【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有下方大圖片預(yù)覽，下拉即可直觀呈現(xiàn)眼前查看、盡收眼底縱觀。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無(wú)水印，高清圖，壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽，需要原稿請(qǐng)自助充值下載，所見(jiàn)才能所得，請(qǐng)見(jiàn)壓縮包內(nèi)的文件及下方預(yù)覽，請(qǐng)細(xì)心查看有疑問(wèn)可以咨詢(xún)QQ：11970985或197216396
本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目：柴油機(jī)汽缸蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)學(xué) 院：專(zhuān) 業(yè)、 班 級(jí)：學(xué) 生 姓 名：指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）：
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線(xiàn)或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?
一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目
柴油機(jī)汽缸蓋加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
2. 研究領(lǐng)域
題目涉及機(jī)械加工、夾具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等許多方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
3. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
柴油機(jī)的主要機(jī)構(gòu)組件一般包括：機(jī)體、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、燃油系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電器系統(tǒng)。其中機(jī)體是柴油機(jī)的骨架，由它來(lái)支撐和安裝其它部件，包括：缸體、缸套、缸蓋、缸墊、油底殼等。汽缸蓋裝在汽缸體上部，用缸蓋螺栓緊固在汽缸體上，其作密封汽缸上部，構(gòu)成燃燒室。汽缸蓋的加工精度將直接影響柴油機(jī)的性能，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量就必須制定合理的汽缸蓋加工工藝規(guī)程并設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求的機(jī)床夾具。所謂加工工藝是指利用傳統(tǒng)機(jī)械加工的方法，按照?qǐng)D紙的圖樣和尺寸，使毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)成為合格零件的全過(guò)程，加工工藝是工人進(jìn)行加工前所需要做的工作，避免在加工過(guò)程中發(fā)生加工失誤，造成經(jīng)濟(jì)損失。而在機(jī)械行業(yè)中，夾具是實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化和工業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，它是在工件在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具占有正確位置，完成這一功能的輔助裝置。為了可靠地保證工件的加工精度、提高加工效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，我們可對(duì)一些工序設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
柴油機(jī)是目前被產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的各種動(dòng)力機(jī)械中熱效率最高、能量利用率最好、最節(jié)能的機(jī)型。被廣泛運(yùn)用于船舶動(dòng)力、發(fā)電、灌溉、車(chē)輛動(dòng)力等廣闊領(lǐng)域，尤其在車(chē)用動(dòng)力方面尤為明顯，全球車(chē)用動(dòng)力“柴油化”趨勢(shì)已形成，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)柴油機(jī)廠(chǎng)家有東風(fēng)康明斯,濰柴動(dòng)力,濟(jì)柴,大連柴油機(jī),無(wú)錫柴油機(jī)，玉林柴油機(jī)等。其中大連柴油機(jī)（道依茨一汽）主導(dǎo)產(chǎn)品有 C、D、E、H、K 五大系列，功率覆蓋 80～340 馬力， 各種變型和適應(yīng)性產(chǎn)品 300 余種的柴油機(jī)。而濟(jì)柴生產(chǎn) 190 系列、140 系列等，140 系列汽缸蓋加工工藝流程為: 毛坯檢驗(yàn)→劃線(xiàn)→上、下平面加工→燃燒室面孔系綜合加工→罩殼面孔系綜合加工→四周面綜合加工→工序檢驗(yàn)→補(bǔ)充加工→清理→清洗
→完工檢驗(yàn)。目前國(guó)內(nèi)柴油機(jī)汽缸蓋加工符合一般箱體類(lèi)零件加工的基本原則，其面系與孔系的加工應(yīng)遵循粗加工、半精加工和精加工，先面后孔的工藝原則。一般的加工工藝流程為：劃線(xiàn)并檢驗(yàn)毛坯→粗車(chē)上、下面→精車(chē)下面→劃線(xiàn)→鉆孔→銑四周面并加工四周面孔→銑上平面并加工上、下面各孔系→劃線(xiàn)→加工四周各深孔→加工其他各孔。目前國(guó)外柴油機(jī)著名生產(chǎn)廠(chǎng)家有康明斯（主要產(chǎn)品 M 系列，B 系列，C 系列），道依茨（主要產(chǎn)品有 1011 系列( 2 、 3 、 4 、缸，含增壓機(jī))、912 系列( 3 至 6 缸，
含低污染機(jī))、913 系列( 3 、 4 、 6 缸，含增壓及中冷機(jī))、413 系列低污染機(jī)( 5 、
6 、 8 、 10 、 12 缸)、513 系列( 8 、 10 、 12 缸，含增壓及中冷機(jī))、1012 系
列增壓機(jī)( 4 、 6 缸，含中冷機(jī))、1013 系列增壓機(jī)( 4 、 6 缸，含中冷機(jī))、1015
系列增壓機(jī)( 6 、 8 缸，含中冷機(jī))）等。對(duì)于汽缸蓋的生產(chǎn)加工，在國(guó)外已是一個(gè)相當(dāng)成熟的生產(chǎn)領(lǐng)域。近幾年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)及數(shù)控技術(shù)的廣泛使用，使機(jī)械制造的柔性、動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)。汽缸蓋的產(chǎn)不再僅僅完成仝部機(jī)械加工工序，還能完成自動(dòng)上下料，加工過(guò)程中的自動(dòng)測(cè)量與補(bǔ)償，自動(dòng)裝配打印，去毛刺，最終檢驗(yàn)，自動(dòng)儲(chǔ)存，并同時(shí)對(duì)每段自動(dòng)線(xiàn)及全車(chē)間進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)及故障的監(jiān)視和記錄。生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從毛坯上線(xiàn)、成品下線(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化，并以此為基礎(chǔ)，向著計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）發(fā)展。國(guó)際上先進(jìn)的柴油機(jī)制造企業(yè)如 MAN、B&W 等公司在制造工藝、刀具等方面都進(jìn)行了一系列變化，生產(chǎn)趨向柔性化，大量采用CNC 或加工中心來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性加工，用專(zhuān)用加工中心構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)，大量采用涂層硬質(zhì)合金刀具、PCD 和 CBN 刀具，且切削速度大大提高，廣泛采用復(fù)合型加工工藝和刀具來(lái)節(jié)省設(shè)備投資和減少加工時(shí)間。國(guó)內(nèi)柴油機(jī)制造企業(yè)以往由于產(chǎn)品單一， 生命周期長(zhǎng)，大多采用組合機(jī)床（通常稱(chēng)為專(zhuān)機(jī)）組成的剛性制造系統(tǒng)。但近年來(lái)通過(guò)對(duì)加工中心和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控設(shè)備的引入，對(duì)同一系列產(chǎn)品差異化工序逐步進(jìn)行柔性化，剛性化加工逐漸向半柔性加工線(xiàn)轉(zhuǎn)化。為保證產(chǎn)品精度，國(guó)內(nèi)外許多組合機(jī)床和刀具制造廠(chǎng)，如大連組合機(jī)床研究所、Ex-Cell-0、Alfing 等機(jī)床廠(chǎng)和 Komet、Beck 等刀具廠(chǎng)都重視技術(shù)設(shè)備與刀具的開(kāi)發(fā)。
對(duì)于加工時(shí)所應(yīng)用的機(jī)床夾具也在不斷優(yōu)化，其中通用夾具發(fā)展趨勢(shì)：高精度與精密。一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)生產(chǎn)精密和高精度的自定心卡盤(pán)，它能保證檢驗(yàn)棒的振擺范圍在 0.03-0.005mm（普通精度是 0.05-0.1mm）。此外在數(shù)控機(jī)床、加工中心機(jī)床、柔性加工單元和柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展帶動(dòng)下，誕生了數(shù)控機(jī)床夾具，并正朝著多功能、模塊化、高精度、高剛性、高強(qiáng)度、通用化、快速化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
該選題是為保證柴油機(jī)汽缸蓋的加工精度，故所重點(diǎn)解決的問(wèn)題是根據(jù)相關(guān)的工作參數(shù)設(shè)計(jì)合理的加工工藝規(guī)程：缸體加工中的定位基準(zhǔn)主要應(yīng)用一面兩銷(xiāo)，即為底平面和底面的兩個(gè)定位銷(xiāo)孔。所以要先加工出定位面即底面和定位孔即底面兩個(gè)定位銷(xiāo)孔。本著先基準(zhǔn)后其他，先粗后精，先面后孔，先主后次和保證零件的加工精度這幾項(xiàng)基本原則，安排出缸體的加工工藝 。此外某道工序的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)：夾具存在幾何誤差，應(yīng)把誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
（1） 柴油機(jī)汽缸蓋工作參數(shù)分析。①尺寸精度。②幾何精度。③位置精度。④表面粗糙度。
（2） 柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。確定毛坯制造形式以及制定工藝路線(xiàn)，計(jì)算工序尺寸，解算尺寸鏈，確定機(jī)床、刀具及切屑用量。
（3） 柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程，編寫(xiě)工藝卡、工序卡和檢驗(yàn)卡等工藝文件。
（4） 設(shè)計(jì)某道工序的機(jī)床夾具并進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算。①夾緊機(jī)構(gòu)的選擇。②夾緊機(jī)構(gòu)的說(shuō)明。③夾具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題④夾具的工作原理與技術(shù)要求。
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果能夠提供以下材料：
(1)確定汽缸蓋加工工藝規(guī)程與設(shè)計(jì)。(2)工藝卡、工序卡、以及檢驗(yàn)卡。(3)某道工序夾具零件圖及裝配圖。(4)汽缸蓋零件圖。
(5)汽缸蓋三維視圖。(6)說(shuō)明書(shū)一份。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線(xiàn)或設(shè)計(jì)參數(shù)）：
采用文獻(xiàn)分析法：根據(jù)一定目的，通過(guò)搜集和分析文獻(xiàn)資料而進(jìn)行研究的研究方法。此外還有定量分析法：對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)行進(jìn)一步精確化，以便更加科學(xué)的揭示規(guī)律，把握本質(zhì)，理清關(guān)系，預(yù)測(cè)事物發(fā)展趨勢(shì)。
（ 1 ） 柴油機(jī)汽缸蓋主要工作參數(shù)分析： ① 尺寸精度長(zhǎng) 836±0.05mm ，寬
237±0.05mm，高 90±0.05mm；②座圈底孔與其導(dǎo)管底孔的同軸度為Ф0 .05mm ,座圈 錐 面 對(duì) 導(dǎo) 管 孔 的 同 軸 度 為 Ф 0.04mm, ③ 孔 直 徑 為 mm ，
mm, mm 等。
（2）柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。汽缸蓋傳統(tǒng)加工工藝為:毛坯 + 后續(xù)熱處理→上、下面粗加工→上、下面精加工→定位面螺栓孔加工→四周面加工→上、下平面孔系綜合加工→四周平面孔系加工→清理清洗→零部件組裝(密封試驗(yàn)) → 氣閥座面及導(dǎo)管孔組合加工→檢驗(yàn)→氣閥座面配研及著色檢查→零部件部裝→完
工。
（3） 柴油機(jī)汽缸蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程，編寫(xiě)工藝卡（內(nèi)容包括零件的材料、重量、毛坯種類(lèi)、工序號(hào)、工序名稱(chēng)等）、工序卡（內(nèi)容包括工序簡(jiǎn)圖工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備及工藝裝備、）和檢驗(yàn)卡等工藝文件。
（4） 設(shè)計(jì)某道工序的機(jī)床夾具并進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算。夾具設(shè)計(jì)的定位選擇以氣缸蓋底面為第一定位基準(zhǔn)，可采用支承板實(shí)現(xiàn)氣缸蓋的三點(diǎn)定位。
（5） 相關(guān)外文資料翻譯。
（6） 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1 周：安排設(shè)計(jì)任務(wù)，制定設(shè)計(jì)要求。
第 2 周：分析設(shè)計(jì)題目，了解相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，復(fù)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
第 3 周：查找設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)文獻(xiàn)。
第 4 周：撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，修改開(kāi)題報(bào)告，開(kāi)題答辯。
第 5 周：安排汽缸蓋加工路線(xiàn)。
第 6 周：計(jì)算工序尺寸，解算尺寸鏈。
第 7 周：計(jì)算切削用量、選擇機(jī)床、刀具、量具等。
第 8 周：制定工藝規(guī)程，填寫(xiě)工藝文件：工藝卡、檢測(cè)卡。
第 9 周：填寫(xiě)工藝文件：工序卡。
第 10 周：選擇某道工序，設(shè)計(jì)該序機(jī)床夾具，確定定位方案，計(jì)算定位誤差。
第 11 周：設(shè)計(jì)夾具定位元件、對(duì)刀元件（裝置）和夾緊元件（裝置）。
第 12 周：繪制夾具裝配圖。
第 13 周：繪制夾具零件圖。
第 14 周：撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
第 15 周：選擇一篇外文文獻(xiàn)進(jìn)行翻譯。
第 16 周：修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和補(bǔ)充，準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 王邵.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[D].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.
[2] 盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
[3] 孫林.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海柴油機(jī)廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)研究.1984.2.
[4] 閆愛(ài)春.汽缸蓋加工工藝改進(jìn)及關(guān)鍵工裝設(shè)計(jì)[J].制造技術(shù)與機(jī)床.2010.9：143- 145.
[5] 王穎.機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝文件[J].科技資訊.2008(30)：44. [6]馬志健.柴油機(jī)氣缸蓋精密加工工藝研究[D]
[7]蒙家星.機(jī)械加工工藝技術(shù)與誤差分析[J].山東工業(yè)技術(shù).2016（22）：47-48. [8]梁明柱,程鐵仕.氣缸蓋機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)綜述[J].山東內(nèi)燃機(jī).2004（1）：23-2
7.
[9]梁亮.16RK270 柴油機(jī)氣缸蓋國(guó)產(chǎn)化工藝研究[D]. 大連交通大學(xué) 2012. [10]燕超鵬.某種氣缸蓋零件的加工工藝性設(shè)計(jì)[J].柴油機(jī).2015（4）：53-55.
[11] 段守財(cái)，景紅，劉敏，等.柴油機(jī)汽缸蓋精密加工技術(shù)研究及應(yīng)用 [J]. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛，2011,31 (S1):358-361.
[12] 孫巧蘭.柴油機(jī)汽缸蓋定位孔加工技術(shù)研究與改進(jìn) [J]. 機(jī)械工程師，2013（4）： 161-162.
[13] 曹峰， 張文燾， 高平. 柴油機(jī)缸蓋鉆斜孔的夾具設(shè)計(jì) [J]. 機(jī)械工程師， 2012(11):165-167.
[14] 夏昊.柴油機(jī)缸體加工工藝設(shè)計(jì) [C]. 2009 年中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集， 2009.
[15] Sermsuti-anuwat,Yongyooth.Milling fixture design:a tolerance analysis approach [J]. Intermational Journal of Mechanical Engineering Education,2009,37(2):111-117.
[16] Shaogang Liu,Optimal fixture design in peripheral milling of thin-walled workpiece [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technolog,2006 (7):653-658.
[17]B.Li,S.N.Melkote, Fixture Clamping Force Optimisation and its Impact on Workpiece Location Accuracy [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology.2001,17(2):104-113.
文獻(xiàn)綜述
作為車(chē)輛的核心部件，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的加工質(zhì)量是整個(gè)車(chē)輛加工的基礎(chǔ)，汽缸蓋與活塞、缸套一起組成燃燒室，在汽缸蓋內(nèi)腔布置有進(jìn)、排氣道，在汽缸蓋內(nèi)、外還安裝了噴油器、進(jìn)排氣門(mén)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、示動(dòng)閥等。而汽缸蓋作為柴油機(jī)上的主要零部件，其加工質(zhì)量的好壞將直接導(dǎo)致車(chē)輛性能。
1 汽缸蓋簡(jiǎn)介
1.1 汽缸蓋作用
汽缸蓋用于螺栓緊固于機(jī)體頂部，成為柴油機(jī)的頂端部件，其功能如下：（1）封閉汽缸套頂部，與活塞、缸套共同組成密閉的汽缸工作空間。（2）將汽缸套壓緊于機(jī)體正確部位上，使活塞運(yùn)動(dòng)正常。（3）安裝柴油機(jī)及各種附件，如噴油器、進(jìn)、排閥裝置、汽缸起動(dòng)器、示功閥、安全閥以及氣閥搖臂裝置等。（4）布置進(jìn)、排氣道，冷卻水道等。在小型高速機(jī)的汽缸蓋中還布置漩渦室或預(yù)燃室等，因此汽缸蓋中孔腔、通道繁多，使其結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜。
1.2 汽缸蓋工作條件
工作中，汽缸蓋的底面就是燃燒室的頂壁，承受高溫高壓燃?xì)馑┘拥臋C(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷。同時(shí)受到緊固聯(lián)接螺栓的安裝預(yù)緊力以及冷卻水和高溫燃?xì)獾母g作用。汽缸蓋在高溫、高壓的條件下工作，機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力狀態(tài)十分復(fù)雜，當(dāng)柴油機(jī)工作時(shí)，汽缸蓋所受的作用力主要有:(1)汽缸蓋緊固螺栓的預(yù)緊力。（2）氣壓應(yīng)力。（3）熱應(yīng)力。
1.3 汽缸蓋常用材料
汽缸蓋要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力和變形過(guò)大而產(chǎn)生裂紋或者漏泄；汽缸蓋地板，尤其是孔閥之間和高溫部位，需要良好的冷卻；構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于拆裝、檢修和管理，冷卻水的水垢易于清除，同時(shí)材料應(yīng)具有良好的澆筑工藝性，受壓面和各種道腔應(yīng)分別符合規(guī)定的壓力試驗(yàn)要求。故而汽缸直徑在 400mm 以下的汽缸蓋材料多用 HT400 之類(lèi)的灰鑄鐵；400mm 以上者多用球墨鑄鐵。不少大型低俗柴油機(jī)采用鑄鋼缸蓋或者鑄鐵-鑄鋼組合式缸蓋。[9]
2 加工工藝
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。它是機(jī)械制造工廠(chǎng)最主要的技術(shù)文件。[5] [7]
2.1 毛坯
提高毛坯精度 ,減少加工余量是提高自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)率及加工質(zhì)量的重要措施 。由于國(guó)外箱體類(lèi)零件毛坯質(zhì)量和精度較高, 其生產(chǎn)系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了毛坯直接上線(xiàn), 并省去了毛坯檢查裝置,同時(shí)也節(jié)省了由于毛坯質(zhì)量問(wèn)題而造成的加工工時(shí)浪費(fèi),這樣, 減少了設(shè)備 、廠(chǎng)房面積和加工工時(shí),提高了綜合效益。由于國(guó)外采用了先進(jìn)的鑄造工藝,其毛坯余量普遍控制在 ≤3mm 以?xún)?nèi), 而國(guó)內(nèi)毛坯余量一般在 4～ 6mm , 甚至最大可達(dá) 8mm, 且毛坯質(zhì)量較差 。如果采用這種毛坯上線(xiàn) ,不僅要設(shè)置
毛坯檢查裝置, 而且由于銑削余量的增加,降低了銑削速度 ,影響了生產(chǎn)率的提高。因此 ,精化毛坯 ,是提高生產(chǎn)率最有潛力的出路,現(xiàn)已引起各內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)的重
視 , 一批現(xiàn)代化的鑄造車(chē)間已在國(guó)內(nèi)建成投產(chǎn),毛坯質(zhì)量亦有明顯提高。對(duì)于生產(chǎn)線(xiàn),為了提高毛坯上線(xiàn)加工前精度,彌補(bǔ)毛坯精度差、余量大的不足,可在鑄造車(chē)間粗銑六個(gè)面 ,去除大部分余量,以達(dá)到精化毛坯的目的,便于零件直接上線(xiàn)。
2.2 機(jī)加工工藝基準(zhǔn)的選擇與加工
選擇合理的加工工藝基準(zhǔn), 直接關(guān)系到能否保證零件的加工質(zhì)量。機(jī)加工工序選擇順序：（1）先基準(zhǔn)后其他。（2）先粗后精。（3）先面后空。（4）先主后次。一般地說(shuō), 工藝基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。氣缸蓋的加工工藝流程為: 毛坯檢驗(yàn)→ 劃線(xiàn)→上、下平面加工→燃燒室面孔系綜合加工→罩殼面孔系綜合加工→四周面綜合加工→工序檢驗(yàn)→補(bǔ)充加工→清理→清洗→完工檢驗(yàn)。[10]
2.2.1 粗基準(zhǔn)
對(duì)于上線(xiàn)的毛坯 ,其粗基準(zhǔn)的選擇更加重要。如果粗基準(zhǔn)選擇不合理 ,會(huì)影響到加工余量分布不均勻、非加工面偏移,造成廢品。最常見(jiàn)的情況是汽缸蓋座圈底孔余量不均勻、氣道位置形狀發(fā)生變化等等。因此, 必須選擇主要孔系(面),或在鑄造過(guò)程中重點(diǎn)保證孔系(面)作為粗基準(zhǔn) ,以保證關(guān)鍵孔系(面)加工余量均勻 ,位置準(zhǔn)確。另外,由于在自動(dòng)線(xiàn)加工過(guò)程中 ,無(wú)人為因素 ,因此 ,還必須注意選擇表面質(zhì)量較好, 位置度較高的表面為粗基準(zhǔn) ,確保零件定位可靠 。在汽缸蓋生產(chǎn)線(xiàn)中, 一般采用頂面 、進(jìn)氣座圈底孔和進(jìn)氣道方孔為粗基準(zhǔn), 加工定位銷(xiāo)孔或加工出過(guò)渡基準(zhǔn)后加工定位銷(xiāo)孔, 保證座圈底孔和氣道質(zhì)量。
2.2.2 精基準(zhǔn)
對(duì)于汽缸蓋這種箱體零件來(lái)說(shuō) ,一般采用“一面兩銷(xiāo)”作為全線(xiàn)的統(tǒng)一基準(zhǔn)。定位銷(xiāo)孔的距離公差一般為 ±0.015～ ±0.025, 基準(zhǔn)面的平面度為 0.04～0.06/ 800,表面粗糙度 Ra1.6。目前 ,國(guó)外普遍認(rèn)為應(yīng)提高基準(zhǔn)面的平面度, 平面度誤差可造成工件定位不可靠 ,使工件在夾緊過(guò)程中發(fā)生變形 。因此 , 一般要求其平面度在 0.04/1000 以?xún)?nèi) 。對(duì)于較長(zhǎng)的自動(dòng)線(xiàn)或生產(chǎn)系統(tǒng) ,由于定位銷(xiāo)孔在使用過(guò)程中的磨損而造成定位不準(zhǔn)確,因此,將定位銷(xiāo)孔分為 2～ 3 段使用 。第 1 段用于粗加工,2、3 段用于精加工 ,這樣使定位可靠。在定位銷(xiāo)的加工中, 為保證定位銷(xiāo)孔的距離公差 ,可根據(jù)制造系統(tǒng)的不同而確定,一是采用固定鉆模, 同一導(dǎo)向套, 鉆、鏜 、鉸工藝銷(xiāo)孔 ,隨著數(shù)控設(shè)備的廣泛應(yīng)用, 目前這一方法已較少采用。二是采用剛性二工位專(zhuān)用機(jī)床鉆 、鉸工藝銷(xiāo)孔。這種方法可獲得較高的加工精度, 但僅能加工定位銷(xiāo)孔距離固定的系列產(chǎn)品, 柔性較差 。三是采用加工中心或精度較高的數(shù)控加工設(shè)備 , 鉆、鏜(擴(kuò))、鉸工藝銷(xiāo)孔。該方法由于加工精度高、柔好,是今后的發(fā)展方向。[12]
2.3 面加工
汽缸蓋大平面精度要求較高 , 一般平面度為 0.04/800,Ra1.6, 在加工過(guò)程
中 , 通常采用三種方法。一是粗銑—半精銑 —精銑工藝 , 二是粗銑—半精銑—磨削 ,另一種是粗銑 —(精銑)—拉削。目前 ,銑削是面加工的主要手段,國(guó)內(nèi)銑削進(jìn)給量一般為 200～ 400mm/分 ,因此, 在大批量生產(chǎn)中,銑削成了一道限制性工序 。近幾年來(lái),由于采用了先進(jìn)刀具材料(如涂層刀片、陶瓷刀片等)、刀具結(jié)構(gòu)(密齒銑刀盤(pán)等)以及機(jī)床結(jié)構(gòu)的改善, 其銑削進(jìn)給量可達(dá) 500～ 1000mm/分, 但與國(guó)外銑削進(jìn)給量 2000mm/分 ～ 4000mm/分相比, 相差甚遠(yuǎn),有待于提高。同時(shí), 應(yīng)盡可能縮短輔助時(shí)間 ,如零件輸送與刀具退回時(shí)間重合, 線(xiàn)外調(diào)刀與對(duì)刀,提高零件輸送速度等。因此 ,提高銑削進(jìn)給量 ,縮短輔助時(shí)間 ,是提高生產(chǎn)效率的主要途徑。[8]
2.4 氣缸蓋機(jī)械加工工藝的關(guān)鍵問(wèn)題
座圈錐面與其導(dǎo)管孔的加工是氣缸蓋加工中最關(guān)鍵的工序 。其精度一般為:高速發(fā)動(dòng)機(jī)座圈底孔與其導(dǎo)管底孔的同軸度為Ф0 .03mm ,座圈錐面對(duì)導(dǎo)管孔的同軸度為 Ф0.025mm , 轉(zhuǎn)速低于 3600r/min 的 內(nèi) 燃 機(jī) 可 分 別 降 為 Ф0.05mm、Ф 0.04mm,一般采用鉆 —(復(fù)合擴(kuò))—半精鏜閥座、導(dǎo)管底孔 —精鏜閥座底孔 、槍鉸導(dǎo)管底孔 —壓導(dǎo)管、座圈—精車(chē)座圈錐面 、槍鉸導(dǎo)管孔工藝。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)綱領(lǐng)及加工精度 ,應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:（1）定位方式。（2）氣門(mén)座圈孔與導(dǎo)管孔底孔的加工。（3）座圈錐面加工方式。（4）導(dǎo)管孔的加工方式。[4][14]
3 夾具設(shè)計(jì)
機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。通常分為；
（1）機(jī)床附件類(lèi)夾具。(2)可調(diào)夾具。（3）隨行夾具。（4）組合夾具。（5）專(zhuān)用夾具。而夾具的主要組成部分有：定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀元件、引導(dǎo)元件、其他裝置、連接元件和連接表面以及夾具體。夾具在機(jī)械加工中如果能夠得到合理使用， 就能對(duì)加工零件的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，然而在實(shí)際操作過(guò)程中，因?yàn)閷?duì)夾具的使用規(guī)范、使用標(biāo)準(zhǔn)的了解不足、掌握不準(zhǔn)確，導(dǎo)致夾具控制的刀具與機(jī)床之間出現(xiàn)了較大的空隙，從而致使幾何誤差的出現(xiàn)。夾具應(yīng)定位合理、夾緊可靠、操作簡(jiǎn)便， 提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，實(shí)現(xiàn)零件產(chǎn)品的最終要求，同時(shí)保證尺寸加工精度。
[13]
4 課題研究方法
本課題采用的研究方法為文獻(xiàn)分析法，即根據(jù)一定目的，通過(guò)搜集和分析文獻(xiàn)資料而進(jìn)行研究的研究方法。根據(jù)參考文獻(xiàn)，擬采用汽缸蓋傳統(tǒng)加工工藝即毛坯 + 后續(xù)熱處理→上、下面粗加工→上、下面精加工→定位面螺栓孔加工→四周面加工
→上、下平面孔系綜合加工→四周平面孔系加工→清理清洗→零部件組裝(密封試驗(yàn)) →氣閥座面及導(dǎo)管孔組合加工→檢驗(yàn)→氣閥座面配研及著色檢查→零部件部裝
→完工的加工路線(xiàn)。其中加工最為關(guān)鍵的導(dǎo)管孔可用槍膛與精車(chē)的加工方法。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔方便、高效的機(jī)床夾具以保證尺寸誤差在規(guī)定范圍內(nèi)，目前可采用液壓夾具和數(shù)控機(jī)床夾具。
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱）
審核
教研室主任意見(jiàn)
意
見(jiàn)
簽字： 年 月 日
簽字： 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)
簽字： 年 月 日公章：