【正文】 間隙 ==(26)%T 基本 T 準備終結(jié) ==()%T 基本 總之 T 單體 ==()%T 基本 在本工序的加工情況下 ,T 基本的計算如下 ： T 基本 =(L1+L2+L3)i/ns 式中 i走刀次數(shù) 。 機械加工余量 .工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該活塞零件材料為硅鋁合金 ,毛坯重量約為 2300 克 ,生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn) ,采用的毛坯為金屬模鑄造出來的 。如 “車鎖環(huán)槽 ”工序安排在 “半自動車削 ”之前，這樣，在 “半自動車削 ”工序車削油環(huán)槽時，就自然得切除了減應(yīng)力孔和回油槽外部的毛刺。如安排活塞銷孔這一主要表面的加工順序時，在 “鉆銷孔 ”與 “擴銷孔 ”兩工序間安排了多道工序，其中 “車止口 ”和 “銑銷座凹坑 ”兩道為加工輔助表面工序， “鉆 減應(yīng)力孔 ”和 “銑回油槽 ”兩道為加工次要表面的工序，“半自動車削 ”為加工裙部外圓、環(huán)槽等主要表面的工序， “中間檢查 ”為輔助工序，在 “擴銷孔 ”與 “粗鏜銷孔 ”兩道工序間，安排了 “鉆銷座油孔 ”這一加工次要表面工序。在活塞的加工工藝中，先安排 “鉆銷孔 ”、“半自動車削 ”“擴銷孔 ”“粗鏜銷孔 ”再安排 “精車裙部外圓 ”、 “精鏜銷孔 ”，最后才安排 “滾擠銷孔 ”工序，就是出于上述考慮。 先粗后精。而 “半自動車削 ”工序又為后面的一些工序如擴銷孔、粗鏜銷孔、精車外圓裙部等準備好了精基面 —頂面和頭部外圓。在安排工藝過程時，前面的工序要為后續(xù)工序準備好定位用的精基面和供施加夾緊力的夾緊部位，以便保證定位準確、夾緊可靠。 活塞頂面 活塞頂面是比較重要的表面，在精車裙部外圓、精鏜銷孔等工序中 要以頂面作為精基準，因此，要經(jīng)過粗車，精車兩次加工。另外，活塞定位基準與定位元件之間、機床主軸與軸承之間、尾架導筒與尾架孔之間都存在間隙，加上精車前粗加工的環(huán)槽底面與活塞精定位之間存在一定的同軸度誤差而造成切削余量不均勻，都會使切削力發(fā)生改變，使工藝系統(tǒng)在產(chǎn)生形變的同時又產(chǎn)生振動。 在精車環(huán)槽切刀入槽底時，切削力驟然增大 (是初入槽底之前的 4倍以上 )，有一個分力使拖板突然向上抬起，削弱了拖板在運動方向抵抗變形的能力；另一個分力在拖板上作用。到底采用何種終加工方法，要由生產(chǎn)條件和活塞銷孔的尺寸決定，本加工零件的活塞孔比較小，所以適宜采用滾擠進行最終加工 。 因此，雖然尺寸不大，但是以常用的擴孔 絞孔的方案是達不到要求的。 若活塞銷孔軸線至頂部距離過小，會使壓縮比變?。贿^大則壓縮比增大，且頂部與缸蓋碰擊。后者指銷孔軸線偏離活塞軸線，是改善活塞工作條件的需沈陽理工大學學士學位論文 10 要。出現(xiàn)長軸偏離的原因主要由于精車活塞時夾具調(diào)整不良和裝夾活塞時定位不良引起的。如果因為加工而引起橢圓長軸與銷孔不垂直，會出現(xiàn)當長軸值等于圖 紙尺寸時，在實際橢圓長軸方向上的裙部壁厚將增加（如圖 ）。精車余量及進刀量太大或精車時切屑除不暢，也會使表面存在臺階或各種雜亂痕跡，特別是裙部下方，情況更加嚴重 。對于本次設(shè)計的零件，是鋁合金活塞，適合采用精細車是方案，而不是采用磨削方案，因為磨削時砂輪容易被堵塞而影響加工質(zhì)量。 加工方法的確定 裙部外圓 其精度、表面粗糙度要求要求比較高，一般可以采用粗車 半精車 粗磨 精磨或者粗車 半精車 精細車的加工方案。 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合沈陽理工大學學士學位論文 9 理的保證，在生產(chǎn)綱 領(lǐng)已確定為大量生產(chǎn)和條件，故可以適當?shù)夭捎脤Ｓ脵C床配以專用夾具 。 (2) 活塞裙部在半徑方向的剛性差，利用止口和端面定位可以沿活塞軸向夾緊，就不至引起嚴重的變形，同時又可以進行多刀切削提高生產(chǎn)效率．當然也有一些缺點：如果加工一些本來 不需要加工的表面，而且是一些精度要求 極 高的要經(jīng)過兩次加工的表面 。 在精車外圓和精磨外圓這兩工序中用止口處的錐面和頂面上的中心孔定位，其余工序都采用止口和端面定位．精鏜銷孔則由于精度要求 很高，為避免產(chǎn)生基準不重合誤差，而采用的是設(shè)計基準做為定位基準 。由于以內(nèi)腔面作為粗基準來直接加工內(nèi)止口不方便，故 先安排以毛坯內(nèi)腔圓面為粗基準來粗車外圓， 再以外圓表面和內(nèi)腔頂面定位，加工止口和裙部端面，這樣可保證外圓表面和內(nèi)腔之間壁厚的均勻性及頂厚，并為以后的工序準備好定位基準。 故在這里采用活塞的止口端面來作為統(tǒng)一基準 ]3[ 。 定位 基 面的選擇 定位基準的選擇直接影響零件的加工 精度和生產(chǎn)效率 。－２００ 176。 由于是大批大量的生產(chǎn) ３０ 萬件每年，為了提高毛坯的精度，鑄出活塞 的銷孔及燃燒室，減少機加工余量，故而毛坯的鑄造是采用金屬模鑄造 。 (3) 切銷性能好 。 其余 Ａ l 它比鑄鐵具有以下的優(yōu)點： (1) 導熱性好，使活塞頂面降溫快，可以提高發(fā)動機的壓縮比，下至于引起混合氣體自燃 ,可以提高發(fā)動機效率 。 Mn 。 Cu 12 。 2 活塞工藝規(guī)程的設(shè)計 活塞的材料及毛坯的制造 活塞在發(fā)動機內(nèi)是做高速的往復(fù)運動 ,為了減少其慣性的作用采用的材料為共晶 鋁 硅合金 。 沈陽理工大學學士學位論文 7 活塞重量的要求 為了保證發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn) ,在同一發(fā)動機上各活塞的重量不應(yīng)相差太大 ,對于 6120 柴油機活塞 ,同級活塞的重量差不能超過 20 克 ,即活塞的重量差不得大于活塞名義重量的 177。 活塞在氣缸套中傾斜 ,加劇磨損 ,因此這一垂直度在 100mm 長度上公差為。 mm 內(nèi) 。 活塞銷的要求 為了使活塞銷在工作過程中能在孔中自由轉(zhuǎn)動 ,銷孔的大小要求 IT6 級 ,同時為了減少機加工工作量 ,活塞和活塞孔的裝配也采用分組裝配法 ,銷孔內(nèi)圓的粗糙度 Ra≤。 活塞的主要技術(shù)條件分析 活塞裙部外圓與氣缸的配合 活塞裙部外圓與氣缸要求是一種精密地配合 ,因而裙部外圓一般要求公差 等級 IT6,為減少機械加工的困難 ,將活塞裙部和氣缸套孔徑的制造公差均放大二倍 ,裝配時按裙部的尺寸分成二組對應(yīng)裝配 ,以保證大致要求的間隙 。 ]1[ 活塞在工作時頂部在直接和高溫氣體接觸的 ,而裙部是間接傳來的熱量 ,故而頭部的熱鼓脹量要比裙部的大 ,為了補償這種不均勻的變形 ,故把活塞頭部的外徑設(shè)計得比裙部小 ,同時頭部也設(shè)計成上小下大的錐形 。 銷孔軸線方向的金屬厚 ,熱鼓脹比垂直于該方向上的大 ,也將使活塞裙部變形后成為橢圓 ,這樣的話將必然使活塞與氣缸套的間隙 ,不均勻的減少乃至消失 ,以至產(chǎn)生強烈的摩擦甚至咬住 。 遠離頂部的環(huán)槽鉆有油孔 ,它把飛濺到氣缸沈陽理工大學學士學位論文 6 套內(nèi)壁上的多余潤滑油刮去 ,并通過油孔流回 ,使之不致進入 燃燒室 ,活塞的裙部在活塞的工作過程中起導向的作用 ,底部有精加工的止口 ,它是為加工活塞而設(shè)置的輔助精基面 ,在結(jié)構(gòu)和功能上沒有作用 。 活塞的結(jié)構(gòu)特點 6102 活塞頂部 為 燃燒室 ,混合氣體在里面燃燒 ,它的容積大小決定著里面能夠容納多少混合氣體 ,也就決定了燃燒后所產(chǎn)生的壓強大小 。 （ 4） 良好的導熱性 ,熱膨脹系數(shù)小 。 （ 2） 較輕的結(jié)構(gòu)重量 。 因此活塞工作的主要特點是在高溫高壓下作長時間的連續(xù)變負荷往復(fù)運動 。 1 活塞的工藝分析 活塞的作用 活塞位于發(fā)動機汽缸內(nèi) ,作往復(fù)運動 ,當燃燒室里的混合氣體 (空氣和燃料 )點燃并膨脹時 ,活塞受到氣體的壓力 ,并經(jīng)過活塞銷及連桿將壓力送給曲柄 。由于國外機床行業(yè)雄厚的基礎(chǔ)，他們采用了一定數(shù)量的機床通用零部件，專業(yè)性較強的零部件仍靠自主開發(fā)設(shè)計。 在國外工業(yè)發(fā)達國家的 一些實力較強的 活塞制造公司，如德國 MAHLE 公司、KS 公司、英國 AE 公司、日本 AR7 等 ，其活塞加工己實現(xiàn)了工序優(yōu)化組合，一人多機數(shù)控化生產(chǎn)，機加工過程中周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)少，工藝條件穩(wěn)定，產(chǎn)品尺寸精度高。目前，國內(nèi)活塞行業(yè)所用加工機床除引進外，大多為國產(chǎn)通用機床或在此基礎(chǔ)上進行較為簡易改造的設(shè)備，一條生產(chǎn)線一般由 1720 臺設(shè)備組成，采用粗放型生產(chǎn)方式，設(shè)備精度低，工件需多次裝夾定位，加工過程累積誤差大，工件精度低、穩(wěn)定性差、廢品率高、勞動生產(chǎn)率低，生產(chǎn)現(xiàn)狀和設(shè)備遠遠不能滿足市場競爭的需要。 test tool 沈陽理工大學學士學位論文 3 目 錄 緒 論 …………………………………………………………… . 1 1 活塞的工藝分析 ……………………………………………… .. .2 活塞的作用 ……………………………………………… .2 活塞的特點 ……………………………………………… . 2 活塞的主要技術(shù)條件分析 …………………………………… 3 2 活塞的工藝規(guī)程的設(shè)計 ………………………………………… ...4 活塞的材料和毛坯的制造 ……………………………… …… 4 定位基面的選擇 …………………………………………… 4 制定工藝路線 …………………………………………… ...5