精编【工艺技术】活塞加工工艺说明书

1、随心编辑,值得下载拥有！YOUR COMPANY NAME IS HERELOG O专业|专注|精心|卓越 beikezhang【工艺技术】活塞加工工艺说明书Please enter your companys name and contentv辽宁工程技术大学机械制造技术基础课程设计题 目：活塞零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计辽宁工程技术大学课程设计I班 级：姓 名：指导教师：完成日期：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 TOC o 1-5 h z 被加工零件的零件图1张生产类型：（中批或大批大量生产）三、上交材料.绘制零件图1张.毛坯图1张.编制机械加工工艺过

2、程综合卡片1套.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.绘制夹具装配图（A0或A1 ）1张.绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教 师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张.编写课程设计说明书（约5000-8000字）。1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成.第l2天查资料，熟悉题目阶段。.第37天，完成零件的工艺性分析，确定毛坯的类型、制造方 法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。.第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教 师沟通，在其同意的前提下，进 行课程设计的下一步）。.第1113天，

3、完成夹具总装图的绘制。.第1415天，零件图的绘制。.第1618天，整理并完成设计说明书的编写。 第 19 天， 完成图纸和说明书的输出打印。.第2021天，答辩五、指导教师评语成绩：指导教师日 期摘要 TOC o 1-5 h z 机械制造技术基础 课程设计是 我们 在学完了大 学的 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 入的综合性总复 习，也 是 一次 理论联系实 际 的 训练。因此 ， 他在我们的大学 四年生 活 中占有 重要的地 位 。我这次设计的是拨叉 831003 ， 有零件图、 毛坯图、 夹 具

4、 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。首先我们 要 熟悉 零 件 ， 题 目 所 给 的 零 件 是 拨 叉 831003 。 了 解 了 拨 叉 的 作 用 ， 接下 来根据零件 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 再根据定位基准 先 确定 精 基准 ，后确定粗 基 准 ，最后拟定 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，我希望通过这次课程设计对自己未来将从 事 的工 作进一步适应 性 的训练

5、，希 望自己在设计中能 锻 炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工 作 打 下良好的基础。由 于 能力 有限，设计尚 有 很多不足之 处，希望各位老师 给 予指导AbstractMachinofacture technology curriculum design is that we mimic all basic courses , technology basic course and major part having completed university being in progress after the specialized course. This is

6、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 actual training , it occupies important position therefore, in our university for four years life.My design is Bocha 831,003, part map,

7、rough map, fixture assembly, a fixture parts of the map. Machining processwith the card and the corresponding fixturedesignedby the proceduresof the processof a card.First of all, we must familiar with the parts, subject to the parts is Bocha 831,003. Bocha understanding of the role, followed in acc

8、ordance with the nature of parts and components in the face of the map on the roughness of rough determine 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

9、, the enactment of the workpiece clamping programme, to draw fixture assembly.For me personally, I hope 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 abi

10、lity to search information, the work laid for the future A good foundation.Because of limited capacity, there are a lot of design deficiencies, I hope that teachers give guidance.目录 TOC o 1-5 h z 刖目1 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 1零件的分析2活塞的功用、结构特点及工作条件错误!未定义书签。活塞的主要加工表面及技术要求3 HYPERLINK l

11、 bookmark25 o Current Document 2工艺规程设计3活塞的毛坯材料及制造方法3 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 定位基准的选择4 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 制定工艺路线5工艺路线方案一5工艺路线方案二5工艺方案的比较与分析6 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 机械加工余量及工序尺寸6 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 3专用夹具设计9 HYPERLINK l b

12、ookmark37 o Current Document 设计主旨10 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document 夹具的设计10定位基准的选择10切削力及夹紧力的计算10定位误差分析11夹具设计及操作的简要说明11 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 4 结论11 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 参考文献13辽宁工程技术大学课程设计1、乙刖百我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进， 活塞是汽车动力不可缺少的一部分，它的工作情况会直接影响汽

13、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 时间是我们今天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、环保性及可靠性的要 求越来越严格，活塞已发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，减少发动机 的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。为满足以上的功能要求，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一定的规律变化 （如图1所示），椭圆度精度达0.005mm ;活塞纵剖面的外轮廓为高

14、 次函数的拟合曲线，轮廓精度为0.0050.01mm ;为提高活塞的承 载能力，以提高发动机的升功率，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。本文根据活塞加工的一个特殊工序来对其夹具的设计，使其加工 过程得以顺利进行，保证活塞销孔的位置及精度的准确性，同时也借 助这

15、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，为活塞的加工提供一个更方便的路径。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。零件的分析活 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 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

16、 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 求 发 动 机 内 活 塞 顶 以 上 的 空 间 要 有 非 常 好 的 密 封 效 果 。密 封 是 活 塞 的 第 二 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。汽车发动机大多采用平顶式活塞，这是因为与其它形式 的 活 塞 相 比 ，具 有 工 作 可 靠 、制 造

17、简 单 、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须安装的活塞环数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 TOC o 1-5 h z 作 条 件 下 活 塞 与气 缸内 壁 之间 自 上 而 下 间 隙 均 匀 ，必 须 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

18、为 活 塞 加 工 过程 中定 位 而设 置 的 辅 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 可 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 塞材料采用铝合金。活 塞的 主 要加 工 表 面及 技 术要 求 环岸及环槽底对

19、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 即. 环 槽 侧 面 对 活 塞 裙 部 轴 心 线 垂 直 度 不 超 过 25 ： 0.07 ，环 槽 侧 面 对活塞裙部轴心线跳动不超过0.05mm ,全部槽侧Ra0.4 m 0.活塞销孔尺寸及精度为小(28 0.075 ) mm ;销孔圆柱度为0.00125mm;表面粗糙度Ra0.125 加；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 垂直 度 为 100 ： 0.035 ； 这些参数超差会使活塞销与活塞孔配合不正常，破坏活塞、活塞销、 连杆的正确装

20、配位置，不能保证正常的润滑，并产生不正常磨损。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 而减少活塞与缸壁的摩擦。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。工艺规程设计活 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

21、用 导热系数高、热 膨胀 系数较底的硅铝合金。为了增加其刚性、隔热性和避免环槽早期磨损， 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 ，还 具有重量轻 、易 加 工等特点 。所 以前中小型发动机的活塞大部分采用铝合金材料于铝 合金和铸铁材料的不 同 ，造 成线 膨胀 系数不一 样 ，亦 可能出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 多采用 金属模浇铸 ，这 样不仅 可 以获得较高精度 的毛坯，减少机械加工余量，同时还可以保证活塞间较小的重量差。定 位基 准 的选

22、择由于毛坯 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 均 匀，可为以后 的 半 精加工 及 精加工留有较均匀的余量。 TOC o 1-5 h z 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

23、计 了 专 供 加 工 时 定 位 用 的辅助 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 用 了该精基 准定位 。这不仅 符 合“ 基 准 统 一 ”和“ 工 序 集中”原则 ，而 且便于轴 向夹紧，可采用一套夹具即可。但 以此作为精基准不仅不符合“ 基准重合 ”原 则 ，而 且还 为此增 加 了 工 序 和 设 备 。由 于 活 塞 销 孔 沿 活 塞 轴 线 方 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 位 基 准 ，而 止 口 的 精 加 工 以 顶面为定位基准，这

24、样可以减少因基准不重合而产生的定位误差在 钻 、扩 销 孔 时 采 用 了 以 销 座 外 端 作 为 角 向 定 位 基 面 。这 是 因 为 若 采 用 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足加工要求。在 镗 、滚 挤 销 孔 时 ，以 销 孔 为 角 向 定 位 基 准 ，遵 循 了“ 自 为 基 准 ” 原则，使加工余量均匀，容易保证精度要求制 定工 艺 路线工 艺 路 线方 案 一 ： 钻 活 塞 销 孔使 用 设 备 ：Z148 组 合 机 床铣两侧销座凹坑粗车外圆、环槽、 裙部及端面

25、车床粗车定位止口铣回 油 槽铣床扩活塞销孔钻销座油孔去毛刺80618 专 用 机 床504680 四 轴 数 控C2-112 车 床ZF041 活 塞 专 用Z149 组 合 机 床4023 抬 钻T617A 卧 式 铣 镗9粗 精 镗 活塞销孔10销孔内侧倒角 车削孔锁环槽精 车止口控车床车 外 圆 、环 槽 、环 岸 及倒 角车床滚挤活塞销孔床去毛刺清洗吹净活塞过式清洗床终 检装配前裙 部分组尺寸复检80226 专 用 机 床C2-115 车 床504690 二 轴 数504700 三 轴 数 控ZA125 立 式 钻DTX40-I-G 通2.3.2 工 艺 路 线方 案 二 ：1 粗 车

26、底面止 口使用设备 ： C2-112 车床粗 镗活塞销孔粗 车顶面， 外圆及环槽精 车下端面， 内止 口精 车环槽、 外圆面、 顶面T617A 卧 式 铣 镗 床504680 四 轴 数 控 车 床504690 二 轴 数 控 车 床504700 三 轴 数 控 车 床6 精 车燃烧室C2-115 车床7 铣裙部圆弧ZF041 活 塞 专 用 铣 床7 铣裙部圆弧ZF041 活 塞 专 用 铣 床精 细镗活塞销孔车锁环槽液压 销孔 精 磨裙部外圆清 洗吹净活塞床 终 检仿型磨床DTX40-I-G 通 过 式 清 洗JL6 静 压 镗 床504700 三 轴 数 控 车 床液压销孔车床14 装配

27、前裙 部分组尺寸复检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 一套方案更具体，更适合活塞的批量生产。2.4 机 械加 工 余量 及 工 序尺 寸.钻活塞销孔：（|）22.9mm 铣两侧销 座 凹 坑 ： R10 粗 车外圆、 环槽、 裙部及端面外圆：6 102.4 0.12Z=1.2mm环槽

28、：2.25 0.03 、4.445 0.03 、691.6 0.05 、6 101.8 0.05 、小90.6 0.05裙部：8.15 0.03、15.2 0.03、21.83 0.03、26.83 0.03端面：101.565 0.4352Z=4.935.粗车定位止口： 87.565 0.15小95.5.铳回油槽：57.382.5.扩活 塞销孔小26.592Z=3.69.粗精镇活塞销孔小282Z=1.41.精车止口 85.565 0.015 小96.72Z=0.8机械加工工艺过程卡片（厂名）4)一 一 VL乙产品型号产 品名称活塞零件名称零件图号数量材料名称材料规格mm毛料重量kg活塞400

29、0铝合金序号工序名称工序 内容设备名称1钻削钻活塞销孔（|）22.9钻床2铳削铳两侧销座凹坑铳床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铳削铳回油槽铳床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9锋削粗精链活塞销孔镇床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16磨工磨削拨叉脚两端面磨床17清洗吹净活塞18终检编制标准化校对会签更改单号更改标记更改处数更改人更改日期审核批准机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号产品名称零件名称活塞工序号工序名称材料名称02铝合金毛

30、坯种类每毛坯可制每台件数件数铸件11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铳两侧销座凹坑80618专用机床设计（日期）签字专用夹具设计为了 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。这里的夹具为铳工件的专用夹具，610的刀头。设 计主 旨本夹具主要用 来 铣活塞 凹坑 ，且 有 一定的技术要求 。但 加 工本道 工序时，采用销孔定位。因此，主要应该考虑如何提高劳动生产率， 降低劳动强度，同时还要达到要求的精度。夹 具的 设 计定 位 基 准 的 选 择由零件图可知，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

31、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，立式铳床，用v型快定位，夹紧。切 削 力 及夹 紧 力 的 计 算切削刀具： 整体铣刀,则圆周 切削分力 Fc =902a Pf0.75 Kp其 中 ， a P =8mm,f=5mm, K p= =1, 所 以Fc=90285 0.75 1=24128.2 N mm径 向 切 削 分 力 Fp=530f 0.75 Kp所以Fp=5305 0.7 1=10624.6 N轴向切削分力 Ff=451f 0.4Kp所以Ff=45185 0.4 1=6868.4 N计算切削力时 ， 必须考虑安全系数 ， 安全 系数 K=

32、 K 1 K2 K3 K4 TOC o 1-5 h z 式 中 K1 基本安全 系数，K1=1.5K2 加工性 质系数，K2=1.1K3 刀具钝化系数，K3=1.1K4 断续切 削系数，K4=1.1于是 ， K= 1.51.11.11.1=1.9965所以 ， 圆周切削分力 Fc=K=24128.21.9965=48172 N径向切削分力 Fp=K=10624.61.9965=21212 N轴 向切削分力 Ff=K=6868.41.9965=13713 N定 位 误 差分 析定 位元件尺寸及公差的确定 。 本夹具的主要定位元件为一定 位 销 ，定 位 销 与 夹 具 体 上 相 应 的 孔 采

33、 用 过 赢 配 合 且 能 保 证 零 件 的 公 差要求，即为：定位 销 A22f725 GB JB/T8014.2 1999v 型块的定位。 由于活塞的圆柱表面不是均匀的大小， 所以v型块的定位对活塞表面的夹紧会产生相应的误差。夹 具 设 计及 操 作 的 简 要 说 明此数控铣床机床采用液压夹 紧 ， v 型块 定位 。首 先将工件（ 活塞）放 在 v 型 块 中 间 ，调 节 支 撑 钉 使 工 件 达 到 误 差 最 小 的 位 置 ，液 压 缸 进 油，夹紧活塞。开始铣凹坑，铣完凹坑后，液压缸出油，工序完成。结论课程设计是我们 专业课程知识 综合应用 的实 践训 练 ，这 是 我们迈 向 社 会 、从 事 职