4S9左右曲軸箱反面加工中心工藝及夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第頁共頁目錄1引言11.1發(fā)動機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展與變革11.2國內(nèi)高速加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢11.3先進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)動向22左右曲軸箱體的零件分析42.1零件的結(jié)構(gòu)和作用42.2左右曲軸箱體的工藝性分析42.3左右箱體加工的主要問題和工藝過程分析63工藝規(guī)程73.1確定毛坯的制造形式73.2定位基準(zhǔn)的選擇73.3制定工藝路線93.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定123.5確定切削用量及基本工時164夾具設(shè)計(jì)274.1夾具的作用274.2夾具結(jié)構(gòu)工藝性分析274.3銑左右箱蓋面夾具設(shè)計(jì)284.4夾緊力設(shè)計(jì)314.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡要說明34結(jié)束語35致謝36參考文獻(xiàn)37本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第1頁共37頁1引言伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，多品種、大中批量、柔性化的加工生產(chǎn)應(yīng)運(yùn)而生。發(fā)動機(jī)曲軸制造業(yè)中的工藝技術(shù)不斷提高。因此，不但要求合理的擬定工藝方案，選擇加工工藝裝備和工藝方法外，還應(yīng)密切關(guān)注新材料、新技術(shù)和新工藝的發(fā)展動向。從而保證零件的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度和表面粗糙度。另外對于零件成批生產(chǎn)時，機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，它們是機(jī)床和工件之間的聯(lián)接裝置，使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確位置。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)制定4S9左右曲軸箱體反面加工中心工藝編制及夾具設(shè)計(jì)，對曲軸箱體零件的結(jié)構(gòu)分析以及加工工藝和夾具設(shè)計(jì)作了較詳細(xì)的敘述1。1.1發(fā)動機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展與變革汽車面世以來發(fā)動機(jī)制造技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了兩次變革，現(xiàn)在正醞釀著第三次革命。第一革命發(fā)生在20世紀(jì)初，美國FORD汽車公司發(fā)明了大量生產(chǎn)流水線。其主要方式是由組合機(jī)床和專用機(jī)床組成的自動生產(chǎn)線TL，也稱傳統(tǒng)自動線，最大優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高和價格低，最大缺點(diǎn)是柔性差，我國汽車行業(yè)從誕生起至上世紀(jì)90年代一直沿用TL，一汽和東風(fēng)的載貨車發(fā)動機(jī)廠都是如此。目前我國轎車行業(yè)大多不采用TL，但國外大量生產(chǎn)穩(wěn)定產(chǎn)品的生產(chǎn)線中，TL仍是最佳選擇。上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速、高快移速度、高加速度、快速換刀的高速加工中心，由其組成的高速柔性生產(chǎn)線FTL是發(fā)動機(jī)制造技術(shù)的第二次革命，其突出特點(diǎn)是一定程度上克服了高柔性和低效率的矛盾，缺點(diǎn)是投資大，效率受局限，目前是轎車的熱點(diǎn)生產(chǎn)線，商用車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠也有局部采用，并采用有簡單柔性的數(shù)控專用(可交換多軸頭和夾具)機(jī)床組成的TL?，F(xiàn)在發(fā)動機(jī)制造技術(shù)正醞釀著第三次革命。發(fā)動機(jī)研發(fā)越來越快，新品開發(fā)周期越來越短(從30個月縮短到13個月)，車型數(shù)量多，生產(chǎn)批量不確定。目前的柔性生產(chǎn)線價格昂貴、投資風(fēng)險大，同時產(chǎn)能過剩矛盾越來越突出，尤其在我國更加突出。近年來，人們一直在探討解決多樣性與經(jīng)濟(jì)性日益突出的矛盾，以滿足變品種、變批量的需要，且兼顧高柔性、高效率、低投資的要求和市場快速反應(yīng)的能力。同時，也在探討通過制造系統(tǒng)的革命來解決產(chǎn)能過剩的矛盾。1.2國內(nèi)高速加工技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第2頁共37頁目前，國內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)及總成工廠大多引進(jìn)歐美及日本等國廠商的數(shù)控生產(chǎn)自動線，處于國際上世紀(jì)90年代中后期水平，應(yīng)用了較多，較突出的高速加工技術(shù)(高速加工機(jī)床及高速加工刀具技術(shù))。其典型技術(shù)特點(diǎn)簡要分述如下：(1)機(jī)械加工工藝流程反映了當(dāng)代轎車制造業(yè)中最先進(jìn)的水平，生產(chǎn)節(jié)拍30-40s，生產(chǎn)線部分采用風(fēng)冷干式切削加工技術(shù)。(2)刀具材料的選用。以超硬刀具材料為主。采用CBN、SiN陶瓷、Ti基陶瓷、TiCN涂層刀具材料加工高強(qiáng)度鑄鐵件，銑削速度2200m/min；采用PCD、超細(xì)Si-Al鑄造件，銑削速度達(dá)2200m/min，鉆、鉸速度達(dá)80240m/min：采用SiN陶瓷、Ti基陶瓷及TiCN涂層刀具加工精鍛結(jié)構(gòu)鋼零件，車削速度達(dá)200m/min；采用高Co粉末冶金表面涂覆TiCN的高速鋼整體拉刀、滾刀、剃齒刀以及硬質(zhì)合金機(jī)夾組成專用拉刀，加工各種精鍛鋼件、鑄鐵件，拉削速度1025m/min，滾削速度110m/min，剃齒速度170m/min。(3)刀具典型結(jié)構(gòu)與加工工藝。零件孔加工刀具采用多刀復(fù)合式結(jié)，以鉸、擠削替代磨削，在一次性走刀過程中完成孔的精加工；平面銑削刀具采用密齒、過定位、重復(fù)夾緊結(jié)構(gòu)，徑、軸向雙向可調(diào)的高速密齒面銑刀；曲軸頸加工采用雙工位車-拉削專用刀具。缸體缸孔鏜削采用雙工位、機(jī)床主軸內(nèi)置式、軸向往復(fù)運(yùn)動推拉桿結(jié)構(gòu)，往走刀-精鏜，復(fù)走刀-精鏜，切削速度達(dá)800m/min。高速、高效刀具結(jié)構(gòu)不勝枚舉。(4)高速專用數(shù)控機(jī)床?，F(xiàn)用于加工轎車發(fā)動機(jī)變速器等關(guān)鍵零件的多數(shù)加工工藝，突破了傳統(tǒng)的加工理念，機(jī)床也突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式。概括講，其機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以各種高速多刀，專用成型刀具和加工工藝為主導(dǎo)，以滿足整條生產(chǎn)線各加工工位，加工工序生產(chǎn)節(jié)拍均衡及穩(wěn)定的質(zhì)量與精度要求，在一次往復(fù)走刀過程中，高速加工發(fā)動機(jī)、變速器各種零部件而構(gòu)成設(shè)計(jì)和制造的。對機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)，質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等技術(shù)參數(shù)，根據(jù)各加工工位、工序的具體要求，分解成各個單一的指標(biāo)，因而機(jī)床的結(jié)構(gòu)相對簡捷，數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。其加工技(KnowHow)數(shù)據(jù)庫固化在數(shù)控系統(tǒng)中，因而這些機(jī)床一般都具有動態(tài)剛度好、主軸回轉(zhuǎn)和行程定位精度高的特性。機(jī)床主軸一般在6000r/min以下，快進(jìn)在20m/min以內(nèi)。1.3先進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)動向(1)柔性制造技術(shù)：采用CNC機(jī)床和自動化技術(shù)，柔性制造系統(tǒng)和制造工廠，設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，能同時生產(chǎn)多個結(jié)構(gòu)不同的產(chǎn)品。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第3頁共37頁(2)高速加工技術(shù)：應(yīng)用高速機(jī)床及高速刀具技術(shù)等大幅提高切削效率，主要涉及到信息技術(shù)，自動化技術(shù)，經(jīng)營管理技術(shù)及系統(tǒng)工程技術(shù)。(3)高速高效刀具技術(shù)：主要表現(xiàn)在高性能刀具材料的研發(fā)(含表面涂層材料)，刀具制造工藝技術(shù)，刀具安全技術(shù)及刀具使用技術(shù)等領(lǐng)域。(4)工序集中化：流程簡捷化。采用一工位多工序、一刀多刃。或車、鉸、銑削替代磨削，以拉削、搓、擠、滾壓加工方式替代滾、插、銑削的方式，采用復(fù)