摘 要
本设计通过对内燃机铝活塞加工技术的发展、活塞的工作环境以及结构特点的分析，确定了活塞的加工过程及加工方案，其中主要包括：生产纲领和生产类型的确定、材料的选择、毛坯的制造方法、机械加工余量的确定、各加工工序切削用量的确定、工序时间的计算以及工序卡片的编制。最后，进一步选择并设计了两套典型的机床夹具，精镗销孔夹具设计和钻油孔夹具设计，其中主要包括：定位方案与夹紧方案的设计，分度装置的设计、两套夹具的工作原理以及在夹具设计过程中应该注意的问题。经过设计分析和论证，活塞的工艺设计与夹具设计是可行的。
关键词：活塞，工序，机床夹具，机械加工工艺
ABSTRACT
In the paper of this graduation design ,through the comprehensive explication of the developing of aluminum piston of the internal-combustion engine whose the machining technologies,the surrounding of working and the analysis of structural of the piston.It is conformed the technology process and arrange for process of piston. It mainly includes:produce outline and produce type to be conformed,choose material,the manufacturing method of the semi-finished product of material,the amount of remaining of machine process to be conformed ,the cutting dosage of each process to be conformed,calculated the working procedure time and draw up the working procedure.Lastly,chose and designed two sets of typical model of tool machine tongs,designed the tongs of drilling the oil bore and designed the tongs of the milling machine.It mainly includes among them:the position project and the pressure designed,the cet degree design,two sets of wrok principles of tongses and what we must be notice in the process of the piston design.Through the analysis and argument,the arts and crafts design and the tongs design of the piston is viable.
Keywords : Piston，Working procedure，Machine tongs，Manufacture process technology
目 录
摘要I
ABSTRACTII
1 绪论1
1.1本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势1
1.1.1 面临的发展机遇1
1.1.2 市场竞争的三国演义2
1.1.3未来三年中高档柴油发动机活塞市场预测3
1.2 本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施3
1.3 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析4
2 活塞结构特点5
2.1 活塞的工作环境及承受的作用力5
2.2 活塞的结构特点5
3 活塞的工艺规程的制订8
3.1 机械加工工艺过程的基本概念8
3.1.1 工序、工步和工作行程8
3.1.2 安装与工位8
3.2 制订机械加工工艺规程的原始资料及活塞的工艺分析8
3.2.1 产品的零件图(见图纸)8
3.2.2 产品验收的质量标准8
3.2.3 产品的生产纲领和生产类型9
3.3 活塞的材料及毛坯制造10
3.3.1 材料选择10
3.3.2 毛坯的选择10
3.3.3 铸造斜度11
3.3.4 铸造圆角及半径11
3.3.5 确定的机械加工余量12
3.3.6 毛坯的制造方法及工艺特点12
3.4 基准的选择12
3.4.1 粗基准和精基准的选择13
3.5 拟定工艺路线15
3.5.1 加工方法的确定15
3.5.2 加工阶段的划分16
3.5.3 工序的安排17
3.5.4 工艺方案的比较与技术经济分析19
3.6 活塞加工余量的确定22
3.6.1 加工余量的确定方法23
3.6.2 加工余量的确定23
3.7 工序尺寸与公差的确定23
3.8 机床与工艺装备的确定25
3.8.1 机床的选择26
3.8.2 夹具的选择26
3.8.3 刀具的选择27
3.8.4 量具的选择27
3.9 切削用量的确定30
3.10 工序时间的计算31
4 精镗销孔夹具设计34
4.1 机床夹具的功能34
4.2 机床夹具的类型34
4.3 机床夹具的基本组成34
4.4 活塞销孔加工夹具的定位及误差分析35
4.4.1 定位方式和定位元件35
4.4.2 定位元件尺寸及公差计算35
4.4.3 定位误差分析与计算36
4.5 工件的夹紧装置的设计37
4.5.1 夹紧装置的组成和基本要求37
4.5.2 夹紧装置的组成37
4.5.3 夹紧装置的基本要求38
4.5.4 夹紧力的确定38
4.6 对定装置41
4.7 标准件的选取41
4.8 夹具体的设计42
4.8.1 夹具体的毛坯结构42
4.8.2 夹具体外形尺寸的确定42
4.8.3 夹具体的排屑结构43
4.9 精镗销孔夹具工作原理43
5 钻油孔夹具设计45
5.1 工件的定位45
5.2 定位误差的分析与计算45
5.3 工件的夹紧46
5.4 导向装置的确定46
5.5 分度装置设计47
5.6 标准件的选择48
5.7 夹具体的设计48
5.8 钻油孔夹具的工作原理48
6 总结45
6.1 设计体会50
6.2 前景展望50
参考文献52
致谢53
1 绪 论
1.1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
活塞是发动机中的重要零件之一。它在工作时承受发动机汽缸内高温气体的压力，并通过活塞销、连杆将压力传给曲轴。因此活塞是在高温、高压和连续变负载下工作的。
活塞的加工具有典型性，对于我们机械设计制造及其自动化专业的学生来说，通过这次毕业设计，不仅能够很好地复习、运用在四年里学习过的知识，而且还能让我们把各科知识统一起来，融会贯通，更全面地了解零件加工工艺过程和夹具设计。
发动机活塞的材料为铝合金，它的导热性好、重量轻、惯性力小，并具有较好的切削加工性。铝活塞的毛坯采用金属模浇铸。毛坯的精度较高，活塞销孔也能铸出，因此机械加工余量可以相应地减少。毛坯在机械加工前要切去浇冒口，并进行时效处理，以消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力。
随着中国汽车市场的快速发展，我国车用发动机活塞市场也将“水涨船高”。特别是随着我国中重型汽车“井喷”式发展和国3排放标准的全面实施，未来三年，我国中高档柴油发动机活塞市场将迎来历史性的巨大发展契机。
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