190型活塞機(jī)械加工研究_優(yōu)秀論文

1、 190型活塞機(jī)械加工研究型活塞的結(jié)構(gòu)與加工要求活塞為筒形活塞, 其上部主要用于接受氣體壓力及安裝活塞環(huán), 稱頂部；下部傳遞推力或啟閉氣口, 稱裙部。如圖所示。頂面上有氣閥的避讓凹坑?；钊欠抢鋮s式活塞, 頂部吸收的熱量通過(guò)活塞環(huán)向氣缸散去。為使熱量均勻流向各道活塞環(huán), 要求散熱面要大、路程要短, 頂面做成錐形且大圓狐過(guò)渡, 其內(nèi)腔環(huán)帶的過(guò)渡圓半徑大, 這樣既可保證散熱良好, 有可使頂部有足夠強(qiáng)度和剛度。由于溫度過(guò)高會(huì)使材質(zhì)氧化燒蝕, 機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力過(guò)大, 活塞頂部會(huì)產(chǎn)生圓周裂紋和網(wǎng)狀裂紋, 機(jī)械加工應(yīng)保證其基本形狀、尺寸和表面粗糙度要求?；钊h(huán)槽的尺寸和形位公差直接影響與活塞環(huán)的裝配精度。

2、不良的加工將加速環(huán)槽的磨損與斷裂。由于材質(zhì)分布的關(guān)系, 活塞工作溫度和熱膨脹量由上而下遞減, 故活塞上部直徑在冷態(tài)時(shí)要求加工成梯形, 環(huán)槽處為, 而環(huán)槽以上為?；钊共? 由于活塞銷座金屬較多, 銷孔軸向熱膨脹量較橫向大, 氣體壓力使活塞變形, 也使銷孔軸向較大, 因此裙部制成短軸在銷孔方向的橢圓形, 即中凸橢圓?；钊斆嬷朴兴膫€(gè)氣閥坑, 其凹面表面粗糙度為, 頂面則為, 要求精銑。活塞內(nèi)腔為避免與連桿相碰并保證壁厚, 沿長(zhǎng)度方向用圓弧相連接, 要求進(jìn)行內(nèi)腔加工；同時(shí)寬窄開(kāi)檔需進(jìn)行粗精加工；在裙部下活塞與活塞銷的配合系浮動(dòng)溫度升高, 其配合間隙為正常的配合隙要求嚴(yán)格控制。因活塞膨脹冷縮故在冷卻

3、或常溫下, 活塞銷與銷孔的配合。因此活塞銷孔的尺寸精度、形面粗糙度質(zhì)量要求很高, 加工時(shí)應(yīng)于銷孔內(nèi)有卡簧槽, 用以防止活塞軸活塞是冷卻式整體活塞, 其冷卻方式此裙部和銷座上開(kāi)有噴油孔, 應(yīng)按要現(xiàn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程活塞是我院附廠傳統(tǒng)產(chǎn)品, 生產(chǎn)歷史。現(xiàn)行工藝是在通用機(jī)床基高度分散原則制定的, 符合當(dāng)年工廠水平不高的狀況。該工藝共有道械加工工序道, 見(jiàn)圖。對(duì)現(xiàn)行工藝的分析與改進(jìn)意見(jiàn)現(xiàn)行工藝符合機(jī)械制造工藝學(xué)“基準(zhǔn)先行、先粗后精、先面后孔、先主后次”的基本原則。但經(jīng)過(guò)年的發(fā)展, 我廠的情況發(fā)生了巨大變化。為提高產(chǎn)品質(zhì)量, 提高經(jīng)濟(jì)效率, 活塞的生產(chǎn)工藝也應(yīng)有所改進(jìn)。為此作如下分析, 并提出相應(yīng)改進(jìn)意

4、見(jiàn)。（）關(guān)于粗基準(zhǔn)。毛坯在進(jìn)行液態(tài)擠壓時(shí), 沖摸與沖頭兩者軸線會(huì)有所偏離, 正像箱體等零件加工一樣, 一般以內(nèi)腔為粗基準(zhǔn)。但現(xiàn)行加工卻以外圓為粗基準(zhǔn), 雖然加工時(shí)對(duì)活塞內(nèi)腔圓面進(jìn)行了找正, 規(guī)定跳動(dòng)量小于, 還是無(wú)法保證加工后的止口與活塞內(nèi)腔軸線重合。止口是后面一些工序的基準(zhǔn), 它的偏移勢(shì)必使內(nèi)腔形狀相對(duì)與外形產(chǎn)生扭曲, 給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)負(fù)面影響。因此加工過(guò)程應(yīng)以活塞內(nèi)腔形狀為粗基準(zhǔn), 粗車頂部端面和外圓, 再以外圓和端面為精基準(zhǔn)車出止口。這樣可以保證活塞內(nèi)腔形狀相對(duì)外圓和止口軸線的對(duì)稱性, 并保證加工后活塞外形與內(nèi)腔形狀的同軸性。（）現(xiàn)行工藝未完全貫徹先粗后精原則。粗加工階段要切除大量加工余量

5、, 切削用量大, 切削過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大變形。先粗后精有利于消除變形, 保證精加工精度的穩(wěn)定?，F(xiàn)行工藝把銑避碰狐放在精加工外圓之后, 銑削過(guò)程產(chǎn)生的塑性變形會(huì)破壞精車已獲得的精度。原工藝之所以把銑避碰弧后置, 是擔(dān)心銑避碰弧會(huì)使止口不完整, 影響定位精度。實(shí)際上止口是調(diào)節(jié)活塞重量的部位, 適當(dāng)增加止口深度不影響產(chǎn)品性能。因此把銑避碰狐放在粗加工階段之尾、精車止口之前, 并適當(dāng)調(diào)整止口尺寸, 即可解決這一矛盾。（）現(xiàn)行工藝工序過(guò)于分散。安裝次數(shù)過(guò)多, 生產(chǎn)輔助時(shí)間、轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間多, 安裝誤差大, 工資性支出比例大, 經(jīng)濟(jì)效益差?，F(xiàn)行工藝大部分工序內(nèi)容簡(jiǎn)單, 有些工序安裝方式、加工設(shè)備、加工方法相同,

6、可以創(chuàng)造條件使之合并。如粗銑寬開(kāi)檔、銑窄開(kāi)檔、精銑寬開(kāi)檔三工序, 都以頂部外圓、端面和銷孔定位, 都用, 都是立式銑削, 只是刀具不同, 在通用機(jī)床換刀比工件多一次安裝還難, 故分為三道工序。如果用一把組合刀具, 并適當(dāng)選擇切削用量；或者根據(jù)產(chǎn)品使用要求, 調(diào)整過(guò)渡圓弧半徑, 用一把端面圓弧半徑相同的立銑刀加工三道工序的工藝內(nèi)容, 這樣一次安裝即可完成較多工藝內(nèi)容。（）加工方法有改進(jìn)的余地。如銷孔的粗加工, 一直采用先鉆孔、再鏜銷孔。鉆削刃長(zhǎng)、鉆削速度低, 切下金屬全成鋁屑。如果把占孔改為套料, 采用硬質(zhì)合金套料刀, 切削刃短, 刀齒數(shù)可增多, 可以提高切削速度, 從而提高生產(chǎn)率, 而套下的料

7、便于回用。（）現(xiàn)行工藝中有的工序, 可以取消, 將其工藝內(nèi)容分散到其它工序之中。如平頂面工序, 包括油槽倒角。此道工序之所以必要, 是因?yàn)閾?dān)心精車燃燒室之后的多道工序使頂面表面粗糙度下降；同時(shí)精車外圓是用靠摸加工, 不可能車角。其實(shí)在精切槽時(shí)車出面, 把精車燃燒室工序后置, 并同時(shí)平頂面, 這樣便省去了一道工序。（）現(xiàn)行工藝所使用的機(jī)床絕大多數(shù)是通用機(jī)床、和一些自制專用機(jī)床。生產(chǎn)能力的提高受到限制, 產(chǎn)量不能滿足市場(chǎng)需求, 并受到后起工廠的擠壓, 日顯落后。采用一些先進(jìn)設(shè)備, 如數(shù)控機(jī)床, 很有必要、活塞外圓是重要部位, 根據(jù)其受到熱膨脹及與缸套相對(duì)運(yùn)動(dòng)的需要, 整個(gè)外圓長(zhǎng)度分成三段。靠活塞頂

8、直徑為；其下至油槽為；而裙部為中凸橢圓。在頂部還有四道環(huán)槽, 油環(huán)槽上車有錐面。除中凸橢圓外, 非常適合使用數(shù)控車床加工。在一次安裝中可以加工出活塞的所有表面, 包括活塞外圓、頂面、室燃燒、環(huán)槽等。在一次安裝中可以加工出活塞的所以表面, 產(chǎn)品精度高, 一致性好。銷孔是另一重要部位, 技術(shù)條件要求很高, 在加工中多次作”自為基準(zhǔn)”和加緊作用面。因此無(wú)論粗加工或者是精加工都應(yīng)嚴(yán)控制, 都在金剛鏜床上鏜銷孔。金剛鏜主軸回轉(zhuǎn)精度高、剛度高, 但每次只能用定尺寸刀具加工一個(gè)孔徑。因此鏜銷孔, 鏜孔內(nèi)卡簧槽、鏜孔端圓弧必須分成三道工序。如果采用數(shù)控鏜銑床, 一次安裝可完成上述三工序, 大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程。同

9、樣的理由, 可用立式數(shù)控機(jī)床, 在一次安裝中可完成活塞內(nèi)腔、開(kāi)檔、油孔、避碰狐和油孔等加工。（）部分夾具定位誤差過(guò)大, 操作不便, 工人勞動(dòng)強(qiáng)度高。如鉆夾具, 活塞重余公斤, 每件加工工人需徒手安裝, 分度次鉆孔。另外, 專用刀具類型多, 制造成本高。改進(jìn)工藝裝備很有必要。（）改進(jìn)加工方法、減少機(jī)械加工余量。工藝中車外圓、切槽均需用頂針孔。因此毛坯上需作一工藝凸臺(tái), 最后切去。如果僅加工出尺寸形狀較準(zhǔn)確的燃燒室, 再用反頂針盤支承, 讓它起到頂針作用, 就不必設(shè)置工藝凸臺(tái), 簡(jiǎn)化毛坯、減少機(jī)械加工量。工藝改進(jìn)的參考方案改進(jìn)方案一根據(jù)上述分析和改進(jìn)意見(jiàn), 提出以下參考方案, 見(jiàn)表。改進(jìn)方案二采用

10、小型立式加工中心或功能類似的數(shù)控機(jī)床, 將方案一中的等五道工序合并成一道工序。以、為定位基準(zhǔn)面, 一次安裝, 通過(guò)編程和自動(dòng)換刀, 完成鉆忽油孔、銑避碰弧、銑內(nèi)腔、銑寬窄開(kāi)擋等加工。方案二中的其余工序與方案一種的、工序依次對(duì)應(yīng)不變。以上方案與原工藝相比, 該方案充分考慮了機(jī)械制造工藝學(xué)的基本原則, 保留了原工藝中的合理工序, 采用了部分?jǐn)?shù)控機(jī)床。（）毛坯上無(wú)工藝凸臺(tái), 不僅簡(jiǎn)化了毛坯形狀、減少了材耗, 也減少了機(jī)械加工量。另外, 銷孔將鉆孔改為套料, 套下的料可直接回用, 也減少了材耗, 還改善了加工條件。（）粗基準(zhǔn)的選擇更加合理, 保證了活塞內(nèi)腔與外形的同軸性和對(duì)稱性。（）先粗后精的原則得到徹底貫徹；粗加工、半精加工、精加工的加工階段的劃分更加分明。（）工序過(guò)于分散狀況得到改善, 安裝次數(shù)由原來(lái)次減少至次或次, 大大減少了輔助時(shí)間, 減少了工序運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和安裝誤差, 提高了勞