畢業(yè)論文-活塞的加工工藝及夾具設(shè)計(jì).doc

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 活塞的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 評(píng)閱教師 職稱(chēng) 201_年 _ 月 _ 日 摘要 摘要 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)活塞加工技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展、活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件和結(jié)構(gòu)特征的分析，設(shè)計(jì)了一套活塞的加工工藝過(guò)程和方案，其中主要包括：活塞材料的選擇、毛坯制造方法、機(jī)械加工余量的確定、每個(gè)工序切削用量的確定。最后還設(shè)計(jì)了一套機(jī)床夾具-精鏜活塞銷(xiāo)孔的夾具，其中包括的內(nèi)容有：定位方案、夾緊裝置的組成、對(duì)定裝置、標(biāo)準(zhǔn)件的選取、夾具體的設(shè)計(jì)以及在過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)分析和論證，活塞的工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)是合理的。關(guān)鍵詞：活塞，工藝，工序，機(jī)床

2、夾具，定位夾緊。I ABSTRACT Abstract Through the design of the piston machining technology development at home and abroad, the structure characteristic, working conditions and the analysis of the structure characteristics, design process and design of a piston, which mainly include: the piston material selec

3、tion, blank manufacturing method, mechanical machining allowance, each process to determine the determination of cutting conditions. Finally, has designed a set of machine tool fixture boring piston pin hole jig, which includes the following content: positioning, clamping device, fixing device, comp

4、osed of standard parts selection, fixture design and in the process should pay attention to the problem. Through the analysis and demonstration, process design and fixture design of the piston is reasonable.Keywords：Piston,technology,process,fixture,positioning and clamping.II 目錄 目 錄摘要IAbstractII1 緒

5、論11.1 本課題的研究意義11.2 活塞的加工工藝國(guó)、內(nèi)外研究狀況11.3 本設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，估計(jì)會(huì)遇見(jiàn)的困難和排除困難的方法22 活塞的加工工藝32.1 活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)32.2 活塞的主要技術(shù)要求42.2.1 尺寸精度42.2.2 幾何形狀精度42.2.3 相互位置精度42.2.4 活塞的重量差52.3 精準(zhǔn)的選擇52.3.1 定位精準(zhǔn)的選擇52.3.2 粗基準(zhǔn)的選擇和精基準(zhǔn)的選擇53 活塞材料及毛坯的選擇73.1 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素73.2 活塞材料的選擇73.3 活塞毛坯的選擇83.4 擬定工藝過(guò)程83.4.1 加工工序安排83.5 活塞加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定113.6

6、確定切削用量144精鏜銷(xiāo)孔夾具設(shè)計(jì)174.1 加工活塞銷(xiāo)孔夾具的定位誤差解析174.1.1 定位方式和定位元件174.1.2 定位元件尺寸及公差計(jì)算174.1.3 定位誤差分析與計(jì)算184.2工件的夾緊裝置的設(shè)計(jì)194.2.1夾緊裝置的組成194.2.2 對(duì)定裝置224.2.3 標(biāo)準(zhǔn)件的選取224.2.4 夾具體的設(shè)計(jì)23（3） 夾具體的排屑結(jié)構(gòu)23（4） 精鏜銷(xiāo)孔夾具工作原理23參考文獻(xiàn)25致 謝26 1 緒論 1 緒論1.1 本課題的研究意義活塞是內(nèi)燃機(jī)重要零件之一，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作的時(shí)候，燃油燃燒所產(chǎn)生的氣體膨脹力使活塞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿的傳動(dòng)，使曲軸快速旋轉(zhuǎn)。活塞在很高的溫度、很高的壓力下做長(zhǎng)

7、時(shí)間變負(fù)荷的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此對(duì)活塞的各項(xiàng)指標(biāo)要求很高。它在工作時(shí)的狀況會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率和使用持久度的關(guān)鍵，而且還關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)的排放功能。若活塞設(shè)計(jì)不合理，內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)所會(huì)讓活塞的整個(gè)溫度都非常高。并且熱量的不平均分布會(huì)讓活塞發(fā)生變形。所以，活塞的加工在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中非常重要。1.2 活塞的加工工藝國(guó)、內(nèi)外研究狀況中國(guó)活塞加工技術(shù)通過(guò)四五十年的成長(zhǎng)，具備了較好的基礎(chǔ)，在經(jīng)過(guò)了技術(shù)人員的不斷進(jìn)步和學(xué)習(xí)外國(guó)的技術(shù)，使活塞的加工技術(shù)得到了很好的發(fā)展，活塞質(zhì)量有了提高，新產(chǎn)品在市場(chǎng)中所占比例越來(lái)越大。但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的每項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)每個(gè)企業(yè)的技術(shù)條件不一樣，活塞加工方法之間有一些不一樣。我

8、國(guó)的大多數(shù)工廠都是用的改裝車(chē)床或者專(zhuān)用機(jī)床所組成的流水線(xiàn)來(lái)加工活塞。目前, 我國(guó)的活塞制造企業(yè)大所屬都運(yùn)用如下活塞加工工藝, 所用的技術(shù)不夠先進(jìn), 制造成本很高、環(huán)境危害大。下面是我國(guó)大部分活塞生產(chǎn)工廠所用的工藝過(guò)程:買(mǎi)鋁材料 溶解鋁材料 合金化 變質(zhì)加工 精煉加工( 除氣、除渣) 毛坯鑄造 加熱融化再淬火 機(jī)械加工 美化外表 封裝存庫(kù)?；钊庸み^(guò)程是重點(diǎn)，所以必須使用數(shù)控機(jī)床, 再由普通的車(chē)床來(lái)進(jìn)行粗加工。這是我過(guò)大部分工廠所使用的方法, 然而還是有許多私人工廠依然使用一般的機(jī)床制作活塞。這樣會(huì)使活塞的精細(xì)度不高，尺寸誤差大，制造速度慢，不合格產(chǎn)品多，工人的勞動(dòng)時(shí)間也很長(zhǎng)。我國(guó)現(xiàn)在很合理加

9、工活塞的方法如下：高溫電解鋁液用剩余熱量合金化用余熱來(lái)變質(zhì)處理精練處理制造毛坯加工冒口鍛造猝火+ 時(shí)校熱處理機(jī)加工外表處理封裝存庫(kù)。在高溫下來(lái)電解鋁液、通過(guò)優(yōu)化活塞鑄造工藝改性的途徑, 利用高溫電解鋁液（1000）融合合金（680 780）鑄坯, 除去溶解鋁材料的步驟。這個(gè)工序不僅減少了溶解鋁材料需要的能量, 而且降低了鋁的燒損, 提升了鋁的使用率; 同時(shí), 也降低了鋁材料溶解過(guò)程時(shí)的廢渣、廢氣的排放, 減少了對(duì)環(huán)境的危害, 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益得到了很大的提高。隨著大馬力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)高速發(fā)展，特別是重型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓，中冷器的應(yīng)用，技術(shù)和大口徑的高壓縮比，低排放的規(guī)定不斷提高。如今的鋁活塞已經(jīng)

10、沒(méi)有辦法讓使用要求的到滿(mǎn)足，現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)用于活塞生產(chǎn)的材料有:鋁合金活塞鑄鐵活塞鑄鋼活塞鑲體活塞。在國(guó)外，除上面的幾類(lèi)活塞材料以外，已經(jīng)把鋁基復(fù)合材料用在了活塞上。1984年日本已經(jīng)把這樣材料的活塞成功的用在了豐田內(nèi)燃機(jī)上。1.3 本設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，估計(jì)會(huì)遇見(jiàn)的困難和排除困難的方法1）在課題入手前，咱們應(yīng)當(dāng)研究一下活塞結(jié)構(gòu)圖，理解所加工活塞機(jī)構(gòu)持征和與它有關(guān)的工藝特性，對(duì)于活塞的各個(gè)特征，應(yīng)必須細(xì)心研究。比如活塞制造外表得同軸度、粗糙度、平行度等。主要是注重每個(gè)部位本身的精度和它的彼此位置精度，活塞各孔的尺寸是這個(gè)工藝地重點(diǎn)，一定要搞懂它各個(gè)尺寸的含義。咱們要畫(huà)一張零件圖出來(lái)以加強(qiáng)我們對(duì)這個(gè)零

11、件的理解。2）活塞的加工工藝過(guò)程是該論文的核心內(nèi)容，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，咱們務(wù)必認(rèn)真地選取活塞的毛坯、訂制工藝計(jì)劃、算出工藝大小與定位差距，為了負(fù)荷實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，我們必然要對(duì)加工設(shè)備、加工裝備、切削用量、單邊余量等進(jìn)行合理的抉擇和計(jì)劃，它波及的規(guī)模很大，為了設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)合適，我們必須去圖書(shū)館和網(wǎng)上查看與之有關(guān)的書(shū)籍和文獻(xiàn)，來(lái)讓這個(gè)設(shè)計(jì)合理性和實(shí)用。3）為了零件的夾緊的迅速和定位確切，提升生產(chǎn)速率和減少人員的工作強(qiáng)度，提升工件加工精度，我們要使用專(zhuān)用夾具。在夾具的設(shè)計(jì)時(shí)，咱們把端面與止口作為第一定位面來(lái)加工活塞。30 2 活塞的加工工藝 2 活塞的加工工藝2.1 活塞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）活塞上面作為燃燒室的一

12、部份，受到的壓強(qiáng)來(lái)自高溫氣體。零件的頭部有平、凸、凹頂?shù)炔灰粯油庑?，一些活塞的頭部在和汽門(mén)相應(yīng)的地方存在凹陷，這么做得原因是讓氣門(mén)和上止點(diǎn)不碰撞在設(shè)計(jì)的。 2）活塞頭部。指的是在活塞環(huán)槽上面的部分，作用是用來(lái)裝活塞環(huán)，來(lái)使氣缸能夠被封好?；钊^部具備環(huán)槽用以安放活塞環(huán)，大多數(shù)有3根活塞環(huán)槽，在最底下這個(gè)環(huán)槽的作用是用作安放油環(huán)其余的環(huán)槽的作用是用以安放氣環(huán)。油環(huán)環(huán)槽下面的孔的作用是使氣缸內(nèi)壁上剩余的潤(rùn)滑油能夠順利的回到曲軸箱。一些油環(huán)槽的下面是一根很窄的槽，除了讓潤(rùn)滑油回到曲軸箱的功用以外，還可以用來(lái)降低活塞整體的溫度，則叫做隔熱槽。一些活塞在裙部下面設(shè)有隔熱槽。另外一些活塞再第一個(gè)環(huán)槽的上面

13、做有隔熱槽，來(lái)降低活塞頂部朝下面?zhèn)鬏數(shù)臒崮堋?3）活塞裙部?；钊垡韵碌牟糠治覀兎Q(chēng)之為活塞的裙部，對(duì)活塞的重復(fù)運(yùn)動(dòng)起到一個(gè)引導(dǎo)的功能。在室溫下，活塞裙部的軸是垂直于活塞橢圓的方向，以確保在熱狀態(tài)的活塞和氣缸之間的間隙均勻。在常溫下活塞呈上小下大的錐形。一些活塞的裙部除設(shè)置隔熱層之外，另設(shè)有膨脹槽，膨脹槽讓活塞裙部擁有了一些韌性，在溫度比較小的時(shí)候與缸壁之間的距離很小，還有在高溫度很大時(shí)在氣缸中不會(huì)拉缸。膨脹槽一定要斜著，不能與活塞的軸處于同一個(gè)平面，來(lái)防止氣缸的損毀。為了讓槽根除不至于損毀，在隔熱槽和膨脹槽的底部都一定要添加止裂孔?；钊沫h(huán)槽會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度和剛度的減小，因此這個(gè)方法只能運(yùn)用于小負(fù)

14、荷內(nèi)燃機(jī)。為了降低活塞裙部的脹大量，一些活塞在銷(xiāo)孔中裝配得有“恒范鋼片”。 4）活塞銷(xiāo)。活塞銷(xiāo)座位于活塞裙上端，加工一個(gè)孔，用于安裝活塞銷(xiāo)。在大多數(shù)活塞銷(xiāo)孔內(nèi)設(shè)有卡環(huán)槽，用來(lái)方便的裝配卡環(huán)，制止活塞銷(xiāo)運(yùn)作時(shí)候的軸向運(yùn)動(dòng)。大多數(shù)活塞銷(xiāo)座上鉆有油孔，用來(lái)方便潤(rùn)滑內(nèi)燃機(jī)。為了減少加熱后的活塞銷(xiāo)座的變形，在活塞銷(xiāo)座的外表面有凹陷。 在活塞內(nèi)部的活塞銷(xiāo)座與活塞頂部之間都設(shè)有加強(qiáng)筋，來(lái)增加活塞的強(qiáng)度。2.2 活塞的主要技術(shù)要求2.2.1 尺寸精度(1) 與活塞銷(xiāo)與銷(xiāo)孔的精度要求比較高，如果裝配互換的方法，然后尺寸公差銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)孔很小，甚至比IT6級(jí)精度更高。所以我們就使用分組的選擇方式，把活塞銷(xiāo)和活塞銷(xiāo)孔

15、公差等級(jí)都放大到合理的精度加工，再按照實(shí)際的尺寸來(lái)分組選擇，這樣使工件可以有較高的精度和生產(chǎn)簡(jiǎn)單。這個(gè)活塞銷(xiāo)孔尺寸是，粗糙度是Ra0.4。(2) 活塞裙部的配合的圓柱度要求很高，它基本上是IT7級(jí)，二轉(zhuǎn)速高的內(nèi)燃機(jī)對(duì)活塞裙部的要求更加苛刻，大多為IT6級(jí)。為了降低活塞的機(jī)械加工困難，我們還是用分組選配法，把氣缸的直徑和活塞裙部直徑均增加3倍，分為三組來(lái)裝置，來(lái)完成該設(shè)計(jì)的間隔距離。(3) 環(huán)槽應(yīng)確保活塞環(huán)與氣缸套的孔徑尺寸變化和自由膨脹環(huán)槽應(yīng)確保和氣缸的尺寸變化和自由膨脹和收縮的活塞環(huán)。公差等級(jí)，其寬度約IT7，粗糙度ra6.3。(4) 活塞銷(xiāo)孔中心線(xiàn)到底面的距離是22.5mm，主要考慮影響發(fā)

16、動(dòng)機(jī)工作時(shí)的壓縮比。(5) 活塞環(huán)槽外圓應(yīng)不和汽缸相連接，精度等級(jí)取IT8，粗糙度為Ra6.3。2.2.2 幾何形狀精度(1) 銷(xiāo)孔圓柱度和線(xiàn)平面度不高于1.8um。(2) 裙部必須是橢圓，長(zhǎng)軸應(yīng)該和活塞銷(xiāo)孔中心線(xiàn)成90度。(3) 裙部外圓是錐形的，較大的一方在下面。錐度和圓柱度都必須在合理的范圍中。 2.2.3 相互位置精度 (1) 銷(xiāo)孔中心對(duì)裙部外圓的平行度差距會(huì)讓汽缸損壞不平均，大多數(shù)情況下，活塞的直徑比100mm小的時(shí)候是0.1mm，活塞的直徑比100mm大時(shí)候是0.15mm。本次研究的活塞的直徑為63.5mm，則銷(xiāo)孔中心線(xiàn)對(duì)裙部外圓的平行度差距是0.1mm。(2) 銷(xiāo)孔中線(xiàn)對(duì)裙部外圓

17、中線(xiàn)的直角誤差讓活塞在內(nèi)燃機(jī)不平行，工作時(shí)回有傾斜里，加快了損壞。這個(gè)設(shè)計(jì)的活塞規(guī)定該垂直度是0.06mm。(3) 環(huán)槽的側(cè)面必須要和裙部外圓軸線(xiàn)成90度，側(cè)面與裙部軸線(xiàn)的園跳動(dòng)大小是0.06毫米。2.2.4 活塞的重量差 為了使內(nèi)燃機(jī)能平順工作，相同的引擎，每個(gè)活塞重量差異應(yīng)該不是很大，活塞的重量1453g 。因此活塞還應(yīng)按重量分組裝配。2.3 精準(zhǔn)的選擇2.3.1 定位精準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇一般原則: a. 安裝面應(yīng)該是表面尺寸最大的面，導(dǎo)向面應(yīng)該是距離最長(zhǎng)的表面，支承面應(yīng)該是表面尺寸最小的表面。b. 首要確保的是位置精度，其次確保的是尺寸精度。c. 盡可能選取工件的重要面來(lái)定位。2.3

18、.2 粗基準(zhǔn)的選擇和精基準(zhǔn)的選擇(1) 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)考慮上述的一般原則，還必須考慮以下原則：a. 盡可能找非加工平面來(lái)當(dāng)粗精準(zhǔn)，若零件有較多不加工平面，那么應(yīng)該選擇精度很高的非加工面來(lái)作為粗基準(zhǔn)。b. 選取加工均勻的平面作為粗基準(zhǔn)。c. 精基準(zhǔn)的選取必須是加工余量很小的表面。d. 選擇的定位表面必須要平順，缺陷很少，這樣可以使定位可靠。e. 作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)光滑，無(wú)澆冒口，F(xiàn)lash等缺陷，以讓定位可靠。(2) 依據(jù)上面選取粗基準(zhǔn)的準(zhǔn)則，歸納上面每個(gè)原則和思考活塞的切實(shí)情況選取加工基準(zhǔn)如下：a. 讓活塞腔作為粗基準(zhǔn)加工端面外圓，外圓為精基準(zhǔn)車(chē)止口。由于粗車(chē)后的外圓面的加工余量小、準(zhǔn)確度高、表

19、面光滑、面積很大，并且它的表面非常重要，擁有比較均勻的加工余量。b. 精加工止口要用活塞的外圓和端面作為粗基準(zhǔn)，應(yīng)為制造活塞毛坯的方法是用鋁來(lái)鑄造，它的鑄造精確度高，加工余量小而且很勻稱(chēng)，讓它來(lái)作為粗基準(zhǔn)依然可以滿(mǎn)足要求。（3）精基準(zhǔn)的選擇：作為精基準(zhǔn)，除了考慮一般原則參考精選，還應(yīng)注意的問(wèn)題：a. 盡量用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。b. 當(dāng)一個(gè)精基準(zhǔn)定位工件可以更容易地處理了許多的表面，應(yīng)盡可能的這組精密定位的使用，實(shí)現(xiàn)了“基準(zhǔn)”，以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。c. 當(dāng)精加工對(duì)加工余量的要求比較小的時(shí)候，那么就該選取需要加工面自己來(lái)做為精基準(zhǔn)。這個(gè)加工面的位置精度

20、應(yīng)該優(yōu)先考慮。d. 為了做出更準(zhǔn)確的定位，加工余量小，可以遵循“共同參考”，反復(fù)加工的原則。e. 當(dāng)選擇方案很多的時(shí)候，選擇定位準(zhǔn)確，穩(wěn)定，夾緊可靠，可以讓夾具結(jié)構(gòu)緊湊的表面作為精基準(zhǔn)。所以按照上述的每個(gè)準(zhǔn)則，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)精基準(zhǔn)的選取如下：活塞是薄壁零件，容易在荷載作用下產(chǎn)生變形?；钊闹匾砻娴亩ㄎ痪纫蟊容^高,所以要找一個(gè)統(tǒng)一定位面來(lái)定位來(lái)制造那些要求很高的面?，F(xiàn)今的活塞生產(chǎn)基本使用止口和端面來(lái)定位。止口是加工活塞的輔助基準(zhǔn)面，對(duì)結(jié)構(gòu)和功能沒(méi)有一點(diǎn)影響。使用止口與端面當(dāng)做基準(zhǔn)面具有如下的好處：a. 用這種定位方法可以加工裙部、頭部、頂面、銷(xiāo)孔等主要表面及其他次要表面。安裝一次就可以車(chē)幾

21、個(gè)面，不僅是生產(chǎn)效率增加，而且可以確保這些面的位置精度。b. 活塞裙部沿軸線(xiàn)的剛性差，運(yùn)用止口和端面（或錐面和中心孔）定位沿著的活塞中心線(xiàn)方向夾緊。便不回產(chǎn)生嚴(yán)重的形變，那么就可以用多刀來(lái)切削。 3 活塞材料及毛坯的選擇 3 活塞材料及毛坯的選擇3.1 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素(1） 零件應(yīng)力的要求 同樣的材料使用不一樣的毛坯生產(chǎn)方法，他的應(yīng)力就會(huì)不一樣。這些澆鑄方法的鑄造強(qiáng)度依次遞減離心澆注、壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注。 (2）工件的外形和構(gòu)造不很復(fù)雜而壁厚平均的毛坯能夠用金屬型鑄造。(3） 生產(chǎn)批量和任務(wù) 生產(chǎn)任務(wù)多的時(shí)候應(yīng)使用高精度和高生產(chǎn)效率的毛坯生產(chǎn)方式。 (4）當(dāng)場(chǎng)制造

22、條件和發(fā)展 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究和取證。通過(guò)制造批量來(lái)觀察，這個(gè)工件的生產(chǎn)批量很大，應(yīng)使用高精度和高生產(chǎn)效率的毛坯生產(chǎn)方式，來(lái)降低材料的使用和工人的工作量。金屬鑄造，鍛造，精密鑄造，精密鍛造方法可以考慮可以考慮使用這些方法來(lái)制造毛坯；從工件的結(jié)構(gòu)方面來(lái)說(shuō)，由于這些小零件的外形很復(fù)雜，并且壁厚比較厚。所以應(yīng)該使用壓鑄、金屬鑄造、熔模鑄造等比較精細(xì)鑄造方式。也可以減少和沒(méi)有切削加工；通過(guò)毛坯的生產(chǎn)方法來(lái)觀察，銅和鋁等金屬比較適用鑄造法來(lái)得到毛坯；從鑄鋁的應(yīng)力來(lái)考慮，就可以使用金屬鑄造和金屬澆鑄的方法來(lái)獲得鑄件，并且剛度逐漸減小,毛坯的質(zhì)量逐漸下降。 結(jié)合上面的情況，這個(gè)工件的原料選取ZL101，毛坯采

23、用金屬鑄造地方式。采用金屬型鑄造，在重力的作用下澆注完成。使鋁合金逐漸的組織更加細(xì)化，生產(chǎn)效率增加，沒(méi)有粉塵，然而設(shè)備的費(fèi)用卻很高，人工生產(chǎn)時(shí)，勞動(dòng)條件不好。毛坯的Ra為10.56.3m，結(jié)晶很小，加工余量合適。適合大批量制造。3.2 活塞材料的選擇活塞的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)，使用條件和加工條件的各方面考慮，先設(shè)計(jì)出加工技術(shù)上與經(jīng)濟(jì)上很合理的何塞接夠方法，再設(shè)計(jì)出相關(guān)的技術(shù)需要?；钊Y(jié)構(gòu)特征選擇重點(diǎn)如下： 1）根據(jù)活塞單位面積效率或者表面平均壓力，設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)幕钊麡?gòu)造，確保活塞所受到的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷達(dá)到要求。 2為了降低活塞的慣性力和質(zhì)量應(yīng)該選用密度很小的材料。 3）運(yùn)用導(dǎo)熱系數(shù)較大

24、的材料，來(lái)減低活塞頂部的溫度，使活塞能夠得打哦充分的散熱。 4）線(xiàn)膨脹系數(shù)應(yīng)很小。來(lái)降低活塞因受熱二產(chǎn)生的形變，來(lái)使運(yùn)行時(shí)不拉缸，啟動(dòng)時(shí)不敲缸。 5）可以保持良好的高溫力學(xué)性能。 6）擁有優(yōu)秀的減小摩擦力的性能，來(lái)降低摩擦損失并擁有充足的熱穩(wěn)性和耐磨性。 7）易于鑄造或模壓，易于加工。 8）具有較好的耐腐蝕性。3.3 活塞毛坯的選擇選擇毛坯應(yīng)考慮的因素：(1）工件的應(yīng)力要求 同樣的原料使用不一樣的毛坯生產(chǎn)方式，他的應(yīng)力分布會(huì)有所不同。鑄鐵的剛度，離心澆注、重力澆注的工件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件順次遞減。 (2工件的構(gòu)造和外形尺寸 外形不復(fù)雜、壁厚平均的材料就可以使用金屬鑄造。(3）

25、制造綱領(lǐng)和數(shù)量 制造綱領(lǐng)比較多的時(shí)候適合用生產(chǎn)效率很的毛坯生產(chǎn)方式。從制造數(shù)量來(lái)說(shuō)，這個(gè)工件生產(chǎn)數(shù)量很大，比較適合使用生產(chǎn)效率很很高的毛坯生產(chǎn)方式，這樣可以減低材料的使用和工人的工作量。那么我們就可以使用金屬鑄造和精鍛的方式來(lái)制造毛坯；從工件的構(gòu)造來(lái)說(shuō)，因?yàn)檫@個(gè)弓是外形很復(fù)雜的小工件，并且它的壁厚比較厚。所以我們可以使用榮模鑄造和壓鑄等很精密的制造方式。并且還能降低或者不進(jìn)行切削；從毛坯的生產(chǎn)方式來(lái)說(shuō)，鋁與鑄等這類(lèi)金屬適宜使用鑄造的方式來(lái)得到毛坯。綜合上面的情況來(lái)看，這個(gè)工件的材料就用鋁合金，毛坯使用金屬鑄造的方式來(lái)獲得。用金屬鑄造，在重力的作用下制造成型。對(duì)鋁合金材料可以起到細(xì)化組織的功用，

26、制造速度快，沒(méi)有灰塵，然而對(duì)設(shè)備的磨損卻很大，人工作業(yè)時(shí)，精度不夠高。鑄件外表的粗糙度Ra為12.56.3m。比較適合大批量的制造。 3.4 擬定工藝過(guò)程3.4.1 加工工序安排方案一：1、 粗車(chē)止口，端面2、 粗車(chē)外圓3、 粗鏜銷(xiāo)孔4、 粗車(chē)外圓環(huán)槽，頂面5、 鉆油孔6、 銑直橫槽7、 去內(nèi)腔毛刺8、 精車(chē)止口9、 精車(chē)外圓10、 精車(chē)環(huán)槽及倒角11、 精鏜銷(xiāo)孔12、 車(chē)鎖環(huán)槽13、 精車(chē)頂面級(jí)倒角14、 精磨外圓15、 滾壓銷(xiāo)孔方案二：1、粗車(chē)外圓、車(chē)頂面2、粗車(chē)止口、打中心孔3、粗鉸銷(xiāo)孔4、車(chē)環(huán)槽及梯形槽5、車(chē)環(huán)槽環(huán)岸及其倒角6、鉆直油孔7、鉆斜孔8、銑氣門(mén)內(nèi)槽9、銑氣門(mén)外槽10、精車(chē)止

27、口11、精車(chē)外圓12、精鉸銷(xiāo)孔13、切卡環(huán)槽14、靠磨橢圓裙部15、細(xì)鉸銷(xiāo)孔 （1）熱處理工序的安排：時(shí)效處理：為使剩余的應(yīng)力能夠除去，相對(duì)外形尺寸較大然而都早有很復(fù)雜的工件，就必須有時(shí)效處理在粗加工前后；相對(duì)不特殊的工件只需要有一次時(shí)效處理在粗加工之后；相對(duì)硬度較低然而精度要求有高的工件來(lái)說(shuō)，每個(gè)工序之后都要有一次時(shí)效處理。對(duì)于鋁合金來(lái)說(shuō)在機(jī)械加工之前便要進(jìn)行熱處理。工件的毛坯必須要除去冒口在加工之前，而且還要時(shí)效處理，用以除去由于冷卻不平均所產(chǎn)生的鑄造應(yīng)力。時(shí)效處理即把活塞升溫到160220攝氏度，恒溫保持7小時(shí)左右，放在空氣中冷卻。活塞在通過(guò)時(shí)效處理之后便能使剛度提高。（2）其它輔助工序

28、的安排：制造的一個(gè)重要組成部分的檢查，檢查過(guò)程中，去毛刺，平衡，也是一種清潔程序過(guò)程。進(jìn)行質(zhì)檢可以保證活塞的質(zhì)量，并且每一個(gè)工序結(jié)束后都要進(jìn)行自檢。在制造的時(shí)候，每個(gè)工序都應(yīng)該安排質(zhì)檢，特別是零件沖一條生產(chǎn)線(xiàn)轉(zhuǎn)到另一條生產(chǎn)線(xiàn)上的時(shí)候。故根據(jù)以上原則，在零件加工完畢后安排一次終驗(yàn)工序。在再制造的時(shí)候需要有一些去毛刺的工序。在工藝過(guò)程的最后一般安排清洗工序。表面鍍錫：將活塞的外表鍍錫可以使活塞在初期時(shí)磨合得更加好?？梢宰寖?nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)的時(shí)候不會(huì)拉缸。 3.4.2 加工工序的分析與選擇 方案一、二除了對(duì)銷(xiāo)孔的加工方法不同以外，其余基本相同。所以我們將比較他們的成本、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面來(lái)讓我們選擇更好的

29、工序。（1） 產(chǎn)品工藝方案技術(shù)特性主要指標(biāo)：a. 人工的消耗：方案一更好，因?yàn)樗牡臅r(shí)間較少，制造效率高，而且制造出的零件精度也高。b. 設(shè)備的使用數(shù)量比：上述兩個(gè)工序所用到的設(shè)備數(shù)量差不多一樣，只不過(guò)種類(lèi)有一些差異。c. 工藝裝備系數(shù)：上述兩個(gè)方案大致一樣。d. 鋁材料的消耗：大致一樣。e. 生產(chǎn)是所占地面積：大致一樣。（2）加工工藝的技術(shù)特點(diǎn)：加工工藝的技術(shù)特點(diǎn)：生產(chǎn)的數(shù)量、毛坯制造量、生產(chǎn)毛坯所用鋁的質(zhì)量、毛坯質(zhì)量、生產(chǎn)毛坯成功率、生產(chǎn)時(shí)的能源下好率、夾具的使用率、刀具使用率、所需工人數(shù)量；制造時(shí)所用到的占地面積。相對(duì)上述的指標(biāo)，兩個(gè)方案基本一致，所以就進(jìn)行分析了。終上所述，這兩個(gè)方案

30、的工藝特性指標(biāo)大致一樣，方案一的加工精度更高，并且粗糙度又合適還能達(dá)到要求。故相比之下，方案一要優(yōu)于方案二。3.5 活塞加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1） 止口加工 止口的大小是59.5mm，Ra是3.2m，公差等級(jí)是0.025mm，精度等級(jí)是IT7IT8，則所選的加工方式為：先粗車(chē)止口然后精車(chē)止口。工序名稱(chēng)工序間余（mm）表面粗糙度（m）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸（mm）精車(chē)止口0.1mm3.2IT7粗車(chē)止口0.5mm12.5IT12毛坯1.3mm12.52） 頂面加工頂面的尺寸是63.5，粗車(chē)之后的經(jīng)濟(jì)度為IT13，Ra是12.5mm，所選加工方法為：粗車(chē)端面工序名稱(chēng)工序間余量（mm）表面粗糙度R

31、a（m）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸（mm）粗車(chē)頂面0.512.5IT13毛坯0.512.53） 端面加工端面尺寸為45.5mm，粗車(chē)后Ra為12.5，經(jīng)濟(jì)度為IT11，所選加工方法為粗車(chē)端面。工序名稱(chēng)工序間余量（mm）表面粗糙度Ra（m）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸（mm）粗車(chē)端面0.512.5IT11毛坯0.512.54） 外圓加工外圓的尺寸為，Ra為1.6，精度等級(jí)為IT6，所選加工方法為先粗車(chē)外圓，再精車(chē)外圓，最后精磨外圓。工序名稱(chēng)工序余量（mm）表面粗糙度Ra（m）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸（mm）精磨外圓0.11.6IT6精車(chē)外圓0.56.3IT7粗車(chē)外圓1.010.5IT11毛坯1.55） 銷(xiāo)孔加工銷(xiāo)孔的尺寸為15mm

32、，Ra為0.4m，進(jìn)度等級(jí)IT7，所選加工方法為：先粗鏜銷(xiāo)孔，再精鏜銷(xiāo)孔，最后滾壓銷(xiāo)孔。工序名稱(chēng)工序間余量（mm）表面粗糙度Ra（m）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸（mm）滾壓銷(xiāo)孔0.050.4IT7精鏜銷(xiāo)孔0.152.5IT8粗鏜銷(xiāo)孔0.55IT12毛坯1.06） 環(huán)槽加工 環(huán)槽的粗糙度Ra為6.3，精度等級(jí)為IT6，所選加工方法為先粗車(chē)環(huán)槽再精車(chē)環(huán)槽。1第一環(huán)槽的加工工序名稱(chēng)工序間余量(mm)表面粗糙度Ra（um）工序公差（mm）工序尺寸(mm)精車(chē)環(huán)槽10.63 IT7粗車(chē)環(huán)槽第二次走刀2.0 12.5 IT10第一次走刀2.6 12.5 IT11毛坯4.012.560.82第二環(huán)槽的加工工序名稱(chēng)工序余

33、量（mm）表面粗糙度Ra（um）工序公差（mm）工序尺寸(mm)精車(chē)環(huán)槽16.3IT7 粗車(chē)環(huán)槽第二次走刀2.012.5IT10 第一次走刀2.612.5IT11 毛坯4.060.83第三環(huán)槽的加工工序名稱(chēng)工序間余量(mm)表面粗糙度Ra（um）經(jīng)濟(jì)度工序尺寸(mm)精車(chē)環(huán)槽16.30.2粗車(chē)環(huán)槽第二次走刀2.012.5IT10 第一次走刀2.612.5IT11毛坯4.031.51.960.83.6 確定切削用量（1）止口的加工進(jìn)行粗加工的時(shí)候，精良一次除去粗加工所有的余量，即所需切削深度為粗加工余量。算得單邊余量h=1.3/2=0.65mm查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量=0.6選擇車(chē)刀的刀

34、桿BXH為25X25可以選取進(jìn)給量f= 0.4mm/r，取v=6m/s則車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速為n=31.43r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=30r/s則切削速度v=5.61m/s切削工時(shí)（2） 粗車(chē)外圓計(jì)算單邊余量h=1.5/2=0.75mm查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量=0.7取進(jìn)給量F=0.4mm/r，取V=6m/s則車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=29.40r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=30r/s則此時(shí)切削速度v=6.04m/s(3) 粗車(chē)外圓第一、第二、第三環(huán)槽計(jì)算單邊余量h=5/2=2.5mm查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量=1.5取進(jìn)給量F=0.4mm/r，取V=6m/s則車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=31.43r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)

35、速n=30r/s則此時(shí)切削速度v=5.63m/s（4） 鉆油孔 采用快速鋼鉆頭，Z535鉆床查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)F=0.080.12mm/r，因?yàn)榛钊挠捕群艿退詅=0.50.080.12=0.040.06，取f=0.05mm/r；取=1.5m/s；則n=r/s;取n=195r/s（5） 精車(chē)止口 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量 =0.15取進(jìn)給量f=0.2mm/r，取v=8m/s則車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=42.75r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=40r/s則此時(shí)切削速度v=7.473m/s（6） 精車(chē)外圓 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量 =0.15取進(jìn)給量f=0.2mm/r，取v=8m/s則車(chē)床主軸

36、轉(zhuǎn)速n=39.75r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=40r/s則此時(shí)切削速度v=7.99m/s（7） 精車(chē)外圓第一、第二、第三環(huán)槽 查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)取背吃刀量 =0.15取進(jìn)給量f=0.2mm/r，取v=8m/s則車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=44.08r/s取車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速n=42r/s則此時(shí)切削速度v=7.49m/s 4 精鏜銷(xiāo)控夾具設(shè)計(jì)4精鏜銷(xiāo)孔夾具設(shè)計(jì)4.1 加工活塞銷(xiāo)孔夾具的定位誤差解析 制造鋁活塞的時(shí)候在毛坯上大都有錐形銷(xiāo)孔（方便拔模）。因?yàn)楹芏喙ば虻膴A緊力都作用在銷(xiāo)孔上，那么就必須對(duì)銷(xiāo)孔實(shí)行精鏜加工在所有的精加工之前，這樣可以讓家境里能夠平均的分布，確保重要的表面處理，可以獲得較高的精度，而不破壞銷(xiāo)

37、孔的位置精度。4.1.1 定位方式和定位元件 設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候應(yīng)當(dāng)根據(jù)工藝步驟來(lái)選擇定位精準(zhǔn)。不管是定位基準(zhǔn)或者工藝基準(zhǔn)，都必須滿(mǎn)足六點(diǎn)定位的要求。某個(gè)東西在三維空間里能運(yùn)動(dòng)的方向叫做自由度。在三維空間里，物體能沿著X、Y、Z軸的平移或者繞著X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)，總共可以擁有六個(gè)互不干擾的運(yùn)動(dòng)，就是所謂的六個(gè)自由度。零件的位置確定，即是使用合適的方式來(lái)約束它，用以去除零件的這六個(gè)自由度，來(lái)使零件能準(zhǔn)確的定位，叫做六點(diǎn)定位原理。依據(jù)上面的加工工藝，這個(gè)工藝步驟我們使用止口、端面和銷(xiāo)孔來(lái)進(jìn)行定位，為使和止口能配合，我們就用止口盤(pán)來(lái)作為定位的原件。零件的端面和止口與止口做接在一起，這樣便制止的除Z軸之外

38、的5個(gè)白由度；Z軸方向的定位方式為在銷(xiāo)孔中插入菱形銷(xiāo)。零件的所有自由度被確定下來(lái)，便完成了定位。4.1.2 定位元件尺寸及公差計(jì)算 菱形銷(xiāo)的直徑、寬度及公差的確定先看下表中的D2，確定b1，再根據(jù)公式算出菱形銷(xiāo)和銷(xiāo)孔配合是的最小間隔，然后算出菱形銷(xiāo)的直徑。D36688202025253232404050b12345568BD0.5D1D2D3D4D5D5 式中菱形銷(xiāo)寬度（mm）； 零件上菱形銷(xiāo)定位孔的直徑（mm）； 定位的時(shí)候菱形銷(xiāo)和銷(xiāo)孔的最小配合間隔（mm）； 夾具上兩銷(xiāo)孔中心距公差（mm）； 零件上兩個(gè)孔中心距公差（mm）； 菱形銷(xiāo)名義尺寸（mm）；菱形銷(xiāo)配合為基孔制間隙配合，它的公差也可

39、按配合H/g，銷(xiāo)精度等級(jí)高于孔精度1級(jí)來(lái)確定。我們這個(gè)工序中夏空和菱形銷(xiāo)的配合是H7/f6，菱形銷(xiāo)的公差等級(jí)0.016mm，直徑為15mm，查GB220480，可以知道他的長(zhǎng)度是35mm。持外活塞之后和止口做之間的配合是基孔制，止口大小也公差均要由配合來(lái)確定。4.1.3 定位誤差分析與計(jì)算（1）、 產(chǎn)生定位誤差的原因a. 基準(zhǔn)不重合所產(chǎn)生的定位誤差工序定位基準(zhǔn)和夾具定位基準(zhǔn)和一樣，這兩個(gè)定位基準(zhǔn)所產(chǎn)生的位置誤差回被反映到加工的位置上，這樣產(chǎn)生的誤差叫做基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。b. 間隙引起的定位誤差在利用銷(xiāo)、軸和定位套來(lái)進(jìn)行定位的時(shí)候，定位工件和該定位面之間的間隔會(huì)使其發(fā)生定位的不準(zhǔn)確。菱形銷(xiāo)和銷(xiāo)孔的定

40、位最大間隔是： 式中定位孔最大直徑；定位銷(xiāo)最小直徑；銷(xiāo)與孔的最小間隙；銷(xiāo)的公差；孔的公差； 因?yàn)榱庑武N(xiāo)和銷(xiāo)孔間有間隔，工件安裝時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生一些偏離，它的偏離距離是以為直徑，把銷(xiāo)孔中心店最為圓心的圓。如多在定位的時(shí)候永遠(yuǎn)是以偏向銷(xiāo)的一邊，那么定位就會(huì)以銷(xiāo)的一根母線(xiàn)作為精準(zhǔn)，零件定位誤差便是。在精鏜銷(xiāo)孔的時(shí)候活塞銷(xiāo)孔和凌形銷(xiāo)之間的配合是H7/f6，那么，=52.08+0.0552.13mm，520.02251.978mm，銷(xiāo)孔和菱形銷(xiāo)的最大間隔是52.1351.9780.152mm。c. 定位誤差和夾具的相關(guān)因素這個(gè)原因大都是因?yàn)閵A具在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差，例如：1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表

41、面的開(kāi)關(guān)誤差。2）導(dǎo)向元件的位置誤差，刀具元件與定位元件，其形狀誤差由于定位誤差和差異。3）夾具安裝在機(jī)床上所產(chǎn)生的誤差，對(duì)定誤差使零件相對(duì)于刀具軸向或者移動(dòng)方向所發(fā)生的位置差距。4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。5）定位元件相互之間所產(chǎn)生的位置誤差，還有導(dǎo)向元件、定位元件和定向元件等相互、關(guān)原件的磨損。計(jì)算上面所說(shuō)的的定位誤差，大多是在大批量制造時(shí)運(yùn)用調(diào)整法加工的時(shí)候，相對(duì)具體的夾具才能分析出相關(guān)的定位誤差，要尋找出每個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的誤差，再用概率法求出總的定位誤差。若使用試切發(fā)來(lái)加工，大都不會(huì)做定位誤差的分析計(jì)算了。4.2工件的夾緊裝置的設(shè)計(jì)4.2.1夾緊裝置的組成一般的夾具，是

42、典型的夾緊裝置，是由下列幾個(gè)部分組成。(1) 中心傳遞結(jié)構(gòu)：中心傳遞機(jī)構(gòu)是在夾具和力源質(zhì)檢的傳遞結(jié)構(gòu)。他將力源中的夾緊力傳送給夾具，再由夾具來(lái)完成對(duì)零件的最終加緊。大多數(shù)傳遞機(jī)構(gòu)可以再傳輸力的同時(shí)，還可以變化夾緊力的大小和方向。我們?cè)O(shè)計(jì)的夾具是壓桿和拉頭的傳遞力的結(jié)構(gòu)。(2) 需要夾緊的零件和夾緊機(jī)構(gòu): 夾緊元件是最后一個(gè)元素的夾緊裝置。經(jīng)過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)和零件的受壓面相接觸來(lái)進(jìn)行夾緊。我們這個(gè)夾具設(shè)計(jì)是依據(jù)工件的特征來(lái)設(shè)計(jì)成螺旋裝置來(lái)夾緊。3.12 夾緊力的確定(1) 夾緊力的計(jì)算夾緊力必須在確定的場(chǎng)合通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定下來(lái)。通常，切削力估計(jì)，和工件支座之間的摩擦系數(shù)也類(lèi)似，所以?shī)A緊力是一個(gè)粗略的估計(jì)

43、。夾緊力在計(jì)算的時(shí)候，把夾具和零件當(dāng)做一個(gè)整體系統(tǒng)，根據(jù)企鵝學(xué)歷的大小、方向和作用位置，再通過(guò)夾緊力列出靜力方程，算出理論夾緊力，然后乘上安全系數(shù)來(lái)當(dāng)做實(shí)際的夾緊力。本設(shè)計(jì)中，夾緊機(jī)構(gòu)選用最常用的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。鉆活塞銷(xiāo)孔是夾緊零件所需要的勞動(dòng)力不是很多，為了降低本錢(qián)，夾緊方式直接用手動(dòng)夾緊。此時(shí)夾緊力符合要求，不會(huì)影響到定位。實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算如下。 用螺旋夾緊的方式是常見(jiàn)夾緊裝置中運(yùn)用最多的一種，螺旋緊結(jié)構(gòu)莢緊力的計(jì)算與斜契夾緊結(jié)構(gòu)的計(jì)算相似，因?yàn)槁菪梢钥醋魇切逼趵@在圓柱體上而形成。下圖的螺桿受力示意圖，這個(gè)螺桿用的是矩形螺紋。最起始的力為，作用在螺絲上的力臂是，它的力矩是T。工件對(duì)螺桿

44、的反作用力有垂直方向的反作用力W（等于加緊力）、工件對(duì)其摩擦力。這個(gè)摩擦力發(fā)生在螺絲的端面內(nèi)的一個(gè)換面內(nèi)，看以將其看做作用力集中在當(dāng)量半徑是r的圓上面，所以摩擦力的力矩為。螺母為固定件，其對(duì)螺桿的作用力有垂直于螺旋面的作用力R及摩擦力，其合力為。該合力可分解成螺桿軸向分力和周向分力，軸向分力與工件的反作用軸向力平衡。圓周力可以被視為在螺栓中徑上，對(duì)螺絲所發(fā)生力矩。螺桿得扭矩T、和平衡。通過(guò)機(jī)械加工工藝手冊(cè)螺旋夾緊力的算式是： 螺桿受力示意圖式中: 夾緊力 （N）； 原始作用力 （N）； 力臂 （mm）；d2 螺栓中徑 （mm）； 螺紋升角（）； 螺紋處磨擦角（）； 螺紋端部與工件（或壓塊）的磨

45、擦角（）； 螺栓和零件的當(dāng)量磨擦半徑 （mm）。羅紋外形選擇三角性螺栓，螺栓的大徑取d = 10mm，那么螺栓的中是d 2= 9.128mm，力臂L = 208mm，起始做用力q = 20N。剩下的尺寸大小查機(jī)械加工工藝手冊(cè)可知道，代進(jìn)工公式可得到:W = 1790N。計(jì)算實(shí)際所需夾緊力是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題，一般只能大致估計(jì)。為使計(jì)算更加簡(jiǎn)便，在夾具的設(shè)計(jì)時(shí)，可以?xún)H思考切削是產(chǎn)生的力對(duì)夾緊的影響，并且假設(shè)這個(gè)系統(tǒng)是鋼性的，切削時(shí)很穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)手冊(cè)力鏜削是沒(méi)有明確的公式，因?yàn)榫M銷(xiāo)孔加工過(guò)程中，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗(yàn)車(chē)削的切削用量，鏜削力大小估計(jì)為F =530 N。由于工件是以平面定位，夾緊力與

46、切削力垂直，則 式中： 實(shí)際所需夾緊力（N）； 切削力（N）； 夾緊元件與工件間的摩擦因數(shù)； 工件與夾緊支撐面間的摩擦因數(shù)； 為安全系數(shù)。安全系數(shù)一般可取23?；蚋鶕?jù)下式計(jì)算 式中這是安全系數(shù)，考慮到零件的加工余量和性質(zhì)不平均導(dǎo)致切削力的變化，1.62.1； 加工系數(shù)處理性能，粗加工1.3，精加工1； 車(chē)刀的鈍化系數(shù)，1.11.3； 斷續(xù)切銷(xiāo)系數(shù)，斷續(xù)切削是1.2，連續(xù)切削時(shí)1。1.611.211.92算出來(lái)的安全系數(shù)K的值是比2小的，不能達(dá)到要求，那么取K=2.5，把上面的數(shù)據(jù)代進(jìn)公式中得 ： 螺旋夾緊力和實(shí)際需要的夾緊力間的關(guān)系是： 2046.5 N 式中： 原動(dòng)力通過(guò)螺母施加在壓桿上的力

47、（N）； 原動(dòng)力（N）； r 螺桿端部與壓桿之間的當(dāng)量摩擦半徑（mm），其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定； 螺桿端部與壓板間的摩擦角（）； 螺紋中徑之半 （mm）； 螺紋升角 （） 螺旋副的摩擦角 （）。4.2.2 對(duì)定裝置夾具的低面是夾具最重要基面，對(duì)于底面的處理更加精細(xì)，夾具上的每個(gè)定位工件相對(duì)低面來(lái)說(shuō)需要很高的位置精度。為保證夾具在切削是能夠準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)，在夾具的最下面設(shè)計(jì)得有定向槽，安設(shè)兩個(gè)確定方向的鍵，這兩個(gè)鍵便可以將夾具體穩(wěn)定的固定在T行槽內(nèi)。使用優(yōu)良配合，大多使用H7/g6。因而得知，為了確保零件在切削是能夠沿著規(guī)定的方向，上述的兩個(gè)鍵和定位元件碧璽有很高的位置精度。4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)件

48、的選取夾具的緊固螺栓的選擇：選擇的螺栓是M8，長(zhǎng)度為45mm,功能級(jí)數(shù)是88級(jí)，外表氧化處理，螺栓的原料為35號(hào)鋼，全螺紋螺栓，標(biāo)記為：M845。選著緊固襯套的螺大小，依照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取，螺栓的數(shù)據(jù)是M4，螺栓長(zhǎng)度為10mm，功能級(jí)數(shù)是4.8級(jí)，原料為35號(hào)鋼，不經(jīng)表面處理開(kāi)槽圓柱頭螺釘，標(biāo)記為M410。選著選裝手柄和壓緊螺栓，選著的直徑是10mm，長(zhǎng)為38mm，原料為35號(hào)鋼，不經(jīng)過(guò)淬火處理，也不進(jìn)行外表處理的圓柱銷(xiāo)，標(biāo)記為：10M6X38.4.2.4 夾具體的設(shè)計(jì)(1) 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)選夾具的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、構(gòu)造合理性的因素。依據(jù)這個(gè)夾具的受力條件和工作情況，這個(gè)

49、夾具用鑄造的方法可以得到。（2） 夾具體外形尺寸的確定 夾具的生產(chǎn)一般生產(chǎn)的數(shù)量比較少，為了減少設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間，并且使費(fèi)用更低，那么夾具的設(shè)計(jì)大多不回做很復(fù)雜的計(jì)算。大多數(shù)情況都是參考與之相似的夾具，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)估計(jì)。在華夾具圖時(shí)，依據(jù)夾緊零件、定位元件盒其他輔助元件在整體上的位置，夾具的基本尺寸和外形便可以確定了。（3） 夾具體的排屑結(jié)構(gòu)為方便除去切屑，不讓切屑聚集在定位元件上來(lái)使定位產(chǎn)生誤差，所以在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，我們必須要一些措施。查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，我們把排屑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為自動(dòng)排屑。（4） 精鏜銷(xiāo)孔夾具工作原理 如下圖所示為夾具的裝配圖。它的工作原理是：從正面將活塞裝入夾具里，活塞放置在

50、止口座上，活塞的端面和止口便能限制5個(gè)自由度，剩下一個(gè)自由度便由菱形銷(xiāo)來(lái)確定，將菱形銷(xiāo)插入銷(xiāo)孔后，再旋轉(zhuǎn)手柄，通過(guò)螺栓的向下移動(dòng)，通過(guò)圓球吧力傳輸?shù)綁簤K上，這樣就能壓緊活塞。當(dāng)活塞壓緊之后，去除菱形銷(xiāo)，再把夾具體移動(dòng)到制定位置開(kāi)始加工，當(dāng)加工結(jié)束后。旋轉(zhuǎn)手柄將壓塊松開(kāi)，取出工件，精鏜銷(xiāo)孔的任務(wù)便完成了，再用同樣的方式加工下一個(gè)活塞。1、止口座 2、活 塞 3、壓 塊 4、壓 板 5、襯 套 6、壓緊螺桿 7 、銷(xiāo) 8、手 柄 9 夾具體 10、菱形銷(xiāo)導(dǎo)套 11、襯 套 12、螺 釘 13、菱形銷(xiāo) 14、鍵 15、定位鍵 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 徐圣群.簡(jiǎn)時(shí)機(jī)械加工工藝手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社

51、2 徐嘉元，曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社3 王光斗，王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社4 肖繼德，陳寧平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).天津：機(jī)械工業(yè)出版社5 陸劍中，家寧.金屬切削原理與刀具.沈陽(yáng)：機(jī)械工業(yè)出版社6 周龍保.內(nèi)燃機(jī)學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社7 李軍.互換性測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).華中：華中科技大學(xué)出版社8 許鋒，滿(mǎn)長(zhǎng)忠.內(nèi)燃機(jī)制造工藝教程.大連：大連理工大學(xué)出版社9 鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學(xué).高等教育出版社10 李碩，粟新.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ).北京:國(guó)防工業(yè)出版社.11 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社12 談榮望.內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì).北京:中國(guó)鐵道出版社13 孫曉,王艷

52、艷,王磊等.鋁合金活塞制造工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向.內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置14 王茂元.機(jī)械制造技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 致謝致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計(jì)得以順利完成，其中無(wú)不飽含著老師的汗水和心血。首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師王老師，在整個(gè)過(guò)程中他給了我很大的幫助。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接

53、物與為人處世的道理。同時(shí)感謝所有任課老師四年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)。是你們?cè)谖矣欣щy的時(shí)候幫我們解決困難。借此，感謝大學(xué)四年中我的班主任和任課老師們給予的教誨，你們的教誨，不僅讓我學(xué)到了書(shū)本的基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是讓我學(xué)會(huì)了如何做一名優(yōu)秀的大學(xué)生，如果沒(méi)有你們的辛勤教誨，也不會(huì)有我今天的成長(zhǎng)。也感謝學(xué)院為我們提供了一次這樣好的機(jī)會(huì)，使自己在學(xué)習(xí)的同時(shí)也鍛煉了自己的實(shí)踐能力。為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文參考資料，請(qǐng)您刪除以下內(nèi)容，O(_)O謝謝！2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. W

54、ith heaps of time, the seven-day Chinese為你提供優(yōu)秀的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)參考資料，請(qǐng)您刪除一下內(nèi)容，O(_)O謝謝！National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you feel about a place and you may become more fatigued after the holiday, due to battling the large

55、crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to visit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also

56、to be expected are increasing transport and accommodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also common that youllwait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the week-long holiday in October. Traveling during this period is a matter that needs thorough preparation. If you are short on time to plan the upcoming Go