活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 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。它是生产过程中的主要部分，其他过程称为辅助过程。本次毕业设计的课题是活塞的工艺设计，主要内容如下： 首先，进行零件的分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加 工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 最后，设计第 5道工序的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 根据以上的概述完成本次设计。 关键词 ： 活塞；机械加工工艺设计 ；夹具设计； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 he is a is in so it to or is It is in is as of it is of of to on of of of is it to to of of on in to of of be to as of of of a of of s. to of To of th to is to 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 目 录 摘 要 . I . 对零件进行工艺分析 . 1 活塞的作用 . 1 活塞的结构特点 . 1 活塞的主要技术条件分析 . 2 2 6120 活塞工艺规程的设计 . 3 活塞的材料及毛坯的制造 . 3 定位基面的选择 . 3 制定工艺路线 . 4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 8 重点工序的加工说明 . 9 确定切削用量及基本工时 . (重点工序 ) . 12 活塞的检验 . 13 3 夹具的设计 . 17 问题的 提出 . 17 夹具的设计 . 17 切削力和夹紧力的计算和校核 . 19 总 结 . 22 致 谢 . 23 参考文献 . 24 附录 . 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 对零件进行工艺分析 活塞的 作用 由于柴油的物理化学特性，所以柴油机的构造是一个非常复杂的系统。而油缸就是这个系统中一个很关键的部位，对整个动力系统起着决定性影响，在某种意义来说它是柴油机里面的“心脏”。而活塞 则是柴油机机里“心脏中的心脏”。活塞位于发动机汽缸内 ,作往复运动 ,当燃烧室里的混合气体 (空气和燃料 )点燃并膨胀时 ,活塞受到气体的压力 ,并经过活塞销及连杆将压力传送给曲柄。气体的吸入 ,压缩 ,废气的排除 ,也都由活塞的运动来完成 了提高活塞的工作性能和寿命 ,它必须具有 如下的要求 : (1) 在高温高压下具有足够的强度和刚度 ; (2) 较轻的结构重量 ; (3) 良好的耐磨性和耐蚀性 ; (4) 良好的导热性 ,热膨胀系数小 ; (5) 保证气缸内部空间密封。 本次设计加工的是 6120柴油机的活塞。 活塞的结构特点 6120 活塞顶部有燃烧室 ,混合气体在里面进行燃烧 ,它的容积大小就决定着里面能够容纳混合气体多少 ,也就决定了燃烧后所产生的压强大小。 近顶部的环槽分为气环槽和油环槽，为放置活塞环用 ,在气环槽内放置的活塞环使活塞头部与气缸不接触 ,并用以密封活塞的顶部 ,防止漏气。远离顶部的环槽钻有油孔 ,它把飞溅到气缸套内壁上的多余润滑油刮去 ,并通过油孔流回 ,使之不致进入燃烧室。活塞的裙部在活塞的工作过程中起导向的作用 ,底部有精加工的止口 ,它是为加工活塞而设置的辅助精基面 ,在结构和功能上没有起到直接的作用。 由于燃料燃烧会产生很大压力，所以在工作过程中活塞将产生受力变形和热变形 ,由于活塞裙部在圆周方向刚度不同 ,在活塞的轴线方向的弹性变形比垂直于该方向的弹性变形大 ,使活塞裙部在受力后变成椭圆 ,另一方面 ,在高温的工作环境下也要产生热变形。销孔轴线方向的金属层比较厚 ,热鼓胀比垂直于该方向上的大 ,也将使活塞 裙部变形后成为椭圆 ,这样的话将必然使活塞与气缸套的间隙不均匀的减少甚至消失 ,以至产生强烈的摩擦甚至咬住。为了补偿上述的变形 ,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。 此外，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 ,同时头买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 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。 活塞的主要技术条件分 析 活塞裙部外圆与气缸的配合 活塞裙部外圆与气缸要求是一种精密地配合 ,因而裙部外圆一般要求公差等级 减少机械加工的困难 ,将活塞裙部和气缸套孔径的制造公差均放大二倍 ,装配时按裙部的尺寸分成二组对应装配 ,以保证大致要求的间隙。要求裙部外圆的粗糙度 m 。 活塞销的要求 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 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 m。 孔 (活塞的 )的位置公差的要求 销孔 (活塞的 )的位置公差也应有严格要求，销孔轴心线到顶面的距离影响气缸的压缩比 ,也就影响着发动机的效率 ,因此应该控制在 90 销孔轴心线对裙部轴心的垂直度影响着活塞销 ,销孔和连杆的受力情况过大将使活塞销、销孔、连杆单侧受力。活塞在气缸套中倾斜 ,加剧磨损 ,因此这里垂直度在 100 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。 塞重量的要求 为了保证发动机运转平稳 ,在同一发动机上各活塞的重量不应相差太大 ,对于 6120 柴油机活塞 ,同级活塞的重量差不能超过 20克 ,即活塞的重量差不得大于活塞名义重量的 活塞在装配的时候应按重量进行分组 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 6120 活塞工艺规程的设计 活塞的材料及毛坯的制造 活塞在发动机内是做高速的往复运动 ,根距它的工作特性，为了减少其惯性的作用采用的材料为共晶铝硅合金。 它的化学成分为 : 共晶铝硅合金 （） i 11 1 其余 l 与铸铁相比具有以下的优点： (1) 导热性好，使活塞顶面降温快，可以提高发动机的压缩比，不至于引起混合气体自燃 ,可以提高发动机效率； (2) 重量轻，惯性力小； (3) 切削性能好； (4) 铸造流动性好，可以得到精确的毛坯。 由于是大批大量的生产万件每年，为了提高毛坯的精度，铸出活塞的销孔及燃烧室，减少机加工余量，故而毛坯的铸造是采用金属模铸造。 毛坯在机械加工前先要去铣浇冒口，并进行时效处理，消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力，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。 定位基面的选择 定位基准选择的准确性对保证零件表面间的位置精度、位置尺寸和安排加工顺序都有很大的影响，直接影响零件的加工精度和生产效率。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。一个几何关系就有一个基准。 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，因此应以一个统一的基面定位来加工这些要求高的表面，如直接采用外圆定位的话（即设计 基准）将有可能产生很大的变形。故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。 采用止口和端面（或锥面和中心锥）作为基面有下列优点： (1) 用这种定位方法可以加工裙部、头部、顶面、销孔等主要及其它次要表面，而且在这一道工序中，一次安装就可以车削外圆、顶面、环槽 ,实现了工序的集中。既可提高生产率，又能买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 保证这些表面的位置精度。 (2) 活塞裙部在半径方向的刚性差，利用止口和端面定位可以沿活塞轴向夹紧，就不至引起严重的变形，同时又可以进行多刀切削提高生产效率。 当然这些定位也有一些缺点：如果加工一些本来不需要加工的表面，而且是一些精度要求级高的要经过两次加工的。 止口对裙部外圆的同轴度误度将影响环槽的位置精度。 但总的说来，采用止口端面作为统一基准虽然增加了加工工时和设备，但它更有利于保证加工质量，故而采用它来定位是可行的。 制定工艺路线 关于工艺路线的拟订，目前还没有一套精确的计算方法，而是采用经过生产实践总结出来的一 些带有经验和综合性的原则。制订工艺路线的出发点是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大量生产和条件，故可以适当地采用专用机床配以专用夹具。除此还应考虑经济效果，使生产成本尽量下降。它是制定工艺规程的关键阶段。 此次设计拟订了几套工艺路线方案： 工艺路线方案一 工序号 内 容 1 粗车止口 2 粗外切槽及顶部 3 钻斜面油孔 4 钻环槽油孔 5 钻销座油孔 6 滑销座油孔 7 粗镗销孔 8 精车止口及顶锥 9 精切细外环 岸及倒角 10 精镗销孔（顺镗） 11 挖销孔卡簧 12 切小槽 13 靠模车裙部 14 车凹部 15 车燃烧室 16 精车顶部及导角 17 钻 坑 18 车燃烧室口 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 19 铣喷油道曲线 20 清洗 21 滚压 工艺路线方案二 工艺方案的比较与分析 (1) 通过比较可以发现在方案一中，将粗镗销孔放在第七道工序，而在方案二中第二道工序就是粗镗销孔 ,在实际工厂的生产中 ,活塞的毛坯一般都是铸造出锥形销孔 (便于拔模 ),而销孔是许多工序加夹紧力的部位 ,故应在粗镗止口之后即对销孔进行粗镗 ,以便在以后的工序中夹紧力能较均匀的分布 ,而不至于压坏销孔所在的搭子。 (2) 在方案一中 ,所有环槽的粗、精加工都是一次一起加工的 ,而在方案二中将梯形槽单独工序号 内 容 1 粗车止口 2 粗镗销孔 3 粗切外槽及顶部 4 钻斜面油孔 5 钻环槽油孔 6 钻销座油孔 7 滑销座油孔 8 精车止口及顶锥 9 精切梯形槽 10 精镗销孔（顺镗） 11 挖卡簧槽 12 切小槽 13 靠模车裙部 14 车凹部及去毛刺 15 滑油池底 16 车燃烧室 17 精车顶部及倒角 18 钻 坑 19 车燃烧室口 20 铣喷油道曲线 21 去毛刺锐边 22 清洗 23 滚压销孔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 的精加工 ,而环槽加工是活塞加工中重要的工序之一 ,它的精度要求高 ,而切削力又较大 ,故应采用方案二中的方法 ,来加工环槽 ,才能保证其精度的要求。 (3) 在方案一中 ,加工燃烧室打算一次加工成功 ,用成形车刀。而燃烧室的形状为一般球形 ,成形车刀是一种半圆形的 ,由于成形车刀有进给运动 ,是很难加工 出球形燃烧室和保证燃烧室的容积的。故应按照方案二那样 ,光滑油池底 ,在燃烧室底部钻一个孔后再用成形车刀加工。 (4) 另外 ,精镗销孔是活塞加工中保证精度的关键性的工序 ,在这里将着重分析一下它的工艺。由于销孔的尺寸、形状和位置精度以及粗糙度的要求都很高 ,因此要采用高精度的镗刀和金刚镗床 ,同时对精镗销孔工序定位基准的选择也必须予以充分的重视。 上述的两种方案采用的是顺镗镗销孔 ,它用止口及端面来定位 ,消除了五个自由度。剩下的转动自由度用一根装在尾座套筒中的菱形销插入销孔中来定位 ,从而保证精镗的加工余量均匀 ,当活塞 被压紧后 ,再将菱形销退出即可加工 在零件图中有 95 即设计基准是顶面 ,而定位基准是止口及其端面 ,产生了基准不重合的误差。这种情况下要对工序尺寸进行换算 ,提高某些尺寸精度 ,这种就会使成本提高。 图 端面和止口定位精镗销孔 为了使工艺基准和设计基准重合 ,可以用顶面代替端面作为基面 ,即倒镗销孔 ,。同时在零件图中由于活塞的轴心线和销孔的轴心线也有较高的精度要求 ,故倒镗时采用外圆和顶面 来定位的话 ,就能很好保证其精度要求。则采用外圆定位时应采用 而一般形状下是用两 但这里活塞是薄壁零件 ,这样的夹紧方法将会产生变形 ,故是采用一个 样才能有利于保证加工质量 ,但夹具的结构复杂 ,同时也应适当的施加夹紧力。 如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 图 裙部外圆和顶面定位夹具简图 工序的安排为：先加工阶段的划分 ,划分加工阶段应将粗精加工分开 ,才能使变形所引起的误差减小到最小。分析上面活塞加工的工艺过程 ,可分为粗、精加工 两个阶段。工序 6 以前为粗加工阶段 ,包括对各主要表面如止口、外圆、环槽等进行的粗加工 ,同时将一些要求不高的又要切除的较多金属余量的表面如油孔等加工出来。从工序 7 开始为精加工阶段。工序 7 为转折点 ,在此工序中对精基准进行修整 ,以保证以后精加工工序的定位精度。此外 ,为了避免精加工后的表面受到损伤 ,主要表面的精加工应尽量放在最后进行。如精磨裙部外圆和滚压销孔都放在最后加工。其次是工序的集中与分散 ,上述活塞的加工工艺过程属于大量生产 ,它的特点是按工序集中原则 ,采用了较多的高效率的专用机床和专用工夹量具 ,组成生产流水线。 如在第三道工序的多刀车床 ,在一次安装下同时加工出外圆、环槽和顶面 ;第四第五道工序在专用多轴钻床上同时钻六个和八个孔 ,大多数工序都由复合工步组成。由于工序集中减少了机床的数量 ,相应地操作工人数和生产面积 ,由于工序集中 ,而且采用自动化程度较高的专用机床和工夹量具 ,大大提高了生产效率 ,又由于工序集中 ,在一次安装中加工尽量多的表面 ,不但减少了辅助时间 ,而且有利于保证各表面的相互位置精度。 综上所述 ,在方案一和方案二中的基础上加以综合修改后 ,确定的加工路线最后如下 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 工序号 工 序 内 容 设 备 1 外圆定位粗车端面及其止口 在 加工 2 止口定位粗镗销孔 双头镗床 3 止口定位粗切外圆、槽及顶部 多刀半自动车床 钻斜面油孔 钻环槽油孔 钻、滑销座孔 转塔钻床 7 精车止口及顶锥（外圆定位） 专用立镗 8 止口定位精切细外环岸、倒角 多刀自动车床 9 止口定位切小槽及精切梯形槽 床 10 靠模车裙部 靠模车床 11 车凹部 普通车床 12 车顶面及倒角 3 外圆定位 以顶面为基准倒镗（精）销孔 金刚镗 14 挖卡环槽 车床 15 滑油池底 6 车燃烧室 7 钻 坑 8 车燃烧室口 车床 19 铣喷油曲线 0 去毛刺、锐边 手钻、砂纸 21 清洗 22 滚压销孔 钻臂钻床 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 加工余量是指加工过程中所切去的金属层的厚度。加工余量的大小对于工作的加工和生产率均有较大的影响。零件图样上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。没道工序的工序尺寸都不相同，它们是逐步向设计尺寸接近的。为了最 终保证零件的设计要求，需要规定个工序的工序及其公差。 6120活塞的零件材料为铜硅铝合金 ,毛坯重量约为 2300克 ,生产类型为大批大量生产 ,采用的毛坯为金属模铸造出来的。 根据上述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如下 : 126 x 156(口的加工余量 总余量为 :3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 粗车余量为 :车余量为 :端面及顶面的加工余量 端面的总余量为： 4车余量为： 车余量为： 面的总余量为： 5车的加工余量为： 粗车的加工余量为： 车的加工余量为： 销孔的加工余量 滚压的加工余量 : 镗的加工余量为 : 镗的加工余量为 : 总的加工余量为 : 4 外圆的加工余量 毛坯的总加工余量为 :3 车之后细车加工余量为 : 车之后精车的加工余量为 : 0.6 车的加工余量为 : 重点工序的加工说明 口的加工 止口的加工分为粗加工和精加工两步 ,由于止口是作为整个加工过程中的工艺基准 ,其加工精度要求当然是相当高的 ,所以必须采用合理的加工方法才能保证精度和要求。 由于工作外圆是毛坯表面，如图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 长三爪支承钉图 以外圆定位粗车止口 用一般的三爪卡盘夹持不够牢固 ,所以把长爪加长以避免工件在切削力作用下产生倾斜 ,工件的初始位置由支承钉确定轴向位置 ,而被加工的止口和端面由最终位置由装在刀架的长杆决定。即当刀架进给时 ,长杆和刀架一起移动 ,当长杆的头部与活塞的内顶部接触时 ,微动开关 (连在长杆上的 )被触动而使刀架停止进给 ,以保证工序尺寸。这种用长杆控制工序尺寸的好处在于 :毛坯的制造误差不会影响燃烧室的壁厚 ,但是它同样也会带来一个缺点 ,如果毛坯的外圆和内壁有较大的同轴度的误差 ,用外圆加工出的止口与外圆同轴而与 内壁不同轴 ,以后再用止口定位加工出的外圆表面就会造成壁厚不均匀 ,如果毛坯的外圆与内壁的同轴度误差不大时 ,则用上述方法就不会造成很大的壁厚差 ,由于 6120活塞的毛坯采用的是金属浇注 ,精度较高 ,故采用上述定位方法基本能保证壁厚差。 粗加工止口后 ,再进行斜面及孔座的加工 ,精车止口的加工。这是因为在精车止口是统一的基准 ,因此在精加工之前必须先提高它的精度对它先进行精加工。 这时由于外圆已加工过而精车止口的切削用量不大 ,故可以用 又由于顶面需加工出一顶锥 ,所以可以用两个支承导轨来支承顶面 ,这样就限 制了工件的 5 个自由度 ,只剩一个垂直方向的转动自由度 ,这样就可以同时在上面精车止口 ,下面车出顶锥 ,这种定位方法能够保证止口和外圆的同轴度 ,搞高工作效率。 环槽的加工 在零件图的技术要求中对环槽侧面的垂直度。圆跳动和槽宽的尺寸精度都有较高的要求 ,加买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工中由于切槽刀在宽度方面的刚性较差 ,端面到环槽的距离不可避免的要有误差 ,以致切槽刀在宽度方向上余量不均匀 ,造成两侧面的切削力不相等 ,会使刀具在切削过程中产生弯曲。影响尺寸精度和位置精度 ,故而应增加环槽的切削次数。 为了保证槽间距离 ,切槽刀和其夹板两侧面 都应磨到 m 为了保证槽宽的尺寸精度 ,必须将切槽刀宽度的浮动严格限制在 为了保证槽的侧面和裙部的轴心线垂直 ,除了刀架溜板的运动方向应与活塞裙部的轴心线垂直外 ,还必须将切槽刀安装得与裙部轴心线垂直。 裙部外圆的精加工 裙部外圆的精加工是精车 ,必须使工件相对于刀具有一个附加的往复运动可以用靠模法来实现上述的往复运动。即在车床的工件头架、尾架和工件都安装在同一块板上 ,板用两个以 O 为回转轴的铰链与工件台连接 ,在工件轴的后端装一椭圆形的靠模，靠模和一个固定在工作台上的 滚动轴承相接触。当工件和靠模一起转动时 ,由于靠模的椭圆外形 ,就使整块板同工件头架。工件产生摆动以获得那种往复运动。但在工件型号或椭圆度改变时 ,就必须更换靠模。 如下图 靠模工件靠模滚图 裙部外圆精加工 . 孔的精加工 为了保证活塞与连杆的连接状况和发动机和正常运转对活塞销孔提出了很高的技术要求。黄河牌 6120 活塞销孔的尺寸精度是 6 级 ,表面粗糙度为 m,椭圆度和锥度不大于 3 m。这样高的精度和光洁度 ,用一般 的孔加工方法是很难达到的。假如钻、扩、铰工艺在一般情况下只能达到 7 级精度和 m,还不能保证相互位置精度要求。所以活塞销孔的精加工 ,是活塞加工过程是关键性的工序。不仅要求采用高精度的加工方法为终加工工序 ,还必须经过从粗到精的几次加工才能满足要求。上面的加工工艺水平中采用了粗镗、精镗和滚压加工 ,能够稳定的达到规定买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 的技术要求。 销孔精镗采用金刚石镗床 ,主轴采用静压轴承 ,刚性好 ,旋转精度高 ,所以能达到很高的加工精度。销孔精镗的一个主要问题是定位基准的选择 ,止口作为统一基准 ,也应作为销孔精镗的定位基准 。但是车间实践证明以止口定位 ,由顶面夹紧不能保证其加工精度。如下图 a 所示说明在夹紧力 P 的作用下 ,销孔变成扁圆 ,精镗以后变形恢复 ,造成销孔圆度超差。这样工件的安装必须由操作工人凭经验掌握 ,难以防止销孔不变形。 为此对于平顶活塞改用顶面定位 ,消除了夹紧变形 ,有利于销孔加工。而且顶面为销孔中心高的设计基准 ,尺寸 直接获得不必进行尺寸换算。滚压加工是销孔加工的最终工序 ,主要是为了提高表面粗糙度、圆度、和素线平行度。 工件止口定位 顶面定位图 精镗销孔的 两种定位方式 确定切削用量及基本工时 . (重点工序 ) 加工条件 工件材料 : 共晶铝铜合金 金属模浇铸 加工要求 : 精镗销孔 机床 : 740金钢镗床 刀具 : 精镗专用镗刀 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 计算切削用量 镗刀的进给量为： r 切削速度为： 4m/s 主轴每分钟转数 ： 1700r/削深度： 基本工时 机动时间的定额定义 :在一定的技术组织条件下制定 出来的完成单位产品某顶工作所必须的时间 ,时间定额是安排生产计划核算成本的重要依据之一 ,也是设计或扩建工厂或车间时计算设备和人员数量的重要资料 ,时间定额中的基本时间则要根据切削用量和行程长度来确定 ,其余的组成时间则根据经验数据来确定。 其理论公式为 : T 基本 +T 技术服务 +T 组织服务 +T 准备终结 其中 (15(10(5=(2=(总之 =(在本工序的加工情况下 , (2+L3)i/ns 车刀 5 3 3147 单体 =活塞的检验 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 (6) 称活塞的重量并按重量分组 现将活塞最后检查中几个主要技术条件的检验方法简述如下 : 裙部直径和椭圆度的测量 千分表工件图 裙部直径和椭圆度的测量简图 测量方法如图 示 ,先用一个直径已知的标准件对好千分尺的零位 ,然后将工件按图示方法安装 ,读得的最大读数即为工件直径之差。由于标准件的直径是已知的 ,因此工件的直径也可得到 ,测量所得的尺寸即为裙部椭圆的长轴 ,将工件转过 90度 ,再测量一次 ,即得裙部椭圆的短轴将为裙部椭圆度的在最后检查时 ,按裙部椭圆的长轴将活塞分组。 由于铝合金的热膨胀系数比较大 ,测量时气温的变化对测量结果的很大的影响 ,因此必须排除气温变化对测量产生的影响。 有条件的工厂可以在恒温室内进行测量 ,无条件的工厂就需要经过一定的试验 ,测量出不同气温下活塞直径变化的规律。根据这种规律来校正测量结果 ,同样也可以达到检验的目的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 销孔轴线与裙部轴心线的测量 工件千分表图 销孔轴线与裙部轴心线的测量 在测量时用如上图所示的检验夹具 ,在销孔中插入适当尺寸的检验心轴承 1 。将活塞以端面向下放在夹具平板上 ,并使检验心轴与两根圆柱 2 接触 ,将活塞连同心轴一起移动 ,记下千分表的最大读数。然后将活塞及心轴在平面 内转动 180 度 ,用同样方法记下活塞另一边的千分表买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 的最大读数 ,两次读数差值的一半就是销孔轴心线与裙部轴心线的对称度 ,这种测量方法实际测量的是轴心侧母线至裙部外圆的距离 使销孔轴心线与裙部轴心线的对称度等于1/2 | 销孔轴心线对裙部轴心线的垂直度的测量 图 销孔轴心线对裙部轴心线的垂直度的测量简图 检验夹具如上图 在销孔中插入适当尺寸的检验心轴 ,把活塞以端面向下放在夹具夹板上 ,用千 分表在心轴一端读得一个最大读数 ,然后把活塞和心轴在水平面上转过 180 度 ,在心轴的另一端读得另一最大读数 ,设两次测量点间的距离为 L。则两次读数的差即为距离 这样的测量方法实际上是测量心轴上母线上在 1及 心轴上母线与活塞庙面在 L 距离上的平行度 ,只有在心轴两端直径相同 ,裙部轴心线与闻面垂直时 ,这一数才能代表销孔轴心线与裙部轴心线的垂直度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 3 夹具的设计 粗镗销孔夹具 机床夹具是切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固夹紧的 工艺装备。它能可靠地保证工件的加工精度、提高加工效率、减轻劳动强度。所以特设计专用夹具。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。 问题的提出 利用本夹具的目的是为了粗镗销孔 ,销孔对活塞的工作起重要的作用 ,直接影响着发动机的工作效率和内燃机的寿命 ,对它的形状和位置精度有一定的要求 ,例如销孔的轴心线和裙部的轴心线的垂直度，以及销孔的光洁度等。所以本夹具的重点放在提高夹具的运动精度上 ,并在此基础上提高劳动生产率。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。 夹具的设计 在这里设计的是粗镗销孔夹具 ,由零件图可知，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（目的是为了减少变形，前文已分析）。其夹紧的液压夹具原理说明见下图 了提高生产率，特设计了两个工件同时加工） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 用裙部外圆和顶面定位夹具简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 操作时，先将活塞工件竖直放在 V 形块卡住活塞的销孔外壁，然后转动支竿，将两个压块压在活塞顶面上，保持到中间位置，平衡杠杆压竿以让其受力均匀；调 节左侧的微调螺钉，对好销孔与镗刀的位置，接通液压开关，使压块压紧，这样定位安装就限制了活塞的六个自由度，夹紧完成，可以开机加工。加工完毕，松开液压开关，将镗刀退出，并让支竿转动一定角度（便于取下活塞部件），取下活塞部件按上述操作往复加工下批。 切削力和夹紧力的计算和校核 削力 粗镗销孔时 ,在卧式金刚镗床 上加工，主轴转轴转速 n= 2500r/转进给量S=r、 于切削变形与摩擦 ,镗刀受到切削力 ,为了实际应 用 ,现将它分解为相互垂直的三个分力 ,情况如下图所示 : 圆周分力 ,作用于镗刀外圆切线方向上的力 径向分力 轴向分力 因为 要对夹具的作用力不大 ,所以这里主要考虑圆周分力 图 受力分析图 硬质合金镗刀镗削铝件（ r） 时， 根据计算公式查表得 : t 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 S x= S Px 根据查阅 计算可得： 20N 夹紧力 根据所选定的活塞油缸： d=( 50 105受压时，取背压： 1051= /41-（ 据实际情况，取液压缸的机械效率 =实际的推力为： F= m = 从夹具图中可知活塞缸的推力通过连接杆传给压杆再传给压块。 分析受力图如下： 图 受力