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，UG

Engine intake valve design and programming

of CNC machining technology

Abstract：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 1

1.1 课程设计的目的和意义 1

1.2国内外研究现状 3

1.2.1 国外研究现状 3

1.2.2 国内研究现状 3

2 零件的分析 4

2.1零件的作用 4

2.2 零件的结构特点 4

2.3 零件的工艺分析 6

3 数控加工工艺规程设计8

3.1 毛坯的确定8

3.1.1 毛坯的选择8

3.1.2 毛坯外形尺寸及加工余量8

3.2基准的选择10

3.2.1 定位基准的选择 10

3.2.2 粗基准的选择方法10

3.2.3 精基准的选择方法11

3.3 数控加工工艺路线的拟定11

3.3.1 零件表面数控加工方法的确定11

3.3.2 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 14

3.3.4 加工设备及工艺装备的选用16

3.4 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 18

3.4.2 切削用量及基本时间确定19

3.5 数控加工及编程33

3.5.1 数控加工的走刀路线的确定33

3.5.2 数控加工的定位与夹紧方案的确定33

3.5.3 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34

3.5.5 数控编程35

4 三维实体造型36

5 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。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，