船機(jī)制造工藝學(xué)

1、第二節(jié)、氣缸套制造第二節(jié)、氣缸套制造 氣缸套的材料氣缸套的材料: :灰鑄鐵、合金鑄鐵（銅鉻合金鑄鐵、鎳鉻合金鑄鐵、礬鈦合金鑄鐵） 還可以采用球墨鑄鐵、高磷鑄鐵和含硼鑄鐵等。 ：選用、高磷鑄鐵、礬鈦合金鑄鐵。 合金鑄鐵 含硼合金鑄鐵 中、高速?gòu)?qiáng)載柴油機(jī) 礬鈦合金鑄鐵 大型低速柴油機(jī)和 一般中、高速柴油機(jī) 球墨鑄鐵 高磷鑄鐵 1位置精度 (1)安裝面C對(duì)內(nèi)孔軸線的徑向圓跳動(dòng)公差 (2)支撐軸肩面A對(duì)內(nèi)孔軸線的端面圓跳動(dòng)公差值： 缸徑200mm，為0.08mm 缸徑200400mm，為0.10mm 缸徑400mm，為0.12mm。 缸徑200mm，為0.03mm 缸徑200，為0.05mm 二沖程汽

2、缸套 四沖程汽缸套 2尺寸和形狀精度尺寸和形狀精度 對(duì)中、高速柴油機(jī)公差帶為H7 低速柴油機(jī)為H8 對(duì)于十字頭式柴油機(jī)為H8。 (1)內(nèi)孔尺寸精度內(nèi)孔尺寸精度 （2）配合凸肩面的高度）配合凸肩面的高度 上配合凸肩面C的公差帶為f9 下配合凸肩面C為f7 3. 內(nèi)孔的圓度和圓柱度 缸 徑圓度和圓柱度缸 徑圓度和圓柱度 751500.0134506000.030 1503000.0206007500.035 3004500.0257509000.040 內(nèi)孔工作表面的粗糙度 高速柴油機(jī)不低于Ra0.8m； 中速柴油機(jī)不低于Ral.6m； 十字頭式柴油機(jī)不低于Ra3.2m 氣缸套的加工工藝特點(diǎn)氣缸套

3、的加工工藝特點(diǎn) 1.氣缸套是薄壁零件，注意：裝夾變形，一般采用：軸向夾緊的夾具。 2.汽缸套加工階段：分成粗、精加工兩個(gè)主要階段。 、缸套加工主要工藝分析、缸套加工主要工藝分析 1氣缸套外圓表面的粗加工 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)將氣缸套冒口夾在卡爪內(nèi)，另一端用星 形輪支撐住，然后進(jìn)行外圓表面的加工并切割冒口。 氣缸套外圓精車(chē) 氣缸套的一端裝于錐形心軸1上，它與車(chē)床主軸回轉(zhuǎn)軸線保持良好的同軸性 氣缸套的另一端用彈性心軸支住。 裝夾： 車(chē)外圓同時(shí)精車(chē)凸臺(tái)、裝紫銅圈的溝槽。切溝槽時(shí)使用成形車(chē)刀加工。 氣缸套外圓表面的嚴(yán)重“穴蝕”往往是影響柴油機(jī)工作可靠和壽命的重要困素。 強(qiáng)化工藝 松孔鍍鉻 表面淬火 氮

4、化 鑲嵌碳化硅 第三節(jié)、活塞制造第三節(jié)、活塞制造 一、活塞的材料和毛坯一、活塞的材料和毛坯 灰鑄鐵：用于中、低速柴油機(jī)。 鋁合金：用于中、高速柴油機(jī)，減輕重量、增加熱傳導(dǎo)。 中、高速大功率柴油機(jī)采用組合式活塞：頭部常采用25鋼、30Mo鋼和 不銹耐熱鋼制造；裙部則采用鋁合金或鑄鐵。 鋁活塞毛坯成批生產(chǎn)時(shí)，使用金屬模澆鑄。 為了提高鋁活塞的鑄造質(zhì)量，廣泛采用低壓鑄造。 二、活塞毛坯制造二、活塞毛坯制造 二、活塞加工的技術(shù)要求二、活塞加工的技術(shù)要求 序號(hào) 加工部位(誤差項(xiàng)目) 精度要求 活塞銷(xiāo)孔軸線應(yīng)與活塞軸線垂直垂直度公差為0.15mm/m 活塞銷(xiāo)孔軸線應(yīng)與活塞軸線相交， 位置度誤差 活塞直徑2

5、00，不大于0.20mm 活塞直徑200，不大于0.40mm 活塞環(huán)槽平面與活塞外圓軸線垂 直度公差 活塞直徑200，不大于0.20mm 活塞直徑100200 mm，不大于0.01mm 銷(xiāo)孔直徑200300 mm，不大于0.015mm 活塞頂部的成形表面用樣板檢查時(shí)，間隙不大于0.2 mm 3尺寸精度 序 號(hào) 加工部位 (誤差項(xiàng)目) 精度要求 1活塞頭部按h8公差加工 2活塞裙部按h7公差加工 3活塞銷(xiāo)孔 高速柴油機(jī)為H6 中、低速柴油機(jī)為H7 4 活塞頂平面至 銷(xiāo)孔軸線距離 無(wú)調(diào)整壓縮比墊片的柴油機(jī) 公差為+ -0.05mm 有調(diào)整壓縮比墊片的柴油機(jī) 公差為h8 5 活塞頂部和裙 部壁厚誤差

6、 不超過(guò)平均壁厚的10% 三、整體式活塞機(jī)械加工工藝特點(diǎn)三、整體式活塞機(jī)械加工工藝特點(diǎn) 活塞活塞表面加工：裝夾定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。采用活塞下端面和止口作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。 精車(chē)環(huán)槽、精車(chē)外圓、車(chē)圓錐面、車(chē)裙部、精磨外圓用止口處錐面和頂部頂針孔定位。 其他各表面加工都用止口和下端面定位。 工序號(hào)工 序 主 要 內(nèi) 容定 位 基 準(zhǔn)機(jī)床或工作地點(diǎn) 1切斷冒口立式車(chē)床 2粗車(chē)外圓及車(chē)端面A內(nèi)孔和端面多刀半自動(dòng)車(chē)床 3粗車(chē)燃燒室，車(chē)工藝搭子平面，鉆頂針孔外圓和端面多刀半自動(dòng)車(chē)床 4倒角、內(nèi)孔，精車(chē)端面B外圓和端面多刀半自動(dòng)車(chē)床 5粗鏜銷(xiāo)孔，刮銷(xiāo)座開(kāi)檔平面F止口內(nèi)圓、端面和銷(xiāo)孔專(zhuān)用臥式鏜床 6 熱處理：退火，硬度為

7、HBl80220熱處理車(chē)間 7 半精車(chē)外圓，精車(chē)端面A，粗切環(huán)槽止口內(nèi)圓、端面和頂 針孔 多刀半自動(dòng)車(chē)床 8半精車(chē)和精車(chē)環(huán)槽，止口錐面和頂針孔多刀半自動(dòng)車(chē)床 9精車(chē)外圓、車(chē)環(huán)槽倒角及頂部止口錐面和頂針孔多刀半自動(dòng)車(chē)床 10車(chē)頭部圓錐面止口錐面和頂針孔車(chē)床 11精車(chē)活塞銷(xiāo)孔，刮銷(xiāo)座開(kāi)檔平面F，止口內(nèi)圓、端面和銷(xiāo)孔專(zhuān)用臥式鏜床 12鉆環(huán)槽油孔，鉆銷(xiāo)孔處定位孔，外圓和底面專(zhuān)用多軸鉆床 13銑頂部四個(gè)缺口外圓、銷(xiāo)孔、底面專(zhuān)用四軸銑床 15車(chē)偏心圓弧止口錐面、銷(xiāo)孔和頂針孔車(chē)床 16精磨錐度止口錐面、銷(xiāo)孔和頂針孔外圓磨床 17精磨橢圓外圓止口錐面和頂針孔外圓磨床 18車(chē)去工藝搭子，精車(chē)燃燒室止口內(nèi)圓及端面

8、車(chē)床 19修理圓弧，去毛刺鉗工 粗車(chē)外圓 頂面 粗加工主要工序 精加工主要工序 精車(chē)外圓 環(huán)槽 精鏜活塞銷(xiāo)孔 加工頂部錐體和裙部橢圓 大批生產(chǎn)，其加工的顯著特點(diǎn)是： （1）加工工序的劃分可以分得更細(xì)致， （2）更多地采用專(zhuān)用設(shè)備和夾具， （3）由于采用了專(zhuān)用夾具，可免除劃線工序和節(jié)省裝夾時(shí)間。 單件小批量生產(chǎn)條件，其加工的顯著特點(diǎn)是： 工序比較集中，專(zhuān)用夾具少，多采用劃線和直接找正裝夾。 五、筒形活塞加工主要工序分析五、筒形活塞加工主要工序分析 1. 活塞外圓表面的粗加工 毛坯為金屬硬模澆鑄時(shí)： 內(nèi)腔形狀精度較高，采用活塞內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行外圓表面的粗車(chē)。 對(duì)于中、大尺寸活塞，需先在活塞

9、頂部打出頂針孔，粗車(chē)外圓時(shí)，用頂針支承 2活塞外圓表面的精加工 （1）裙部橢圓形（或近似橢圓形）活塞外圓表面的加工方法：）裙部橢圓形（或近似橢圓形）活塞外圓表面的加工方法： a、裙部橢圓形由兩個(gè)偏心的半圓形表面構(gòu)成， b、橢圓可采用偏心車(chē)削加工出來(lái) C、應(yīng)用偏心夾具裝夾使車(chē)床主軸回轉(zhuǎn)軸線與活塞軸線具有一定偏心距。 D、兩次裝夾完成，第一次裝夾車(chē)一邊半圓，第二次調(diào)轉(zhuǎn)180度裝夾車(chē)另一 邊的半圓。 車(chē)活塞頭部錐形加工：車(chē)活塞頭部錐形加工： 1.用車(chē)床尾座頂尖頂住活塞端面。 2.調(diào)整車(chē)床尾座使尾座頂尖偏移車(chē)床主軸軸線,活塞軸線與主軸軸線成微小夾角 3.車(chē)削活塞頭部產(chǎn)生錐度（即用普通車(chē)床車(chē)錐度方法）。

10、 磨削活塞的橢圓形、錐形和外圓表面： 磨削橢圓：磨削橢圓：利用偏心裝置使活塞軸線相對(duì)于磨床頭架主軸回轉(zhuǎn)軸線 有一個(gè)偏心距，從而磨削出橢圓形。 磨削活塞的錐形：磨削活塞的錐形：磨削前應(yīng)先使磨床上工作臺(tái)相對(duì)下工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度， 固定后便可磨出要求的錐度。 活塞環(huán)槽：活塞環(huán)槽：大批生產(chǎn)時(shí)采用成組切刀進(jìn)行加工 環(huán)槽間距的尺寸精度由各切刀的間距保證，可在各切刀間增減墊片厚度調(diào)整切刀的間距。 3活塞環(huán)槽的加工 單件小批量生產(chǎn)時(shí)，環(huán)槽是逐個(gè)切出的。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，環(huán)槽是逐個(gè)切出的。 活塞燃燒室成形表面加工：活塞燃燒室成形表面加工： 刀架可在橫溜板7上滑動(dòng)，而小刀架可做縱向移動(dòng)，加工時(shí)操作手柄 使刀架橫向

11、走刀，在靠模4的控制下（刀架上的滾輪5在靠模曲線槽中運(yùn)動(dòng)）， 刀尖得到一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，加工出活塞燃燒室。 5活塞銷(xiāo)孔的加工活塞銷(xiāo)孔的加工 銷(xiāo)孔的精加工和光整加工 (1)加工設(shè)備的選擇： 鏜床上或者在精密車(chē)床上進(jìn)行精鏜 高速柴油機(jī)的活塞銷(xiāo)孔 主要采用金剛鏜床進(jìn)行高速細(xì)鏜作為精加工 精鏜或細(xì)鏜活塞銷(xiāo)孔時(shí),常用的精基準(zhǔn)有兩種： 一、以下端面和止口定位；二、以頭部端面和外圓定位 活塞下端面和止口作定位基準(zhǔn)時(shí)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則?；钊露嗣婧椭箍谧鞫ㄎ换鶞?zhǔn)時(shí)，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 易于保證銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線相互位置精度的要求， 但不易保證銷(xiāo)孔軸線到活塞頂部端面之間的距離的精度要求。 活塞頂端面和外圓為定位

12、基準(zhǔn)活塞頂端面和外圓為定位基準(zhǔn) 易保證銷(xiāo)孔軸線到頂部端面之間的距離， 但銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的相互位置精度又不如前者高。 1活塞銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線垂直度誤差的檢驗(yàn)。活塞銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線垂直度誤差的檢驗(yàn)。 a.定位器在檢驗(yàn)樣軸2的左右兩端輕輕套入 b.用百分表在檢驗(yàn)樣軸兩端測(cè)量檢驗(yàn)樣軸與平臺(tái)的平行度。用百分表在檢驗(yàn)樣軸兩端測(cè)量檢驗(yàn)樣軸與平臺(tái)的平行度。 百分表讀數(shù)差值就是銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的垂直度誤差。 六、活塞加工質(zhì)量的檢驗(yàn)六、活塞加工質(zhì)量的檢驗(yàn) 2活塞環(huán)槽平面與活塞軸線垂直度誤差的檢驗(yàn)。活塞環(huán)槽平面與活塞軸線垂直度誤差的檢驗(yàn)。 將活塞下端面置于平臺(tái)上將活塞下端面置于平臺(tái)上,用百分表沿圓周測(cè)量環(huán)

13、槽平面與平用百分表沿圓周測(cè)量環(huán)槽平面與平 臺(tái)的平行度誤差即可。臺(tái)的平行度誤差即可。 (1)將活塞用將活塞用V形塊支撐，并使活塞軸線與平臺(tái)平行。形塊支撐，并使活塞軸線與平臺(tái)平行。 3活塞銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的位置度誤差的檢驗(yàn)。活塞銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的位置度誤差的檢驗(yàn)。 (2)(2)將活塞翻轉(zhuǎn)將活塞翻轉(zhuǎn)180180度，測(cè)量檢驗(yàn)樣軸與平臺(tái)的平均距離度，測(cè)量檢驗(yàn)樣軸與平臺(tái)的平均距離 (3)(3)兩平均距離之差的一半，即為銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的位置度誤差。兩平均距離之差的一半，即為銷(xiāo)孔軸線與活塞軸線的位置度誤差。 1下列選項(xiàng)不不屬于大型組合式曲軸曲柄的自由鍛方法的是 A塊鍛法 B環(huán)鍛法 C 模鍛法 D 彎鍛

14、法 2缸徑600mm左右的中速大功率柴油機(jī)整體曲軸毛坯的制造廣泛采用 A 環(huán)鍛法 B 塊鍛法 C鐓鍛法 D棒料模鍛法 3對(duì)于中、大型自由鍛整體式曲軸，其主軸頸、法蘭外圓和端面的粗加工是以（ ） 初定位，在以后的工序中則以（ ）(或止口外圓和法蘭外圓)為定為基準(zhǔn)，這時(shí)如果 繼續(xù)使用頂針孔為定位基準(zhǔn)，則頂針孔必須修整。 A 主軸頸、法蘭外圓和端面 B 頂針孔 C 法蘭外圓和小端頂針孔 4曲柄銷(xiāo)的粗加工，無(wú)論是何種毛坯，都是以（ ）為定位基準(zhǔn)安裝在夾具中， 以保證達(dá)到曲柄銷(xiāo)與主軸頸之間的尺寸和位置精度；而曲柄夾角的角度公差是以 曲柄銷(xiāo)加工的專(zhuān)用夾具上的定位來(lái)達(dá)到要求的。 A 分度裝置的分度孔 B 主

15、軸頸、法蘭外圓和端面及曲柄銷(xiāo)的軸線 C 主軸頸和法蘭外圓 D 頂針孔 5大功率低速柴油機(jī)曲軸，常采用（ ）制造方法來(lái)生產(chǎn)。 A 整體式 B 組合式(半組合式或全組合式) C 混合式 D 套合式 6組合式曲軸組件套合加熱前必須將（ ）安裝正確，保證各曲柄之間的夾角要求。 A 軸向定位器和角度定位器。 B 曲軸組件吊運(yùn)裝置 C 丙烷氣噴射加熱裝置 選擇題 1氣缸套是薄壁零件，剛性差一般采用（ ）夾具，以減小夾緊變形 A 外圓夾緊 B 軸向夾緊 C 內(nèi)孔張緊 D 偏心 2不論小批量或大批量生產(chǎn)，中、小型氣缸套內(nèi)圓表面通常應(yīng)在珩磨機(jī)上進(jìn)行（ ） 使表面加工后具有網(wǎng)狀紋路。而大尺寸氣缸套用（ ）作為最后

16、工序，使氣缸套表面 具有高低不平的波紋。 A 精加工 B 粗加工 C 光整加工 D 振動(dòng)鏜削波紋加工 3在大批生產(chǎn)高速柴油機(jī)汽缸套時(shí)，其外表面的加工，可采用（ ）完成粗、精加工。 A 鏜床和銑床 B 多刀半自動(dòng)車(chē)床和外圓磨床 C 鏜床和車(chē)床 D 磨床和鏜床 4不屬于氣缸套內(nèi)圓表面強(qiáng)化工藝方法的是 （ ） A 松孔鍍鉻 B 淬硬、氮化 C 鑲嵌碳化硅 D 滲碳處理 5不屬于淬硬、氮化氣缸套的方法的是 （ ） A 高頻淬火 B 氮化 C 滲碳處理 D 電火花淬火 選擇題 二、選擇題二、選擇題 1小量生產(chǎn)的整體式鑄鐵活塞毛坯多用（ ），大量生產(chǎn)的小型鑄鐵活塞采用 （ ）。 A 金屬模澆鑄 B 鑄造

17、C 鍛造 D 沙模澆鑄 2活塞設(shè)計(jì)時(shí)，常將裙部橢圓形部分設(shè)計(jì)成使短軸方向的表面由兩個(gè)偏心的半 圓形表面構(gòu)成，這樣的橢圓可采用（ ）較方便地加工出來(lái)。 （ ） A 精車(chē) B 粗車(chē) C 外圓定位車(chē)削 D 偏心車(chē)削 3對(duì)于中、低速柴油機(jī)的活塞銷(xiāo)孔，生產(chǎn)批量不大時(shí)，只要在（ ）上進(jìn)行精鏜 就可達(dá)到要求。對(duì)于高速柴油機(jī)的活塞銷(xiāo)孔，生產(chǎn)批量比較大，主要采用（ ） 進(jìn)行高速細(xì)鏜作為精加工。 A 金剛鏜床 B 銑床 C 精密鏜床上或者在精密車(chē)床 D 內(nèi)圓磨床 判斷題判斷題 1鋁活塞毛坯的鑄造，成批生產(chǎn)時(shí)，廣泛使用低壓鑄造。為了提高鋁活塞的鑄造質(zhì)量，鋁活塞毛坯的鑄造，成批生產(chǎn)時(shí)，廣泛使用低壓鑄造。為了提高鋁活塞的鑄造質(zhì)量， 廣泛的采用金屬硬模澆鑄，鋁活塞毛坯的鍛造，用鍛鋁合金模鍛活塞。廣泛的采用金屬硬模澆鑄，鋁活塞毛坯的鍛造，用鍛鋁合金模鍛活塞。 （ ） 2車(chē)削活塞頭部錐形?？梢园纯磕＜?xì)車(chē)；或者用車(chē)床尾座頂尖頂住活塞端面，將車(chē)床車(chē)削活塞頭部錐形。可以按靠模細(xì)車(chē)；或者用車(chē)床尾座頂尖頂住活塞端面，將車(chē)床 小拖板轉(zhuǎn)動(dòng)微小角度的方法來(lái)車(chē)削。小拖板轉(zhuǎn)動(dòng)微小角度的方法來(lái)車(chē)削。 （ ） 3活塞環(huán)槽在大批生產(chǎn)時(shí)采用成組切刀進(jìn)行加工，這時(shí)環(huán)槽間