柴油机汽缸机械加工及夹具设计

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第5章.工艺规程设计

5.1选择定位基准精基准的选择原则

（1）基准重合原则
应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。
（2）统一基准原则
应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如，加工汽缸体时大多数工序以底面及底面销孔定位，就可以保证加工面的相对位置关系误差减小到最低。
（3）互为基准原则
当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如在精铣汽缸体前，后面时为保证其平面度公差为0.05及二者平行度公差0.08，以他们本身为基准加工测量。
自为基准原则
一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准

5.2粗基准的选择原则

保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则
被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。

（1）合理分配加工余量的原则
从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。在床身零件中，导轨面是最重要的表面，它不仅精度要求高，而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由于在铸造床身时，导轨面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对较少，因此要求加工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。
（2）汽缸加工粗基准选择
便于装夹的原则
为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。
粗基准一般不得重复使用的原则
在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。

5.3表面加工方法的选择

选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的，工程技术人员的任务，就是要根据具体加工条件(生产类型、设备状况、工人的技术水平等)选用最适当的加工方法，加工出合乎图纸要求的机器零件。具有一定技术要求的加工表面，一般都是只通过一次加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。例如，加工一个精度等级为IT7的螺纹孔，其最终工序选用丝锥攻丝，则其前导工序可分别选为钻孔，扩孔，铰孔。主要表面的加工方案和加工工序选定之后，再选定次要表面的加工方案和加工工序。
   1. 加工阶段的划分
   粗加工阶段将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：
(1)保证零件加工质量；
(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；
(3)有利于合理利用机床设备。
此外，将工件加工划分为几个阶段，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。半精加工阶段
精加工阶段
光整加工阶段
工序的集中与分散工序集中原则按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序，最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则组织工艺过程的，这种组织方式可以实现高生产率生产，但对产品改型的适应性较差，转产比较困难。
工序分散原则按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些，最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。 采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工艺过程，生产适应性反而好，转产相对容易，虽然设备的一次性投资较高，但由于有足够的柔性，仍然受到愈来愈多的重视。
工序顺序的安排机械加工工序的安排先加工定位基准面，再加工其它表面

先加工主要表面，后加工次要表面
先安排粗加工工序，后安排精加工工序
先加工平面，后加工孔
热处理工序及表面处理工序的安排为改善工件材料切削性能安排的热处理工序，例如，退火、正火、调质等，应在切削加工之前进行。 为消除工件内应力安排的热处理工序，例如，人工时效、退火等，最好安排在粗加工阶段之后进行。为了减少运输工作量，对于加工精度要求不高的工件也可安排在粗加工之前进行。对于机床床身、立柱等结构较为复杂的铸件，在粗加工前后都要进行时效处理(人工时效或自然时效)，使材料组织稳定，日后不再有较大的变形产生。为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序，例如镀铬、镀锌、发兰等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。
其它工序的安排为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排检验工序：1)粗加工全部结束之后；2)送往外车间加工的前后；3)工时较长和重要工序的前后；4)最终加工之后。除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附着在工件表面上，要注意清洗。在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序，不让带有剩磁的工件进入装配线。

2. 机床设备与工艺装备的选择
   所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应，精度等级应与本工序加工要求相适应，电机功率应与本工序加工所需功率相适应，机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适当选择。在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具)；在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。