發(fā)動機缸蓋畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢</b></p><p><b>　　業(yè)</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計</b></p><p><b>　　摘要</b></p><

2、p>　　畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生整個大學(xué)階段學(xué)習(xí)內(nèi)容的概括和總結(jié)，是學(xué)生對知識的掌握和提煉程度的一個檢驗，它是進一步提高學(xué)生進入工作崗位之前崗位能力的有效措施，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計更能貼近就業(yè)后崗位的實際。</p><p>　　本課題是發(fā)動機缸蓋機械加工過程工藝規(guī)程制定及工藝裝備設(shè)計（鉆床專用夾具的設(shè)計）。缸蓋是發(fā)動機中比較復(fù)雜及具有代表性的零件之一，基于缸蓋在發(fā)動機整體結(jié)構(gòu)中重要性，缸蓋的的制造過程和制造工藝顯得尤為

3、重要。</p><p>　　發(fā)動機關(guān)鍵零件的加工精度和質(zhì)量直接影響發(fā)動機的性能，對發(fā)動機關(guān)鍵零件進行工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計是確保加工精度和質(zhì)量的關(guān)鍵。缸蓋的制造過程坯的制造、加工工藝過程的制定等幾個過程。根據(jù)生產(chǎn)類型，保證加工精度，滿足設(shè)計圖樣要求。本畢業(yè)設(shè)計應(yīng)達到一定得要求和具備一定的條件：1．繪制零件圖，對零件圖進行分析；2. 設(shè)計毛坯圖；3. 設(shè)計零件機械加工工藝規(guī)程；4. 設(shè)計鉆床夾具，繪制夾具裝配圖。&

4、lt;/p><p>　　關(guān)鍵字：發(fā)動機；發(fā)動機缸蓋；機械加工工藝規(guī)程；專用夾具</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Designed for students graduating from the University of stages throughout the study and summarize

5、the contents of the summary, is a student of knowledge and degree of refining a test, it is to further enhance students ability to work prior to the effective measures positions, students graduating from design through c

6、loser the actual post-employment status.</p><p>　　The issue is the process of engine cylinder head machining process planning technique and equipment development and design (special drilling jig design). Eng

7、ine cylinder head is more complicated and one representative of the parts, based on the overall structure in the engine cylinder head in the importance of the manufacturing process of cylinder head and the manufacturing

8、process is especially important.</p><p>　　Critical engine parts machining accuracy and quality of a direct impact on the performance of the engine, key parts of the engine technology and process design point

9、 of order is to ensure that the machining accuracy and quality of the key. Billet cylinder head manufacturing process of the manufacture, processing process, such as the process of formulation. According to the productio

10、n of the type of processing to ensure accuracy and meet the design requirements. Should be designed to meet the gra</p><p>　　Key words: Engines, Engine Cylinder Head, Machining Process Planning, A dedicated

11、 fixture</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第1章 緒論

12、1</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 論文主要研究內(nèi)容7</p><p>　　第2章 發(fā)動機缸蓋工藝設(shè)計9</p><p>　　2.1 發(fā)動機缸蓋的分析9</p><p>　　2.1.1 發(fā)動機缸蓋的功用分析9</p><

13、p>　　2.1.2發(fā)動機缸蓋結(jié)構(gòu)和功用的分析9</p><p>　　2.1.3發(fā)動機缸蓋技術(shù)分析10</p><p>　　2.1.4發(fā)動機缸蓋的材料分析10</p><p>　　2.2發(fā)動機缸蓋毛坯的設(shè)計14</p><p>　　2.2.1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型14</p><p>　　2.2.2

14、確定毛坯種類及加工方法的選擇14</p><p>　　2.2.3毛坯的工藝分析及要求16</p><p>　　2.2.4毛坯余量和公差的確定16</p><p>　　2.3工藝路線設(shè)計19</p><p>　　2.3.1零件圖的工藝分析19</p><p>　　2.3.2加工方法的選擇22</p>

15、;<p>　　2.3.3缸蓋的材料及熱處理23</p><p>　　2.3.4階段的劃分23</p><p>　　2.3.5工序的集中與分散24</p><p>　　2.3.6基準(zhǔn)的選擇24</p><p>　　2.3.7 擬定發(fā)動機缸蓋的工藝路線27</p><p>　　2.4 加工設(shè)備及工藝

16、裝備的選擇28</p><p>　　2.5 加工工序設(shè)計29</p><p>　　第章 鉆床專用夾具設(shè)計37</p><p>　　3.1問題的提出37</p><p>　　3.2機床夾具的分類37</p><p>　　3.2.1通用夾具37</p><p>　　3.2.2專用夾具

17、37</p><p>　　3.3夾具的設(shè)計內(nèi)容38</p><p>　　3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇38</p><p>　　3.3.2工件的夾緊及夾緊裝置38</p><p>　　3.3.3夾緊結(jié)構(gòu)簡介39</p><p>　　3.3.4夾緊力要素的確定39</p><p>　　3.3.

18、5夾具材料的選擇42</p><p>　　3.4鉆床夾具的設(shè)計42</p><p>　　3.4.1鉆床夾具的性能要求錯誤！未定義書簽。</p><p>　　3.4.2鉆床夾具的特點43</p><p>　　3.5鉆套與工件間的距離44</p><p>　　3.5.1固定式鉆模特點44</p>

19、<p>　　3.5.2鉆套與被加工的尺寸關(guān)系44</p><p>　　3.6夾具的對刀44</p><p>　　3.7夾具體的設(shè)計44</p><p><b>　　結(jié)論47</b></p><p><b>　　參考文獻47</b></p><p><

20、b>　　致謝48</b></p><p>　　附件 外文資料翻譯49</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀</p><p>　　發(fā)動機（英文：Engine），又稱為引擎，是一種能夠把一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種更有用的能的機器，通常是把化

21、學(xué)能轉(zhuǎn)化為機械能。（把電能轉(zhuǎn)化為機器能的稱謂電動機）有時它既適用于動力發(fā)生裝置,也可指包括動力裝置的整個機器.比如汽油發(fā)動機,航空發(fā)動機.</p><p>　　發(fā)動機最早誕生在英國，所以，發(fā)動機的概念也源于英語，它的本義是指那種“產(chǎn)生動力的機械裝置”。隨著科技的進步，人們不斷地研制出不同用途多種類型的發(fā)動機，但是，不管哪種發(fā)動機，它的基本前提都是要以某種燃料燃燒來產(chǎn)生動力。所以，以電為能量來源的電動機，不屬于發(fā)動

22、機的范疇。</p><p>　　回顧發(fā)動機產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，它經(jīng)歷了外燃機和內(nèi)燃機兩個發(fā)展階段。</p><p>　　所謂外燃機，就是說它的燃料在發(fā)動機的外部燃燒，發(fā)動機將這種燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動能，瓦特改良的蒸汽機就是一種典型的外燃機，當(dāng)大量的煤燃燒產(chǎn)生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產(chǎn)生了，然后這種高壓又推動機械做功，從而完成了熱能向動能的轉(zhuǎn)變。</p><p

23、>　　明白了什么是外燃機，也就知道了什么是內(nèi)燃機。這一類型的發(fā)動機與外燃機的最大不同在于它的燃料在其內(nèi)部燃燒。內(nèi)燃機的種類十分繁多，我們常見的汽油機、柴油機是典型的內(nèi)燃機。我們不常見的火箭發(fā)動機和飛機上裝配的噴氣式發(fā)動機也屬于內(nèi)燃機。不過，由于動力輸出方式不同，前兩者和后兩者又存在著巨大的差異。一般地，在地面上使用的多是前者，在空中使用的多是后者。當(dāng)然有些汽車制造者出于創(chuàng)造世界汽車車速新紀(jì)錄的目的，也在汽車上裝用過噴氣式發(fā)動機，但

24、這總是很特殊的例子，并不存在批量生產(chǎn)的適用性。</p><p>　　此外還有燃氣輪機，這種發(fā)動機的工作特點是燃燒產(chǎn)生高壓燃氣，利用燃氣的高壓推動燃氣輪機的葉片旋轉(zhuǎn)，從而輸出動力。燃氣輪機使用范圍很廣，但由于很難精細地調(diào)節(jié)輸出的功率，所以汽車和摩托車很少使用燃氣輪機，只有部分賽車裝用過燃氣輪機。</p><p>　　氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相

25、接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。　　</p><p>　　發(fā)動機是汽車的心臟，為汽車的行走提供動力，汽車的動力性、經(jīng)濟性、環(huán)保性。簡單講發(fā)動機就是一個能量轉(zhuǎn)換機構(gòu)，即將汽油(柴油)的熱能，通過在密封汽缸內(nèi)燃燒氣體膨脹時，推動活塞作功，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，這是發(fā)動機最基本原理。發(fā)動機所有結(jié)構(gòu)都是為能量轉(zhuǎn)換

26、服務(wù)的，雖然發(fā)動機伴隨著汽車走過了100多年的歷史，無論是在設(shè)計上、制造上、工藝上還是在性能上、控制上都有很大的提高，其基本原理仍然未變，這是一個富于創(chuàng)造的時代，那些發(fā)動機設(shè)計者們，不斷地將最新科技與發(fā)動機融為一體，把發(fā)動機變成一個復(fù)雜的機電一體化產(chǎn)品，使發(fā)動機性能達到近乎完善的程度，各世界著名汽車廠商也將發(fā)動機的性能作為競爭亮點。</p><p>　　發(fā)動機有很多種。按照進氣系統(tǒng)分類，可以分為自然吸氣(非增壓)

27、式發(fā)動機和強制進氣(增壓式)發(fā)動機。汽油機常采用自然吸氣式；柴油機為了提高功率有采用增壓式的。按照氣缸排列方式分類內(nèi)燃機按照氣缸排列方式不同可以分為單列式和雙列式。單列式發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的，但為了降低高度，有時也把氣缸布置成傾斜的甚至水平的；雙列式發(fā)動機把氣缸排成兩列，兩列之間的夾角<180°(一般為90°)稱為V型發(fā)動機，若兩列之間的夾角=180°稱為對置式發(fā)動機。按照氣缸數(shù)

28、目分類內(nèi)燃機按照氣缸數(shù)目不同可以分為單缸發(fā)動機和多缸發(fā)動機。僅有一個氣缸的發(fā)動機稱為單缸發(fā)動機；有兩個以上氣缸的發(fā)動機稱為多缸發(fā)動機。如雙缸、三缸、四缸、五缸、六缸、八缸、十二缸等都是多缸發(fā)動機?，F(xiàn)代車用發(fā)動機多采用四缸、六缸、八缸發(fā)動機。按照冷卻方式分類內(nèi)燃機按照冷卻方式不同可以分為水冷發(fā)動機和風(fēng)冷發(fā)動機。水冷發(fā)動機是利用在氣缸體和氣缸蓋冷卻水套中進行循環(huán)的冷卻液作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的；而風(fēng)冷發(fā)動機是利用流動于氣缸體與氣缸蓋外表面散熱

29、片之間的空氣作為冷卻介質(zhì)進行冷卻的。水冷發(fā)動機冷卻均勻，工作可靠，冷卻效果好，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代</p><p>　　缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。</p><p>　　發(fā)動機組成。機體是構(gòu)成發(fā)

30、動機的骨架，是發(fā)動機各機構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外安裝著發(fā)動機的所有主要零件和附件，承受各種載荷。因此，機體必須要有足夠的強度和剛度。機體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋和氣缸墊等零件組成：</p><p><b>　　一、氣缸體</b></p><p>　　水冷發(fā)動機的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，稱為氣缸體——曲軸箱，也可稱為氣缸體。氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體

31、上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運動的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強筋，冷卻水套和潤滑油道等。</p><p>　　氣缸體應(yīng)具有足夠的強度和剛度，根據(jù)氣缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把氣缸體分為以下三種形式。</p><p>　　(1) 一般式氣缸體其特點是油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。這種氣缸體的優(yōu)點是機體高度小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工

32、，曲軸拆裝方便；但其缺點是剛度和強度較差</p><p>　　(2) 龍門式氣缸體其特點是油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心。它的優(yōu)點是強度和剛度都好，能承受較大的機械負荷；但其缺點是工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。</p><p>　　(3) 隧道式氣缸體這種形式的氣缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動軸承，主軸承孔較大，曲軸從氣缸體后部裝入。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強度好，但其缺點是加

33、工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。</p><p>　　為了能夠使氣缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對氣缸和氣缸蓋進行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷。水冷發(fā)動機的氣缸周圍和氣缸蓋中都加工有冷卻水套，并且氣缸體和氣缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對氣缸和氣缸蓋起冷卻作用。</p><p>　　現(xiàn)代汽車上基本都采用水冷多缸發(fā)動機，對于多缸發(fā)動

34、機，氣缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動機外型尺寸和結(jié)構(gòu)特點，對發(fā)動機機體的剛度和強度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置。按照氣缸的排列方式不同，氣缸體還可以分成單列式，V型和對置式三種。</p><p><b>　　(1) 直列式</b></p><p>　　發(fā)動機的各個氣缸排成一列，一般是垂直布置的。單列式氣缸體結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但發(fā)動機長度和高度較大。一般六缸以下發(fā)動機多采

35、用單列式。例如捷達轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動機均采用這種直列式氣缸體。有的汽車為了降低發(fā)動機的高度，把發(fā)動機傾斜一個角度。</p><p><b>　　(2) V型</b></p><p>　　氣缸排成兩列，左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°，稱為V型發(fā)動機，V型發(fā)動機與直列發(fā)動機相比，縮短了機體長度和高度，增加了氣缸體的剛度，減輕了發(fā)動機的重量

36、，但加大了發(fā)動機的寬度，且形狀較復(fù)雜，加工困難，一般用于8缸以上的發(fā)動機，6缸發(fā)動機也有采用這種形式的氣缸體。</p><p><b>　　(3) 對置式</b></p><p>　　氣缸排成兩列，左右兩列氣缸在同一水平面上，即左右兩列氣缸中心線的夾角 γ＝180°，稱為對置式。它的特點是高度小，總體布置方便，有利于風(fēng)冷。這種氣缸應(yīng)用較少。</p>

37、;<p>　　氣缸直接鏜在氣缸體上叫做整體式氣缸，整體式氣缸強度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種氣缸對材料要求高，成本高。如果將氣缸制造成單獨的圓筒形零件(即氣缸套)，然后再裝到氣缸體內(nèi)。這樣，氣缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，氣缸體可用價格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時，氣缸套可以從氣缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長氣缸體的使用壽命。氣缸套有干式氣缸套和濕式氣缸套兩種。</p>&l

38、t;p>　　干式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和氣缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。它具有整體式氣缸體的優(yōu)點，強度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進行精加工，拆裝不方便，散熱不良。</p><p>　　濕式氣缸套的特點是氣缸套裝入氣缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，氣缸套僅在上、下各有一圓環(huán)地帶和氣缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。它散熱良好，冷卻均勻

39、，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點是強度、剛度都不如干式氣缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。應(yīng)該采取一些防漏措施。</p><p><b>　　二、軸箱</b></p><p>　　氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油

40、底殼圖（圖2-6）。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動機的總體布置和機油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動時油面波動過大。油底殼底部還裝有放油螺塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動機的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?lt;/p><p><b>　　三、氣缸蓋</b></p><p>　　氣

41、缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負荷和機械負荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。</p><p>　　缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪

42、軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。</p><p>　　氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。</p><p>　　氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大，由于汽油機和柴油機的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機的燃燒室

43、主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機的燃燒室，而柴油機的燃燒室放在柴油供給系里介紹。</p><p>　　汽油機燃燒室常見的三種形式。</p><p>　　(1) 半球形燃燒室</p><p>　　半球形燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊，火花塞布置在燃燒室中央，火焰行程短，故燃燒速率高，散熱少，熱效率高。這種燃燒室結(jié)構(gòu)上也允許氣門雙行排列，進氣口直徑較大，故充氣效率較高，雖然使配氣

44、機構(gòu)變得較復(fù)雜，但有利于排氣凈化，在轎車發(fā)動機上被廣泛地應(yīng)用。</p><p><b>　　(2) 楔形燃燒室</b></p><p>　　楔形燃燒室結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，散熱面積小，熱損失也小，能保證混合氣在壓縮行程中形成良好的渦流運動，有利于提高混合氣的混合質(zhì)量，進氣阻力小，提高了充氣效率。氣門排成一列，使配氣機構(gòu)簡單，但火花塞置于楔形燃燒室高處，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x長些，切諾

45、基轎車發(fā)動機采用這種形式的燃燒室。</p><p><b>　　(3) 盆形燃燒室</b></p><p>　　盆形燃燒室，氣缸蓋工藝性好，制造成本低，但因氣門直徑易受限制，進、排氣效果要比半球形燃燒室差。捷達轎車發(fā)動機、奧迪轎車發(fā)動機采用盆形燃燒室。</p><p><b>　　四、缸墊</b></p>&

46、lt;p>　　氣缸墊裝在氣缸蓋和氣缸體之間，其功用是保證氣缸蓋與氣缸體接觸面的密封，防止漏氣，漏水和漏油。</p><p>　　氣缸墊的材料要有一定的彈性，能補償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮——棉結(jié)構(gòu)的氣缸墊，由于銅皮——棉氣缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時較之石棉不易變形。有的發(fā)動機還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面

47、用石棉及橡膠粘結(jié)劑壓成的氣缸墊。</p><p>　　安裝氣缸墊時，首先要檢查氣缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有氣缸墊上的孔要和氣缸體上的孔對齊。其次要嚴(yán)格按照說明書上的要求上好氣缸蓋螺栓。擰緊氣缸蓋螺栓時，必須由中央對稱地向四周擴展的順序分2～3次進行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。</p><p>　　氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金氣缸蓋

48、被采用得越來越多。</p><p>　　氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大，由于汽油機和柴油機的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。</p><p>　　發(fā)動機的核心部件是汽缸，活塞在汽缸內(nèi)進行往復(fù)運動，上面所描述的是單汽缸的運動過程，而實際應(yīng)用中的發(fā)動機都是有多個汽缸的（4缸、6缸

49、、8缸比較常見）。我們通常通過汽缸的排列方式對發(fā)動機分類：直列、V或水平對置（當(dāng)然現(xiàn)在還有大眾集團的W型，實際上是兩個V組成）。</p><p>　　不同的排列方式使得發(fā)動機在順滑性、制造費用和外型上有著各自的優(yōu)點和缺點，配備在相應(yīng)的汽車上。</p><p><b>　　發(fā)動機其他結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　凸輪軸：控制進氣閥和排氣閥的

50、開閉 </p><p>　　火花塞： 火花塞放出火花點燃油氣混合氣，使得爆炸發(fā)生?；鸹ū仨氃谶m當(dāng)?shù)臅r候放出。 </p><p>　　閥門： 進氣、出氣閥分別在適當(dāng)?shù)臅r候打開來吸入油氣混合氣和排出尾氣。在壓縮和燃燒時，這兩個閥都是關(guān)閉的，來保證燃燒室的密封。</p><p>　　缸蓋作為發(fā)動機中最復(fù)雜、最具代表性的零件之一。所謂發(fā)動機缸蓋，就是安裝在發(fā)動機缸體上部的機

51、構(gòu)，它與活塞一起形成燃燒室，即汽油與空氣混合形成的混合物燃燒的地方。氣缸蓋上有用于冷卻燃燒室及周圍區(qū)域的水套、進排氣道、進氣歧管、排氣歧管、潤滑油道和火花塞的安裝孔。根據(jù)燃燒室的形狀、凸輪軸位置和氣門機構(gòu)等因素的變化，缸蓋結(jié)構(gòu)也有所變化。由于目前多數(shù)發(fā)動機都采用了頂置凸輪軸的布局，所以對于很多不了解汽車發(fā)動機結(jié)構(gòu)的人，也可以通過觀察發(fā)動機缸蓋的寬度來區(qū)分。另外，過去的發(fā)動機缸蓋多采用鑄鐵材質(zhì)，但由于鋁具有更高的熱傳導(dǎo)性，同時可以減輕發(fā)動

52、機的重量，因此現(xiàn)在許多發(fā)動機的缸蓋已經(jīng)采用鑄鋁制造。</p><p>　　1.2 論文主要研究內(nèi)容</p><p>　　本論文研究的主要內(nèi)容是發(fā)動機缸蓋有毛坯到成品的主要機械加工工藝過程的制定以及相應(yīng)的加工過程中能夠滿足精度要求的機床和刀具的選擇，還有發(fā)動機缸蓋上孔群的加工所需要的專用夾具的設(shè)計。</p><p>　　圖1-0為本畢業(yè)設(shè)計設(shè)計說明書的知識框架，清洗明

53、了的介紹了本設(shè)計所做的一些工作和設(shè)計思路。</p><p>　　圖1-0 本設(shè)計的結(jié)構(gòu)</p><p>　　第2章 發(fā)動機箱體工藝設(shè)計</p><p>　　2.1 發(fā)動機缸蓋的分析</p><p>　　2.1.1 發(fā)動機缸蓋的功用分析</p><p>　　汽缸蓋是柴油機的一種緊固件，也是柴油機燃燒室的組成部分。船用柴

54、油機各種型式的汽缸蓋的共同特點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔道較多，壁厚不均。它不僅受到高溫高壓氣體的強烈作用，而且周期性地承受較高的機械負荷與熱負荷，也受到因冷卻水造成的局部冷熱不均影響，同時還由于螺栓預(yù)緊力使汽缸蓋承受著壓應(yīng)力，并與燃氣壓力共同作用使汽缸蓋受到彎曲作用，此外，還在截面變化處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中等，正是由于汽缸蓋如此惡劣的工作條件，致使汽缸蓋很容易失效損壞。通常失效損壞形式為：其底面和冷卻水腔產(chǎn)生裂紋，這是柴油機經(jīng)常出現(xiàn)的損壞現(xiàn)象，還有汽

55、閥底面和導(dǎo)套容易磨損，冷卻水側(cè)被腐蝕等。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計4缸發(fā)動機缸蓋的工藝路線及規(guī)程。</p><p>　　圖1-1發(fā)動機氣缸蓋示意圖</p><p>　　2.1.2發(fā)動機缸蓋結(jié)構(gòu)的分析</p><p>　　缸蓋作為發(fā)動機中最復(fù)雜、最具代表性的零件之一。所謂發(fā)動機缸蓋，就是安裝在發(fā)動機缸體上部的機構(gòu)，它與活塞一

56、起形成燃燒室，即汽油與空氣混合形成的混合物燃燒的地方。氣缸蓋上有用于冷卻燃燒室及周圍區(qū)域的水套、進排氣道、進氣歧管、排氣歧管、潤滑油道和火花塞的安裝孔。根據(jù)燃燒室的形狀、凸輪軸位置和氣門機構(gòu)等因素的變化，缸蓋結(jié)構(gòu)也有所變化。由于目前多數(shù)發(fā)動機都采用了頂置凸輪軸的布局，所以對于很多不了解汽車發(fā)動機結(jié)構(gòu)的人，也可以通過觀察發(fā)動機缸蓋的寬度來區(qū)分。另外，過去的發(fā)動機缸蓋多采用鑄鐵材質(zhì)，但由于鋁具有更高的熱傳導(dǎo)性，同時可以減輕發(fā)動機的重量，因此

57、現(xiàn)在許多發(fā)動機的缸蓋已經(jīng)采用鑄鋁制造</p><p>　　2.1.3發(fā)動機缸蓋技術(shù)分析</p><p>　　由于缸蓋的加工質(zhì)量將會影響機器或部件的精度、性能和壽命，所以缸蓋零件的加工精度對機器加工精度比較重要。在缸蓋零件各加工表面中，通常平面的加工精度比較容易保證，而精度要求較高的支撐孔的加工精度以及孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則較難保證。缸蓋零件的技術(shù)要求主要可歸納如下：<

58、;/p><p>　　(1) 主要平面的形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　缸蓋的主要平面是裝配基準(zhǔn)，并且往往是加工時的定位基準(zhǔn)，所以，應(yīng)有較高的平面度和較小的粗糙度值，否則，直接影響缸蓋加工時的定位精度，影響缸蓋加工的定位精度，影響缸蓋與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。</p><p>　　一般缸蓋的主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5

59、～0.63m，各主要平面對裝配基準(zhǔn)面垂直度為0.1/300.</p><p>　　(2) 孔的尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度</p><p>　　一般缸蓋孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過孔徑公差的一半，表面粗糙度值為Ra0.63～0.32m。其余尺寸精度為IT7～IT6,表面粗糙度為Ra2.5～0.63m。</p><p>　　(3) 主要孔和平面的

60、相互位置精度</p><p>　　各孔之間的孔距公差為0.12～0.05mm，平行度公差應(yīng)小于孔距公差，一般在全長取0.1～0.04mm。同一軸線上主要平面間及主要平面之間垂直度公差為0.1～0.04mm。</p><p>　　2.1.4發(fā)動機缸蓋的材料分析</p><p>　　一： 選材的一般原則：</p><p><b>　　材

61、料的機械性能</b></p><p>　　在設(shè)計零件并進行選材時，應(yīng)根據(jù)零件的工作條件和損壞形式找出所選材料的主要機械性能指標(biāo)，這是零件經(jīng)久耐用的先決條件。</p><p><b>　　材料的工藝性能</b></p><p>　　金屬材料的基本加工方法有鑄造、鍛壓、沖壓、焊接、切削加工和熱處理等。各種加工工藝均有其工藝性能要求。材料

62、的工藝性能的好壞對零件加工生產(chǎn)有直接的影響。</p><p><b>　　材料的經(jīng)濟性能</b></p><p>　　在滿足使用性能的前提下，選用零件的還應(yīng)注意降低零件的總成本。</p><p>　　一般來說，應(yīng)優(yōu)先選用價格低廉的材料。如盡可能選用碳素鋼和灰鑄鐵，在難以滿足要求時再選用合金鋼、球墨鑄鐵、鑄鋼或其它材料。</p>&

63、lt;p>　　二： 零件材料的選擇</p><p>　　由于零件的工作狀態(tài)，工作零件條件的要求，因此零件的材料必須具有綜合機械性能，耐高溫、抗氧化性和組織穩(wěn)定性等。根據(jù)查閱有關(guān)資料：缸蓋材料通常選用鑄鐵，其詳細介紹如下：</p><p><b>　?。?） 灰鑄鐵</b></p><p>　　灰鑄鐵的顯微鏡組織由金屬機體（鐵素體和珠光體）

64、和片狀石墨所組成，相當(dāng)于在純鐵或鋼的基礎(chǔ)上嵌入了大量石墨片。</p><p>　　因其中的碳主要從游離石墨形式存在，并成片段狀，斷口為灰色。由于片狀石墨的存在破壞了基本的連續(xù)性，石墨尖端容易造成應(yīng)力集中，所以灰鑄鐵的抗拉強度低，塑性和韌性差，屬于脆性材料，不能鍛造和沖壓，并且焊接性能材料很差，不過其抗壓強度受石墨的影響較小，但是灰鑄鐵鑄造性能和切削性能優(yōu)良。石墨的存在使其有如下優(yōu)越性能：優(yōu)良的減震性，耐磨性好，缺

65、口敏感性小。</p><p>　　a.鐵的化學(xué)成分包括C、Si、Mn、P、S以及一些其他合金元素，各成分所占比重見下表2-1（以HT250為例）。</p><p>　　表2-1 灰鑄鐵HT250的主要化學(xué)成分及所占比重（%）</p><p>　　b.對灰鑄鐵性能都有著重要的影響，詳見《機械加工工藝手冊》</p><p>　　c.鑄鐵的牌號有H

66、T100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等6種，牌號右邊的數(shù)字表示該牌號灰鑄鐵的抗拉強度最低值。</p><p>　　d.鐵的機械性能與鑄件壁厚有關(guān)，同一牌號的灰鑄鐵因鑄件壁厚不同具有不同的抗拉強度。各種牌號不同壁厚的灰鑄鐵性能達到強度參考值見《機械加工工藝手冊》。機械性能見下表2-2以HT250為例。</p><p>　　表2-2灰鑄鐵HT250的各種機械性能

67、</p><p><b>　?。?） 耐磨灰鑄鐵</b></p><p>　　在灰鑄鐵中由于加入少量合金元素，可不同程度地減小鐵素體的數(shù)量，同時珠光體也相應(yīng)的細化。而且在珠光體內(nèi)的鐵素體的數(shù)量中固溶數(shù)量的合金元素，石墨也一定程度的細化。由于上述組織的特點，顯著地提高了鑄鐵的強度和硬度，具有很好地保持連續(xù)油墨的能力，即保持良好的潤滑性，能抵抗咬合或擦傷，在工作溫度中能保

68、持較高的機械性能，如機床導(dǎo)軌、汽缸套、油塞環(huán)、凸輪軸等。</p><p>　　耐磨灰鑄鐵的切削加工性能都較好，但是刀具磨損比一般灰鑄鐵高。含磷較高時，刨削應(yīng)注意邊緣處產(chǎn)生崩裂現(xiàn)象。磨削時，工時稍有增加，可采用大孔隙砂輪，磨后表面粗糙度變細。人工刮研與攻絲等較困難。</p><p><b>　　（3） 球墨鑄鐵</b></p><p>　　球墨鑄

69、鐵（簡稱球鐵）是將接近灰鑄鐵成分（也可包括某些合金元素）的鐵水，經(jīng)鎂或鎂合金或者其它球化劑球化處理后而獲得具有球狀石墨的鑄鐵。由于這種鑄鐵中的石墨呈球狀，所以大大減輕了石墨對基體的分割作用和尖口作用。球墨鑄鐵具有灰鑄鐵的優(yōu)良性能，又兼有鋼的高強度性能，有比鋼更好的耐磨性、抗氧化性、減震性及小的缺口敏感性。它可以進行多種熱處理以提高強度。</p><p><b>　　（4）可鍛鑄鐵</b>&l

70、t;/p><p>　　可鍛鑄鐵是將一定成分的白口鑄鐵經(jīng)過石墨化退火（或脫碳退火）處理的一種鑄鐵，也稱韌鐵或馬鐵。石墨退火時把共晶滲碳體和二次滲碳體全部分解，而共析滲碳體則不可分解貨部分分解貨全部分解。因此，按基體組織又可分為鐵素體可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵。</p><p>　　可鍛鑄鐵的性能優(yōu)于灰鑄鐵，適用于動態(tài)載荷下要求塑性和韌性較高的鑄件，尤其是復(fù)雜薄壁的小件。厚度大的鑄件需要采用復(fù)雜孕育

71、處理?？慑戣T鐵的切削性能好，車削加工性能優(yōu)于易切鋼。退火時產(chǎn)生的表層優(yōu)于組織不均勻，對可鍛鑄鐵的切削性極為有害。可斷鑄鐵有較好的減震性能優(yōu)于球墨鑄鐵，低于灰鑄鐵，適用于承受振動的零件，尤其是黑心可鍛鑄鐵的，它的減震能力約為鑄鋼的3倍，球墨鑄鐵的2倍。</p><p><b>　?。?）蠕墨鑄鐵</b></p><p>　　蠕蟲狀石墨鑄鐵的石墨形似蠕蟲，較短而厚，頭部較

72、圓蠕墨鑄鐵。國內(nèi)過去將這種鑄鐵稱為稀土鑄鐵或稀土高強度鑄鐵，現(xiàn)稱蠕墨鑄鐵。宏觀斷口呈暗墨色至淺灰色。</p><p>　　蠕墨鑄鐵的機械性能介于基本組織的相同的優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵和球墨鑄鐵之間。優(yōu)于石墨形態(tài)歲基體的破壞小，且具有一定的韌性。另一方面，又由于石墨是相互連接的，強度和韌性都不如球墨鑄鐵。</p><p><b>　　蠕墨鑄鐵主要用于：</b></p>

73、<p>　　經(jīng)受熱循環(huán)載荷的鑄件，如鋼錠模、玻璃模具、柴油機缸蓋、排氣歧管等</p><p>　　要組織致密、耐壓的鑄件，如齒輪泵體、葉片泵體、換向閥體等。</p><p>　　要求強度高、形狀復(fù)雜、斷面尺寸差別大，用球墨鑄鐵、高牌號合金灰鑄鐵都不易澆成的鑄件。</p><p><b>　?。?）特種鑄鐵</b></p>

74、<p>　　特種鑄鐵是特殊性能鑄鐵的簡稱，它是在腐蝕介質(zhì)中，高溫條件下或劇烈摩擦、磨損等場合使用的鑄鐵，與相似條件下使用的合金鋼相比，熔煉簡便，成本廉價，有很好的使用性能。特種鑄鐵的缺點是機械性能比合金鋼低，脆性較大，容易破碎。</p><p>　　根據(jù)選材的一般原則以及發(fā)動機缸蓋工作的需要，結(jié)合各種鑄鐵材料的性能特性及應(yīng)用范圍，發(fā)動機缸蓋的材料選為灰鑄鐵HT250。</p><

75、p>　　2.2發(fā)動機缸蓋毛坯的設(shè)計</p><p>　　2.2.1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型</p><p>　　該產(chǎn)品年產(chǎn)量為5000臺，設(shè)其備品率為16%，機械加工廢品率為2%，故</p><p>　　N = Q（1+a%+b%）</p><p>　　N = 5000×1×（16%+2%）</p>

76、<p><b>　　= 5900件/年</b></p><p>　　發(fā)動機缸蓋的年生產(chǎn)量為5900件。根據(jù)年生產(chǎn)量與生產(chǎn)類型的關(guān)系，可確定生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p>　　在零件進行大量生產(chǎn)時，一般采用高效先進的方法，要有加工流水線，基于現(xiàn)場的生產(chǎn)設(shè)備，充分利用現(xiàn)有設(shè)備的同時，應(yīng)對設(shè)備進行適當(dāng)?shù)母脑煲源龠M生產(chǎn)的發(fā)展。</p><

77、p>　　2.2.2確定毛坯種類及加工方法的選擇</p><p>　　在2.2.1計算過生產(chǎn)綱領(lǐng)，發(fā)動機缸蓋的年產(chǎn)量為5900件/年。確定該缸蓋的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p><b>　　一、 確定毛坯種類</b></p><p>　　機械加工的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益，在很大程度上取決于所選的工件毛坯。常用毛坯種類通常有型材、

78、鑄件、沖壓件和焊接件等。毛坯選擇通常從被加工零件的材料、結(jié)構(gòu)形狀、幾何尺寸和制造精度，以及各方面的生產(chǎn)條件五個方面取考慮。合理的選擇毛坯種類對隨后價格中確保產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期與降低生產(chǎn)成本有著重要影響。</p><p>　　材料方面，往往是選擇毛坯所要考慮的首要問題，一般根據(jù)零件的工作情況以及工作中所起的作用來選擇毛坯的種類。根據(jù)缸蓋在工作中的作用及要求選用材料切削性好、耐腐蝕性好、耐磨性好、減震性好等，選用

79、HT250確定毛坯為鑄件，其技術(shù)要求如下：</p><p>　　1.鑄件需經(jīng)消除內(nèi)應(yīng)力處理，硬度為180-250HB</p><p>　　2.鑄件在加工前需仔細清除型砂</p><p>　　3.鑄件不允許有裂紋、冷隔、縮孔、疏松、夾渣及其他機械加工時不能消除的缺陷。</p><p>　　4.機體外部不加工表面允許有單個氣孔，總數(shù)不超過5個，直

80、徑不大于6mm，深度不大于1.5mm，間距不小于20mm</p><p>　　5未注明鑄造圓角為R3～R5</p><p>　　6.所有螺紋應(yīng)光潔。五凹陷、裂紋</p><p><b>　　7.去銳邊，毛刺</b></p><p>　　二、毛坯加工方法（鑄造）的選擇</p><p>　　鑄造方法分

81、為砂型鑄造和特種鑄造兩大類。</p><p><b>　　1 砂型鑄</b></p><p>　　砂型鑄造根據(jù)造型的不同可分為手工造型、一般機器造型和高壓造型三類，其類別、特點、應(yīng)用范圍以及鑄造類別詳見《機械加工工藝手冊》相關(guān)的內(nèi)容介紹。也可根據(jù)砂型類別的不同分為干型、濕型、自硬性型，其特點和應(yīng)用范圍詳見《機械加工工藝手冊》相關(guān)章節(jié)。</p><p

82、><b>　　2 特種鑄造</b></p><p>　　特種鑄造是指與普通砂型鑄造有顯著區(qū)別的一些方法。如壓力鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、陶瓷鑄造、實型鑄造、磁型鑄造等等，每種特種鑄造方法均有其優(yōu)越之處和應(yīng)用場合。近年來，特種鑄造在我國得到了飛速發(fā)展，其地位和作用日益提高。特種鑄造方法的類別特點和應(yīng)用范圍見《機械加工工藝手冊》相關(guān)章節(jié)。</p><

83、;p>　　各種鑄造方法的經(jīng)濟合理性</p><p>　　鑄造方法的經(jīng)濟合理性與零件尺寸形狀以及選擇的鑄造方法有關(guān)，其關(guān)系詳見《機械加工工藝手冊》。</p><p>　　各種鑄造方法均有其優(yōu)缺點及應(yīng)用范圍，不能認為某種方法最為完善。因此，必須依據(jù)鑄件的形狀、大小、質(zhì)量要求、成產(chǎn)批量、合金的品種記憶鑄造條件等具體情況。進行全面的比較分析，才能得出正確的鑄造方法。結(jié)合各鑄造方法的特點及適用

84、范圍，未來獲得較好的機械性能和使用壽命，節(jié)約材料和切削加工時，提高生產(chǎn)效率，降低成本，可選用砂型機器造型</p><p>　　2.2.3毛坯的工藝分析及要求</p><p>　　毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。未來減少毛坯制造時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，應(yīng)使缸蓋壁厚盡量均勻，缸蓋澆注厚應(yīng)安排時效或者退火工序。</p><p>　　鑄件澆注位置的選擇原則</p>

85、<p>　　a.鑄件的重要加工面或者主要工作面一般應(yīng)處于底面或者側(cè)面，避免氣孔、砂眼、縮松、縮孔等缺陷出現(xiàn)在工作面上。如果這些加工面難以朝下，應(yīng)盡力使其位于側(cè)面。當(dāng)鑄件的重要加工面有個數(shù)時，則應(yīng)將大的朝下。</p><p>　　b.鑄件大平面盡可能朝下或采用傾斜澆注，避免夾砂和夾渣缺陷。</p><p>　　c.將逐漸的薄壁部分放在鑄型的下部或側(cè)面，以免產(chǎn)生澆注不足、冷隔等。

86、</p><p>　　d.對于容易產(chǎn)生縮孔的鑄件，應(yīng)使厚的部分放在鑄件的上部或者側(cè)部，以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，使之實現(xiàn)在上而下的定向凝固。</p><p><b>　　分型面的選擇原則</b></p><p>　　a.鑄件盡可能在一個沙箱內(nèi)或者加工面和加工基準(zhǔn)面放在同一個沙箱內(nèi)，一保證鑄件的尺寸精度。</p><p&g

87、t;　　b.盡量減少分型面的數(shù)量</p><p>　　c.盡量減少型芯或者活塊的數(shù)量，并盡量降低沙箱的高度，以便起模和修型。</p><p>　　d.把主要的型芯放在下半沙箱中，以利于下芯，合箱和便于檢查型腔尺寸。</p><p>　　為了使砂芯便于從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時必須留有起模斜度，起模斜度的大小取決于與立壁的高度，造型方法，模樣材料等

88、因素，通常為15′～3°，為使型砂便于從內(nèi)腔中脫出，以形成自帶型芯，內(nèi)壁的起模斜度應(yīng)比外壁大，通常為3°～10°。</p><p>　　由于合金的線收縮，鑄件冷卻后的尺寸將比行腔尺寸略小，為保證鑄件應(yīng)有的尺寸，模樣尺寸必須必鑄件放大一個該金屬的收縮量。鑄件的實際線收縮量除隨合金的種類而異外，海域鑄件的形狀，尺寸有關(guān)。通常鑄鐵為0.7%～1.0%。</p><p&g

89、t;　　結(jié)合發(fā)動機缸蓋的結(jié)構(gòu)，形狀及尺寸，分型面選在缸蓋零件圖---俯視圖零線位置。澆注口位置分別選在位于兩側(cè)，選取起模斜度為3°，灰鑄鐵的線收縮率設(shè)為1.0%。2.2.4毛坯余量和公差的確定</p><p>　?。?） 確定毛坯的余量</p><p>　　毛坯余量的確定：根據(jù)機械加工去除量，從后往前推。同時考慮毛坯制造過程中存在的氧化皮層裂紋、雜質(zhì)等各種缺陷，并也根據(jù)工人的操作

90、水平按直徑10～12mm，厚度11mm，平均每面在5mm左右。</p><p><b>　　a.機械加工余量</b></p><p>　　砂型鑄造（采用手工造型或機器造型）所生產(chǎn)的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、耐熱鑄鐵和耐蝕鑄鐵等鑄件的加工余量見《機械加工工藝手冊》，表3.1-26和表3.1-27。</p><p>　　鑄鐵件的加工余量共分9個等級——5～

91、13級。又按零件圖的基本尺寸大小分為10個尺寸組。由于機械加工和鑄造工藝上的要求，允許挑選其它等級的加工余量，但是應(yīng)在有關(guān)圖樣和技術(shù)文件上注明。鑄孔的機械加工余量一般按澆鑄時的位置處于頂面的機械加工余量選擇。</p><p>　　對成批和大量生產(chǎn)的鑄件的加工余量由《工藝人員手冊》查得，各表面的余量見表2-3</p><p>　　表2-3 發(fā)動機缸蓋各表面總加工余量/mm</p>

92、<p><b>　　b.鑄造工藝余量</b></p><p>　　鑄造工藝余量是為了確保鑄件質(zhì)量，滿足鑄造工藝和機械加工工藝要求而多架在鑄造毛坯上的金屬。在零件加工完畢時應(yīng)將它去除掉。如果不影響零件的使用性能，又經(jīng)設(shè)計部分允許，也可保留在零件上。</p><p>　　鑄造工藝余量的大小、形狀及位置取決于工藝需要及零件結(jié)構(gòu)，它在鑄件圖上的表示方法與加工余量

93、相同，常見的工藝余量形式有工藝凸臺、增強剛度的支撐、補縮余量、工藝?yán)叩取?lt;/p><p>　　（2） 毛坯的尺寸公差</p><p>　　鑄件的尺寸公差代號為IT，公差等級為11級，各級公差值列于《機械加工工藝手冊》表3.1-21和表3.1-22。壁厚尺寸公差可以比一般尺寸的公差降一級，例如：圖樣上規(guī)定一般的公差為IT10，則壁厚尺寸公差為IT11。公差帶應(yīng)對稱于鑄件基本尺寸設(shè)置，有特殊要

94、求時，可采用非對稱設(shè)置，但應(yīng)在圖樣上說明。鑄件基本尺寸是鑄件圖樣上給定的尺寸，包括機械加工余量。</p><p>　　a. 成批和大量生產(chǎn)</p><p>　　公差等級見《機械加工工藝手冊》，對于成批和大量生產(chǎn)的鑄件，可以通過對設(shè)備和工裝的改進、調(diào)整和維修，嚴(yán)格控制型芯位置，獲得比表3.1-24所列更高的等級。一種鑄造方法鑄造尺寸的精度取決于生產(chǎn)過程的各種因素，其中包括：鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；

95、模型和壓型的精度；鑄造金屬及合金種類；鑄造廠的操作水平。</p><p>　　b. 小批量和單件生產(chǎn)</p><p>　　公差等級見《機械加工工藝手冊》，對小批量和單件生產(chǎn)的鑄件，不適當(dāng)采用過高的工藝要求來提高公差等級，通常是不合理的。</p><p>　　由于鑄件大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機器造型，由表3.1-24，鑄件尺寸公差等級為IT11級，表3.1-23

96、選取錯箱值為1.0mm。</p><p>　　又見表3.1-27，得鑄鐵件加工余量等級為11級，表3.1-26選加工余量為5mm，所以可確定主要加工面的總余量見下表</p><p>　　表2-4 主要表面的毛坯尺寸及公差/mm</p><p><b>　　2.3工藝路線設(shè)計</b></p><p>　　2.3.1零件圖的

97、工藝分析</p><p>　　2.3.1.1 工藝路線設(shè)計的一般思路</p><p>　　在設(shè)計工藝路線時，首先要選擇各表面的加工方法。各表面由于價格精度的要求，一般不能只用一種價格紛紛，一次加工就能達到要求，對于主要面來講，往往需要幾次加工，由粗到精逐步達到要求。擬訂缸蓋類零件工藝過程時一般遵循以下原則：</p><p>　　1.“先面后孔”的原則。先加工平面，

98、后加工孔，是缸蓋零件加工的一般規(guī)律。這是因為作為精基面的平面在最初的工序中應(yīng)該首先加工出來。而且平面加工出來以后，由于切除了毛坯表面的凹凸不平和表面夾砂等缺陷，使平面上的支撐孔的加工更方便，鉆孔時可減少鉆頭的偏斜，擴孔和鉸孔時可防止刀具崩刃。</p><p>　　有些精度要求較低的螺紋孔，可根據(jù)加工的方便及工序時間的平衡，安排其工序的次序。但是由于保證缸蓋部件裝配關(guān)系的螺紋孔、銷孔以及與軸承孔相交的潤滑油孔，則必

99、須在軸孔精加工后鉸鉆。前者是因為要以軸孔為定位基準(zhǔn)，而后者會影響孔精細鏜時的加工質(zhì)量。</p><p>　　2. “粗精分開，先粗后細”的原則。由于缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要表面的精度要求較高，為減少或消除粗加工時產(chǎn)生的切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響，一般應(yīng)盡可能吧粗精加工分開，并分別在不同機床上進行。至于要求不高的平面，則可將粗精兩次走刀安排在一個工序內(nèi)完成，以縮短工藝過程，提高工效。</p>&

100、lt;p>　　2.3.1.2 零件的技術(shù)分析</p><p>　　零件圖式制造零件的主要依據(jù)。在設(shè)計工藝路線之前，首先需要仔細地進行工藝分析，了解零件的功用和工作條件，分析精度和其它技術(shù)要求，以便更好地掌握結(jié)構(gòu)特點和工藝關(guān)鍵。</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)該是應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。選用適當(dāng)?shù)臋C床，既保證生產(chǎn)進度，又要考慮經(jīng)

101、濟效果，降低生產(chǎn)成本。</p><p><b>　　零件的技術(shù)要求分析</b></p><p>　　1加工表面的尺寸精度</p><p>　　2主要加工表面的形狀精度</p><p>　　3主要加工表面之間的相互位置關(guān)系</p><p>　　4各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量的其他要求</p&g

102、t;<p>　　5熱處理要求及它技術(shù)要求（如動平衡）</p><p>　　6零件的視圖、技術(shù)要求是否齊全——主要技術(shù)和加工關(guān)鍵</p><p>　　7零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理</p><p>　　8零件的選擇是否恰當(dāng)，熱處理要求是否合理</p><p>　　2.3.1.3 零件結(jié)構(gòu)</p><p>

103、;　　1結(jié)構(gòu)組成——平面、內(nèi)外圓柱面、成形面、螺旋面</p><p>　　2機構(gòu)組合——軸類、套筒類、缸蓋類、盤環(huán)類</p><p>　　3結(jié)構(gòu)工藝性——保證使用要求的前提下，能否以高效率和低成本制造</p><p>　　缸蓋的結(jié)構(gòu)特點一般是結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻，加工部位多，加工表面有數(shù)個平面與孔系，加工難度大。</p><p>

104、;　　2.3.1.4 零件主要表面的要求及保證方法</p><p>　?。ㄒ唬?零件的主要表面的要求</p><p>　　在設(shè)計工藝路線時，首先要選擇各表面的加工方法、各表面由于加工精度的要求，一般均不能只用一種加工方法，一次加工就能達到要求，對于主要表面來說，往往需要幾次加工，由粗到精逐步達到要求。</p><p>　　零件的主要表面是指零件和其它表面配合的表面或

105、是參與加工過程中表面。在發(fā)動機缸蓋上，主要表面是缸蓋上下面、缸蓋兩側(cè)面及兩端面，以及主軸孔、缸孔、兩側(cè)六孔的結(jié)合面。</p><p>　　主要的表面的本身要求較高，而且零件的構(gòu)形精度以及材料的加工性能等問題，都會在主要表面的加工中反應(yīng)出來，主要表面的加工質(zhì)量對零件工作時的可靠性與壽命有很大影響。因此，在設(shè)計工藝路線時，首先要考慮如何保證主要表面的精度要求。</p><p>　?。ǘ?主要

106、表面加工方法的選擇</p><p>　　缸蓋的主要加工表面為平面和軸承支孔。缸蓋平面的粗加工和精加工，主要采用刨削和銑削，也可采用車削。銑削的生差率一般比刨削高，在成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中，多采用銑削。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，還可采用各種專用的組合銑床對缸蓋各平面進行多刀、多面同時銑削；對于尺寸較大的缸蓋，也可以在龍門銑床上進行銑削，以便有效地提高缸蓋平面加工的生產(chǎn)效率。缸蓋平面的精加工，在單件小批量生產(chǎn)時，除一些高精度的

107、缸蓋仍需手工刮研之外，一般多以精刨代刮；當(dāng)生產(chǎn)批量大而且精度要求又高時，多采用磨削。為了提高缸蓋平面加工的生產(chǎn)效率和平面間的相互位置精度，還可采用專用磨床進行組合磨削。缸蓋上精度為IT7的軸承支撐孔，一般采用鉆-擴-粗鉸-精鉸或鏜-半精鏜-精鏜的工藝方案進行加工。前者用于加工直徑較小的孔，后者用于加工直徑較大的孔。當(dāng)孔的精度超過IT7、表面粗糙度小于0.63m時，還應(yīng)增加一道最后的精加工或精密加工工序，如精細鏜、研磨、滾壓等。</

108、p><p>　?。ㄈ?重要的技術(shù)要求及保證方法</p><p>　　重要的技術(shù)要求一般指表面的形狀精度和位置關(guān)系精度、熱處理、表面處理、無損傷等。重要的技術(shù)要求是影響工藝路線的重要因素之一，特別是位置精度要求較高時就會有很大的影響</p><p>　　缸蓋上的主要配合表面的精度為IT7，查表4.2-1得粗糙度是Ra1.6，用粗銑-精銑就可達到要求，位置精度由機床專用夾

109、具保證。而活塞孔及缸孔的要求稍高一點，精度要求為IT6，查表4.2-1得粗糙度為Ra0.8，查表4.2-4得，用粗鏜-半精鏜-精鏜即可達到要求，位置精度同樣由機床夾具保證。</p><p>　　缸蓋上的螺紋孔可用鉆、鉸、攻絲可以達到，位置精度和尺寸精度由機床專用夾具和刀具保證。</p><p>　　缸蓋各表面對基準(zhǔn)面的跳動要求用互為基準(zhǔn)保證，粗糙度用加工工序以及合理的使用刀具來保證。<

110、;/p><p>　　對缸蓋的機械性能的要求，可通過對零件進行熱處理工序合理安排來提高材料的機械性能。</p><p>　　對缸蓋表面的加工要求可用腐蝕檢查證明。</p><p>　　無損探傷的安排對工藝路線的設(shè)計也有著較大的影響。無損探傷被檢測對象的前提下，探傷其內(nèi)部及外表面的缺陷的現(xiàn)在檢查技術(shù)。檢查公交愛你內(nèi)部質(zhì)量的探傷方法有X射線、超聲波等；用于檢查表面缺陷的探傷方

111、法有磁力探傷、熒光探傷、涂色腐蝕等。缸蓋采用超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量。由于超聲波有3～5mm的死去，必須在探傷厚加工取出表面，所以應(yīng)將超聲波探傷安排在工藝過程開始時進行。就缸蓋加工過程來看，超聲波探傷應(yīng)安排在粗加工之前。</p><p>　　2.3.2加工方法的選擇</p><p>　　零件表面加工方法的選擇，不但影響加工質(zhì)量，而且也要影響生產(chǎn)效率和制造成本，因此，在選擇加工方法時，應(yīng)考慮每種加