【內(nèi)燃機(jī)后端蓋加工工藝及裝置設(shè)計(jì)13000字（論文）】

內(nèi)燃機(jī)后端蓋加工工藝及裝置設(shè)計(jì)摘要汽車發(fā)動(dòng)機(jī)后端蓋，是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)起保護(hù)該機(jī)器正常運(yùn)作的零部件；該零部件在國內(nèi)的研究較少，本課題主要分析了該零件在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，以及可以為設(shè)計(jì)該零件提供便利的一些技術(shù)；同時(shí)完成課題的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定端蓋各部分的尺寸，并繪制圖紙。并在確定端蓋基本參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)端蓋零件進(jìn)行加工，設(shè)計(jì)一套專用的氣動(dòng)技術(shù)和設(shè)備，實(shí)現(xiàn)端蓋零件一次完成夾緊孔、螺紋加工，該工藝設(shè)備采用氣動(dòng)夾緊裝置，夾緊力可調(diào)，使用的是三個(gè)可以調(diào)節(jié)的支架來調(diào)節(jié)工件的平面度數(shù)，然后通過徑向定位裝置定位工件的初始角度，保證加工孔的位置精度。。關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)后端蓋加工工藝目錄第一章緒論 11課題研究背景及目的和意義 12國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 23設(shè)計(jì)內(nèi)容 5第二章發(fā)動(dòng)機(jī)及加工工藝 62.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理 62.2鍛造工藝介紹 92.3端蓋系統(tǒng)工作原理 112.3.1端蓋 112.3.2端蓋材料 122.4本章小結(jié) 12第三章端蓋整體設(shè)計(jì) 123.1.內(nèi)燃機(jī)端蓋設(shè)計(jì)要求 123.1.2端蓋零件機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)生產(chǎn)原則 133.2.端蓋的基本尺寸 143.2.1.端蓋的主要尺寸確定 143.2.2端蓋的冷卻 143.3內(nèi)燃機(jī)端蓋材料 143.3.1端蓋的材料選擇 143.4.內(nèi)燃機(jī)端蓋結(jié)構(gòu) 153.4.1端蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 153.4.2端蓋的類型 163.4.3端蓋詳細(xì)結(jié)構(gòu) 173.5內(nèi)燃機(jī)端蓋工藝 183.6端蓋的密封 19第四章加工裝置及加工工藝路線 204.1夾具結(jié)構(gòu) 204.2具體工藝路線方案 214.3工序卡 22第一章緒論1課題研究背景及目的和意義內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)到現(xiàn)在的廣泛使用大概已經(jīng)有了一百多年的歷史。從結(jié)果看，正是由于蒸汽機(jī)的創(chuàng)造使用，從而確定了第一次動(dòng)力革命,然后內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)，開啟了下一個(gè)動(dòng)力革命。因?yàn)檫@不僅是使世界動(dòng)力史向前邁進(jìn)了一大步，它所應(yīng)用的范圍的廣闊、數(shù)量的龐大，使得其他的動(dòng)力機(jī)械源都無法比擬。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益更新，目前內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性和可靠性都有了巨大的提升，給人類的日常生活帶來了非常大的變化，做出了巨大貢獻(xiàn)。蒸汽機(jī)從誕生到不斷的完善花費(fèi)了大概一百年，從完成然后到達(dá)到頂峰又花了一個(gè)百年，最后從頂峰到衰落又花了一個(gè)百年。創(chuàng)造發(fā)明出內(nèi)燃機(jī)也經(jīng)歷了一個(gè)百年。從那以后，人類的發(fā)展又繼續(xù)向前邁進(jìn)了一個(gè)世紀(jì)?？梢赃@么說，現(xiàn)在內(nèi)燃機(jī)的創(chuàng)造使用已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)非常繁榮的時(shí)代。而本文研究的就是內(nèi)燃機(jī)的后端蓋設(shè)計(jì)。第一，端蓋是所有的機(jī)械產(chǎn)品里面使用的最多的一種零件之一，端蓋的設(shè)計(jì)的合理性對(duì)于零件的性能和生產(chǎn)成本又相當(dāng)大的影響。第二，端蓋的加工主要是對(duì)于胚料的切削以及形狀的改變和材料本身的物理機(jī)械性能，從而使它成為具有所需精度和尺寸的零件。為了確定工藝過程則必須要對(duì)它做出具體和準(zhǔn)確的敘述，使零件按照零件圖的要求去進(jìn)行加工，所以必須要做出相對(duì)準(zhǔn)確復(fù)雜的加工工藝過程從而去指導(dǎo)產(chǎn)品的合理生產(chǎn)，本篇文章的目的則在于去制作合理的加工工藝規(guī)程。在整個(gè)的設(shè)計(jì)流程中，我們將能夠?qū)W習(xí)到許多以前沒有接觸到的知識(shí)。在以后，全世界的能源構(gòu)成中，新能源必將占領(lǐng)一席之地，但并不是所有。在可以預(yù)料到的三十年到五十年之間，內(nèi)燃機(jī)然將保持它在能源動(dòng)力方面的霸主地位，預(yù)計(jì)將會(huì)有一個(gè)比較長(zhǎng)的使用混合動(dòng)力的過渡時(shí)期。要說一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的質(zhì)量如何，那么必然得看它的可靠性如何，因?yàn)樗鼘Q定著生產(chǎn)產(chǎn)品品質(zhì)和其核心競(jìng)爭(zhēng)力。未來十年將是汽車、船舶、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等行業(yè)發(fā)展的重要階段。內(nèi)燃機(jī)還會(huì)將是各類運(yùn)輸機(jī)械的主要?jiǎng)恿υ矗@便是整個(gè)內(nèi)燃機(jī)行業(yè)的大轉(zhuǎn)型時(shí)期。全行業(yè)目前都在關(guān)注著燃?xì)廨啓C(jī)的可靠性和關(guān)鍵的共性技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。所以，內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新已經(jīng)成為必然的潮流。而內(nèi)燃機(jī)的更新迭代相當(dāng)大的程度上依靠著生產(chǎn)制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)展。在原先，生產(chǎn)零件的制造行業(yè)基本都是使用剛性專機(jī)來進(jìn)行加工，正因?yàn)檫@樣，許多的產(chǎn)品生產(chǎn)周期都特別的昂長(zhǎng)。但是，隨著我們制造業(yè)的快速發(fā)展和零件供需的與日俱增，研究這一主題的主要目的是分析和努力解決這些問題，為改進(jìn)零件處理技術(shù)作出一些貢獻(xiàn)，并提高整個(gè)部件的效率。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前全世界使用最多，熱轉(zhuǎn)換效率最高的動(dòng)力機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)，其中在汽車和其他的移動(dòng)類機(jī)械領(lǐng)域有著廣泛的使用。汽車根據(jù)使用的用途能夠分為乘用車和商用車。客車類汽車的主要作用便是來運(yùn)輸乘客和他們隨身攜帶的行李和物品，這種車輛的作為基本都控制在九座之內(nèi)，包括駕駛員的座位。而商用車則主要包括的是所有九座及其以上的車輛，不論是卡車還是客車;非道路移動(dòng)類的主要包括類如農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、空壓機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其在燃燒時(shí)所使用的燃料種類的不同，將其分為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)兩類。在中國的汽車使用領(lǐng)域內(nèi)，在日常使用中，輕型汽車使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為能源。，而大、中、商業(yè)汽車的動(dòng)力主要來自柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)柴油機(jī)的使用也不再局限于商用車，它也被廣泛用于許多非道路移動(dòng)類機(jī)械移動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。到了如今，隨著科技水平的快速發(fā)展進(jìn)步，內(nèi)燃機(jī)也收獲到了很多新的研究成果，并且出現(xiàn)了許多新的設(shè)計(jì)思路。1998年ChengShichang通過自己的論文，介紹了中國在鋼鐵方面的發(fā)展進(jìn)程，從五十年代蘇聯(lián)生產(chǎn)的主要鋼材，自己動(dòng)手制造，到自七十年代以來從其他國家和中國制造的所有鋼材。討論了我國內(nèi)燃機(jī)對(duì)鋼材的需求，包括材料規(guī)格和數(shù)量要求。2001年，Y.S.Wang對(duì)更高性能的要求和越來越多的使用替代燃料挑戰(zhàn)發(fā)動(dòng)機(jī)閥門現(xiàn)在比以前更大的磨損問題。建立了閥座磨損模擬器，用于評(píng)價(jià)閥門與閥座嵌件的兼容性和磨損情況。2002年，錢作勤對(duì)于傳熱以及熱負(fù)荷的研究探索在內(nèi)燃機(jī)的研究中有這相當(dāng)重要的地位；內(nèi)燃機(jī)動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷以及它的故障模擬是一個(gè)以前從來沒有人研究過的方向。他將4135柴油機(jī)等為研究目標(biāo)，對(duì)4135柴油機(jī)的熱負(fù)荷做出了比較全面和系統(tǒng)性的故障模擬以及數(shù)值方面的模擬。闡述了熱傳導(dǎo)偏微分方程。對(duì)于周期性瞬態(tài)的溫度場(chǎng)擾動(dòng)做出了充分的研究和穿透的原理和本質(zhì)也提出了新的見解。分析活塞組缸套摩擦系統(tǒng)潤(rùn)滑狀態(tài)及受力，并且建立了缸套--活塞環(huán)摩擦學(xué)的數(shù)學(xué)模型，并針對(duì)該模型進(jìn)行了分析求解。整體性的討論了正常工作狀態(tài)下4135柴油機(jī)活塞、缸套和活塞環(huán)等每個(gè)部分二維循環(huán)瞬間溫度的分布和狀態(tài)，為后面進(jìn)一步進(jìn)行三維模型分析、故障仿真打下了良好基礎(chǔ)。2008年，胡首立使用專業(yè)軟件,創(chuàng)建了了發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣凸輪機(jī)構(gòu)的模型,在原來的氣凸輪型線的設(shè)計(jì)方案下進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力計(jì)算與分析,確定了配氣機(jī)構(gòu)中目前所存在的一些問題,還改進(jìn)了配氣凸輪型改進(jìn)設(shè)計(jì),對(duì)于配氣凸輪型線設(shè)計(jì)的一些重要的影響因素和問題進(jìn)行了分析。有力的證明配氣凸輪型線設(shè)計(jì)方法的正確與否,為進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)積累了許多理論的經(jīng)驗(yàn)。2009年，鄧杰對(duì)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)做出了三維瞬態(tài)數(shù)值模擬，先是模擬出涵蓋噴霧過程的階段，即曲軸轉(zhuǎn)角位于1800CA-3600CA，但先不進(jìn)行噴霧。然后對(duì)于速度矢量場(chǎng)進(jìn)行研究分析，最后使其與試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比。通過改變湍流模型的選取來進(jìn)行模擬仿真。加載噴霧模塊，對(duì)壓縮過程中從燃油噴霧之前的3000CA一直模擬到3900CA,通過觀測(cè)燃油噴射和它的霧化全程的顆粒分布情況，矢量分布等信息，分析燃油軌跡、霧化程度和混合氣形成是否合理。為燃油噴霧系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和各參數(shù)的確定提供參考。2011年，俞定功研究了三沖程內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的下屬中有一種三沖程內(nèi)燃機(jī)，它主要是將壓縮空氣通過壓縮氣缸的作用輸入儲(chǔ)氣缸，然后氣缸和燃料供給裝置一起把空氣跟燃料所組成的混合氣體快速輸入到氣缸中，混合氣的燃燒工作在氣缸中完成。壓縮缸和氣缸可以裝在同一曲軸上，也可以裝在不同的曲軸上。跟現(xiàn)如今以及有的相同排量發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)比，該發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和節(jié)油性更加的優(yōu)秀，可以使用一些氣體、液體、固體顆粒等燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。2014年，邵康主要研究直列柴油機(jī)的曲軸主軸承的動(dòng)力問題，建立曲軸主軸承的流體動(dòng)力潤(rùn)滑模型，與此同時(shí)，在總結(jié)和對(duì)比前人所做的計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，采用有限差分法來求解改進(jìn)的Reynolds方程，軸頸跟軸承的彈性變形程度采用有限元法計(jì)算，整機(jī)模型采用有限差分法與有限元法相結(jié)合，達(dá)起提高計(jì)算速率跟計(jì)算的準(zhǔn)確性目標(biāo)。計(jì)算中應(yīng)考慮影響因素有許多，影響內(nèi)燃機(jī)軸承工作的主要是以下問題如:軸承表面粗糙度、軸頸傾斜、軸承間隙、軸承軸徑比、軸承表面彈性變形，同時(shí)考慮軸承的溫度效應(yīng)，采用軸承軌跡、最大油膜壓力、最小油膜厚度和油膜壓力分布作為軸承工況的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。最后依據(jù)計(jì)算結(jié)果，同時(shí)結(jié)合整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，為設(shè)計(jì)低振動(dòng)、噪聲的內(nèi)燃機(jī)提供優(yōu)化依據(jù)。2015年，來自中北大學(xué)的陳然同學(xué)稍微簡(jiǎn)單的總結(jié)概括了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的基本工作原理以及它的基本分析原理，并且根據(jù)這些，選用MATLAB軟件分析了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。分析曲柄連桿機(jī)構(gòu)，從而確定了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和組成要件之間的作用力，用這種方法做的仿真分析不僅給曲柄連桿機(jī)構(gòu)的制造做出了建議還對(duì)于它的基本優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。二零一七年，鄭泰雄、張宇、李永富等人總結(jié)了近年來國際上和國內(nèi)有關(guān)于失火故障診斷方法的研究，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)失火故障的診斷、失火判斷的分類以及觀測(cè)器設(shè)計(jì)方面的問題進(jìn)行了著重的研究。失火故障診斷占據(jù)了車載診斷系統(tǒng)很重要的一部分。并且它和車輛在行駛過程中的排放、油耗以及發(fā)動(dòng)機(jī)損壞有著直接關(guān)系。三年前，李方毅和李珍相應(yīng)地，講述了激光熔煉、冷焊等修復(fù)技術(shù)的基本原則，如冷焊接技術(shù)，用于添加用于修理的材料，內(nèi)燃機(jī)的修復(fù)，以及從內(nèi)燃機(jī)中組裝的基本部件的困難。曲軸、連桿和汽缸外殼以及其他重要的制造和修理方法、激光噴漆和熱噴漆技術(shù)也已經(jīng)被指出。內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的發(fā)展和探索也進(jìn)行了探索。到了今年，靳宇琪描述了中國內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷程，介紹了占據(jù)重要地位的問題對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的影響，以及內(nèi)燃機(jī)在實(shí)際推廣應(yīng)用中的關(guān)鍵限制因素，并提出怎么樣解決這些限制因素，為內(nèi)燃機(jī)的推廣與應(yīng)用提供有效的參考依據(jù)。認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)是我國工業(yè)化進(jìn)程中的一個(gè)重要里程碑，如何通過技術(shù)創(chuàng)新提高內(nèi)燃機(jī)的性能，優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的使用效果，是當(dāng)前我國乃至世界能源緊缺形勢(shì)下亟待解決的問題。3設(shè)計(jì)內(nèi)容在一般的狀況下，內(nèi)燃機(jī)由氣缸、活塞、連桿、曲軸等主要零件和其他輔助設(shè)備組成。燃料由于燃燒，隨后釋放出產(chǎn)生的氣體，然后推動(dòng)活塞做往返運(yùn)動(dòng)。燃料在充分的燃燒后所釋放出來的熱能隨后被轉(zhuǎn)化為推動(dòng)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能。連桿將產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞給曲軸，最后推動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，連桿轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸隨后使機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)。從引入新空氣以及燃料開始，在引入新空氣和燃料，通過燃燒以及膨脹做功后，氣體會(huì)從氣缸排出后，從而完成一個(gè)工作循環(huán)。因?yàn)槭褂萌剂系牟煌?，有使用汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)獠裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)等。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)氣缸的布置形狀不同，會(huì)有單排、v形、星形、臥式和立式等。還有風(fēng)冷和水冷這種按冷卻方式進(jìn)行分類。根據(jù)用途，有固定式、車載式、船用式等。內(nèi)燃機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)行業(yè)的許多領(lǐng)域，在汽車等領(lǐng)域也有很大的市場(chǎng)。本文進(jìn)行的就是內(nèi)燃后端端蓋的設(shè)計(jì)，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和所收集的資料針對(duì)市場(chǎng)上所流通的內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)，為其設(shè)計(jì)一個(gè)合理的后端蓋，最后通過繪制圖紙展現(xiàn)所預(yù)期的設(shè)計(jì)結(jié)果。

第二章發(fā)動(dòng)機(jī)及加工工藝2.1發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)的功能是將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能量，可用于內(nèi)燃機(jī)、外部燃?xì)鉁u輪機(jī)等。當(dāng)然，發(fā)動(dòng)機(jī)的使用并不局限于其他領(lǐng)域的動(dòng)力裝置，比如整個(gè)機(jī)器，它包含了一個(gè)發(fā)電裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)最初是在英國發(fā)明的，所以“發(fā)動(dòng)機(jī)”這個(gè)詞來源于英語，意思是“能量產(chǎn)生機(jī)械”。如圖1.11.1發(fā)動(dòng)機(jī)外形內(nèi)燃機(jī)工作的主要過程是：先進(jìn)氣，然后壓縮，后由噴油嘴將油噴入，然后燃燒，帶動(dòng)內(nèi)燃機(jī)膨脹做功，最后排出氣體。1.進(jìn)氣沖程首先在吸氣口將外界的空氣吸入到氣缸體內(nèi)。但是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，所以它的進(jìn)氣系統(tǒng)阻力不是很大，一般的來說進(jìn)氣端的終點(diǎn)壓力pa=(0.85~0.95)P0。進(jìn)氣端終點(diǎn)溫度ta=300~340k，所以低于汽油機(jī)。2.壓縮沖程柴油機(jī)比汽油機(jī)的壓縮比會(huì)高出一些(一般為ε=16～22)。整個(gè)壓縮過程到結(jié)束壓力為3000?5000kPa，而壓縮末端溫度為750～1000K，比柴油的自己燃燒時(shí)的溫度(約3.做功沖程當(dāng)柴油完成曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，每秒10MPa的壓力會(huì)從高壓泵泵到內(nèi)燃機(jī)的燃料倉，柴油就會(huì)自動(dòng)燃燒。汽缸內(nèi)的氣體壓力在汽缸中迅速上升，最高可達(dá)5000~9000KPa，最高溫度為1800~20004.排氣沖程柴油機(jī)唯一與汽油機(jī)的不同就是排氣時(shí)溫度低了一點(diǎn)，其他的大致都和汽油機(jī)相同。普遍的Tr=700～900K。對(duì)于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)來說，由于轉(zhuǎn)動(dòng)速度不夠均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)狀態(tài)不穩(wěn)定，產(chǎn)生的振動(dòng)很大。因?yàn)橛捎趩胃装l(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)問題，使用的時(shí)候只有一個(gè)沖程做功，其他的三個(gè)則需要通過使用能量來進(jìn)行做功。要想徹底的解決這類問題，要保證飛輪必須有一個(gè)足夠大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，但如果這個(gè)的話引擎的整體質(zhì)量和大小將會(huì)增加許多。所以不得不采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)解決上面所說的這一類的問題。這就是現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的多是4缸、6缸和8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的原因。這要通過性能指標(biāo)的數(shù)量來反映引擎的性能指標(biāo)，而這些指標(biāo)是驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能評(píng)估的基礎(chǔ)。發(fā)動(dòng)機(jī)指數(shù)主要是:動(dòng)力性指數(shù)、環(huán)境指數(shù)、經(jīng)濟(jì)指數(shù)、穩(wěn)定指數(shù)和耐久性指數(shù)。動(dòng)力特征指數(shù):動(dòng)態(tài)特征指數(shù)是反映發(fā)動(dòng)機(jī)功率的指數(shù)。通常情況下，有效的扭矩、有效的功率和轉(zhuǎn)速被用作衡量標(biāo)準(zhǔn)。動(dòng)力性指數(shù)：1.有效轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)向外界輸出的轉(zhuǎn)矩一般被稱為有效轉(zhuǎn)矩，單位一般是N·m，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，有效轉(zhuǎn)矩跟發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的阻力矩會(huì)呈現(xiàn)出平衡狀態(tài)。2.有效功率通過飛輪的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出被稱為實(shí)效輸出，用kW來測(cè)定。它是有效扭矩和曲軸角速度的產(chǎn)物。有效輸出可以用發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)的功率計(jì)測(cè)定。在實(shí)際測(cè)量中，直接測(cè)量某一速度下發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和相應(yīng)的速度，計(jì)算輸出功率。3.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一個(gè)曲軸在一分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)數(shù)稱為曲軸旋轉(zhuǎn)頻率也就是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。4.升功率在校準(zhǔn)條件下的功率，每升氣缸的輸出的功率叫升功率。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率和工作容量的評(píng)估稱為升功率，與平均壓力和速度成線性比例。功率越大，改進(jìn)的程度越高，產(chǎn)生有效功率的發(fā)動(dòng)機(jī)容量就越小。升功率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)功率和強(qiáng)度的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：通常用于表示發(fā)動(dòng)機(jī)效率指數(shù)的是燃料消耗的總體水平。每千瓦時(shí)產(chǎn)生的有效輸出功率(單位:g)稱為燃油損失的有效速度。環(huán)境指標(biāo):環(huán)境指標(biāo)主要與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣質(zhì)量跟噪音水平有關(guān)。由于這與人類健康和環(huán)境密切相關(guān)，世界各國政府都相應(yīng)制定了嚴(yán)格的法律和控制規(guī)則，以減少環(huán)境中的排放和噪音污染。排放水平和噪音水平已成為評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要指標(biāo)。目標(biāo)排放主要是由燃?xì)夂腿細(xì)庵械挠泻ε欧沤M成，這些排放被儲(chǔ)存在油箱和化油器中。對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)來說，主要排放是一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔?HC)。對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)來說，這主要是產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)和固體粒子(PM)的數(shù)量。噪聲是指由于分貝的大小對(duì)身體健康形成不利于危害，干擾學(xué)習(xí)，上班，休息等正?；顒?dòng)的響聲。由于汽車是城市內(nèi)的主要噪音源之一，而發(fā)動(dòng)機(jī)又是車的主要噪音源，因此控制發(fā)動(dòng)機(jī)噪音就能減小對(duì)于城市的影響。可靠性指標(biāo)和耐久性指標(biāo)可靠性指數(shù)是引擎在法律規(guī)定的條件下正常運(yùn)行的能力的指標(biāo)。有幾種方法可以評(píng)估可靠性，例如第一次故障時(shí)的里程、故障的間隔里程等。耐久性指標(biāo)平均里程是發(fā)動(dòng)機(jī)不正常使用的時(shí)間。2.2鍛造工藝介紹端蓋是內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵零件之一，是典型的精鍛件，因此在許多公司生產(chǎn)端蓋的過程中，許多都是直接采用鍛造的方式來進(jìn)行端蓋的一個(gè)初步成型。而本篇文章在端蓋的材料選擇方面選用的是鋁合金，鋁合金壓鑄件作為一種具有美觀、輕盈、耐腐蝕和導(dǎo)熱性能的新材料，已廣泛應(yīng)用于小型車的制造。，所以采用鍛造也是非常很有效的方式之一。鍛造是金屬加工中最重要的方法之一。鍛造的主要目標(biāo)是模具和修改(改進(jìn)機(jī)械性能和內(nèi)部結(jié)構(gòu))。其他方法很難得到機(jī)械性能和內(nèi)部組織的改善。此外，鍛造有以下好處:節(jié)省金屬、高生產(chǎn)率和靈活性等優(yōu)點(diǎn)。在澆注過程中，澆注結(jié)構(gòu)脫落，孔牢固下垂，將粗而寬的鑄造組織(樹枝狀晶體顆粒)斷裂為小晶體顆粒，形成獨(dú)特的纖維狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)纖維結(jié)構(gòu)沿零件邊際輪廓合理分布時(shí)，鍛件的機(jī)械性能可以提高。因此，鍛件具有較高的強(qiáng)度，能夠承受較大的沖擊。在相同尺寸的情況下，可以在鍛件尺寸之前節(jié)省金屬。像美國就用315MN水壓機(jī)模鍛了F?102飛機(jī)的272個(gè)零件整體飛機(jī)的大梁質(zhì)量降低了大概45~54.5公斤。1.鍛造工藝過程（1）加熱(一)鍛造溫度間隔是初期鍛造溫度(稱為早期鍛造溫度)和停止鍛造溫度(叫做最終鍛造溫度)之間的間隔。①測(cè)定鍛造的初始溫度。在沒有過熱、燒灼和其他熱缺陷的情況下，鍛造的初始溫度必須盡可能高，使金屬具有良好的可塑性。初始鍛溫度通常保持在150~250℃固相線以下階段。②確定鍛造的最終溫度。當(dāng)最終的鍛造溫度過高而無法停止鍛造時(shí)，金屬顆粒將繼續(xù)生長(zhǎng)，鍛造的機(jī)械性能也將惡化。如果最終的鍛造溫度太低，金屬的再結(jié)晶不會(huì)完全完成，變形強(qiáng)度的現(xiàn)象將是嚴(yán)重的，內(nèi)部壓力將加劇，甚至可能導(dǎo)致鍛件破裂。(二)金屬在加熱時(shí)易產(chǎn)生的缺陷①.氧化和脫碳后碳鋼通過升溫的方式加熱到一定程度時(shí),鐵表面的化學(xué)元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)與氧化氣體(02、CO2、H20、SO2、)，使鋼料表面能夠形成一種氧化表皮(鐵的氧化物FeO、Fe3②.過熱、過燒過多的熱量意味著由于過多的熱量和過多的時(shí)間而產(chǎn)生的大顆粒現(xiàn)象也就是晶粒粗大。鋼材的延展值和力學(xué)性能在溫度過高時(shí)下降，這時(shí)則必須對(duì)鋼材加以處理通過退火的方法。對(duì)于不再退火的鋼板，也可進(jìn)行多次鍛造來使晶?，F(xiàn)象得到改善。（2）鍛造成形金屬加熱后就可以鍛造了。根據(jù)鍛件中使用的設(shè)備、模具和成形方式的不同，鍛件可分為自由鍛件、模鍛件和輪胎模鍛件。模鍛是鍛造的主要過程。所使用的設(shè)備包括鍛錘、無砧錘、曲柄壓力機(jī)、螺桿壓力機(jī)和高速錘。模具具有高效率的生產(chǎn)、穩(wěn)定的規(guī)模和高水平的使用的好處被廣泛用于生產(chǎn)中型和小型鍛件的生產(chǎn)中。在汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、電機(jī)等行業(yè)，鍛件的數(shù)量相當(dāng)可觀，總體上可以占到鍛件行業(yè)的九成。自由鍛是一種方法簡(jiǎn)單且靈活的金屬鍛造的方式,而對(duì)于小規(guī)模和中等規(guī)?；蛉罕娚a(chǎn)條件、模鍛鍛造方法被認(rèn)為是過時(shí)的和不經(jīng)濟(jì)的,但是對(duì)于小批量生產(chǎn),尤其是對(duì)于大型鍛件，在錘式的和液壓機(jī)上進(jìn)行自由鍛造是一種合適的、經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。除了基本的自由鍛造方法和不同的沖壓方法外，還有其他一些特殊的鍛造方法，如電沉降、冷擠壓、旋轉(zhuǎn)鍛造、輥鍛造、擺動(dòng)鍛造、精細(xì)鍛造、多錘鍛造、磁性鍛造、超塑性鍛造。在過去的二十年里，模具、靜態(tài)壓模、懸架鍛造等，國內(nèi)外都發(fā)生了快速發(fā)展。這種特殊的鍛造技術(shù)將積極促進(jìn)材料加工工業(yè)的快速發(fā)展。2.3端蓋系統(tǒng)工作原理2.3.1端蓋端蓋主要是一個(gè)密封的圓柱狀產(chǎn)品，燃燒空間是在活塞上形成的，以承受高溫和高壓對(duì)氣體的影響。端蓋攜帶由氣體力和氣缸螺栓拉力引起的機(jī)械負(fù)荷，以及與高溫氣體接觸引起的高熱量負(fù)荷。為了保證氣缸的密封，端蓋不能損壞或變形。由于這個(gè)原因，頂蓋則必須有符合實(shí)際要求的強(qiáng)度和硬度。端蓋的主要作用是密封氣體，并與活塞一起形成充滿燃料的空間，并承受高溫和高壓產(chǎn)生的壓力。端蓋的工作情況是：(1)在高溫和高壓的作用下，端蓋經(jīng)歷了螺栓預(yù)拉緊的巨大壓力，導(dǎo)致巨大的機(jī)械壓力。(2)頂蓋結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，溫度場(chǎng)非常不均勻，導(dǎo)致高熱量負(fù)荷。在極端情況下，端蓋可能會(huì)破裂并完全變形2.3.2端蓋材料端蓋通常是由高質(zhì)量的灰鑄鐵或合金鑄鐵制成的，而大多數(shù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是鋁合金端蓋。鋁合金具有良好的熱傳導(dǎo)能力，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮程度。其次，優(yōu)秀的鑄造特性適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄造零件。但接下來關(guān)于端面鋁合金的蓋子的冷卻必須要注意,而下半平面溫度需要保持300℃以下。否則，下平面過熱將導(dǎo)致塑料變形和硬化。2.4本章小結(jié)本章主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理，基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，研究了發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程。并且初步揭示了端蓋對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)整體的作用以及對(duì)于端蓋的初步鍛造工藝。第三章端蓋整體設(shè)計(jì)3.1.內(nèi)燃機(jī)端蓋設(shè)計(jì)要求端蓋類零件是內(nèi)燃機(jī)非常重要的部分之一，形狀很小，但應(yīng)用范圍很廣。它的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單根據(jù)各種要求表面，產(chǎn)品結(jié)構(gòu),大小形狀，孔徑等也發(fā)生了變化,但主要是由于不同類型的同一系統(tǒng)軸向孔一起組裝發(fā)動(dòng)機(jī)缸體以及其他物體,通過螺絲使其固定在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,以此類推。這是因?yàn)樗哂羞@樣的特性，所以也間接地定義了它的使用方式，在我們的生活中是最常見的，端蓋經(jīng)常被使用在缸體的兩側(cè)，然后使其保持在正確的工作位置，然后呈現(xiàn)出固定的支柱、密封、傳輸和其他角色作用。但是，從整體效果來看，支柱不再是它的主要作用，因?yàn)樗ǔ２辉谠O(shè)備中，所以它基本上可以作為一個(gè)輔助作用，具有良好的密封和防塵。3.1.2端蓋零件機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)生產(chǎn)原則我們國家的機(jī)械生產(chǎn)水平更高，產(chǎn)品質(zhì)量有非常高的技能要求和基本標(biāo)準(zhǔn)。作為機(jī)械設(shè)計(jì)的一部分，端蓋的細(xì)節(jié)很容易制造，技術(shù)流程和技術(shù)要求并不像其他部件那么嚴(yán)格。但是，在生產(chǎn)過程中，如何利用原始技術(shù)來更好地推進(jìn)加工技術(shù)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益是非常重要的。為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，設(shè)計(jì)過程必須遵循以下原則。1.對(duì)于技術(shù)加工方面的先進(jìn)性選擇隨著時(shí)間的推移，技術(shù)也在進(jìn)步。中國積極鼓勵(lì)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，積極研究提高國內(nèi)生產(chǎn)效率的創(chuàng)新設(shè)備。中國在科學(xué)和技術(shù)方面的研究和發(fā)展姍姍來遲。起初，新設(shè)備是從國外進(jìn)口的，但當(dāng)我們購買產(chǎn)品時(shí)，我們無法購買基本技術(shù)。我們只能從零開始，慢慢地探索，經(jīng)過多年的不懈努力，我們逐漸到達(dá)了科學(xué)和技術(shù)的前沿。在處理過程中，我們必須明智地利用現(xiàn)有的條件，根據(jù)生產(chǎn)力的先決條件，積極利用國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并用它們自己的條件來制定最有效的設(shè)計(jì)過程。2.在合理的加工工藝條件下提高經(jīng)濟(jì)性在處理和生產(chǎn)過程中，我們使用先進(jìn)的技術(shù)，具有一流的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)條件，這自然會(huì)大大提高效率。對(duì)于這一簡(jiǎn)單過程的部分端蓋不需要立即大規(guī)模生產(chǎn)，但需要在生產(chǎn)前進(jìn)行合理的分析，并與自己的條件相結(jié)合，明智的設(shè)計(jì)來花費(fèi)最少的錢來達(dá)到最大的效率。因此，重要的是要制定一個(gè)合理的處理技術(shù)框架，以確保所需的生產(chǎn)批量經(jīng)濟(jì)的最大化。。3.以低成本和高收益為代價(jià)維持良好的工作條件我們的國家致力于發(fā)展，但更重要的是，注重我們的人民生活質(zhì)量。對(duì)于今天的企業(yè),雖然逐漸引入越來越多的機(jī)械自動(dòng)化的手段,但也需要執(zhí)行一些體力勞動(dòng)的勞動(dòng)者,尤其是在處理細(xì)節(jié)方面,當(dāng)然這必須需要合理分析現(xiàn)代設(shè)備和功能,大大提高工作效率,建立安全有效的生產(chǎn)條件,大大降低工作量，勞動(dòng)力壓力少,創(chuàng)造更好的就業(yè)機(jī)會(huì)。4.端蓋的主要作用是密封氣體，并與活塞一起形成充滿燃料的空間，并承受高溫和高壓產(chǎn)生的壓力。內(nèi)燃機(jī)的端蓋通常是完整的。為了確保端蓋和汽缸殼之間的密封，前端螺栓的牽引力也需要很強(qiáng)。①具有足夠的剛度和強(qiáng)度，工作變形小，保證密封性。②燃燒室、氣門和氣道應(yīng)進(jìn)行合理的布置，才能確保發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的性能。③工藝性能優(yōu)越，溫度場(chǎng)均勻，降低熱應(yīng)力，避免熱裂現(xiàn)象。④一般鑄鐵端蓋的溫度應(yīng)低于375℃，鋁合金缸蓋溫度應(yīng)保持在200~300℃3.2.端蓋的基本尺寸3.2.1.端蓋的主要尺寸確定①高度H=40mm②寬度D=300mm3.2.2端蓋的冷卻端蓋冷卻是非常重要的，因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作溫度從一個(gè)地方到另一個(gè)地方差別很大，很容易引起過熱壓力和熱疲勞造成的裂縫損傷。因此，在考慮冷卻端蓋時(shí)，應(yīng)特別注意主要冷卻部分的冷卻措施。。以下幾點(diǎn)是總的原則：1)三角形跨度由閥門和噴射器組成，必須首先冷卻。通常情況下，噴管冷卻或?qū)虬灞挥脕硖岣呔植克俣群土髁浚仁估鋮s。2)減少三鼻梁周圍金屬的積累。盡量減少這里堆積的金屬的數(shù)量，但是又不會(huì)損害強(qiáng)度。許多柴油發(fā)動(dòng)機(jī)使用濕噴嘴外殼，以排除鼻梁周圍金屬的積累，并提供可靠的性能。3.3內(nèi)燃機(jī)端蓋材料3.3.1端蓋的材料選擇端蓋主要由灰色鑄鐵、合金鑄鐵、鋁合金或儒墨鑄鐵制成，而汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)主要由鋁合金鑄件制成。鋁合金具有良好的熱傳導(dǎo)能力，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮程度。其次，優(yōu)秀的鑄造特性適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄造零件。但接下來關(guān)注冷卻鋁合金端蓋,而下半平面溫度需要保持300℃以下。否則，下平面過熱將導(dǎo)致塑料變形和硬化。。因?yàn)槎松w在工作過程中承受著沖擊的壓力，所以需要通過鑄鐵鑄造來提高纖維組織的強(qiáng)度和韌性。準(zhǔn)備工作必須完成。HT200灰鑄鐵主要用于易輕度彎曲、吸收振動(dòng)、耐久性高、處理能力強(qiáng)的材料。然后通過機(jī)械加工產(chǎn)生最終產(chǎn)品的端蓋。此外，鑄造后應(yīng)組織人工處理，以消除殘留的壓力。在單一的小批量生產(chǎn)中，最好使用鋼鐵下料。鑄造完成后，退火可以消除鑄造應(yīng)力，改善材料的復(fù)雜機(jī)械性能。同時(shí)，為了達(dá)到要求的硬度，可以采用調(diào)質(zhì)處理。3.4.內(nèi)燃機(jī)端蓋結(jié)構(gòu)3.4.1端蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)端蓋和齒輪、飛輪、滑輪它們統(tǒng)一都被稱為盤蓋類零件的一部分，這些部件主要具有小軸尺寸、大徑向尺寸的特征，大部分由同軸旋轉(zhuǎn)物體組成。(也有主體形狀是矩形的)通常還帶有各種形狀的凸緣，并在徑向分布有螺孔、肋板等局部結(jié)構(gòu)。JL106-2凸緣式端蓋JL106-2凸緣式端蓋3.4.2端蓋的類型端蓋可以簡(jiǎn)單的分為嵌入式、凸緣式兩種。每種又有悶蓋和透蓋之分。中間有孔的叫透蓋，中間無孔的叫悶蓋。凸緣式端蓋凸緣式端蓋用螺絲固定在盒子的外殼上。它有很大的結(jié)構(gòu)和許多細(xì)節(jié)，但很容易安裝、拆卸和調(diào)節(jié)軸承軸線間隙。它具有良好的密封特性，并被廣泛使用。但缺點(diǎn)是，外部尺寸很大，連接需要一組螺釘，其結(jié)構(gòu)見圖嵌入式端蓋嵌入式端蓋具有簡(jiǎn)單而緊湊的構(gòu)造優(yōu)勢(shì)，不需要固定螺絲、小外徑、小重量和小軸。然而，組裝和拆卸骨架和調(diào)整軸承間隙是很困難的，密封質(zhì)量很差，著陸孔有缺口，處理需要很長(zhǎng)時(shí)間。因此，在許多重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的場(chǎng)合適合使用。其結(jié)構(gòu)見圖3.4.3端蓋詳細(xì)結(jié)構(gòu)端蓋三維圖如圖所示，本次設(shè)計(jì)所確定的端蓋材料為鋁合金，硬度需要大于或等于85HBS，質(zhì)量為3.67kg，是屬于可以大批量進(jìn)行生產(chǎn)的元件。端蓋的整體結(jié)構(gòu)如圖所示，最初的生產(chǎn)過程是在普通機(jī)器上完成的。首先，所有的圓柱形加工都是在機(jī)床上完成的，外圓(?300mm、?215mm)、內(nèi)孔加工(?240mm、?127mm、?100mm)以及零件的端面加工，每個(gè)孔尺寸精準(zhǔn)度要求為誤差在0.2mm之內(nèi)，然后在立式銑床加工出6個(gè)均勻分布的槽孔，最后在鉆床上完成6?12mm、6-?14mm及6-M端蓋零件圖如圖所示3.5內(nèi)燃機(jī)端蓋工藝作為發(fā)動(dòng)機(jī)的主要部件，端蓋部件主要是由鋁合金制成的，加工質(zhì)量和效率直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和性能。傳統(tǒng)的此類零件制造主要使用的時(shí)普通機(jī)床進(jìn)行加工，該技術(shù)方案的輔助時(shí)間更長(zhǎng)、效率低、工作量更大、工作量更大。目前，大規(guī)模生產(chǎn)的細(xì)節(jié)主要使用硬而靈活的生產(chǎn)線:專用機(jī)床+加工中心，它有一定的可變處理能力，同時(shí)又具有較高的生產(chǎn)效率，成為制造行業(yè)發(fā)展的主要方向。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和處理的規(guī)模和需求分析，同時(shí)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)條件，再加上企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)條件，采用了剛?cè)峤Y(jié)合的生產(chǎn)線，其中端蓋類零件深度孔、螺紋加工屬于一道關(guān)鍵工序，.使用垂直加工中心完成了一個(gè)同時(shí)夾多個(gè)孔的技術(shù)示意圖。設(shè)計(jì)一條非常規(guī)氣動(dòng)技術(shù)設(shè)備，不僅提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的疲勞程度，而且提高了產(chǎn)品的技能和自動(dòng)化程度。本篇文章所述工藝設(shè)備適合于加工中心機(jī)床，采用氣動(dòng)夾緊的方式，工件與工裝臺(tái)階面進(jìn)行配合裝夾，采用三點(diǎn)可調(diào)支撐方式進(jìn)行平面度的校正，徑向的定位模塊確定出工件最初的角度，其優(yōu)勢(shì)在于精度高、方便快捷、定位準(zhǔn)確，很大程度上節(jié)省了生產(chǎn)成本。因此，有效地提高生產(chǎn)效率和處理端蓋的精度。根據(jù)端蓋零件圖分析可知，利用加工中心完成孔、螺紋等特征的加工，加工工藝按照先粗后精、先主后次的原則，根據(jù)不同的特征選擇適合的刀具以及加工工藝數(shù)據(jù)。表１所示為該端蓋加工的具體工藝路線方案3.6端蓋的密封研究后端蓋密封特性最直觀的方法是觀察密封墊圈上壓力分布的情況。如果墊圈裝配時(shí)接觸壓力為零或過低，這顯然是一個(gè)密封缺陷需要糾正。密封墊由某種石棉材料制成，其力學(xué)參數(shù)是強(qiáng)非線性。后端蓋與密封墊之間、缸蓋與密封墊之間都是接觸關(guān)系，屬于邊界非線性。第四章加工裝置及加工工藝路線4.1夾具結(jié)構(gòu)設(shè)備采用的技術(shù)方案是一種非常規(guī)的氣動(dòng)技術(shù)設(shè)備，如圖所示。底座１是通過螺釘壓板被裝在工作臺(tái)上。通過菱形銷和孔配合聯(lián)結(jié)：負(fù)責(zé)支撐的柱2與底座1之間、可調(diào)節(jié)支撐5與花盤4。通過內(nèi)六方螺栓連接：氣缸3與底座1、花盤4與支撐柱2（通過花盤4上的開口）。中空的階梯軸9跟花盤4、直徑上的定位支架12和花盤4。伸縮軸10跟氣缸3則直接連接，定位角度的定位板11安裝在徑向定位支架12上，并且是屬于可拆卸。工件7通過內(nèi)部、下方、均勻分布槽和中空的階梯軸9、可調(diào)節(jié)支撐5和定位板板11進(jìn)行定位和安裝。然后將壓板8安裝在負(fù)責(zé)伸縮的軸10上，工件7與花型壓板8之間放入墊片6，然后使用氣缸3拉緊伸縮軸10，就能夠?qū)⒐ぜM(jìn)行拉緊和放松。這個(gè)設(shè)備的基礎(chǔ)原理是：工件7讓氣缸拉緊和放松，氣缸3則在使用時(shí)拉動(dòng)伸縮軸，將工件通過內(nèi)部的孔隙跟階梯軸相互配合然后放置在夾具上，可調(diào)節(jié)支撐對(duì)工件進(jìn)行正確的校準(zhǔn)，保證平面度，利用徑向負(fù)責(zé)定位的支架跟負(fù)責(zé)角度定位的模塊確定工件最初的位置。然后在工件的頂端放置上墊片和壓板，氣缸3工作向下按拉動(dòng)伸縮軸夾緊工件，在數(shù)控機(jī)床加工好工件7的各種孔。技術(shù)設(shè)備安裝在加工中心的工作臺(tái)上，設(shè)備的側(cè)向基準(zhǔn)面和機(jī)床的每個(gè)軸之間的并行性由百分表檢測(cè)定義和控制。一旦夾具安裝成功后，以工件7的一個(gè)側(cè)面作為基準(zhǔn)面，通過采用三點(diǎn)可調(diào)節(jié)的支撐5對(duì)于工件7的平面進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)工件7平面程度。氣缸3向上工作推動(dòng)伸縮軸10，然后以伸縮軸10作為次要定位基準(zhǔn)，工件7通過內(nèi)部的孔與階梯軸9相互配合，然后被放置在夾具上，采用楔斜機(jī)構(gòu)錐面從而拉緊工件，限制x，y的移動(dòng)自由度。Z軸的自由度被定位支架12和角度定位板11限制。徑向定位裝置與工件7的原始均勻槽相互配合，限制了工件7在Ｚ軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的自由度，從而保證各個(gè)孔的加工準(zhǔn)確性。由于工件7為回轉(zhuǎn)體，不僅采用伸縮軸10對(duì)工件7進(jìn)行夾緊，而且采用墊片6與花型壓板8分別放置在工件7頂面作為夾緊裝置，使得接觸的部分增加，從而有效的減少變形。工件被完全定位后，利用立式加工中心完成工件7上各孔加工。加工完成后，氣缸3工作向上推動(dòng)伸縮軸10，松開工件７取下墊片6與花型壓板8，進(jìn)行更換工件7。4.2具體工藝路線方案根據(jù)端蓋零件圖分析，使用加工中心完成孔、螺紋和其他特性，根據(jù)先粗加工后精加工的基本原則之后，再根據(jù)不同的特性，選擇合適的工具和工藝參數(shù)。表１為具體工藝路線方案 4.3工序卡根據(jù)表1中的端蓋加工方案，確定的整體加工工藝路線如下。機(jī)械加工工序卡產(chǎn)品型號(hào)零部件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零部件名稱端蓋共4頁第1頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加10車毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件φ306X4611設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)數(shù)控車CK61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助01車端面93°外圓車刀12511