汽车发动机汽缸盖机械加工工艺与工装设计--开题报告

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毕业设计（论文）开题报告

题 目 汽车发动机汽缸盖机械加工工艺与工装设计

系 （院）机电工程系 年级 2010级

专 业 机械设计制造及其自动化 班级 1班 学生姓名 学号

指导教师 xxx 职称 飞机

xxxx教务处 二〇一四 年 三 月

一、课题的目的意义： 本次设计，结合近年来国内外内燃机行业加工的发展的新趋势，以汽缸盖为参考对象，对它的机械加工工艺进行了分析和计算，分析和设计了汽缸盖机械加工生产线工序、关键工艺技术和设备、工艺应用状况及主要优缺点。设计了汽缸盖某一道典型加工工序（钻上底面面和下底面面孔）的夹具。 二、文献综述 2.1国外研究现状 对于汽缸盖这样大批量生产的零件，在国外已是一个相当成熟的生产领域。近几年来，随着科学技术的发展，特别是计算机及数控技术的广泛使用，使机械制造的柔性、自动化得以实现。汽缸盖的生产不在仅仅完全全部机械加工工序，还能完成自动上下料，加工过程中的自动测量与补偿，自动装配打印，去毛刺，最终检验，自动储存，并同时对每段自动线及全车间运行状态及故障的监视和记录。生产系统实现了从毛胚上线、成品下线全过程自动化，并以此为基础，向着计算机集成制造系统发展。 目前，国内的内燃机制造企业普遍工艺水平低，质量不稳定、生产规模小，效益较差，从我国几个成功的内燃机生产厂家来看，其经济规模一般为年产10万台。企业生产产品比较单一，生命周期长，因而大多采用组合机床组成的刚性制造系统。在当时，确实发挥了投资少、生产效率高的优势。但近年来，随着产品研发速度的加快，产品生命周期越来越短，刚性制造系统越来越不适应市场变化的需要。因而，半柔性制造系统正在各内燃机制造企业悄然兴起。 这种半柔性制造系统介于柔性制造系统与刚性制造系统之间，适合与系统化发动机产品中的同一个系列多品种大批量生产。通常有两种形式:一种形式是以刚性制造系统为主体，配以部分数控设备，或以数控系统为主体，配以部分机床组成的生产系统；另一种形式是以刚性制造系统为主体，配以一个或数个柔性制造单元组成的生产系统，有时亦将这种配置形式称为“制造岛”。这种半柔性制造系统有较明确的加工对象——同一系列产品，同时又适用于对未知产品的加工。 如某些油机生产企业现在有三大系列、几百多个变型产品，通过加工中心和经济型数控设备的引入，对同一系列产品差异化工序逐步进行柔化，刚性加工线逐渐向半柔性加工线转化。使各变型产品顺利地实现了混线生产，新产品投放市场的速度明显加快，逐步在市场上占领先机。因此，为了让国内汽缸盖行业获得较高的经济效益，就要组织专业化，大批量生产，以较低的成本、较先进的工艺，以合理的经济规模组织生产。 2.2、 问题的提出 课题的名称为《汽车发动机汽缸盖机械加工工艺与工装设计 》 随着国内市场对汽车的需求的增加，人们对汽车的各种性能的要求也越来越高。其中汽车的动力性、安全性和排放性能已成为人们关心的主要内容。作为汽车的核心部件，发动机的零部件的加工质量是整个汽车加工的基础。而作为发动机上的主要零件之一的汽缸盖，其加工精度对汽车性能的影响非常关键。汽缸盖是发动机零件中结构较为复杂的箱体类零件，其精度要求高，加工工艺复杂，并且加工质量的好坏直接影响发动机整体性能。因此，对汽缸盖的机械加工工艺就有严格的要求。目前，它成为各发动机生产厂家所关注的重点零件之一。所以，对一个典型的四缸汽缸盖的机械加工工艺进行研究有着非常重要的意义。 1.3 主要参考文献: [1] 赵如福等．机械制造工艺设计手册[M] ．北京：机械工业出版社，2002． [2] 王先逵． 机械制造工艺学[M]．北京：机械工业出版2006． [3] 邹青．机械制造技术基础课程设计指导教程[M] ．北京：机械工业出版社2004． [4] 李益民．机械制造工艺设计简明手册[M] ．北京：机械工业出版社，2004． [5]孙丽媛等．机械制造工艺及专用夹具设计指导[M] ．北京：冶金工业出版社，2006． [6] 孙已德．机床夹具图册[M] ．北京：机械工业出版社，1983． [7] 林陈彪．工程机械缸盖加工工艺分析与优化[J] ．机电技术，2008(4)：42-44． [8] 艾兴，肖诗纲．切削用量简明手册[M] ．北京：机械工业出版社，2004． [9] 机械设计手册编委会编.机床夹具设计图册[M].北京：机械工业出版社 [10] 徐学林主编.互换性与测量技术基础[M].湖南大学出版社 [11] 陈日曜主编.金属切削原理[M].北京：机械工业出版社 [12] 江洪，江帆，陆利锋编著. SolidWorks 机械设计实例解析[M]. 北京：机械工业出版社, 2006 [13] 戴亚春主编.机械制造工艺实习指导书[M].化学工业出版社某汽车发动机汽缸盖机械加工工艺与工装设计 三、课题研究的内容、方法和预期目标： 3.1 课题研究的内容： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 工艺规程的设计 汽缸盖主要结构和技术条件分析 汽缸盖生产类型的确定 毛胚的确定 定位基准的选择 导管孔加工方式的确定 工艺路线的拟定 夹具设计 夹具设计的相关计算 10.刀具的设计 11.工艺文件的制定 3.2 课题研究的方法: 本文以汽缸盖的机械加工工艺为主线，结合近年来国内外内燃机行业发展的新趋势，对结构复杂的汽缸盖从毛胚、机加工工艺基准的选择、基本面与孔的加工其他辅助工序等基本问题进行分析，并对汽缸盖的工艺难点进行分析和探讨。其中的重点，难点指的是导管孔的加工。因为导管孔的表面精度和同轴度要求都非常高，还涉及到工件的定位、基准的选择、夹具和刀具的设计等一些难度较大的问题。本文通过对汽缸盖的结构分析，设计出加工导管孔时合理的夹具和导管孔终加工的复合铰刀。最后利用计算机辅助工艺软件CAPP编制出完整的、合理的汽缸盖机械加工工艺规程。 在本次课题研究过程中，使用的主要软件有： Auto CAD2004 CAPP（机械加工工艺手册（软件版）） 3.3 研究课题的预期目标: 首先认真分析汽缸盖，明确相关技术要求和加工质量要求，在读懂图纸的基础上，利用Solidworks 绘制该输出缸盖的三维模型；然后根据图纸上相关要求等确定该零件的生产类型，经分析本次设计的零件的生产纲领。 其次，对零件进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，缸盖的材料为铝合金钢。拟采用以压力锻造的形式进行毛坯的制造，然后设计两套不同的工艺路线方案，分析两套方案的优劣并根据实际生产条件和相关要求确定最终完成机械加工工序设计，进行必要地经济分析。 最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计，对夹具进行精度校核并对其设计质量进行评估。 四 、 所需仪器设备: 单刃复合铰刀 多刃复合铰刀 机床夹具 机床设备 制图软件 Auto CAD2004 Solidworks CAPP 五、 序号 课 1 起止日期 2014.2.24-3.9 工作内容 选题，查阅文献，写出毕业设计开题报告，开始外文翻译 阶段成果 完成开题报告，准备外文文献资料 题 分 阶 段 的 进 度 计 划 2 2014.3.10-3.23 开题报告定稿，并初步确定总体设计方案和章节和实验方案 开展实验，着手撰写毕业设计初稿 继续实验，完成毕业设计初稿和外文翻译 完善初稿，形成二稿 完善毕业设计 毕业设计和外文翻译定稿 提交答辩材料，准备答辩 确定总体方案、实验方案 开展实验 完成实验、外文翻译和毕业设计初稿 完善毕业设计 毕业设计基本可定稿 毕业论文定稿 完成答辩 3 2014.3.24-4.6 4 2014.4.7-4.20 5 6 7 8 2014.4.21-5.4 2014.5.5-5.18 2014.5.19-6.1 2014.6.2-6.15 （详细填写指导教师意见） 指导教师 意见 签字： 年 月 日 系主任意见 签字（公章）：