汽车发动机气缸体缸孔双轴精密数控加工设备研究

摘要

缸体是发动机最重要的核心零部件，缸体缸孔的加工精度更是重中之重，因缸体缸孔的高精度要求而使其成为制约提高发动机品质的难题。所以在大批量生产的状况下，为提高缸体生产加工效率及加工质量，提升发动机整体性能，进而提高汽车整体性能，提高市场竞争力及占有率，研发高效率高质量的缸体产线，开发缸体缸孔专用加工设备非常必要。　　在考察了国内多家发动机生产厂家的生产方式，搜集、查阅了大量有关资料的基础上，作者对发动机缸体生产模式做了总结与选择，对缸体缸孔的机械加工工艺过程及装备进行了深入的分析与研究，研究了镗削加工方法在发动机缸体缸孔精加工中的应用，并设计了缸孔精镗加工的工艺方案。　　论文针对缸体缸孔的精加工方法及其加工特点，设计了缸孔精加工专用夹具，并围绕夹具设计了专用镗床的基础及关键部件如床身、立柱、刀具系统及传动系统等的结构。为验证所设计的机床是否符合静刚度及振动模态设计要求，分析了床身、立柱及镗杆的静动态特性。为验证设计的机床及工艺是否符合动态加工要求，利用虚拟样机技术对专用机床做了三维造型、装配及运动学仿真分析。　　在机床设计制造后，通过缸孔的实际加工实验与检测，测得其加工精度与生产效率均达到或超过设计要求，机床精度及其各项加工精度均达到国内先进水平。专用镗床投入某厂使用一年多以来，机床各项性能均保持良好，为企业获得较为可观的效益。

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1绪论

1.1发动机加工简介

1.2发动机缸孔精镗加工技术简介

1.3发动机缸孔精镗专用机床

1.4课题的意义与主要研究内容

2 发动机缸体缸孔精镗加工工艺设计

2.1发动机主要参数及技术要求

2.2发动机生产规模及工艺特点

2.3发动机缸体缸孔精镗加工工艺选择

2.4发动机缸体缸孔加工工艺设计

2.5本章小结

3数控精密镗床关键设计技术研究

3.2专用镗床总体方案设计

3.3 专用夹具设计

3.4专用镗床传动系统设计

3.5自动补偿刀具系统设计

3.6床身及立柱

3.7本章小结

4立柱、镗杆及床身静动态特性研究

4.1机械结构有限元分析基础

4.2立柱与镗杆三维建模及有限元建模

4.3立柱结构的静动态特性分析

4.4镗杆结构的静动态特性分析

4.5 床身静动态特性分析

4.6机床临界转速计算

4.7 本章小结

5专用镗床三维建模及运动仿真

5.1 UG软件简介

5.3镗床虚拟装配建模

5.4虚拟样机技术简介

5.5镗床运动仿真

5.6机床的干涉检查

5.7本章小结

6结论与展望

6.1主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果