【正文】 對(duì)定裝置 ....................................................................... 41 標(biāo)準(zhǔn)件的選取 .................................................................. 41 夾具體的設(shè)計(jì) .................................................................. 42 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) ....................................................... 42 夾具體外形尺寸的確定 .................................................. 42 夾具體的排屑結(jié)構(gòu) ....................................................... 43 精鏜銷孔夾具工作原理 ......................................................... 43 攀枝花學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 III 5 鉆油孔夾具設(shè)計(jì) ................................................................. 45 工件的定位 .................................................................... 45 定位誤差的分析與計(jì)算 ......................................................... 45 工件的夾緊 .................................................................... 46 導(dǎo)向裝置的確定 ................................................................ 46 分度裝置設(shè)計(jì) .................................................................. 47 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 .................................................................. 48 夾具體的設(shè)計(jì) .................................................................. 48 鉆油孔夾具的工作原理 ......................................................... 48 6 總結(jié) ................................................................................ 45 設(shè)計(jì)體會(huì) ....................................................................... 50 前景展望 ....................................................................... 50 參考文獻(xiàn) ............................................................................... 52 致謝 .................................................................................... 53 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 1 1 緒 論 、本課題的研究意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì) 活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件之一。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 I 摘 要 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)內(nèi)燃機(jī)鋁活塞加工技術(shù)的發(fā)展、活塞的工作環(huán)境以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，確定了活塞的加工過(guò)程及加工方案，其中主要包括：生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的確定、材料的選擇、毛坯的制造方法、機(jī)械加工余量的確定、各加工工序切削用量的確定、工序時(shí)間的計(jì)算以及工序卡片的編制。它在工作時(shí)承受發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)高溫氣體的壓力，并通過(guò)活塞銷、連桿將壓力傳給曲軸。鋁活塞的毛坯采用金屬模澆鑄。特別是隨著我國(guó)中重型汽車“ 井噴”式發(fā)展和國(guó) 3 排放標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施，未來(lái)三年，我國(guó)中高檔柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞市場(chǎng)將迎來(lái)歷史性的巨大發(fā)展契機(jī)。未來(lái)一段時(shí)間里，我國(guó)載貨汽車市場(chǎng)的動(dòng)力水平將快速升級(jí)，高速度、大功率、自身質(zhì)量輕的重型汽車將成為 用戶的首選。隨著我國(guó)油價(jià)逐步與國(guó)際市場(chǎng)接軌以及各國(guó)對(duì)能源需求的進(jìn)一步增加，高油價(jià)時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，節(jié)油將成為用戶購(gòu)買重型汽車的重要衡量指標(biāo)。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 2 五是國(guó) 3 排放標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施。根據(jù)車輛報(bào)廢新標(biāo)準(zhǔn)分析，重型汽車報(bào)廢里程約為 60 萬(wàn)公里，基本上五年內(nèi)要報(bào)廢。 德國(guó)馬勒公司是全球最大的活塞開發(fā)制造商，目前在中國(guó)年銷售收入超過(guò) 1億元人民幣，每年有 1000 萬(wàn)個(gè)活塞在中國(guó)進(jìn)行配套組裝，為通用、福特、戴 克、大眾、日產(chǎn)、豐田等諸多國(guó)內(nèi)合資品牌供貨。 湖南江濱機(jī)器（集團(tuán)）有限責(zé)任公司是中國(guó)兵器裝備集團(tuán)公司直屬大型企業(yè)，定點(diǎn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中高性能發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、齒輪、機(jī)油泵總成等零部件的專業(yè)化企業(yè)，也是我國(guó)惟一軍用活塞生產(chǎn)基地。未來(lái)三年，濱州渤海將憑借其上市公司、當(dāng)?shù)卣闹С忠约白陨砥放?、營(yíng)銷渠道等優(yōu)勢(shì)，在中高檔 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞市場(chǎng)上將有不俗的表現(xiàn)，其市場(chǎng)占有率排名第三位，總的市場(chǎng)占有率達(dá)到 20%左右。 本課題的基本內(nèi)容，預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問(wèn)題的方法和措施 本課題基本內(nèi)容是某活塞機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)，要研究的主要內(nèi)容有： 1）設(shè)計(jì) 開始的過(guò)程中，我們應(yīng)該認(rèn)真分析零件圖，了解要加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求，對(duì)活塞的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都應(yīng)仔細(xì)的分析，如活塞加工表面的平行度、同軸度、粗糙度等，特別是要注意各部分自身精度（同軸度、圓度、粗糙度）和它們的相互位置精度（軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求），該加工零件的各孔的尺寸是整個(gè)設(shè)計(jì)加工的關(guān)鍵，必須弄懂其每個(gè)尺寸的意義。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們統(tǒng)一采用以端面和止口為主要定位面來(lái)進(jìn)行加工。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 4 夾具的設(shè)計(jì)必須要保證夾具的定位準(zhǔn)確和機(jī)構(gòu)合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了活塞加工工藝的合理性、實(shí)用性以及加工精度等要求，我們?cè)趫D書館努力收集有關(guān)活塞加工實(shí)例，在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞加工的設(shè)計(jì)中作為參考，提高其工藝路線的合理性，同時(shí)結(jié)合我們?cè)诔啥純?nèi)燃機(jī)廠和資陽(yáng)機(jī)車廠對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的一些認(rèn)識(shí)來(lái)提高我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的實(shí)用性。 4）銷孔軸線到頂面距離為 56，上下偏差為 + mm， mm。由此可見(jiàn)，活塞是在一個(gè) 高溫的環(huán)境中工作?；钊h(huán)上部分稱為頭部，其余部分稱為活塞裙 部。兩個(gè)環(huán)行的槽 2 稱為環(huán)槽，其中靠近頂點(diǎn)的二個(gè)環(huán)槽稱為氣體槽，在氣體槽中放置有彈性的活塞環(huán)，用以密封活塞頂面以上的燃燒室；離頂面最遠(yuǎn)的一個(gè)環(huán) 槽稱為油環(huán)槽，在油環(huán)槽中放置油環(huán)（或稱刮油環(huán)），它把飛濺到氣缸套內(nèi)壁上的多余的潤(rùn)滑油刮去，使油從油環(huán)槽的小孔 3中流回曲軸箱。圖中之 7 是一個(gè)短圓柱面和圓錐面的組合，通常稱為止口。由于活塞裙部圓周上金屬分布不均勻，銷孔軸線方向金屬厚，熱膨脹量大；垂直于銷孔軸線發(fā)向熱膨脹量小。為了補(bǔ)償上述變形，由活塞裙部設(shè)計(jì)制造成橢圓形，橢圓的長(zhǎng)軸在垂直于活塞銷孔軸心線的方向上，并在活塞裙部的銷孔附近鑄出兩塊凹吭，增加裙部與汽缸內(nèi)壁的間隙。 以內(nèi)。 為了減少向裙部傳導(dǎo)的熱量，在活塞（主要是高速內(nèi)燃機(jī)用活塞）上銑有橫槽，以減少向下傳熱的面積。 活塞銷孔內(nèi)裝活塞銷與連桿小頭孔相連接。機(jī)械加工工藝過(guò)程一般是指在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械加工改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為半成品或成品的過(guò)程，它有如下組成部分： 工序、工步和工作行程 工序是指一個(gè)人（或一組）工人，在一臺(tái)機(jī)床（或者一個(gè)工作地點(diǎn)），對(duì)同一個(gè)（或者同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。 工位：工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)位置上所完成的那一部分工序。裙部外圓粗糙度 Ra≤ m。 mm。 (4) 為了使活塞 環(huán)能隨氣缸孔徑大小的變化而自由地脹縮，對(duì)活塞環(huán)槽作下列規(guī)定： a. 活塞環(huán)平面母線對(duì)裙部軸線的垂直度 ，且在 25mm長(zhǎng)度上為 ?；钊粗亓糠纸M裝配。 1 179。結(jié)合活塞加工 JB393185標(biāo)準(zhǔn)其工 藝過(guò)程的主要特點(diǎn)為 : (1) 工件具有互換性 ,裝配采用分組選擇裝配法。 (5) 對(duì)操作工人的技術(shù)要求較低，對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)要求較高。 在高速柴油機(jī)中，為了減少往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)部分的慣性作用 ,都采用了銅硅鋁合金作為活塞材料。但它也有一些缺點(diǎn) : a. 材料的價(jià)格比較貴； b. 熱膨脹系數(shù)大 ,約為鑄鐵的兩倍； c. 機(jī)械強(qiáng)度及耐磨性較差。鑄鐵件的強(qiáng)度，離心澆注、壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 活塞的工藝規(guī)程的制訂 11 從生產(chǎn)批量來(lái)看，此零件屬于大批量生產(chǎn)，宜采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，以減少材料消耗和機(jī)械加工工作量。 綜上所述，該活塞零件的材料選用 ZL101，該材料的成分及性能見(jiàn)表 3－ 1，毛坯采用金屬型鑄造。適用于成批大量的生產(chǎn) 。 表 32 各種鑄造方法的最小鑄造斜度 斜度位置 鑄造方法 砂型 金屬型 殼型 壓鑄 外表面 0176。15ˊ 內(nèi)表面 1176。30ˊ 鑄造圓角及半徑 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 活塞的工藝規(guī)程的制訂 12 表 33 鑄造圓角 鑄造方法 鑄造圓角計(jì)算公式 最小圓角半徑（ mm） 鋁合金 鎂合金 銅合金 鋅合金 黑色金屬 金屬 型鑄造 11~ ( )46R A B?? 1 2 2 — 2 (1) 鑄件壁部連接處的內(nèi)轉(zhuǎn)角應(yīng)有鑄造圓角。 確定的機(jī)械加工余量 鑄鍛件的機(jī)械加工余量按 JB373585確定，確定時(shí)，根據(jù)估算的鍛件的重量、加工精度及鍛件形狀的復(fù)雜系數(shù)，由《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：金屬型鑄件的尺寸公差等級(jí)為 6～ 8。金屬型鑄造允許毛坯的最大質(zhì)量為 100kg，毛坯的最小壁厚為 ，形狀復(fù)雜程度一般，精度等級(jí) CT 要求為 7～ 9級(jí)，毛坯的尺寸公差為 ～ ，表面粗糙度為 Ra 為 ～ ， 加工余量等級(jí)為F。它又可分 為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)。 (3) 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇一般原則 : a. 選最大尺寸表面為安裝面，選最長(zhǎng)距離的表面為導(dǎo)向面，選最小尺寸的表面為支承面。 b. 選擇加工余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)。 (2) 根據(jù)上述的選 擇粗基準(zhǔn)的基本原則，綜合以上各個(gè)原則并考慮活塞的實(shí)際情況選擇加工粗基準(zhǔn)如下： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 活塞的工藝規(guī)程的制訂 14 a. 以活塞毛坯內(nèi)腔為粗基準(zhǔn)加工外圓和端面 ,再以外圓為基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)止口 .因?yàn)榇周嚭蟮耐鈭A面是加工余量小、較準(zhǔn)確的、光潔的、面積較大的平面，而且它也是一個(gè)重要的表面，它的余量比較均勻。 c. 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”的原則。 那么根據(jù)以上的各個(gè)原則，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)精基準(zhǔn)的選擇如下： 活塞是一個(gè)薄壁零件 ,在外力作用下很容易產(chǎn)生變形 .活塞主要表面的尺寸精度和形位精度的要求都很高 ,因此希望以一個(gè)統(tǒng)一基面定位來(lái)加工這些要求高的表面 .目前生產(chǎn)活塞的工廠大多采用止口和端面做為統(tǒng)一基準(zhǔn)。在一次安裝中可車削多個(gè)表面，既提高了生產(chǎn)率，又能保證這些表面的位置精度。 加工方法的確定 零件表面加工方法的選擇應(yīng)考慮的問(wèn)題 : （ 1） 零件表面的加工方法，主要取決于加工表面的技術(shù)要求。 (3) 加工經(jīng)濟(jì)精度分析 各種加工方法所能達(dá)到 的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度都是在一定的范圍內(nèi)的。加工誤差小，則加工精度高；加工誤差大，則加工精度低。 （ 4） 材料的性質(zhì)及可加工性