活塞機(jī)械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

目錄目錄11對(duì)零件進(jìn)行工藝分析31.1活塞的作用31.2活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)31.3活塞的主要技術(shù)條件分析41.3.1活塞裙部外圓與氣缸的配合41.3.2活塞銷的要求41.3.3銷孔(活塞的)的位置公差的要求41.3.4活塞重量的要求426120活塞工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)52.1活塞的材料及毛坯的制造52.2定位其面的選擇52.3制定工藝路線62.3.1工藝路線方案一62.3.2工藝路線方案二72.3.3工藝方案的比較與分析82.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定112.4.1止口的加工余量112.4.2端面及頂面的加工余量122.4.3銷孔的加工余量122.4.4外圓的加工余量122.5重點(diǎn)工序的加工說明122.5.1止口的加工122.5.2環(huán)槽的加工142.5.3裙部外圓的精加工142.5.4銷孔的精加工142.6確定切削用量及基本工時(shí).(重點(diǎn)工序)152.6.1加工條件152.6.2計(jì)算切削用量162.6.3基本工時(shí)162.7活塞的檢驗(yàn)162.7.1裙部直徑和橢圓度的測(cè)量172.7.2銷孔軸線與裙部軸心線的測(cè)量182.7.3銷孔軸心線對(duì)裙部軸心線的垂直度的測(cè)量193夾具的設(shè)計(jì)20粗鏜銷孔夾具203.1問題的提出203.2夾具的設(shè)計(jì)203.3切削力和夾緊力的計(jì)算和校核223.3.1切削力2223.3.2夾緊力234參考文獻(xiàn)25致謝26附錄2731對(duì)零件進(jìn)行工藝分析1.1活塞的作用由于柴油的物理化學(xué)特性，所以柴油機(jī)的構(gòu)造是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)。而油缸就是這個(gè)系統(tǒng)中一個(gè)很關(guān)鍵的部位，對(duì)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)起著決定性影響，在某種意義來說它是柴油機(jī)里面的“心臟”。而活塞則是柴油機(jī)機(jī)里“心臟中的心臟”?；钊挥诎l(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi),作往復(fù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)燃燒室里的混合氣體(空氣和燃料)點(diǎn)燃并膨脹時(shí),活塞受到氣體的壓力,并經(jīng)過活塞銷及連桿將壓力傳送給曲柄。氣體的吸入,壓縮,廢氣的排除,也都由活塞的運(yùn)動(dòng)來完成.因此活塞工作的主要特點(diǎn)是在高溫高壓下作長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)變負(fù)荷往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為了提高活塞的工作性能和壽命,它必須具有如下的要求:(1)在高溫高壓下具有足夠的強(qiáng)度和剛度；(2)較輕的結(jié)構(gòu)重量；(3)良好的耐磨性和耐蝕性；(4)良好的導(dǎo)熱性,熱膨脹系數(shù)??；(5)保證氣缸內(nèi)部空間密封。本次設(shè)計(jì)加工的是6120柴油機(jī)的活塞。1.2活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)6120活塞頂部有燃燒室,混合氣體在里面進(jìn)行燃燒,它的容積大小就決定著里面能夠容納混合氣體多少,也就決定了燃燒后所產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小。近頂部的環(huán)槽分為氣環(huán)槽和油環(huán)槽，為放置活塞環(huán)用,在氣環(huán)槽內(nèi)放置的活塞環(huán)使活塞頭部與氣缸不接觸,并用以密封活塞的頂部,防止漏氣。遠(yuǎn)離頂部的環(huán)槽鉆有油孔,它把飛濺到氣缸套內(nèi)壁上的多余潤(rùn)滑油刮去,并通過油孔流回,使之不致進(jìn)入燃燒室?；钊娜共吭诨钊墓ぷ鬟^程中起導(dǎo)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)和功能上沒有起到直接的作用。由于燃料燃燒會(huì)產(chǎn)生很大壓力，所以在工作過程中活塞將產(chǎn)生受力變形和熱變形,由于活塞裙部在圓周方向剛度不同,在活塞的軸線方向的彈性變形比垂直于該方向的彈性變形大,使活塞裙部在受力后變成橢圓,另一方面,在高溫的工作4環(huán)境下也要產(chǎn)生熱變形。銷孔軸線方向的金屬層比較厚,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甚至消失,以至產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦甚至咬住。為了補(bǔ)償上述的變形,所以把活塞的裙部設(shè)計(jì)制造成橢圓形,橢圓的長(zhǎng)軸在垂直于活塞銷孔軸心線的方向上。此外，活塞在工作時(shí)頂部是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(bǔ)償這種不均勻的變形,故把活塞頭部的外徑設(shè)計(jì)得比裙部小,同時(shí)頭部也設(shè)計(jì)成上小下大的錐形。同時(shí)在活塞裙部的銷孔附近加工出凹坑,用來增加裙部與氣缸套內(nèi)壁的間隙。1.3活塞的主要技術(shù)條件分析1.3.1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(jí)IT6,為減少機(jī)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(shí)按裙部的尺寸分成二組對(duì)應(yīng)裝配,以保證大致要求的間隙。要求裙部外圓的粗糙度Ra1.6m。1.3.2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(dòng),銷孔的公差等級(jí)大小要求IT6級(jí),同時(shí)為了減少機(jī)加工工作量,活塞和活塞孔的裝配也采用分組裝配法,要求銷孔內(nèi)圓的粗糙度Ra0.2m。1.3.3銷孔(活塞的)的位置公差的要求銷孔(活塞的)的位置公差也應(yīng)有嚴(yán)格要求，銷孔軸心線到頂面的距離影響氣缸的壓縮比,也就影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,因此應(yīng)該控制在900.05內(nèi)。銷孔軸心線對(duì)裙部軸心的垂直度影響著活塞銷,銷孔和連桿的受力情況過大將使活塞銷、銷孔、連桿單側(cè)受力。活塞在氣缸套中傾斜,加劇磨損,因此這里垂直度在100mm長(zhǎng)度上公差為0.03mm。銷孔軸心線對(duì)裙部軸心線的對(duì)稱度誤差也會(huì)引起不均勻摩損,故而應(yīng)該限制。1.3.4