(毕业论文)机车内燃机气缸盖的数控加工（可编辑）.doc

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 工的优缺点 工的适应性 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 工内容的分析及确定 件图以及确定加工内容 总体加工工序的划分 2.3钻削用量的研究计算 量与刀具耐用度的关系 量三要素 件 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 备的选择 选择 选择 3.2侧面和进气道面及其孔的加工工序 的主要加工内容 准的选择与定位误差的分析 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 面孔，铣排气道面的主要加工内容 准的选择与定位误差的分析 步的加工方法选择 本章小结 第四章气缸盖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 的加工内容 案的确定及夹紧力的计算 法的选择 4.2气门座底孔和导管底孔的加工精度分析 底孔和导管底孔加工工艺 底孔和导管底孔的精度要求 序质量的因素 4.3气门座底孔切削用量的选择和计算 削用量的选择方法 量的计算 4.4复合镗刀的受力分析和变形计算 具的结构设计 具的受力分析 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 5.1 MasterCAM的工艺过程 5.2数控编程实例应用 工过程 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，Master CAM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。 本课题针对大连机车车辆有限公司16V265型内燃机气缸盖，在急需国产化的情况下对其进行数控加工工艺的研究及数控编程。从国外进口气缸盖，一是价格较高，耗费大量财力；二是供应不及时，周期太长，影响机车的正常装配。故使该型号的气缸盖国产化有着十分重要的意义，不仅可以节约资金，而且还可以消化吸收国