1、 河北机电职业技术学院毕业设计（论文）课题 气缸体加工工艺及夹具设计院 系 河北机电职业技术学院专 业 机械制造及自动化班 级 0805姓 名 李建伟完成日期指导教师 娄海汇南通职业大学机械工程学院毕业论文2摘要本说明书涵盖了气缸体零件从毛坯的选择到工艺过程拟定再到各加工步骤计算的全部过程，此外，对于用到的镗床及钻床夹具也做了简要说明。首先对于零件上的一些主要加工表面，通过查阅大量专业资料确定了其加工工艺，确保达到零件的精度要求，对于所涉及的尺寸公差也是通过各种详细的计算而得来。为了给加工零件提供完整的书面说明，在本说明书中还对气缸体的作用及工作环境做了详细的介绍，对于所涉及到的参考文献也详尽
2、列出。最后，对于在加工过程中所用到的夹具设计原则也有所阐述，并给出了一套镗夹具的设计方案。总之，本着完整,详尽,正确的原则，对于需要分析计算的地方在本说明书中都有相应的体现，最终给零件的生产加工提供最原始的数据资料。关键词：气缸体 工艺过程 镗床 钻床environ南通职业大学机械工程学院毕业论文3目录绪论 .5（1）课题背景及发展趋势 .5（2）夹具的基本结构及夹具设计的内容 .5第一章 零件的分析 .71.1 零件的作用 .71.2 零件的工艺分析 .8第二章 确定毛坯 .9第三章 工艺规程设计 .113.1 定位基准的选择 .113.2 制定工艺路线 .113.3 选择加工设备及刀,夹，
3、量具 .143.4 加工工序设计 .153.4.1 切削用量的确定 .153.4.2 基本时间的确定 .19第五章 夹具设计 .205.1 夹具的基本要求与设计步骤 .205.2 定位机构的确定 .215.3 定位方案的论证 .21总 结 .23参考文献 .25感 谢 .26南通职业大学机械工程学院毕业论文4绪论机械制造与自动化专业毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断发展,机床夹具的改进和创造已成
4、为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。（1）课题背景及发展趋势材料、结构、工艺是产品设计的物质技术基础，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质基础还具有其本身的“功能”作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能” 。技术是产品形态发展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈
5、来愈高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。（2）夹具的基本结构及夹具设计的内容按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:(1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；(5)动力装置；南通职业大学机械工程学院毕业论文5(6)分度,对定装置；(7)其它的元件及装置(包括夹具各部分相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹
6、具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件及分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。专用夹具的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀-引导装置的设计；（4）夹具体的设计；（5）其他元件及装置的设计。- 6 -第一章 零件的分析 1.1 零件的作用气缸体是发动机的主体，它将各个气缸和曲轴箱连成一体，是安装活塞、曲轴以及其他零件和附件的支承骨架。气缸体的工作条件十分恶劣。它要承受燃烧过程中压力和温度的急剧变化以及活塞运动的强烈摩擦。因此，它应具有以下性能： 有足够的
7、强度和刚度，变形小，保证各运动零件位置正确，运转正常，振动噪声小。 有良好的冷却性能，在缸筒的四周有冷却水套，以便让冷却水带走热量。耐磨，以保证气缸体有足够的使用寿命。 气缸体上部是并列的气缸筒，目前多镶有气缸套。气缸体的下部是曲轴箱，用来安装曲轴，其外部还可安装发电机、发动机支架等各种附件。气缸体大多用铸铁或铝合金铸造而成，铝合金缸体成本较高，但重量轻、冷却性能好，得到越来越广泛的应用。 机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。因此，机体必须要有足够的强度和刚度。机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖和气缸垫等零件组成-
8、7 -1.2 零件的工艺分析 图 1.2 - 1 零件图由零件图得知，其材料为 HT250.该材料具有较高的强度、耐磨度、耐热性及减震性 ，适用于承受较大的应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为 A 面、B 面，及气缸体的孔系。为确保镗削的内孔系与车削外圆的同轴度要求，在镗削孔系时一定要以 260 圆心为定位基准且应采用一次镗削完成。对于加工精度及表面粗糙度要求不高的内孔如 254 和 233 采用粗镗- 半精镗即可。对于加工精度及表面粗糙度要求都很高的孔如 233（RA=1.6） 、229H8（RA=1.6）应采用粗镗半精镗精镗的加工工艺。对于 A 面上的各孔因为与缸体内孔系圆心的位置
9、度都有要求，所以在加工这些孔时一定要以缸内孔圆心为定位基准，又因为这些孔对 A 面的垂直度要求也很高，所以在加工这些孔时应放在铣床上洗完 A 面后即开始钻销加工。- 8 -第二章 确定毛坯图 2.1 毛培图根据零件材料确定毛坯为铸件。又由零件的生产纲领知零件的生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的内腔及各孔均需铸出，故还应安放型芯。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。参考机械制造工艺设计简明手册表 2.24，用查表法确定各表面的总余量如表 2 - 1 所示。表 2 - 1 各加工表面总余量加工表面 基本尺寸（ mm）加工余量数值（mm）说明A 面 140
10、4 顶面，双侧加工B 面 140 3 底面，单侧加工C 面 64 4 侧面，双侧加工- 9 -D 面 310 5 侧面，双侧加工E 面 310 5 侧面，单侧加工F 面 422 6.5 双侧加工260 069.1mm 外圆面2705 双侧加工254 mm 孔 244 5 双侧加工233 072.mm 孔225 4 双侧加工233 mm 孔 225 4 双侧加工229 072.mm 孔221 4 双侧加工由公差配合与技术测量表 22 可得铸件主要尺寸及公差，如表 2-2所示表 2-2 主要毛坯尺寸及公差零件尺寸（ mm）总余量（ mm）毛坯尺寸（mm）公差 CT254 10 244 0.1552
11、33 8 225 0.155229 8 221 0.155260 10 270 0.21- 10 -第三章 工艺规程设计 3.1 定位基准的选择精基准的选择： 气缸体的 B 面和 260 mm 外圆既是装配基准，又069.1是设计基准，用他们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。粗基准的选择： 因为该零件首先要保证缸套部分壁厚均匀，所以应选择 229H8 mm 孔心作为粗基准。072.3.2 制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：A.D.E.F 面：粗铣半精铣；B 面：粗车半精车精车；C 面：粗车 半精车；凹槽：粗铣半精铣；254 mm.
12、233 mm 孔：粗镗半精镗；233 ，229072.mm 孔：粗镗 半精镗 精镗；7 级9 级精度的未铸出孔：钻072.扩铰；螺纹孔：钻孔攻螺纹。因为缸体内各镗孔都有较高的同轴度要求，故他们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将所有内孔都镗削出来，除此以外 A 面上的各孔也有较高的位置度要求，所以也要在同一个钻夹具中加工完成。根据先面后孔，先主要面后次要面和先粗加工后精加工的原则，将 A 面，B 面， D 面，E 面，F 面及缸体内各孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工 A 面，后再镗缸体内孔。A 面及下面上的孔及 M10.M12螺纹孔等次要表面放在最后加工。初步拟定加工工艺路线如下：工 序 内 容
