活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计小论文.doc

摘要：机械产品的生产过程是一个复杂的过程。机械制造工艺是机械制造方法和过程的总称。而生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，则称为工艺过程，是生产过程中的主要部分。按照零件分析，基面的选择，选定的工序路线，设计夹具的程序，完成本次设计。关键词活塞；工艺设计；夹具设计Abstract:Themechanicalproductproductionprocessisacomplexprocess.Themachinemanufacturecraftisthemachinemanufacturemethodandtheprocessalwayscalled.Butintheproductionprocesschangestheproductionobjecttheshape,thesize,therelativepositionandthenatureandsoon,causesittobecometheendproductorthehalf-finishedproductprocess,theniscalledthetechnologicalprocess,isintheproductionprocessmainpart.Accordingtothecomponentsanalysis,thebasicplanechoice,theworkingprocedureroutewhichdesignated,designsthejigtheprocedure,costdesign.KeywordPiston；Technologicaldesign；Clampstooldesign活塞的机械加工工艺及夹具设计活塞发动机里“心脏中的心脏”位于内燃机的气缸内，在高温高压下作长时间的连续变负荷往复运动，它的功能是用于传递动力。在工业中很常用的一个零件,本次我设计加工的就是6120发动机活塞。活塞它的功用决定了它必须具备的些要求：在高温高压下具有足够的强度和刚度；较轻的结构重量；良好的耐磨性和耐蚀性；良好的导热性；小的热膨胀系数；保证气缸内部空间密封。活塞顶部有气体燃烧的燃烧室，近顶部有放置活塞环用的环槽，防止漏气。远离顶部的环槽有油孔用于回流润滑油，还有起导向作用的裙部。为了补偿工作时的受力变形,所以把活塞的裙部设计制造成椭圆形,椭圆的长轴在垂直于活塞销孔轴心线的方向上。活塞在工作时顶部是直接和高温气体接触的,而裙部是间接传来的热量,故而头部的热鼓胀量要比裙部的大,为了补偿这种不均匀的变形,故把活塞头部的外径设计得比裙部小,同时头部也设计成上小下大的锥形。同时在活塞裙部的销孔附近加工出凹坑,用来增加裙部与气缸套内壁的间隙。活塞裙部外圆与气缸要求公差等级为IT6级，要求裙部外圆的粗糙度Ra1.6m。为了使活塞销在工作过程中能在孔中自由转动,销孔的公差等级大小要求为IT6级,同时为了减少机加工工作量,活塞和活塞孔的装配也采用分组装配法,要求销孔内圆的粗糙度Ra0.2m。活塞在气缸套中倾斜,加剧磨损,因此这里垂直度在100mm长度上公差为0.03mm。销孔轴心线对裙部轴心线的对称度误差也会引起不均匀摩损,故而应该限制。活塞在发动机内是做高速的往复运动,根据它的工作特性，为了减少其惯性的作用，采用的材料为共晶铝硅合金。毛坯的铸造采用金属模铸造。毛坯在机械加工前先要去铣浇冒口，并进行时效处理，以增加活塞的强度及硬度。时效处理的方法是将活塞加热到，保温小时后自然冷却。活塞是一种薄壁型零件，在外力作用的情况下是很容易产生变形的，而活塞主要表面的尺寸精度和位置精度的要求都很高，在这里采用活塞的止口和端面来作为统一基准。在精车外圆和精磨外圆这两工序中用止口处的锥面和顶面上的中心孔定位，其余工序都采用止口和端面定位。精镗销孔则由于精度要求很高，为避免产生基准不重合误差，而采用的是设计基准做为定位基准。工艺路线的优劣对零件的加工质量、生产率、生产成本及劳动强度，都有很大的影响。所以拟订工艺路线要设计几条选择最优的一个方案。根据原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸:126x156(mm)。加工余量的大小对零件加工质量和生产率均有较大的影响。因此，工序尺寸公差应根据整个工艺过程的安排来合理确定。为了保证活塞达到规定的技术条件,必须在加工中及加工完毕后进行技术检查,最后检查的项目有：(1)检查外观和表面粗糙度(2)检查活塞销孔的尺寸及形状偏差(3)检查裙部的椭圆度和锥度,按裙部椭圆的长轴分组(4)检查环槽宽度、底径、环槽侧面的垂直度和圆跳动(5)检查销孔轴心线对裙部轴心线的垂直度和对称度,销孔轴心线到顶面的跳离(6)称活塞的重量并按重量分组此次设计指导老师要求我设计了第5道工序粗镗销孔的夹具。此夹具将用于双头卧式镗床。利用本夹具的目的是为了粗镗销孔,夹具的重点放在提高夹具的运动精度上,考虑到液压夹具运动平稳、效率又好，故在这里设计了液压夹具。定位基准选择的是活塞的顶面以及裙部的外圆,因此采用杠杆夹紧机构内壁夹紧。粗镗销孔时,在卧式金刚镗床T740-2型上加工，根据实际应用,Fy（径向分力）和Fx（轴向分力）主要对夹具的作用力不大,这里主要考虑圆周分力Fz（圆周分力，作用于镗刀外圆切线方向上）对夹具的作用。根据查阅计算，所设计的夹具的受力完全满足夹紧要求，所以这里对活塞的夹紧是可靠的。4参考文献1郑修本.机械制造工艺学M.2版.北京：机械工业出版社，1999.52周昌治，杨忠鉴，赵之渊，陈光凌.机械制造工艺学M.重庆：重庆大学出版社，94.103赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京：机械工业出版社，2000.104陈宏钧.实用机械加工工艺手册M.北京：机械工业出版社，2003.15肖继得，沉宁平.机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，2000.56东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学.机床设计手册M.2版.上海：上海科学技术出版社，1979，77赵巳得.机床夹具图册M.北京：机械工业出版社，1984，68赵大兴，李天宝.现代工程图学教程M.