参考论文 机车内燃机气缸盖的数控加工

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1、摘要气缸盖是发动机系统的关键零件，其结构复杂，加工难度大，在很大程度上决定了产品的性能和生产周期。加工中心是一种高效的生产设备，要发挥其作用，除了要提高管理水平、合理配置人员、做好生产准备等工作以外，还要做好数控加工工艺。本文对气缸盖的数控加工工艺和数控编程进行了深入的研究。本文以内燃机气缸盖为研究对象，根据数控加工工艺设计的总体内容，进行气缸盖的工艺分析，给出气缸盖的加工工艺路线、数控加工工序以及工步的划分、加工中心的选择、刀具和夹具的选择。孔隙繁多是气缸盖的特点。本文结合钻削用量三要素及数控加工中心的特点，发现机床主要技术参数不是

2、制约加工中心加工的约束条件。通过建立以钻头稳定性、扭矩和机床功率等为约束条件，提出了一种简便实用的钻削用量计算方法，此方法可为实际生产中钻削用量的确定提供参考。本文主要介绍了气缸盖加工的三道主要工序的加工内容、夹具及定位方式、工步划分和加工方法，这三道工序为铣侧面和进气道面，加工周边孔；加工顶面孔，铣排气道面；加工底面孔。本文最后基于MasterCAM平台，对气缸盖数控编程进行研究。针对气缸盖加工工艺的特点，主要采用钻削的方法对气缸盖的外表面进行加工。通过基准的制定、轨迹的创建、加工参数的确定等，编制出了数控加工程序，得到了走刀轨迹和

3、加工仿真过程。最后通过后置处理生成了数控加工代码。关键词：气缸盖；数控加工工艺；钻削用量；数控编程目录第一章绪论1.1课题研究的背景及意义1.2国内外数控加工工艺的发展及现状1.3课题研究的内容第二章气缸盖数控加工工艺的总体设计2.1数控加工的优缺点及适应性2.1.1数控加工的优缺点2.1.2数控加工的适应性2.1.3气缸盖采用数控加工的特点2.2气缸盖数控加工工艺的总体设计2.2.1数控加工内容的分析及确定2.2.2分析零件图以及确定加工内容2.2.3气缸盖总体加工工序的划分2.3钻削用量的研究计算2.3.1钻削用量与刀具耐用度的关

4、系2.3.2钻削用量三要素2.3.3约束条件2.3.4加工中心上钻削用量的计算举例本章小结第三章气缸盖主要加工工序设计3.1加工设备及刀具和夹具选择3.1.1加工设备的选择3.1.2刀具的选择3.1.3夹具的选择3.2侧面和进气道面及其孔的加工工序3.2.1本工序的主要加工内容3.2.2定位基准的选择与定位误差的分析3.2.3本工序加工方法的选择以及工步划分的原则3.3顶面和排气道面及其孔的加工工序3.3.1加工顶面孔，铣排气道面的主要加工内容3.3.2定位基准的选择与定位误差的分析3.3.3主要工步的加工方法选择本章小结第四章气缸盖

5、关键加工工序设计及其加工精度分析4.1底面孔的加工工序4.1.1底面孔的加工内容4.1.2定位方案的确定及夹紧力的计算4.1.3加工方法的选择4.2气门座底孔和导管底孔的加工精度分析4.2.1气门座底孔和导管底孔加工工艺4.2.2气门座底孔和导管底孔的精度要求4.2.3影响工序质量的因素4.3气门座底孔切削用量的选择和计算4.3.1确定切削用量的选择方法4.3.2切削用量的计算4.4复合镗刀的受力分析和变形计算4.4.1复合刀具的结构设计4.4.2复合刀具的受力分析4.4.3复合刀具变形的有限元分析本章小结第五章气缸盖数控加工程序编制

6、5.1MasterCAM的工艺过程5.2数控编程实例应用5.2.1数控加工过程5.2.2加工仿真5.3后置处理本章小结结论参考文献附录A铣侧面和进气道面，加工周边孔的详细工步附录B加工顶面孔的详细工步附录C加工底面孔的详细工步附录D加工顶面孔，铣排气道面数控程序代码致谢第一章绪论1.1课题研究的背景及意义由于铁路机车运输事业的不断发展，对铁路机车的性能也提出了更高要求。气缸盖处在内燃机的心脏是内燃机的核心部件，它在气缸体上部封闭燃烧室并与活塞顶部一起形成燃烧室。气缸盖是内燃机零件中结构较为复杂的箱体零件，也是关键件，其精度要求高，加工

7、工艺复杂，且加工质量直接影响发动机整体性能。结构复杂、孔系繁多是气缸盖加工的特点，长期以来都是国内外内燃机制造行业研究的重点难点。随着机车内燃机技术的飞速发展，现代气缸盖的结构也越来越复杂，而且先进的内燃机越来越多地倾向于采用多气门机构这使得气缸盖加工变得越来越困难鉴于数控机床在现代制造业中起着越来越重要的作用，随着自动编程系统的发展，如Pro/E，UG，MasterCAM等软件的普及应用，数控机床编程工作越来越简化。为保证零件加工质量，除了数控机床自身的精度外，还与数控加工中的工艺措施密切相关。在应用数控机床进行机械零件加工时,如何

8、结合机床特性和零件特点充分考虑加工工艺问题,并巧妙应用编程方法、技巧,优化数控加工的工艺和编程,对保证和提高数控机床的加工质量有着重要的意义。因此，在用数控机床进行机械零件加工时，要充分考虑工艺问题对零件加工质量的影响。