1、目 錄摘 要IAbstractII1.緒論11.1 本課題的來源、目的、意義11.2本課題擬解決的問題11.3本課題在國內外發展概況22.方案的論證與分析32.1 確定方案32.2方案的分析與選擇33.機床聯系尺寸圖的設計43.1 機床的布局和配置53.2 切削用量和時間定額的選擇和計算53.3 切削力及切削功率的計算73.4 通用部件的選擇93.5 主要聯系尺寸確定.134.夾具設計.164.1 定位裝置的設計164.2 夾緊裝置的確定20 4.3 導向裝置和夾具機床連接方式的選擇.255.結論27參考文獻28致謝29多缸機氣缸蓋組合鏜床設計摘 要本文詳細闡述了多缸機氣缸蓋底面鏜床的設計。根

2、據氣缸蓋及其散熱弧的結構特點，確定該機床為單面臥式組合鏜床。在機床聯系尺寸圖設計中，通過分析和計算，選擇了合理的切削用量、刀具導向裝置及其刀具與主軸的連接方式， 確定了機床的工作行程及動作循環等。通過分析和計算，選用液壓滑臺、側底座、動力箱等組合機床通用部件，并設計了專用的中間底座等。在夾具設計中，確定了定位、夾緊及導向等結構方案，確定了夾具與機床的聯接方式，并進行了相關的分析和計算。經過分析和論證，該方案能夠滿足多缸機氣缸蓋底部散熱弧的加工要求和生產綱領要求。關鍵詞：組合鏜床；夾具；氣缸蓋；動力箱The design for compounding boring machine of mul

3、ti-cylinder engine with heat dissipation arc on the bottom side of the cylinder head AbstractThe thesis elaborates the design for compounding boring machine of multi-cylinder engine with heat dissipation arc on the bottom side of the cylinder head. The machine can be defined as a single- side horizo

4、ntal compounding boring machine according to the structural features of its cylinder head and its heat dissipation arc. In the designing process of the machining sketch chart, the thesis introduces the determination process of the structure type and diameter of the main axle by careful analysis and

5、calculation, the choice of adequate cutting parameters, cutter guiding device and the connection pattern between the cutter and the main axle, as well as the ascertainment of the working stroke and action cycle of the machine tool. In the designing of machine size map, the thesis elaborates how to s

6、elect hydraulic pressure sliding platform, wing base, power box and other universal parts of combined machine tool through accurate analysis and calculation. Moreover, it introduces the design of specialized center base. In the designing of the fixture, the thesis explains the determination of posit

7、ion fixing, clamping, guiding and other structural concepts, as well as the connection pattern between the fixture and the machine tool. Also, it conducted related analysis and calculation. At last, the thesis concludes that though careful analysis and demonstration, the scheme can meet both the pro

8、cessing requirements and production program requirements of heat dissipation arc on the bottom side of the cylinder head for multi-cylinder engines. Key words: Compounding boring machine; Fixture; Cylinder head; Power box II 青島農業大學機電工程學院本科畢業設計（論文）1 緒論 畢業設計是高校完成本科教育教學計劃中最后一個環節，也是最重要的一個環節，它是通過指導老師的指導及

9、查閱相關專業資料，讓學生獨立思考算，并運用大學所學基礎知識、專業知識來完成導師布置的設計任務的一個過程。目的是培養學生學以致用、獨立思考和合理處理問題的能力，為邁入社會和繼續深造做好準備。 本設計的題目是多缸機氣缸蓋底部散熱弧組合鏜床設計，其中包括機床聯系尺寸圖的設計，確定機床的總體結構方案，完成機床聯系尺寸圖的設計；機床夾具設計，合理確定夾具的定位方案、夾緊方案等，繪制夾具總圖，完成夾具主要零、部件的設計。1.1 本課題的來源、目的、意義 多缸機氣缸蓋是柴油機非常重要的一個部件，他不僅作為氣缸進出氣部分的支撐件以保證氣缸的進氣出氣過程能順利完成和作為密封件來封閉柴油機與外部的接觸以保證燃燒室

10、氣體不泄露而存在,同時它也承擔著降低多缸機溫度的重要作用。氣缸蓋的材料一般采用質地較硬的鑄鐵鑄造而成，少數對內燃機要求要高的采用鋁材鑄造。氣缸蓋與機體的結合面在進排氣門孔連接處設計有散熱弧，會使散熱效果更為明顯，其加工質量直接影響多缸機的使用性能。多缸機氣缸蓋底面散熱弧的加工可以選用臥式鏜銑床進行鏜削加工，但生產效率低，加工質量不穩定，勞動強度大。隨著現在制造技術的發展，數控機床和加工中心已在生產線中獲得廣泛使用，也可以臥式加工中心進行鏜削加工，有利于保證加工質量，但大大增加了設備投資。組合機床是由通用部件和單獨設計的專用部件組合而成，專用部件能夠適應工件的特定形狀以提高加工生產效率，這樣組成

11、的機床就稱為組合機床。組合機床也正是由于專用部件的存在，相比于普通機床有高效率的優點，而且在大批量生產中，由于高生產率獲得的利潤導致組合機床的成本相對普通機床也低得多，所以組合機床在大批量生產中應用非常普遍。因此設計一臺多缸柴油機氣缸蓋底面散熱弧組合鏜床對保證氣缸蓋底面散熱弧的加工質量和提高生產效率具有十分重要的意義。1.2本課題擬解決的問題合理確定切削用量、刀具的導向方式及主軸與鏜桿的連接方式，合理確定夾具的結構方案等，保證多缸柴油機氣缸蓋底面散熱弧的加工精度要求和生產效率要求。1.3本課題在國內外發展概況 國內對氣缸蓋散熱方面研究很多。由于缸蓋的熱應力很高, 因為在上止點時, 燃氣在高溫、

12、高壓和高速下流動, 所以傳給汽缸蓋底面的熱量特別多。位于缸蓋底部的排氣門座同樣受到高溫和高速燃氣的沖刷, 而在換氣過程中又受到通過進氣門流入的新鮮空氣的冷卻, 由此所產生的熱應力遠遠超過機械應力。氣缸蓋在如此高的復合應力作用下,所以要求其有足夠的強度、剛度及耐熱性10。隨著多缸機的設計對輕型化簡單化和高效率化的要求越來越高，對構建的結構要求越來越簡單，氣缸周圍的關鍵部件和薄壁部件對熱負荷在循環變化承受能力核對熱應力的適應能力就因此也越來越高。此時對多缸機機體的冷卻提出更高的要求，如冷卻不足, 會導致柴油機過熱,直接影響到進氣沖程的進氣質量，導致燃燒沖程的不正常進行， 不僅使得燃燒效率低下導致燃

13、油浪費，由此而引起的一系列結果如尾氣排放量的增加，動力供給不足和可靠性大大下降等，使得多缸機的性能及表現全面惡化。在工件加工時為了使加工面不留退刀痕, 國內一般采用讓刀法。讓刀方式有多種，一種是通過對夾具刀具或者對動力箱加裝移動部件如滑臺等，使其在加工結束后移動一段距離，使刀具與工件保持安全距離，另外一種就是使用定向停車裝置，在工件加工某一工序加工完成后，是刀具停止在固定的預定方向，這種讓刀方式適合加工面只有一面，所以有空閑位置給刀具提供讓刀空間。讓刀就是在加工工件時, 為了使鏜刀能通過一些障礙,移動到預定位置附近，要把工件相對于刀具有垂直于進給方向的相對移動，使刀具在不劃傷工件表面和不損壞刀

14、具的條件下使刀具進入到預定位置，然后工件或刀具按照原路徑返回到加工位置，對工件定位夾緊后鏜桿旋轉開始加工，在預定工序加工完成后鏜桿停止轉動，并按照預定方向退出。在組合機床方面，國內目前一般選擇“1”字頭的通用部件，“1”字頭的通用部件是大連組合機床研究所研發的，研究所成員經過十多年的研究和實驗實踐，得到這樣一套最新的通用部件，其規格的覆蓋面之廣和品種之全在全世界也是首屈一指的。采用“1”字頭的通用部件設計組合機床可以節約成本，減少研發時間，并能大大提高機床的自動線的通用化水平，適應我國在機械方面的發展需求。國外一般采用數控機床或加工中心進行散熱弧的加工，由于國外在機床及刀具方面要稍微領先國內，

15、故其加工效率及加工精度要高一些。 2 方案的論證與分析2.1 確定方案鏜削時采用導向套導向完成多缸柴油機氣缸蓋底面散熱弧的的鏜削加工。2.2方案的分析與選擇經分析比較：方案1結構簡單，但是由于加工工件較長，鏜桿也需要較長，用剛性連接會使鏜桿的穩定性和加工精度受到影響，而且讓刀裝置會使夾具更復雜。方案二采用浮動卡頭連接，避免的方案一的缺點，既能保證加工精度，又有較好的穩定性，沒有夾具讓刀時間，減少輔助時間，提高了生產效率，而且適合大批量的生產；故選擇方案二。3 機床聯系尺寸圖的設計其中為轉矩為每分鐘轉速由公式（3-9）得， 由于加工時是三把鏜刀同時進行加工，故實際切削功率3.4D為主軸直徑（mm

16、）T-軸所承受的轉矩（N·mm） 查閱文獻1表3-6，故取4 夾具設計由于多缸機氣缸蓋底部散熱弧的鏜削加工生產量較大，為了保證工件加工的質量，減少工人體力勞動，所以要設計操作性及生產效率相對較高專用夾具，以降低單件產品生產時間，降低生產成本，提高生產率。5 結論本文詳細闡述了多缸機氣缸蓋鏜床的設計。由于氣缸蓋屬于箱體類零件，其散熱弧位于氣缸蓋的一個大平面上，故確定該機床為單面臥式組合鏜床。在機床聯系尺寸圖設計中，通過分析和計算，選擇了合理的切削用量、刀具使用導向套導向，刀具與主軸的連接方式為用浮動卡頭連接，確定了機床的動作循環為快進工進快退。通過分析和計算，選用系列動力箱、工作精度高

17、的系列液壓滑臺及配套的系列側底座等組合機床通用部件，并設計了專用的中間底座等。在夾具設計中，使用一面兩孔的定位方式，即用一個平面加一個短圓柱銷和一個菱形銷來進行定位，進行相關的定位誤差計算，夾緊方案使用增力比高的楔形夾緊機構進行夾緊，采用外滾式回轉鏜套導向，確定了夾具與機床的聯接方式為螺栓連接。經過分析和論證，該方案能夠滿足多缸機氣缸蓋底部散熱弧的加工要求和生產綱領要求。本設計的夾具設計較為復雜，原因是定位基準面在上面，如能使定位基準面向下，將大大減少夾具的設計時間及裝卸夾緊時間，提高生產效率。參考文獻 1 謝家瀛. 組合機床簡明設計手冊. 北京：機械工業出版社，1994，43-128。 2

18、尹成湖，李保章，杜金萍. 機械制造技術基礎課程設計. 北京：高等教育出版社，2009,237-240 3 吳拓. 簡明機床夾具設計手冊. 北京：化學工業出版社，2010,57-78。4 唐增寶，常建娥. 機械設計課程設計（第3版）. 武漢：華中科技大學出版社，2006,6。5 于英華. 組合機床設計. 北京：清華大學出版社，2012，23-195。6 甘永利. 幾何量公差與檢測. 上海：上海科學技術出版社，2010,31-49。7 楊建軍. 金屬切削機床設計. 北京：電子工業出版社，2014，47。8 李慶余，張佳. 機械制造裝備設計. 北京：機械工業出版社，2003，8。9 孟少農. 機械加工