关 键 词：

工装 夹具 柴油机 活塞 零件 机械 加工 工艺 镗销孔 设计 图纸 优秀 优良

资源描述：

【工装夹具类】4110柴油机活塞零件机械加工工艺及镗销孔夹具设计【5张图纸】【优秀】,工装,夹具,柴油机,活塞,零件,机械,加工,工艺,镗销孔,设计,图纸,优秀,优良

内容简介：

编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923022 学生姓名： 顾昊祺 指导教师： 薛庆红 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文 ）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及 其液动夹具设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923022 学生姓名： 顾昊祺 指导教师： 薛庆红 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 12月 7日 课题来源 4110是无锡柴油机厂在产产品，属于典型的箱体类零件，设计内容包含工艺文件制订、刀具选择、切削用量计算等，以及夹具设计。是对机械专业学生所学专业知识的综合应用。该课题难度适中，设计量合适，能提升学生知识的应用能力。 科学依据 （包括课题的科学意义；国 内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 柴油机的发展已经有一百多年的历史，给人类的生产、生活带来了非凡的便利，也给人类社会的发展提供了不同凡响的动力。 柴油机的压缩比高，热效率高，其燃料消耗量比汽油机低 30%40%，加上车用柴油与车用汽油相比加工成本又低 5%，随着世界各国对汽车节能的普遍重视，汽车发动机向柴油机化发展已是全球汽车工业发展的大趋势 。 现代车用柴油机已具有高热效率、高功率、高扭矩和低油耗、低排放、低噪声等优良的综合性能： 升功率增长超过 15%，直喷式柴油机燃油耗比汽油机低 20%30%，废气排放达到欧 准，温室效应气体排放总体上比汽油机低 45%，噪声振动也基本上达到汽油机的水平。因而商用车柴油化进程明显加快，柴油轿车获得推广使用 。 （ 2） 4110 柴油机箱体 的研究状况及其发展前景 七十年代初，受世界石油危机和首次出台废气排放法规的影响，柴油机省油和低放的特点再度受到关注，工业界开始了新一代柴油机的研究开发，旨在提高柴油机动力性并减少废气排放和噪声振动。这为柴油机在轿车上的应用提供了新的机遇。世界科学技 术的同步发展，尤其是电子技术、精密加工、新材料和测试装备等高新技术的发展为实现这个机遇提供了技术可能。其后 20 多年，柴油机新燃烧方式、直喷燃烧系统、增压中冷、电子控制高压喷射、 四气门结构等新技术均已发展到实用程度，对柴油机排气后处理技术和优质柴油的开发也取得实质性进展。 4110 柴油机陆用时，配以皮带轮、联轴器、离合器作为农业排灌、发电机、电焊机、空压机、水泵、碎石机及建筑机械等动力；船用时，配上倒顺车离合器。减速齿轮箱后，可用作渔轮船动力，内河航运主机及轮船辅机。 研究内容 熟悉 4110 柴 油机 的发展历程 ； 熟 悉 4110 柴油机箱体零件 的结构 ； 掌握 的使用方法 ； 根据零件使用要求，编制零件机械加工工艺规程，并形成全套工艺文件，即工艺 过程卡，机加工工艺卡，工序卡； 分析计算该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备； 设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构 应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位 精度。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可 行性分析 （ 1）实验方案 对 4110 柴油机箱体零件 的整体的设计， 计算 其 该零件机械加工工艺参数，选用加工设备和工艺装备 并设计该零件加工的专用夹具。 （ 2）研究方法 用进行二维画图 ， 对 4110 柴油机箱体零件 结构有个全面的了解 。 研究计划及预期成果 研究计划： 20012 年 10 月 12 日 12 月 25 日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2013 年 1 月 11 日 3 月 5 日：填写毕业实习报告。 2013 年 3 月 8 日 3 月 14 日：按照要求修改毕业设计开题报告 。 2013 年 3 月 15 日 3 月 21 日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。 2013 年 3 月 22 日 4 月 11 日： 序设计。 2013 年 4 月 12 日 4 月 25 日： 计。 2013 年 4 月 26 日 5 月 21 日：毕业论文撰写和修改工作。 预期成果： 达到预期的实验结论： 形成全套工艺文件，选用加工设备和工艺装备 ， 设计该箱体零件加工的专用夹具，绘制夹具装配图及全套非标零件图，夹紧机构应采用液压夹紧机构，设计液压系统回路及液压元件主要参数；分析夹具的定位精度等。 特色或创新之处 考虑专用夹具在使用时对精度的影响 。 操作方面和经济方面都大大改进。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确，已经具备使用 力。 定位精度对夹具的影响。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目 ： 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺 及其液动夹具设计 信机 系 机械工程及自动化 专业 学 号： 0923022 学生姓名： 顾昊祺 指导教师： 薛庆红 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 无锡太湖学院本科毕业设计 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的毕业设计 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 91 学 号： 0923022 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 4110柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 、专题 二、课题来源及选题依据 本课题来源于企业在生产零件，要求学生编制该零件机械加工工艺规程及加工中专用夹具设计。 该零件为典型的箱体类零件，结构难度适中，加工需专用夹具装夹，难度和量的要求都达到毕业设计的标准，要求能利用所学专业知识，完成该零件工艺及工装的设计，并能有所创新。 三、本设计应达到的要求： 卡）； 于 20页）； 于 800010000字符，约合汉字 5000字符）； 、接受任务学生： 机械 91 班 姓名 顾昊祺 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计指导： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 年 月 日 要 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。 我这次的课题是镗销孔活塞零件专用夹具的设计，有活塞零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具零件图各一张以及非标零件图五张，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若干张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是汽车活塞。了解了活塞的作用，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 拟定活塞的工艺路线图，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，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。 关键词： 夹具；活塞；零件图； is we in is we in to be of be a it in of by of of of we to is of in of in of on of to we of to me I of be in of in to of a of I 目 录 年 月 日 . 要 . . 绪 论 . 1 课题的研究内容 和 意义 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应 达到的要求 . 1 2 零件的分析 . 2 塞的作用 . 2 塞的结构组成 . 2 塞的主要技术条件分析 . 3 3 零件的工艺规程设计 . 4 定零件的生产纲领 . 4 定毛坯的材料和制造形式 . 4 坯的材料选择 . 4 坯的制造方法 . 4 位基准的选择 . 4 基准的选择 . 5 基准的选择 . 5 定工艺路线 . 6 塞毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸的确定 . 8 塞毛坯尺寸的确定 . 8 定切削用量及工时定额 . 9 口的切削用量 . 16 床夹具的作用及组成 . 18 床夹具设计过程 . 18 具的初步设计方案 . 18 位方案设计 . 19 位元件选择 . 19 位误差的分析与计算 . 19 压缸的设计 . 20 紧方案设计 . 21 紧元件的选取 . 21 紧力的分析与计算 . 22 动力计算 . 22 5 结论与展望 . 24 论 . 24 足之处及未来展望 . 24 致 谢 . 25 参考文献 . 26 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 1 1 绪 论 课题的研究内容 和 意义 工艺工装毕业设计是在机械制造工艺学及机床夹具等课程的基础上，进行生产实习基础上进行的一个重要环节，它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程设计和机床夹具设计。 工具的制造对人类的影响是极其巨大。从某种程度 上说，工具的先进水平决定着生产力的高低也是伴随着劳动工具的发展与变革。制造业是任何一个发达国家的基础工业，是一个国家综合国力的重要体现。然而在制造业中，夹具工业又是制造业的基础，得到了各个国家的高度重视。尤其在今天以知识为驱动的全球化经济浪潮中，由于激烈的市场竞争，夹具工业的内涵、深度和广度都发生着深刻变化，各种新的夹具设计、制造加工方法不断的出现，推动我们社会的不断向前发展。 内外的发展概况 夹具工业是现代工业的基础。它的技术水平在很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争力，在如此严峻的行业背景下 ，我国的技术人员经过不断地改革和创新使得我国的模具水平有了较大的提高。大型、复杂、精密、高效和长寿命的夹具又上了新的台阶。夹具是每个机制制造方面目前普遍用的，它可以大批量生产，节省人力物资，效率相对高，操作方便，结构合理，它的成本低廉，适合广大人群所承受的能力。 通过课程设计的准备工作，进一步提高我们独立调研能力以及专业的业务素质。并通过文献查阅，现场收集资料等工作锻炼解决夹具工程技术的问题的能力；能巩固深化扩充我们的专业知识，并通过课程设计中对涉及到的问题的分析研究，提出我们自己的见解和观点；通过课程设计 ，树立良好的工作思想和细致、严谨、科学的工作态度，为将来成为一个未来的工程师奠定良好的基础。 课题应 达到的要求 这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践经验和知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事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。 无锡 太湖学院学士学位论文 2 2 零件的分析 塞的作用 活塞是曲柄连杆机构 的主要零件之一，它承受交变的机械负荷和热负荷，是汽车发动机的 “心脏 ”。 活塞的第一个作用：使发动机做功。在活塞工作的压缩过程当中，燃烧室内的混合气体被火花塞点燃后爆发，膨胀爆发产生强大的压力，推动活塞沿气缸向下运动，并通过活塞销和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。 活塞的第二个作用：密封。发动机的运转是由进气，压缩，做功，排气这四个行程不断往复来完成的。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。 塞的结构组成 一般活塞 都是圆柱形体，根据不同发动机的工作条件和要求，活塞本身的构造有各种各样，一般将活塞分为头部（环槽、环岸和绝热槽），裙部和活塞销座三个部分，如图 图 塞外形图 活塞头部是指活塞顶端和环槽部分。活塞顶端完全取决于燃烧室的要求，顶端采用平顶或接近于平顶的设计，这样有利于活塞减少与高温气体的接触面积，使得应力分布均匀。多数汽油机采用平顶活塞。但有些发动机为了混合气体形成的需要，提高燃烧效率，将爆燃减少到最小程度，需要活塞顶端具有比较复杂的形状，设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。活塞的凹槽 成为环槽，用于安装活塞环。活塞环的作用是密封，防止漏气和防止机油进入燃烧室。 活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态，也就是活塞的导向部分。 为保证在正常工作条件下活塞与气缸内壁之间自上而下间隙均匀，4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 3 必须把活塞制成上小下大的阶梯形或者截锥形。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。 活塞销座是活塞通过活塞销和连杆连接的支承部分，位于活塞裙部的上方。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。 塞的主要技术条件分析 部槽底粗糙度 28 ；销孔表面粗糙度为 销孔同轴度误差在最大实体状态时为零。 6 00度上公差为 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。 3 而应当限制；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、外圆尺寸和重量进行分组。 无锡 太湖学院学士学位论文 4 3 零件的工艺规程设计 定零件的生产纲领 产品的生产纲领就是年生产量。生产纲领及生产类型与工艺过程的关系十分密切，生产纲领不同，生产规模也不同，工艺过程的特点也相应而异。 零件的生产纲领通常按下式计算： N=1+） 式中： N 为零件的生产纲领，件 /年； Q 为产品的年产量，台 /年； n 为每台产品中该零件的数量，件 /台； 为备品率； 为废品率。 根据数据，一般企业发动机的年产量为 80000 辆，发动机为 6 缸发动机， n=6； 3%； 所以活塞的年产量为： N=1+） 件）(4 9 2 0 0 0%)1(68 0 0 0 0 查有关表格，确定活塞的生产批量为大批量生产。 定毛坯的材料和制造形式 坯的材料选择 对活塞零件材料的要求 活塞是在高温、高速、高负荷的条件下工作的，对它 的设计要求有： 需要选用耐磨性好、热强度好、热膨胀系数小、导热性好、具有良好工艺性的材料； 需要有合理的形状和壁厚。使散热良好，强度、刚度符合要求，尽量减轻重量，避免应力集中； 在不同的工作情况下都能保持活塞与缸套的最佳配合； 保证燃烧室气密性好，窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失； 在较低的油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。 为满足上述设计要求，活塞的材料除了少数采用铸铁外，大部分采用导热系数高、热膨胀系数较底的硅铝合金 代号 活塞除了导热性 能好外，还具有重量轻、易加工等特点。一般的铝活塞大多采用金属模浇铸，这样不仅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，适合批量生产。所以共晶铝硅合金是目前国内外应用最广泛的活塞材料，故选择铝硅合金。 坯的制造方法 从生产批量上看，属于大批量生产，宜采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法，以减少材料消耗和机械加工工作量。可考虑金属铸造、熔模铸造、模锻、精锻等方法；从零件的结构上来看，该零件属于外形较复杂的小型零件，可考虑采用压铸、金属铸造、熔模铸造等精密铸造 方法。同时可以减少切削加工或不进行切削加工。从铸铝材料的强度来看，可采用金属型铸造或砂型铸造。综合以上分析，该活塞毛坯确定采用金属型铸造。 位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 5 可以保证零件的加工质量，提高生产效率。反之，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，是生产无法进行。 基准的选择 选择粗基准时，应考虑两个问题：一，是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；二，是合理分配各加工面的余量，所以一般应遵 循下列原则。 （ 1）重要表面原则。 为保证加工表面的余量均匀，应选择重要表面为粗基准。 （ 2）不加工表面原则。 若在设计上要求保证加工面与不加工面的相互位置精度，则应选不加工表面为粗基准。 （ 3）余量最小原则。 如果零件上每个表面都要加工，则应该选加工余量小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件报废。 （ 4）使用一次原则。 粗基准一般只在第一工序中使用一次，尽量避免重复使用。 （ 5）平整光洁原则。 作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，不能有飞边、浇口、易口或其他缺陷，以使工件定位可靠，夹紧方便。 通过对这些粗基准选择原则以及对零件的加工工艺分析的综合考虑，得出初步选择的粗基准为活塞零件的外圆表面。 基准的选择 精基准选择时，应主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。一般应考虑以下原则。 （ 1）基准重合原则 应尽量选择零件上的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。 （ 2）基准统一原则 尽可能采用同一基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样可以减少基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。 （ 3）自 为基准原则 某些表面精加工要求加工余量小而均匀时，长选择加工表面本身作为定位基准。 （ 4）互为基准原则 对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面相互为基准，进行反复加工，以保证位置精度要求。 （ 5）所选精基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便 定位基准应有足够的支撑面积，表面粗糙度值较小，精度较高。 活塞是一种薄壁筒形零件，在外力的作用下很容易产生变形，而且其主要表面的位置精度和尺寸精度要求都比较高，所以需要用一个统一的基面定位来加工这些要求高的表面。针对活塞的结构特点 ，因此采用了活塞的辅助精基准止口内孔和端面来作为统一的基无锡 太湖学院学士学位论文 6 准。在加工回油槽、环槽、外圆和顶面时，就是采用了这个精基准定位。也符合了 “基准统一 ”和 “工序集中 ”的原则。由于活塞毛坯的精度较高，因此在钻、扩销孔时采用销座外端作为角向定位基准。如采用销孔自定位的话，定位元件不容易布置，夹具的结构也会变得复杂。 精镗销孔时是以顶面为定位基准，止口的精加工也是以顶面为定位基准的，这样也减少了由于基准不重合而产生的定位误差。 在精车和精磨外圆这两道工序中，则采用止口的锥面和顶面的中心孔定位。 采用止口和端面（或中心孔）作为 基准面有下列优点： 1，可以加工裙部、头部、顶面、销孔等主要表面及其他次要表面。 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，就不致引起严重的变形，从而可以时行多刀切削。 定工艺路线 拟定工艺路线的出发点：应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证，在生产纲领和生产类型已确定为大批生产的条件下，可以考虑通用机床配以专用夹具，并尽量使得工序集中来提高生产率。除此之外应考虑经济效果，以便降低生产成本。考虑了其主体方向后，对其切削加工顺序进行初步 安排。在这之前应考虑到气门摇臂切削加工工序的安排原则。 （ 1）、先粗后精 一个零件的切削加工过程总是先进行粗加工再进行半精加工，最后是精加工和光整加工。这有利于加工误差和表面缺陷层的逐步消除，从而逐步提高零件的加工精度与表面质量。 （ 2）、先主后次 零件的主要加工表面（一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等）应先加工，而次要表面（键槽、螺纹等）可在主要加工表面加工到一定精度后、最终精加工之前进行加工。 （ 4）、先基准后其他 作为精基准的表面要首先加工出来。 通过对这些原则的掌握以及对零件各个加工表面和孔 位置精度、表面粗糙度要求的理解后，初步安排了加 工工艺路线一如下： 工艺路线一 1. 铸造毛坯 2. 时效 3. 止口定位粗车外圆、环槽和倒角 4. 外圆定位粗车下端面和止口 5. 铣两侧销座凹孔 6. 止口定位钻活塞销孔 7. 铣回油槽 8. 扩活塞销孔 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 7 9. 钻销座油孔 10. 外圆定位精车止口 11. 止口定位精车外圆和环槽 12. 精车燃烧室 13. 靠模车裙部 14. 粗铣活塞顶面 15. 外圆定位精绞销 孔 16. 去毛刺、锐边 17. 清洗吹净活塞 18. 终检 工艺路线二 1. 铸造毛坯 2. 正火 3. 钻活塞销孔 4. 铣两侧销座凹孔 5. 粗车外圆、环槽和倒角 6. 铣回油槽 7. 钻销座油孔 8. 扩活塞销孔 9. 外圆定位粗车下端面和止口 10. 外圆定位精车止口 11. 止口定位精车外圆、环槽和顶面 12. 精车燃烧室 13. 靠模车裙部 14. 粗铣活塞顶面 15. 外圆定位 磨销孔 16. 粗绞活塞销孔 17. 去毛刺、锐边 18. 清洗吹净活塞 19. 终检 工艺方案的比较和分析 方案一是先车止口，然后以止口定位镗销孔，再以此为基准加工活塞；方案二是先加工销孔，再定位止口加工活塞。在实际生产过程中，活塞的毛坯一般都是铸造出锥形销孔，而销孔是许多工序夹紧力的部位，故应在定位止口后直接粗镗销孔，以便在以后的工序中夹紧力能够分布均匀。而第一种方案，更使用于活塞的大批量生产。 无锡 太湖学院学士学位论文 8 塞毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸的确定 零件机械加工工艺路线拟定后 还需要对每一道工序进行设计，其主要内容包括：确定每一工步的加工余量，计算各工序尺寸及公差，选择各工序所使用的机床及工艺设备，确定切削用量计算工时定额等 8。 塞毛坯尺寸的确定 活塞的零件材料为铝合金，生产类型为大批量生产，采用的毛坯是金属模铸造出来的。铝活塞的毛坯一般都铸出锥形销孔以便于拔模。由于销孔是许多工序施加夹紧力的部分，所以在粗车止口工序之后即对销孔进行粗镗，以便在其后的工序，夹紧力能较均匀地分布，而不至于压坏销孔所在的搭子。根据零件资料及加工工艺，确定活塞毛坯尺寸为： 110m m ，如图 示： 图 塞毛坯图 工余量的确定 机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量过大，不但增加机械加工劳动量，而且增加了材料，道具，能源的消耗，从而增加了成本，所以必须合理地安排加工余量。 (1) 销孔的加工余量 销孔直径 28部粗糙度为 金属加工工艺及工装设计表 4钻孔加工余量为 孔加工余量为 加工余量为 （ 2） 外圆表面的加工余量 外圆直径 面粗糙度为 金属加工工艺及工装设计表 4外圆表面粗车加工余量为 车加工余量为 加工余量为 此粗车分 2 次走刀，第二刀去除 （ 3）端面的加工余量 顶面直径 金属加工工艺及工装设计表 4 顶面粗铣加工余量为 铣加工余量为 面总加工余量为 （ 4）止口的 加工余量 止口直径为 95度 10金属加工工艺及工装设计表 4 止口粗车加工余量为 车加工余量为 加工余量为 （ 5）环槽的加工余量 环槽直径为 92表面粗糙度 金属加工工艺及工装设计，取环槽粗车加工余量为 车加工余量为 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 9 表 工序余量和工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸 外圆 粗车 3 102 精车 0.4 端面 粗铣 精铣 0.7 孔 28 钻扩 11 扩 9 28 止口 粗车 11 精车 7 95 槽 粗车 车 0.5 定切削用量及工时定额 圆表面的切削用量 由于工件是铸造毛坯，表面粗糙度为 工要求比较高 ,分两次走刀，第一次粗车加工余量取 精车加工余量为 9。 粗车： 选择机床 选择 式 专用车床 选择刀具 选择指头焊接式外圆车刀。 根据切削用量简明手册表 中心高为 205择刀杆尺寸516 ，刀片厚度为 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 刀后刀面最大磨损量取 1刀寿命 。 选择切削用量 a) 确定切削深度 由于粗加工余量仅为 一 次走刀完成，故 b) 确定进给量 f , 根据表 杆尺寸 516 ， ，以及工件 直径为100400 无锡 太湖学院学士学位论文 10 查切削用量简明手册表 f=r b) 确定切削 速度 v 根据切削用量简明手册表 质合金车刀加工 =630700 fr，切削速度 7m/查切削用量简明手册表 切削速度的修正系数为 .8,.0,.0 m i n/ m i n/000 rD 查切削用量简明手册表 600 实际切削速度 m i n/ 所以切削用量为 mi n/n ,/160,/ 基本工时的计算 10 ， ，查切削用量简明手册表 削时的入切量 ，所以 110 m i t10 精车： 选择刀具 车刀形状，刀杆尺寸和刀片厚度与粗车相同。 选择车刀磨钝标准和寿命 查表 择车刀后刀面最大磨为 具寿命T=60 选择 切削用量 ap a) 确定切削深度 ap 02 b) 确定进给量 f , 根据表 杆尺寸 1653及工件直径为100400 查切削用量简明手册表 c) 确定切削速度 v 根据切削用量简明手册表 质合金车刀加工 =630700 p / ， ，故切削速度 56 m i n/i n/5610001000 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 11 查切削用量简明手册表 择 00 实际切削速度 v m i n/i n/1000 c 所以切削用量为： mi n/n ,/500,/.0 基本工时的计算 切削用量简明手册表 y+ = m i 0 1 面的切削用量 机床的选择 选择 卧式铣床 刀具的选择 端面的粗铣加工余量为 铣加工用量为 加工余量为 2据切削用量简明手册表 削宽度 e 52 时 ,铣削深度 0 ，故选择00 ,选择标准镶齿圆柱铣刀，故齿数 8Z . 切削用量的确定 1） 铣削宽度 由于加工余量不打，所以可以在一次 走刀内完成， 2） 每齿进给量 查金属加工工艺及工装设计表 4其功率为 于中等刚度系统。根据切削用量简明手册表 z /=,取。 3） 确定铣刀磨钝标准和刀具寿命根据切削用量简明手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 标 刀具寿命为 1804） 切削速度 每分钟进给量 确定 查切削用量简明手册表 00 ， 8z ， 13041 ， ，取 9 ， 2 ， 04 ， 修正系数为： m i n/19 c m i n/62 m i n/104 t 查金属加工工艺及工装设计表 4 mi n/60mi n ,/10 m i n/i n/1000 30 60 所以切削用量为： i n ,/i n ,/20, 2 基本工时的计算 无锡 太湖学院学士学位论文 12 中， 05 ， 。根据切削用量简明手册表 切量及超切量7 ,则 2217105 。故 m i 2 槽的切削用量 环槽表面粗糙度为 工要求较高，分两次走刀，粗车加工余量为 精车余量为 粗车： 选择机床 选择 式专用车床 选择刀具 选择指头焊接式外圆车刀。 根据切削用量简明手册表 中心高为 205择刀杆尺 寸516 ，刀片厚度为 切削用量的选择 a) 切削深度 于粗加工余量仅为 1 b) 进给量 f 根据切削用量简明手册表 杆尺寸为 ， ，工件直径为 60100， 查切削用量简明手册表 c) 选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 刀后刀面最大磨损量取 1刀寿命 。 d) 切削速度的 ，根据切削用量简明手册表 1.。 10，当用 质合金车刀加工 =630700于等于 7，切削速度 7 。 查切削用量简明手册表 切削速度的修正系数为 m i n/ m i n/i n/ 0 01 0 0 0 查切削用量简明手册表 60 。 实际切削速度 4110 柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 13 000 所以切削用量为： mi n/n ,/160,/.4 基本工时的计算 查切削用量简明手册表 ，故 )( m i 0 5T 选择机床 选择 式专用车床 选择刀具 车刀形状 ， 刀杆尺寸和刀片厚度与粗车相同。 选择切削用量 1）确定切削深度 ap 293 2）确定进给量 f , 根据表 杆尺寸 165 ，以 及工件直径为100400，查切削用量简明手册表 。 3）选择车刀磨钝标准及寿命 根据切削用量简明手册表 刀后刀面最大磨损量取 刀寿命 。 4）确定切削速度 根据切削用量简明手册表 = 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 、 题目 4110柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计 、专题 二、课题来源及选题依据 本课题来源于企业在生产零件，要求学生编制该零件机械加工工艺规程及加工中专用夹具设计。 该零件为典型的箱体类零件，结构难度适中，加工需专用 夹具装夹，难度和量的要求都达到毕业设计的标准，要求能利用所学专业知识，完成该零件工艺及工装的设计，并能有所创新。 三、本设计应达到的要求： 卡）； 夹具装配图及全套非标零件图； 于 20页）； 于 800010000字符，约合汉字 5000字符）； 四、接受任务学生： 机械 91 班 姓名 顾昊祺 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计指导： 指导教师 签 名 签名 签名 教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 年 月 日 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 活塞 共 7 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 30 车削 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 粗车外圆 160 粗车环槽 160 51 图号 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 顾昊祺 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 活塞 共 7 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 40 车削 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 粗车止口 320 图号 装订号 设计 (日期 ) 审 核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 顾昊祺 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 活塞 共 7 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 60 钻 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 钻活塞销孔 195 17 1 扩活塞销孔 270 图号 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 顾昊祺 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 活塞 共 7 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 100 车削 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件 数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 精车外圆 500 粗车 环槽 500 图号 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 顾昊祺 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 星轮 共 7 页 第 5 页 车间 工 序号 工序名称 材料牌号 金工 90 车削 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式车床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(m/进给量(背吃刀量(进给次数 工时 /动 单件 描图 1 精车 止口 320 图号 装订号 设计 (日期 ) 审核 (日期 ) 标准化 (日期 ) 会签 (日期 ) 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 顾昊祺 太湖学院 机械加工工序卡 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 星轮 共 7 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 金工 130 铣 削 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制作数 每台件数 铸件 105 110 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位夹具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 工步号 工步名称 工艺装备 主轴转速(r/切削速度(