汽车气缸的cnc工艺分析和加工
日期： 2016年3月5日 【摘要】CNC在机械加工上早已广泛应用。本论文介绍了汽车气缸的CNC加工和工艺分析。数控加工原理、加工的基本规律，图纸零件分析，加工操作步骤和工艺流程等。阐述了使用瑞星机床机床和HAAS机床对汽车气缸的从开粗到精铣的加工的操作步骤，机床的操作和注意事项以及在使用中的注意事项及其机床的维护与保养。在工作过程中，通过对机床的操作，认识到操作中的生产经验是非常有用的，为今后的学习和工作打下了良好的基础。
目录
引言 1
一、操作的机床设备简介 2
（一）机床技术参数 2
（二）瑞星机床和HAAS机床特点 2
（三）机床的结构及机床工作的原理 2
二、汽车气缸的加工操作步骤 3
（一） 分析图纸 3
（二）加工工序 4
三、CNC加工时的注意事项 20
（一）操作人员的注意事项 20
（二）工作前的准备工作 21
（三）工作过程中的安全注意事项 21
（四）工作完成后的注意事项 21
四、机床维护与保养： 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
在科学技术快速发展的今天，人们对机械加工的要求与精度也在不断的提升。也就需要这样的机床，来完成高精度，复杂的工作。CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，就是在这样的背景下产生了。CAD／CAM已成为促进国民经济发展的关键技术，是实现制造技术现代化的必经之路。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比具有如下特点：
1．工序的内容复杂；
2．工步的安排更为详尽；
3．依靠程序完成所有工艺过程；
4．数控机床受控于程序指令；
5．数控机械加工程序不仅有零件的工艺过程，还包括工艺参数；
6．数控加工效率高，精度高，劳动强度低，对工件适应能力强。可以降低废、次品率；
/> 总结来说就是，数控加工具有：自动化程度高、对加工对象的适应性强、加工精度高，质量稳定。加工精度在0.005～0.01 mm 之间，不受零件复杂程度的影响。减少人为误差。
这使得CNC成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。
一、操作的机床设备简介
（一）机床技术参数
表11是气缸零件加工使用的机床的主要参数。
表11 操作机床的重要参数
机床型号
瑞星HS 850
HAAS VF2
工作台尺寸
X1800*Y900*Z1100
X1500*Y800*Z1000
最大切削速度
4000
50000
最大主轴转速
6800
11000
加工精度
0.03
0.005
系统
FANUC
HAAS
供电电源
380V
机床消耗功率
≤2.2KW
最大工作重量
1000
刀库存刀数目
20
工作液
水溶性切削液
（二）瑞星机床和HAAS机床特点
1.瑞星机床
由于该机床精度相对低些，适合开粗。机床放置平口钳，比起吸台，装夹更加牢固。程序的传输是通过电脑传递，利用软件传输。
2.HAAS机床
精度高，运转速度快，效率高，适合精加工。可用吸台，固定工件，解决工件的装夹问题。程序利用优盘传输，方便。
（三）机床的结构及机床工作的原理
1.机床结构
机床结构包括基本部件、主轴部件、进给机构、数控系统、自动换刀系统、辅助装置。
2.机床工作原理
将工件的几何数据和工艺数据等加工信息，用规定的代码和格式编制成数控加工程序，让机床识别，从而加工成我们想要的产品。
CNC机床常用来加工这些产品（1)箱体类零件(2)复杂曲面(3)异形件(4)盘、套、板类零件。
二、汽车气缸的加工操作步骤
图21 汽车气缸图纸
（一） 分析图纸
水套的作用是将发动机燃烧室和缸体内壁的温度通过热传导将热能转移到冷却液 由于液体是可流动的 经过水泵循环到散热器 由散热器通过外界空气的流动给冷却液散热，再由散过热冷却液循环到发动机水套接收发动机工作时产生的热量的。
如图21是汽车气缸的加工图纸，该水套结构复杂，主要有孔、螺纹孔、斜免面等特征。零件材料为ADC3：法国奥伯杜瓦热作模具钢，材料要求的硬度为HRC4446氮化,硬度适中，可以采用切削加工。气缸主要加工内容见表21。
表21 加工内容
内容
要求
备注
外形
零件整体外形，尺寸公差（+0.1/0.1)
φ70H7的孔
孔径为70（+0.03/0）,深度贯通
Φ8H7的孔
孔径8（+0/0.015）,深度贯通
Φ70.98的孔
孔径70.98（+0.05/0）,深度为7.70
M12的螺纹孔
螺纹规格为M12*1.25，有效深度 29.54
M13.7的螺纹孔
螺纹规格M13.7*1.41有效深度13
零件总高
零件总高为 116.46
粗糙度
零件下表面粗糙度为1.6，其它加工面的粗糙度要求Ra3.2
气缸的加工难点为，深度，粗糙度，φ70H7的孔，Φ8H7的孔，Φ70.98的孔的直径尺寸和零件下表面的粗糙度。
此零件分多个工序，毛坯留有一定的夹持量。气缸的加工工艺记录见表22。
表22 气缸的加工工艺记录
序号
内容
备注
（1）
备料：ADC3块料，118*130*325
（2）
CNC： 反向点孔，打孔，5mm,10.2mm的孔
（3）
钳工： 打孔和攻丝，Φ8H7的孔，M12的螺纹孔，M13.7的螺纹孔等
（4）
CNC： 正面开粗，铣外形，余量0.3
（5）
热处理，HRC4446氮化
（6）
磨床厚度方向见光，保证底面粗糙度
（7）
线切割外形，大内孔，φ70H7的孔
目录
引言 1
一、操作的机床设备简介 2
（一）机床技术参数 2
（二）瑞星机床和HAAS机床特点 2
（三）机床的结构及机床工作的原理 2
二、汽车气缸的加工操作步骤 3
（一） 分析图纸 3
（二）加工工序 4
三、CNC加工时的注意事项 20
（一）操作人员的注意事项 20
（二）工作前的准备工作 21
（三）工作过程中的安全注意事项 21
（四）工作完成后的注意事项 21
四、机床维护与保养： 21
总结 22
参考文献 23
谢辞 24
引言
在科学技术快速发展的今天，人们对机械加工的要求与精度也在不断的提升。也就需要这样的机床，来完成高精度，复杂的工作。CNC(数控机床)是计算机数字控制机床(Computer numerical control)的简称，就是在这样的背景下产生了。CAD／CAM已成为促进国民经济发展的关键技术，是实现制造技术现代化的必经之路。数控机床加工工艺与普通机床加工工艺相比具有如下特点：
1．工序的内容复杂；
2．工步的安排更为详尽；
3．依靠程序完成所有工艺过程；
4．数控机床受控于程序指令；
5．数控机械加工程序不仅有零件的工艺过程，还包括工艺参数；
6．数控加工效率高，精度高，劳动强度低，对工件适应能力强。可以降低废、次品率；
/> 总结来说就是，数控加工具有：自动化程度高、对加工对象的适应性强、加工精度高，质量稳定。加工精度在0.005～0.01 mm 之间，不受零件复杂程度的影响。减少人为误差。
这使得CNC成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。
一、操作的机床设备简介
（一）机床技术参数
表11是气缸零件加工使用的机床的主要参数。
表11 操作机床的重要参数
机床型号
瑞星HS 850
HAAS VF2
工作台尺寸
X1800*Y900*Z1100
X1500*Y800*Z1000
最大切削速度
4000
50000
最大主轴转速
6800
11000
加工精度
0.03
0.005
系统
FANUC
HAAS
供电电源
380V
机床消耗功率
≤2.2KW
最大工作重量
1000
刀库存刀数目
20
工作液
水溶性切削液
（二）瑞星机床和HAAS机床特点
1.瑞星机床
由于该机床精度相对低些，适合开粗。机床放置平口钳，比起吸台，装夹更加牢固。程序的传输是通过电脑传递，利用软件传输。
2.HAAS机床
精度高，运转速度快，效率高，适合精加工。可用吸台，固定工件，解决工件的装夹问题。程序利用优盘传输，方便。
（三）机床的结构及机床工作的原理
1.机床结构
机床结构包括基本部件、主轴部件、进给机构、数控系统、自动换刀系统、辅助装置。
2.机床工作原理
将工件的几何数据和工艺数据等加工信息，用规定的代码和格式编制成数控加工程序，让机床识别，从而加工成我们想要的产品。
CNC机床常用来加工这些产品（1)箱体类零件(2)复杂曲面(3)异形件(4)盘、套、板类零件。
二、汽车气缸的加工操作步骤
图21 汽车气缸图纸
（一） 分析图纸
水套的作用是将发动机燃烧室和缸体内壁的温度通过热传导将热能转移到冷却液 由于液体是可流动的 经过水泵循环到散热器 由散热器通过外界空气的流动给冷却液散热，再由散过热冷却液循环到发动机水套接收发动机工作时产生的热量的。
如图21是汽车气缸的加工图纸，该水套结构复杂，主要有孔、螺纹孔、斜免面等特征。零件材料为ADC3：法国奥伯杜瓦热作模具钢，材料要求的硬度为HRC4446氮化,硬度适中，可以采用切削加工。气缸主要加工内容见表21。
表21 加工内容
内容
要求
备注
外形
零件整体外形，尺寸公差（+0.1/0.1)
φ70H7的孔
孔径为70（+0.03/0）,深度贯通
Φ8H7的孔
孔径8（+0/0.015）,深度贯通
Φ70.98的孔
孔径70.98（+0.05/0）,深度为7.70
M12的螺纹孔
螺纹规格为M12*1.25，有效深度 29.54
M13.7的螺纹孔
螺纹规格M13.7*1.41有效深度13
零件总高
零件总高为 116.46
粗糙度
零件下表面粗糙度为1.6，其它加工面的粗糙度要求Ra3.2
气缸的加工难点为，深度，粗糙度，φ70H7的孔，Φ8H7的孔，Φ70.98的孔的直径尺寸和零件下表面的粗糙度。
此零件分多个工序，毛坯留有一定的夹持量。气缸的加工工艺记录见表22。
表22 气缸的加工工艺记录
序号
内容
备注
（1）
备料：ADC3块料，118*130*325
（2）
CNC： 反向点孔，打孔，5mm,10.2mm的孔
（3）
钳工： 打孔和攻丝，Φ8H7的孔，M12的螺纹孔，M13.7的螺纹孔等
（4）
CNC： 正面开粗，铣外形，余量0.3
（5）
热处理，HRC4446氮化
（6）
磨床厚度方向见光，保证底面粗糙度
（7）
线切割外形，大内孔，φ70H7的孔
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