气缸盖螺钉孔加工专机设计(有全套图纸)

YD480气缸盖螺钉孔加工专机说明书
产品结构的分析
YD480柴油机由下列机构和系统组成:
①机体和气缸盖;②曲柄连杆机构;③供给系;④配气机构
⑤;点火系;⑥冷却系;⑦润滑系;⑧起动装置。
气缸盖是柴油机重要大件之一,装在气缸体上部,用于密封气缸的上平面。它与活塞顶共同形成燃烧室空间。气缸盖上通常装有喷油器,进、排气门,进、排气管和摇臂轴总成等,以及进、排气道,冷却水套和油道布置在上面。
气缸盖的作用是密封气缸,与活塞顶部一起组成燃烧室,因此承受很大的机械负荷和热负荷。气缸盖中有进、排气门及其气道、火花塞或喷油器,对于非直喷柴油机来说还有涡流室或预燃室,对顶置凸轮内燃机来说还有凸轮轴及其轴承等。为了保证燃烧室的可靠密封,气缸盖上螺栓孔的位置的布置应合理,螺栓孔的加工精度要求应高,否则无法密封气缸,气缸表面尚未工作就发生很大的变形,这样,活塞环不能很好地工作,漏气增加,气缸磨损加剧,机油消耗大增。
气缸盖受到燃气的加热和气体的作用,会产生较大的热应力和弯曲应力,如刚度不足或使用不当,就会产生变形甚至于开裂,引起漏气和冲破气缸垫的故障。
气缸盖与机体的连接是通过气缸盖螺栓孔用气缸盖螺栓连接的。气缸盖螺栓孔总共有10个,其中有两个孔兼作位孔定,两个定位孔在加工中心加工。另八个孔在此专机上加工。
组合机床方案的制定
1、根据被加工零件的:精度要求、加工工序内容
由于所加工的孔直径φ15,深90属于深长孔,组合机床采用卧式,左右主轴箱先后从两面加工。采用钻削就可以达到所需要求。八个孔在一次钻削中完成,这样符合工序集中原则。
2、根据被加工零件的特点
根据被加工零件的形状、结构特点,以及近代机械加工主要发展方向中工序集中的原则,考虑设计组合机床,运用多刀(相同或不同刀具)集中在一台机床上同时完成8个孔的加工,从而提高生产率。而且,提高了工序集中程度,减少机床台数、占地面积、节省人力,取得理想的效益。本机床属于同类型工序集中,简化了循环和结构这8个孔间有相对位置要求,工序集中,以获得较高的位置精度,便于装配。
3、根据零件的生产批量,确定机床的复杂程度、通用化程度;零件的结构工艺性、加工精度、机床调整的可能性及经济性对配置都有不同的影响。为使工件在流水线上运输方便,采用侧面朝下的安装方法,手动插销、液压夹紧工件的固定式夹具型式,不仅缩短安装时间,而且提高了定位精度。这样机床就选用卧式,夹具设计相对容易,切屑易排出,不影响加工精度。根据经验及类比,将刀具导向靠近工件,减少刀具与导向的间隙,提高主轴与导向的同轴度,能达到产品图纸及工艺文件提出的工艺要求。
4、确定组合机床的配置型式
在确定机床配置型式时首先要考虑如何稳定地保证零件的加工精度。影响加工精度的因素有夹具误差和加工误差两方面。
夹具误差:一般精加工的夹具公差为零件公差的1/3~1/5;粗加工时,夹具精度可略低,但不能太低。夹具型式也有影响。
由于YD480气缸盖的连接螺孔的加工属于深孔加工,存在以下主要问题:(1)排屑困难因切屑易阻塞使扭矩增大,造成个别钻头经常折断。
(2)刀具冷却困难冷却液不易进入加工空间,钻头严重发热,使用寿命降低。(3)钻孔轴线歪斜面由于钻头细长,刚性差,特别是刃磨不对称时,钻孔更易偏斜。
针对YD480气缸盖的连接螺孔的具体情况,可采取从两边加工,既提高了效率,又解决了深长孔的加工问题。但存在加工直线性的误差,解决此误差的办法是将夹具体导向孔的中心距公差提高到±0.008mm,同时工件定位孔之间公差达到±0.04;在钻
套、衬套加工时严格控制内孔与外圆的同轴度,并之工件加工达到公差要求。
通过比较,确定选用卧式双面加工的组合机床。选HY50A-Ⅰ液压滑台
多轴箱功率P=P
切削+P空转+P损失
P
空转——空转功率(按《组合机床设计筒明手册》中表4-6选取P
空转
=8*0.045KW=0.36KW)
P损失——与负荷成正比的功率损失,一般可取传递功率的1/%
P
损失=1/%*P
切削
=1/%*2.536=0.025KW
P==P
切削+P
空转
+P
损失
=2.536+0.36+0.025=2.921KW
故选YD50AY动力头
电动机型号Y132M2-6
电动机功率5.5KW
电动机转速n=960r/min
输出轴转速n=480r/m
5、切削用量的确定
由气缸盖零件图可知:材料HT200,HB=170~240HBS或HT250,HB=187~255HBS加工孔径D=15,采用高速钢钻头进行加工,根据高速钢钻头切削用量表可选取切削速度v=13m/s,f=0.22mm/r根据组合机床切削力、切削转矩、切削转矩的计算公式可计算每根主轴的切削力F、切削转矩T及切削功率P
F=26Df0.8HB0.6
公式中HB=HB max-1/3(HB max-HB min)=255-1/3(255-187)=232
F=26Df0.8HB0.6=26*15*0.220.8*2320.6=3049N
T=10D1.9f0.8HB0.6=10*151.9*0.220.8*2320.6=13352N·m
自锁螺钉P=TV/9740πD=13352*13/9740*3.14*15=0.436kw
8根主轴的总进给力8F=8*3049=24392N
8根主轴的切削功率8P=8*0.436=3.488KW
对功率进行正P
总/0。8=3.488/0.8=4.36
多轴箱
6、动力部件的选用
HY50A-Ⅰ滑台的最大进给力F=32000N
工艺方案的制定
一、被加工零件的分析:
根据被加工零件的精度要求、加工部位尺寸8-φ15、形状、结构特点、详见气缸盖零件图YD480-03101a。
材料:HT200硬度:170~240
(或材料:HT250硬度:187~255)
生产批量:大批量。
所加工的孔直径φ15,深90属于深长孔,其位置度为φ0.4,表面粗糙度Ra12.5,一次切削较难加工,也给排屑带动困难。所以此孔分两个工步分别从两面钻削,使之接通。
二、对机床夹具的本要基求:
1、稳定地保证工件的加工精度;
2、提高机械加工的劳动生产率;
3、结构简单,有良好的结构工艺性和劳动条件;
4、应能降低工件的制造成本。
本专机用于加工八个气缸盖螺栓连接孔
三、工件的定位方案和夹紧部位选择
工件上的八个孔为通孔,沿孔方向的自由度可不予限制.但实际上以工件底面定位时,必须限制该方向的自由度,故应按完全定位设计夹具,并力求遵循基准重合原则,以减少定位误差对加工精度的影响.
定位方式着重考虑两种方案.
方案一、
从考虑定位方便的观点出发,以底面、一侧面、一端面定位,其优点是工件安装方便,但违背了基准重合和统一原则,不利于保证加工要求。
方案二、
从遵守基准重合和统一原则的观点出发,以底面、及底面上两孔定位,其优点是工件定位精度高,符合基准重合和统一原则,有利于保证加工要求。但夹具结构相对方案一要复杂些。。
根据YD480-03101a气缸盖机械加工工艺过程卡,可知机体气缸盖的加工情况,再考虑加工工艺基准的一致性,决定工件侧面朝下,以底面、底面上两定位孔为基准,夹紧顶面。保证基面与加工部位间的位置关系,使其利于加工精度,且工件不宜变形。
气缸盖上有许多孔需要加工,而且有些孔要求有较高的精度,它们分别在不同的工序中加工,又要在几次安装下进行。因此采用一面双孔定位;采用一面双孔定位具有以下特点:
a)可以简便地消除六个自基准带来的由度,使工件获得稳定可靠的定位;
b)有同时加工零件五个表面化的可能性,既能高度集中工序,又有利于提高各表面的位置精度。
c)“一面双孔”可做为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准,使零件整个工艺过程基准统一,从而减少由基准转换带来的累积误差,有利于保证零件的加工精度。同时,使机床各工序的许多部件(如夹具)实现通用化,有利于缩短设计制造周期,降低成本。
d)易于实现自动化定位、夹紧并有利于防止切屑落于定位基面上。
总之,采用一面两孔定位,符合定位基准与设计基准重合原则;这样减少基准不符的误差,保证加工精度.同时能保证工件稳定定位,采用已加工的大平面作为定位平面尤为重要;又符合基准统一原则,在各台机床上采用共同的基准面来加工零件不同表面上的孔.
从保证加工要求和夹具的结构复杂程度两方面进行综合分析比较,按方案二设计夹具比较合理。
为了保证加工精度及技术要求,作为定位基准的平面和销孔必须规定相应的尺

本文发布于:2024-09-21 19:44:54,感谢您对本站的认可!

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