柴油机汽缸盖喷油孔加工组合机床设计(3)
2．1 被加工零件特点分析
首先应该分析、研究被加工零件。如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。调查分析该零件及其同类零件的加工工艺方法，定位和夹紧的方式，所采用的设备、刀具以及切削用量，生产率情况以及工作条件等方面的资料，以便做出更合理的工艺方案。
工艺方案的拟定是以被加工零件的特点为基础的，包括零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、零件刚性、定位基准面的特点等方面。
本课题所研究的零件为ZS195型柴油机汽缸盖喷油孔，其材料为HT250，硬度为HBS190～240，该孔为具有同轴度要求的阶梯孔，且为通孔。最终加工孔径分别为Φ21E10与Φ9.3E10。孔中心线与零件的下表面存在70度的夹角。如图2.1所示为被加工零件图，其中粗实线部分即为被加工部分。
图2.1 被加工零件图
2．2 定位基准和夹压部位的选择
由于组合机床是按照工艺集中的原则设计的，切削负荷较大，工件受力方向经常改变。正确的选择定位基面与夹压部位是决定零件获得稳定的加工精度的主要条件。而且也影响了机床的结构和操作性能，因此，在制定机床方案时，夹具方面应从以下几个方面考虑：
（1）工艺基面的选择
工艺基准面应该尽量选用设计基准作为加工用定位基准，以减少累积误差，保证加工精度。
同时，定位面的选择时应力求统一工艺基准面的原则，在组合机床的的加工过程中，对不同面上的孔采用相同的定位基准。在本课题所研究的柴油机汽缸盖的喷油孔的加工过程中，采用了应用较为广泛的“二销一面”的定位方式。即以一个已加工平面和平面上的两个销孔作为定位基准。平面上两个销孔消除了零件的五个自由度，加上该平面的约束，其所有自由度完全限制。采用这种定位方式的优点在于安装误差小，便于靠近工件安置刀具导向，有利于获得较高的加工精度。同时这种方法也比较简单，易于实现通用化，夹具结构也就简单。
（2）夹压位置的确定
夹压位置的确定时，应从以下几个方面考虑：
一方面夹压位置的是否可靠，很大程度上将影响工件的稳定性，从而影响加工精度。故夹压点的布置应该使夹压合力落在定位平面之内，力求接近定位平面的中心，在本次设计过程中，由于汽缸盖为箱体类零件，夹压点一般放在上面，增加稳定性。
另一方面夹压点应尽量避免放在能引起工件巨大变形的地方，并且保证工件加工时该变形不影响其加工精度。
2．3 确定机床配置形式和结构方案
组合机床的配置形式多种多样，根据机床的使用范围可分为大型组合机床与小型组合机床。其中大型组合机床又分为具有固定式夹具的机床和夹具移动的机床，固定式夹具的机床包括卧式、立式、倾斜式以及复合式，夹具移动的机床即在该类机床上的夹具为按照一定的循环间歇移动或回转，主要包括夹具移动的机床、夹具回转的机床、鼓轮式机床和中央立柱式机床[1]。
组合机床的配置形式应考虑到工件的结构特点、工艺要求、生产率要求及工艺方案等方面。不同配置形式的组合机床结构方案的选择时，应考虑到一下几个方面的问题。
（1）对加工精度的影响
不同配置的机床形式对加工精度的影响非常大，主要来源于加工误差与夹具误差两个方面。
固定式夹具单工位机床所能达到的加工精度较高，而移动式或回转式夹具由于存在转位和定位误差，其加工精度一般比较低。