【毕业论文】发动机箱体机械加工工艺及孔夹具毕业设计说明书

发动机约占整车质量的，汽缸体是发动机里最重的零件，水冷发动机的气缸体体和上曲轴箱常铸成体，称为气缸体曲轴箱，也可称为气缸体。

气缸体般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。

发动机的工作原理发动机的工作原理曲柄连杆机构在作功行程中把活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，对外输出动力，而在其他三个行程中，即进气压缩排气行程中又把曲轴的旋转运动转变成活塞的往复直线运动。

总的来说曲柄连杆机构是发动机借以产生并传递动力的机构。

通过它把燃料燃烧后发出的热能转变为机械能。

发动机将汽油等的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。

因此，汽车发动机是内燃机燃烧在发动机内部发生。

有两点需注意内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。

同样也有外燃机。

在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。

燃料煤木头油在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。

内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。

所以，现代汽车不用蒸汽机。

相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。

这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。

发动机般都采用四冲程。

四冲程分别是进气压缩燃烧排气。

完成这四个过程，发动机完成个周期圈。

理解四冲程活塞，它由个活塞杆和曲轴相联，过程如下活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。

毕业设计论文说明书当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。

活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。

图四缸发动机示意图注意内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。

发动机的结构机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。

因此，机体必须要有足够的强度和刚度。

机体组主要由气缸体曲轴箱气缸盖和气缸垫等零件组成。

发动机总体构造发动机基本由以下机构和系统组成曲柄连杆机构配气机构供给系润滑系冷却系点火系和起动系。

曲柄连杆机构它的功用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能，再通过连杆将活塞的往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。

配气机构它的功用是使可燃混合气及时充人气缸并及时从气缸排出废气。

供给系它的功用是把汽油和空气混合成合适的可燃混合气供人气缸，以供燃烧，并将燃烧生成的废气排出发动机。

润滑系它的功用是将润滑油供给作相对运动的零件以减少它们之间的毕业设计论文说明书摩擦阻力，减轻机件的磨损，并部分地冷却摩擦零件冷却系它的功用是把受热机件的热量散到大气中去，以保证发动机正常工作。

点火系它的功用是保证按规定时刻及时点燃气缸中被压缩的混合气。

起动系它的功用是用以使静止的发动机起动并转入自行运转。

汽油机般都由上述两个机构和五个系统组成。

对于汽车用柴油机，由于其混合气是自行着火燃烧的，所以柴油机没有点火系。

因此柴油机由两个机构和四个系统组成。

现在汽车发动机常用缸数有缸。

排量升以下的发动机常用三缸，升般为四缸发动机，升左右的发动机般为缸，升左右为缸，升以上用缸发动机。

般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。

发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的缸缸缸比较常见。

我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类直列或水平对置当然现在还有大众集团的型，实际上是两个组成。

不同的排列方式使得发动机在顺滑性制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。

图三缸盖发动机示意图气缸盖螺栓气缸盖气缸垫发动机的其他部分毕业设计论文说明书凸轮轴控制进气阀和排气阀的开闭火花塞火花塞放出火花点燃油气混合气，使得爆炸发生。

火花必须在适当的时候放出。

阀门进气出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。

在压缩和燃烧时，这两个阀都是关闭的，来保证燃烧室的密封。

活塞环在气缸壁和活塞中提出密封防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。

防止润滑油进入汽缸内燃烧。

大多烧机油的汽车就是因为发动机太旧活塞环不再密封引起的尾气管冒青烟。

活塞杆连接活塞环和曲轴，使得活塞和曲轴维持各自的运动。

润滑油槽包围着曲轴，里面有相当数量的油课题研紧力的作用点及应考力的作用计算所需夹紧力确定夹紧元件结构④确定夹紧装置所产生的夹紧力。

夹紧结构简介螺旋夹紧机构利用螺旋副夹紧工件的机构。

实质上螺旋为绕在圆柱体上的斜楔，因此其作用原理与斜楔相同。

由于结构简单夹紧可靠等优点，很适合与手动夹紧，它的主要特点是夹紧动作比较慢，所以在机动夹紧结构中应用较少。

螺旋压板夹紧结构在螺旋机构中，螺旋压板夹紧机构是应用最多的复合夹紧机构，在设计时根据杠杆原理改变力臂的关系，可使操作省力方便。

联动夹紧机构在即系加工中，根据工件的特点和生产率的要求，要求对个工具爱你上的几个点或多个工件的同时夹紧，此时减少工件装夹时间，简化机构，常采用联动夹紧机构。

根据发动机箱体的形状尺寸大小以及生产规模，结合对夹具设计的要求，并考虑以上相关夹紧机构的特点，确定选用液动螺旋机构。

夹紧力要素的确定夹紧力包括力的大小方向和作用点三个要素，他们的确定是夹紧机构设计中首要解决的问题。

夹紧方向的选择般遵循下原则夹紧力方向应该垂直于工件的主要表面，以保证工件的定位精度。

根据加工要求保证孔与下表面的垂直度，所以下表面为主要基准面，因此夹紧力的方向应垂直于下底面，这样能保证定位可靠，满足加工要求夹紧力的作用方向应尽量与工具爱你刚度最大方向致，以减小变形毕业设计论文说明书夹紧力的作用方向应尽可能与切削力工作重力方向致，以减小所需夹紧力。

由此可知，夹紧力的作用方向应向下，垂直于表面，且满足工件刚度的要求。

夹紧力作用点的选择夹紧力作用点的选择般注意以下几点夹紧力作用点应正对支撑元件或位于支撑元件所形成的支撑平面内，保证工件已获得的定位不变夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。

夹紧力作用点应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件所造成的翻转力矩。

夹紧力大小的计算因为在加工过程中，工具爱你受到切削力重力冲击力离心力和惯性力等作用，所以夹紧力的计算是很复杂的。

为了简化计算过程，通常假设工艺系统是刚性的，切削过程是稳定的，在这些假设条件下，根据切削力实验计算公式求出切削力，然后找出加工过程中最不利的瞬间状态，按静力学原理求出夹紧力的大小。

夹紧力的计算公式为式中实际需要的夹紧力在最不利条件下由静力学平衡计算求出的夹紧力安全系数，般，粗加工时取最大值，精加工时取最小值。

由于需按则的夹紧机构为螺旋夹紧机构，所钻孔为，查阅相关资料。

见表可得夹紧力的计算公式为式中原始作用力作用力臂螺纹中径螺纹升角毕业设计论文说明书螺纹摩擦角螺纹螺母端面与工件间的摩擦系数平头螺杆端部直径见表知螺纹公称直径，令，其中为螺距，查资料知故有所以可求夹紧力选取安全系数进而由公式求出切削力及扭矩的计算查阅机械加工工艺手册表可得群钻时轴向力及扭矩的计算公式轴向力式中在理想条件下求得的轴向力加工材料改变时的修正系数并且有根据加工材料查表知，由前面所述的知，，故由公式得毕业设计论文说明书根据加工条件选修正系数，从而由公式可求实际产生的轴向力为扭矩其中，根据加工材料查表知，又可知，，故有公式得根据加工条件选修正系数，进而由公式可求实际产生的扭矩为理论上讲，夹紧力硬挨与工件加工过程中所受的切削力离心力惯性力冲击力等相平衡。

但是在不同条件下，上述作用力在平衡系中对工件所起的作用是不同的。

根据本夹具设计的结构，在钻孔过程中，主要产生的是切削力和扭矩。

其中轴向力的方向与夹紧方向相同，有利于工件的定位和夹紧，工件只要满足夹紧方向的刚度要求不至于加工时发生变形即可加工过程产生的扭矩主要由夹具和工件间的摩擦力矩以及定位轴和定位销来平衡。

由此看来此夹具设计安全可靠。

夹具材料的选择夹具材料的选择应根据其强度硬度韧性耐磨性脆性可加工性来确定。

毕业设计论文说明书铸铁通常用于制造夹具体，中低碳钢般用于结构件压板螺杆和螺母等高碳钢则用于易磨损件，如定位元件对刀引元件等工具钢用于需要高强度和耐磨性的夹具元件铝材加工性好，木材塑料橡胶环氧树脂等在多种小批量具生产中也可以用作夹具材料。

结合本夹具的特点和结构，夹具主要部分材料为夹具体导向架左右力臂上盖选为压板定位轴上垫铁选为钢定位销菱形定位销套选为夹具误差分析要使所设计夹具能保证工件的加工精度，方面要正确的确定定位方法及定位元件，使其尽量不违反六点定则，另方面还要进行有关的误差分析，了解误差产生的原因。

为了保证夹具设计的正确性，要对夹具的精度进行计算和分析。

用家具装夹工件进行加工时，其工序误差可用误差不等式来表示。

但由于各种误差均为的随机变量，应将误差用概率法叠加，即式中定位误差，安装误差，调整误差，加工方法误差，工件工序尺寸误差，上述各项误差中，与夹具直接有关的误差为三项，可用计算方法计算。

加工误差具有很大的偶然性，很难计算，通过这项误差取作为估算范围。

即定位误差定位误差时工件在夹具体或机床上定位不准造成的加工误差。

毕业设计论文说明书і定位误差产生的原因定位误差时定位不准造成工件在工序尺寸通常指加工表面对工序基准的距离尺寸或位置要求方面的加工误差。

任意批工件在夹具中加工时，引起加工尺寸产生误差的原因主要有两类由于定位基准本身的尺寸和几何参数误差，以及定位基准与定位元件之间的间隙，所引起的同批工件定位基准