【正文】 燃燒室17. 精車頂部及倒角18. 鉆Ｒ７凹坑19. 車燃燒室口Ｒ20. 銑噴油道曲線21. 去毛刺銳邊22. 清洗23. 滾壓銷孔 工藝方案的比較與分析(1)　通過比較可以發(fā)現(xiàn)在方案一中將粗鏜銷孔放在第七道工序，而在方案二中第二道工序就是粗鏜銷孔,在實(shí)際工資的生產(chǎn)中,鋁活塞的毛坯一般都是鑄出錐形銷孔(便于拔模),而銷孔是許多工序加夾緊力的部位,故應(yīng)在粗鏜止口這后即對(duì)銷孔進(jìn)行粗鏜,以便在以后的工序中夾緊力能較均勻的分布,而不至于壓壞銷孔所在的搭子.(2) 在方案一中,所有環(huán)槽的粗,精加工都是一次一起加工的,而在方案二中將梯形槽單獨(dú)的精加工,而環(huán)槽加工是活塞加工中重要的工序之一,它的精度要求高,而切削力又較大,故應(yīng)采用方案二中的方法,來加工環(huán)槽,才能保證其精度的要求.(3) 在方案一中,加工燃燒室打算一次加工成功,用成形車刀,而燃燒室的形狀為一般球形,成形車刀是一種半圓形的,由于成形車刀有進(jìn)給運(yùn)動(dòng),光滑油池底,在燃燒室底部鉆一個(gè)孔后再用成形車刀加工.(4) 另外,精鏜銷孔是活塞 加工中保證精度的關(guān)鍵性的工序,形狀和位置精度以及粗糙度的要求都很高,因此要采用高精度的鏜刀和金剛鏜床,同時(shí)對(duì)精鏜銷孔工序定位基準(zhǔn)的選擇也必須予以充分的重視. 上述的兩種方案采用的是順鏜鏜銷孔,它用止口及端面定位,消除五個(gè)自由度,剩下的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度用一根裝在尾座套筒中的菱形銷插入銷孔中來定位,從而保證精鏜的加工余量均勻,當(dāng)活塞被壓緊后,在零件圖中有95177。第四第五道工序在專用多軸鉆床上同時(shí)鉆六個(gè)和八個(gè)孔,相應(yīng)地操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積,由于工序集中,而且采用自動(dòng)化程度較高的專用機(jī)床和工夾量具,大大提高了生產(chǎn)效率,又由于工序集中,在一次安裝中加工盡量多的表面,不公減少了輔助時(shí)間,而且有利于保證各表面的相互位置精度.綜上所述,在方案一和方案二中的基礎(chǔ)上加以綜合修改后,確定的加工路線最后如下:工序號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè)備1. 外圓定位粗車端面及其止口 在C6120上加工2. 止口定位粗鏜銷孔 雙頭鏜床3. 多刀半自動(dòng)車床C7304. 鉆斜面油孔 Z5215. 鉆環(huán)槽油孔 Z5216. 轉(zhuǎn)塔鉆床7. 精車止口及頂錐(外圓定位) 專用鉆床8. 多刀自動(dòng)車床9. 止口定位切小槽及精切梯形槽 C6120車床10. 靠模車裙部 靠模車床11. 車凹部 普通車床12. 車頂面及倒角 C612013. 外圓定位頂面為基準(zhǔn)倒精鏜銷孔 金鋼鏜14. 挖卡簧槽 車床15. 滑油池底 Z53516. 車燃燒室 C612017. 鉆R7凹坑 Z53518. 車燃燒室口 車床 19. 銑噴油曲線 Z53520. 21. 清洗 22. 滾壓銷孔 搖臂鉆 加工余量的確定通常有三種方法：（一）、經(jīng)驗(yàn)法：由有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量的大小。故這種方法多在單件小批生產(chǎn)中采用。而要作到對(duì)余量影響因素清楚，必須具備一定的測(cè)量手段和掌握必要的統(tǒng)計(jì)分析資料。（三）、查表修正法：這種方法是以生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究材料制成的表格為依據(jù)，在查表應(yīng)用是結(jié)合加工實(shí)際情況進(jìn)行修正來確定加工余量。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)算法是不適合的。由《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表106查得：金屬型鑄件的尺寸公差等級(jí)為6～8。2 銷孔的加工余量為3mm。 6120活塞零件材料為銅硅鋁合金,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. 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: Φ126 x 156(mm) 工序尺寸與公差的確定安排可按如下方法進(jìn)行：確定各加工工序的加工余量。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。上面所說的“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。毛坯尺寸按雙向或不對(duì)稱偏差形式 標(biāo)注。 止口的加工余量總余量:3mm 粗車余量: 精車余量: 端面及頂面的加工余量 端面的總余量為 4mm 粗車余量為 精車余量為 頂面的總余量為 5mm 粗車的加工余量為 半粗車的加工余量為 精車的加工余量為 銷孔的加工余量 滾壓的加工余量: 精鏜的加工余量為: mm 粗鏜的加工余量為: mm 則總的加工余量為: 4 mm 外圓的加工余量: 毛坯的總加工余量為3 mm 精車之后細(xì)車加工余量: mm 粗車之后精車的加工余量: mm 粗車的加工余量: mm 重點(diǎn)工序的加工說明 止口的加工 止口的加工分為粗加工和精加工兩步,由于止口是作為整個(gè)加工過程中的工藝基準(zhǔn),其加工精度要求當(dāng)然是相當(dāng)高的,所以必須采用合理的加工方法才能保證精度和要求. 由于工作外圓是毛坯表面。粗加工止口后,再進(jìn)行斜面及孔座的加工,因此在精加工之前必須先提高它的精度對(duì)它先進(jìn)行精加工.這時(shí)由于外圓已加工過而精車止口的切削用量不大,故可以用V型塊對(duì)外圓進(jìn)行夾緊,又由于頂面需加工出一頂錐,所以可以用兩個(gè)支承導(dǎo)軌來支承頂面,這樣就限制了工件的5個(gè)自由度,只剩一個(gè)垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這樣就可以同時(shí)在上面精車止口,下面車出頂錐,這種定位方法能夠保證止口和外圓的同軸度,搞高工作效率. 環(huán)槽的加工 在零件圖的技術(shù)要求中對(duì)環(huán)槽 寬的尺寸精度都有較高的要求,加工中由于切槽刀在寬度方面的剛性較差,端面到環(huán)槽的距離不可避免的要有誤差,以致切槽刀在寬度方向上余量不均勻,造成兩側(cè)面的切削力不相等,故而應(yīng)增加環(huán)槽的切削次數(shù). 為了保證槽間距離,切槽刀和其夾板兩側(cè)面都應(yīng)磨到Ra為了保證槽寬的尺寸精度,為了保證槽的側(cè)面和裙部的軸心線垂直,除了刀架溜板的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)與活塞 裙部的軸心線垂直外,還必須將切槽刀安裝得與裙部軸心線垂直. 裙部外圓的精加工 裙部外圓的精加工是精車, ,板用兩個(gè)以O(shè)為回轉(zhuǎn)軸的鉸鏈與工件臺(tái)連接,由于靠模的橢圓外形,就必須更換靠模.: 裙部外圓精加工. 銷孔的精加工 ,:鉆、擴(kuò)、,、精鏜和滾壓加工,能夠穩(wěn)定的達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求. 銷孔精鏜采用金剛石鏜床,主軸采用靜壓軸承,剛性好,旋轉(zhuǎn)精度高,止口作為統(tǒng)一基準(zhǔn),銷孔變成扁圓,精鏜以后變形恢復(fù),難以防止銷孔不變形. 為此對(duì)于平頂活塞改用頂面定位,消除了夾緊變形,主要是為了提高表面粗糙度、圓度、和素線平行度. 精鏜銷孔的兩種定位方式 確定切削用量及基本工時(shí). (重點(diǎn)工序) 加工條件 工件材料: 共晶鋁銅合金 金屬模澆鑄 加工要求: 精鏜銷孔 機(jī)床: 740金鋼鏜床 刀具: 精鏜專用鏜刀 計(jì)算切削用量鏜刀的進(jìn)給量為： 切削速度為： 4m/s主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ： 1700r/min切削深度： 基本工時(shí) 機(jī)動(dòng)時(shí)間的定額定義:在一定的技術(shù)組織條件下制定出來的完成單位產(chǎn)品某頂工作所必須的時(shí)間,時(shí)間定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃核算成本的重要依據(jù)之一,也是設(shè)計(jì)或擴(kuò)建工廠或車間時(shí)計(jì)算設(shè)備和人員數(shù)量的重要資料,時(shí)間定額中的基本時(shí)間則要根據(jù)切削用量和行程長(zhǎng)度來確定,其余的組成時(shí)間則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定. 其理論公式為: T單體=T基本+T技術(shù)服務(wù)+T組織服務(wù)+T間隙+T準(zhǔn)備終結(jié) 其中 T輔助=(1520)%T基本 T技術(shù)服務(wù)=(1015)%T基本 T組織服務(wù)=(57)%T基本 T間隙==(26)%T基本 T準(zhǔn)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(jì)算如下: T基本=(L1+L2+L3)i/ns i 為走刀次數(shù)。 n 為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 車刀L1=35mm L2=23mm則T基本=(147+3+2)/170*≈ T基本= 活塞的計(jì)算 1 活塞頂承受著氣缸和曲軸箱體壓力差的均勻載荷，其頂部的厚度驗(yàn)算如下。為活塞頂部最薄處的壁厚，m 。因此，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零件進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算必須選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算工況，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最嚴(yán)重的工作情況下能安全運(yùn)行。作用在活塞頂上的最大壓差 pa , 的許用值為： 當(dāng)活塞頂無加強(qiáng)筋時(shí)，鑄鐵活塞N/m。 當(dāng)活塞頂有加強(qiáng)筋時(shí)，鑄鐵活塞N/m； 鋁合金活塞N/m。2 裙部比壓的驗(yàn)算 活塞裙部應(yīng)對(duì)其在側(cè)壓力作用下的承受能力進(jìn)行校核。經(jīng)過與指導(dǎo)老師商討，決定設(shè)計(jì)第13道工序——外圓定位頂面為基準(zhǔn)倒精鏜銷孔夾具，本夾具將用于自制專用鉆床，刀具為金剛石鏜刀，對(duì)工件體一次加工完成。本夾具主要用兩個(gè)V型塊定位夾緊，這左V型塊安裝于鏜床加工臺(tái)上和右V型塊用途不全相同：，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓定位頂面為基準(zhǔn)，為了使定位勞靠符合設(shè)計(jì)要求，這里以外圓定位頂面為基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)，為便于工件的裝夾在夾具中精鏜銷孔使保證工序基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，兩者互為基準(zhǔn)，減少在精鏜的過程中的加工誤差。聚晶金剛石鏜刀是這次加工的主要刀具，讓我們重點(diǎn)介紹一下它的結(jié)構(gòu)和性能： 某公司生產(chǎn)的一種轎車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，其材料為鑄鋁合金ZL109，表面粗糙度Ra≤。但在銷孔鏜削加工中發(fā)現(xiàn)存在以下問題：尺寸微細(xì)調(diào)整困難，用傳統(tǒng)調(diào)整方法不僅耗時(shí)多，而且調(diào)整的尺寸不夠精確；部分刀具有開焊、掉頭現(xiàn)象。 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷孔的精鏜刀采用一只鏜桿上安裝兩把刀具的形式。在鏜削過程中兩把刀具不允許同時(shí)參與切削。由于金剛石是一種脆性材料，抗沖擊能力差，前角過大時(shí)容易崩刃；但是在鑄鋁合金的切削過程中，刀具前刀面容易粘屑，采用負(fù)前角，會(huì)使切屑流向工件，擠入工件與刀具之間。為宜。 ②刀具后角αo采用復(fù)后角，分別為8176。在前角確定的情況下，較小的第一后角可以使楔角βo增大，刀具強(qiáng)度提高；第二后角加大有利于減小后刀面與銷孔內(nèi)圓表面之間的摩擦和干涉。在切削時(shí)，刃帶使刀具和工件之間形成一個(gè)接觸面。 ③主偏角κγ、副偏角κγ′對(duì)稱分布，刀尖圓弧R=～。如果刀尖圓弧半徑過大，切削過程中進(jìn)給方向切削阻力較大，將造成加工后銷孔的圓柱度、表面粗糙度超差；如果刀尖圓弧半徑太小，加工表面粗糙度高且刀尖易崩刃。的楔角。在刀槽后部加工出一向內(nèi)的楔角，可以抵抗主切削力的作用，緩解對(duì)刀片與刀體焊接強(qiáng)度的要求，延長(zhǎng)刀具使用壽命。由于PCD刀片硬度很高，其刃磨比較困難。微調(diào)鏜桿主要通過鏜桿產(chǎn)生微量彈性變形實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具尺寸的精確調(diào)整。由于刀具尺寸的變化量極?。▋H僅是鏜桿的微米級(jí)彈性變形量），因此既能滿足工件尺寸公差帶（）的要求，又使調(diào)刀方便。經(jīng)切削試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鏜桿和鏜刀在裝配后應(yīng)滿足：過刀尖的基面應(yīng)通過鏜桿軸線或高于鏜桿軸線不超過0～，可保證鏜削后銷孔的尺寸精度和表面粗糙度。 切削試驗(yàn)條件：①機(jī)床：發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷孔專用鏜床；②刀具：本文介紹的精密微調(diào)鏜桿上同時(shí)安裝硬質(zhì)合金鏜刀和聚晶金剛石鏜刀；③切削參數(shù)：n=3000r/min，f=3mm/s，αp1=，αp2=；④切削液：乳化液。 利用聚晶金剛石鏜刀和精密微調(diào)鏜桿能夠經(jīng)濟(jì)、合理地滿足發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷孔高精度和低表面粗糙度的要求，刀具使用壽命長(zhǎng) 切削力的計(jì)算 刀具：聚晶金剛石鏜刀，由材料為鋁硅合金，HB=110~140，確定走刀量f=切削力。浮動(dòng)壓塊既可增大加勁5接觸面積，又能防止壓緊螺釘旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)工件偏轉(zhuǎn)餓破壞定位和損傷工