【導讀】越嚴格，活塞也就更加需要具備良好的耐熱性、耐磨性、導向性和密封性。能，其加工質量尤為關鍵。基于活塞特有的機械加工工藝特點，單靠一般的通用機床很難滿足活塞的高精度要求，因此專用的設備及工藝裝備在活塞切削加工中使用廣泛。其功能和精度也直接影響了最終產(chǎn)。刀具和量具的設計進行詳細說明。根據(jù)活塞工作條件、結構特點以及技術要求等因素，編制。用的專用夾具以及專用的刀具和檢具各一套。機械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的確定……………………夾具定位方案的確定…………應用于生產(chǎn)和生活的各個領域。

　　

【正文】 案的確定 本工序為對活塞的銷孔進行精鏜，可選用靜壓鏜床進行加工，工件以外圓，待加工銷孔在三瓣中間卡爪及定位銷（圖 ）定位，螺釘 1（圖 ）為軸向預定位支承。 圖 定位銷 沈陽理工大學學士學位論文 21 夾具工作原理 如圖 ，定位后，接通油路，活塞 4 上升，壓縮液性塑料使薄壁套筒 3 的內孔收縮，通過中間卡 2 爪將工件夾緊， 然后可以退出定位銷，進行加工。 圖 夾具裝配圖 夾緊液壓系統(tǒng)設計 確定系統(tǒng)工作壓力 由外負載 R=，可以初定系統(tǒng)壓力為 ~1MPa，取系統(tǒng)壓力為 確定液壓缸的幾何參數(shù) D=14PR?= ???≈=51mm （ ） 取液壓缸尺寸為： D=120mm 沈陽理工大學學士學位論文 22 d=90mm 檢驗較核液壓系統(tǒng)的工作可靠性 F= 無桿腔面積為： A=? （2D） 2 =（） 2 = m2 （ ） 所以得工作壓力為： P=AF = MPa （ ） 能夠滿足工件夾緊要求。 較核液壓缸主要零件的強度和剛度 夾緊缸采用 45 鋼制造，由夾緊缸內徑與尺度較小，一般主要按厚壁筒強度計算公式來估計必需的壁厚，有由公式： δ=2D （][ ][ ????1） （ ） 當額定壓力 Pn 時 取 : [? ]鋼 = nb? = 64500 =750kgf/cm2 （ ） Pp =Pn 150%=150%= 將 [? ]鋼 、 Pp 的值及夾緊缸的直徑 D 代入計算公式 可得： δ≥212 （ ??? ???1） == （ ） 由此可知 夾? =10mm 在設計時是合理可以滿足要求的。 沈陽理工大學學士學位論文 23 4 專用量具（塞規(guī)）的設計 本塞規(guī)是針對滾壓后的活塞銷孔檢驗 而設計的，該工序的尺寸精度要求為 ??? ， 即孔的上偏差： ES=＋ ， 孔的下偏差： EI=－ 。 1． 計算塞規(guī)工作尺寸 計算過程如下： （ 1） 畫出被檢銷孔及塞規(guī)公差帶圖 圖 （ 2）查出 工作量規(guī)的制造公差 T 和位置要素 Z 由《 幾何量公差 與測量 技術 》 表 查 得 ： 塞規(guī)制造公差 T= mm 塞規(guī)位置要素 Z= mm 塞規(guī)形狀公差 T/2= mm （ 3）計算工作量規(guī)的極限偏差及工作尺寸 “通規(guī) ”（ T）： 上偏差 =EI+Z+T/2=++= mm 下偏差 =EI+ZT/2=+= mm 工作尺寸為 ： “止規(guī) ”（ Z）： 上偏差 =ES=+ mm 下偏差 =EST=+=+ mm 沈陽理工大學學士學位論文 24 工作尺寸為 ： 2．選擇塞規(guī)結構類型 根據(jù)基本尺寸由《幾何量公差與測量技術》 表 選出量規(guī)所適用形式。 圖 錐柄圓柱塞規(guī) 沈陽理工大學學士學位論文 25 5 專用刀具的設 計 經(jīng)過精鏜之后，達到了活塞銷孔的尺寸精度和全部的位置精度要求，為了進一部降低表面粗糙度的數(shù)值，提高形狀精度，并去掉加工鎖環(huán)槽產(chǎn)生的毛刺，還用滾壓刀具要對銷孔進行滾壓。 滾壓加工的介紹 滾壓加工是一種無屑光整加工方法，它在常溫下，利用滾壓工具對工件表面施加一定的壓力，使之產(chǎn)生塑性變形，從而把表面的微觀起伏壓平。滾壓之后，在工件極薄的表面層內，產(chǎn)生一定程度的冷作硬化與殘余壓應力，因而使工件表面的耐磨性和疲勞強度得以提高。 專用刀具（滾壓頭）的結構 該滾壓頭的結構如圖 ， 由心軸、滾針、隔離套 、導向套等組成。心軸的工作表面（與滾針接觸）是錐度為 1： 100 的圓錐面，大頭在進追柄一端。 6 個滾針的錐度為 1： 200 的圓錐滾子，錐度方向和心軸相反，這樣，裝配以后個滾針的外母線平行于心軸的軸線，且在與之同軸的圓柱面上，隔離套用于隔離各滾針并防止?jié)L針從滾壓頭上掉落。 沈陽理工大學學士學位論文 26 圖 滾壓刀具 滾壓頭的工作原理 如圖 ，加工前，先將滾壓頭的錐柄 1 裝在立式鉆床主軸的錐孔中，并把工件安裝在夾具上。然后，以滾壓頭的導向套筒 7 導向，將滾壓頭插入活塞銷孔 中，使?jié)L針 4 與兩段銷孔接觸，并使導向套筒 7 上的中心孔與固定在夾具底座上的頂尖接觸，開動機床，使主軸帶動滾壓頭回轉，然后下壓機床主軸，由于頂尖的作用，通過套筒 7 推動滾針 4 相對于心軸向上（進錐柄端）移動，由于心軸錐面半徑變大，六個滾針同時向外脹開，以相當大的徑向壓力作用于銷孔表面上，在心軸的摩擦力矩作用下，各滾針沿銷孔表面滾動進行滾壓。 滾壓完畢，抬起手柄，滾壓頭上的彈簧 2 通過套筒 3 推動滾針相對于心軸向下（遠錐柄一端）移動，由于心軸的錐面直徑變小，各滾針向內攏，這時便可以把滾壓頭從銷孔中提起，卸下工件，完成滾壓 。 以上述連續(xù)式滾壓頭滾壓活塞銷孔時，由于滾針是連續(xù)工作的，因而生產(chǎn)率很高。另外，通過壓縮空氣壓力調節(jié)，可以滾壓時的徑向壓力，進而控制滾壓質量，但是，使用上述滾壓頭時，與之配套的夾具結構比較復雜，夾具不僅用來安裝工件，還要承受擠壓力，推動滾針沿軸向移動。其次，由于滾壓頭的心軸與滾針都有錐度，而且要求很高，因而不容易制造。 沈陽理工大學學士學位論文 27 結 論 本設計歷時 15 周，針對活塞的工作條件和結構特點以及其特有的機械加工特性，對活塞的加工工藝流程進行了編排，并設計了專用的夾具、刀具和量具，經(jīng)過計算 和繪圖的綜合檢驗，證明設計的結構、工作原理以及各尺寸均科學并可達到預想的要求，所設計的加工工藝流程運用到實際生產(chǎn)中可以更好的提高活塞的加工效率，所設計的夾具和刀具在實際是生產(chǎn)中能夠有效的提高活塞的加工質量 . 本設計雖經(jīng)多次修改和完善，但限于作者的水平和經(jīng)驗，其中錯誤和不妥一定不少，懇請各位老師和同學批評和指正。 沈陽理工大學學士學位論文 28 致 謝 為期十八周的畢業(yè)設計終于結束了 ,在老師的辛勤指導和自己積極的學習下，順利地完成了本次設計。 通過這次走向工作實踐前的最后一次綜合練兵 .使我們對自己 的專業(yè)有了更進一步的認識 ,清楚了自己在今后工作中的努力方向 ,熟悉了所學的基礎技術知識 ,加深了解了自己在專業(yè)工作中一般工作方法 ,了解解決問題的常規(guī)程序 ,基本上具備了一定的分析問題和解決問題的能力 ,鍛煉了設計計算 ,繪圖的能力 ,以及建立了獨立思考 .查閱大量資料的習慣及方法 . 同時感謝在本次設計交流過程中熱心提出意見和建議的同學。 沈陽理工大學學士學位論文 29 參考文獻 [1] 侯家駒 汽車制造工藝學 機械工業(yè)出版社 1986 [2] 劉維展 汽車制造工藝學 人民交通出版社 1989 [3] 蔡光起 機械制造工藝學 東北大學出版社 1994 [4] 王先逵 機械制造工藝學 機械工業(yè)出版社 1995 [5] 東北重型機械學院等 機床夾具設計手冊 上海科學技術出版社 1988 [6] 徐發(fā)壬 機床夾具設計 重慶大學出版社 1993 [7] 戴曙 金屬切削機床 機械工業(yè)出版社 1994 [8] 孫本緒 機械加工余量手冊 國防工業(yè)出版社 1999 [9] 李慶壽 機械制造工藝裝備設計實用手冊 寧夏人民出版社 [10] 蔡春源 機械零件設計手冊 冶金工業(yè)出版社 1992 [11] 馬先貴 潤滑與密封 機械工業(yè)出版社 1985 [12] 叢莊遠 液壓技術基本理論 哈爾濱工業(yè)大學出版社 1989 [13] 章宏甲 機床液壓傳動 機械工業(yè)出版社 1987 [14] 莫雨松 幾何量公差 與 測量 技術 中國計 量出版社 1981 [15] 陸劍中 金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社 1998 [16] 陳兆年 金屬切削機床設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 1998 沈陽理工大學學士學位論文 30