2022年活塞零件机械加工工艺规程 .docx

《2022年活塞零件机械加工工艺规程 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年活塞零件机械加工工艺规程 .docx（26页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 题目： 活塞零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一、设计题目活塞零件的工艺加工规程及工艺装备设计二、原始资料1 被加工零件的零件图 1张2 生产类型 : （中批或大批大量生产）三、上交材料1绘制零件图 1 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程综合卡片套4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1 套5绘制夹具装配图（A0 或 A1） 1 张6绘制夹具中 1 个零件图（ A1 或 A2；装配图出来后

2、,由指导老师为同学指定需绘制的零件图,一般为夹详细）；1 张7编写课程设计说明书（约 5000-8000 字）； 1 份四、进度支配本课程设计要求在 3 周内完成；1第 l 2 天查资料,熟识题目阶段；2第 37 天,完成零件的工艺性分析 程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片；, 确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规3第 810 天,完成夹具总体方案设计（画出草图,与指导老师沟通,在其同意的前 提下,进行课程设计的下一步）；4第 1113 天,完成夹具总装图的绘制；5第 1415 天,零件图的绘制；6第 1618 天,整理并完成设计说明书的编写；7第 19 天,完成图纸和说明书的输出打印

3、；8第 2021 天,答辩 五、指导老师评语名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘 要机械制造技术基础课程设计是我们在学完了高校的全部基础课、专业基础课以及专业课后进行的；这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深化的综合性总复习,也是一次理论联系实际的训练；因此,他在我们的高校四年生活中占有重要的位置；我这次设计的是拨叉831003 ,有零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具零件图各一张,机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 各一张；第一我们要熟识零件,题目所给的零件是拨叉 831003 ；明白

4、了拨叉的作用,接下来依据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和 机械加工余量；然后我们再依据定位基准先确定精基准,后确定粗基准,最终 拟定拨叉的工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图；就我个人而言,我期望通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进一步 适应性的训练,期望自己在设计中能锤炼自己的分析问题、解决问题、查资料 的才能 ,为以后的工作打下良好的基础；由于才能有限,设计尚有许多不足之处,期望各位老师赐予指导；Abstract Machinofacture technology curriculum design is that we mimic all basic c

5、ourses , technology basic course and major part having completed university being in progress after the specialized course. This is that we always review before the graduation practice being in progress to what be learned every thorough comprehensiveness of course,be also that a theory contacts actu

6、al training , it occupies important position therefore, in our university for four years life. My design is Bocha 831,003, part map, rough map, fixture assembly, a fixture parts of the map.Machining process with the card and the corresponding fixture designed by the procedures of the process of a ca

7、rd. First of all, we must familiar with the parts, subject to the parts is Bocha 831,003. Bocha understanding of the role, followed in accordance with the nature of parts and components in the face of the map on the roughness of 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - rough determin

8、e the size and mechanical Jiagongyuliang. According to another location and then we set the benchmark fine first base, established after the benchmark crude, Bocha finalizing the road map process, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly. For me personally, I hope

9、that through the curriculum design of their future will be further engaged in the work of adaptive training, in the hope that their design can exercise their own analysis, problem solving, the ability to search information, the work laid for the future A good foundation. Because of limited capacity,

10、 there are a lot of design deficiencies, I hope that teachers give guidance. 目 录前言 1 1 零件的分析 2 1.1 活塞的功用、结构特点及工作条件错误！未定义书签；名师归纳总结 1.2 活塞的主要加工表面及技术要求3 3 第 4 页,共 16 页2 工艺规程设计3 2.1 活塞的毛坯材料及制造方法2.2 定位基准的挑选4 2.3 制定工艺路线5 2.3.1 工艺路线方案一5 2.3.2 工艺路线方案二5 2.3.3 工艺方案的比较与分析6 2.4 机械加工余量及工序尺寸6 - - - - - - -精选学习资料

11、- - - - - - - - - 3 专用夹具设计 9 3.1 设计主旨 10 3.2 夹具的设计 10 3.2.1 定位基准的挑选 10 3.2.2 切削力及夹紧力的运算 10 3.2.3 定位误差分析 11 3.2.4 夹具设计及操作的简要说明 11 4 结论 11 名师归纳总结 参考文献13 第 5 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 前言我国的汽车行业正在飞速进展,汽车的动力部分也在不断改进,活塞是汽车动力不行 缺少的一部分,它的工作情形会直接影响汽车的运行状态；所以,如何能使活塞的生产高 效率、高质量,省成本、省时间是我们今日

12、汽车行业的努力方向；随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及牢靠性的要求越来越严格,活塞 已进展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高 技术含量的产品,以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能,削减 发动机的摩擦功缺失,降低油耗、噪声和排放；为满意以上的功能要求,通常将活塞的外 圆设计成异型外圆 中凸变椭圆 ,即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆,且椭圆 度沿轴线方向按肯定的规律变化 如图 1 所示 ,椭圆度精度达 0.005mm；活塞纵剖面的外轮廓为高次函数的拟合曲线,轮廓精度为0.005 0.01mm；为提高活塞的承载才能,以提高

13、发动机的升功率,通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型 异型销孔 , 销孔尺寸精度达 IT4 级,轮廓精度为 0.003mm ；活塞作为典型的汽车关键零部件,在切削加工方面具有很强的工艺特点；目前,国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线,因此,专用设备就成为活塞切削加工的关键设备,其功能和精度将直接影响最终产品的关 键特性的质量指标；本文依据活塞加工的一个特别工序来对其夹具的设计,使其加工过程得以顺当进行,保证活塞销孔的位置及精度的精确性,同时也借助这个夹具的设计,来提高活塞加工的效 率,解决活塞的定位、夹紧问题,为活塞的加工供应一个更便利的路

14、径；由于才能有限,设计尚有许多不足之处,期望各位老师赐予指导；1 零件的分析1.1 活塞的功用、结构特点及工作条件活塞是曲柄连杆机构中的主要零件之一,是发动机的心脏；在活塞压缩行程终了时,燃烧室内的工作混合气被火花塞点燃后爆发,产生强大的压名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 力,推动活塞沿气缸向下运动,并通过连杆使活塞的直线往复运动变为曲柄的旋转运动,这就是发动机动力的来源；活塞的第一个作用就是使发动机做功；发动机做功是由进气、压缩、爆发、排气四个行程来完成的一个工作循环的；不断地 循环,发动机才能连续地工作,这就要

15、求发动机内活塞顶以上的空间要有特别好的密封效 果；密封是活塞的其次个作用；发动机在点燃爆发时,温度高达20002500 ,主要靠活塞和活塞环将高温传给气缸壁,再由气缸壁外侧水套内的循环水将热量带走；活塞的第三个作用是传热；活塞由头部（环槽、环岸和绝热槽）、裙部和顶部三部分组成；1 顶部；汽车发动机大多采纳平顶式活塞,这是由于与其它形式的活塞相比,具有工 作牢靠、制造简洁、重量最轻和受热面积最小等优点；一般选用优质铝合金；2 头部；活塞环的主要功用是保证燃烧室和气缸工作腔的密封性；它的高度主要取决 于必需安装的活塞环数；3 活塞裙；活塞裙是指活塞油环槽以下的部分；为保证在正常工作条件下活塞与气缸

16、 内壁之间自上而下间隙匀称,必需把活塞制成上小下大的阶梯形或截锥形；活塞裙部的横 截面应作为椭圆形,并使椭圆的长轴方向垂直于活塞销孔轴线方向；活塞裙部内有一止口；它由一小段内孔、倒角和端面构成；它是专为活塞加工过程中 定位而设置的帮助精基准面,在活塞工作过程中没有任何用途；4 销座；销座位于活塞裙部内,且有厚筋与活塞顶相连；其作用是保证把作用于活塞 上的力牢靠地传给活塞销孔,在活塞销座上有一个油孔,用作润滑活塞销与活塞销孔,减 少它们的摩擦；总之,活塞为薄壁零件,它是在高温高压的条件下,在气缸内做高速往复直线运动；为 减小活塞在做高速往复运动时的惯性力,一般活塞材料采纳铝合金；1.2 活塞的主

17、要加工表面及技术要求1 环 岸 及 环 槽 底 对 活 塞 裙 部 轴 心 的 径 向 跳 动 最 大 允 差 为 0.1mm0.15mm. 全 部 槽底 Ra3.2 m. 2. 环槽侧面对活塞裙部轴心线垂直度不超过跳动不超过0.05mm ,全部槽侧Ra0.4 m；25： 0.07 ,环槽侧面对活塞裙部轴心线3活塞销孔尺寸及精度为 （ 28 0.075 ） mm；销孔圆柱度为0.00125mm ；表面粗糙度 Ra0.125 m；两销孔同轴度误差,在最大实体状态时为零；销孔轴心线对裙部轴心线垂名师归纳总结 直 度 为100 ： 0.035 ； 这 些 参 数 超 差 会 使活 塞 销 与 活 塞

18、 孔 配 合不 正 常 , 破 坏 活 塞 、活 塞第 7 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 销、连杆的正确装配位置,不能保证正常的润滑,并产生不正常磨损；4裙部保留有0.2mm,深 0.008mm0.016mm的刀痕,以便能储存润滑油,使发动机在工作中活塞与缸壁之间形成一层油膜,从而削减活塞与缸壁的摩擦；5 为了改善活塞的机械加工性能,在活塞的制造过程中对销孔尺 寸、外圆尺寸和重量 分别进行分组,然后按装配工艺要求进行分组装配；2 工艺规程设计2.1 活塞的毛坯材料及制造方法活 塞的 材料 除少 数采 用铸 铁外 , 大部 分 采纳导

19、热系数高 、热膨胀系数较底 的 硅 铝 合金；为了增加其刚性、隔热性和防止环槽早期磨损,也有在其头部或裙部铸有钢护圈、铸 铁圈或钢片,这类活塞称为双金属活塞；铝活塞除了导热性能好外,仍具有重量轻、易加工等特点；所以目前中小型发动机的 活塞大部分采纳铝合金材料；由于铝合金和铸铁材料的不同,造成线膨胀系数不一样,亦可能显现广泛选用铸铁活 塞的趋势,用以取代铝活塞；一般的铝活塞大多采纳金属模浇铸,这样不仅可以获得较高精度的毛坯,削减机械加 工余量,同时仍可以保证活塞间较小的重量差；2.2 定位基准的挑选由于毛坯的精度较高,所以毛坯的外表面、内圆及顶面可直接作为粗基准,如粗车外 圆、环槽、顶部、裙部及

20、端面；由于液态模锻后的毛坯内孔与外圆的同轴度及内孔、外圆 对内顶面的垂直度误差均较小,因此,车削后顶部及裙部的壁厚匀称,可为以后的半精加 工及精加工留有较匀称的余量；活塞属薄壁筒形零件,径向刚度很差,而主要表面尺寸精度及个主要表面之间的位置 精度要求又较高,所以在产品设计时就针对活塞的结构特点,设计了专供加工时定位用的 帮助精基准止口内孔及端面；在回油槽、外圆、环槽、顶面等加工时,就采纳了该精 基准定位；这不仅符合“ 基准统一” 和“ 工序集中” 原就,而且便于轴向夹紧,可采纳一 套夹具即可；但以此作为精基准不仅不符合“ 基准重合” 原就,而且仍为此增加了工序和设备；由 于活塞销孔沿活塞轴线方

21、向位置尺寸的设计基准是顶面,所以精镗削孔时以顶面为轴向定名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 位基准,而止口的精加工以顶面为定位基准,这样可以削减因基准不重合而产生的定位误 差；在钻、扩销孔时采纳了以销座外端作为角向定位基面；这是由于如采纳销孔自定位,定位元件不易布置,夹具结构复杂；而由于活塞毛坯精度较高,以此作为角定位可以满意 加工要求；在镗、滚挤销孔时,以销孔为角向定位基准,遵循了“ 自为基准” 原就,使加工余量 匀称,简洁保证精度要求；2.3 制定工艺路线Z148 组合机床工艺路线方案一：2.3.11钻活塞销孔使

22、用设备：2铣两侧销座凹坑 80618专用机床3粗车外圆、环槽、裙部及端面504680 四轴数控车床4粗车定位止口 C2-112车床组合机床5铣回油槽 ZF041活塞专用铣床6扩活塞销孔 Z1497钻销座油孔 4023抬钻8去毛刺9粗精镗活塞销孔 T617A卧式铣镗床三轴数控车床10销孔内侧倒角 80226专用机床11车削孔锁环槽 C2-115车床12精车止口 504690二轴数控车床13车外圆、环槽、环岸及倒角 50470014滚挤活塞销孔 ZA125立式钻床15去毛刺16清洗吹净活塞 DTX40-I-G通过式清洗床17终检18装配前裙部分组尺寸复检名师归纳总结 - - - - - - -第

23、9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.3.2 工艺路线方案二：1粗车底面止口使用设备： C 2-112 车床2粗镗活塞销孔 T617A 卧式铣镗床3粗车顶面,外圆及环槽 504680 四轴数控车床4精车下端面,内止口 504690 二轴数控车床5精车环槽、外圆面、顶面 504700 三轴数控车床6精车燃烧室 C 2-115 车床7铣裙部圆弧 ZF041 活塞专用铣床8精细镗活塞销孔 JL6 静压镗床9车锁环槽 504700 三轴数控车床10液压销孔 液压销孔车床11精磨裙部外圆 仿型磨床12清洗吹净活塞 DTX40-I-G 通过式清洗床13终检14装配前裙部

24、分组尺寸复检2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先钻销孔,再车定位止口,然后以此为基准加工活塞；而方案二是直接粗车止口,然后镗销孔加工活塞；从工艺路线上分析两套方案都可行,但经比较可见,第一套方案更详细,更适合活塞的批量生产；2.4 机械加工余量及工序尺寸1钻活塞销孔： 22.900.2mm 2铣两侧销座凹坑：R10 3粗车外圆、环槽、裙部及端面外圆： 102.4 0.1 2Z=1.2mm 环槽：2.25 0.03 、 4.445 0.03 、 91.6 0.05 、 101.8 0.05 、 90.6 0.05 名师归纳总结 - - - - - - -第 10

25、 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 裙部： 8.15 0.03 、15.2 0.03 、 21.83 0.03 、 26.83 0.03 端面： 101.565 0.435 2Z=4.935 4粗车定位止口：87.565 0.15 95.5 0 0 . 105铣回油槽：57.38 0 0 . 1 2.5 6扩活塞销孔 26.59 0 1.0 2Z=3.69 7粗精镗活塞销孔 28 00 . 01 2Z=1.41 8精车止口 85.565 0.015 96.7 2Z=0.8 机械加工工艺过程卡片名师归纳总结 （厂名）加工工艺卡片产品型号产品名称第 11 页,共 1

26、6 页活塞零 件 名 称零件图号数 量材料名称材料规格毛料重mm 量 kg 活塞400铝合金设备名0 序工序名工序内容号称称1 钻削钻活塞销孔 22.9 钻床- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 铣削铣两侧销座凹坑铣床3 车削粗车外圆、环槽、裙部及端面车床4 车削粗车定位止口车床5 铣削铣回油槽铣床6 车削扩活塞销孔车床7 钻削钻销座油孔钻床8 钳工去毛刺镗床9 镗削粗精镗活塞销孔10 磨削销孔内侧倒角磨床11 车削车削孔锁环槽车床12 车削精车止口车床13 车削车外圆、环槽、环岸及倒角车床14 钻削滚挤活塞销孔钻床15 钳工去毛刺磨床16 磨工磨削拨

27、叉脚两端面17 清洗吹净活塞18 终检标 编制 准 化名师归纳总结 更换更换更换处数更换更换日校对会第 12 页,共 16 页签审核批单号标记人期准- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号工序号零件名称活塞产品名称工序名称材料名称02 每毛坯可制铝合金毛坯种类每台件数件数铸件1 1 设备名称设备型号同时加工件数1 工步号工步内容工艺设备2 铣两侧销座凹坑80618 专用机床设计（日 签字期）名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 专用夹具设

28、计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具；这里的夹具为铣工件的专用夹具, 10 的刀头；3.1 设计主旨本夹具主要用来铣活塞凹坑,且有肯定的技术要求；但加工本道工序时,采纳销孔定位； 因此,主要应当考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,同时仍要达到要求的精度；3.2 夹具的设计3.2.1 定位基准的挑选由零件图可知,凹坑定位基准为销孔中心,活塞圆柱表面的圆跳度为 0.1mm, 由于毛坯的精度较高,所以毛坯的外表面、内圆及顶面可直接作为粗基准,立式铣床,用 v 型快定位,夹紧；3.2.2 切削力及夹紧力的运算Fc=902a Pf0. 75Kp切削刀具：整体铣刀, 就圆周

29、切削分力其中, aP =8mm,f=5mm, Kp=1, 所以1=24128.2 Nmm Fc=902850. 75径向切削分力Fp=530a0.9f0. 75Kpp所以Fp=5308.0950. 71=10624.6 N 轴向切削分力Ff =451a f0. 4Kp所以名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - Ff =451850. 41=6868.4 N 运算切削力时,必需考虑安全系数,安全系数 K= K 1 K 2 K 3 K 4式中 K 1 -基本安全系数,K1 =1.5 K2 -加工性质系数,K2 =1.1 K

30、3 -刀具钝化系数,K3 =1.1 K4 -断续切削系数,K4 =1.1 于是, K= 1.5 1.1 1.1 1.1=1.9965 所以,圆周切削分力 Fc= F K=24128.2 1.9965=48172 N 径向切削分力 Fp= F K=10624.6 1.9965=21212 N 轴向切削分力 Ff = F K=6868.4 1.9965=13713 N 3.2.3 定位误差分析（ 1）定位元件尺寸及公差的确定；本夹具的主要定位元件为肯定位销,定位销与夹详细上相应的孔采纳过赢协作且能保证零件的公差要求,即为：定位销 A22 f7 25 GB JB/T8014.21999 （ 2） v

31、 型块的定位；由于活塞的圆柱表面不是匀称的大小,所以 v 型块的定位对活塞表面的夹紧会产生相应的误差；3.2.4 夹具设计及操作的简要说明v 型块定位；第一将工件（活塞）放在v 型块中间,此数控铣床机床采纳液压夹紧,调剂支撑钉使工件达到误差最小的位置,液压缸进油,夹紧活塞；开头铣凹坑,铣完凹坑后,液压缸出油,工序完成；4 结论课程设计是我们专业课程学问综合应用的实践训练,这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不行少的过程；通过这次课程设计我明白了活塞的加工制造工艺,明白了各步工序的作用,知道了铣活塞两侧凹坑夹具的设计方法步骤；几周的课程设计,使我发觉了自己所把握的学问是如此的贫乏,自己综合应用

32、所学专业学问的才能是如此的不足,因此本次课程设计也使我对以前所学的学问有了一个较为全名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 面的系统复习,特别是画图的基本工得到了提高,为以后的毕业设计打下了良好的基础；本夹具仍存在不足之处；一是绘图软件把握的仍不够娴熟,二是对夹具设计的学问仍 有欠缺；绘图时细节地方会画的不精确,造成重复性的修改,影响工作的效率,另一方 面,夹具的工作质量和工作寿命仍未探讨,这些都需要进一步讨论和进一步实践来解决；参考文献名师归纳总结 1 王光斗王春福 . 机床夹具设计手册. 上海科学出版社,2000.

33、 第 16 页,共 16 页2 肖继德陈宁平 . 机床夹具设计. 机械工业出版社,2000 3 赵家齐 . 机械制造工艺学课程设计知道书 . 机械工业出版社,2002 4 刘守勇 . 机械制造工艺与机床夹具 . 机械工业出版社,2005 5 陆剑中家宁 . 金属切削原理与刀具. 机械工业出版社,2004 6 、陈国香主编机械制造与模具制造工艺学清华高校出版社 2006.5 7 、李彩霞主编机械精度设计与检测技术上海交通高校出版社 2006.1 8 、方子良主编机械制造技术基础上海交通高校出版社 2005.1 9 、孙志礼、冷兴聚、魏延刚、曾海泉主编机械设计东北高校出版社 2000.9 10 、孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具设计指导冶金工业出版社 2002.12 11 、邹青主编机械制造技术基础课程设计指导教程机械工业出版社 2004.8 - - - - - - -