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某一四缸发动机缸体两端面孔加工及工艺装备设计开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

本次毕业设计我的选题是“某一四缸发动机缸体两端面孔加工及工艺装备设计”,关于这个选题,我的主要工作是完成四缸发动机缸体两端面孔组合钻床总体设计以及四缸发动机缸体两端面孔组合钻床专用夹具设计。

众所周知,汽车制造业是我国国民经济发展的重要支柱产业之一。自2008年金融危机以来,我国汽车制造产业蓬勃发展,到2015我国汽车总销量达到了2460万辆,谱写了连续七年世界第一的新篇章,并且仍然在延续。但是在这一片繁荣的背后,不可忽视的是我国汽车制造产业基础薄弱,起步较晚,发展缓慢,整体制造水平与欧美以及日本等汽车制造强国相比仍然有较大差距这一现状,我国汽车制造缺乏高端自主品牌,市场竞争力明显不足。然而伴随着经济的飞速增长,市场需求的不断变化,用户们对于汽车性能和质量的要求也是水涨船高。发动机作为汽车的心脏,缸体又是发动机最核心的零部件之一,而缸体端面孔的加工则是缸体生产最关键的工序之一,缸孔的加工质量将直接决定发动机的品质,显然,其重要性不言而喻。

有关发动机缸体的加工的研究,众多学者经过不懈努力,不断探索改进工艺。肖铁忠1通过分析某汽车发动机缸体结构、缸孔加工精度要求及其加工难点,确定了缸体生产线模式及缸孔加工设备,完成了专用机床整体方案,专用夹具结构、传动系统、刀具系统结构、床身与立柱结构的设计。其专机的成功研发与投产为以后同类机床的研发提供了宝贵经验。高志永2介绍了曲轴孔的技术要求、加工方式、刀具、加工设备和切削参数,并对曲轴孔加工的关键技术进行研究,提高了曲轴孔的加工精度。单艳芬3以汽车发动机缸体5斜油孔加工为研究对象,分析其工艺要求、生产纲领及现有生产线工艺、装备存在的问题,采用工序集中原则,提出了一次装夹同时完成5斜油孔加工的工艺方案; 在此工艺方案基础上,确定了工件加工姿态,进而确定了专用机床左端设置左夹具体装夹工件、右端设置床身安装5轴主轴箱、中间设置右夹具体支撑导向系统的整体布局方案; 根据工件加工姿态要求,确定了专用夹具定位夹紧机构结构,为防止加工时出现引偏、窜孔、断刀等现象,设计了两套导向机构,并详细阐述了其结构及工作原理。解决了窜孔、断刀问题。

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2. 研究的基本内容与方案

我的选题是“某一四缸发动机缸体两端面控加工及工艺装备设计”,主要工作是完成发动机缸体两端面孔组合钻床总体设计和发动机缸体两端面孔组合钻床专用夹具设计。

缸体两端面为面加工,组合机床采用卧室双面,孔径不大,一次钻削,采用单工位。组合机床为单工位双面卧室组合机床,配置形式如下: 单工位双面卧式组合机床简图

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3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关资料,进行设计调研;

第3-5周:了解零件工艺规程,制定技术方案,撰写开题报告,完成外文资料翻译;

第6-7周:完成组合机床总体设计;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]单艳芬,肖铁忠,黄娟.汽车发动机缸体斜油孔加工工艺[J].制造技术与机床,2019(02):109-112.
[2]张凌峰,喻岩.发动机缸孔加工对发动机的影响及关键工艺[J].时代农机,2018,45(04):206.
[3]刘涛. 柴油发动机缸体用合金铸铁的刀具材料匹配性研究[D].山东大学,2017.
[4]石文浩. 柴油发动机缸体切削参数优化与切削数据库研究[D].山东大学,2017.
[5]魏爽. 汽车发动机缸体铣钻削加工过载分析与工艺优化[D].华中科技大学,2017.
[6]关智,周超.发动机缸体高速加工工艺设计与研究[J].山东工业技术,2017(05):28.
[7]夏阳雨. 轿车发动机缸体、缸盖卧式加工中心进给系统设计及其定位精度研究[D].南京理工大学,2016.
[8]宋凤敏,赵玉祥,杨宪,张雪萍,姚振强,赵同铭.发动机缸孔加工精度控制方法研究[J].机床与液压,2014,42(08):39-43.
[9]毛护国. 发动机缸体加工定位误差分析[D].华中科技大学,2014.
[10]罗静,肖铁忠,龚文均,苑春迎.发动机缸体曲轴孔加工专用镗床设计[J].制造技术与机床,2013(09):76-79.
[11]高志永,张斌,罗和平,房长兴,李帅.发动机缸体曲轴孔加工工艺研究[J].机械工程师,2013(02):19-20.
[12]雷锋杰. 汽车发动机缸体加工变形分析与精度控制研究[D].上海交通大学,2012.
[13]Rex, F. Michael Thomas,Ravindran, D..An integrated approach for optimal fixture layout design[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B. Journal of engineering manufacture,2017,231(7):1217-1228.
[14]Gopal, Vipin V.,Rao, Lokavarapubhaskara.Design and analysis of centrally mounted rotary fixture[J].International journal of computer aided engineering and technology,2017,9(4):453-464.
[15]Yar, Ahmed,Bhatti, Aamer Iqbal,Ahmed, Qadeer.First principle based control oriented model of a gasoline engine including multi-cylinder dynamics[J].Control engineering practice,2018,70:63-76.

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