2 工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1 零件的作用
气缸盖是柴油发动机中的关键部件之一，它是燃烧室的组成部分也是进气、排气的通道，连接着许多配气供油装置。缸盖必须保证这些装置保持正确的相对位置，并且能够协调的工作。因此缸盖的质量直接影响到整机的使用性能和寿命，技术要求高，加工工艺过程复杂。 2.1.2 技术要求
敦煌—12型195柴油机气缸盖零件的技术要求如下： (1) 未注明铸造圆角的半径为3～5mm； (2) 铸造斜度不大于2°； (3) 清除内应力；
(4) 硬度HB179～255在图上注有P的表面上测定；
(5) 气缸盖的显微组织应以小颗粒形的珠光体为基体，在基体上有少分布均匀的细片状和个别中等片状的石墨允许有单个小的单夹杂体或不呈连续网状的磷化物供晶体以及不超过磨片面积的10%的铁素铁素体；
(6) 不应有裂纹、缩松、冷隔、浇不足、渣眼和聚集的气孔，气缸内腔表面和加工表面不应有残渣、型砂、铁丝、沙子、碎屑和污垢，进排气道处应消除毛刺、结瘤和粘砂；
(7) 气缸盖不加工表面上允许有个别气孔，其总数部多于3个，气孔内经不大于5mm,深度不大于1.5mm；
(8) 气缸盖加工表面上允许有个别气孔，其总数不多于5个位置尺寸如：〈1〉在P面上气孔直径不大于3mm, 深度不大于1.5mm。〈2〉 在4个∮18和2个∮17D孔内气孔直径不大于2mm,深度不大于1mm,每个孔内数量多于2个。〈3〉在其加工表面上，气孔直径不大于4mm深度不大于1.5mm，上述允许存在的气孔其位置距离燃烧室轮廓应不近于20mm，距孔边缘不近于10mm。
(9) 燃烧室表面，气门座锥面，喷油器安装孔∮14.5∮25D6及其座面均不允许有气
孔及缩松；
(10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)
水孔位置偏移不大于1.5mm; 铸件不允许焊补；
螺孔孔口120°倒角至螺纹外径； 去尖角毛刺；
成品需经水压试验，在5㎏/C㎡压力历时2分钟不允许有渗漏现象； 气缸盖不加工表面涂防锈底漆；
材料允许增加合金元素：铜0.7—1%，铬0.2—0.3%；
燃烧室锒块压入气缸盖后，镶块底平面应高出缸盖底平面0—0.05mm。
2.1.3 零件的结构和工艺分析
零件加工的工艺性就是一系列不同工序的综合.由于生产规模和具体情况的不同对
同一零件的加工工序综合可能有多种的方案.应当根据具体条件采用其中最完善和最经济的一种方案.工艺规程选择要考虑的基本因素如下: （1）生产规模是决定生产类型的主要因素。
（2）制造零件所用的坯料或型材的形状,尺寸和精度。 （3）零件材料性质。
（4）零件制造精度,包括尺寸公差,形位公差以及零件图上所指定的要求。 （5）表面粗糙度。
（6）特殊限制条件,如:工厂设备和用具条件。
（7）编制的加工规程要在生产规模与生产条件下达到最经济与最安全的效果。
2.1.4 工艺规程设计
1. 确定毛坯的制造形式
零件材料为HT20—40。考虑到零件的外形和受力情况，因此应该选用铸件，金属模机器造型，切削加工之前进行时效处理，以消除铸件内应力，以保证零件工作可靠性。由于零件年产量为3000件，已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸较大，故可采用铸造。这对于提高生产率，保证加工质量上考虑也是有利的。 2. 基面选择
基面的选择是工艺规程设计中得重要工作之一。基面选择的正确﹑合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 3.粗基准的选择
根据粗基准的选择原则，对于一般的箱体类零件而言，选铸造时放在缸盖底部的面
- 1 -
作为粗基准，加工其它各面，符合余量均匀原则。因此选后面为主要定位基面，以限制3个
自由度；再用两个支承钉定位左面的台阶，以限制2个自由度；再用一个定位块定位底面，
消除1个自由度，达到完全定位。 4. 精基准的选择
精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。
5.3 加工路线的拟订
制定工艺路线的出发点是使零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到保证。工艺路线的制定一般需要两个方面的工作：一是根据生产纲领确定加工工序和工艺内容，依据工序的集中和分散程度来划分工艺；二是选择工艺基准，即主要选择定位基准和检验基准。
在生产纲领已确定为批量生产的条件下，应该尽量考虑使用通用机床，并尽量采用工序分散的原则，通过在每台机床上一次加工尽可能多的工步来提高生产率。除此之外，还应尽量考虑经济精度以便使生产成本尽量下降。
加工方法的选择准则
（1）首先要根据每个加工表面的技术要求，确定加工方法及加工方案。这里的主要问题是，所选择零件表面的加工方案，必须能稳定而可靠地保证零件达到图纸要求，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。
（2）具体加工方法时要考虑加工材料的性质。如：淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难，一般用金刚镗或精密车削的方法进行精加工。
（3）选择加工方法要考虑到生产类型，即要考虑生产率和经济性的问题。在小批量生产中可采用通用机床。
（4）选择加工方法还要考虑本厂（或本车间）的现有设备情况及技术条件。应该充分利用现有设备，挖掘企业潜力，发挥工人群众的积极性和创造性。有时虽有该项设备，但因负荷的平衡问题，还得该用其他的加工方法。
此外，选择加工方法还应该考虑一些其他因素，例如，工件的形状和质量以及加工方法所能达到的表面物理机械性能等。
本缸盖的加工，主要设计有以下几个加工点：
上下平面及两侧面的平面铣削加工 上平面的磨削加工 进排气门的加工
上表面各个孔的钻,铰,其中上平面有A定位孔4个,B压紧孔2个,C闷头孔3个,D销孔1个,E进排气孔各一个,F侧面喷油孔一个.如下图所示:
- 2 -
图1
在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个不同的原则，即工序的集中和工序的分散。
工序集中：将若干个工步集中在一个工序内完成。最大限度的集中是在一个工序内完成工件所有表面的加工。
工序分散：工序的数目多，工艺路线长，每个工序所包括的工步少，最大限度的分散是在一个工序内只包括一个简单的工步。工序分散可以是所需要的设备和工艺装备结构简单、调整容易、操作简单，但专用性强。
在确定工序集中或分散的问题上，主要根据生产规模、零件的结构特点、技术要求和设备等具体生产条件综合考虑后确定。例如在单件小批生产中，一般采用通用设备和工艺装备，尽可能在一台机床上完成较多的表面加工，尤其是对重型零件的加工，为减少装夹和往返搬运的次数，多采用工序集中的原则。在大批、大量生产中，常采用高效率的设备和工艺装备，如多刀自动机床、组合机床及专用机床等，使工序集中，以便提高生产率和保证加工质量。在成批生产中，尽可能采用效率高的通用机床（如六角机床）和专用机床，使工序集中。
工件各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排：先粗加工后精加工；先基准面加工后其它面加工；先主要表面加工后次要表面加工；先平面加工后孔加工。
根据上述原则，作为精基准的表面应安排在工艺过程开始时加工。精基准面加工好后，接着对精度要求高的主要表面进行粗加工和半精加工，并穿插进行一些次要表面的加工，然后进行各表面的精加工。要求高的主要表面的精加工一般安排在最后进行，这样可避免已加工表面在运输过程中碰伤，有利于保证加工精度。有时也可将次要的较小的表面安排在最后加工，如紧固螺钉孔等。
- 3 -
6. 制定工艺路线
该箱体零件材料为HT250，金属模机器造型，切削加工之前进行时效处理，以消除铸件内应力。
根据先基准后其他、先主后次、先粗后精、先面后孔的原则，安排其工艺规程如下： 工序010：粗铣顶底面，选用卧式双面铣床； 工序020：粗铣左右面，选用卧式双面铣床；
工序030：精铣顶底面，保证表面粗糙度值为Ra6.3um，选用卧式双面铣床； 工序040：精铣左右面，保证表面粗糙度值为Ra6.3um，平面度公差为0.003mm，选用卧式双面铣床；
工序050：粗精铣前后面，保证表面粗糙度值为Ra6.3um，且前后面对底面垂直度为0.05mm，平面度公差为0.003mm，选用卧式双面铣床；
工序060：粗镗左﹑前﹑后面各孔并倒角。选用三面组合卧式镗床； 工序070：精镗左﹑前﹑后面各孔并倒角。选用三面组合卧式镗床； 工序080：检验；
工序090：钻顶面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序100：钻底面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序110：钻前面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序120：钻左面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序130：钻右面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序140：钻后面各孔并倒角。选用Z535立式钻床； 工序150：切槽前面上下平衡轴孔。选用割槽机； 工序160：顶﹑底﹑前面螺孔攻丝。选用三面攻丝机；
工序170：左﹑右﹑后面螺孔攻丝。选用三面攻丝机； 工序180：检验； 工序190：终检； 工序200：入库。
以上工艺过程详见附图机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。
- 4 -