【導(dǎo)讀】削用量的確定、工序時(shí)間的計(jì)算以及工序卡片的編制。最后，進(jìn)一步選擇并設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)分析和論證，活塞的工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)

　　

【正文】 180～ 200 攝氏度，保溫 6～ 8h后，自然冷卻?；?塞經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后還能增加加強(qiáng)度和硬度。 c. 其它輔助工序的安排： 檢查、檢驗(yàn)工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工藝規(guī)程的重要組成部分。檢查、檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的關(guān)鍵工序之一，每個(gè)操作過(guò)程中和操作結(jié)束以后都必須自檢。在工藝規(guī)程中，下 列情況下應(yīng)安排檢查工序：零件加工完畢之后；從一個(gè)車(chē)間到另一個(gè)車(chē)間的前后；工時(shí)較長(zhǎng)或重要的關(guān)鍵工序前后。 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。 在工藝過(guò)程的適當(dāng)之處安排去毛刺處理。 在工藝過(guò)程的最后一般安排清洗工序。 表面鍍錫： 在活塞表面鍍錫可以改善活塞初期磨 合性，因?yàn)殄a的質(zhì)地軟，親油性好，可以提高冷啟動(dòng)時(shí)活塞的抗拉缸性能。 d. 集中與分散： 同一個(gè)工件，同樣的加工內(nèi)容，可以安排兩種不同形式的工藝規(guī)程：一種是工序集中，另一種是工序分散。前者是使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，因而使總的工序數(shù)目減少，夾具的數(shù)目和工件的安裝次數(shù)也相應(yīng)的減少。后者是將工藝路線中的工步內(nèi)容分散在更多的工序中完成，因而每道工序的工步少，工藝路線長(zhǎng)。它們各有所長(zhǎng)。前者有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，有課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 利于采用高生產(chǎn)效率的機(jī)車(chē)，節(jié)省安裝工件的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)。而后者可使每 個(gè)工序使用的設(shè)備和夾具比較簡(jiǎn)單，調(diào)整、對(duì)刀也比較簡(jiǎn)單，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求比較低。 考慮到 此 活塞零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求、以及工廠機(jī)床設(shè)備、工人技術(shù)水平等條件，本設(shè)計(jì)采用工序相對(duì)集中的原則，也就是每個(gè)工序所包含的內(nèi)容相對(duì)較多，所使用的工藝設(shè)備與裝備少，同時(shí)選擇合理的切削用量，減少了工件的搬運(yùn)、裝夾等輔助時(shí)間，它的設(shè)備數(shù)量少，加工過(guò)程中大量使用組合夾具、刀具和機(jī)床，生產(chǎn)效率高，廠房占地面積小，總投資少，但該加工方式對(duì)工人的技術(shù)水平要求相對(duì)較高，不利于產(chǎn)品快速更新?lián)Q代，總體考慮還是適合此活塞零件的生產(chǎn)加工的 。 方案二： a. 工藝過(guò)程 第一道工序：粗車(chē)外圓、車(chē)頂面 第二道工序：粗車(chē)止口、打中心孔 第三道工序：粗鉸銷(xiāo)孔 第四道工序：車(chē)環(huán)槽及梯形槽 第五道工序：車(chē)環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 第六道工序：鉆直油孔 第七道工序：鉆斜孔 第八道工序：銑氣門(mén)內(nèi)槽 第九道工序：銑氣門(mén)外槽 第十道工序：精車(chē)止口 第十一道工序：精車(chē)外圓 第十二道工序：精鉸銷(xiāo)孔 第十三道工序：切卡環(huán)槽 第十三道工序：靠磨橢圓裙部 第十五道工序：細(xì)鉸銷(xiāo)孔 熱處理及其它同方案一。 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 以 上兩 個(gè)工藝方案中除了對(duì)銷(xiāo)孔和裙部橢圓的加工方法不太相同之外，其他的工序基本上是相同的。因此對(duì)于這兩個(gè)方案的分析與比較將從工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性指標(biāo)、 工藝成本，技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比等各個(gè)方面進(jìn)行。 （ 1） 產(chǎn)品工藝方案技術(shù)特性主要指標(biāo)： a. 勞動(dòng)力消耗率：方案一與方案二相比，工時(shí)數(shù)與臺(tái)時(shí)數(shù)比較少，生產(chǎn)率課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 較高，且能達(dá)到的精度也較高 b. 設(shè)備構(gòu)成比：兩個(gè)方案使用的設(shè)備數(shù)量基本相同，只是設(shè)備的種類(lèi)稍有不同。 c. 工藝裝備系數(shù)：兩個(gè)方案基本相同。 d. 工藝過(guò)程的分散與集中程度：本產(chǎn)品屬于大批大量生產(chǎn)，且均采用相對(duì)集中 的工藝路線，采用組合夾具、刀具和機(jī)床，基本上能夠完成生產(chǎn)任務(wù)。 e. 金屬消耗量：基本相同。 f. 占用生產(chǎn)面積數(shù)：兩個(gè)方案基本相同。 （ 2） 機(jī)械加工工藝過(guò)程技術(shù)特性指標(biāo)： 機(jī)械加工工藝過(guò)程技術(shù)特性指標(biāo)包括：出廠量、毛坯數(shù)量、制造毛坯所需金屬質(zhì)量、毛坯凈重、毛坯的成品率、設(shè)備總功率、專(zhuān)用夾具裝備系數(shù)、量具裝備系數(shù)、刀具裝備系數(shù)、操作工人的平均等級(jí)；鉗工修整勞動(dòng)量及其占機(jī)床工作量的比列；生產(chǎn)面積總數(shù)、總面積、平均每臺(tái)機(jī)床占用生產(chǎn)面積、平均每臺(tái)機(jī)床占用總面積。對(duì)于這些指標(biāo)，兩個(gè)方案是相同或相近的，因而不予分析 。 綜合以上指標(biāo)，兩種加工工藝方案各方面特性指標(biāo)基本相似，考慮到方案一的加工精度要高于方案二，且方案一的加工精度與表面粗糙度又是適中的能夠達(dá)到技術(shù)要求。故相比之下，方案一要優(yōu)于方案二。 （ 3） 工藝成本的分析 當(dāng)需評(píng)比的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備或其投資基本相近時(shí)，對(duì)加工內(nèi)容基本相同的幾種工藝方案的經(jīng)濟(jì)評(píng)比，可采用工藝成本作為衡量各種工藝方案經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。各方案的取舍與加工零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切的關(guān)系，如圖 32所示。各方案直線交點(diǎn)的年產(chǎn)量 Nj。由計(jì)算可知： 零件的全年工藝成本為 : 1 1 2 2n j n j nS V N C V N C? ? ? ? 2112nnj CCN VV?? ? 式中 V — 每件零件的可變費(fèi)用 元 /件； N — 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng) 件； Cn — 全年的不變費(fèi)用 元。 其函數(shù)圖形為曲線，圖 32中直線 I、 II、 III 分別表示三種加工方案。方案 I 系采用通用機(jī)床加工；方案 II 系采用數(shù)控機(jī)床加工；方案 III 系采用專(zhuān) 用機(jī)床加工。三種方案的全年不變費(fèi)用依次遞增，每個(gè)零件的可變費(fèi)用 V則依次遞減。從圖中可以看出， Cx 與年產(chǎn)量無(wú)關(guān)， VN 隨年產(chǎn)量成正比增加。 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 S nN j2N j1Cn3CCS n2V 2NC n2S n3 V 3nC n3Sn1V1N+Cn1 圖 32 工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系 而單個(gè)零件（或單個(gè)工序）的工藝成本應(yīng)為 : nd CSVN?? 表 36 零件成本的組成表 全年零件成本 全年工藝成本 Sn 其它費(fèi)用 全年可變費(fèi)用 NV 全年不變費(fèi)用 Cn 行政員的工資 Sc每件材料費(fèi) Stz調(diào)整工人工資 總務(wù)人員 工資 Sz每件機(jī)床工人工資 Szz專(zhuān)用機(jī)床折舊費(fèi) 辦公費(fèi)用 Sw每件機(jī)床維持費(fèi) Szdz專(zhuān)用刀具折舊費(fèi) 廠房維持費(fèi)及折舊費(fèi) Stjz每件通用機(jī)床折舊費(fèi) Szjz專(zhuān)用夾具折舊費(fèi) 照明費(fèi)等 Sdz每件刀具維持費(fèi)及通用刀具折舊費(fèi) 運(yùn)輸費(fèi) Sjz 每件夾具維持費(fèi)及通用夾具折舊費(fèi) 注 :有些費(fèi)用是隨生產(chǎn)批量而變換的 ,如調(diào)整費(fèi)、用于在制品占用資金等 ,一般情況下不于單列 . 由于本設(shè)計(jì)兩個(gè)工藝方案中只有少數(shù)工序不同 ,多數(shù)工序是相同的 ,故可以通過(guò)計(jì)算少數(shù)不同的工 序的單件成本來(lái)進(jìn)行比較。 在這里選 擇第五個(gè)工序來(lái)進(jìn)行計(jì)算并比較，其他的也都類(lèi)似的計(jì)算。 對(duì)于每道工序有： NCVS iipi /?? ＝ NCNNV ii // ? 其中 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 viN j z id z it j z iwizici SSSSSS ?????? 故 iV jz id z itjz iwizici SSSSSS ?????? /N zjzizd z izzitzii SSSSC ???? 由于兩個(gè)方案對(duì)于銷(xiāo)孔的加工工藝不同在于一個(gè)采用的是鏜削，另一個(gè)采用的是鉸削。 故對(duì)于兩種不同的方案有 ： Sp1－ Sp2＝ Sz′1 ＋ Sdz′1 ＋ Sjz′1 －（ Sz′2 ＋ Sdz′2 ＋ Sjz′2 ） 其中 zS ′＝ mzT 179。 （ 1＋ a/100） /60 式中 mzT － 單件時(shí)間 min zS － 機(jī)床工人每小時(shí)工資 元 /小時(shí) a－ 與工資有關(guān)的雜費(fèi) 元 在上面各量中取 a＝ 10 jzS ′＝ jC （ 1jP + 2jP ） 式 中 jC － 夾具成本 元 1jP － 夾具折舊率 每年 33% 2jP － 維護(hù)費(fèi)折合百分?jǐn)?shù) 取為 26% dzS ＝（ pC ＋ cwK ） 179。 mT 247。T 247。（ K ＋ 1） 元 /件 式中 pC － 刀具價(jià)格 元 T － 刀具耐用度 min K － 可重磨次數(shù) cwK － 每磨一次刀所花費(fèi)用 元 代入數(shù)據(jù)： 1pS － 2pS ＝ 1zS ′＋ 1jzS ′－（ 2zS ′＋ 2jzS ′） 由于 1zS ′＜ 2zS ′ 1jzS ′＜ 2jzS ′ 所以有 1pS ＜ 2pS 綜合以上的分析比較可知：采用方案一相對(duì)的比較經(jīng)濟(jì)合理，故本設(shè)計(jì)將采用方案一 。 活塞加工余量的確定 完成某工序所需切除的材料層的厚度稱為工序余量，從毛坯到成品的整個(gè)工藝過(guò)程中 所切除的材料層的厚度稱為總余量。加工總余量的大小取決于加工過(guò)程中各個(gè)工序所切除的金屬厚度的總和。每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 量。 加工余量的確定方法 對(duì)于本設(shè)計(jì)加工余量的確定主要查表修正法。因?yàn)榭紤]到對(duì)于影響加工余量的個(gè)個(gè)誤差因素并不是很清楚，而且也沒(méi)有一定的測(cè)量手段和掌握必要的統(tǒng)計(jì)分析資料，所以采用分析計(jì)算法也不適合。而經(jīng)驗(yàn)法確定的加工余量又往往偏大，所以采用查表修正法是最適合的。 加工余量的確定 本設(shè)計(jì)主要以《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》為依據(jù)來(lái)確定加工余量。應(yīng)用時(shí)再結(jié)合加 工實(shí)際情況進(jìn)行修正。 由于加工工序相對(duì)集中，故對(duì)各加工部位的加工余量確定如下： （ 1）外圓的加工 : 外圓加工為粗～精車(chē) ,根據(jù)其尺寸選精車(chē)加工余量為 ,粗車(chē)加工余量為 。 金剛石車(chē)裙部橢圓時(shí)長(zhǎng)短軸之差為 0 ? 。 （ 2）端面的加工 : 端面的加工 :端面的加工采用一次性加工。機(jī)械加工余量則選為 。 （ 3）止口的加工 : 止口采用粗～精車(chē)加工，精車(chē)加工余量為 ，粗車(chē)加工余量為 。 （ 4）銷(xiāo)孔的加工 : 銷(xiāo)孔的最終加工為滾壓，故根據(jù)其尺寸選其加 工余量為 ，滾壓前的精鏜的加工余量可選為 ，而粗鏜雙邊加工余量可選為 。 （ 5）直油孔和斜油孔的加工 : 它們的加工方法都是鉆 ,加工余量直接由它的孔徑來(lái)決定。 （ 6）環(huán)槽的加工 : 對(duì)環(huán)槽的加工采用粗～精車(chē)加工，根據(jù)零件和毛坯的尺寸確定其總加工余量為 ，粗車(chē)余量為 ,精車(chē)余量為 。 （ 7）頂面的加工： 頂面加工路線為粗車(chē) — 銑氣門(mén)內(nèi)、外槽，根據(jù)零件和毛坯的尺寸確定其總加工余量為 ，粗車(chē)加工余量為 ,粗銑加工余量均為 。 （ 8）銷(xiāo)孔卡環(huán)槽的加工： 銷(xiāo)孔卡環(huán)槽在精鏜銷(xiāo)孔后一次性車(chē)削完成，加工余量為 。 以上對(duì)于加工余量的確定只是初步確定 ,還有待進(jìn)一步的檢驗(yàn)與修正。 工序尺寸與公差的確定 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 課件之家精心整理資料 歡迎你的欣賞 工序尺寸是某工序加工后應(yīng)達(dá)到的尺寸，允許工序尺寸的變動(dòng)量就是工序公差。工序尺寸的計(jì)算要根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸、已經(jīng)確定的工序余量、定位 基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系來(lái)進(jìn)行，而工序公差則按各工序加工方法的經(jīng)濟(jì)精度選定。又分兩種情況： a. 表面要進(jìn)行多次加工而工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，如外圓和內(nèi)孔的加工，其工序尺寸和工序公差的確定較簡(jiǎn)單，可直接計(jì) 算獲得。 b. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)不重合；測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)；零件在加工中要多次轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)時(shí)；加工一個(gè)面要保證好幾個(gè)設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，須用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算。 （ 1）工序尺寸與公差的確定的步驟如下： a. 確定各加工工序的加工余量。 b. 從終加工工序開(kāi)始，即從設(shè)計(jì)尺開(kāi)始，到第一道終加工工序，依次加上每次加工余量，可分別得到各工序基本尺寸。 c. 除終加工工序外，其它各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序的尺寸公差。 d. 填寫(xiě)工序尺寸并按 “ 人體原則 ” 標(biāo)注工序尺寸公差。 上面所 說(shuō)的 “ 人體原則 ” 是指對(duì)被包容尺寸（軸的外徑，實(shí)體長(zhǎng)、寬、高），其最大加工尺寸就是基本尺寸，上偏差為零。對(duì)包容尺寸（孔的直徑、槽的寬度），其最小加工尺寸就是基本尺寸，下偏差為零。毛坯尺寸按雙向或不對(duì)稱偏差形式標(biāo)注。 e. 當(dāng)工藝基準(zhǔn)無(wú)法同設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合等情況下，確定了工序余量后，需通過(guò)工藝尺寸鏈進(jìn)行工序尺寸和公差換算。 （ 2）具體的計(jì)算如下： a. 對(duì)外圓的加工： 粗車(chē)：