发动机缸体夹具设计Word下载.docx

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学　　院：

专　　业：

姓　　名：

学　　号：

指导教师：

2013年6月

摘要

作为发动机上最大的零件，发动机缸体把发动机的曲柄连杆机构和配气机构连接到一起，并把供油、润滑、冷却等机构连接成整体。

平面加工和孔系加工是发动机缸体加工的主要工作，平面加工主要通过端面铣削来完成，而孔系加工主要通过镗削、珩磨、钻、铰和攻等工艺完成。

平面主要包括前后端面、底面和顶面，孔系主要包括水套孔、活塞缸孔、曲轴孔、安装孔、油孔、连接孔和销孔等。

汽车发动机的使用性能与发动机缸体的加工质量有着直接关系，所以必须保证平面和孔系加工的精度。

该课题的目的即对WD615发动机缸体机加工进行工艺设计，选择合适的加工中心、刀具，设计准确耐用的专用夹具，达到缸体加工生产的高精度、高效率、高适应性和高利用率。

我此次设计的主要内容是：

以曲轴孔、止推面及左侧面一点为定位基准，精铣发动机缸体前后面、右侧面及油泵安装面，钻铰燃油泵定位销孔。

我做的主要工作是：

选择合适的定位面，设计合理的夹具，选取合适的加工设备和刀具，保证定位准确、工序内容布置合理、节拍平衡、工时优化、各加工要素符合产品图要求。

根据发动机结构复杂、刚度小等特点，定位夹紧方案的选择对缸体的加工精度、加工方式以及加工过程都有很大的影响，因此设计合理的机床夹具以保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工面与定位面之间的位置精度，是设计中首先要考虑的问题。

刀具、机床和工件是机械加工三要素，缺一不可。

而制造刀具材料的优劣，将直接影响机械加工的质量、效率和成本，所以选用合理的刀具，可以最大限度地发挥机床的性能。

为适应产品更新换代速度越来越快的趋势，在加工过程中缩短工艺流程、增加加工中心的柔性显得越来越重要。

专用机床和夹具尽管在加工效率和批量生产方面有很大的优势，但柔性不够，不利于加工过程的改进，因此，选用合适的加工中心，使其拥有高的主轴转速、进给速度、换刀速度和高质量的刀具，并增加其柔性，对于保证优化加工保证加工质量起到非常重要的作用。

关键词：

发动机缸体，定位基准，夹具，刀具，加工中心

Abstract

Asthelargestenginepartsoftheenginecrank，theenginecylinderlinkmechanismandgasdistributionorganizationstogether,andputtheoil,lubricating,coolingetcconnectionintoawhole.Planeandholemachiningisanimportanttaskoftheenginecylinderblockprocessing,surfaceprocessingismainlycompletedthroughfacemilling,theholeisprocessedmainlybyboringandhoning,drilling,reamingandtappingprocess.Planemainlyincludesfrontandrearendface,floorandroofsurface,holeboresystemmainlyincludesthewaterjacket,pistoncylinder,curvedshafthole,mountingholes,oilhole,theconnectingholeandpinhole,etc.Theuseoftheautomobileengineperformanceandengineblockmachiningqualityhasadirectrelationship,somustensurethattheplaneandholemachiningprecision.ThepurposeofthesubjectofWD615engineblockmachiningprocessdesign,throughtheformulationreasonableprocessflow,selecttheappropriatemachiningcenter,cuttingtool,andspecialfixturedesignaccurateanddurable,toblockprocessingandproductionofhighprecision,highefficiency,highadaptabilityandhighefficiency.

Themainelementsofthisdesignare:

basedoncrankshaftthrustfaceandleftsidehole,forthelocatingdatum,precisionmillingaroundthefaceandrightsideandpumpmountingsurface,drillholehingepinfuelpump.Mymainjobis:

chooseasuitablelocation,reasonabledesignoffixture,theselectionoftheappropriateequipmentandtoolstoensureaccuratepositioning,processoptimization,contentlayoutreasonable,balancedcycletime,workbyprocessingelementsconformitytoproductrequirements.

Accordingtoenginestructurecomplex,andstiffnesssmall,features,infixtureofdesignprocessintheselectwhatofpositioningcliptightprogrammeoncylinderbodyofprocessingprecision,andprocessingwayandprocessingprocessarehasislargeofeffect,thereforedesignreasonableofmachinefixturetoguaranteeprocessingprecision,especiallyguaranteeisprocessingworkpieceofprocessingsurfaceandpositioningsurfaceandisprocessingsurfacemutualZhijianoflocationprecision,isdesigninthefirsttoconsiderofproblem.

Tooling,machinetoolandtheworkpieceisthemostimportantelements.Advantagesanddisadvantagesofthemanufactureofcuttingtools,willdirectlyaffect

theprocessingquality,efficiencyandcost,soreasonableselectiontool,youcanmaximizetheperformanceofthemachine.

Toadapttothetrendofreplacementproductsfasterandfaster,howtoshortentheprocessinprocess,increasedflexiblemachiningcentershasbecomeincreasinglyimportant.Specialmachinetoolandfixturealthoughinprocessingefficiencyandmassproductionhasalotofadvantages,butflexibleenough,notconducivetotheimprovementofprocessingand,therefore,appropriatechoiceofmachiningcenters,sothatithasahighspindlespeed,feedrate,changingspeeds,andhigh-qualityknives,andincreaseitsflexibilitytoensureoptimumprocessingqualityplayaveryimportantrole.

Keywords:

cylinderblock,locatingdatum,fixtures,cuttingtools,machiningcenter

第一章　引言

汽车发动机缸体生产历史

随世界汽车工业的发展，汽车发动机缸体的生产也经历了从传统机械制造自动化到现代机械制造自动化的发展历程，具体可以分为以下几个阶段：

（1）从单件、小批量到流水线生产阶段。

1904年，在部分发达国家，生产流水线开始在汽车发动机缸体生产中应用，由断续生产中发展到连续方式组织生产，取得了良好的经济效益。

（2）刚性自动线生产阶段。

从20世纪初开始，国外汽车发动机缸体生产由机械化、半自动化发展至单机自动化，从流水线发展到自动线，基本上解决了大批量生产的自动化问题。

1924年，英国Morris汽车公司对单机自动化和流水线的改进，建成世界上第一条刚性机械加工自动生产线。

1935年，原苏联研制出第一条比较完整的汽车发动机加工自动线。

二战后，美国福特汽车公司大批量采用自动化生产线，让汽车生产的生产率成倍提升，而制造的成本大大降低。

我国第一条加工汽车发动机汽缸体端面孔的机床自动线在1956年投入使用。

刚性自动生产线具有以下特点：

一方面生产过程的连续性、比例性、节奏性都很好，具有可以提高加工设备专业化水平、提高劳动生产率、增加产量、降低产品成本、提高生产的自动化水平的优点；

不过由于设备高度专用化，缺乏对产品变化的适应力，容易因为某处发生设备故障而导致全线停车，带来较大损失。

其次生产率的提高幅度也不可能很大而且改造困难较大。

（3）数控机床（单工序）、加工中心（多工序）生产阶段。

进入20世纪50年代，随着国外汽车工业的发展、生产系统的复杂性和自动化程度都有所增加，现代控制理论开始出现和发展。

现代控制理论的应用以及计算机技术的发展都为汽车工业和发动机生产的多品种、中小批量生产提供了新的途径，汽车工业自动化水平迅速得到提高。

（4）柔性制造系统以及柔性生产线阶段。

20世纪70年代前后，汽车发动机缸体的生产进入了一个新的发展阶段。