毕业论文-活塞的机械加工工艺及夹具设计.doc

一 绪 论 3 二 活塞结构特点 4 三 活塞的工艺规程的制订 5 3.1.1 产品的零件图(见图纸) 5 3.1.2 产品验收的质量标准 5 3.1.3 产品的生产纲领和生产类型 6 3.2.1 材料选择 7 3.2.2 毛坯的选择 8 3.2.3 确定的机械加工余量 8 3.2.4 毛坯的制造方法及工艺特点 8 3.3.1 定位基准的选择 9 3.3.2 粗基准和精基准的选择 9 3.4.1 加工方法的确定 10 3.4.2 加工工序的安排 11 3.5.1 加工余量的确定方法 13 3.5.2 加工余量的确定 14 3.7 机床与工艺装备的确定 16 3.7.1 机床的选择 16 3.7.2 夹具的选择 16 3.7.3刀具的选择 17 3.7.4 量具的选择 17 3.8 切削用量的确定 18 3.8.1 切削用量的选择 18 3.9 工序时间的计算 19 四．五槽夹具设计……………………………………………………………………………………………22 4.1 活塞五槽加工夹具的定位及误差分析 22 4.1.1 定位方式和定位元件 22 4.1.2 定位误差分析与计算 22 4.2 工件的夹紧装置的设计 23 4.2.1 夹紧装置的组成 23 4.2.2 夹紧力的确定 23 4.3 对定装置 24 4.4 标准件的选取 24 4.5 夹具体的设计 24 4.5.1 夹具体的毛坯结构 24 4.5.2 夹具体外形尺寸的确定 24 4.5.3 夹具体的排屑结构 25 五．四孔夹具设计……………………………………………………………………………………………25 5.1 工件的定位 25 5.2 定位误差的分析与计算 25 5.3 工件的夹紧 27 5.4 导向装置的确定 27 5.5 标准件的选择 28 六． 结论 29 七． 参考文献 30 八． 致谢 31 活塞的机械加工工艺及夹具设计 摘 要 本设计通过对内燃机铝活塞加工技术的发展、活塞的工作环境以及结构特点的分析，确定了活塞的加工过程及加工方案，其中主要包括：生产纲领和生产类型的确定、材料的选择、毛坯的制造方法、机械加工余量的确定、各加工工序切削用量的确定、工序时间的计算以及工序卡片的编制。最后，进一步选择并设计了两套典型的机床夹具，钻四孔夹具设计和铣五槽夹具设计，其中主要包括：定位方案与夹紧方案的设计，分度装置的设计、两套夹具的工作原理以及在夹具设计过程中应该注意的问题。经过设计分析和论证，活塞的工艺设计与夹具设计是可行的。 关键词：活塞、工序、机床夹具、机械加工、定位夹紧、分度装置 1 绪 论 1.1 本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 活塞是发动机中的重要零件之一。它在工作时承受发动机汽缸内高温气体的压力，并通过活塞销、连杆将压力传给曲轴。因此活塞是在高温、高压和连续变负载下工作的。 发动机活塞的材料为铝合金，它的导热性好、重量轻、惯性力小，并具有较好的切削加工性。铝活塞的毛坯采用金属模浇铸。毛坯的精度较高，活塞销孔也能铸出，因此机械加工余量可以相应地减少。毛坯在机械加工前要切去浇冒口，并进行时效处理，以消除铸造时因冷却不均匀而产生的内应力。 1.2 本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，解决问题的方法和措施 本课题基本内容是某活塞机械加工工艺及其夹具设计，要研究的主要内容有： 1）设计开始的过程中，我们应该认真分析零件图，了解要加工零件的结构特点和相关的技术要求，对活塞的每一个细节，都应仔细的分析，如活塞加工表面的平行度、同轴度、粗糙度等，特别是要注意各部分自身精度（同轴度、圆度、粗糙度）和它们的相互位置精度（轴线之间的平行度、垂直度以及轴线与平面之间的平行度、垂直度等要求），该加工零件的各孔的尺寸是整个设计加工的关键，必须弄懂其每个尺寸的意义。我们采用Solideworks软件绘制零件图，一方面增加对零件的了解认识，另一方面增加我们对Solideworks软件的熟悉。 2）活塞的加工工艺过程是整个设计的重点内容，在设计过程中，我们必须严格地选择毛坯、制订工艺规程、确定加工余量、计算工艺尺寸、计算工时定额以及定位误差的分析，为了与实际加工相吻合，我们还必须对加工设备、切削用量、加工装备等进行选择和设计，这个阶段内容较多，涉及的范围也比较广，为了设计的参数合理，我们必须广泛查阅相关的书籍，达到设计的合理性和实用性。 3）为了工件定位准确和夹紧的快速，提高效率和降低工人的劳动强度，提高零件加工精度和安装找正方便，我们要采用专用的夹具。在夹具设计过程中，我们统一采用以端面和中心孔为主要定位面来进行加工。因为我们未学习过夹具的设计和计算。所以工作量大大地增加了，只有通过在实习过