一般汽油機箱體的工藝分析

張帥 韓斌

摘要：對零件結構、毛坯結構、加工基準和工藝裝備及切削用量的分析，是優化最佳的工藝路線的一般過程。本文主要對一般汽油機箱體的加工工藝，做些簡要闡述和分析。

Abstract： The analysis of part structure， rough structure， machining benchmark， process equipment and cutting parameters is the general process of optimizing the best process route. This article mainly discusses and analyzes the processing technology of the general gasoline case body.

關鍵詞：汽油機箱體;切削用量;加工工藝

Key words： gasoline case body;cutting parameters;processing technology

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0087-02

0? 引言

機械制造工藝始終朝著三個方向發展：第一，提高產品的本身質量;第二，提高產品的生產效率;第三，更好的降低產品的生產成本。所以，良好的制造工藝，可以避免產品在生產中出現浪費或不合理的現象，是提高產品生產效率，確保產品性能可靠的有效保證。對制造業起到了推波助瀾的作用，使得機械加工工藝穩健的邁出前進的步伐。

1? 零件圖分析

1.1 零件的功用

汽油機箱體，一般采用低壓鑄造成型。它把氣缸和曲軸連接在一塊，是搭載活塞、曲軸等零件的母體。

1.2 確定生產綱領和生產類型

汽油機箱體是輕型零件，一般為大批量生產（《機械制造工藝學》表1-3）。

1.3 零件的工藝分析

汽油機箱體零件材質為鋁合金，結構較復雜。加工表面有兩個，分別是上基準面和下基準面。在實際的加工生產中，必須選用合理的夾具、刀具、量具以及加工設備，才能滿足公差誤差和粗糙度等加工要求。

2? 毛坯的確定

2.1 毛坯的選擇

毛坯選擇是否合理，這是個值得討論的問題，對于工藝技術人員來說，尤其應當格外重視。因為，毛坯用什么樣的材料，加工用什么樣的方式，制造過程中會產生多大的誤差，這些因素皆對零件的加工余量產生密切的影響。值得注意的是，毛坯種類的不同，安排的熱處理亦不盡相同，制造成本理所當然更有些波動。汽油機箱體零件形狀復雜，尺寸不大，且批量生產，故零件毛坯一般采用低壓鑄造。

2.2 確定毛坯余量及鑄件公差

大批量生產時，采用低壓鑄造的鋁合金尺寸公差等級可以達到CT6-8級公差（《簡明機械加工工藝手冊》表10-6）。根據零件尺寸，鑄件等級，選定機械加工余量（《簡明機械加工工藝手冊》表10-8）。

3? 基準的選擇

對于汽油機箱體來說，定位基準的選擇，相當于定位基準面的選擇。

零件的加工，粗基準最好選擇不加工的表面，但是不加工的表面往往有多個，那就得看其中哪個與加工表面相對位置精度最高，而這個不加工表面就為粗基準。

3.1 粗基準的選擇

①不加工表面原則;②最小加工余量原則;③重要表面原則;④不重復使用原則;⑤裝夾方便原則。對于汽油機箱體零件而言，利用不加工表面，即工藝搭子表面為粗基準，即可滿足上基準面的粗銑和精銑加工。而在同一道工序中，有銷孔的加工，為了裝夾方便，需要以油封孔為定位粗基準。

3.2 精基準的選擇

①遵循基準重合;②基準統一原則;③自為基準原則;④互為基準原則;⑤裝夾方便原則。銑基準面時應遵循基準重合和基準統一的原則。所以，銑箱體底面時，精基準面應選箱體的上表面。當然，仍要考慮后續孔的加工，而孔的加工必須得合理，而且滿足裝夾方便原則的定位基準。最后，決定以箱體上表面和銷孔組合的“一面兩銷”式的定位最好。而零件中有些孔之間有相互位置度要求，則應遵循互為基準的原則。

4? 工藝規程設計

4.1 工藝規程分析

汽油機箱體上下基準面有平面度和粗糙度要求，先采用先粗后精的加工方式，后以互為基準的原則加工另一平面。銷孔有位置度、粗糙度要求，應當先鉆底孔，后用鉸刀。油封孔、軸承孔有粗糙度要求，而軸承孔還有垂直度要求，因此采用粗鏜和精鏜。凸輪軸孔、齒輪軸孔有粗糙度、位置度和垂直度要求，所以，同樣采用粗鏜和精鏜。螺栓孔有位置度要求，采用鉆削。螺紋孔有粗糙度要求，并且有精度等級，故先鉆底孔，后銑螺紋。

4.2 制定工藝路線

4.2.1 加工順序安排

①切削加工的安排原則：1）基準先行;2）先粗后精;3）先面后孔;4）熱處理工序的安排。②預備熱處理，為最終熱處理做好準備。③為了改善工件的強度、硬度、耐磨性等力學性能，需要進行表面處理，例如調質、淬火、回火等。像汽油機箱體材料為鋁合金，應進行時效處理，改善其綜合性能。④輔助工序的安排。清潔去毛刺，防銹檢驗等。

4.2.2 工藝路線

工序一：銑上基準面，鉆，鉸銷孔。工序二：鏜油封孔和軸承孔。工序三：鏜凸輪軸孔、齒輪軸孔和鉆螺栓孔。工序四：鉆、銑螺紋孔。工序五：銑下基準面。工序六：鉆螺紋螺栓孔，銑螺紋螺栓孔。工序七：鉆螺紋進油孔，銑螺紋進油孔。工序八：終檢。

4.3 選擇加工設備和刀具、夾具以及量具

大批量生產的工件宜用通用設備，專用的夾具，盡量避免專用機床。

4.3.1 加工設備及刀具的選用

①平面的加工。選擇立式加工中心，合適的端銑刀，進行粗銑和精銑。②孔的加工。選擇立式加工中心，選擇合適直徑的鉆頭或鏜刀，直接鉆鏜即可。③螺紋的加工。選擇立式加工中心，打好底孔，螺紋銑刀銑螺紋。

4.3.2 夾具的選擇

專用夾具更適合形狀復雜，批量生產的零件，而且經濟。

4.3.3 量具的選擇

計量器具的選擇有以下兩種原則（《公差配合與技術測量》）：① 計量器具要適合被測零件的尺寸大小、位置和外形。②計量器具應考慮零件的尺寸公差。

4.4 機械加工工序設計

4.4.1 計算切削用量和工時

選用通用機床：加工中心。確定刀具、切削用量和工時：根據銑削寬度，選擇刀具直徑（《切削手冊第三版》表3.1）。根據銑削深度，選擇刀具長度，確定齒數，最后選硬質合金端銑刀。

決定銑削深度ap：根據低壓鑄造毛坯的總余量范圍（《簡明工藝手冊》表1-22），可決定粗銑和精銑余量。

決定每齒進給量fz：根據硬質合金端銑刀的直徑和銑床功率，選擇粗銑及精銑的每齒進給量fz（《切削手冊第三版》表3.5）。

確定刀具磨鈍標準、壽命：銑刀刀齒后刀面最大磨損量可查表《切削手冊第三版》表3.7。根據銑刀直徑，查刀具壽命t（表3.8）。

確定切削速度vc和進給速度vf：根據硬質合金端銑刀刀徑和齒數，銑削深度ap，粗銑進給速度vf，得出粗銑切削速度vc;精銑進給速度vf，得出精銑切削速度vc（《切削手冊第三版》表3.16和3.5）。

計算基本工時：tm=L/vf。

式中，L=l+y+⊿，查表3.25，入切量及超切量y+⊿，得出L，故得到：粗銑工時tm和精銑工時tm。

終檢。

4.4.2 計算驗證生產綱領

遵循工序集中，是填寫工序卡的基本準則。而實際生產，工廠一般是每道工序安排一臺機床，這樣才能提高生產效率，實現大量生產。因此，生產綱領的計算，實際上，就相當于通過工時最長的那道工序來計算。然后，通過這道工序用時，得出一小時產量;以8小時為一天，得出每天產量;以30天為一月，得出每月產量;以12個月為一年，得出年產量。最后以數據對比，確定年產量是否滿足生產綱領的要求。但是此數據排除了許多影響生產的因素，比如法定節假日等。而機床也有可能損壞還檢修，從而影響生產。所以要考慮這些不利于生產因素，最終再次確定年產量是否滿足生產綱領的要求。

4.5 填寫過程卡和工序卡

根據設計要求規范完成工藝過程卡、工序卡的制作。

5? 工藝總結

工藝設計中，每一道工序都應在滿足制造要求的前提下設計。在本次工序卡設計中，平面的加工用銑削的方法實現，據工藝手冊表1-5來看，銑削方法的加工精度可以達到IT8-IT11。表面粗糙度可以達到Ra1.6-Ra12.5。而對于本零件孔加工，精度要求不同，加工方法亦不同。現分述如下：鉆削的加工精度可以達到IT9-IT13，表面粗糙度可以達到Ra0.8-Ra12.5。鉸達到的加工精度可以達到IT6-IT10，表面粗糙度可以達到Ra0.2-Ra12.5。鏜可以達到IT7-IT11，表面粗糙度可以達到Ra0.2-Ra12.5。由于表面粗糙度受公差等級和基本尺寸的影響，所以在實際加工中，加工的方式可以搭配使用。例如本零件銷孔加工，即用先鉆后鉸的方法制造，最后滿足加工精度要求。

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