发动机进气门数控加工工艺设计及编程
内燃机车进气门机械加工工艺规程设计开题报告
内燃机车进气门机械加工工艺规程设计开题报告（1）分析内燃机车进气门机械加工设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图，了解该零件在部件或总成中的位置和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施。
（2）对零件图和装配图进行工艺审查审查图纸上的视图、尺寸公差和技术要求是否正确、统一、完整，对零件设计的结构工艺性进行评价，如发现有不合理之处应及时提出，并同有关设计人员商讨图纸修改方案，报主管领导审批。
（3）由产品的年生产纲领和产品自身特性研究确定零件生产类型。
（4）确定毛坯提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但同时可能会增加毛坯的制造成本，须根据零件生产类型和毛坯制造的生产条件确定毛坯制造方法。
应当指出，我国机械制造工厂的材料利用率较低，只要有可能，应提倡采用精密铸造、精密锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金等先进的毛坯制造方法。
材料利用系数是衡量工艺规程设计是否合理的一个重要参数。
（5）拟订工艺路线其主要内容包括：选择定位基准，确定各加工表面的加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺序等。
在拟定工艺路线时，须同时提出几种可能的加工方案，然后通过技术和经济的对比分析，最后确定一种最为合理的工艺方案。
（6）确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀具、夹具、量具、辅具等），对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。
（7）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。
（8）确定各工序的技术要求及检验方法。
（9）确定各工序的切削用量和工时定额。
（10）编制工艺文件。
二、工艺路线的拟订拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。
（一）选择定位基准在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对保证零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。
定位基准有精基准与粗基准之分。
用毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准；用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。
数控加工工艺及编写程序说明书
数控加工工艺及编写程序说明书————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：目录1 数控车削加工工艺。
..。
...。
.。
.。
..。
..。
.。
.。
..。
.。
..。
...。
.。
...。
..。
11.1、零件图纸分析 (1)1.2、确定装夹方案 (1)1.3、确定加工顺序及进给路线 (3)1.4、选择刀具及机床 (4)1。
5、选取切削用量 (4)1.6、编写程序 (5)2 数控铣削加工工艺……………………………………。
..。
.72.1 零件图样工艺分析。
.........。
.。
............。
.。
.。
...。
.。
.。
..。
.。
(7)2.1.1 数控铣削加工内容的选择……………………….。
72。
1。
2 零件结构工艺分析……………………………….。
72.1.3 零件坯料工艺性分析……………………………..。
82。
2、拟定加工工艺方案 (8)2。
2.1 确定生产类型…………………………………….。
82.2。
2 拟定工艺路线……………………………………。
82。
2。
3 设计数控铣削加工工艺…………………………。
..82。
3 编写程序……………………………………………。
93 设计总结 (17)4 参考文献…………………………………………………。
17数控车削加工工艺1。
1、零件图纸分析如图所示，该零件图为数控车削的轴类零件,该零件需加工内容有车端面、外圆、倒角、圆弧、螺纹、槽、退刀槽，其中多个直径有较严的尺寸精度和表面粗糙度等要求；该零件直径变化不大，尺寸标注完整，轮廓描述清楚;零件材料为45钢,无热处理要求和硬度要求；生产纲领为小批量。
通过上述分析,采取以下几点工艺措施：对于该零件上右端起70mm有精度和公差要求的尺寸，采用一次装夹完成加工；分两次装夹加工;毛坯选Φ48mm棒料。
1。
2、确定装夹方案一次装夹：左端采用三爪自定心卡盘定心夹紧；图一二次装夹因为加工好的表面精度高,故在装夹时要用铜皮包裹然后装夹。
数控机床的加工工艺及编程步骤
外圆车刀 螺纹车刀
内孔车刀Βιβλιοθήκη 2.2.5 切削用量及刀具的选择
铣削刀具：
方肩 铣刀
整体硬质 合金铣刀
仿形 铣刀
三面刃和 螺纹铣刀
2.2.6 数值计算
1．基点、节点的含义 编程时的数值计算主要是计算零件加工轨迹的尺寸，即计算零件轮廓 基点和节点的坐标，或刀具中心轨迹基点和节点的坐标。 l 数控机床一般只有直线和圆弧插补功能，因此，对于由直线和圆弧组 成的平面轮廓，编程时主要是求各基点的坐标。 基点：就是构成零件轮廓不同几何素线元素的交点或切点。如直 线与直线的交点，直线段和圆弧段的交点、切点及圆弧与圆弧的 交点、切点等。根据基点坐标就可以编写出直线和圆弧的加工程 序。基点的计算比较简单，选定坐标原点以后，应用三角、几何 关系就可以算出各基点的坐标，因此采用手工编程即可。
2.2.5 切削用量及刀具的选择
切削用量包括主轴转速、进给速度和切削深度等。各种机床切削用量的 选择根据数控机床使用说明书、手册，并结合实践经验加以确定。 2．进给速度 进给速度根据零件的加工精度、表面粗糙度和刀具、工件的材 料选择，最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制，并与脉冲 当量有关。在精度要求较高时，进给量应选小一些，一般在 20mm/min一50mm／min范围内选取。 3．切削深度 主要根据机床、刀具、夹具和工件的刚性确定。在机床刚度允许 的情况下，尽量选择较大的切削深度，以提高加工效率。有时为了改 善表面粗糙度和加工精度，要留一点余量，以便最后精加工一次。
在数控加工中，加工路线除了要保 证工件的加工精度、表面粗糙度外， 还要尽量缩短空行程时间，并能简 化程序。
例如在铣削外轮廓时，为防止刀具 在切入，切出时产生刀痕，一般采 用切线切入、切出方式以保证工件 轮廓的光滑过渡，如图2.2.2所示。
数控加工工艺与编程教学配套课件关雄飞第三章数控加工工艺与编程
螺旋线起点A，终点B，圆弧投影所在平面为XY，程序如下：
G90 G17 G03 X0 Y50 R50 Z30 F200 或G91 G17 G03 X-50 Y50 I-50 J0 Z30 F200
3.1.3刀具半径补偿功能（G41、G42、G40）
1、刀具半径补偿的概念 2指令格式： （G17）G00/G01 G41 X__ Y__ D__(/F__)； (刀具半径左补偿)
【例3．9】如图3-17所示，在立式加工中心上以标准刀对刀建立 工
件坐标系G54，设输入值H01=-30㎜，H02=10㎜，试问： （1）如何编程使刀具T01到达坐标 Z100？ （2）如何编程使刀具T02到达坐标 Z100？ （3）如何编程使刀具T01到达坐标 Z5？ （4）如果刀具T01执行程序：G90 G54 G00 Z5 后Z坐标实际位置 为多少？ （5）如果刀具T01执行程序：G90 G54 G44 G00 Z5 H01 后Z坐标 实际位置为多少？为什么？ 答：（1）G90 G54 G43 G00 Z100 H01； （2）G90 G54 G43 G00 Z100 H02； （3）G90 G54 G43 G00 Z5 H01； （4）Z35；因为TO1比标准刀具短30㎜。 （5）Z65；因为补偿方向反了。
顺时针、逆时针方向判别：从垂直圆弧所在平面的第三坐标轴正方向往负方 向看，顺时针用G02，逆时针用G03，如图3-4所示。
圆弧插补指令编程，有圆心编程和半径编程两种格式： 1、圆心编程格式 G17 G02/G03 X＿Y＿I＿J＿F＿ G18 G02/G03 X＿Z＿I＿K＿F＿ G19 G02/G03 Y＿Z＿J＿K＿F＿
（1）加工程序编制（立式铣床）
O0001
N10 G90 G54 G00 Z100
汽车发动机五大关键件的加工工艺分析
汽车发动机五大关键件的加工工艺分析发动机是汽车的“心脏”，汽车的发展与发动机的进步有着直接的关系，发动机主要由5大关键部件组成，包括缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆等，所以这些核心零部件的加工成为汽车发动机制造的关键。
1.缸体缸体、缸盖作为发动机最核心的零部件，是几乎所有发动机厂家必选的自制件项目。
目前缸体、缸盖等箱体类零件的机械加工发展大趋势是，以数控机床和加工中心组成的柔性生产线逐步替代以组合机为主的刚性生产线。
为了适应大批量生产的需要，先后开发了可换箱式柔性制造单元（FMC）和多台加工中心组成的柔性加工系统（FMS），适应不同品种和批量的制造业需要。
随着CNC控制系统的推广和刀具新材料的开发，高速模块化加工中心在90年代取得突破性进展，由高速加工中心组成的柔性加工系统已广泛用于实际生产。
缸体是承装所有机件的总承，缸体结构共同点是一个近似六面体箱式结构，薄壁，加工面、孔系较多，属典型的箱体内零件，主要加工有缸孔、主轴承孔、凸轮轴孔等，有润滑油道、冷却水道、安装螺孔等多种孔系，有多种联结、密封用凸台和小平面，它们的加工精度直接影响发动机的装配精度和工作性能，同时，为提高机体刚度和强度，还分布有许多加强筋。
缸体孔加工：采用粗镗、半精镗及精镗、珩磨方式加工。
主轴承孔的加工：一般采用粗加工半圆孔，再与凸轮轴孔等组合精加工。
凸轮轴孔的加工：一般采用粗镗，再与主轴承孔等组合精加工。
挺杆孔的加工：一般采用钻、扩（镗）及铰孔的加工方式。
主油道孔的加工：传统的加工方法是采用麻花钻进行分级进给方式加工，其加工质量差、生产效率低，目前工艺常采用枪钻进行加工。
2.缸盖缸盖形状一般为六面体，系多孔薄壁件，其上有气门座孔、气门导管孔、各种光孔及螺纹孔、凸轮轴孔等。
汽油机缸盖有火花塞孔，柴油机缸盖有喷油器孔。
根据缸盖在一台发动机上的数量可分为整体式缸盖和分体式缸盖等。
只覆盖一个气缸的称为单体气缸盖，覆盖两个以上气缸的称为块状气缸盖（通常为两缸一盖，三缸一盖），覆盖全部气缸的称为整体气缸盖（通常为四缸一盖，六缸一盖）缸盖的平面加工一般采用机夹密齿铣刀进行铣削加工，孔系一般采用摇臂钻床、组合机、加工中心等设别进行钻、扩、铰方式加工；导管及阀座采用冷冻或常温压装方式进行压装，常温压装过程中一般采用位移-压力控制法对装配过程进行控制。
气门座圈加工工艺
气门座圈加工汽缸盖作为发动机的主要零部件之一，其加工精度对发动机的性能影响极大。
特别是气门座圈和导管孔的的加工精度直接影响到发动机的动力和尾气排放指标。
下面，本文就气门座圈加工中的几个要点做一下阐述。
1 气门头厚度气门头厚度是确定气门刚度，保证气门耐磨，减少变形烧蚀现象的重要条件。
当气门头厚度不够时，由于气体压力及气门座反作用力的影响，气门头将发生弹性变形。
这个变形量将会使气门座圈与气门的接触锥面产生拉损现象（也就是说气门与座圈之间产生了滑移摩擦现象）。
弹性变形会在每个工作循环重复一次，它们之间的磨损率较厚度正常时要大得多。
如果检修时发现进气门的工作面起槽、气门座圈工作面下口磨成圆弧状，多半就是此种原因。
一般微车气门头的厚度多在0.6-0.7mm左右。
2 气门和气门座圈接触面2.1 接触面宽度气门与座圈的接触面宽时，发动机内部产生的积碳通过排气门口的距离增加，通过时间相对延长，积碳就比较容易被卡在其中（气门与气门座圈）。
积碳因高温在气门和座圈上产生斑点，斑点的数量和接触面的宽度成正比。
斑点的存在严重影响气门的散热与密封，使气门及座圈的寿命降低，容易发生漏气及烧蚀事故。
但并不是说接触面越窄越好，过窄同样会影响到气门的散热和密封。
一般微车的工作面宽度在1.3-1.5mm之间。
2.2 接触面的位置气门与气门座圈的接触面应位于气门锥部中下位置。
如果接近上部，随着发动机使用时间的延长，气门与座圈之间有一定的磨损，磨损量的增加会使气门的接触面上移，减少了气门头的厚度，使气门在工作时产生弹性变形，引起漏气、气门或座圈起槽等故障。
沃森技术部。
发动机气门加工工艺
进气门开启，排气门关闭，在真空吸力 下吸入新鲜油气混合气体，活塞下移
2、压缩行程 进排气门均关闭，活塞上移 3、作功行程
活塞
进排气门均关闭，压缩行程末，火花塞 点火点燃混合气，推动活塞下运动作功
4、排气行程
作功结束后，活塞上移，排气门开启， 排出燃烧后的废气
二、气门工作环境
• 气门作为发动机配气机构的执行元件，是发动机动力性能、 经济性、可靠性的重要零件，工作时长期处于高温、有害 气体腐蚀及反复的冲击载荷作用 • 工作温度：进气门一般约300℃，排气门达到500℃以上 • 燃烧废气腐蚀、酸化 • 每分钟开启、关闭3000次以上 因此：气门需要 1、耐高温 2、耐磨耗 3、耐腐蚀 4、耐疲劳
或断裂 3、摇臂与气门接触位置不正确，杆端面受到侧向推力导致 气门锁夹槽部断裂
4、气门导管与气门座口的同轴度差，使气门颈部和盘部受 单边落座，产生交变弯曲应力，造成气门颈部断裂或盘 部块 5、气门导管超过使用极限，造成气门在运动过程中摆动， 杆部异常磨损、气门温度升高及落座不正或受力不均等
导致气门失效
三、VTC气门使用材料
1、日本进口料
材料牌 号 化学成份 ％ C 0.40 ～ 0.50 0.35 ～ 0.45 0.45 ～ 0.55 0.48 ～ 0.58 0.25 ～ 0.35 Si 3.00 ～ 3.50 1.80 ～ 2.50 1.00 ～ 2.00 Mn ≤ 0.60 ≤ 0.60 ≤ 0.60 8.00 ～ 10.00 ≤ 1.20 P ≤ 0.030 ≤ 0.030 ≤ 0.030 S ≤ 0.030 ≤ 0.030 ≤ 0.030 Ni ≤ 0.60 ≤ 0.60 ≥ 0.60 3.25 ～ 4.50 10.00 ～ 12.00 Cr 7.50 ～ 9.50 10.00 ～ 12.00 7.50 ～ 9.50 20.00 ～ 22.00 19.00 ～ 21.00 Mo — 0.70 ～ 1.30 — N — Cu ≤ 0.30 ≤ 0.30 ≤ 0.30 — 其它
数控加工工艺与编程课程设计
数控加工工艺与编程课程设计摘要：一、引言二、数控加工工艺概述1.数控加工的定义2.数控加工的分类3.数控加工的特点三、数控编程基础1.数控编程的概念2.数控编程的分类3.数控编程的基本步骤四、数控加工工艺与编程的关系1.数控加工工艺对编程的影响2.编程对数控加工工艺的影响五、课程设计的目的与要求六、课程设计实例分析1.零件图纸分析2.工艺路线制定3.编程指令选择与编写4.程序校验与调试七、课程设计的总结与展望正文：一、引言随着现代制造业的发展，数控技术在我国已得到广泛应用。
数控加工工艺与编程作为数控技术的核心环节，对于培养高技能的数控技术人才具有重要意义。
本文将针对数控加工工艺与编程课程设计进行探讨。
二、数控加工工艺概述数控加工是一种利用数字控制系统对工件进行加工的先进制造技术。
它具有高精度、高效率、高自动化程度等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域。
数控加工主要分为铣削、车削、钻削、磨削等类型。
三、数控编程基础数控编程是利用计算机语言对数控机床进行控制，实现对工件加工过程参数设置和运动控制的过程。
编程方式主要有手工编程和自动编程两种。
数控编程的基本步骤包括：分析零件图纸、确定加工工艺、选择编程指令、编写程序、校验与调试程序。
四、数控加工工艺与编程的关系数控加工工艺和编程是密切相关的。
合理的加工工艺能够为编程提供便利，提高编程效率；而编程的正确性直接影响到加工工艺的实施效果。
在实际操作中，需要根据零件的特点和加工要求，合理选择加工工艺和编程方式。
五、课程设计的目的与要求数控加工工艺与编程课程设计旨在培养学生的理论联系实际能力，提高学生的动手操作技能。
课程设计要求学生能够根据给定零件图纸，独立完成工艺路线制定、编程指令选择与编写、程序校验与调试等工作。
六、课程设计实例分析以一个典型零件为例，首先进行零件图纸分析，了解零件的结构、尺寸、材料等信息；然后制定工艺路线，选择适合的加工方法、刀具、切削参数等；接着根据工艺路线，选用适当的编程指令编写程序；最后对编写的程序进行校验与调试，确保程序的正确性和稳定性。
发动机进气门数控加工工艺设计及编程
发动机进气门数控加工工艺设计及编程正文：第一章：引言1·1 研究背景本文档旨在设计和编程发动机进气门的数控加工工艺，以提高生产效率和加工质量，满足市场需求。
1·2 研究目的本研究的目的是对发动机进气门的数控加工工艺进行详细设计和编程，包括工艺流程、加工参数选择、工序规划等，以期实现自动化加工过程，提高生产效率和产品质量。
1·3 研究意义发动机是现代交通工具的核心部件之一，其性能直接影响到车辆的使用效果和经济性。
进气门作为发动机重要的控制部件之一，其加工质量对发动机的性能和可靠性具有重要影响。
通过设计和编程发动机进气门的数控加工工艺，可以提高加工精度和一致性，降低劳动强度和人为误差，提高生产效率和产品质量。
第二章：文献综述2·1 发动机进气门加工工艺的研究现状2·2 数控加工技术的应用现状2·3 发动机进气门数控加工的优势和挑战第三章：数控加工工艺设计3·1 进气门加工工艺流程设计3·2 数控加工参数选择3·3 加工装夹方案设计3·4 加工刀具选择和运用3·5 加工刀具路径规划第四章：数控编程4·1 G代码编程4·2 M代码编程4·3 程序调试和优化第五章：实验设计与结果分析5·1 实验设计5·2 实验结果分析第六章：结论与展望结论：本文详细设计和编程了发动机进气门的数控加工工艺，通过数控加工技术的应用，提高了加工精度和一致性，降低了劳动强度和人为误差。
实验结果表明，本文设计的加工工艺能够满足生产需求，提高了生产效率和产品质量。
展望：随着数控技术的不断发展和应用，发动机进气门的数控加工工艺还可以进一步优化和改进。
未来可以结合技术，实现更加智能化和自动化的加工过程，提高生产效率和加工质量。
附件：本文档涉及的附件包括工艺流程图、加工参数表、刀具路径规划图等。
发动机进气门数控加工工艺设计及编程
发动机进气门数控加工工艺设计及编程摘要：本课题通过对发动机进气门的结构特点、作用和工作环境的了解，以及进一步对发动机进气门加工工艺在国内外研究现状的了解,同时，结合机械制造原理、现代数控编程技术及应用和机械制造技术等相关知识，进行了发动机进气门数控加工工艺及编程，其内容主要包括选择毛坯的种类和制造方法，选择定位基准，确定表面加工方法，加工阶段的划分，确定工序顺序的安排，加工设备及工艺装备的选用，加工余量和工序尺寸的确定，切削用量的选择，数控加工工艺设计，利用UG应用软件进行进气门三维实体造型，进而设计出一套可行的进气门加工工艺规程。
关键词：进气门，加工工艺，数控编程，UGEngine intake valve design and programmingof CNC machining technologyAbstract：Through the understanding of the structural characteristics of the engine intake valve, the role and working environment, and the further understanding of the research status of processing of the engine intake valve at home and abroad to understand. Meanwhile, the combination of knowledge of mechanical manufacturing principles, technology and application of modern numerical control programming and mechanical manufacturing technology, I design the CNC Machining Process of engine intake valve and process,and the contents include selecting the type of roughcast and manufacturing method of roughcast, selecting positioning benchmark determining the surface processing method, the division of processing stages,determining the order of arrangement of processes, selection of processing equipment and process equipment,determination of allowances and process size, the choice of cutting, CNC machining process design, using UG application software to make three-dimensional solid modeling of the intake valve.and then design a set of feasible processing program of the intake valve.Keywords: intake valve, processing, NC Programming, UG目录1 绪论 11.1 课程设计的目的和意义 11.2国内外研究现状 31.2.1 国外研究现状 31.2.2 国内研究现状 32 零件的分析 42.1零件的作用 42.2 零件的结构特点 42.3 零件的工艺分析 63 数控加工工艺规程设计83.1 毛坯的确定83.1.1 毛坯的选择83.1.2 毛坯外形尺寸及加工余量83.2基准的选择103.2.1 定位基准的选择 103.2.2 粗基准的选择方法103.2.3 精基准的选择方法113.3 数控加工工艺路线的拟定113.3.1 零件表面数控加工方法的确定113.3.2 加工阶段的划分及工序的集中与分散14 3.3.3 工序顺序的安排 143.3.4 加工设备及工艺装备的选用163.4 加工余量、工序尺寸、公差及基本时间的确定 18 3.4.1 加工余量的确定 183.4.2 切削用量及基本时间确定193.5 数控加工及编程333.5.1 数控加工的走刀路线的确定333.5.2 数控加工的定位与夹紧方案的确定333.5.3 数控加工刀具与工件相对位置的确定34 3.5.4数控加工的切削用量的确定343.5.5 数控编程354 三维实体造型365 总结40参考文献42致谢44第1章1 绪论1.1 课程设计的目的和意义发动机素有汽车心脏之称，因此有人形象地将气门称为发动机的心脏瓣膜。
毕业设计-数控铣削零件加工工艺设计及自动编程之欧阳引擎创编
正文欧阳引擎（2021.01.01）一数控加工工艺1 图面分析如图1—1所示，毛坯为110X110x40加工下图零件,要求外形加工深为10mm、开放槽与内孔加工深为5mm、U形槽与键槽加工深为4mm。
尺寸无公差要求。
图1—12零件毛坯的工艺分析零件在进行数控铣削加工时，由于加工过程的自动化，所以要注意各方面的问题，如装夹问题在设计毛坯时就要仔细考虑好。
毛坯应该有足够的余量及加工钢度，这里毛坯选择：45#钢尺寸：102mmx102mmx12mm3零件加工工艺的分析数控加工工艺文件既是数控加工、产品的依据，也是操作者必须遵守、执行的规程。
它是编程人员在编制加工程序单时必须编制的技术文件。
本零件由于轨迹加工复杂，而且精度要求高，所以选择在数控铣床上加工4加工方案及加工路线的确定确定加工方案时，首先应该根据主要表面的精度和表面粗糙度的要求，初步确定为达到这些要求所需要的加工方法。
此时要考虑数控机床使用的合理性和经济性，并充分发挥数控机床的功能。
以零件平台左下角作为坐标原点，工件需要加工的地方有U形槽、开放槽、键槽和外形轮廓，按所选刀具进行加工路线的确定：粗、精铣外轮廓——粗、精铣键槽——粗铣开放槽和U形槽——精铣开放槽和U形槽。
1）数控铣削加工的编程任务书，见表1—1表1—1 数控编程任务书2）确定装夹方案：由于夹具确定了零件在数控机床坐标系中的位置，因而根据要求夹具能保证零件在机床坐标系的正确坐标方向，同时协调零件与机床坐标系的尺寸。
工件坐标系在工件的中心位置，Z轴方向在工件的上表面。
根据零件的结构特点，加工外形轮廓、内形轮廓，可选用精密压板进行装夹。
3）数控铣削加工工序：数控铣削加工分粗加工和精加工二次铣削进行，其基本工序如下：外形轮廓粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金立铣刀：键槽粗铣加工使用直径是12mm的硬质合金键槽铣刀，精加工分别留0.3mm、0.2mm，精铣加工：使用直径是8mm的硬质合金键槽铣刀。
(数控模具设计)C在发动机进气接管壳芯盒模具中的应用精编
（数控模具设计）C在发动机进气接管壳芯盒模具中的应用Cimatron在发动机进气接管壳芯盒模具中的应用思美创（北京）科技有限X公司资深技术工程师胡志林壹、前言作为发动机上壹个不可缺少的部件进气接管，它的质量和外观越来越受到人们的关注。
当下发动机行业为了节约成本又要保证外观和质量通常采用壳芯结合重力浇注的铸造方法来生产进气接管。
Ciamtron在模具行业有很多优势，被业界公认为是工模具行业CAD/CAM软件的绝对领导者。
本文将介绍Ciamtron在车用发动机进气接管壳芯模具上的应用，重点介绍了进气接管从零件设计到模具设计最后到模具加工壹体化的解决方案。
二、进气接管零件设计Cimatron支持曲面和实体混合造型，造型界面直观，调用命令方便快捷，生成曲线、曲面、实体命令丰富，编辑灵活。
设计进气接管需要以下几个主要步骤：步骤壹：利用曲线、曲面命令生成空间曲线也就是进气接管的气道中心线。
步骤二：利用实体导动命令生成进气接管主体外形。
步骤三：通过增加特征、打孔等功能生成进气接管最终外形。
取文件名：进气接管.elt然后保存，设计壳芯实际外形的基础模型也就算设计完毕。
步骤四：利用Cimatron绘图功能生成工程图，工程图功能提供了各种视图的自动生成，工程图和三维实体关联，三维实体的改变都会直接反映到工程图上。
零件的材质为ZL102，最大外形尺寸181x122x115。
三、进气接管模具壳芯形状设计我们在Cimatron设计环境中按照铸造工艺参考零件模型来设计壳芯形状也就是实际中的芯子。
步骤壹、生成芯子外形面。
在设计环境中打开上步设计的进气接管零件，也就是打开文件进气接管.elt，把进气接管零件里腔需要用芯子生成的曲面拷贝下来建立壹个集合，取名芯子外形面。
步骤二、生成壳芯.elt文件。
把这个芯子外形面集合输出为另壹个文件，取名壳芯.elt步骤三、生成芯头定位部分。
在CAD环境打开壳芯.elt，利用Cimatron曲面拉伸等功能作出壳芯定位段部分。
进气门机械制造课程设计
进气门机械制造课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握进气门机械的基本结构、工作原理及关键部件的功能。
2. 学生能了解并描述进气门机械制造过程中涉及的材料、加工工艺及检测方法。
3. 学生能掌握相关机械制图知识，阅读并理解进气门机械的图纸。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制进气门机械零件图，并进行简单的设计修改。
2. 学生能够运用CAM软件对进气门机械零件进行加工编程，掌握数控机床的基本操作。
3. 学生能够运用相关检测工具对进气门机械零件进行质量检测，分析并解决制造过程中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械制造专业的兴趣和热爱，激发其学习积极性。
2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力，提高解决实际问题的能力。
3. 培养学生关注制造业发展，认识到机械制造在国家经济建设中的重要作用。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，结合理论知识与实践操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生在本年级已具备一定的机械基础知识和技能，对机械制造有一定了解，但对实际操作和工艺流程掌握程度不一。
教学要求：结合课程性质、学生特点，将课程目标分解为具体学习成果，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 进气门机械结构及工作原理：讲解进气门的构造、关键部件及其作用，分析其工作原理，结合教材第二章相关内容。
2. 制造材料与加工工艺：介绍进气门制造过程中常用的材料、加工方法、工艺流程，参考教材第三章及第四章内容。
3. 机械制图：教授制图的基本知识，包括视图、剖面、尺寸标注等，指导学生绘制进气门零件图，结合教材第五章内容。
4. CAD/CAM软件应用：教授CAD软件绘制进气门零件图，CAM软件进行加工编程，结合教材第六章内容。
5. 数控机床操作：介绍数控机床的基本操作方法，包括编程、装夹、加工等，参考教材第七章内容。
大兴区第一职中数控加工工艺与编程教案：数控加工工艺设计
大兴区第一职中数控加工工艺与编程教案：数控加工工艺设计序号 3 日期班级课题第二章数控加工工艺设计重点与难点数控加工工艺内容的选择教研室主任年月日教师年月日程序段格式举例：N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08N40 X85（本程序段省略了续效字“G01，Y30.2，F500，S3000，T02，M08”，但它们的功能仍然有效）在程序段中，必须明确组成程序段的各要素：移动目标：终点坐标值X、Y、Z；沿怎样的轨迹移动：准备功能字G；进给速度：进给功能字F；切削速度：主轴转速功能字S；使用刀具：刀具功能字T；机床辅助动作：辅助功能字M。
总结与提问：数控编程各种程序字的应用（10分钟）教学手段：多媒体教学复习：复习数控程序字代码（5分钟）正课：第二章数控加工工艺设计（85分钟）2.1 数控加工工艺设计主要内容2.1.1数控加工工艺内容的选择1、适于数控加工的内容在选择时，一般可按下列顺序考虑：（1）通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容；（2）通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容；（3）通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。
2、不适于数控加工的内容一般来说，上述这些加工内容采用数控加工后，在产品质量、生产效率与综合效益等方面都会得到明显提高。
相比之下，下列一些内容不宜选择采用数控加工：（1）占机调整时间长。
如以毛坯的粗基准定位加工第一个精基准，需用专用工装协调的内容；（2）加工部位分散，需要多次安装、设置原点。
这时，采用数控加工很麻烦，效果不明显，可安排通用机床补加工；（3）按某些特定的制造依据（如样板等）加工的型面轮廓。
主要原因是获取数据困难，易于与检验依据发生矛盾，增加了程序编制的难度。
2.1.2 数控加工工艺性分析1、尺寸标注应符合数控加工的特点在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。
大兴区第一职中数控加工工艺与编程教案：数控编程方法和指令代码
大兴区第一职中数控加工工艺与编程教案：数控编程方法和指令代码序号 2 日期班级课题数控编程方法和指令代码重点与难点准备功能字G代码的含义教研室主任年月日教师年月日教学手段：多媒体教学引入：复习数控编程内容步骤，引出数控编程方法（5分钟）正课：数控编程方法（85分钟）2、数控程序编制的方法数控加工程序的编制方法主要有两种：手工编制程序和自动编制程序。
（1）手工编程手工编程指主要由人工来完成数控编程中各个阶段的工作。
一般对几何形状不太复杂的零件，所需的加工程序不长，计算比较简单，用手工编程比较合适。
手工编程的特点：耗费时间较长，容易出现错误，无法胜任复杂形状零件的编程。
据国外资料统计，当采用手工编程时，一段程序的编写时间与其在机床上运行加工的实际时间之比，平均约为30：1，而数控机床不能开动的原因中有20%~30%是由于加工程序编制困难，编程时间较长。
（2）计算机自动编程自动编程是指在编程过程中，除了分析零件图样和制定工艺方案由人工进行外，其余工作均由计算机辅助完成。
采用计算机自动编程时，数学处理、编写程序、检验程序等工作是由计算机自动完成的，由于计算机可自动绘制出刀具中心运动轨迹，使编程人员可及时检查程序是否正确，需要时可及时修改，以获得正确的程序。
又由于计算机自动编程代替程序编制人员完成了繁琐的数值计算，可提高编程效率几十倍乃至上百倍，因此解决了手工编程无法解决的许多复杂零件的编程难题。
因而，自动编程的特点就在于编程工作效率高，可解决复杂形状零件的编程难题。
根据输入方式的不同，可将自动编程分为图形数控自动编程、语言数控自动编程和语音数控自动编程等。
图形数控自动编程是指将零件的图形信息直接输入计算机，通过自动编程软件的处理，得到数控加工程序。
目前，图形数控自动编程是使用最为广泛的自动编程方式。
语言数控自动编程指将加工零件的几何尺寸、工艺要求、切削参数及辅助信息等用数控语言编写成源程序后，输入到计算机中，再由计算机进一步处理得到零件加工程序。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发动机进气门数控加工工艺设计及编程摘要：本课题通过对发动机进气门的结构特点、作用和工作环境的了解,以及进一步对发动机进气门加工工艺在国内外研究现状的了解,同时,结合机械制造原理、现代数控编程技术及应用和机械制造技术等相关知识,进行了发动机进气门数控加工工艺及编程，其内容主要包括选择毛坯的种类和制造方法,选择定位基准,确定表面加工方法，加工阶段的划分,确定工序顺序的安排，加工设备及工艺装备的选用，加工余量和工序尺寸的确定,切削用量的选择，数控加工工艺设计，利用UG应用软件进行进气门三维实体造型，进而设计出一套可行的进气门加工工艺规程。
关键词：进气门,加工工艺，数控编程,UGEngine iｎｔake valve desigｎand pｒoｇrammｉngof CNＣmacｈining technoｌｏgｙAｂstｒact：Through the uｎｄerｓtａnｄing of thｅstｒucｔｕｒaｌcｈaｒａｃtｅrｉsｔiｃs oｆｔhｅenｇｉne intａke valve, thｅrole and worｋing eｎvｉronｍent, and the fｕrｔheｒunｄerstanｄｉnｇｏｆthe research ｓtaｔus of pｒo ｃeｓsing of ｔｈｅengｉne iｎtaｋe ｖaｌve at hｏｍe anｄabroaｄtｏunｄerｓtand. Ｍeaｎwhile，the ｃｏmbiｎａtion of knoｗｌeｄgｅof mecｈaｎic ａｌmaｎuｆaｃtuｒinｇprinciplｅs, ｔｅｃhnｏlogy and appｌicatiｏn of ｍod ｅrnｎuｍericａl conｔrol pｒoｇｒammｉnｇandｍechaｎｉｃａl mａnｕfacturiｎg technｏloｇｙ,I deｓｉｇn ｔhｅCNC MachinｉｎgＰrｏcｅss oｆengine intakeｖalve ａnd proceｓｓ,ａnd thｅｃonｔｅｎts ｉnclude sｅlecｔing ｔhe tｙpe of roｕｇhcast ａnｄmａｎufaｃtｕriｎg ｍeｔhod of roughｃast, sｅleｃtinｇpositioning benchｍarｋdetｅrmiｎing the sｕrｆace pｒocｅssinｇｍeｔho ｄ, tｈe divisiｏn of prｏcｅssing sｔaｇｅs，deterｍｉniｎｇthe order of aｒｒaｎgemenｔoｆproｃesｓes, sｅleｃtiｏn of procｅｓsｉng equipmenｔanｄprocｅsｓeqｕipmｅｎt,deｔerｍinaｔion of alｌowancｅs anｄprocesｓｓize,the choice of cutting, CＮCｍachining procesｓｄesign,usinｇUG applｉcatｉoｎsoｆｔｗａre ｔo makｅthｒee－ｄimenｓｉonaｌsolid modｅling ofｔhｅintａke ｖaｌve.and tｈｅn desｉgn ａset of ｆeasible proｃｅssiｎg proｇraｍof thｅintａke valvｅ.Keyｗords: intake ｖalvｅ，proｃessiｎg，NＣProgｒａｍminｇ, UG目录1 绪论ﻩ11.１课程设计的目的和意义11.２国内外研究现状３1.2.1 国外研究现状ﻩ31．2.２国内研究现状ﻩ3２零件的分析ﻩ４2.1零件的作用４２．2 零件的结构特点ﻩ42.3 零件的工艺分析ﻩ63 数控加工工艺规程设计ﻩ83.1 毛坯的确定83.1.1 毛坯的选择ﻩ８３．１.2 毛坯外形尺寸及加工余量8３.2 基准的选择ﻩ1０103.2.1 定位基准的选择ﻩ３.2.２粗基准的选择方法103．２.3 精基准的选择方法11３.3 数控加工工艺路线的拟定113.3．1 零件表面数控加工方法的确定１13.3.2 加工阶段的划分及工序的集中与分散14３.3.３工序顺序的安排ﻩ1４3.３.4 加工设备及工艺装备的选用163.４加工余量、工序尺寸、公差及基本时间的确定ﻩ１8 ３.4.1 加工余量的确定1８3．4.2 切削用量及基本时间确定193.５数控加工及编程ﻩ３３333.5.1 数控加工的走刀路线的确定ﻩ333.5.2 数控加工的定位与夹紧方案的确定ﻩ３．5.3 数控加工刀具与工件相对位置的确定３４343.5.4 数控加工的切削用量的确定ﻩ3.5．5 数控编程35４三维实体造型ﻩ3６５总结4042参考文献ﻩ44致谢ﻩ第1章1 绪论１．１课程设计的目的和意义发动机素有汽车心脏之称，因此有人形象地将气门称为发动机的心脏瓣膜。
气门是发动机配气机构中气门组中的一个关键零部件。
发动机配气机构的功用:按照发动机每一气缸内所进行的工作循环或发火次序的要求,定时开启和关闭个气缸的进、排气门,使新鲜可燃混合气或空气(柴油机）得以及时进入气缸,废气得以及时从气缸排出，如图１.1桑塔纳发动机配气机构。
对配气机构的要求：减小进气和排气的阻力；使进气和排气都尽可能充分和完善。
图１.1 桑塔纳发动机配气机构配气机构常见的故障有:气门关闭不严漏气,气门工作时发响。
气门关闭不严的原因:气门座磨损及偏磨,气门杆严重的积碳，气门间隙调整不合理；造成的危害:严重漏气，气缸的压缩力不够，发动机功率下降,经济效益变差,不能很好启动；工作时气门发响的原因：气门与气门座之间间隙太大,气门与气门导管之间的配合间隙大,座圈的脱落；造成的危害:产生噪声。
气门与气门导管、气门座、汽门弹簧共同组成工作气门组,如图１．2所示。
它亦是汽车发动机的关键零部件之一,它的主要作用是开关进气门，并使空气进入气缸[１，2]。
进气量对发动机性能的影响很大。
进气量越大,发动机的有效功率和转矩越大。
因此，配气机构首先要保证进气充分，进气量尽可能的多；配气机构运动件应该具有较小的质量和较大的刚度，以使配气机构具有良好动力特性[2]。
图１.2 气门组进气门也是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，首先，进气门直接与高温燃气接触,受热严重，而散热困难，因此气门温度很高；其次，气门承受起体力和弹簧力的作用,以及由于配气机构运动件的惯性力是气门落座时受到冲击；第三，气门在润滑条件很差的情况下以极高的速度启闭并在气门导管内作高速往复运动；此外,气门由于与高温然气中有腐蚀性气体接触而受到腐蚀［2，3];因此，气门的损伤类型主要有:气门杆拉上与刮伤、气门杆断裂与弯曲、气门密封锥面烧伤与割伤、气门头部断裂等[4］。
近年来,发动机向高转速、大功率和低油耗等方向发展，过度的热应力或机械应力引起发动机气缸盖和座圈严重变形,公差配合不当和润滑不足,这些将导致气门杆部的划伤和咬合，超速、超载、气门间隙调整不当、沉积物形成、腐蚀和磨损等都将导致气门失效[５]。
故气门的设计需考虑其耐腐蚀性、耐热性以及耐磨性和密封性,在保证足够的强度和刚度的条件下要求具有最小的质量[６,7］。
由上可见,由于气门长期在高温高压的环境下工作，承受高温及高密封性要求，在发动机各零部件中，气门的损伤远远大于其他部件,尤其是气门密封锥面烧伤与割伤。
气门出现故障约占整个汽油机故障的半数以上，如果气门出现损坏，严重时将导致整台发动机报废。
因此，气门在发动机中的重要性和工作环境的恶劣性决定了气门制造的重要性,这是本课题研究的目的和意义所在。
1.2国内外研究现状1.2.1 国外研究现状气门的毛坯制造问题,目前，国外先进工业国如美、德、日等国在生产气门毛坯大都以“热挤压”法为主,而且国外正研究用低密度或较轻的材料制造气门，如钛合金、陶瓷及工程聚合物、高强度铝合金等。
同时也在研制以各种表面处理方法处理气门［8］。
锥面堆焊，工厂过去都采用手工焊接方式,产品质量差、生产效率低。
而在欧美广泛采用12工位氧乙炔焊机。
由于焊机工位多,使得加工预热、熔化、焊接、保温冷却等过程分配得更加合理和协调,不仅堆焊质量好,而且生产效率高。
采用该工艺方法加工的产品,在焊层表面质量、内应力分布、内部金相组织等方面能达到产品设计要求[９］。
气门关键部位加工难的问题:例如关于锁夹槽加工方面，过去多以车、滚压为主。
随着锁夹槽的形状变化，单槽变多槽,宽槽变窄槽，精度也愈来愈高,给加工增加了困难。
国外采用高精度磨床，金刚滚轮修整砂轮解决了锁夹槽加工难问题[10,11］。
同时,国外在气门形位公差的检查方面，不管在工序中还是成品检查，都采用先进的综合量仪或高精度检测量仪。
1.2.2 国内研究现状关于气门毛坯制造问题,我国仍然采用“电镦”, 有关资料已证明,在大批量生产中，从整个的工艺和成本上分析,“热挤压”是优于“电镦”的。
因为热挤压法可以采用成本较“冷拉钢”低的“热轧钢”，这方面就很适合我国当前的国情[8]。
轻量化和适应高温化：轻量化是汽车发展的一个重要方向。
虽然配气机构对整个汽车的轻量化贡献很小, 但是它会对发动机的性能产生很大的影响。
进、排气门的惯性重量约占配气机构的40% ,气门的轻量化可以在很大程度上减少气门弹簧的负荷,进而减少摩擦损失。
当前轻量化的方法多采用轻材料或细杆化;气门行业为尽可能减轻气门的质量和提高气门的使用寿命,为适应车用发动机的所要求的高功率化，气门材料的发展趋势主要不断向以陶瓷为代表的高级材料过渡。
同时,也使用Ｎi基的耐热合金，向低成本的低质材料方向发展，即减少Co含量和含Ni量的替代材料发展。
开发新的制造工艺:国内现有的气门加工工艺路线较长, 对大量生产而言，每道工序的提高和改进都有显著的经济意义。
此外，开发新的制造工艺以便提高产品质量和降低制造成本。
例如,采用杆端面高频淬火新工艺，交接圆定位切断、颈部成型磨削、盘端面定位磨削盘锥面,螺旋抛光、新型气门锥面厚度检具、高频脉冲电解加工模具等新技术、新工艺。
这些新技术不仅有效延长气门的使用寿命，而且能增强气门的安全性能。
成形加工自动化、智能化：由于气门材料价格昂贵, 原材料费用在成本中所占比例甚高,降低废品率是降低生产成本的重要途径。
为此，研究电热镦粗成形机理,实现电镦工艺参数优化,开发新型CＮC智能型电镦机，对于提高气门生产水平，降低成本具有十分重要的意义。
国内气门的生产大多为多品种生产, 生产管理很容易造成混乱，实行信息化管理可以大大提高生产效率。
广东怀集县汽车配件公司与广东工业大学合作开发了基于无线射频电子标签的生产管理系统,实现了气门生产管理的信息化[１2，１3] 。
国内仅有个别厂引进了国外先进的气门综合量仪,其能进行电控数显,但是大多数厂仍还是用手工检测、单项的落后检测手段。