船机制造工艺学

1、第二节、气缸套制造第二节、气缸套制造气缸套的材料气缸套的材料: :灰铸铁、合金铸铁（铜铬合金铸铁、镍铬合金铸铁、矾钛合金铸铁） 还可以采用球墨铸铁、高磷铸铁和含硼铸铁等。 ：选用、高磷铸铁、矾钛合金铸铁。合金铸铁含硼合金铸铁中、高速强载柴油机矾钛合金铸铁大型低速柴油机和一般中、高速柴油机球墨铸铁高磷铸铁1位置精度(1)安装面C对内孔轴线的径向圆跳动公差(2)支撑轴肩面A对内孔轴线的端面圆跳动公差值：缸径200mm，为0.08mm缸径200400mm，为0.10mm缸径400mm，为0.12mm。缸径200mm，为0.03mm缸径200，为0.05mm二冲程汽缸套四冲程汽缸套2尺寸和形状精度尺寸

2、和形状精度对中、高速柴油机公差带为H7低速柴油机为H8对于十字头式柴油机为H8。(1)内孔尺寸精度内孔尺寸精度（2）配合凸肩面的高度）配合凸肩面的高度上配合凸肩面C的公差带为f9下配合凸肩面C为f73. 内孔的圆度和圆柱度 缸 径圆度和圆柱度缸 径圆度和圆柱度751500.0134506000.0301503000.0206007500.0353004500.0257509000.040内孔工作表面的粗糙度高速柴油机不低于Ra0.8m；中速柴油机不低于Ral.6m；十字头式柴油机不低于Ra3.2m气缸套的加工工艺特点气缸套的加工工艺特点 1.气缸套是薄壁零件，注意：装夹变形，一般采用：轴向夹紧

3、的夹具。2.汽缸套加工阶段：分成粗、精加工两个主要阶段。、缸套加工主要工艺分析、缸套加工主要工艺分析1气缸套外圆表面的粗加工 单件小批量生产时，应将气缸套冒口夹在卡爪内，另一端用星形轮支撑住，然后进行外圆表面的加工并切割冒口。气缸套外圆精车气缸套的一端装于锥形心轴1上，它与车床主轴回转轴线保持良好的同轴性 气缸套的另一端用弹性心轴支住。装夹：车外圆同时精车凸台、装紫铜圈的沟槽。切沟槽时使用成形车刀加工。气缸套外圆表面的严重“穴蚀”往往是影响柴油机工作可靠和寿命的重要困素。强化工艺松孔镀铬表面淬火氮化镶嵌碳化硅第三节、活塞制造第三节、活塞制造一、活塞的材料和毛坯一、活塞的材料和毛坯灰铸铁：用于中

4、、低速柴油机。铝合金：用于中、高速柴油机，减轻重量、增加热传导。中、高速大功率柴油机采用组合式活塞：头部常采用25钢、30Mo钢和不锈耐热钢制造；裙部则采用铝合金或铸铁。铝活塞毛坯成批生产时，使用金属模浇铸。为了提高铝活塞的铸造质量，广泛采用低压铸造。 二、活塞毛坯制造二、活塞毛坯制造二、活塞加工的技术要求二、活塞加工的技术要求序号加工部位(误差项目)精度要求活塞销孔轴线应与活塞轴线垂直垂直度公差为0.15mm/m活塞销孔轴线应与活塞轴线相交，位置度误差活塞直径200，不大于0.20mm活塞直径200，不大于0.40mm活塞环槽平面与活塞外圆轴线垂直度公差活塞直径200，不大于0.20mm活塞

5、直径100200 mm，不大于0.01mm销孔直径200300 mm，不大于0.015mm活塞顶部的成形表面用样板检查时，间隙不大于0.2 mm3尺寸精度序号加工部位(误差项目)精度要求1活塞头部按h8公差加工2活塞裙部按h7公差加工3活塞销孔高速柴油机为H6中、低速柴油机为H74活塞顶平面至销孔轴线距离无调整压缩比垫片的柴油机公差为+ -0.05mm有调整压缩比垫片的柴油机公差为h85活塞顶部和裙部壁厚误差不超过平均壁厚的10%三、整体式活塞机械加工工艺特点三、整体式活塞机械加工工艺特点活塞活塞表面加工：装夹定位基准统一。采用活塞下端面和止口作为统一基准。 精车环槽、精车外圆、车圆锥面、车裙

6、部、精磨外圆用止口处锥面和顶部顶针孔定位。其他各表面加工都用止口和下端面定位。 工序号工 序 主 要 内 容定 位 基 准机床或工作地点1切断冒口立式车床2粗车外圆及车端面A内孔和端面多刀半自动车床3粗车燃烧室，车工艺搭子平面，钻顶针孔外圆和端面多刀半自动车床4倒角、内孔，精车端面B外圆和端面多刀半自动车床5粗镗销孔，刮销座开档平面F止口内圆、端面和销孔专用卧式镗床6热处理：退火，硬度为HBl80220热处理车间7半精车外圆，精车端面A，粗切环槽止口内圆、端面和顶针孔多刀半自动车床8半精车和精车环槽，止口锥面和顶针孔多刀半自动车床9精车外圆、车环槽倒角及顶部止口锥面和顶针孔多刀半自动车床10车

7、头部圆锥面止口锥面和顶针孔车床11精车活塞销孔，刮销座开档平面F，止口内圆、端面和销孔专用卧式镗床12钻环槽油孔，钻销孔处定位孔，外圆和底面专用多轴钻床13铣顶部四个缺口外圆、销孔、底面专用四轴铣床15车偏心圆弧止口锥面、销孔和顶针孔车床16精磨锥度止口锥面、销孔和顶针孔外圆磨床17精磨椭圆外圆止口锥面和顶针孔外圆磨床18车去工艺搭子，精车燃烧室止口内圆及端面车床19修理圆弧，去毛刺钳工粗车外圆顶面粗加工主要工序精加工主要工序精车外圆环槽精镗活塞销孔 加工顶部锥体和裙部椭圆大批生产，其加工的显著特点是：（1）加工工序的划分可以分得更细致，（2）更多地采用专用设备和夹具，（3）由于采用了专用夹具

8、，可免除划线工序和节省装夹时间。单件小批量生产条件，其加工的显著特点是：工序比较集中，专用夹具少，多采用划线和直接找正装夹。五、筒形活塞加工主要工序分析五、筒形活塞加工主要工序分析 1. 活塞外圆表面的粗加工毛坯为金属硬模浇铸时：内腔形状精度较高，采用活塞内表面作为定位基准，进行外圆表面的粗车。 对于中、大尺寸活塞，需先在活塞顶部打出顶针孔，粗车外圆时，用顶针支承2活塞外圆表面的精加工 （1）裙部椭圆形（或近似椭圆形）活塞外圆表面的加工方法：）裙部椭圆形（或近似椭圆形）活塞外圆表面的加工方法： a、裙部椭圆形由两个偏心的半圆形表面构成，b、椭圆可采用偏心车削加工出来C、应用偏心夹具装夹使车床主

9、轴回转轴线与活塞轴线具有一定偏心距。D、两次装夹完成，第一次装夹车一边半圆，第二次调转180度装夹车另一边的半圆。车活塞头部锥形加工：车活塞头部锥形加工： 1.用车床尾座顶尖顶住活塞端面。2.调整车床尾座使尾座顶尖偏移车床主轴轴线,活塞轴线与主轴轴线成微小夹角3.车削活塞头部产生锥度（即用普通车床车锥度方法）。磨削活塞的椭圆形、锥形和外圆表面： 磨削椭圆：磨削椭圆：利用偏心装置使活塞轴线相对于磨床头架主轴回转轴线 有一个偏心距，从而磨削出椭圆形。磨削活塞的锥形：磨削活塞的锥形：磨削前应先使磨床上工作台相对下工作台旋转一个角度， 固定后便可磨出要求的锥度。 活塞环槽：活塞环槽：大批生产时采用成组

10、切刀进行加工环槽间距的尺寸精度由各切刀的间距保证，可在各切刀间增减垫片厚度调整切刀的间距。3活塞环槽的加工单件小批量生产时，环槽是逐个切出的。单件小批量生产时，环槽是逐个切出的。活塞燃烧室成形表面加工：活塞燃烧室成形表面加工： 刀架可在横溜板7上滑动，而小刀架可做纵向移动，加工时操作手柄使刀架横向走刀，在靠模4的控制下（刀架上的滚轮5在靠模曲线槽中运动），刀尖得到一个复合运动，加工出活塞燃烧室。5活塞销孔的加工活塞销孔的加工 销孔的精加工和光整加工 (1)加工设备的选择： 镗床上或者在精密车床上进行精镗 高速柴油机的活塞销孔 主要采用金刚镗床进行高速细镗作为精加工 精镗或细镗活塞销孔时,常用的

11、精基准有两种：一、以下端面和止口定位；二、以头部端面和外圆定位 活塞下端面和止口作定位基准时，符合基准统一的原则。活塞下端面和止口作定位基准时，符合基准统一的原则。易于保证销孔轴线与活塞轴线相互位置精度的要求，但不易保证销孔轴线到活塞顶部端面之间的距离的精度要求。 活塞顶端面和外圆为定位基准活塞顶端面和外圆为定位基准易保证销孔轴线到顶部端面之间的距离，但销孔轴线与活塞轴线的相互位置精度又不如前者高。 1活塞销孔轴线与活塞轴线垂直度误差的检验。活塞销孔轴线与活塞轴线垂直度误差的检验。 a.定位器在检验样轴2的左右两端轻轻套入b.用百分表在检验样轴两端测量检验样轴与平台的平行度。用百分表在检验样轴

12、两端测量检验样轴与平台的平行度。百分表读数差值就是销孔轴线与活塞轴线的垂直度误差。六、活塞加工质量的检验六、活塞加工质量的检验2活塞环槽平面与活塞轴线垂直度误差的检验。活塞环槽平面与活塞轴线垂直度误差的检验。 将活塞下端面置于平台上将活塞下端面置于平台上,用百分表沿圆周测量环槽平面与平用百分表沿圆周测量环槽平面与平台的平行度误差即可。台的平行度误差即可。 (1)将活塞用将活塞用V形块支撑，并使活塞轴线与平台平行。形块支撑，并使活塞轴线与平台平行。 3活塞销孔轴线与活塞轴线的位置度误差的检验。活塞销孔轴线与活塞轴线的位置度误差的检验。 (2)(2)将活塞翻转将活塞翻转180180度，测量检验样轴

13、与平台的平均距离度，测量检验样轴与平台的平均距离 (3)(3)两平均距离之差的一半，即为销孔轴线与活塞轴线的位置度误差。两平均距离之差的一半，即为销孔轴线与活塞轴线的位置度误差。 1下列选项不不属于大型组合式曲轴曲柄的自由锻方法的是A块锻法 B环锻法 C 模锻法 D 弯锻法2缸径600mm左右的中速大功率柴油机整体曲轴毛坯的制造广泛采用A 环锻法 B 块锻法 C镦锻法 D棒料模锻法3对于中、大型自由锻整体式曲轴，其主轴颈、法兰外圆和端面的粗加工是以（ ） 初定位，在以后的工序中则以（ ）(或止口外圆和法兰外圆)为定为基准，这时如果 继续使用顶针孔为定位基准，则顶针孔必须修整。A 主轴颈、法兰外

14、圆和端面 B 顶针孔 C 法兰外圆和小端顶针孔4曲柄销的粗加工，无论是何种毛坯，都是以（ ）为定位基准安装在夹具中， 以保证达到曲柄销与主轴颈之间的尺寸和位置精度；而曲柄夹角的角度公差是以 曲柄销加工的专用夹具上的定位来达到要求的。A 分度装置的分度孔 B 主轴颈、法兰外圆和端面及曲柄销的轴线C 主轴颈和法兰外圆 D 顶针孔5大功率低速柴油机曲轴，常采用（ ）制造方法来生产。A 整体式 B 组合式(半组合式或全组合式) C 混合式 D 套合式6组合式曲轴组件套合加热前必须将（ ）安装正确，保证各曲柄之间的夹角要求。A 轴向定位器和角度定位器。 B 曲轴组件吊运装置 C 丙烷气喷射加热装置选择题

15、1气缸套是薄壁零件，刚性差一般采用（ ）夹具，以减小夹紧变形A 外圆夹紧 B 轴向夹紧 C 内孔张紧 D 偏心2不论小批量或大批量生产，中、小型气缸套内圆表面通常应在珩磨机上进行（ ）使表面加工后具有网状纹路。而大尺寸气缸套用（ ）作为最后工序，使气缸套表面具有高低不平的波纹。A 精加工 B 粗加工 C 光整加工 D 振动镗削波纹加工3在大批生产高速柴油机汽缸套时，其外表面的加工，可采用（ ）完成粗、精加工。A 镗床和铣床 B 多刀半自动车床和外圆磨床 C 镗床和车床 D 磨床和镗床4不属于气缸套内圆表面强化工艺方法的是 （ ）A 松孔镀铬 B 淬硬、氮化 C 镶嵌碳化硅 D 渗碳处理5不属于

16、淬硬、氮化气缸套的方法的是 （ ）A 高频淬火 B 氮化 C 渗碳处理 D 电火花淬火选择题二、选择题二、选择题1小量生产的整体式铸铁活塞毛坯多用（ ），大量生产的小型铸铁活塞采用 （ ）。 A 金属模浇铸 B 铸造 C 锻造 D 沙模浇铸2活塞设计时，常将裙部椭圆形部分设计成使短轴方向的表面由两个偏心的半 圆形表面构成，这样的椭圆可采用（ ）较方便地加工出来。 （ ） A 精车 B 粗车 C 外圆定位车削 D 偏心车削3对于中、低速柴油机的活塞销孔，生产批量不大时，只要在（ ）上进行精镗 就可达到要求。对于高速柴油机的活塞销孔，生产批量比较大，主要采用（ ） 进行高速细镗作为精加工。A 金刚

17、镗床 B 铣床 C 精密镗床上或者在精密车床 D 内圆磨床判断题判断题 1铝活塞毛坯的铸造，成批生产时，广泛使用低压铸造。为了提高铝活塞的铸造质量，铝活塞毛坯的铸造，成批生产时，广泛使用低压铸造。为了提高铝活塞的铸造质量， 广泛的采用金属硬模浇铸，铝活塞毛坯的锻造，用锻铝合金模锻活塞。广泛的采用金属硬模浇铸，铝活塞毛坯的锻造，用锻铝合金模锻活塞。 （ ）2车削活塞头部锥形。可以按靠模细车；或者用车床尾座顶尖顶住活塞端面，将车床车削活塞头部锥形。可以按靠模细车；或者用车床尾座顶尖顶住活塞端面，将车床小拖板转动微小角度的方法来车削。小拖板转动微小角度的方法来车削。 （ ）3活塞环槽在大批生产时采用成组切刀进行加工，这时环槽间距的尺寸精度