汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)---活塞零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制

1、<p><b>　　械與電子工程學(xué)院</b></p><p>　　汽車制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　課程名稱： 汽車制造工藝學(xué) 設(shè)計(jì)課題： 活塞零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制</p><p><b>　　序言</b></p><p>　

2、　本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。</p><p>　　活塞加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)

3、計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　序言……………

4、……………………………………………………3</p><p>　　一. 零件分析 ……………………………………………………4</p><p>　　1.1 零件作用 ………………………………………………4</p><p>　　1.2零件的工藝分析 …………………………………………5</p><p>　　二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………

5、……………………6</p><p>　　2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………6</p><p>　　2.2基面的選擇……………………………………………… 7</p><p>　　2.3制定工藝路線 ……………………………………………10</p><p>　　2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………11</

6、p><p>　　2.5確定切削用量及基本工時(shí)………………………………13</p><p>　　三 夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………… 16</p><p>　　3.1問題的提出………………………………………………16</p><p>　　3.2定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………17</p><p&g

7、t;　　3.3定位誤差分析……………………………………………19</p><p>　　3.4夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明………………………………20</p><p>　　總 結(jié)………………………………………………………………21</p><p>　　參考文獻(xiàn) …………………………………………………………22</p><p>　　（附）機(jī)械加工工藝過

8、程卡片 *1套 </p><p>　　機(jī)械加工工序卡片 *1套 </p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　我國(guó)的汽車行業(yè)正在飛速發(fā)展，汽車的動(dòng)力部分也在不斷改進(jìn)，內(nèi)燃機(jī)作為一種可移動(dòng)的動(dòng)力源已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域?；钊莾?nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵零件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序多。目前，國(guó)內(nèi)活塞行業(yè)所用加工機(jī)床除引進(jìn)外，大多

9、為國(guó)產(chǎn)通用機(jī)床或在此基礎(chǔ)上進(jìn)行較為簡(jiǎn)易改造的設(shè)備，一條生產(chǎn)線一般由17-20臺(tái)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(dòng)生產(chǎn)率低，生產(chǎn)現(xiàn)狀和設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)雖然也為活塞行業(yè)提供了一定數(shù)量的活塞專用機(jī)床，但由于對(duì)活塞加工工藝缺乏深入的了解，也未能擺脫活塞行業(yè)原有的生產(chǎn)加工方式。在國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的一些實(shí)力較強(qiáng)的活塞制造公司，如德國(guó)MAH

10、LE公司、KS公司、英國(guó)AE公司、日本AR7等，其活塞加工己實(shí)現(xiàn)了工序優(yōu)化組合，一人多機(jī)數(shù)控化生產(chǎn)，機(jī)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。對(duì)于批量大的活塞品種，他們將其加工設(shè)備連成數(shù)控全自動(dòng)生產(chǎn)線，設(shè)備基本上全是自行設(shè)計(jì)制造。由于國(guó)外機(jī)床行業(yè)雄厚的基礎(chǔ)，他們采用了一定數(shù)量的機(jī)床通用零部件，專業(yè)性較強(qiáng)的零部件仍靠自主開發(fā)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程</p><p><b>　　零件的分析</b&g

11、t;</p><p><b>　　零件的作用</b></p><p>　　活塞位于發(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)。</p><p>

12、;　　1.2 零件的工藝分析</p><p>　　為了提高活塞的工作性能和壽命,它必須具有如下的要求：</p><p>　　（1）在高溫高壓下具有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　（2）較輕的結(jié)構(gòu)重量。</p><p>　　（3）良好的耐磨性和耐蝕性。</p><p>　?。?）良好的導(dǎo)熱性,熱膨脹系數(shù)小。&l

13、t;/p><p>　　（5）保證氣缸內(nèi)部空間密封。</p><p><b>　　二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1活塞的材料及毛坯的制造</p><p>　　活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)是做高速的往復(fù)運(yùn)動(dòng),為了減少其慣性的作用采用的材料為共晶鋁硅合金。</p><p>　　它的化學(xué)成分為：　　　

14、共晶鋁硅合金?。ǎィ?lt;/p><p>　?。觟 11-13 ; Cu 1-2 ; Mg 0.4-1 ;</p><p>　　Mn 0.2-0.7; Fe ≤0.8; 其余　　Ａl</p><p>　　它比鑄鐵具有以下的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1) 導(dǎo)熱性好，使活塞頂面降溫快，

15、可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，下至于引起混合氣體自燃,可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。</p><p>　　(2) 重量輕，慣性力小。</p><p>　　(3) 切銷性能好。</p><p>　　(4) 可以得到精確的毛坯。</p><p>　　由于是大批大量的生產(chǎn)３０萬(wàn)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(jī)加工余量，故而毛坯的鑄造

16、是采用金屬模鑄造。</p><p>　　毛坯在機(jī)械加工前先要去澆冒口，并進(jìn)行時(shí)效處理，消除鑄造時(shí)因冷卻不勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，增加強(qiáng)度及硬度，時(shí)效處理是將活塞加熱到１８０°－２００°Ｃ，保溫６－８小時(shí)后自然冷卻。</p><p>　　2.2 毛坯的設(shè)計(jì)</p><p>　　活塞是一種薄壁型零件，在外力作用的情況下是很容易產(chǎn)生變形的，而活塞主要表面的

17、尺寸精度和位置精度的要求都很高，因此應(yīng)以一個(gè)統(tǒng)一的統(tǒng)一基面定位來加工這些要求高的表面，如直接采用外圓定位的話（即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）將有可能產(chǎn)生大的變形。故在這里采用活塞的止口端面來作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。</p><p>　　加工活塞通常選擇活塞內(nèi)腔頂部和止口為粗基準(zhǔn)，裙部端面和止口為大多數(shù)工序的精基準(zhǔn)，有時(shí)還要用外圓表面、銷孔及頂面作為以后各工序的定位基準(zhǔn)。由于以內(nèi)腔面作為粗基準(zhǔn)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

18、基準(zhǔn)來粗車外圓， 再以外圓表腔頂面定位，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(zhǔn)備好定位基準(zhǔn)面和內(nèi)</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)表明，在活塞定位止口的相對(duì)表面出現(xiàn)環(huán)狀磨痕，是由于定位止口配合間隙偏大、精車時(shí)余量不均或松動(dòng)引起的。</p><p>　　在精車外圓和精磨外圓工序中用止口處孔定位，其余工序都采用止口和端面定位．</p><

19、;p>　　采用止口和端面作為基面有下列優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　(1) 用這種定位方法可以加工裙部，頭部，頂面，銷孔等主要及其它次要表面，而且在有一道工序中，一次安裝就可以車削外圓，頂面，環(huán)槽,實(shí)現(xiàn)了工序的集中．既可提高生產(chǎn)率，又能保證這些表面的位置精度。</p><p>　　(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(yán)重的變形，同時(shí)又

20、可以進(jìn)行多刀切削提高生產(chǎn)效率．當(dāng)然也有一些缺點(diǎn)：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。止口對(duì)裙部外圓的同軸度誤度將影響環(huán)槽的位置精度，但總的說來，采用止口端面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)雖然增加了加工工時(shí)和設(shè)備，但它有利于保證加工質(zhì)量，故而采用它來定位是可行的。</p><p>　　2.3 基面的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，

21、基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 </p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，零件還算比較規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)容易選擇。為了保證前后端面的位置精度的要求，選擇B面和底面作為作為粗基準(zhǔn)，，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則</p><

22、;p>　?。串?dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來選取。</p><p>　　工件被放在夾具體，右端面與定位套接觸限制3個(gè)自由度，定位套固定中心孔限制2個(gè)自由度，一擋銷固定翻轉(zhuǎn)式鉆模板，這樣就實(shí)現(xiàn)完全定位。 </p><p>　　對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)

23、計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 </p><p><b>　　2.4制定工藝路線</b></p><p>　　制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)

24、考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。</p><p>　　工序號(hào) 工藝名稱</p><p><b>　　鑄造　</b></p><p><b>　　清沙</b></p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p>

25、;<p><b>　　時(shí)效熱處理</b></p><p>　　粗車外圓Φ80 </p><p><b>　　粗車外圓Φ138</b></p><p><b>　　二次時(shí)效熱處理</b></p><p><b>　　檢驗(yàn)&l

26、t;/b></p><p>　　半精車Φ90留加工余量1mm</p><p>　　精車至Φ80長(zhǎng)度132.5mm</p><p>　　精車另一端面至132mm</p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p><p>　　入庫(kù) </p>

27、<p>　　2.5 機(jī)械加工余量.工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　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。</p><p>　　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：</p><p>　　Φ138 x 134(mm)</p&

28、gt;<p>　　2.5.1 止口的加工余量</p><p>　　總余量：3mm 粗車余量：2.6mm 精車余量：0.4mm </p><p>　　2.5.2 端面及頂面的加工余量</p><p>　　端面的總余量為：4mm</p><p>　　粗車余量為： 3.8mm </p>

29、<p>　　精車余量為： 0.2mm</p><p>　　頂面的總余量為： 5mm</p><p>　　粗車的加工余量為： 3.5mm </p><p>　　半粗車的加工余量為： 1.37mm</p><p>　　精車的加工余量為： 0.13mm</p><p>　　2.5.3外圓的加工余量: <

30、/p><p>　　毛坯的總加工余量為：3 mm</p><p>　　精車之后細(xì)車加工余量： 0.25 mm</p><p>　　粗車之后精車的加工余量： 0.6 mm</p><p>　　粗車的加工余量： 2.15 mm</p><p>　　2.5.4 計(jì)算切削用量</p><p>　　鏜刀的進(jìn)

31、給量為： 0.10mm/r </p><p>　　切削速度為： 4m/s</p><p>　　主軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ： 1700r/min</p><p>　　切削深度： 0.15mm</p><p>　　2.5.5 基本工時(shí)</p><p>　　機(jī)動(dòng)時(shí)間的定額定義：在一定的技術(shù)組織條

32、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。</p><p><b>　　其理論公式為：</b></p><p>　　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

33、結(jié)</p><p>　　其中 T輔助=(15-20)%T基本</p><p>　　T技術(shù)服務(wù)=(10-15)%T基本</p><p>　　T組織服務(wù)=(5-7)%T基本</p><p>　　T間隙==(2-6)%T基本</p><p>　　T準(zhǔn)備終結(jié)==(1.35-1.5)%T基本</p>&

34、lt;p>　　總之 T單體==(1.35-1.5)%T基本</p><p>　　在本工序的加工情況下,T基本的計(jì)算如下：</p><p>　　T基本=(L1+L2+L3)i/ns</p><p>　　式中 i-走刀次數(shù); </p><p>　　s-每轉(zhuǎn)進(jìn)給量; </p><p><b>　

35、　n-每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p>　　車刀L1=3-5mm L2=2-3mm</p><p>　　則T基本=(147+3+2)/170*0.1≈0.88min</p><p>　　T基本=1.32min</p><p>　　2.6 重點(diǎn)工序的加工說明</p><p>　　2.6.1 止

36、口的加工</p><p>　　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如圖2.2所示</p><p>　　圖2.2 長(zhǎng)三爪卡盤</p><p>　　用一般的三爪卡盤夾持不夠牢固,所以把卡爪加長(zhǎng)以避免工件在切削力作用下產(chǎn)生傾斜,工件的初始位置由支承釘確定軸向位

37、置,而被加工的止口和端面的最終位置由裝在刀架的長(zhǎng)桿決定。即當(dāng)?shù)都苓M(jìn)給時(shí),長(zhǎng)桿和刀架一起移動(dòng),當(dāng)長(zhǎng)桿的頭部與活塞的內(nèi)頂部接觸時(shí),微支開關(guān)(連在長(zhǎng)桿上的)被觸動(dòng)而使刀架停止進(jìn)給,以保證工序尺寸,這種用長(zhǎng)桿控制工序尺寸的好處在于毛坯的制造誤差不會(huì)影響燃燒室的壁厚,但是它同樣也會(huì)帶來一個(gè)缺點(diǎn),如果毛坯的外圓和內(nèi)壁有較大的同軸度的誤差,用外圓加工出的止口與外圓同軸而與內(nèi)壁不同軸,以后再用止口定位加工出的外圓表面就會(huì)造成壁厚不均勻,如果毛坯的外圓與

38、內(nèi)壁的同軸度誤差不大時(shí),則用上述方法就不會(huì)造成很的壁厚差,由于6120活塞的毛坯采用的是金屬澆注,精度較高,故采用上述定位方法基本能保證壁厚差。</p><p>　　2.6.2 環(huán)槽的加工</p><p>　　在零件圖的技術(shù)要求中對(duì)環(huán)槽側(cè)面的垂直度。圓跳動(dòng)和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

39、均勻,造成兩側(cè)面的切削力不相等,會(huì)使刀具在切削過程是產(chǎn)生彎曲。影響尺寸精度和位置精度,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<0.63μm。</p><p>　　為了保證槽寬的尺寸精度,必須將切槽刀寬度的浮動(dòng)嚴(yán)格限制在0.005mm以內(nèi),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。<

40、/p><p>　　3 專用夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p>　　隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承

41、面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler（戴美樂）公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)

42、性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具

43、的安裝與校正</p><p>　　3.1車削活塞外圓夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1工序加工要求及工藝分析</p><p>　　本工序是在活塞六軸半自動(dòng)車床上粗車活塞的外圓，外圓粗加工的技術(shù)要求是：尺寸為，粗糙度為，可知加工位置精度不高，夾具的設(shè)計(jì)難度不大。當(dāng)然同時(shí)也要考慮到夾緊機(jī)構(gòu)的可靠、簡(jiǎn)單、方便、省力和安全等基本要求。</p><

44、p>　　3.1.2夾具定位方案的確定</p><p>　　本道工序是在止口和銷座凹坑的加工完成之后進(jìn)行的，止口的內(nèi)孔和內(nèi)端面是活塞加工的輔助端面，半自動(dòng)車床車削的要求雖然高些，但工件只需要安裝一次，便可以完成活塞外圓上多個(gè)工位的加工，本工序利用的就是止口內(nèi)孔和內(nèi)端面定位，在銷座凹坑上施加夾緊力進(jìn)行夾緊的。</p><p>　　止口內(nèi)孔和內(nèi)端面是輔助精基面，利用輔助精基面定位，有下列好

45、處：</p><p>　　1、符合“基準(zhǔn)統(tǒng)一原則”即若干道工序都可以使用它定位。因而，既有利于保證這些工序加工的表面之間的位置精度，又有利于減少夾具設(shè)計(jì)制造的工作量。</p><p>　　2、有利于工序的集中。</p><p>　　3、便于沿軸向夾緊，以減少工件的變形，保證加工精度。</p><p>　　4、便于配件生產(chǎn)和成組夾具的運(yùn)用。在配

46、件生產(chǎn)中，同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)各汽缸孔磨損程度不同，要求各活塞加工成不同尺寸，由于止口尺寸相同，故即使加工別的型號(hào)的活塞該夾具也可以很好的互換使用。</p><p>　　當(dāng)然，采用輔助精基面定位也有一些不足之處。例如：</p><p>　　1、不符和“基準(zhǔn)重合”原則，因而，會(huì)產(chǎn)生一些基準(zhǔn)不重合的定位誤差。</p><p>　　2、 在工藝過程中，要增加一些專門的工序，如加工

47、止口，打中心孔等，因此使用的設(shè)備和工時(shí)也有所增加。</p><p>　　該夾具采用的定位元件也滿足：</p><p>　　1、足夠的精度 2、足夠的硬度和耐磨性 3、足夠的強(qiáng)度和剛度4、工藝性好的基本要求。</p><p>　　另外，止口在夾具上定位時(shí)，為了保證最小間隙和提高定位精度，以及以后各工序加工表面之間的位置精度和加工余量的均勻性等，要求止口孔徑與夾具配合達(dá)

48、到 。 </p><p>　　經(jīng)驗(yàn)表明，在活塞定位止口的相對(duì)表面出現(xiàn)環(huán)狀磨痕，是由于定位止口配合間隙偏大、精車時(shí)余量不均或松動(dòng)引起的.</p><p>　　3.1.3夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具采用的是由液壓機(jī)構(gòu)推動(dòng)的卡爪在銷座凹坑上施加夾緊力進(jìn)行夾緊的。如圖3.1夾具的主體由連桿1、卡爪2、和夾具體組成，當(dāng)液壓機(jī)構(gòu)推動(dòng)連桿1向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于卡爪2上

49、的斜槽的導(dǎo)向，使得兩卡爪繞銷3轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，從而使得卡爪前端張開，在活塞的凹坑上施加夾緊力，夾緊活塞。當(dāng)本工序加工完成之后，液壓機(jī)構(gòu)往回運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連桿回復(fù)，從而使得卡爪前端縮回，退出并卸下活塞。</p><p>　　3.1.4夾具體的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，在夾具體上要安裝組成各種元件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該滿足以下基本要求：</p><p>　　保證在

50、加工過程中夾具體在夾緊力/切削力等外力作用下不產(chǎn)生變形和震動(dòng)。</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單具有良好的工藝性</p><p>　　尺寸穩(wěn)定，對(duì)于鑄件夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理。</p><p>　　便于排屑。為了便于排屑夾具體須將定位、導(dǎo)向夾緊機(jī)構(gòu)連成一體并準(zhǔn)確的安 裝在車床上</p><p>　　基于以上原則，該夾具體結(jié)構(gòu)采用

51、簡(jiǎn)單的前端呈平端錐體的回轉(zhuǎn)體，其與六軸半自動(dòng)車床靠螺栓進(jìn)行連接。</p><p>　　3.2精鏜活塞銷孔夾具的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1工序加工要求及工藝分析</p><p>　　本工序?yàn)榫M活塞的銷孔，工序的精度要求為，表面粗糙度Ra=6.4，活塞兩銷孔的同軸度值為0.00125，銷孔中心線與裙部軸心線的垂直度為100：0.035，銷孔中心線距頂面距離尺

52、寸為mm。</p><p>　　3.2.2夾具定位方案的確定</p><p>　　本工序?yàn)閷?duì)活塞的銷孔進(jìn)行精鏜，可選用靜壓鏜床進(jìn)行加工，工件以外圓，待加工銷孔在三瓣中間卡爪及定位銷（圖3.2）定位，螺釘1（圖3.3）為軸向預(yù)定位支承。</p><p><b>　　圖3.2 定位銷</b></p><p>　　3.2.3

53、夾具工作原理</p><p>　　如圖3.2，定位后，接通油路，活塞4上升，壓縮液性塑料使薄壁套筒3的內(nèi)孔收縮，通過中間卡2爪將工件夾緊，然后可以退出定位銷，進(jìn)行加工。 </p><p>　　圖 3.3 夾具裝配圖</p><p>　　3.2.4 夾緊液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、 確定系統(tǒng)工作壓力</p><p

54、>　　由外負(fù)載R=1600.5N，可以初定系統(tǒng)壓力為0.8~1MPa，取系統(tǒng)壓力為0.8MPa</p><p>　　2、 確定液壓缸的幾何參數(shù)</p><p>　　D==≈0.051m=51mm （3.1）</p><p><b>　　取液壓缸尺寸為：</b></p><p><b>

55、;　　D=120mm</b></p><p><b>　　d=90mm</b></p><p>　　3、 檢驗(yàn)較核液壓系統(tǒng)的工作可靠性</p><p><b>　　F=1600.5N</b></p><p><b>　　無(wú)桿腔面積為：</b></p>

56、<p>　　A=（）=3.14×（）=0.011304 m （3.2）</p><p><b>　　所以得工作壓力為：</b></p><p>　　P==0.14159 MPa （3.3）</p><p>　　能夠滿足工件夾緊要求。<

57、/p><p>　　4、 較核液壓缸主要零件的強(qiáng)度和剛度</p><p>　　夾緊缸采用45鋼制造，由夾緊缸內(nèi)徑與尺度較小，一般主要按厚壁筒強(qiáng)度計(jì)算公式來估計(jì)必需的壁厚，有由公式：</p><p>　　δ=（-1） （3.4）</p><p>　　當(dāng)額定壓力P<6.3MPa時(shí)</p>

58、<p>　　取: []===750kgf/cm （3.5）</p><p>　　P=P×150%=2.5×150%=3.75MPa</p><p>　　將[]、P的值及夾緊缸的直徑D代入計(jì)算公式3.8可得：</p><p>　　δ≥（-1）=0.27cm=2.7mm

59、 （3.6）</p><p>　　由此可知=10mm在設(shè)計(jì)時(shí)是合理可以滿足要求的。</p><p>　　3.3 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明</p><p>　　如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺母夾緊方式。本工序?yàn)榍邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能

60、達(dá)到本工序的要求本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固

61、了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課設(shè)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們?cè)O(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。&l

62、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 侯家駒 汽車制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 1986 </p><p>　　[2] 劉維展 汽車制造工藝學(xué) 人民交通出版社 1989</p><p>　　[3] 蔡光起 機(jī)械制造工藝學(xué)

63、 東北大學(xué)出版社 1994</p><p>　　[4] 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995</p><p>　　[5] 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1988</p><p>　　[6] 徐發(fā)壬 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 重慶大學(xué)出版社 1993</p

64、><p>　　[7] 戴曙 金屬切削機(jī)床 機(jī)械工業(yè)出版社 1994</p><p>　　[8] 孫本緒 機(jī)械加工余量手冊(cè) 國(guó)防工業(yè)出版社 1999</p><p>　　[9] 李慶壽 機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 寧夏人民出版社</p><p>　?。ǜ剑?