緊設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟指標的先進性； (d)精度控制項目的完備性以及各控制項目公差數(shù)值規(guī)定的合理性； (e)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的工藝性； (f)夾具制造成本的經(jīng)濟性。 有了規(guī)范的設(shè)計程序，可以指導(dǎo)設(shè)計人員有步驟、有計劃、有條理地進行工作，提高設(shè)計效率，縮短設(shè)計周期。 （2）有利于計算機輔助設(shè)計。 （3）有利于初學(xué)者盡快掌握夾具設(shè)計的方法。 8 夾具技術(shù)的發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。 參 考 文 獻 [1] 何七榮．機械制造工藝與工裝[M].北京：高等教育出版社，2003. [2] 祁志紅．機械制造基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006. [3] 周迅．零件加工工藝的簡便分析方法．機械工藝師[J].2000,(4):4～6. [4] 羅伯特. 機械設(shè)計中的機械零件(英文版.第三版) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004. [5] 李華．機械制造技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000. [6] 肖繼德,陳守平．機床夾具設(shè)計[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1999. [7] 王光斗，王春福.機床夾具設(shè)計手冊[S].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002. [8] 顧崇銜．機械制造工藝學(xué)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題主要針對汽油機箱體的加工工藝及專用夾具的設(shè)計展開，2P85F汽油機上箱體加工極其復(fù)雜，由于箱體結(jié)合面及內(nèi)腔型面凹凸不平，所以專用夾具的設(shè)計及定位基準的尋找也比較困難。 通過對參考文獻的閱讀和學(xué)習(xí)，針對任務(wù)書要求，對涉及零件做了一些初步地了解，工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，以下幾個步驟進行: (1) 首先了解使用設(shè)備和加工環(huán)境。 (2) 研究圖紙，搞清各相關(guān)要素加工要求。 (3) 編制工藝過程文件。 (4) 繪制夾具圖紙。 (5) 通過自己的設(shè)計體會，結(jié)合已有的參考文獻，對工藝的編制和專用機床夾具的設(shè)計流程進行歸納總結(jié)。  畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 本文對2P85汽油機進行了介紹，提出了制定加工工序卡注意點，論述了專用夾具設(shè)計的基本要求、精度的設(shè)計原則及夾具技術(shù)的發(fā)展趨勢。對機加工工序卡及夾具設(shè)計有了一定的了解，為接下來所進行的畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測： 2P85F汽油機機體加工工藝編制及及第一道機加工夾具設(shè)計是江蘇林海動力機械集團公司的設(shè)計課題，按照生產(chǎn)綱領(lǐng)單班年產(chǎn)2萬臺進行設(shè)計。通過本課題的設(shè)計，學(xué)生能基本熟悉箱體件機加工工序卡設(shè)計的全過程：學(xué)會對工藝路線進行比較，確定合理的工藝方案；根據(jù)零件材料、硬度、抗拉強度等原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸；根據(jù)加工要求正確地選擇進給量、切削速度等切削用量，并能正確地進行計算，確定機床主軸轉(zhuǎn)速、切削工時等。在機加工夾具設(shè)計中，會合理地選擇夾緊點和定位基準，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)正確地計算夾緊力，了解手動、氣動、液壓夾緊各自的優(yōu)缺點；能根據(jù)零件在夾具中所起作用正確地選擇材料及熱處理，并對零件加工、裝配有一個新的認識，會正確的選擇尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。本課題設(shè)計計算及查閱資料的工作量較大，如認真、獨立完成整個設(shè)計過程應(yīng)能夠取得較大的提高，也為以后走上工作崗位開展各項工作提供一些方法。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 年 月 日