1852_4缸發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼組合鉆床Ⅱ主軸箱

1852_4缸發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼組合鉆床Ⅱ主軸箱,_4,發(fā)動(dòng),機(jī)油,組合,鉆床,主軸 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專(zhuān) 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名 黎 振 廷指 導(dǎo) 教 師 賈 百 合2012 年 03 月 10 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 1 頁(yè)4 缸發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼組合鉆床Ⅱ主軸箱設(shè)計(jì)摘 要油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱。作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質(zhì)進(jìn)入，并收集和儲(chǔ)存由柴油機(jī)各摩擦表面流回的潤(rùn)滑油，散曲部分熱量，防止?jié)櫥脱趸Ｓ偷讱ざ嘤杀′摪鍥_壓而成，內(nèi)部裝有穩(wěn)油擋板，以避免柴油機(jī)顛簸時(shí)造成的右面震蕩激濺，有利于潤(rùn)滑油雜質(zhì)的沉淀，側(cè)面裝有油尺，用來(lái)檢查油量。此外，油底殼底部最低處還裝有放油螺塞。本綜述主要介紹發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體在批量生產(chǎn)流水線中組合機(jī)床的原理、結(jié)構(gòu)、工藝水平、使用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。分析了四缸發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的結(jié)構(gòu)、工藝流程，為之后的設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼 組合鉆床主軸箱 工藝水平 工藝流程前言現(xiàn)代社會(huì)中，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機(jī)器、儀器和工具等技術(shù)設(shè)備與裝備。為制造這些技術(shù)設(shè)備與裝備，又必須具備各種加工金屬零件的設(shè)備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設(shè)備等。由于機(jī)械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來(lái)達(dá)到，特別是形狀復(fù)雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機(jī)床上經(jīng)過(guò)幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備。在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量，約占機(jī)械制造總工作量的 40%～60%，機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而決定著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平?？梢赃@樣說(shuō)，如果沒(méi)有機(jī)床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機(jī)床，現(xiàn)代社會(huì)目前所達(dá)到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。 [1]1 組合機(jī)床的國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于 1908 年在美國(guó)問(wèn)世，30 年代后組合機(jī)床在世界各國(guó)得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一?，F(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，而組合機(jī)床也在不斷吸取新技術(shù)成果而完善和發(fā)展。 [1]1.1 國(guó)內(nèi)組合機(jī)床現(xiàn)狀我國(guó)加入 WTO 以后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷(xiāo)兩旺的良好勢(shì)頭，截至2005 年 4 月份，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)僅組合機(jī)床一項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量已達(dá)1000 余臺(tái)，產(chǎn)值達(dá) 3.9 個(gè)億以上，較 2004 年同比增長(zhǎng)了 10%以上，另外組合機(jī)床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷(xiāo)售率、全員工資總額、出口交費(fèi)值等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均有不同程黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 2 頁(yè)度的增長(zhǎng)，新產(chǎn)品、新技術(shù)較去年年均有大幅度提高，可見(jiàn)行業(yè)企業(yè)運(yùn)營(yíng)狀況良好。1.1.1 行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)主要針對(duì)汽車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、化工機(jī)械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專(zhuān)用設(shè)備，隨著我國(guó)加入 WTO 后與世界機(jī)床進(jìn)一步接軌，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來(lái)看，數(shù)控機(jī)床與加工中心的市場(chǎng)需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機(jī)床則有下降趨勢(shì)，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)學(xué)會(huì)的《機(jī)床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)報(bào)表》是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個(gè)全國(guó)大型重點(diǎn)企業(yè)生產(chǎn)情況看，2003 年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 890 臺(tái)，產(chǎn)值 16187 萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心 148 臺(tái)，產(chǎn)值5770 萬(wàn)元；2004 年生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床 985 臺(tái)，產(chǎn)值 25838 萬(wàn)元，生產(chǎn)加工中心 159臺(tái)，產(chǎn)值 7099 萬(wàn)元；而 2005 年，截至 4 月份，數(shù)控機(jī)床、加工中心、產(chǎn)值已接近 2003 年全年水平，故市場(chǎng)在向數(shù)控、高精制造技術(shù)和成套工藝裝備方面發(fā)展。1.1.2 行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變“九五”后期，在組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)的 50 多家組合機(jī)床分會(huì)會(huì)員中，僅有兩家企業(yè)實(shí)行了股份改造，一家企業(yè)退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，其余的都是國(guó)有企業(yè)。而從 2001 至 2002 年，不到兩年的時(shí)間，就先后有十幾家企業(yè)實(shí)行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國(guó)有轉(zhuǎn)為民營(yíng)，現(xiàn)在一些國(guó)家重點(diǎn)國(guó)有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢(shì)不可檔， “民營(yíng)經(jīng)濟(jì)在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視 4 個(gè)階段后，煥發(fā)勃勃生機(jī)。 ”組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營(yíng)化等多種形式快速發(fā)展。1.1.3 組合機(jī)床技術(shù)裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)組合機(jī)床及其自動(dòng)線是集機(jī)電于一體是綜合自動(dòng)化度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，被廣泛應(yīng)用與工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國(guó)的傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類(lèi)和軸類(lèi)零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額） ，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車(chē)端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷是進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受人們是親昧，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（PLC） 、數(shù)字控制（NC ）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 3 頁(yè)來(lái)越大。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專(zhuān)用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國(guó)組合機(jī)床及其組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝、研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。 ]2[1.2 國(guó)外組合機(jī)床現(xiàn)狀80 年代以來(lái)，國(guó)外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：1.2.1 廣泛應(yīng)用數(shù)控技術(shù)國(guó)外主要的組合機(jī)床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機(jī)床通用部件,在組合機(jī)床上不僅一般動(dòng)力部件應(yīng)用數(shù)控技術(shù),而且?jiàn)A具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動(dòng)分度與定位也都應(yīng)用數(shù)控技術(shù),從而進(jìn)一步提高了組合機(jī)床的工作可靠性和加工精度。廣州標(biāo)致汽車(chē)公司由法國(guó)雷諾公司購(gòu)置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由三臺(tái)自動(dòng)換箱組合機(jī)床組成的,其全部動(dòng)作均為數(shù)控,包括自動(dòng)上下料的交換工作臺(tái)、環(huán)形主軸箱庫(kù)、動(dòng)力部件和夾具的運(yùn)動(dòng),其節(jié)拍時(shí)間為 58 秒。1.2.2 發(fā)展柔性技術(shù)80 年代以來(lái),國(guó)外對(duì)中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭、可換主軸箱等組成的組合機(jī)床;同時(shí)根據(jù)加工中心的發(fā)展, 開(kāi)發(fā)了二坐標(biāo)、三坐標(biāo)模塊化的加工單元,并以此為基礎(chǔ)組成了柔性加工自動(dòng)線(FTL)。這種結(jié)構(gòu)的變化,既可以實(shí)現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏,又可以使機(jī)床配置更加靈活多樣。1.2.3 發(fā)展綜合自動(dòng)化技術(shù)汽車(chē)工業(yè)的大發(fā)展,對(duì)自動(dòng)化制造技術(shù)提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機(jī)械加工工序,而且能完成零件從毛坯進(jìn)線到成品下線的全部工序,以及下線后的自動(dòng)碼垛、裝箱等。德國(guó)大眾汽車(chē)公司KASSEL 變速箱廠 1987 年投入使用的造價(jià) 9000 萬(wàn)馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動(dòng)化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對(duì)稱布置的自動(dòng)線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn) 2000 件,節(jié)拍時(shí)間為 40 秒。全線由 12 臺(tái)雙面組合機(jī)床、18 臺(tái)三坐標(biāo)加工單元、空架機(jī)器人、線兩端的毛坯庫(kù)和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn) 3 種零件的加工?？占軝C(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專(zhuān)門(mén)從事裝配、試驗(yàn)、檢測(cè)、清洗等裝備的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家,進(jìn)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 4 頁(yè)一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。1.2.4 進(jìn)一步提高工序集中程度國(guó)外為了減少機(jī)床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對(duì)組合機(jī)床這種工序集中程度高的產(chǎn)品,繼續(xù)采取各種措施,進(jìn)一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺(tái)、多坐標(biāo)通用部件、移動(dòng)主軸箱、雙頭鏜孔車(chē)端面頭等組成機(jī)床或在夾具部位設(shè)置刀庫(kù),通過(guò)換刀加工實(shí)現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設(shè)備的效能,獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益。[3]2 發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼2.1 油底殼簡(jiǎn)介油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱。作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質(zhì)進(jìn)入，并收集和儲(chǔ)存由柴油機(jī)各摩擦表面流回的潤(rùn)滑油，散曲部分熱量，防止?jié)櫥脱趸?。油底殼多由薄鋼板沖壓而成，內(nèi)部裝有穩(wěn)油擋板，以避免柴油機(jī)顛簸時(shí)造成的右面震蕩激濺，有利于潤(rùn)滑油雜質(zhì)的沉淀，側(cè)面裝有油尺，用來(lái)檢查油量。此外，油底殼底部最低處還裝有放油螺塞。圖 2.1 油底殼2.1.1 濕式油底殼 市面上見(jiàn)到的大多數(shù)車(chē)都是濕式油底殼，之所以命名為濕式油底殼是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸曲拐和連桿大頭在曲軸每旋轉(zhuǎn)一周都會(huì)浸入油底殼的潤(rùn)滑油內(nèi)一次，起到潤(rùn)滑作用，同時(shí)由于曲軸的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，曲拐每次高速浸入油池內(nèi)都會(huì)激起一定的油花和油霧，對(duì)曲軸和軸瓦進(jìn)行潤(rùn)滑，稱之為飛濺潤(rùn)滑。這樣對(duì)潤(rùn)滑油在油底殼內(nèi)的液面高度就有了一定的要求，如果太低了，曲軸曲拐和連桿大頭不能浸入潤(rùn)滑油內(nèi)，導(dǎo)致缺少潤(rùn)滑而順滑曲軸和連桿以及軸瓦；如果潤(rùn)滑油液面太高又會(huì)導(dǎo)致軸承整個(gè)浸入，使曲軸的旋轉(zhuǎn)阻力增大，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降，同時(shí)潤(rùn)滑油容易進(jìn)入氣缸燃燒室內(nèi)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燒機(jī)油，火花塞積炭等問(wèn)題。這種潤(rùn)滑方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需另設(shè)機(jī)油箱，但車(chē)輛工作的傾斜度不可過(guò)大，否則會(huì)因斷油、漏油而引發(fā)燒瓦拉缸事故。2.1.2 干式油底殼干式油底殼用在很多賽車(chē)的引擎。它沒(méi)有在油底殼中儲(chǔ)存機(jī)油，更為準(zhǔn)確的說(shuō)是沒(méi)有油底殼。在曲軸箱的這些運(yùn)動(dòng)的摩擦表面都是通過(guò)一個(gè)個(gè)量孔壓出機(jī)油黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 5 頁(yè)進(jìn)行潤(rùn)滑。由于干式油底殼發(fā)動(dòng)機(jī)取消了油底殼的儲(chǔ)存機(jī)油的功能，所以原油底殼的高度就大大降低了，發(fā)動(dòng)機(jī)的高度也隨之降低，重心降低帶來(lái)的好處就是有利于操控。最主要的優(yōu)點(diǎn)就是避免了發(fā)生濕式油底殼那些由于激烈駕駛而產(chǎn)生的種種不利的現(xiàn)象。但是，由于潤(rùn)滑油的壓力全部都要來(lái)源于機(jī)油泵。機(jī)油泵動(dòng)力則是通過(guò)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)齒輪連接而來(lái)。雖然在濕式油底殼發(fā)動(dòng)機(jī)中雖然也需要用機(jī)油泵來(lái)為凸輪軸提供壓力潤(rùn)滑。但是這種壓力是很小的，機(jī)油泵需要的動(dòng)力也很少。然而在干式油底殼的發(fā)動(dòng)機(jī)中，這種壓力潤(rùn)滑的強(qiáng)度需要大很多。而且機(jī)油泵的尺寸也要比濕式油底殼發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油泵大很多。所以此時(shí)機(jī)油泵需要的動(dòng)力也就更多一些。這如同機(jī)械增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，機(jī)油泵需要消耗掉發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分動(dòng)力。尤其是在高轉(zhuǎn)速的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加，摩擦部件的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度也就增加，需要的潤(rùn)滑的機(jī)油也多，所以就需要機(jī)油泵提供更大的壓力，對(duì)于曲軸動(dòng)力的消耗也就加劇了。2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼結(jié)構(gòu)、工藝油底殼沖壓件外形不規(guī)則，由復(fù)雜空間曲面構(gòu)成，端面平面度及孔位位置度要求相對(duì)較高，屬典型的復(fù)雜深拉深件。其工藝難點(diǎn)主要在于油底殼成形，因成形高度相對(duì)較大，凹模半徑較小，外形不規(guī)則，拉深過(guò)程中各處應(yīng)力和應(yīng)變情況比較復(fù)雜，差別較大，在拉深過(guò)程中易出現(xiàn)拉裂及局部起皺現(xiàn)象，實(shí)踐證明，拉深工序及整形工序的合理確定，將直接關(guān)系到制件質(zhì)量和制件成本。圖 2.2油底殼沖壓工藝分析及確定 2.1 工藝流程初定通過(guò)對(duì)零件結(jié)構(gòu)及使用要求的綜合分析，初步確定此零件的工藝流程如下：落料拉深（次數(shù)未定）切邊、沖法蘭面孔翻邊校平?jīng)_放油塞孔此工藝流程的優(yōu)勢(shì)在于：拉深工序后，切邊、沖法蘭面孔將通過(guò)復(fù)合模在一道工序中完成，生產(chǎn)效率將得以有效提高。其缺陷在于：翻邊工序安排在切邊、沖孔復(fù)合工序之后，如此，在沖孔工序產(chǎn)生的安裝孔將在后續(xù)翻邊工序產(chǎn)生一定程度的孔變形及孔位變移。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 6 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] 徐旭東、周菊琪主編 現(xiàn)代組合機(jī)床技術(shù)及其發(fā)展. 中國(guó)機(jī)械工程.1995 年第 6 卷第 3 期[2] 佟璞瑋主編 組合機(jī)床行業(yè)概況及今后發(fā)展對(duì)策、組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) 1996 年第 8 期[3] 許曉腸主編 專(zhuān)用機(jī)床設(shè)備設(shè)計(jì) 重慶：重慶大學(xué)出版社，2003[4] 金振華主編 組合機(jī)床及其調(diào)整與應(yīng)用 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990[5] ?？?“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和它的模型”國(guó)際研討會(huì)， 1994[6]李益民 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