【正文】 6 結(jié) 論 活塞是發(fā)動機(jī)中重要零件之一，它的尺寸精度和形位精度都很高，在制定工藝規(guī)程時(shí)要注意： ，通常用活塞的地面及止口定位； 2.“先粗后精”的原則是加工的重要特征； ； 群部外圓、環(huán)槽和銷孔的精加工是活塞加工中的三道關(guān)鍵工序，應(yīng)給予充分注意。調(diào)節(jié)調(diào)整螺釘 20 定位分度盤，開始銑第一個(gè)油孔；當(dāng)加工完第一個(gè)氣門槽后，這時(shí)旋轉(zhuǎn)分度手柄 18，帶動主軸 24，從而帶動了分度盤旋轉(zhuǎn)，使活塞轉(zhuǎn)動到第二個(gè)油孔的加工位置，此時(shí)加工第二個(gè)油孔。 26 鉆油孔夾具的工作原理 如圖 3 所示，鉆活塞油孔工作循環(huán)為： 1 為拉頭， 25 為定位銷，它們是用來確定活塞的固定位置。實(shí)際上在繪制夾具總圖時(shí)，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置以及其他輔助機(jī)構(gòu)和裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。 2）夾具體外形尺寸的確定 夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，減少設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，所以夾具體設(shè)計(jì)，一般不作復(fù)雜的計(jì)算。 具體設(shè)計(jì)如下： 1）夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以 結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。 3）尺寸要穩(wěn)定 對于鑄造夾具體，要進(jìn)行時(shí)效處理，對焊接夾具體，要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，以保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。 1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過程中，夾具體在夾緊力的作用 下，不致產(chǎn)生不允許的變形和振動。（具體見夾具裝配圖） 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具提是夾具的基礎(chǔ)件。分度對定的操縱機(jī)構(gòu)形式采用齒條式。分度盤上均勻分布三 25 個(gè)銷孔，用于加工對稱分布的 6個(gè)直油孔。缺點(diǎn)是無法補(bǔ)償分度副間的配合間隙對分度精度的影響。本夾具要求的是軸向分度，可初步擬定為一圓銷對定，原因是圓銷對定結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。 分度裝置的基本形式主要是指由分度盤和分度定位器所組成的分度副的形式。這種鉆套更換方便，適用于成批加工。如圖 31。 圖 3 受力分析圖 Fig3 Stress analysis of figure 夾具其它裝置的設(shè)計(jì) 孔加工刀具的導(dǎo)向裝置 刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度 ，增加鉆頭和鏜桿的支承以提高其剛度，減少刀具的變形，確?？准邮降奈恢镁?。 = 從夾具圖中可知活塞缸的推力通過連桿傳給壓桿再傳給壓塊。 YG8 專用鏜刀鏜削鋁件時(shí)，根據(jù)計(jì)算公式和查表得： zPKKKrK r p zK p p zK v p zStC p zFz Y s z ????????? 料冷 PKKKrK r p yK p p yK v p yStC p yFy ????????? 料冷 PKKKrK r p xK p p xK v p xStC p yFx ????????? 料冷 t切削層深度 Px軸向切削力 S每 轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Cp加工時(shí)考慮工件材料及鏜刀刀具類型系數(shù) Kp修正系數(shù) 查《金屬切削手冊》 ]21[ ，計(jì)算得 Fz=842N 根據(jù) 《液壓與氣動》 ]23[ 所選定的活塞油缸： d=()D 1P ≤ 50 510 Pa D油缸直徑 d活塞桿直徑 P油液壓力 受壓時(shí)，取背壓： 2P =3 510 Pa ???? ])([422212 PdDPDF ? 24 根據(jù)實(shí)際情況，取液壓缸的機(jī)械效率 η =，則實(shí)際的推力為 F′ =F 由于切削變形與摩擦，鏜刀受到切削力，為了實(shí)際應(yīng)用，現(xiàn)將它分解為相互垂直的三個(gè)分力 ：圓周分力 Fz，作用于 鏜刀外圓切線方向上的力；徑向分力 Fy，軸向分力 Fx。 所鉆油孔夾具的夾緊力 F = W q = 1600N – 190N = 810N。 K根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表 261 26111 可知，該彈簧選用國標(biāo)件 GB/T1358— 1993，彈簧半徑 D = 20mm，彈簧材料截面直徑 d = 4mm，有效圈數(shù) n = ，長度 H = 65mm，一圈彈簧 的剛度 K= 316N/mm。 夾緊力的計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查 偏心夾緊的夾緊力的計(jì)算公式為 2 1 21 t a n( ) t a n ]2 QLW dr? ? ?? ??? （ 12） 式中 W ——— 夾緊力 N Q ——— 原始作用力 N L ——— 作用力臂 mm 2d ——— 螺紋中徑 mm ? ——— 螺紋升角（ ? ） 1? ——— 螺紋處磨擦角（ ? ） 2? ——— 螺紋端部與工件（或壓塊）的磨擦角（ ? ） r? ——— 螺紋廟療與工件（或壓塊）的當(dāng)量磨擦半徑 mm 螺紋形狀選用三 角螺紋，取螺紋公稱直徑 d = 16mm，螺紋中徑為 d 2= ，作用力臂 L = 190mm，原始作用力 Q = 20N。而夾緊力的作用點(diǎn)處于圖 3中 10銷處。如圖 3 所示。 22 其中夾緊力方向以及作用點(diǎn)的確定原則為 1） 夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面， 2） 夾緊力的方向應(yīng)與工件的剛度高的方向一致，以減少工件的變形， 3） 夾緊力的方向應(yīng)盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力， 夾緊力作用點(diǎn)的選 擇原則如下 1） 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支撐點(diǎn)“點(diǎn)對點(diǎn)”對應(yīng)，或在支撐點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)， 2） 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)作用在工件剛度高的部位， 3） 夾緊力的作用點(diǎn)和支撐點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近切削部位， 4） 夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1） 夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位， 2） 工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)， 3） 夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠， 4） 夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣， 5） 夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。所以其定位誤差最大間隙由公式 (10)得： δ = Dmax dmin = – 26mm = 圖 2 鉆 直油孔工序圖 Fig2 Drill hole straight oil process figure 工件的夾緊方案 夾緊機(jī)構(gòu)在夾具設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，一個(gè)夾具在性能上的優(yōu)劣，除了從定位性能上加以評定外，還必須從夾緊機(jī)構(gòu)的性能上來考核，如夾緊機(jī)構(gòu)的可靠性、操作方便性。若定位時(shí)讓工件始終靠緊銷的一側(cè)，即定位以銷的一 條母線為基準(zhǔn)，工件的定位誤差公為 g??? 本設(shè)計(jì)選用的活塞銷孔最大直徑為 Dmax = + = ，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》可知定位銷可選用國標(biāo)件 GB/T1191986。根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》第 265 頁可查最大 間隙公式為 δ = Dmax dmin = Δ + δ x + δ g （ 10） 式中 Dmax ——— 定位孔最大直徑； dmin ——— 定位銷最小直徑； Δ ——— 銷有孔的最小間隙； δ x——— 銷的公差； δ g——— 孔的公差。心軸和圓注定位銷的直徑由活塞的內(nèi)孔直徑和銷孔直確定。故選用典型的孔定位方法，定位元件為心軸 (即圖 4 中的拉頭 )與圓柱定位銷的配合使用，其中，心軸限制 Y 軸和 Z 軸的平動與轉(zhuǎn)動 4 個(gè)自由度，圓柱定位銷限制 X 軸的平動與轉(zhuǎn)動２個(gè)自由度。 工序時(shí)間 gT 按公式 (7)估算 帶入數(shù)據(jù)可得 19 m ingT ? 19 把切削用量和工時(shí)定額列表如下： 4 活塞精度的檢驗(yàn) 為了保證活塞達(dá)到規(guī)定的技術(shù)條件，必須在加工中及加工完畢后進(jìn)行技術(shù)檢查， 表 2 切削用量及工時(shí)定額表 Table 2 Cutting the dosage and working hours fixed table 工序號 工序名稱 切削深度 ap（ mm） 進(jìn)給量 f （ mm/f） 切削深度 v （ m/min） 基本時(shí)間 Tj （ min） 工序時(shí)間 Tg （ min） 15 粗車外圓 20 車端面 4 25 車止口 30 粗鏜銷孔 120 35 半精車外圓 40 鉆斜油孔 45 鉆直油孔 50 切油環(huán)槽 55 車環(huán)岸及倒角 60 切梯形槽 65 半精車頭部外圓 70 切鑲?cè)Σ?Ⅱ 30 75 切鑲?cè)Σ?Ⅰ 30 80 切鑲?cè)Σ鄄鄣? 30 85 精車外圓 90 粗車燃燒室 100 精車燃燒室 105 銑氣門內(nèi)槽 8 23 110 銑氣門外槽 8 23 115 精鏜銷孔 125 20 120 車銷孔外端擋圈及倒角 30 125 細(xì)鏜銷孔 最后檢查的項(xiàng)目有： 1)檢查外觀和表面粗糙度； 2)檢查活塞銷孔的尺寸及形狀偏差； 3)檢查裙部的橢圓度和錐度，按裙部橢圓的長軸分組； 4)檢查環(huán)槽寬度、底徑、環(huán)槽側(cè)面的垂直度和圓跳動； 5)檢查銷孔軸心線對裙部軸心線的垂直度和對稱度，銷孔軸心線到頂面的距離； 6)活塞的重量，并按重量分組 5 專用夾具 設(shè)計(jì) 鉆油孔夾具設(shè)計(jì) 工件 的定位方案 工件的定位 油孔的加工是在與銷孔所在的半曲面相垂直的活塞兩個(gè)半曲面上分別鉆出３個(gè)直油孔，如圖 2所示。 基本時(shí)間和工序時(shí)間之和稱為工序時(shí)間，以 Tg表示。 jT —— 基本時(shí)間，對機(jī)床加工工序來說，就是機(jī)動時(shí)間。 zT —— 準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間，成批生產(chǎn)時(shí)間，每加工一批之前工人要熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、領(lǐng)取和安裝工藝裝備、調(diào)整機(jī)床等，加工終了時(shí)拆下和歸還工裝，送成品等。一般可按（ ～ ）（ jfTT? ）計(jì)算?？蓮挠嘘P(guān)表格中查取，也可按 fT ? j（ ～ ） T估算。 1）工時(shí)定 額的基本組成 單件工時(shí)定額由下列公式組成 za j f w x TT T T T T K? ? ? ? ? （ 1） 17 式中 fT —— 鋪助時(shí)間，為保證基本時(shí)間的完成進(jìn)行的輔助動作所消耗的時(shí)間。時(shí)間定額訂的過松又起不到指導(dǎo)生產(chǎn)和促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的積極作用。它是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)。 查表確定 進(jìn)給量 切削速度 V=23m/min n=1000v/ 算得 n=90r/min 2）銑氣門內(nèi)槽 一次性銑削： 單邊余量為 ，取切削深度為 。 查表確定 進(jìn)給量 f= 切削速度 V=125m/min n=1000v/ 算得 n=800r/min 16 細(xì)鏜： 雙邊余量為 ，取切削深度為 。 查表確定 進(jìn)給量 f= 切削速度 V=30m/min n=1000v/π d 算得 n=80r/min 11） 燃燒室 粗車： 查表確定 進(jìn)給量 f=