2）培养分析问题、解决问题的能。
3）全面了解并掌握发汽车柴油动机缸体的加工工艺 1.5.2 本次设计的要求
1）须熟悉发动机缸体产品特性，掌握发动机各重要特性的相互关系，掌握铸件定位基准选择原理以及精基准定位选择原理。
2）共分八个工序完成WD615发动机缸体机加工部分的工艺设计，达到缸体的产品图要求；
3)全部工序加工设备应选择加工中心，按照工件的工艺特性选择适当规格的加工中心；
4）要求完成各工序内容合理布置，达到节拍平衡，工时优化，节拍要求10-15min；
5）要求完成每个工序夹具的基本设计原理，定位方式选择合理，按照工序加工完成的工件可以达到产品图要求；
6）对每个工序的加工刀具合理选型。 7）工件大致尺寸：970*500*400（mm）
第二章 加工设备的选取
2.1 加工中心的基本概念和分类
2.1.1 加工中心的基本概念
加工中心（Machining Center）简称MC，是由机械设备与数控系统组成的，适用于复杂零件加工的高效自动化机床。这种机床可装若干把刀具，能自动更换刀具，在一次装夹中完成铣、镗、钻、扩、铰、锪、攻螺纹、内槽加工等。它用于加工各种箱体类、板类复杂零件。第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。 2.1.2 加工中心的分类
1.按工艺用途分类：（1）镗铣加工中心 （2）车铣加工中心 （3）钻削加工中心
（4）复合加工中心
2.按控制轴数分类：（1）三轴加工中心 （2）四轴加工中心（3）五轴加工中心 3.按主轴与工作台相对位置分类：（1）卧式加工中心 （2）立式加工中心（3）万能加工中心
2.2 加工中心的结构和工作原理
2.2.1 加工中心的结构
加工中心虽然有各种类型，结构各异，但总体上主要由以下四部分构成。 数控系统 是加工中心执行顺序控制和控制加工过程的中心。 伺服系统 是把来自数控装置的信号转换为机床移动部件的运动。 机械本体 是加工和中心结构中的基础部件，由床身、立柱和工作台等大件组成。
主轴部件 是切削加工的功率输出部件，由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。加工中心结构如图2-1
图2-1 加工中心结构图
2.2.2 加工中心的工作原理
加工中心根据工件图样制定工艺方案，采用手工或计算机自动编程，把工件所需的机床各种动作及全部工艺参数变成机床数控装置能接受的信息代码，并把这些代码存储在信息载体上（穿孔带、磁盘等）、将信息载体送到输入装置，读出信息并送入数控装置。进入数控装置的信息，经过一系列处理和运算转变成脉冲信号。有的信号送到机床的伺服系统，通过伺服系统对其进行转换盒和放大，再经过传动机构，驱动机床有关部件，使刀具和工件严格执行程序所规定的相应运动。有的信号送到可编程序控制器中，用以顺序控制机床的其他辅助动作，如实现刀具自动更换等。加工中心的工作原理见图2-2。
图2-2 加工中心原理图
2.3 加工中心工艺特点分析
1.加工中心的工艺特点：
（1）工艺范围宽，能加工复杂曲面。
（2）具有高度柔性，便于研制、开发新产品。 （3）加工精度高，表面质量好。 （4）生产效率高
（5）减轻工人体力劳动强度 （6）便于实现计算机辅助制造 2.加工中心需要考虑的问题
(1)粗加工时，金属切除量大，工件温升很快，工件是在热状态下进行精加工，因此在工件冷却后后造成精度下降。
(2)有毛坯加工成成品的过程中，工件不能时效，内应力难以消除。
(3)多工序集中加工要使用各种各样刀具，在卧式加工中心上要对工件四周进行加工，在机床上工件安装区域周围大部分空间都被切削刀具运动轨迹所占去，而固定工件所需的夹具和压紧块安装空间小。工件的夹具必须能适应零件粗加工时切削力大、高刚度、夹紧力打大的要求，又需适应精加工时定位精度要求高、工件夹紧变形尽可能小的要求。
(4)加工中心的机床精度是按高精度加工要求制定的，若要稳定加工出Ｈ7级孔，机床定位精度须达到±0.01mm全长，主轴振摆、轴向跳动须达到0.005～0.01mm以内，另一方面，又须使用加工中心铣铸件黑皮、钻销孔距要求±0.5mm的连接孔等。
(5)多工序集中加工，要及时处理切屑。在加工过程中，切屑不断屑、切屑堆积、切屑缠绕等会影响加工顺利进行。
(6)工件每个工序的加工内容、切削用量、工艺参数都可以编织到程序中去，以软件的形式出现。软件适应性很好，可以及时修改，这样给新产品试制，实行新的工艺流程和试验均提供了方便。
2.4 加工中心的合理选择
每一种加工中心都有一定的规格，一定的功能范围，也有最佳的适用范围。卧式加工中心适于加工箱体类零件、泵体、阀体和壳体等。立式加工中心适于加工板类工件，如箱盖、盖板、壳体、平面凸轮等。规格相近的（指工作台宽度）卧式加工中心比立式的价格要高５０％～１００％，卧式加工中心比立式的加工工时也多５０％～１００％，因此，完成同样工艺内容，采用立式加工
中心要比卧式加工中心经济。但卧式加工中心的工艺性广泛，一般一个机械加工车间中卧式加工中心与立式加工中心数量之比大约为2:1。 1.机床规格和精度的选择 机床规格选择
按已定的工件来选择机床的规格 机床的主要规格由：工作台尺寸、坐标位置、坐标行程等。
这里我们要加工的WD615发动机缸体尺寸大致为：970*500*400（mm）
因此，我们依据产品尺寸参数、重量参数以及各加工特性应选择工作台为1000mm×800mm卧式加工中心。选取机床工作台面稍大于零件尺寸是为了给安装夹具留出空间。另外工件和夹具的总重量不能大于工作台的额定负载，工件的移动轨迹不能与机床防护罩干涉，交换刀具时，不得与工件相碰等。
机床精度的选择
机床精度的选择包括：机床定位精度和重复定位精度、铣圆精度、定位进度分析等。
机床定位精度和重复定位精度 机床定位精度和重复定位精度反映了该轴向格运动部件的综合精度，尤其是重复定位精度，它反映了该轴向在有效行程内任意定位点的定位稳定性，这是衡量该数控轴能否稳定可靠工作的基本指标。
铣圆精度 铣圆精度综合反映了机床两轴联动时，伺服运动特性和数控系统的插补功能。
定位进度分析 加工中心每个控制轴的定位精度是指在该轴行程内任意定位点的定位误差，在这项误差反映了伺服执行机构的运动精度。任意定位点的误差均存在随机误差，从整个行程来看，定位误差包络线是全行程的精度范围。 2.自动换刀装置的选择
自动换刀装置是加工中心进行多工序集中加工的基本条件。它的任务是在每个工序变换前，做好刀具准备，所以它的工作质量与整机质量直接有关。自动换刀装置的投资占整机的30%～50%。在加工中心使用中，50%的故障都出自自动换刀装置，因此，在选择自动换刀装置时，应尽量选择结构简单，可靠性好的自动换刀装置。
在刀库中，刀柄的存储容量有10-40、60、80、100、120等多种规格，一些柔性加工单元配有中央刀库，可存储上千把道具。若所选加工中心作为单机使用，不准备用于柔性加工单元或柔性制造系统，刀库容量不宜选的太大。因为大容量刀库成本高、结构复杂、故障率高，刀柄管理也相应复杂化。
一般来说，选用立式加工中心是刀库容量20把较合适。选用卧式加工中心时，刀库容量40把较合适。根据缸体第一加工工序，本次设计需要24个工步，共需24把刀具。因此确定刀库容量为40把也是合理的。
【最新版】发动机缸体机加工工艺夹具设计毕业论文
