機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）某摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋零件工藝規(guī)程及

1、xx大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）某摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋零件工藝規(guī)程及工藝裝備的設(shè)計如需外文文獻(xiàn)翻譯及開題報告 聯(lián)系qq153893706學(xué) 生：xx學(xué) 號：xxx指導(dǎo)教師：xx專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制作及其自動化xx大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院design of process planning and process equipment for motorcycle cylinder head partundergraduate:xxxsupervisor: prof. xx major: mechanical design,manufacturing and automationcollege of mecha

2、nical engineeringxx universityxx摘 要本次畢業(yè)設(shè)計是為某摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋零件設(shè)計工藝規(guī)程和工藝裝備。本次設(shè)計包括了對該零件的工藝分析，毛坯的選擇，擬定零件的工藝路線，零件的詳細(xì)計算，夾具和量具的設(shè)計。通過缸蓋零件圖，對零件進(jìn)行工藝分析，確定了需要加工的表面及這些面的精度。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，用途等，查閱許多相關(guān)資料，最終選擇適當(dāng)?shù)牟牧献鳛槊鞑牧希⒗L制了毛坯圖。查閱資料并對零件分析，提出兩條零件的工藝路線，經(jīng)過比較，選出較好的方案，完成零件的工藝路線。參考相關(guān)資料，確定機(jī)床及其他工藝裝備，用查表法對零件進(jìn)行詳細(xì)計算，確定加工余量，工序尺寸，切削用量，計算出時間定額

3、。本次的設(shè)計的夾具是鏜孔夾具，通過與老師同學(xué)間的交流和查閱資料，確定了本次夾具的定位方案，選擇了相應(yīng)的導(dǎo)向元件，夾緊元件，繪制了夾具圖。最后對該孔的尺寸公差進(jìn)行計算，根據(jù)計算選擇了合適的量具。關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程，工藝裝備，夾具設(shè)計abstractthe graduation project is a motorcycle cylinder head part design process planning and process equipment. this design includes the part of the process analysis, the choice of blan

4、k, prepared parts of the process route, the detailed calculations of the part, fixture and gauge design.through the cylinder head part drawing, process the part for analysis to determine the need for machining the surface and the surface precision. according to parts of the structure, purpose, etc.,

5、 access to many of the relevant information, the final selection of appropriate materials as rough material, and drew a rough map. access to information and part analysis, propose the two parts of the process route. select a good program by comparison, complete the parts of the process route. refere

6、nce to relevant information, determine the machine tools and other technical equipment, with detailed parts look-up table calculation method to determine the machining allowance, process size, cutting parameters and calculate the time scale. the design of the fixture is boring fixture, with instruct

7、ors and students to exchange and access information to determine the position of this fixture program, select the appropriate orientation components, clamping components, rendering the fixture plan. at last, the hole tolerance is calculated, according to calculations select the appropriate measuring

8、 tools.key words: process planning, process equipment, fixture designiv目 錄摘 要abstract1 緒論11.1制造工藝的概述11.2課題的內(nèi)容和任務(wù)11.2.1零件加工工藝規(guī)程的制定11.2.2夾具的設(shè)計11.3課題的目的及意義11.4制造工藝的發(fā)展趨勢12 零件的工藝分析22.1零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)22.2主要加工表面及其要求22.3其他加工表面如下23 毛坯的選擇43.1毛坯材料的選擇43.2毛坯的制造方法53.3確定毛坯的尺寸公差73.4毛坯分型面的選擇73.5毛坯的技術(shù)要求84 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計94.1定

9、位基準(zhǔn)的選擇94.1.1精基準(zhǔn)的選擇94.1.2粗基準(zhǔn)的選擇104.2零件表面加工方法的選擇114.2.1缸蓋與缸體結(jié)合面114.2.2缸蓋上水泵型鍵的端面114.2.3缸蓋零件上的34h8孔124.2.4其他孔和表面的加工方法124.3加工階段的劃分124.4加工順序的安排134.5擬定加工工藝路線135 工序的詳細(xì)設(shè)計165.1加工余量和工序尺寸的確定165.2 機(jī)床及工藝裝備的選擇195.2.1機(jī)床的選擇205.2.2工藝裝備的選擇205.3 各加工工序切削用量及時間定額計算206 夾具的設(shè)計476.1明確夾具的設(shè)計任務(wù)476.2定位方案的確定486.2.1定位基準(zhǔn)的確定486.3導(dǎo)向元

10、件的選擇和確定496.4夾緊方案的確定506.5夾具總圖的繪制517 量具的選擇527.1量具的選擇527.2量規(guī)的設(shè)計原則528 總結(jié)55致 謝56參 考 文 獻(xiàn)57561 緒論1.1 制造工藝的概述我國是世界上使用與發(fā)展機(jī)械最早的國家之一。機(jī)械制造具有悠久的歷史。解放以來，我國機(jī)械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)產(chǎn)業(yè)中門類比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的部門之一。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)充分利用國內(nèi)外的技術(shù)資源，進(jìn)行技術(shù)改造，依靠科技進(jìn)步，已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。但與世界先進(jìn)水平相比，我國的機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距。因此，我國機(jī)械制造業(yè)必須不斷增強(qiáng)技術(shù)力量，培養(yǎng)高

11、水平的人才，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使我國的機(jī)械制造工業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。1.2 課題的內(nèi)容和任務(wù)本次設(shè)計的任務(wù)是通過所學(xué)知識和查閱資料，對某摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋零件進(jìn)行工藝規(guī)程及工藝裝備的設(shè)計。重點(diǎn)內(nèi)容有:1.2.1 零件加工工藝規(guī)程的制定工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)，是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。1.2.2 夾具的設(shè)計機(jī)床夾具能實現(xiàn)工件的定位和夾緊，工件加工時相對機(jī)床、刀具偶正確的位置，保證工件的加工精度達(dá)到設(shè)計要求。1.3 課題的目的及意義通過本次設(shè)計,使學(xué)生從中能得到一個綜合性的工程實踐訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生查閱資料、分析問題解決問題、進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、撰寫科技論文等的實際工作能力。1.4

12、制造工藝的發(fā)展趨勢目前，隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展及市場需求個性化與多樣化，世界各國都把機(jī)械制造技術(shù)的研究和開發(fā)作為國家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展，將其他學(xué)科的高技術(shù)成果引入機(jī)械制造業(yè)中。因此機(jī)械制造業(yè)的內(nèi)涵與水平已今非昔比，它是基于先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)?？v觀現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展，其重要特征主要體現(xiàn)在它的綠色制造、計算機(jī)集成制造、柔性制造、虛擬制造、智能制造、并行工程等方面。2 零件的工藝分析2.1 零件的功用、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)本次畢業(yè)設(shè)計主要是對摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋零件的工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計。缸蓋的主要功用是封閉汽缸上部并與汽缸和活塞頂部共同構(gòu)成燃燒室。其次缸蓋內(nèi)部也有冷卻水道，與缸體

13、上的冷卻水孔相通，以便于利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。所以缸蓋與缸體的結(jié)合面的密封性一定要好，加工精度要高。缸蓋的主要工作表面是缸蓋與缸體的結(jié)合面和缸蓋上的34 h8。其中缸蓋與缸體結(jié)合面的平面度精度要求不小于0.05mm，34孔與結(jié)合面的垂直精度要求不小于0.04mm。2.2 主要加工表面及其要求1) 缸蓋與缸體的結(jié)合面：其平面度要求是0.05mm，表面粗糙度為ra1.6um.2) 缸蓋上主孔34 h8孔內(nèi)表面粗糙度為ra1.6um，與缸蓋后表面的垂直度公差為0.04mm3) 缸蓋上42孔軸線與孔34 h8的軸線同軸度公差為0.04mm，孔內(nèi)表面粗糙度為ra3.2um4) 缸蓋上水泵型鍵

14、外表面的平面度要求是0.05mm2.3 其他加工表面如下1) 缸蓋表面孔13 h8，其粗糙度為ra12.5um2) e-e視圖上的孔26 h8，其軸線與缸蓋與箱體的結(jié)合面的垂直度為0.05mm，內(nèi)表面粗糙度為ra1.6um，端面粗糙度為ra3.2um3) 缸蓋后表面上11-7的孔，其粗糙度為ra12.5um4) g-g視圖中的2-m5螺紋端面粗糙度為ra6.3um5) d-d是視圖上孔13 h8的內(nèi)表面粗糙度為ra3.2um, 7孔的內(nèi)表面粗糙度為ra12.5um6) b-b視圖上的8 h8孔的粗糙度為ra12.5um7) e-e視圖上的25 h8孔內(nèi)表面粗糙度為ra1.6um，38孔的孔底粗

15、糙度為ra6.3um8) c-c展開圖中18的孔與軸的的公差配合為h8/n7，3孔的內(nèi)表面粗糙度為ra6.3um，42孔的孔底粗糙度為ra3.2um， 9) d-d視圖中25.4孔的端面粗糙度為ra6.3um，10) b-b展開圖中14孔的端面粗糙度為ra3.2um，7斜孔的孔內(nèi)表面粗糙度為ra12.5um，22孔的端面粗糙度為ra3.2um，5的孔的內(nèi)表面粗糙度為ra12.5um，6孔的內(nèi)表面粗糙度為ra12.5um，7螺釘與孔的公差配合為h7/x8，3 毛坯的選擇3.1 毛坯材料的選擇本次畢業(yè)設(shè)計是對摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋的制造工藝設(shè)計，缸蓋的功能是密封氣缸體，并與活塞的頂部形成燃燒室。氣缸蓋的

16、內(nèi)表面承受高溫高壓燃?xì)猓煌獗砻鎰t受冷空氣的吹刷，幫助散發(fā)熱量，避免發(fā)動機(jī)過熱。此外，為了保證氣缸體的密封性能，氣缸蓋還要承受很大的螺栓壓緊力；因此，要求氣缸蓋必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，具有良好的導(dǎo)熱性能和散熱性能，并且具有抗疲勞和抗腐蝕性能和良好的工藝性能等。通常氣缸蓋用的材料是灰鑄鐵200或硅鋁合金。兩種材料制成的氣缸蓋各有優(yōu)缺點(diǎn)。前者的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度為160-220n/mm2，剛度好，hbs為129-192，不易變形，缺點(diǎn)是質(zhì)量重，導(dǎo)熱性能差。后者的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕，散熱性好，有利于提高壓縮比，從而提高發(fā)動機(jī)的動力性能；缺點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度較差，抗拉強(qiáng)度為150n/mm2，hbs為50，制

17、造時容易縮孔，使用中容易變形。由于摩托車需要速度快，所以選擇質(zhì)量輕且散熱性好的硅鋁合金作為缸蓋的材料。目前國內(nèi)大部分摩托車發(fā)動機(jī)的缸蓋都是用鋁合金制造。由于缸蓋需要良好的力學(xué)性能，散熱性和氣密性，且要求具有一定的抗腐蝕性和良好的工藝性能。常用的鋁合金型號、性能及用途如表3.1所示，本次設(shè)計根據(jù)缸蓋的實際要求可確定zl104作為毛坯材料。 鋁合金的型號、性能及用途1 表3.1牌號主要特性運(yùn)用舉例zl101具有優(yōu)良的鑄造工藝性能，適于各種鑄造方法，鑄件氣密性良好，可熱處理強(qiáng)化，此外也具有良好的耐腐蝕性與焊接性能航空與其他工業(yè)部門運(yùn)用最廣泛的鑄鋁材料之一，適于制作承力不大、工作溫度不超過180的薄壁

18、、形狀復(fù)雜的飛機(jī)和發(fā)動機(jī)零件，如支臂、支架、液壓與氣壓附件殼體等zl101a是zl101合金的改進(jìn)型，使合金具有更高的力學(xué)性能，其他性能與zl101大致相同可用于飛機(jī)、發(fā)動機(jī)各種機(jī)匣、泵體、殼體等零件zl102具有優(yōu)良鑄造性能，并有較高氣密性，但切削加工性能較差，也不能作熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能低常用壓力鑄造制造形狀復(fù)雜的薄壁非承力件或要求氣密的零件，如儀表殼體、飛機(jī)附件等zl104具有優(yōu)良的綜合鑄造工藝性、力學(xué)性能與氣密性，強(qiáng)度高于zl101、zl102合金，但吸氣性較強(qiáng)，易生成細(xì)小針孔用于承受一定載荷、大型復(fù)雜且要求氣密的零件，如壓氣機(jī)進(jìn)氣機(jī)匣、汽缸體、支架、汽缸蓋等zl105具有優(yōu)良鑄造性能

19、與較高氣密性，高溫力學(xué)性能與切削加工性能高于zl104合金，但抗蝕性與塑性則稍低可制造工作溫度在150-250下大型復(fù)雜且要求氣密的零件，如氣缸頭、壓氣機(jī)機(jī)匣、油泵殼體、支座等3.2 毛坯的制造方法毛坯的制造方法通常有鑄件、鍛件、焊接件、型材等。由于本設(shè)計的零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬件/年，屬于大批量生產(chǎn)，且零件的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形狀多變、壁厚不均，最小壁厚僅為2.5mm，鑄件尺寸精度要求高。常用的鑄件、鍛件、焊接件、型材的加工方法的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用如表3.2所示，本次設(shè)計根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最終選用低壓鑄造。 鑄件、鍛件、焊接件、型材的加工方法的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用1 表3.2種類方法質(zhì)量特點(diǎn)運(yùn)用材料鑄

20、件木模砂型手工造型1. 壁厚3mm；2. 精度低，尺寸公差8mm；3. 加工余量大。效率低；適應(yīng)性強(qiáng)。重量不限；單件或小批量生產(chǎn)；結(jié)果形狀復(fù)雜的零件。鐵有色金屬金屬模砂型機(jī)械造型1. 壁厚3mm；2. 精度一般，尺寸公差1-2mm。生產(chǎn)率高；成本高。重量250kg；大批量生產(chǎn)；結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件。金屬型澆鑄1. 壁厚1.5mm；2. 精度高，尺寸偏差0.1-0.5mm；3. 表面粗糙度ra12.5。機(jī)械性能較好。重量100kg；大批量生產(chǎn)；外形簡單的中小型零件。鋼、鐵有色金屬離心澆鑄1. 壁厚5mm；2. 精度高，it11-13；3. 表面質(zhì)量好。機(jī)械性能好；專用設(shè)備，效率高；材料消耗低。重量

21、200kg；大批量生產(chǎn)；空心旋轉(zhuǎn)體零件。鐵有色金屬熔模澆鑄1. 壁厚1mm；2. 精度高，尺寸偏差0.05-0.15mm；3. 表面粗糙度ra3.2。工藝過程復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，費(fèi)用高。形狀復(fù)雜的小型零件；無需或很少的機(jī)械加工。合金材料鋼、鐵壓力澆鑄1. 精度高，尺寸偏差0.1mm；2. 表面粗糙度ra1.5-6.3；3. 壁厚0.8mm；生產(chǎn)率高；設(shè)備費(fèi)用高。重量15kg；大量生產(chǎn)；無需或少切削加工；外形復(fù)雜或薄壁的零件。有色金屬及其合金低壓鑄造1.壁厚0.7mm2.鑄件精度it10-it63.表面粗糙度ra0-3.2，取決于鑄型生產(chǎn)率高；成本低但壓鑄機(jī)、鑄型成本高大批量的大、中型有色合金鑄件

22、，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁鑄件有色金屬合金為主鍛件自由鍛1. 精度低，尺寸偏差0.1mm；2.加工余量大。生產(chǎn)率低；成本低；強(qiáng)度有一定要求。重量不限；單件或小批量生產(chǎn)；形狀較簡單零件。鋼模鍛1. 精度高，尺寸偏差0.1-0.2mm；2. 表面粗糙度ra12.5-25。生產(chǎn)率低；成本高；纖維組織好，強(qiáng)度高。重量100kg；大批、大量生產(chǎn)；形狀復(fù)雜的零件。精鍛1. 壁厚1.5mm；2. 精度高，尺寸偏差0.05-0.1mm；3. 表面粗糙度ra3.2-6.3。成本高重量100kg；直接精加工。型材熱軋棒料精度it15-16斷面有圓形、方形六角形和異形等一般零件板料管料棒料冷拉棒料精度it9-12六角車

23、床或自動機(jī)床加工焊接件1. 加工余量大；2. 壁厚1mm；制造簡單，生產(chǎn)周期短抗震性差，變形大。時效處理消除應(yīng)力后加工；由型材焊接而成零件。型材沖壓件1. 精度高，尺寸偏差0.05-0.3mm；2. 表面粗糙度ra1.6。生產(chǎn)率高形狀復(fù)雜的中小型零件；較大批量生產(chǎn)；不再或直接精加工。板料冷擠壓件1. 精度高it6-7；2. 表面粗糙度ra0.2-1.6。生產(chǎn)率高形狀簡單，小尺寸零件；大批量生產(chǎn)。有色金屬、碳鋼低合金鋼3.3 確定毛坯的尺寸公差查閱參考文獻(xiàn)1表2.2-3和2.2-5可知，鑄件的尺寸公差等級為ct7，加工余量等級按ct7-ma-e級。由于缸蓋的厚度為75mm，缸蓋上主孔的直徑分別為

24、32mm和42mm，查參考文獻(xiàn)1表2.2-2和2.2-4可知，缸蓋與缸體結(jié)合面的單邊余量為1.5mm，32h8孔的單邊余量為1.5mm，23孔的單邊余量為1.5mm, 18h8孔的單邊余量為1.5mm。缸蓋與缸體結(jié)合面的尺寸公差為1.1mm，34h8孔的尺寸公差為0.9mm，23孔的尺寸公差為0.8mm，18h8孔的尺寸公差為0.8mm。所以毛坯尺寸如表3.3所示。缸蓋毛坯尺寸與公差 表3.3零件尺寸（mm）單面加工余量（mm）公差尺寸（mm）鑄件尺寸(mm)缸蓋與缸體結(jié)合面:751.51.1771.1水泵型鍵端面：471.51.049122端面：111.50.78130.7834 h81.5

25、0.9310.9231.50.8200.826 h81.50.8230.818 h81.50.8150.83.4 毛坯分型面的選擇分型面是指鑄型組元間的結(jié)合面。選擇的原則具體如下:1) 應(yīng)盡可能使全部或大部分鑄件，或者加工基準(zhǔn)面與重要加工面處于同一半型內(nèi)以避免因合型不準(zhǔn)產(chǎn)生錯型，保證鑄件尺寸精度。2) 盡量減少分型面的數(shù)目。3) 分型面應(yīng)盡量選用平面。4) 盡量使型腔和主要型芯位于下型。圖3.1 零件的分型面根據(jù)分型面的選取原則，結(jié)合缸蓋低壓鑄造的實際情況，由于低壓鑄造是由下而上的充填鑄型型腔，所以本次設(shè)計選擇缸蓋與缸體的結(jié)合面（a面）為分型面。具體如圖3.1所示。3.5 毛坯的技術(shù)要求1).

26、 毛坯不允許有氣孔、裂紋、飛邊、夾雜等缺陷。外表面應(yīng)光潔、平滑。不允許有凸凹和皺紋，去毛刺。2). 毛坯人工時效處理，硬度不小于hb100。3). 毛坯液體噴砂處理。4). 未注圓角。查參考文獻(xiàn)1表2.2-9可知未注圓角為r1-r3。5). 起模斜度。查參考文獻(xiàn)1表2.2-8可知起模斜度為30。4 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計4.1 定位基準(zhǔn)的選擇選擇工件的哪些表面作為定位基準(zhǔn)，是制定工藝規(guī)程的一個非常重要的問題，定位基準(zhǔn)的選擇是否合理，將直接影響到零件的加工質(zhì)量和機(jī)床夾具的復(fù)雜程度。4.1.1 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從整個工藝過程來考慮，如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并使工件裝夾方便可靠，夾

27、具結(jié)構(gòu)簡單。選擇時應(yīng)遵循以下原則：1) “基準(zhǔn)重合”原則 即應(yīng)盡量選擇被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。2) “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 即應(yīng)選擇個加工表面都能共同使用的定位基準(zhǔn)來作為精基準(zhǔn)，這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的定位誤差。3) “互為基準(zhǔn)”原則 擋兩個表面相互位置精度要求很高，可以采取互為定位精基準(zhǔn)的原則，反復(fù)多次加工，來保證加工表面的技術(shù)要求。4) “自為基準(zhǔn)”原則 在有些精加工或光整加工工序中，要求余量盡量小而均勻，在加工時可選擇加工表面本身作為基準(zhǔn)。本次設(shè)計零件是摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋，因為缸蓋的設(shè)計基準(zhǔn)是缸蓋與缸體的結(jié)合面(

28、a面)，缸蓋上需要加工的孔都與a面有位置精度上的要求，選擇此結(jié)合面為精基準(zhǔn)，這符合“基準(zhǔn)重合”原則。綜上所訴，選擇缸蓋與缸體結(jié)合面(a面)與零件上2個7孔（加工a面時一起加工的螺孔）作為本次加工的精基準(zhǔn)。如圖4.1所示。圖4.1 零件的精基準(zhǔn)4.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從零件加工的全過程來考慮。一是要考慮如何合理分配加工表面的余量；二是要考慮怎樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置關(guān)系。1) 若工件必須首先保證某重要表面加工余量均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn) 。2) 在沒有要求保證零件上重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上的所有表面都需要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)

29、。3) 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上有不需要加工的表面，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。4) 選擇粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光滑，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準(zhǔn)確、裝夾可靠。5) 毛坯表面做粗基準(zhǔn)一般只使用一次，以后不在重復(fù)使用，這主要是因為毛坯表面的精度差、表面粗糙，用以定位誤差大的原因。本次設(shè)計是摩托車發(fā)動機(jī)缸蓋，采用低壓鑄造，所以鑄件毛坯的粗糙度已經(jīng)夠高。而本次設(shè)計精基準(zhǔn)是缸蓋與缸體的結(jié)合面(a面)，且a面自己的粗糙度要求為ra1.6um，為了保證a面的加工精度，為了保證缸蓋的厚度75mm和加工零件精基準(zhǔn)的定位孔7，故

30、選擇k面和零件上34孔作為粗加工基準(zhǔn)。如圖4.2所示。圖4.2 零件的粗基準(zhǔn)4.2 零件表面加工方法的選擇本零件的主要加工面有內(nèi)孔和端面，材料為zl104。根據(jù)參考文獻(xiàn)1中的表1.4-8和參考文獻(xiàn)2中的圖4-4確定平面的加工方法，根據(jù)參考文獻(xiàn)1中的表1.4-7和參考文獻(xiàn)2中的表5-3確定孔加工方法，所有加工方法選擇如下：4.2.1 缸蓋與缸體結(jié)合面此結(jié)合面的公差等級為it7，表面粗糙度為ra1.6um。能到達(dá)此標(biāo)準(zhǔn)的加工方法有：1) 粗車-半精車-精車2) 粗銑-半精銑-精銑3) 粗銑-半精銑-半精磨4) 粗刨-半精刨-精刨5) 粗拉-精拉刨削主要用于單件小批量生產(chǎn)，由于本零件要求大批量生產(chǎn)，

31、故不符排除；由于零件材料為鋁合金，不適合用磨削加工，故排除磨削加工；車削主要用于加工回轉(zhuǎn)體端面，而此零件不是回轉(zhuǎn)體，故也排除；本零件是缸蓋，需加工的面是個圓環(huán)，也不適合用拉削加工。綜上所述，最后確定選用粗銑-半精銑-精銑。4.2.2 缸蓋上水泵型鍵的端面此端面的公差等級為it7，內(nèi)表面粗糙度為ra1.6um。由于和缸蓋與缸體結(jié)合面的要求相同，因此可以采用相同的加工方法：粗銑-半精銑-精銑。4.2.3 缸蓋零件上的34 h8孔這個孔的公差等級為it8，孔內(nèi)表面粗糙度為1.6um，能達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的加工方法有：1) 鉆-粗鉸-精鉸2) 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸3) 粗鏜-半精鏜-精鏜4) 粗鏜-半精鏜-磨孔

32、鉆、擴(kuò)、鉸的孔加工方法一般適用于d15mm的有色金屬，由于本孔為34mm，所以排除這個加工方法；由于零件材料為鋁合金，不適合用磨削加工，故排除此加工方法。綜上所述，此孔的加工方法選擇粗鏜-半精鏜-精鏜。4.2.4 其他孔和表面的加工方法1) e-e視圖上的26 h8孔：公差等級為it8，內(nèi)表面粗糙度為ra1.6um，經(jīng)粗鏜-半精鏜-精鏜即可。2) e-e視圖上的32孔：公差等級為it8，端面粗糙度為ra3.2um，經(jīng)粗銑-半精銑即可。3) d-d視圖和f-f視圖上13 h8孔：公差等級為it8,內(nèi)表面粗糙度為 ra 1.6um，經(jīng)鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸即可。4) b-b視圖中的8 h8孔：公差等級

33、為it8,內(nèi)表面粗糙度為 ra 1.6um，經(jīng)鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸即可。5) e-e視圖上的25 h8孔：公差等級為it8，內(nèi)表面粗糙度為ra 1.6um，經(jīng)粗鏜-半精鏜-精鏜即可。6) b-b展開圖中14孔：公差等級為it7，端面粗糙度為ra3.2um，經(jīng)粗銑-半精銑即可。7) b-b展開圖中22孔：公差等級為it8，端面粗糙度為ra3.2um，經(jīng)粗銑-半精銑即可。8) c-c展開圖中42孔：公差等級為it8，內(nèi)表面粗糙度為ra 3.2um，經(jīng)粗鏜-半精鏜即可。9) 分別鉆出水泵型鍵及結(jié)合面外形上的4-m6螺孔，a-a視圖中的3-m6螺孔和g-g旋轉(zhuǎn)視圖中的2-m5螺孔。由于沒有粗糙度要求，所

34、以只需鉆-擴(kuò)孔即可。4.3 加工階段的劃分零件毛坯在加工表面上都留有一定的加工余量，并要求通過加工來獲得設(shè)計所要求的加工精度和表面粗糙度，為此，常將零件的加工過程分階段來進(jìn)行。本次設(shè)計的缸蓋零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缸蓋與缸體結(jié)合面和缸蓋上的主軸孔的加工精度要求都比較高。所以，擬定工藝路線時，應(yīng)確定好零件這些部位的粗加工，半精加工和精加工階段。對要求不高的次要表面，如缸蓋上的其他孔系，由于零件毛坯質(zhì)量高、加工余量小，則可將其粗、精加工安排在同一個工序內(nèi)完成，以縮短加工過程，提高效率。4.4 加工順序的安排缸蓋的加工順序安排的原則一般是：1) 先面后孔、基面先行。先加工平面，后加工支承孔是缸蓋零件加工的一般

35、規(guī)律，因為缸蓋上的大平面經(jīng)加工后作定位基準(zhǔn)面，穩(wěn)定、可靠，有利于保證后續(xù)加工表面的加工精度，因此作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)先加工出來，這也符合基面先行原則。2) 先粗后精，粗精分開。 缸蓋粗精加工后不宜馬上進(jìn)行精加工，否則會由于粗加工是產(chǎn)生的較大的切削力和較高的切削溫度而引起工件變形，也不利于消除工件內(nèi)應(yīng)力對工件的影響。3) 先主后次。 緊固螺釘孔、油孔等輔助孔的加工應(yīng)放在軸孔精加工之后，這符合先主后次原則。本次設(shè)計應(yīng)盡量遵守上述原則，以保證能到達(dá)零件所要求的精度。4.5 擬定加工工藝路線根據(jù)上述原則和要求，通過對本次設(shè)計零件的分析，查閱相關(guān)資料，本次設(shè)計最初擬定的加工方案有以下2種，如表4.1和表4

36、.2所示。加工方案一 表4.1序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1粗銑粗銑缸蓋與缸體結(jié)合面缸蓋蓋面，主孔2半精銑半精銑缸蓋與缸體結(jié)合面3精銑精銑缸蓋與缸體結(jié)合面4鉆，擴(kuò)鉆，擴(kuò)d-d和f-f中的2個7通孔5粗銑粗銑水泵型鍵端面結(jié)合面，2個7通孔6半精銑半精銑b-b展開圖中22凸臺端面7半精銑半精銑e-e視圖中32孔端面8半精銑半精銑b-b展開圖中14螺孔端面9半精銑半精銑水泵型鍵端面10精銑精銑水泵型鍵端面11粗鏜粗鏜c-c展開圖中34 h8孔12粗鏜粗鏜c-c展開圖中42孔13粗鏜粗鏜e-e視圖上的26 h8孔14粗鏜粗鏜e-e視圖上的25 h8孔15半精鏜半精鏜c-c展開圖中34 h8孔，倒角16

37、半精鏜半精鏜c-c展開圖中42孔17半精鏜半精鏜e-e視圖上的26 h8孔，倒角18半精鏜半精鏜e-e視圖上的25 h8孔，倒角19精鏜精鏜c-c展開圖中34 h8孔20精鏜精鏜e-e視圖上的26 h8孔21精鏜精鏜e-e視圖上的25 h8孔22鉆，擴(kuò)b-b視圖中的14通孔 23鉆，擴(kuò)鉆、擴(kuò)a-a視圖中的3-m6螺孔24鉆，擴(kuò)鉆，擴(kuò)水泵型鍵及結(jié)合面外形上的4-m6螺孔25鉆，擴(kuò)鉆，擴(kuò)g-g旋轉(zhuǎn)視圖中的2-m5螺孔26鉆，擴(kuò)鉆、擴(kuò)缸蓋上9-7通孔27擴(kuò)擴(kuò)出d-d和f-f視圖中的13孔28擴(kuò)擴(kuò)出b-b圖中8 h8孔29粗鉸粗鉸d-d和f-f視圖中的13孔，倒角30粗鉸粗鉸b-b圖中8 h8孔31精

38、鉸精鉸d-d和f-f視圖中的13孔32精鉸精鉸b-b圖中8 h8孔33攻螺紋攻a-a-視圖中3-m6，b-b視圖中m14，g-g旋轉(zhuǎn)視圖中的2-m5及b-b圖中4-m6螺紋34檢驗終檢加工方案二 表4.2序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1粗銑粗銑缸蓋與缸體結(jié)合面缸蓋蓋面，主孔2半精銑半精銑缸蓋與缸體結(jié)合面3精銑精銑缸蓋與缸體結(jié)合面4鉆，擴(kuò)鉆，擴(kuò)11-7通孔5粗銑粗銑水泵型鍵端面，b-b展開圖中22凸臺端面,e-e視圖中32孔端面,b-b展開圖中14螺孔端面,結(jié)合面，2個7通孔6半精銑半精銑水泵型鍵端面，b-b展開圖中22凸臺端面,e-e視圖中32孔端面,b-b展開圖中14螺孔端面, 7精銑精銑水泵

39、型鍵端面8粗鏜粗鏜c-c展開圖中34 h8孔，c-c展開圖中42孔，e-e視圖上的26 h8孔，e-e視圖上的25 h8孔9半精鏜半精鏜c-c展開圖中34 h8孔，倒角，c-c展開圖中42孔，e-e視圖上的26 h8孔，倒角，e-e視圖上的25 h8孔，倒角10精鏜精鏜c-c展開圖中34 h8孔，e-e視圖上的26 h8孔，e-e視圖上的25 h8孔11鉆，擴(kuò)鉆、擴(kuò)b-b視圖中的14通孔，a-a視圖中的3-m6螺孔，水泵型鍵及結(jié)合面外形上的4-m6螺孔，g-g旋轉(zhuǎn)視圖中的2-m5螺孔， 12擴(kuò)，粗鉸，精鉸擴(kuò)，粗鉸，精鉸b-b圖中8 h8孔,d-d和f-f視圖中的13孔,并倒角13攻螺紋攻a-a

40、-視圖中3-m6，b-b視圖中m14，g-g旋轉(zhuǎn)視圖中的2-m5及b-b圖中4-m6螺紋14檢驗終檢小結(jié)：方案1:主要是按工序分散原則組織工序，優(yōu)點(diǎn)是所要求的機(jī)床設(shè)備、工裝、夾具等工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整比較容易。缺點(diǎn)是工藝路線長，增加了工件的裝夾次數(shù)，導(dǎo)致加工精度可能不太夠高。方案2:主要是按工序集中原則組織工序，優(yōu)點(diǎn)是工藝路線短，減少了工件的裝夾次數(shù)，易于保證加工面間的位置精度，所需車床數(shù)量少，減少工件在工序間的搬運(yùn)次數(shù)和工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。缺點(diǎn)是要求機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、成本也高。由于該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工面分散，要適應(yīng)大批量生產(chǎn)，可以采用自動機(jī)床或或?qū)Ｓ脵C(jī)床配以專用夾具，盡量使工序

41、集中以滿足生產(chǎn)率和保證質(zhì)量的要求。綜合比較，選擇方案2更為合理。5 工序的詳細(xì)設(shè)計5.1 加工余量和工序尺寸的確定加工余量指毛坯在變成成品的過程中，在工件加工表面上切除的金屬層總厚度。加工余量的大小對制定工藝過程有重要的影響。因此正確選擇機(jī)械加工余量是非常重要的。一般有經(jīng)驗法、查表法和計算法三種。本次設(shè)計采用查表法，通過查閱相關(guān)資料來確定加工余量。缸蓋與缸體結(jié)合面的工序尺寸及公差 表5.1（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差精銑0.1it7 t=0.03075.075.00-0.030半精銑0.4it9 t=0.07475.175.10-0.074粗

42、銑1.0it12 t=0.375.575.50-0.3毛坯1.5ct7 t=1.176.576.51.10.5511-7 孔的工序尺寸 表5.2（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸鉸孔0.2it9 7.0鉆孔6.8it126.8水泵型鍵端面工序尺寸及公差 表5.3（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差精銑0.1it7 t=0.02547.047.00-0.025半精銑0.4it9 t=0.06247.147.10-0.062粗銑1.0it12 t=0.2547.547.50-0.25毛坯1.5ct7 t=1.048.548.50.

43、522凸臺端面工序尺寸及公差 表5.4（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差半精銑0.2it9 t=0.05222220-0.052粗銑1.3it12 t=0.2122+0.2=22.222.20-0.21毛坯1.5ct7 t=0.7822.2+1.3=23.523.50.3932孔端面工序尺寸及公差表5.5（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差半精銑0.2it9 t=0.05232320-0.052粗銑1.3it12 t=0.2132+0.2=32.232.20-0.21毛坯1.5ct7 t=0.7832.2

44、+1.3=33.533.50.3914螺孔端面工序尺寸及公差表5.6（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差半精銑0.2it9 t=0.07414140-0.052粗銑1.3it12 t=0.314+0.2=14.214.20-0.21毛坯1.5ct7 t=0.7814.2+1.3=15.515.50.3913 h8孔的工序尺寸及公差表5.7（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸鉸孔0.3it813擴(kuò)孔5.7it1212.734 h8孔的工序尺寸及公差表5.8（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及

45、偏差精鏜0.3it7 t=0.02534.034.0+0.0250半精鏜0.7it10 t=0.1034-0.3=33.733.7+0.100粗鏜2.0it12 t=0.2533.7-0.7=33.033.0+0.250毛坯3.0ct7 t=0.933-2.0=31.0310.4526 h8孔的工序尺寸及公差表5.9（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差精鏜0.3it7 t=0.02126.026.0+0.0210半精鏜0.7it10 t=0.08426-0.3=25.725.7+0.0840粗鏜2.0it12 t=0.2125.7-0.7=25.02

46、5.0+0.210毛坯3.0ct7 t=0.823.0-2.0=23.0230.425 h8孔的工序尺寸及公差表5.10（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差精鏜0.3it7 t=0.02125.025.0+0.0210半精鏜0.7it10 t=0.08425-0.3=24.724.7+0.0840粗鏜2.0it12 t=0.2124.7-0.7=24.024.0+0.210毛坯3.0ct7 t=0.824.0-2.0=22.0220.442孔的工序尺寸及公差表5.11（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度及公差值工序基本尺寸工序尺寸及偏差半精

47、鏜0.5it10 t=0.1242.042.0+0.120粗鏜2.5it12 t=0.3042.0-0.5=41.541.5+0.300毛坯3.0ct7 t=0.841.5-2.5=39390.4鉆、攻螺紋3-m6-6h表5.13（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸攻螺紋0.8it7m6鉆5.2it125.2鉆、攻螺紋3-m5-6h表5.14（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸攻螺紋0.5it7m5鉆4.5it124.5鉆、攻螺紋4-m6表5.15（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸攻螺紋0.8it7m6鉆5.2it125.28

48、 h8孔的工序尺寸及公差表5.16（單位：mm）工序名稱工序基本余量工序經(jīng)濟(jì)精度工序基本尺寸鉸孔0.3it88擴(kuò)孔1.7it127.75.2機(jī)床及工藝裝備的選擇 機(jī)床及工藝裝備的選擇是制定工藝規(guī)程的一個重要環(huán)節(jié)。工藝裝備包括加工過程中所需的夾具、量具、檢具、刀具及輔具等。機(jī)床和工藝裝備不僅對零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有巨大影響，同時，對零件加工效率和制造成本也有較大影響，所以必須合理地選擇機(jī)床及工藝裝備。5.2.1機(jī)床的選擇機(jī)床是零件加工中最重要的設(shè)備之一。機(jī)床的選擇直接影響著加工后的零件質(zhì)量。因此機(jī)床選擇必須合理。為了合理的選擇機(jī)床，一般應(yīng)做到以下四個適應(yīng)：1) 所選機(jī)床的尺寸規(guī)格應(yīng)與被加工零件的尺寸相適應(yīng)；2) 所選機(jī)床的精度應(yīng)與被加工零件的工序加工要求相適應(yīng)；3) 所選機(jī)床電動機(jī)功率應(yīng)與工序加工所需切削功率相適應(yīng)；4) 所選機(jī)床的機(jī)動化程度和生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)率相適應(yīng)。結(jié)合以上要求，本次設(shè)計的機(jī)床選擇詳見時間定額計算。5.2.2工藝裝備的選擇 在該零件加工過程中主要用到的工藝裝備有夾具、刀具、量具和檢具，需根據(jù)各道工序內(nèi)容對其進(jìn)行分別選擇。1) 夾具的選擇機(jī)床夾具的選擇主要考慮生產(chǎn)類型。單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選擇通用夾具和機(jī)床自帶的轉(zhuǎn)臺和卡盤等。該零件屬于大批量生產(chǎn)類型，因此其夾具應(yīng)采用高生產(chǎn)效率的專用夾具。2) 刀具的選擇刀具的選擇主要取決