【正文】 作為定位的原件。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。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。 因?yàn)楹芏喙ば虻膴A緊力都作用在銷孔上，那么就必須對(duì)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 。算得單邊余量 h=查《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 F=—— ，因?yàn)榛钊挠捕群艿退詅=?—— =—— ，取 f=； 取 ? =； 則 n= ????? d vr/s。 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(jí)為 IT6，所選加工方法為先粗車環(huán)槽再精車環(huán)槽。 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(jí)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。 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(jí)是 ，精度等級(jí)是IT7~IT8，則所選的加工方式為：先粗車止口然后精車止口。 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。 （ 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。 d. 鋁材料的消耗 ：大致一樣。 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(guò)種類有一些差異。所以我們將比較他們的成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面來(lái)讓我們選擇更好的工序?？梢宰寖?nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候不會(huì)拉缸。 在工藝過(guò)程的最后一般安排清洗工序。 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。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。活塞在通過(guò)時(shí)效處理之后便能使剛度提高。工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。 擬定工藝過(guò)程 加工工序安排 方案一： 3 活塞材料及毛坯的選擇 9 粗車止口，端面 粗車外圓 粗鏜銷孔 粗車外圓環(huán)槽，頂面 鉆油孔 銑直橫槽 去內(nèi)腔毛刺 精車止口 精車外圓 精車環(huán)槽及倒角 1 精鏜銷孔 1 車鎖環(huán)槽 1 精車頂面級(jí)倒角 1 精磨外圓 1 滾壓銷孔 方案二： 粗車外圓、車頂面 粗車止口、打中心孔 粗鉸銷孔 車環(huán)槽及梯形槽 車環(huán)槽環(huán)岸及其倒角 鉆直油孔 鉆斜孔 銑氣門內(nèi)槽 銑氣門外槽 精車止口 1 精車 外圓 1 精鉸銷孔 1 切卡環(huán)槽 1 靠磨橢圓裙部 1 細(xì)鉸銷孔 （ 1）熱處理工序的安排： 時(shí)效處理：為使剩余的應(yīng)力能夠除去，相對(duì)外形尺寸較大然而都早有很復(fù)雜的工件，就必須有時(shí)效處理在粗加工前后；相對(duì)不特殊的工件只需要有一次時(shí)效 3 活塞材料及毛坯的選擇 10 處理在粗加工之后；相對(duì)硬度較低然而精度要求有高的工件來(lái)說(shuō)，每個(gè)工序之后都要有一次時(shí)效處理。鑄 件外表的粗糙度 Ra為 ～ 。用金屬鑄造，在重力的作用下制造成型。并且還能降低或者不進(jìn)行切削；從毛坯的生產(chǎn)方式來(lái)說(shuō)，鋁與鑄等這類金屬適宜使用鑄造的方式來(lái)得到毛坯。那么我們就可以使用金屬鑄造和精鍛的方式來(lái)制造毛坯；從工件的構(gòu)造來(lái)說(shuō)，因?yàn)檫@個(gè)弓是外形很復(fù)雜的小工件，并且它的壁厚比較厚。 (3） 制造綱領(lǐng)和數(shù)量 制造綱領(lǐng)比較多的時(shí)候適合用生產(chǎn)效率很的毛坯生產(chǎn)方式。鑄鐵的剛度，離心澆注、重力澆注的工件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件順次遞減。 8）具有較好的耐腐蝕性。 6）擁有優(yōu)秀的減小摩擦力的性能，來(lái)降低摩擦損失并擁有充足的熱穩(wěn)性和耐磨性。來(lái)降低活塞因受熱二產(chǎn)生的形變，來(lái)使運(yùn)行時(shí)不拉缸，啟動(dòng)時(shí)不敲缸。 3）運(yùn)用導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料，來(lái)減低活塞頂部的溫度，使活塞 3 活塞材料及毛坯的選擇 8 能夠得打哦充分的散熱。活塞結(jié)構(gòu)特征選擇重點(diǎn)如下 ： 1）根據(jù)活塞單位 面積效率或者表面平均 壓力，設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)幕钊麡?gòu)造，確保活塞所受到的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷達(dá)到要求。適合大批量制造。使鋁合金逐漸的組織更加細(xì)化，生產(chǎn)效率增加，沒(méi)有粉塵，然而設(shè)備的費(fèi)用卻很高，人工生產(chǎn)時(shí)，勞動(dòng)條件不好。 結(jié)合上面的情況，這個(gè)工件的原料選取 ZL101，毛坯采用金屬鑄造地方式。所以應(yīng)該使用壓鑄、金屬鑄造、熔模鑄造等比較精細(xì)鑄造方式。 通過(guò)制造批量來(lái)觀察，這個(gè)工件的生產(chǎn)批量很大，應(yīng)使用高精度和高生產(chǎn)效率的毛坯生產(chǎn)方式，來(lái)降低材料的使用和工人的工作量。 (3） 生產(chǎn)批量和任務(wù) 生產(chǎn)任務(wù)多的時(shí)候應(yīng)使用高精度和高生產(chǎn)效 率的毛坯生產(chǎn)方式。這些澆鑄方法的鑄造強(qiáng)度依次遞減離心澆注、壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注。便不回產(chǎn)生嚴(yán)重的形變，那么就可以用多刀來(lái)切削。安裝一次就可以車幾個(gè)面，不僅是生產(chǎn)效率增加，而且可以確保這些面的位置精度 。止口是加工活塞的輔助基準(zhǔn)面，對(duì)結(jié)構(gòu)和功能沒(méi)有一點(diǎn)影響。活塞的重要表面的定位精度要求比較高 ,所以要找一個(gè)統(tǒng)一定位面來(lái)定位來(lái)制造那些要求很高的面。 e. 當(dāng)選擇方案很多的時(shí)候，選擇定位準(zhǔn)確，穩(wěn)定，夾緊可靠， 可以讓夾具結(jié)構(gòu)緊湊的表面作為精基準(zhǔn) 。這個(gè)加工面的位置精度應(yīng)該優(yōu)先考慮。 b. 當(dāng)一個(gè)精基準(zhǔn)定位工件可以更容易地處理了許多的表面，應(yīng)盡可能的這組精密定位的使用，實(shí)現(xiàn)了“基準(zhǔn)”，以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差 。 b. 精加工止口要用活塞的外圓和端面作為粗基準(zhǔn)，應(yīng)為制造活塞毛坯的方法是用鋁來(lái)鑄造，它的鑄造精確度高，加工余量小而且很勻稱，讓它來(lái)作為粗基準(zhǔn)依然可以滿足要求。 (2) 依據(jù)上面選取粗基準(zhǔn)的準(zhǔn)則，歸納上面每個(gè)原則和思考活塞的切實(shí)情況選取加工基準(zhǔn)如下： a. 讓活塞腔作為粗基準(zhǔn)加工端面外圓，外圓為精基準(zhǔn)車止口 。 d. 選擇的定位表面必須要平順，缺陷很少，這樣可以使定位可靠。 b. 選取加工均勻的平面作為粗基準(zhǔn)。 c. 盡可能選取工件的重要面來(lái)定位。 精準(zhǔn)的選擇 定位精準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇一般原則 : a. 安裝面應(yīng)該是表面尺寸最大的面，導(dǎo)向 面應(yīng)該是距離最長(zhǎng)的表面，支承面應(yīng)該是表面尺寸最小的表面。 活塞的重量差 為了使內(nèi)燃機(jī)能平順工作，相同的引擎，每個(gè)活塞重量差異應(yīng)該不是很大，活塞的重量 145? 3g 。這個(gè)設(shè)計(jì)的活塞規(guī)定該垂直度是 。 本次研究的活塞的直徑為 ，則 銷孔中心線對(duì)裙部外圓的平行度差距是 。錐度和圓柱度都必須在合理的范圍中。 (2) 裙部必須是橢圓，長(zhǎng)軸應(yīng)該和活塞銷孔中心線成 90 度。 (5) 活塞環(huán)槽外圓應(yīng)不和汽缸相連接，精度等級(jí)取 IT8，粗糙度為 。 公差等級(jí)，其寬度約 IT7，粗糙度。為了降低活塞的機(jī)械加工困難，我們還是用分組選配法，把氣缸的直徑和活塞裙部直徑均增加 3倍，分為三組來(lái)裝置，來(lái)完成該設(shè)計(jì)的間隔距離。這個(gè)活塞銷孔尺寸是??? ，粗糙度是 。 2 活塞的加工工藝 4 活塞的主要技術(shù)要求 尺寸精度 (1) 與活塞銷與銷孔的精度要求比較高，如果裝配互換的方法，然后尺寸公差銷與活塞銷孔很小，甚至比 IT6 級(jí)精度更高 。為了減少加熱后的活塞銷座的變形，在活塞銷座的外表面有凹陷。 在大多數(shù)活塞銷孔內(nèi)設(shè)有卡環(huán)槽，用來(lái)方便的裝配卡環(huán)，制止活塞銷運(yùn)作時(shí)候的軸向運(yùn)動(dòng)。 4） 活塞銷。活塞的環(huán)槽會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度和剛度的減小，因此這個(gè)方法只能運(yùn)用于小負(fù)荷內(nèi)燃機(jī)。膨脹槽一定要斜著，不能與活塞的軸處于同一個(gè)平面，來(lái)防止氣缸的損毀。在常溫下活塞呈上小下大的錐形?；钊垡韵碌牟糠治覀兎Q之為活塞的裙部，對(duì)活塞的重復(fù)運(yùn)動(dòng)起到一個(gè)引導(dǎo)的功能。另外一些活塞再第一 個(gè)環(huán)槽的上面做有隔熱槽，來(lái)降低活塞頂部朝下面?zhèn)鬏數(shù)臒崮?。一些油環(huán)槽的下面是一根很窄的槽，除了讓潤(rùn)滑油回到曲軸箱的功用以外，還可以用來(lái)降低活塞整體的溫度，則叫做隔熱槽?；钊^部具備環(huán)槽用以安放活塞環(huán)，大多數(shù)有 3根活塞環(huán)槽，在最底下這個(gè)環(huán)槽的作用是用作安放油環(huán)其余的環(huán)槽的作用是用以安放氣環(huán)。 2）活塞頭部。 2 活塞的加工工藝 3 2 活塞的加工工藝 活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1）活塞上面作為燃燒室的一部份，受到的壓強(qiáng)來(lái)自高溫氣體。 3）為了零件的夾緊的迅速和定位確切，提升生產(chǎn)速率和減少人員的工作強(qiáng)度，提升工件加工精度，我們要使用專用夾具。咱們要畫一張零件圖出來(lái)以加強(qiáng)我們對(duì)這個(gè)零件的理解。比如活塞制造外表得同軸度、粗糙度、平行度等。 1984 年日本已經(jīng)把這樣材料的活塞成功的用在了豐田內(nèi)燃機(jī)上。 如今的 鋁活塞已經(jīng)沒(méi)有辦法讓使用要求的到滿足 ， 現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)用于活塞生產(chǎn)的材料有 :?鋁合金活塞 ?鑄鐵活塞 ?鑄鋼活塞④鑲體活塞。 同時(shí) , 也降低 了鋁 材料溶解 過(guò)程時(shí)的廢渣、廢氣的排放 , 減少了對(duì)環(huán)境的危害 , 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益得到了很大的提高。 1 緒論 2 在高溫下來(lái)電解鋁液、 通過(guò)優(yōu)化活塞鑄造工藝改性的 途徑 , 利用高溫電解鋁液（ 1000℃ ）融合合金（ 680 ~ 780℃ ）鑄坯 , 除去溶解鋁材料的步驟。這樣會(huì)使 活塞的精細(xì)度不高，尺寸誤差大，制造速度慢，不合格產(chǎn)品多，工人的勞動(dòng)時(shí)間也很長(zhǎng)。 活塞精加工過(guò)程是重點(diǎn)，所以必須使用數(shù)控機(jī)床 , 再由普通的車床來(lái)進(jìn)行粗加工 。 目前 , 我國(guó)的 活塞制造企業(yè)大所屬都運(yùn)用如下活塞加工工藝 , 所用的技術(shù)不夠先進(jìn) , 制造成本很高 、環(huán)境危害大。但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的每項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)每個(gè)企業(yè)的技術(shù)條件不一樣，活塞加工方法之間有一些不一樣。所以，活塞的加工在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中非常重要。若活塞設(shè)計(jì)不合理，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)所會(huì)讓活塞的整個(gè)溫度都非常高。因此對(duì)活塞的各項(xiàng)指標(biāo)要求很高。 ABSTRACT II Abstract Through the design of the piston machining technology development at home and abroad, the structure characteristic, working conditions and the analy