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1、1.活塞工艺分析 1.1.零件图样分析（1）该零件轴段的加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了1.6m。零件的中心轴是设计基准和加工工艺基准。（2）零件的外圆柱面要求与内圆柱的同轴度为0.04mm。（3）零件90mm的圆柱左右端面要求与内圆柱面轴线垂直度为0.02mm。（4）右端向左数第一个环槽两侧面要求与内圆柱面轴线的垂直度为0.02mm（5）活塞环槽入口倒角为0.3，其余倒角为1。（6）该零件内圆柱面和环槽侧面的表面粗糙度要求较高为1.6. （7）该零件材料为HT200，采用铸造工艺形成毛坯。（8）由于铸件易形成应力集中等缺陷，因此，毛坯还需经过时效处理。 1.2零件工
2、艺分析（1）由于是批量生产，因此，毛坯采用铸件，并且进行时效处理消除内部应力。（2）该零件为旋转体，因此，大部分工艺采用车削。（3）该零件的位置精度要求较高，并且又是批量生产，因此可在中间生产环节采用专用夹具，提高生产效率。 1.3活塞环表面粗糙度，形状和位置精度要求与表面粗糙度要求如下表：加工表面尺寸偏差公差及精度等级表面粗糙度形位公差外圆柱面IT812.50.04A两端的环槽3.20.02A内圆柱面IT71.6外环槽IT7外环槽侧面1.60.02A槽间距10中间环槽IT9总长度132 1.4审查零件的结构工艺性（1） 该零件环槽较多，易产生应力集中，因此应有合理的圆角半径。（2） 该零件在
3、加工前应进行时效处理。（3） 在其他尖角地方应进行1倒角。2.选择毛坯确定毛坯尺寸，设计毛坯图 2.1毛坯选择由任务书要求可知该零件使用材料为HT200.因此，毛坯直接采用铸件，进行各项机加工之前必须对零件进行时效处理。 2.2确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量（1） 由于该零件的环槽较多，并且不利于铸造成型，并且尺寸又不是很大，因此，外圆柱面环槽不铸造出来（2） 该零件的内孔较大，因此直接的铸造出来，对于内圆柱面的粗糙度1.6要求，对其加工方案为粗车精车。 对于内孔。 查工艺手册得：精车的加工余量为1.1，粗车的加工余量为4.5，总得加工余量6。 精车： 80-1.5=78.5粗车： 78.5
4、-4.5=74确定个工序的加工经济精度和表面粗糙度。有工艺手册得：精车后的公差等级为IT7，Ra为0.8. 粗车后的公差等级为IT11，Ra为16. 对于外圆柱面。 由于对于铸件的余量要求量分别为6mm，因此取总余量为6mm。精车余量为1mm，半精车加工为2mm，粗车为3mm.。精车： 134+1=135半精车： 135+2=137粗车： 137+3=140 对于轴端面尺寸的确定。 由工艺手册得端面加工余量为2，由此可知零件尺寸及形状如下图：3.选择活塞的加工方法制定工艺路线 3.1定位基准的选择（1） 粗基准的选择 粗基准的选择应能保证精基准加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后
5、续工序提供精基准，所以为了更便于定位，装夹和加工，可选择该毛坯的外圆柱面作为加工粗基准。（2） 精基准的选择。 根据零件的加工方便，装夹方便，定位准确，误差少的原则，选择零件的已加工外圆柱面，内圆柱面及两端面作为精基准。 3.2零件表面加工方法的确定 根据零件图表加工要求，以及材料性质等各因素，各加工间的加工方法如下表：活塞环外圆柱面IT812.5粗车半精车精车活塞环两端面12.5粗车精车活塞3.2半精车精车活塞内圆柱面IT71.6粗车精车活塞环槽IT912.5半精车活塞环槽IT71.6半精车粗车3.3 加工阶段的划分 划分的原因：保证加工余量合理，划分加工阶段能合理地使用机床设备，便与热处理
6、工序的安排，便于及时的发现毛坯的缺陷，保护槽加工过后的表面。 阶段的划分：由于该毛坯为铸件毛坯，内孔可直接形成，并且毛坯的厚度较大。因此，易形成各种缺陷，因此，粗加工内外圆柱面及两端的加工，然后进行二次时效处理，到了半精加工因此，精加工时采用工序集中加工，精加工内圆柱面右端面，半精加工精加工环槽，半精加工外圆柱面，最后进行外圆柱面的环槽的半精加工、精加工。3.4 工艺路线的确定序号工序名加工过程01铸造铸造02清砂清砂去冒口03检验检查铸件有无缺陷04热处理时效处理05粗车夹毛坯外圆，粗车mm内孔至78.9，平端面，见平即可，粗车外圆尺寸至mm06粗车调头夹mm，粗车外圆尺寸到mm，光滑接刀，
7、车端面保证总长度为134mm。07热处理二次时效处理08检验检验工件有无气孔，夹渣等缺陷09半精车以内孔mm定位夹紧，半精车外圆，留余量1mm，按图样尺寸切槽mm至6mm，车端面，照顾尺寸10mm，车90mmx8mm端槽，留加工余量1mm10精车调头装夹，夹外圆并找正，精车内孔至mm，车端面，保证尺寸为132.5mm，车凹槽mm，倒角C1.5mm，调头夹紧，夹外圆并找正，车凹槽mm，车端面保证总长度为132mm，倒角C1mm。11精车以内孔定位，使用芯轴定位夹紧，精车外圆mm，切各槽至图样尺寸mm，内径mm，保证各槽间距10mm，及各槽入口处倒角C0.3，车中间环槽40mm12检验检查各部分尺
8、寸及精度。13入库4.机床设备的选用 4.1 机床的选用由于本例为批量生产，而且该零件是旋转体，表面粗糙度最高要求1.6，车床即可选到要求，因此选择机床为C6140. 4.2 工艺装备的选用 由于是批量生产，因此可采用专用夹具，量具及普通工具，使用专用芯轴定位。5.工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算5.1活塞内圆柱面加工其加工工艺路线为粗车精车。由工序05、10组成，据之前查到的加工质量得，粗车为4.5，精车为1.5,总的加工余量为6mm,计算各工序尺寸：精车前：80-1.5=78.5粗车前：78.5-4.5=74按照加工的方法能达到的经济精度给各工序尺寸的确定公差，查工艺手册可得到每道
9、工序的经济精度，所以对应值为：取精车的经济精度公差等级为IT7，其公差值为T1=0.03mm取粗车的经济精度公差等级为IT12，其公差值为T2=0.3mm 其数据如下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度Ra（mm）工序基本尺寸（mm）尺寸公差（mm）精车1.5IT71.680粗车4.5IT121278.5现用计算法对磨削径向工序量进行分析：查表面Z1=1.5.则粗车基本尺寸为A2=80-1.5=78.5mm，粗车的经济加工精度等级为IT12级，可确定其公差值为0.3mm，故取A1=（78.50.15）mm，工序最大余量为Z1max=80+03034-（78.5-0.15）=1.6
10、84mm工序最小余量为Z1min=80-（78.5+0.15）=1.35mm5.2对于圆柱外圆柱面其加工工艺路线为：粗车半精车精车。（由工序05 ，06，09，11组成）查表可得各个工序余量：精车余量为1mm，半精车余量为2mm，粗车余量为3，总余量为6mm。计算各项工序尺寸：精车后达到图纸上的尺寸，精车前尺寸：134+1=135mm半精车前尺寸：135+2=137mm粗车前尺寸：137+3=140mm按照各项工序所得到的经济精度所对应值： 精车的经济精度公差等级IT8，其公差值T1=0.08mm 半精车的经济精度公差等级IT10，其公差值T2=0.16mm 粗车的经济精度公差等级IT12，其
11、公差值T3=0.4mm将上面的数据填入下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度Ra（mm）工序基本尺寸（mm）尺寸公差（mm）精车1IT83.5134半精车2IT105135粗车3IT1212.5137用计算法对精车径向工序量Z2进行分析：查表Z2=1mm，则半精车的基本尺寸为A2=134+1=135mm，半精车加工工序的经济加工精度达到IT10，确定公差值为0.16mm，所以A1=（1350.08）mm工序最大余量Z2max=（135+008）-（134-0.08）=1.16mm工序最小余量Z2min=（135-0.08）-134=0.92mm5.3对环槽的加工其工艺路线为：半精
12、车精车，（由工序09 ，11组成） 查表确定半精车加工余量为3mm，精加工余量为1mm，总加工余量为4mm，对于圆柱面，精加工余量2mm，半精加工余量为20mm计算各项工序尺寸：精车胡达到图纸上的尺寸，。 对于侧面 精车前尺寸：8-2=6 半精车前尺寸：6-6=0对按照各工序所得到的经济精度所对应的值：精车的经济精度等级IT7，其公差值T1=0.05mm半精车的经济精度等级IT8，其公差值T2=0.022mmZmax=8+0.02-（6-0.011）=2.031 Zmin=8-（6+0.011）=1.989将上面的数据填入下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度Ra（mm）工序基本
13、尺寸（mm）尺寸公差（mm）精车2IT71.68半精车6IT83.26 对于圆柱面： 精车前尺寸：110+2=112mm 半精车前尺寸：112+20=132mm按照各项工序的所得到的经济精度所对应的值：精车的经济精度公差等级IT7，其公差值T1=0.05mm半精车的经济精度公差的等级IT8，其公差值T2=0.063mm将上面的数据填入下表：工序名称工序余量（mm）加工经济精度表面粗糙度Ra（mm）工序基本尺寸（mm）尺寸公差（mm）精车2IT71.6110半精车20IT83.2112Zmax=（112+0.031）-（110-0.05）=2.081mmZmin=（112-0.032）-110=1.968mm6.确定工序切削用量，加工工时 确定切削用量的原则：首先应选择去尽可能大的背吃刀量，其次在机床动力和刚度允许的条件下，又满足以加工表面粗糙度的情况下，选择尽可能大的进给量，最后根据公式确定最低切削速度。6.1.工序05，06分别为工步1 车内孔，工步2 车左端面，工步3 车右端面，工步4 车外圆组成背吃刀量的确定： 根据加工余量，工步1 的吃刀量为2.25mm，工步2，3背吃刀量都相同取为1.5mm，工步4背吃刀量取为1.5mm。进给量的确定： 本设计采用的是硬质合金车刀，工件材料是HT200 查表取进给量f=0.86mm/r切削速度的计算 硬质合
