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1、柴油机活塞零件机械加工工艺及其液动夹具设计摘 要：机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课、专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。我这次的课题是镗销孔活塞零件专用夹具的设计，有活塞零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具零件图各一张以及非标零件图五张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡若干张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是汽车活塞。了解了活塞的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再
2、根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定活塞的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。关键词：夹具；活塞；零件图；PistonMachiningProcessandFixtureDesignofDieselEngineAbstract：Machine factual technology curriculum design is that we mim
3、ic all basic courses , technology basic course and major part having completed university being in progress after the specialized course. This is that we always review before the graduation practice being in progress to what be learned every thorough comprehensiveness of course ,be also that a theor
4、y contacts actual training , it occupies important position therefore, in our university for four years life.Abstract with the pin hole boring piston parts special fixture design, piston parts diagram, blank map, jig assembly drawing, fixture parts each piece and non-standard parts of figure five. M
5、achining process with the card and the corresponding fixture designed by the procedures of the process of several card. First of all, we must familiar with the parts, subject to the parts is piston understanding of the role, followed in accordance with the nature of parts and components in the face
6、of the map on the roughness of rough determine the size and mechanical working allowance. According to another location and then we set the benchmark fine first base, established after the benchmark crude, piston finalizing the road map process, the enactment of the work piece clamping programmed, t
7、o draw fixture assembly.For me personally, I hope that through the curriculum design of their future will be further engaged in the work of adaptive training, in the hope that their design can exercise their own analysis, problem solving, the ability to search information, the work laid for the futu
8、re A good foundation. Because of limited capacity, there are a lot of design deficiencies, I hope that teachers give guidance.Keywords: fixture; piston; part drawing;目 录1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求12零件的分析22.1 活塞的作用22.2 活塞的结构组成22.3 活塞的主要技术条件分析33 零件的工艺规程设计43.1确定零件的生产纲领43.2 确定毛坯的材料和制
9、造形式43.2.1 毛坯的材料选择43.2.2 毛坯的制造方法53.3 定位基准的选择53.3.1 粗基准的选择53.3.2 精基准的选择63.4 制定工艺路线73.5 活塞毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸的确定93.5.1 活塞毛坯尺寸的确定93.5.2 加工余量的确定93.6确定切削用量及工时定额113.6.1 外圆表面的切削用量113.6.2 端面的切削用量133.6.3 环槽的切削用量183.6.4 销孔的切削用量203.6.5 止口的切削用量234 粗镗活塞销孔专用夹具的设计264.1 机床夹具的作用及组成264.2 机床夹具设计过程264.3 夹具的初步设计方案264.4定位方案设计2
10、84.4.1 定位元件选择284.4.2 定位误差的分析与计算284.4.3 液压缸的设计304.5夹紧方案设计314.5.1 夹紧元件的选取314.5.2 夹紧力的分析与计算324.5.3 原动力计算334.5.4扳手和螺栓的选用335 结论与展望345.1 结论345.2 不足之处及未来展望34致 谢35参考文献361 绪论1.1 本课题的研究内容和意义 工艺工装毕业设计是在机械制造工艺学及机床夹具等课程的基础上，进行生产实习基础上进行的一个重要环节，它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程设计和机床夹具设计。工具的制造对人类的影响是极其巨大。从某
11、种程度上说，工具的先进水平决定着生产力的高低也是伴随着劳动工具的发展与变革。制造业是任何一个发达国家的基础工业，是一个国家综合国力的重要体现。然而在制造业中，夹具工业又是制造业的基础，得到了各个国家的高度重视。尤其在今天以知识为驱动的全球化经济浪潮中，由于激烈的市场竞争，夹具工业的内涵、深度和广度都发生着深刻变化，各种新的夹具设计、制造加工方法不断的出现，推动我们社会的不断向前发展。1.2 国内外的发展概况夹具工业是现代工业的基础。它的技术水平在很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争力，在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断地改革和创新使得我国的模具水平有了较大的提高。大型、复杂、精密
12、、高效和长寿命的夹具又上了新的台阶。夹具是每个机制制造方面目前普遍用的，它可以大批量生产，节省人力物资，效率相对高，操作方便，结构合理，它的成本低廉，适合广大人群所承受的能力。通过课程设计的准备工作，进一步提高我们独立调研能力以及专业的业务素质。并通过文献查阅，现场收集资料等工作锻炼解决夹具工程技术的问题的能力；能巩固深化扩充我们的专业知识，并通过课程设计中对涉及到的问题的分析研究，提出我们自己的见解和观点；通过课程设计，树立良好的工作思想和细致、严谨、科学的工作态度，为将来成为一个未来的工程师奠定良好的基础。1.3 本课题应达到的要求这次设计使我能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生
13、产实习中学到的实践经验和知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，为未来从事的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。2零件的分析2.1 活塞的作用活塞是曲柄连杆机构的主要零件之一，它承受交变的机械负荷和热负荷，是汽车发动机的“心脏”。活塞的第一个作用：使发动机做功。在活塞工作的压缩过程当中，燃烧室内的混合气体被火花塞点燃后爆发，膨胀爆发产生强大的压力，推动活塞沿气缸向下运动，并通过活塞销和连杆使活塞的直线往复运动变为曲柄的旋转运动，这就是发动
14、机动力的来源。活塞的第二个作用：密封。发动机的运转是由进气，压缩，做功，排气这四个行程不断往复来完成的。不断地循环，发动机才能连续地工作，这就要求发动机内活塞顶以上的空间要有非常好的密封效果。2.2 活塞的结构组成一般活塞都是圆柱形体，根据不同发动机的工作条件和要求，活塞本身的构造有各种各样，一般将活塞分为头部（环槽、环岸和绝热槽），裙部和活塞销座三个部分，如图1.1所示：图1.1 活塞外形图活塞头部是指活塞顶端和环槽部分。活塞顶端完全取决于燃烧室的要求，顶端采用平顶或接近于平顶的设计，这样有利于活塞减少与高温气体的接触面积，使得应力分布均匀。多数汽油机采用平顶活塞。但有些发动机为了混合气体形
15、成的需要，提高燃烧效率，将爆燃减少到最小程度，需要活塞顶端具有比较复杂的形状，设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。活塞的凹槽成为环槽，用于安装活塞环。活塞环的作用是密封，防止漏气和防止机油进入燃烧室。活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态，也就是活塞的导向部分。为保证在正常工作条件下活塞与气缸内壁之间自上而下间隙均匀，必须把活塞制成上小下大的阶梯形或者截锥形。活塞裙部的横截面应作为椭圆形，并使椭圆的长轴方向垂直于活塞销孔轴线方向。活塞销座是活塞通过活塞销和连杆连接的支承部分，位于活塞裙部的上方。其作用是保证把作用于活塞上的力可靠地传给活塞销孔，在活塞销座上有一个油孔，用作润滑活塞销与活塞销孔，减少它们的摩擦。2.3 活塞的主要技术条件分析1.环槽侧面粗糙度小于0.4m；全部槽底粗糙度Ra3.2m。2.活塞销孔尺寸及精度为28；销孔表面粗糙度为Ra0.2m；两销孔同轴度误差在最大实体状态时为零。3.活塞销孔轴心线到顶面的距离定为560.08mm。4.销孔轴线对裙部轴心的垂直度在100mm长度上公差为0.035mm。5.裙部保留有0.2mm，深
