活塞零件机械加工工艺规程制订及工序工艺装备设计

1、全套设计（图纸）加扣扣 194535455目录第一部分工艺设计说明书 第二部分第35 工序夹具设计说明书第三部分第5 工序刀具设计说明书第四部分第 30工序量具设计说明书第五部分毕业设计体会第六部分 参考资料任务书专业：机械制造与自动化 班级：机制3105 姓名：李懿 学号：11310539 一、设计题目（附图）： 活塞 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计二、设计条件： 1、零件图 2、生产批量：中批量生产三、设计内容： 零件图分析：1、零件图工艺性分析（结构工艺性及条件分析）； 2、绘制零件图。 毛坯选择 机械加工工艺路线确定： 1、加工方案分析及确定 2、基准的选择 3、绘制加

2、工工艺流程图 工序尺寸及其公差确定 1、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2、利用工序尺寸关系图计算工序尺寸；3、基准重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 设备及其工艺装备的确定 切削用量及工时定额确定： 确定全部工序切削用量及工时定额。 工艺文件制订： 1、编写工艺文件设计说明书： 2、编写工艺规程： 指定工序机床夹具设计1、 工序图分析； 2、定位方案确定；3、定位误差计算； 4、夹具总装图绘制； 刀具、量具设计四 设计任务（工作量）： 1、 零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；2、 工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图）；3、 机床夹具设计说明书一份；

3、4、 夹具总装图一张（a2图纸）；零件图两张（a4图纸）；5、 刀量具设计说明书一份；6、 刀具工作图一张（a4图纸）；量具图一张（a4图纸）。五 起止日期： 2010年11月1日2011年6月1日（共 周）六 指导教师： 任青剑七 审核批准：教研室主任： 系主任：八 设计评语： 年 月 日九 设计成绩： 年 月 日第一部分工艺设计说明书1.零件结构工艺性分析1.1零件功用与结构分析 活塞:功用：运动形式转换的执行元件;结构：属于套类零件。1.2零件技术条件分析（1）、尺寸精度80； 尺寸精度it7，8; 尺寸精度it7，110;尺寸精度it7，（2）、位置精度：134与80的同轴度为0.04

4、，8尺寸与80的垂直度为0.02，（3）.表面粗糙度 80；表面粗糙度ra1.6，8;表面粗糙度ra1.6110;表面粗糙度ra1.6，1.3结论 由以上的技术分析，此零件的工艺性好。2.毛坯选择2.1毛坯类型与制造方法由零件的材料ht200，零件毛坯为铸件，因为是中批生产，故取金属型铸件。2.2毛坯余量确定铸件为金属型铸件，制造精度为it7.铸件机加工余量按gb/t11351-89确定铸件毛坯尺寸机加工余量按gb/t11351-85确定。由机械制造工艺设计简明手册表2.2-3确定铸件铸造方法金属型铸造。由表2.2-3确定尺寸公差等级为68级，由表2.2-4查的外圆，内孔及端面的机加工余量零件

5、尺寸单边余量铸件尺寸802.58590 2.5951343140毛坯的尺寸公差根据零件尺寸单边余量根据800.8机械制造工艺设计简明手册表.2-190 0.81340.8确定圆角半径铸件的圆角半径按机械制造工艺设计简明手册3.2-9r=1/51/10（a+b）毫米，查表gb/t2822-81对于砂型及金属型铸件，一般统一用r3或r5，这里采用r3确定毛坯的热处理方式， ht200类铸件经过铸造后一般都用时效处理，以消除内应力，并且可以是不均匀的金相组织经过从新结合而均匀，改善切削性。2.3毛坯零件合图草图3机加工工艺路线确3.1定位基准选择粗加工时先以140外圆 和左端面为粗基准;精基准以心轴

6、和右端面加紧定位。3.2表面加工方法的选择80：公差等级为it7，表面粗糙度为ra=1.6，粗车（it11，ra12.5） 半精车（it9,ra3.2） 精磨（it7,ra1.6）8：公差等级为it7，表面粗糙度为ra=1.6粗车（it11，ra12.5） 半精车（it9,ra3.2） 精车（it7,ra1.6）端面：本零件的两端面尺寸精度要求不高，表面粗糙度为ra=3.2110：公差等级为it10，表面粗糙度为ra=1.6粗车（it11，ra12.5） 半精车（it9,ra3.2） 精车（it7,ra1.6）其余表面一次加工成型。3.3加工阶段的划分说明零件精度要求较高，应划分阶段进行加工，

7、各面粗车为粗加工阶段，半精车为半精加工阶段。3.4加工顺序的安排01毛坯（铸造，人工时效） 02粗车外圆，右端面 03调头，粗车左端面，内孔 半精车外圆 04半精车内孔 05粗车槽 06半精车槽 07精磨外圆 08调头，精磨内孔 09精车槽 10去毛刺 11检验 12入库3.5工艺流程图1：铸造；3：人工时效；5： 粗车外圆，右端面；10：调头，粗车左端面及内孔；15：半精车外圆；20：半精车内孔；21：半精车槽25：精磨外圆；30：调头，精车内孔35：精车外圆槽；40,：去毛刺；45：检验50 ：入库 4.工序尺寸及其公差和表面粗糙度的确定确定工序尺寸的一般方法是，有加工表面的最后工序往前推

8、算，最后工序的工序尺寸按零件的图样要求进行标注，当无基准转化时统一表面多次加工的工序尺寸只与工序（工步）的加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸应按工艺尺寸链计算。径向尺寸计算80孔;ra1.6：工序名称工序的经济精度工序基本余量基本尺寸工序尺寸和粗糙度毛坯0.8575750.8 粗车37878 ra=12.5半精车1.579.579.5 ra=3.2磨削0.58080 ra=1.6110;ra1.6工序名称工序的经济精度工序基本余量基本尺寸工序尺寸和粗糙度粗车94114 ra+12.5半精车3.5110.5 110.5 ra=3.2精车0.5110110 ra=1.68；ra1.6 的尺寸与

9、110的尺寸按比例同时成型，该尺寸为主要尺寸，其余尺寸为一般精度的次要尺寸。5.设备及其工艺装备确定所有工艺装备有：ca6140 ；刀具有：外圆车刀 镗刀 ；量具有：塞规 千分尺 内径表 游标卡尺；夹具有： 三爪卡盘 、车床专用夹具 。5.1选择机床工序分为粗、半精、精加工阶段，各工序工步不大，成批生产要求有很高的生产率，故选用卧式车床ca6140可以达到要求。 5.2选择夹具车削时用三爪卡盘，采用专用夹具精车外圆（即用心轴定位）。5.3选择刀具一般采用硬质合金车刀、镗刀yg6硬质合金。5.4选择量具由于本零件成批生产，内孔要求精度高，故采用塞规；卡尺选择分度值为0.02的专用卡尺。6切削用量

10、及工时定额确定1、切削用量的确定，以80的内孔为例：粗车80内孔：（1） 刀具的有关数据：刀头材料yg6，角度： 。=8 。=6 。=4 r=90 r=8，t=60min （2）背吃刀量的确定：由工艺尺寸计算可知，粗车最大余量为3，故单边余量为3，令ap=1.5（3）进给量的确定：要求表面粗糙度12.5，进给量不大于0.5，则取f=0.4.（4）切削速度的计算：查表cv =189.8 xv=0.15 y=0.2 m=0.2 v= cv/tmapxvfyv=129, n=318v/d=500r/min，取560 r/min 半精车80内孔:（1） 刀具的有关数据：刀头材料yg6，角度： 。=15

11、 。=6 。=6 r=93 r=12，t=60min （2）背吃刀量的确定：由工艺尺寸计算可知，粗车最大余量为1.5，故单边余量为0.75，令ap=0.75（3）进给量的确定：f=0.14（4）切削速度的计算：查表cv =189.8 xv=0.15 y=0.2 m=0.2 v= cv/tmapxvfyv=130, n=318v/d=504r/min，可选560 r/min.2.工时定额确定，以80的内孔为例：为工作循环示意图，个辅助动作所消耗时间由实际情况而定。故：=20+5+5+10+2+3=45s；基本时间即为机动时间，查表=6020s,(l在此处为为孔深，s为每转进给量，n为机床每分钟的

12、转速，i为进给次数)；故作业时间：=+=45s + 20s=65s；取布置工作地时间：=5=65s53.5s；取休息及生理需要的时间：=21.5s；取准备、终结时间：=23600/4000s=1.8s故单件的时间定额：=+=71.8s。第二部分第35工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析本工序是车槽，槽端面对内孔轴线的垂直度为0.02，要求较高。2.定位方案确定根据工件尺寸，形状，位置精度的要求，工件定位时需要限制5个自由度。限制5个自由度：x移动、y移动、y转动、z移动、z转动。3.定位元件确定用一个心轴限制4个y移动、y转动、z移动、z转动；在加以个面，限制一个移动。4. 刀具的对刀导引方

13、案根据零件图可知本工序切4个槽，在车床上加工，因此不需要。5.夹紧方案及元件确定根据工件定位方案考虑加紧力作用点及方向故采用开口垫圈螺母式夹紧。6.定位误差分析计算（1） 基准不重合误差：因为采用心轴定位，则定位基准是零件的轴线。110外圆的设计基准也是零件的轴线，即设计基准和定位基准是重合的。则jb=0。（2） 基准位移误差：因为孔走时h6/h5的配合，db=1/2(0.019+0.013)=0.016。（3） 定位误差dw=db+jb=0.016+0=0.0160.05/3综上：定位合理7.夹具总装图第三部分第5工序刀具说明书1.工序尺寸精度分析：5号工序是粗加工外圆。表面粗糙度12.5.

14、则加工难度不大，2.刀具类型确定：因为加工材料是ht250，则选用yg6的刀具。1. 刀具设计参数确定：（下表中的数据来源于参考文献3）序号项目数据来源或公式采用值1刀具类型表36、37焊接式90度强力外圆车刀2刀片材料硬质合金yg6刀杆材料结构钢45钢3几何角度表38、39 。=15 。=10 。=6 r=90 r=10s=0=2mm4切削参数前面型式表311、312（f=1.4mm/r） 带倒棱曲面圆弧卷削槽ln=8.5mm, 。1=-10br1=0.6 qn=9.65过渡刃表313（ap=1.25mm）直线过渡刃kre=45度 b=16刀片型号表33a420 l=20 b=12 c=7

15、r=12.5 r=1 e=0.87车刀外型结构尺寸表31、32、35bxh=32x20 l=150m=8(90弯头车刀)8刀槽形式 表24 sinrj=ln/2qn=8.5/2x9.6=0.443c=。-j=20-26.30hc=h+(12)-ccos。/cos(。+c)=31-7cos(5+6.3)=31-7x1/1=24 bc=b-ctg(。+c)=12-7tg(5+6.3)=10.6lc=l-ccos。/cos(。+c).tg。 =20-7.cos5/cos(5+6.3).tg5=20-7x0.08=19.4j=26.3c=6.3hc=24mmbc=10.6mmlc=19.4mm第四部分

16、第30工序量具说明书1.量具类型确定孔80的量具用塞规，对孔80，首先确定被测孔的极限偏差，上偏差es=+0.034mm,下偏差ei=0mm。设公差等级为it7。2.极限量具尺寸公差确定（1） 确定工作量规的制造公差和位置要素值，查公差书表6-1（125页）得it7尺寸80的量规公差为t=0.0036mm,位置要素z=0.0046mm.。（2）计算工作量规的极限偏差：80h7孔用塞规：通规：上偏差=ei+z+t/2=（0.0046+0.0018）=+0.0064mm 下偏差=ei+z-t/2=（0.0046-0.0018）=+0.0028mm磨损极限= ei=0mm止规：上偏差=es=+0.0

17、34mm 下偏差=es-t=+0.034-0.0036=+0.0304mm（3）.校对量规的极限偏差 校对量规公差tp= t/2=0.0036/2=0.0018mm校对量规形状公差= tp=0.0018mm3.极限量具尺寸公差带图 2.极限量具结构设计（如cad图）第五部分毕业设计体会毕业设计是对我们这些年来在学校所学知识的总结，通过毕业设计可以体现出我们在校期间的学习程度，从而对我们所学专业知识做出有力判断。从我们拿到零件图纸的第一天开始，我们的老师就详细给我们讲了设计的步骤，还安排了辅导时间。为我们圆满的完成任务奠定了良好的基础。我们以前所接触的只是课本上的知识，对机械加工工艺只有侧面的了

18、解，但是通过这次的设计，我们才全方位的懂得了什么是机械设计，从而更加了解我们的专业。刚开始设计的时候，总觉得难度很大，不知道什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。辅导老师给我们讲解了机械设计应注意的细节，让我们从零件图开始，然后在得出零件技术要求，再根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图等等。通过这次设计的磨练，使我的设计思维得到了很大的锻炼和提高。作为一名设计人员要设计的有创意而且实用的产品，就必须让我从感性的思考上升为理性的认知，只有这样才能使我的设计思路更加开阔更加具有创造性。通过本次设计我学到的不仅仅就是油压筒这单一的东西了解，让我更熟悉设计的各个方面的流程，把自己大学三年所学的知识运用到实际工作中。以前感觉学的好多课程没有实际意义，到现在才感觉学得的课程与专业的相关性，才感觉学的专业知识不够扎实，以至于在设计过程中出现了很多的麻烦。活塞用于工程行业，涉及了与专业结合性较强的课题，培养了自己的综合能力、自学能力、解决问题的能力。从而适应社会的发展与科学技术的发展需要，在走向社会的道路上奠定了一定的基础。在这次设计中，我特别感谢我的设计老师，是他们让我解决了设计中的一道道疑难问题，谢谢他们给我的悉心指导。同时也感谢其他老师给我的帮助。通过这次设计让我了解了设计的整个流程，从设计中发觉自己的不足和以及对事物的看待问题的片面性，让我全面