【文章內(nèi)容簡介】 件的毛坯必須要除去冒口在加工之前，而且還要時(shí)效處理，用以除去由于冷卻不平均所產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力。時(shí)效處理即把活塞升溫到 160～ 220 攝氏度 ，恒溫保持 7 小時(shí)左右，放在空氣中冷卻?；钊谕ㄟ^時(shí)效處理之后便能使剛度提高。 （ 2）其它輔助工序的安排： 制造的一個(gè)重要組成部分的檢查，檢查過程中，去毛刺，平衡，也是一種清潔程序過程。進(jìn)行質(zhì)檢可以保證活塞的質(zhì)量，并且每一個(gè)工序結(jié)束后都要進(jìn)行自檢。在制造的時(shí)候，每個(gè)工序都應(yīng)該安排質(zhì)檢，特別是零件沖一條生產(chǎn)線轉(zhuǎn)到另一條生產(chǎn)線上的時(shí)候。 故根據(jù)以上原則，在零件加工完畢后安排一次終驗(yàn)工序。 在再制造的時(shí)候需要有一些去毛刺的工序。 在工藝過程的最后一般安排清洗工序。 表面鍍錫：將活塞的外表鍍錫可以使活塞在初期時(shí)磨合得 更加好。可以讓內(nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候不會拉缸。 加工工序的分析與選擇 方案一、二除了對銷孔的加工方法不同以外，其余基本相同。所以我們將比較他們的成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面來讓我們選擇更好的工序。 （ 1） 產(chǎn)品工藝方案技術(shù)特性主要指標(biāo)： a. 人工的消耗：方案一更好，因?yàn)樗牡臅r(shí)間較少，制造效率高，而且制造出的零件精度也高。 b. 設(shè)備的使用數(shù)量比：上述兩個(gè)工序所用到的設(shè)備數(shù)量差不多一樣，只不過種類有一些差異。 c. 工藝裝備系數(shù)：上述兩個(gè)方案大致一樣。 d. 鋁材料的消耗 ：大致一樣。 e. 生產(chǎn)是所占地面積：大致一樣。 （ 2）加工工藝的技術(shù)特點(diǎn)： 加工工藝的技術(shù)特點(diǎn)：生產(chǎn)的數(shù)量、毛坯制造量、生產(chǎn)毛坯所用鋁的質(zhì)量、毛坯質(zhì)量、生產(chǎn)毛坯成功率、生產(chǎn)時(shí)的能源下好率、夾具的使用率、刀具使用率、所需工人數(shù)量；制造時(shí)所用到的占地面積。相對上述的指標(biāo)，兩個(gè)方案基本一致，所以就進(jìn)行分析了。 3 活塞材料及毛坯的選擇 11 終上所述，這兩個(gè)方案的工藝特性指標(biāo)大致一樣，方案一的加工精度更高，并且粗糙度又合適還能達(dá)到要求。故相比之下，方案一要優(yōu)于方案二。 活塞加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1） 止口加工 止口的大 小是Ф ， Ra 是 m，公差等級是 ，精度等級是IT7~IT8，則所選的加工方式為：先粗車止口然后精車止口。 工序名稱 工序間余 （ mm） 表面粗糙度 （μ m） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 （ mm） 精車止口 IT7 ?? 粗車止口 IT12 ?? 毛坯 ?? 2） 頂面加工 頂面的尺寸是Ф ，粗車之后的經(jīng)濟(jì)度為 IT13， Ra是 ，所選加工方法為：粗車端面 工序名稱 工序間余量 （ mm） 表面粗糙度 Ra（μ m） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 （ mm） 粗車頂面 IT13 ? 毛坯 ? 3） 端面加工 端面尺寸為 ，粗車后 Ra 為 ，經(jīng)濟(jì)度為 IT11，所選加工方法為粗車端面。 工序名稱 工序間余量 （ mm） 表面粗糙度 Ra（μ m） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 （ mm） 粗車端面 IT11 ? 3 活塞材料及毛坯的選擇 12 毛坯 ? 4） 外圓加工 外圓的尺寸為 ? ， Ra 為 ，精度等級為 IT6，所選加工方法為先粗車外圓，再精車外圓，最后精磨外圓。 工序名稱 工序余量 （ mm） 表面粗糙度 Ra（μ m） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 （ mm） 精磨外圓 IT6 ??? 精車外圓 IT7 0 ?? 粗車外圓 IT11 0 ?? 毛坯 ?? 5） 銷孔加工 銷孔的尺寸為 Ф 15mm， Ra 為 m，進(jìn)度等級 IT7，所選加工方法為：先粗鏜銷孔，再精鏜銷孔，最后滾壓銷孔。 工序名稱 工序間余量 （ mm） 表面粗糙度 Ra（μ m） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 （ mm） 滾壓銷孔 IT7 ??? 精鏜銷孔 IT8 ? 粗鏜銷孔 5 IT12 ? 毛坯 14? 6） 環(huán)槽加工 環(huán)槽的粗糙度 Ra 為 ，精度等級為 IT6，所選加工方法為先粗車環(huán)槽再精車環(huán)槽。 3 活塞材料及毛坯的選擇 13 〈 1〉第一環(huán)槽的加工 工序名稱 工序間余量 (mm) 表面 粗糙度 Ra（ um） 工序公差 （ mm） 工序尺寸 (mm) 精車環(huán)槽 1 IT7 0 ?? 粗車 環(huán)槽 第二次 走刀 IT10 0 ?? 第一次 走刀 IT11 0 ?? 毛坯 〈 2〉第二環(huán)槽的加工 工序名稱 工序余量（ mm） 表面粗糙度 Ra（ um） 工序公差 （ mm） 工序尺寸 (mm) 精車環(huán)槽 1 IT7 0 ?? 粗車環(huán)槽 第二次走刀 IT10 0 ?? 第一次走刀 IT11 0 ?? 毛坯 〈 3〉第三環(huán)槽的加工 工序名稱 工序間 余量 (mm) 表面粗糙度 Ra（ um） 經(jīng)濟(jì)度 工序尺寸 (mm) 精車環(huán)槽 1 0 ?? 粗車 第二次走刀 IT10 0 ?? 3 活塞材料及毛坯的選擇 14 環(huán)槽 第一次走刀 IT11 0 ?? 毛坯 確定切削用量 （ 1）止口的加工 進(jìn)行粗加工的時(shí)候，精良一次除去粗加工所有的余量，即所需切削深度為粗加工余量。算得單邊余量 h=查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 選擇車刀的刀桿 BXH 為 25X25 可以選取進(jìn)給量 f= ，取 v=6m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速為 n=11000dv? = 61000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=30r/s 則切削速度 v= 1000 ???nd? =切削工時(shí) （ 2） 粗車外圓 計(jì)算單邊余量 h=查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 取進(jìn)給量 F=，取 V=6m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速 n=11000dv? = 61000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=30r/s 則此時(shí)切削速度 v=10002nd? = 1000 ?? =(3)粗車外圓第一、第二、第三環(huán)槽 計(jì) 算單邊余量 h=5/2= 查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 3 活塞材料及毛坯的選擇 15 取進(jìn)給量 F=，取 V=6m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速 n=11000dv? = 61000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=30r/s 則此時(shí)切削速度 v=10002nd? =1000 ??=（ 4） 鉆油孔 采用快速鋼鉆頭， Z535 鉆床 查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》 F=—— ，因?yàn)榛钊挠捕群艿退詅=?—— =—— ，取 f=； 取 ? =； 則 n= ????? d vr/s。取 n=195r/s （ 5） 精車止口 查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 取進(jìn)給量 f=，取 v=8m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速 n=11000dv? = 81000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=40r/s 則此時(shí)切削速度 v=10002nd? = 1000 ?? =（ 6） 精車外圓 查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 取進(jìn)給量 f=，取 v=8m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速 n=11000dv? = 81000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=40r/s 則此時(shí)切削速度 v=10002nd? = 1000 ?? =（ 7） 精車外圓第一、第二、第三環(huán)槽 查《簡明機(jī)械加工工藝手冊》取背吃刀量 pa = 3 活塞材料及毛坯的選擇 16 取進(jìn)給量 f=，取 v=8m/s 則車床主軸轉(zhuǎn)速 n=11000dv? = 81000?? =取車床主軸轉(zhuǎn)速 n=42r/s 則此時(shí)切削速度 v=10002nd? = 1000 ?? = 4 精鏜銷控夾具設(shè)計(jì) 17 4 精鏜銷孔夾具設(shè)計(jì) 加工活塞銷孔夾具的定位誤差解析 制造鋁活塞的時(shí)候在毛坯上大都有 錐形銷孔 （方便拔模） 。 因?yàn)楹芏喙ば虻膴A緊力都作用在銷孔上，那么就必須對銷孔實(shí)行精鏜加工在所有的精加工之前，這樣可以讓家境里能夠平均的分布， 確保重要的表面處理，可以獲得較高的精度，而不破壞銷孔的位置精度 。 定位方式和定位元件 設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候應(yīng)當(dāng)根據(jù)工藝步驟來選擇定位精準(zhǔn)。不管是定位基準(zhǔn)或者工藝基準(zhǔn)，都必須滿足六點(diǎn)定位的要求。某個(gè)東西在三維空間里能運(yùn)動(dòng)的方向叫做自由度。在三維空間里 ，物體 能沿著 X、 Y、 Z 軸 的平移或者 繞 著 X、 Y、 Z軸的 旋轉(zhuǎn) ， 總共可以擁有六個(gè) 互不干擾的運(yùn)動(dòng)，就是所謂的 六個(gè)自由度。 零件的位置確定，即是使用合適的方式來約束它，用以去除零件的這六個(gè)自由度，來使零件能準(zhǔn)確的定位，叫做六點(diǎn)定位原理。 依據(jù)上面的加工工藝，這個(gè)工藝步驟我們使用止口、端面和銷孔來進(jìn)行定位 ，為使和止口能配合，我們就用止口盤來作為定位的原件。零件的端面和止口與止口做接在一起，這樣便制止的除 Z軸之外的 5 個(gè)白由度； Z軸方向的定位方式為在銷孔中插入菱形銷。零件的所有自由度被確定下來，便完成了定位。 定位元件尺寸及公差計(jì)算 菱形銷的直徑、寬度及公差的確定 先看下表中的 D2，確定 b1，再根據(jù)公式算出菱形銷和銷孔配合是的最小間隔，然后算出菱形銷的直徑。 D２ 3~6 6~8 8~20 20~25 25~32 32~40 40~50 b1 2 3 4 5 5 6 8 B D２－ D２－ 1 D２－ 2 D２－ 3 D２－ 4 D２－ 5 D２－ 5 2 m in 12 ( ) / 2Lx Lgb T T D? ? ? 式中 1b —— 菱形銷寬度（ mm） ； 4 精鏜銷控夾具設(shè)計(jì) 18 2D —— 零件上 菱形銷定位孔 的 直徑（ mm）； 2min? —— 定位的時(shí)候菱形銷和銷孔的最小配合間隔 （ mm）； LxT —— 夾具上兩銷孔中心距公差（ mm）； LgT —— 零件 上 兩個(gè)孔 中心距公差（ mm）； 1d —— 菱形銷名義尺寸（ mm）； 菱形銷配合為基孔制間隙配合，它的公差也可按配合 H/g，銷精度等級高 于孔精度 1 級來確定。 我們這個(gè)工序中夏空和菱形銷的配合是 H7/f6， 菱形銷 的 公差 等級 △ ＝，直徑為 15mm， 查 GB2204— 80， 可以知道他的長度是 35mm。 持外活塞之后和止口做之間的配合是基孔制，止口大小也公差均要由配合來確定。 定位誤差分析與計(jì)算 （ 1）、 產(chǎn)生定位誤差的原因 a. 基準(zhǔn)不重合所產(chǎn)生的定位誤差 工序定位基準(zhǔn)和夾具定位基準(zhǔn)和一樣，這兩個(gè)定位基準(zhǔn)所產(chǎn)生的位置誤差回被反映到加工的位置上，這樣產(chǎn)生的誤差叫做基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 b. 間隙引起的定位誤差 在利用銷、軸和定位套來 進(jìn)行定位的時(shí)候，定位工件和該定位面之間的間隔會使其發(fā)生定位的不準(zhǔn)確。菱形銷和銷孔的定位最大間隔是： m a x m in xgDd? ? ?? ? ? ? ? ? 式中 maxD —— 定位孔最大直徑； mind —— 定位銷最小直徑； △ —— 銷與孔的最小間隙； x?—— 銷的公差； g? —— 孔的公差； 因?yàn)榱庑武N和銷孔間有間隔，工件安裝時(shí)可能會產(chǎn)生一些偏離，它的偏離距離是以δ為直徑，把銷孔中心店最為圓心的圓。如多在定位的時(shí)候永遠(yuǎn)是以偏向銷的一邊，那么定位就會以銷的一根母線作為精準(zhǔn)，零件定位誤差便是g?? 21?。 在精鏜銷 孔的時(shí)候 活塞銷 孔和凌 形銷之間 的配合 是 H7/f6， 那么，maxD =+＝ ， ?mind 52－ ＝ ，銷孔和菱形銷的最大間隔是 δ ＝ － ＝ 。 c. 定位誤差和夾具的相關(guān)因素 這個(gè)原因大都是因?yàn)閵A具在設(shè)計(jì)和制造過程中所產(chǎn)生的