558_4110柴油机活塞零件机械加工工艺
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；
I
Abstract
Machinofacture technology curriculum design is that we mimic 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 theory 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. Machining 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 of the map on the roughness of rough determine the size and mechanical Jiagongyuliang. 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 workpiece clamping programme, to 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 future A good foundation.
Because of limited capacity, there are a lot of design deficiencies, I hope that teachers give guidance.
Key words:fixture?piston?part drawing?
II
目 录
年 月 日...............................................................................................错误！未定义书签。摘 要..........................................................................................................................................I Abstract......................................................................................................................................II 1绪 论 (1)
1.1 本课题的研究内容和意义 (1)
1.2 国内外的发展概况 (1)
1.3 本课题应达到的要求 (1)
2零件的分析 (2)
2.1 活塞的作用 (2)
2.2 活塞的结构组成 (2)
2.3 活塞的主要技术条件分析 (3)
3 零件的工艺规程设计 (4)
3.1确定零件的生产纲领 (4)
3.2 确定毛坯的材料和制造形式 (4)
3.2.1 毛坯的材料选择 (4)
3.2.2 毛坯的制造方法 (4)
3.3 定位基准的选择 (4)
3.3.1 粗基准的选择 (5)
3.3.2 精基准的选择 (5)
3.4 制定工艺路线 (6)
3.5 活塞毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸的确定 (8)
3.5.1 活塞毛坯尺寸的确定 (8)
3.6确定切削用量及工时定额 (9)
3.6.5 止口的切削用量 (16)
4.1 机床夹具的作用及组成 (18)
4.2 机床夹具设计过程 (18)
4.3 夹具的初步设计方案 (18)
4.4定位方案设计 (19)
4.4.1 定位元件选择 (19)
4.4.2 定位误差的分析与计算 (19)
4.4.3 液压缸的设计 (20)
4.5夹紧方案设计 (21)
4.5.1 夹紧元件的选取 (21)
4.5.2 夹紧力的分析与计算 (22)
4.5.3 原动力计算 (22)
5 结论与展望 (24)
5.1 结论 (24)
5.2 不足之处及未来展望 (24)
致 谢 (25)
参考文献 (26)
1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、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。
1
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0.4μm ；全部槽底粗糙度R a 3.2μm 。
2.活塞销孔尺寸及精度为φ28 005 . 0 005 . 0 + - ；
销孔表面粗糙度为R a 0.2μm ；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56±0.08mm 。
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0.008mm~0.016mm 的刀痕，以便能储存润滑油，使发动机在 工作中活塞与缸壁之间形成一层油膜，从而减少活塞与缸壁的摩擦。
6.活塞裙部椭圆度为0.08-0.13
7.销孔轴心线对裙部轴心线的对称度误差也会引起不均匀摩擦，从而应当限制；改善 活塞的机械加工性能，在活塞的制造过程中对销孔尺寸、外圆尺寸和重量进行分组。
3 零件的工艺规程设计
3.1 确定零件的生产纲领
产品的生产纲领就是年生产量。生产纲领及生产类型与工艺过程的关系十分密切，生 产纲领不同，生产规模也不同，工艺过程的特点也相应而异。
零件的生产纲领通常按下式计算：
N=Qn（1+α+β）
式中：N为零件的生产纲领，件/年；Q为产品的年产量，台/年；n为每台产品中该零 件的数量，件/台；α为备品率；β为废品率。
根据数据，一般企业发动机的年产量为80000 辆，发动机为6缸发动机，n=6；α＝3%； β＝1.5%。
所以活塞的年产量为：
N=Qn（1+α+β）＝ 件）
+
+
80000=
′
6
′
(
%)
492000
5 . 1
%
1
1 (
查有关表格，确定活塞的生产批量为大批量生产。
3.2 确定毛坯的材料和制造形式
3.2.1 毛坯的材料选择
对活塞零件材料的要求
活塞是在高温、高速、高负荷的条件下工作的，对它的设计要求有：
① 需要选用耐磨性好、热强度好、热膨胀系数小、导热性好、具有良好工艺性的材 料；
②需要有合理的形状和壁厚。使散热良好，强度、刚度符合要求，尽量减轻重量，避 免应力集中；
③在不同的工作情况下都能保持活塞与缸套的最佳配合；
④保证燃烧室气密性好，窜气、窜油要少又不增加活塞组的摩擦损失；
⑤在较低的油耗条件下，保证滑动面上有足够的润滑油。
为满足上述设计要求，活塞的材料除了少数采用铸铁外，大部分采用导热系数高、热 膨胀系数较底的硅铝合金代号 ZL101。铝活塞除了导热性能好外，还具有重量轻、易加工 等特点。一般的铝活塞大多采用金属模浇铸，这样不仅仅可以获得较高精度的毛坯，减少 机械加工余量，同时还可以保证活塞间较小的重量差，适合批量生产。所以共晶铝硅合金 是目前国内外应用最广泛的活塞材料，故选择铝硅合金。
3.2.2 毛坯的制造方法
从生产批量上看，属于大批量生产，宜采用精度和生产率都较高的毛坯制造方法，以 减少材料消耗和机械加工工作量。可考虑金属铸造、熔模铸造、模锻、精锻等方法；从零 件的结构上来看，该零件属于外形较复杂的小型零件，可考虑采用压铸、金属铸造、熔模 铸造等精密铸造方法。 同时可以减少切削加工或不进行切削加工。 从铸铝材料的强度来看， 可采用金属型铸造或砂型铸造。综合以上分析，该活塞毛坯确定采用金属型铸造。
3.3 定位基准的选择
定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择得正确、合理，
4
可以保证零件的加工质量，提高生产效率。反之，就会使加工工艺过程问题百出，严重的 还会造成零件大批报废，是生产无法进行。
3.3.1 粗基准的选择
选择粗基准时，应考虑两个问题：一，是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度 要求；二，是合理分配各加工面的余量，所以一般应遵循下列原则。
（1）重要表面原则。
为保证加工表面的余量均匀，应选择重要表面为粗基准。
（2）不加工表面原则。
若在设计上要求保证加工面与不加工面的相互位置精度，则应选不加工表面为粗基 准。
（3）余量最小原则。
如果零件上每个表面都要加工，则应该选加工余量小的表面为粗基准，以避免该表面 在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件报废。
（4）使用一次原则。
粗基准一般只在第一工序中使用一次，尽量避免重复使用。
（5）平整光洁原则。
作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，不能有飞边、浇口、易口或其他 缺陷，以使工件定位可靠，夹紧方便。
通过对这些粗基准选择原则以及对零件的加工工艺分析的综合考虑，得出初步选择的 粗基准为活塞零件的外圆表面。
3.3.2 精基准的选择
精基准选择时， 应主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。 一般应考虑以下原则。
（1）基准重合原则
应尽量选择零件上的设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引 起的定位误差。
（2）基准统一原则
尽可能采用同一基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。这样可 以减少基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。
（3）自为基准原则
某些表面精加工要求加工余量小而均匀时，长选择加工表面本身作为定位基准。
（4）互为基准原则
对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面相互为基 准，进行反复加工，以保证位置精度要求。
（5）所选精基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，操作方便
定位基准应有足够的支撑面积，表面粗糙度值较小，精度较高。
活塞是一种薄壁筒形零件，在外力的作用下很容易产生变形，而且其主要表面的位置 精度和尺寸精度要求都比较高，所以需要用一个统一的基面定位来加工这些要求高的表 面。针对活塞的结构特点，因此采用了活塞的辅助精基准止口内孔和端面来作为统一的基
准。在加工回油槽、环槽、外圆和顶面时，就是采用了这个精基准定位。也符合了“基准统 一”和“工序集中”的原则。由于活塞毛坯的精度较高，因此在钻、扩销孔时采用销座外端作 为角向定位基准。如采用销孔自定位的话，定位元件不容易布置，夹具的结构也会变得复 杂。
精镗销孔时是以顶面为定位基准，止口的精加工也是以顶面为定位基准的，这样也减 少了由于基准不重合而产生的定位误差。
在精车和精磨外圆这两道工序中，则采用止口的锥面和顶面的中心孔定位。
采用止口和端面（或中心孔）作为基准面有下列优点：
1，可以加工裙部、头部、顶面、销孔等主要表面及其他次要表面。
2，活塞裙部在半径方向的刚性差，利用止口和端面定位可以沿活塞轴向夹紧，就不 致引起严重的变形，从而可以时行多刀切削。
3.4 制定工艺路线
拟定工艺路线的出发点：应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能 得到合理的保证，在生产纲领和生产类型已确定为大批生产的条件下，可以考虑通用机床 配以专用夹具，并尽量使得工序集中来提高生产率。除此之外应考虑经济效果，以便降低 生产成本。考虑了其主体方向后，对其切削加工顺序进行初步安排。在这之前应考虑到气 门摇臂切削加工工序的安排原则。
（1）、先粗后精
一个零件的切削加工过程总是先进行粗加工再进行半精加工，最后是精加工和光整加 工。这有利于加工误差和表面缺陷层的逐步消除，从而逐步提高零件的加工精度与表面质 量。
（2）、先主后次
零件的主要加工表面（一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等）应先加工， 而次要表面（键槽、螺纹等）可在主要加工表面加工到一定精度后、最终精加工之前进行 加工。
（4）、先基准后其他
作为精基准的表面要首先加工出来。
通过对这些原则的掌握以及对零件各个加工表面和孔位置精度、表面粗糙度要求的理 解后，初步安排了加工工艺路线一如下：
工艺路线一
1. 铸造毛坯
2. 时效
3. 止口定位粗车外圆、环槽和倒角
4. 外圆定位粗车下端面和止口
5. 铣两侧销座凹孔
6. 止口定位钻活塞销孔
7. 铣回油槽
8. 扩活塞销孔
6
9. 钻销座油孔
10. 外圆定位精车止口
11. 止口定位精车外圆和环槽
12. 精车燃烧室
13. 靠模车裙部
14. 粗铣活塞顶面
15. 外圆定位精绞销孔
16. 去毛刺、锐边
17. 清洗吹净活塞
18. 终检
工艺路线二
1. 铸造毛坯
2. 正火
3. 钻活塞销孔
4. 铣两侧销座凹孔
5. 粗车外圆、环槽和倒角
6. 铣回油槽
7. 钻销座油孔
8. 扩活塞销孔
9. 外圆定位粗车下端面和止口
10. 外圆定位精车止口
11. 止口定位精车外圆、环槽和顶面
12. 精车燃烧室
13. 靠模车裙部
14. 粗铣活塞顶面
15. 外圆定位磨销孔
16. 粗绞活塞销孔
17. 去毛刺、锐边
18. 清洗吹净活塞
19. 终检
工艺方案的比较和分析
方案一是先车止口，然后以止口定位镗销孔，再以此为基准加工活塞；方案二是先加 工销孔，再定位止口加工活塞。在实际生产过程中，活塞的毛坯一般都是铸造出锥形销孔， 而销孔是许多工序夹紧力的部位，故应在定位止口后直接粗镗销孔，以便在以后的工序中 夹紧力能够分布均匀。而第一种方案，更使用于活塞的大批量生产。
3.5 活塞毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸的确定
零件机械加工工艺路线拟定后还需要对每一道工序进行设计，其主要内容包括：确定 每一工步的加工余量，计算各工序尺寸及公差，选择各工序所使用的机床及工艺设备，确 定切削用量计算工时定额等 [8] 。
3.5.1 活塞毛坯尺寸的确定
活塞的零件材料为铝合金，生产类型为大批量生产，采用的毛坯是金属模铸造出 来的。铝活塞的毛坯一般都铸出锥形销孔以便于拔模。由于销孔是许多工序施加夹紧力 的部分，所以在粗车止口工序之后即对销孔进行粗镗，以便在其后的工序，夹紧力能较 均匀地分布，而不至于压坏销孔所在的搭子。根据零件资料及加工工艺，确定活塞毛坯
f ，如图2.1
所示：
尺寸为： 110mm
105mm′
图 2.1 活塞毛坯图
3.5.2 加工余量的确定
机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量，余量 过大，不但增加机械加工劳动量，而且增加了材料，道具，能源的消耗，从而增加了成本， 所以必须合理地安排加工余量。
(1) 销孔的加工余量 销孔直径 28mm，内部粗糙度为 0.2。查《金属加工工艺及工装 设计》表 4-27,得钻孔加工余量为 2.5mm，扩孔加工余量为 1.5mm，粗绞孔的加工余量为 0.3mm，总加工余量为4.3mm。
（2） 外圆表面的加工余量 外圆直径 101.6mm 表面粗糙度为 Ra=6.3μm 查《金属加 表4-25得 外圆表面粗车加工余量为1.8mm 精车加工余量为0.4mm 总 工工艺及工装设计》
加工余量为3.4mm，因此粗车分 2次走刀，第二刀去除1.2mm。
（3） 端面的加工余量 顶面直径101.6mm 查 《金属加工工艺及工装设计》 表4-35得 顶 面粗铣加工余量为1.3mm 精铣加工余量为0.7mm 顶面总加工余量为2.0mm。
（4）止口的加工余量 止口直径为95mm 长度10mm 查《金属加工工艺及工装设计》 表4-25得 止口粗车加工余量为2.6mm 精车加工余量为0.3mm 总加工余量为2.9mm。
（5）环槽的加工余量 环槽直径为92mm 表面粗糙度Ra=3.2μm，查《金属加工工艺 及工装设计》，取环槽粗车加工余量为 1.8mm，精车加工余量为 0.5mm，总加工余量为 2.3mm。
8
表 2.1 各工序余量和工序尺寸及公差 加工表面
加工方法 余量 公差等级 工序尺寸 外圆 φ101.6 066 . 0 110 . 0 - - 粗车
3 － φ102 精车 0.4
f8 φ101.6 066 . 0 110 . 0 - - 端面 粗铣 1.3
－ 精铣 0.7
h10 106 0 17 . 0 - 销孔 φ28 005 . 0 015 . 0 - - 钻扩 2.5
H11 φ26.2 005 . 0 015 . 0 - - 扩 1.5
H9 φ27.7H9 铰 0.3
－ φ28 005 . 0 015 . 0 - - 止口 粗车 2.6
H11 φ95.3 15 . 0 0 + 精车 0.3
H7 φ95 035 . 0 0 + 环槽 粗车 1.8
－ φ92.5 精车 0.5 h10 φ92 0
25 . 0 - 3.6 确定切削用量及工时定额
3.6.1 外圆表面的切削用量
由于工件是铸造毛坯，表面粗糙度为 Ra 为 3.2um,加工要求比较高,分两次走刀，第一
次粗车加工余量取1.8mm,半精车加工余量为0.3mm [19] 。
粗车：
① 选择机床
选择CA6140卧式专用车床
② 选择刀具
选择指头焊接式外圆车刀。
根据《切削用量简明手册》表 1.1，CA6140 的中心高为 205mm ，选择刀杆尺寸 mm mm H B 25 16 ′ = ′ ，刀片厚度为4.5mm 。
③ 选择车刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表 1.9，车刀后刀面最大磨损量
取1mm ，车刀寿命 min 60 = T 。
④ 选择切削用量
a) 确定切削深度a p ，由于粗加工余量仅为1.8mm ，可一次走刀完成，故
mm
ap 4 . 0 2 / ) 2 . 102 105 ( = - = b) 确定进给量 f , 根据表1.4，刀杆尺寸 mm mm 25 16 ′ ， mm
a p 3 ￡ ，以及工件 直径为 100~400mm 时
r
mm f / 2 . 1 ~ 8 . 0 = 查《切削用量简明手册》表1.31，取 f=1.02mm/r
10
b) 确定切削速度v
根据《切削用量简明手册》表1.10，用YT15硬质合金车刀加工σ=630~700MPa ， a p ≤1.4mm ，f≤1.27mm/r ，切削速度 v t =97m/min.
查《切削用量简明手册》表 1.28 得切削速度的修正系数为 k tv =0.65, k rv =0.92,k nv =0.8,k Tv =1.0,k Kv =1.0
min
/ 4 . 46 0 . 1 8 . 0 92 . 0 65 . 0 97 ' m k v v v c = ′ ′ ′ ′ = ′ = min / 7 . 140 105
14 . 3 4 . 46 1000 ' 1000 r D vc n = ′ ′ = ′ = π 查《切削用量简明手册》表1.31
取 min
/ 160 0 r n = 实际切削速度
min / 7 . 52 1000
160 105 14 . 3 1000 r Dn v o c = ′ ′ = = π 所以切削用量为
min
/ 7 . 52 min, / 160 , / 02 . 1 , 4 . 1 0 r v r n r mm f mm a c p = = = = ⑤ 基本工时的计算
mm l y l L 110 = + + = △， ，查《切削用量简明手册》表 1.26，车削时的入切量 mm y 7 . 2 = +△ ，所以 mm
L 7 . 112 7 . 2 110 = + = min 69 . 0 min 02
. 1 160 7 . 112 = ′ = t [10]
精车：
① 选择刀具
车刀形状，刀杆尺寸和刀片厚度与粗车相同。
② 选择车刀磨钝标准和寿命 查表 1.9，选择车刀后刀面最大磨为
0.4mm ，刀具寿命 T=60min.
③ 选择切削用量a p
a) 确定切削深度a p
mm mm a p 3 . 0 2
6 . 101 2 . 102 = - = b) 确定进给量 f , 根据表 1.4，刀杆尺寸 16mm×25mm ，a p ≤3mm ，以及工件直径为 100~400mm 时
r
mm f / 2 . 1 ~ 8 . 0 = 查《切削用量简明手册》表1.31，取 r
mm f / 02 . 1 = c) 确定切削速度v
根据《切削用量简明手册》表1.10，用YT15硬质合金车刀加工σ=630~700MPa ， r mm f mm a p / 38 . 0 4 . 1 ￡ ￡ ， ，故切削速度 min
/ 156m v t = min / 1 . 486 min / 2
. 102 14 . 3 156 **** **** r r D v n = ′ ′ = ′ = π 查《切削用量简明手册》表1.31，选择 min
/ 500r n c =
实际切削速度v’
min / 5 . 160 min / 1000
500 2 . 102 14 . 3 1000 ' m m Dn v c = ′ ′ = = π 所以切削用量为： min
/ 5 . 160 min, / 500 , / 02 . 1 , 3 . 0 m v r n r mm f mm a c p = = = = ④ 基本工时的计算t m
查《切削用量简明手册》表1.26，y+△=1.6mm ，故 mm
mm L 6 . 111 ) 6 . 1 110 ( = + = min 74 . 0 min 3
. 0 500 6 . 111 = ′ = m t [1]
3.6.2 端面的切削用量
① 机床的选择
选择XA6132型卧式铣床
② 刀具的选择
端面的粗铣加工余量为1.3mm ，精铣加工用量为0.7mm ，总加工余量为2mm ，根据《切 削用量简明手册》表 3.1，铣削宽度 mm mm a e 5 2 ￡ = 时,铣削深度 mm a p 90
￡ ，故选择 mm do 100 = ,选择标准镶齿圆柱铣刀，故齿数 8 = Z .
③ 切削用量的确定
1）铣削宽度a e 的确定 由于加工余量不打，所以可以在一次 走刀内完成，
mm
a e 2 = 2）每齿进给量 f z 的确定 查 《金属加工工艺及工装设计》 表4-43， 得其功率为7.5KW ， 属于中等刚度系统。根据《切削用量简明手册》表 3.3， z mm f z / 2 . 0 ~ 12 . 0 = =,取 z mm f z / 2 . 0 = 。
3）确定铣刀磨钝标准和刀具寿命根据《切削用量简明手册》表 3.7，铣刀刀齿后刀面 最大磨损量为0.6mm ，查标3.8得刀具寿命为 180min.
4）切削速度v c 和每分钟进给量 v f 的确定
查 《切削用量简明手册》 表3.9， 当 mm d o 100 = ， 8 = z ， 130 ~ 41 = p a ， mm a
e 2 = ， z mm
f z / 24 . 0 ￡ 时，取 min / 19m v t = ， min / 62r n t = ， min / 104mm v ft = ，
修正系数为： 8
. 0 , 69 . 0 = = Bv Mv k k min
/ 5 . 10 min / 8 . 0 69 . 0 19 m m v c = ′ ′ = min
/ 5 . 10 min / 8 . 0 69 . 0 62 m m n = ′ ′ = min
/ 4 . 57 min / 8 . 0 69 . 0 104 mm mm v t = ′ ′ = 查《金属加工工艺及工装设计》表4-44，取 min
/ 60 min, / 10 r v r v fc c = = min / 42 . 9 min / 1000
30 100 14 . 3 1000 m m n d v c o c = ′ ′ = = π r mm z mm z n v f c fc zc / 25 . 0 / 8
30 60 = ′ = = 所以切削用量为： z mm f m v r n mm v mm a zc c f e / 25 . 0 min, / 42 . 9 min, / 20 , 4 . 57 , 2 = = = = = [2] ④ 基本工时的计算
12
vf
L
Tm = 式中， mm l y l L 105 = + + = △， 。根据《切削用量简明手册》表 3.25，入切量及超切量 mm y 17 = +△ ,则 mm mm L 122 17 105 = + = 。故
min 03 . 2 min 60
122 = = m T 3.6.3 环槽的切削用量
环槽表面粗糙度为Ra=3.2μm ，加工要求较高，分两次走刀，粗车加工余量为1.8mm ， 半精车余量为0.5mm 。
粗车：
① 选择机床
选择CA6140卧式专用车床
② 选择刀具
选择指头焊接式外圆车刀。
根据《切削用量简明手册》表 1.1，CA6140 的中心高为 205mm ，选择刀杆尺 寸 mm mm H B 25 16 ′ = ′ ，刀片厚度为4.5mm 。
③ 切削用量的选择
a) 切削深度a p 由于粗加工余量仅为1.8mm ，故
mm mm a p 3 . 4 2
93 6 . 101 = - = b) 进给量 f 根据 《切削用量简明手册》 表1.4， 刀杆尺寸为 mm ap mm mm 3 . 4 25 16 = ′ ， ， 工件直径为60~100mm 时，
mm
f 7 . 0 ~ 5 . 0 = 查《切削用量简明手册》表1.31，取 r
mm f / 56 . 0 = c) 选择车刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损 量取1mm ，车刀寿命 min 60 = T 。
d) 切削速度的v c 命，根据《切削用量简明手册》表1.。10，当用YT15硬质合金车刀 加工σ=630~700MPa ，a p 小于等于7mm, r mm f / 75 . 0 ￡ ，切削速度 min / 97m v t = 。
查《切削用量简明手册》表1.28得切削速度的修正系数为
8
. 0 , 92 . 0 , 65 . 0 = = = nv fv tv k k k 0
. 1 , 0 . 1 = = kKv kTv min
/ 4 . 46 0 . 1 0 . 1 8 . 0 92 . 0 65 . 0 98 ' m k v v v c = ′ ′ ′ ′ ′ = ′ = min / 7 . 140 min / 105
14 . 3 4 . 46 1000 ' 1000 r r D vc n = ′ ′ = = π 查《切削用量简明手册》表1.31，取
min / 160r n o = 。
实际切削速度v c 为
0 . 51 min / 1000
160 6 . 101 14 . 3 1000 = ′ ′ = = m Dn v o c π 所以切削用量为： min
/ 0 . 51 min, / 160 , / 56 . 0 , 3 . 4 m v r n r mm f mm a c p = = = = ④ 基本工时的计算
查《切削用量简明手册》表1.26， mm y 5 . 5 = +△ ，故 mm
mm L 5 . 115 ) 5 . 5 110 ( = + = min 29 . 1 min 56
. 0 160 5 . 115 T = ′ = m 精车：
① 选择机床
选择CA6140卧式专用车床
② 选择刀具
车刀形状，刀杆尺寸和刀片厚度与粗车相同。
③ 选择切削用量
1）确定切削深度a p
mm mm a p 5 . 0 2
92 93 = - =
2）确定进给量 f , 根据表 1.4，刀杆尺寸 16mm×25mm ， mm a p 3 ￡ ，以及工件直径为 100~400mm 时 r mm f / 2 . 1 ~ 8 . 0 = ， 查 《切削用量简明手册》 表1.31， 取 r mm f / 02 . 1 = 。
3）选择车刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损
量取0.8mm ，车刀寿命 min 60 = T 。
4）确定切削速度 vc 根据《切削用量简明手册》表 1.10，当 σ=630~700MPa ， r mm f mm a p / 27 . 1 , 4 . 1 ￡ ￡ ，切削速度 min / 97m v t = 。切削速度的修正系数均为1，故
min / 97 ' m v c = 。
min / 332 min / 93
14 . 3 97 1000 ' 1000 r r D v n c = ′ ′ = = π 查《切削用量简明手册》表1.31，取 min
/ 320r n c = 实际切削速度v c 为
min / 4 . 93 min / 1000
320 93 14 . 3 1000 r m Dn v c c = ′ ′ = = π 所以切削用量为： min
/ 4 . 93 min, / 320 , / 02 . 1 , 5 . 0 r v r n r mm f mm a c p = = = = ④ 基本工时的计算t m
查《切削用量简明手册》表1.26， mm y 6 . 1 = +△ ，故 mm
mm L 6 . 111 ) 6 . 1 110 ( = + = min 34 . 0 min 02
. 1 320 6 . 111 = ′ = m t 3.6.4 销孔的切削用量
钻：孔径 mm d 2 . 26 = ，孔深 mm l 6 . 101 = ，通孔，精度为H12-H13
① 选择机床
Z525型立式钻床
② 选择钻头:选择高速钢麻花转头，直径 mm d o 26 = 。
14
③ 选择切削用量
a) 确定进给量 f
按加工要求决定进给量：查《切削用量简明手册》表 2.7，强度 σ＜800MPa ，
mm do 26 = 时， r mm f / 55 . 0 ~ 45 . 0
= 。 由于 88 . 3 2
. 26 6 . 101 = = d l ，所以要乘以孔深修正系数 95 . 0 = k r
mm f / 52 . 0 ~ 43 . 0 95 . 0 ) 55 . 0 ~ 45 . 0 ( = ′ = 查《切削用量简明手册》表2.35，取 r
mm f / 48 . 0 = 由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故宜在即将钻穿时停止 自动进给而采用手动进给 [16] 。
b) 确定钻头磨钝标准及寿命 查《切削用量简明手册》表 2.12，当 mm do 28 = 时，钻 头后刀面最大磨损量取1.0mm ，寿命 min 50 = T 。
c) 确定切削速度 v 查表 2.14，σ=640MPa 的 40 钢加工性属 5 类。查表 2.13， mm do r mm f 26 , / 48 . 0 = = 时， min / 17m v t = 。
切削速度的修正系数为： 85 . 0 0 . 1 85 . 0 0 . 1 0 . 1 = ′ ′ ′ = v k ，所以
min
/ 45 . 14 min / 85 . 0 17 m m k v v v t = ′ = ′ = min / 0 . 177 min / 26
14 . 3 45 . 14 1000 1000 r r do v n = ′ ′ = = π 根据《切削用量简明手册》表2.35，取 min / 195r n = 。
所以切削用量为：
min
/ 45 . 14 min, / 195 , / 48 . 0 m vc r n r mm f = = = ④ 基本工时的计算
nf
L t m = 式中， mm l y l L 6 . 101 = + + = △， ,入切量及超切量查《切削用量简明 手册》表2.29得， mm y 12 = +△ ， 所以基本工时
min 21 . 1 min 48
. 0 195 12 6 . 101 = ′ + = m T 扩：孔径 mm d 7 . 27 = ，孔深 mm l 6 . 101 = ，通孔，精度为H12-H13
① 选择机床
Z525型立式钻床
② 选择钻头
选择扩孔刀，直径 mm do 27 = 。
③ 选择切削用量
a ）确定进给量 f
按加工要求决定进给量： 查 《切削用量简明手册》 表2.7， 强度σ ＜800MPa ， mm do 27 = 时， r mm f / 55 . 0 ~ 45 . 0 = 。
由于 67 . 3 7
. 27 6 . 101 = = d l ，所以要乘以孔深修正系数 95 . 0 = k r
mm f / 52 . 0 ~ 43 . 0 95 . 0 ) 55 . 0 ~ 45 . 0 ( = ′ = 查《切削用量简明手册》表2.35，取 r
mm f / 48 . 0 = b ）确定钻头磨钝和寿命
查《切削用量简明手册》表2.12，当 mm do 27 = ，钻头后刀面最大磨损量取1.2mm ，寿 命 min 50 = T .
c ） 确定切削速度 查《切削用量简明手册》表 2.14，σ=640MPa 的 40 钢加工性属 5 类。查表2.13， mm do r mm f 27 , / 48 . 0 = = 时， min / 17m v t = 。
min / 5 . 200 min / 27
14 . 3 17 1000 1000 r r do v n = ′ ′ = = π 根据《切削用量简明手册》表2.35，取 min / 272r n = 。
所以切削用量为：
min
/ 17 min, / 272 , / 48 . 0 m v r n r mm f t = = = ⑤ 基本工时的计算t m
nf
L
t m = 式中， mm l y l L 6 . 101 = + + = △， ,入切量及超切量查《切削用量简明手册》表 2.29,得 mm y 12 = +△ ，
所以基本工时t m :
min 21 . 1 min 48
. 0 195 12 6 . 101 = ′ + = m t 精绞：孔径 mm d 28 = ，孔深 mm l 6 . 101 = ，通孔，精度为H12-H13
① 选择机床
Z525型立式钻床
② 选择钻头
选择扩孔刀，直径 mm do 28 = 。
③ 选择切削用量
1）确定进给量 f
按加工要求决定进给量：查《切削用量简明手册》表2.7，强度σ＜800MPa ， mm do 28 = 时， r mm f / 55 . 0 ~ 45 . 0 = 。 由于 63 . 3 28
6 . 101 = = d l ，所以要乘以孔深修正系数 r
mm r mm f / 52 . 0 ~ 42 . 0 / 95 . 0 ) 55 . 0 ~ 45 . 0 ( = ′ = 查《切削用量简明手册》表2.35，取 r
mm f / 48 . 0 = 2）确定钻头磨钝和寿命 查《切削用量简明手册》表2.12，当 mm do 28 = 时，钻头后
刀面最大磨损量取0.7mm ，寿命 min 110 = T .
[17]
16
3）确定切削速度v 查《切削用量简明手册》表2.14，σ=640MPa 的40钢加工性属5 类。查表2.13， mm do r mm f 28 , / 48 . 0 = = 时， min / 14m v t = 。
切削速度的修正系数为： 85 . 0 0 . 1 85 . 0 0 . 1 0 . 1 = ′ ′ ′ = v k ，
所以: min
/ 9 . 11 min / 85 . 0 14 m m k v v v t = ′ = ′ = min / 3 . 135 min / 28
14 . 3 9 . 11 1000 1000 r r do v n = ′ ′ = = π 根据《切削用量简明手册》表2.35，取 min / 140r n = 。
所以切削用量为：
min
/ 9 . 11 min, / 140 , / 48 . 0 m v r n r mm f c = = = ④ 基本工时的计算
nf
L
T m = 式中， mm l y l L 6 . 101 = + + = △， ,入切量及超切量查《切削用量简明手册》表2.29 得 mm y 15 = +△ ，
所以基本工时T m :
min 25 . 1 min 48
. 0 195 15 6 . 101 = ′ = = m T 3.6.5 止口的切削用量
① 选择机床
选择CA6140卧式专用车床
② 选择刀具
③ 选择焊接式外圆车刀。
④ 根据《切削用量简明手册》表 1.1，CA6140 的中心高为 205mm ， 选择刀杆尺寸
mm mm H B 25 16 ′ = ′ ，刀片厚度为4.5mm 。
⑤ 选择车刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表 1.9，车刀后刀面最大磨损量 取1mm ，车刀寿命 min 60 = T 。
⑥ 选择切削用量
a) 确定切削深度a p ，由于粗加工余量仅为2.6mm ，可一次走刀完成，故
mm mm a p 2 . 1 2
6 . 95 98 = - =
b) 确定进给量 f , 根据表 1.4，刀杆尺寸 mm ap mm mm 3 25 16 ￡ ′ ， ，以及工件直径为 100~400mm 时： r
mm f / 2 . 1 ~ 8 . 0 = 查《切削用量简明手册》表1.31，取 r mm f / 02 . 1 = [15] 。
c) 确定切削速度v
根据《切削用量简明手册》表1.10，用YT15硬质合金车刀加工σ=630~700MPa ， r mm f mm a p / 27 . 1 , 4 . 1 ￡ ￡ ，切削速度 min / 97m v t = .
min / 2 . 315 min / 98
14 . 3 97 1000 ' 1000 r r D v n c = ′ ′ = = π
典型轴类零件的数控加工工艺设计
典型轴类零件的数控加工工艺设计 1 2020年5月29日
摘要 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备。 本次设计就是进行数控加工工艺设计典型轴类零件,主要侧重于该零件的数控加工工艺和编程,包括完成该零件的工艺规程,主要工序工装设计,并绘制零件图、夹具图等。 经过本次毕业设计,对典型轴类零件的设计又有了深的认识。从而达到了巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力以及培养了科学的研究和创新能力。 1 2020年5月29日
关键词:数控技术典型轴类零件加工工艺毕业设计 2 2020年5月29日
目录 摘要 (1) 目录 (2) 1.引言 (3) 1.引言 (3) 2.零件分析 (4) 2.1毛坯的选择 (4) 2.2 机床的选择 (4) 3.零件图加工艺分析 (7) 3.1零件的工艺分析 (7) 3.2 零件的加工工艺设计 (11) 4.零件图加工程序编写 (21) 4.1零件左端加工程序编写 (21) 4.2零件右端加工程序编写 (22) 5. 程序调试 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27) 3 2020年5月29日
1.引言 数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体,是现代先进制造技术的基础和核心。数控车床己经成为现代企业的必须品。随着数控技术的不断成熟和发展及市场日益繁荣,其竞争也越来越激烈,人们对数控车床选择也有了更加广阔的范围,对数控机床技术的掌握也越来越高。随着社会经济的快速发展,人们对生活用品的要求也越来越高,企业对生产效率也有相应的提高。数控机床的出现实现了广大人们的这一愿望。数控车削加工工艺是实现产品设计、保证产品的质量、保证零件的精度,节约能源、降低消耗的重要手段。是企业进行生产准备、计划调度、加工操作、安全生产、技术检测和健全劳动组织的重要依据。也是企业对高品质、高品种、高水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。这不但满足了广大消费者的目的,即实现了产品多样化、产品高质量、更新速度快的要求,同时推动了企业的快速发展,提高了企业的生产效率。 数控工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件,它将直接影响企业产品质量、效 4 2020年5月29日
活塞零件的机械加工工艺规程
题目：活塞零件的机械加工工艺规程及 工艺装备设计
一、设计题目 活塞零件的工艺加工规程及工艺装备设计 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:（中批或大批大量生产） 三、上交材料 1．绘制零件图1张 2．毛坯图1张 3．编制机械加工工艺过程综合卡片1套 4．编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1套 5．绘制夹具装配图（A0或A1）1张 6．绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张 7．编写课程设计说明书（约5000-8000字）。1份 四、进度安排 本课程设计要求在3周内完成。 1．第l～2天查资料，熟悉题目阶段。 2．第3～7天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。 3．第8～10天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。 4．第11～13天，完成夹具总装图的绘制。 5．第14～15天，零件图的绘制。 6．第16～18天，整理并完成设计说明书的编写。 7．第19天，完成图纸和说明书的输出打印。 8．第20～21天，答辩 五、指导教师评语
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。 我这次设计的是拨叉831003，有零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具零件图各一张，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片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是拨叉831003。了解了拨叉的作用，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。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定拨叉的工艺路线图，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。 Abstract Machinofacture techno logy curriculum design is that we mimic all bas ic courses , technology basic course and major part having completed univers ity 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 comprehens iveness of cours e,be also that a theory contacts actual training , it occupies important position therefore, in our univers ity for four years life. My des ign is Bocha 831,003, part map, rough map, fixture assemb ly, a fixture parts of the map. Machining process with the card and the corresponding fixture des igned by the procedures of the process of a card. First of all, we must familiar with the parts, sub ject to the parts is Bocha 831,003. Bocha understand ing of the ro le, fo llowed in accordance with the nature of parts and components in the face of the map on the ro ughness of
机械零件加工工艺1
毕业设计论文 《Y C J Y-11-3009机械零件加工工艺》 学生姓名： 学号： 专业：机械加工制造及其自动化 班级：09秋季专升本 指导教师：谢某某
摘要............................................................................................................................................ - 2 - 关键词........................................................................................................................................ - 2 - 导言............................................................................................................................................ - 2 - 第一章绪论............................................................................................................................ - 3 - 1.1本次毕业设计的课题与目的...................................................................................... - 3 - 数控系统向开放式体系结构发展；........................................................................ - 3 - 数控系统向软数控方向发展；................................................................................ - 4 - 数控系统控制性能向智能化方向发展；................................................................ - 4 - 数控系统向网络化方向发展；................................................................................ - 5 - 数控系统向高可靠性方向发展；............................................................................ - 5 - 数控系统向复合化方向发展；................................................................................ - 5 - 数控系统向多轴联动化方向发展。........................................................................ - 5 - 1.4本毕业设计的主要内容.............................................................................................. - 6 - 第二章用PRO/E生成实体 .................................................................................................... - 6 - 2-1 设计与加工任务 ........................................................................................................ - 6 - 2-2 设计前的准备 ............................................................................................................ - 7 - 2-3产品三维造型 ............................................................................................................. - 8 - 本章总结............................................................................................................................ - 9 - 第三章模具设计.................................................................................................................... - 9 - 3-1 调入模具参考模型..................................................................................................... - 9 - 3-2设置收缩率 ................................................................................................................- 11 - 3-3设计毛坯工件 ........................................................................................................... - 12 - 3-4设计分型面 ............................................................................................................... - 15 - 3-5分割体积 ................................................................................................................... - 17 - 3-6 抽取模具元件 .......................................................................................................... - 19 - 3-7 铸模 .......................................................................................................................... - 19 - 3-8 开模 .......................................................................................................................... - 20 - 本章小结: ......................................................................................................................... - 22 - 第四章数据转换及加工...................................................................................................... - 23 - 4-1从Pro/ENGINEER系统转出IGES数据文件 ........................................................ - 23 - 4-1-1转出下模IGES数据文件 ..................................................................................... - 23 - 4-1-2转出上模IGES数据文件 ..................................................................................... - 23 - 4-2 Mastercam系统转入IGES数据.............................................................................. - 24 - 4-3电风扇旋钮下模加工................................................................................................ - 25 - 4-4电风扇旋钮上模加工................................................................................................ - 30 - 4-5生成加工NC代码.................................................................................................... - 30 - 4-6实际加工 ................................................................................................................... - 31 - 本章小结.......................................................................................................................... - 33 - 结束语...................................................................................................................................... - 33 - 致谢...................................................................................................................................... - 34 - 参考文献.................................................................................................................................. - 35 - 附录.......................................................................................................................................... - 36 -
典型轴类零件加工工艺分析
6.4典型轴类零件加工工艺分析 6.4.1 轴类零件加工的工艺分析 (1)轴类零件加工的工艺路线 1)基本加工路线 外圆加工的方法很多，基本加工路线可归纳为四条。 ① 粗车—半精车—精车 对于一般常用材料，这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 ② 粗车—半精车—粗磨—精磨 对于黑色金属材料，精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时，其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。 ③ 粗车—半精车—精车—金刚石车 对于有色金属，用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度，因为有色金属一般比较软，容易堵塞沙粒间的空隙，因此其最终工序多用精车和金刚石车。 ④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工 对于黑色金属材料的淬硬零件，精度要求高和表面粗糙度值要求很小，常用此加工路线。 2)典型加工工艺路线 轴类零件的主要加工表面是外圆表面，也还有常见的特特形表面，因此针对各种精度等级和表面粗糙度要求，按经济精度选择加工方法。 对普通精度的轴类零件加工，其典型的工艺路线如下： 毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—（花键槽、沟槽）—热处理—磨削—终检。 (1)轴类零件的预加工 轴类零件的预加工是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。 校直毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值， (2) 轴类零件加工的定位基准和装夹
1）以工件的中心孔定位在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目，这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。 2）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法。 3）以两外圆表面作为定位基准在加工空心轴的内孔时，（例如：机床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时，常以两支撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。 4）以带有中心孔的锥堵作为定位基准在加工空心轴的外圆表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准，见图6.9所示。 锥堵或锥套心轴应具有较高的精度，锥堵和锥套心轴上的中心孔即是其本身制造的定位基准，又是空心轴外圆精加工的基准。因此必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。在装夹中应尽量减少锥堵的安装此书，减少重复安装误差。实际生产中，锥堵安装后，中途加工一般不得拆下和更换，直至加工完毕。 图 6.9 锥堵和锥套心轴 a)锥堵 b）锥套心轴
活塞的机械加工实用工艺规程设计
实用文档 目录 1.零件的分析 (1) 1.1零件的作用 (1) 1.2．零件的工艺分析及其技术要求 (1) 2.工艺规程设计 (3) 2.1. 确定毛坯的制造形式及毛坯尺寸确定的 (3) 2.2. 基面的选择 (4) 2.3. 制定工艺路线 (5) 2.4. 机械加工余量、工序尺寸 (6) 2.5. 确定切削用量及基本工时 (8) 总结 (13) 参考文献 (14)
1.零件的分析 1.1零件的作用 活塞是曲柄连杆机构中的重要零件之一，是发动机的心脏，它主要有三个作用。第一是使发动机作功；第二是密封，它能使发动机活塞顶以上的空间保持密封，使发动机能连续工作；第三是传热，它能将发动机点燃爆发时的高温传给气缸，再由气缸壁外侧水套的循环水将热量带走。 1.2．零件的工艺分析及其技术要求 图1-1零件图 1.2.1.零件的工艺分析 1）时效处理是为了消除铸件的应力，第二次时效处理是为了消除粗加工和铸件残余应力。以保证加工质量。
2）活塞环槽的加工，分粗加工和精加工，这样可以减少切削力对环形槽尺寸的影响，以保证加工质量。 3）活塞环槽的加工，装夹方法可采用心轴，在批量时可提高生产效率，保证质量。 4）活塞环槽mm 02 .00 8+尺寸检验，采用片塞规进行检查，片塞规分为通端和止端两种。片塞规具有综合检测功能，即能检查尺寸精度，同时也可以检查环槽两面是否平行，如不平行，片塞规在环槽不能平滑移动。 5）活塞环侧面与mm 034 .00 80+Φ轴心线的垂直度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用杠杆百分表测每一环槽的两个侧面，所测读数最大与最小差值，即为垂直度误差。 6）活塞外圆008.0134-Φmm 与034 .00 80+Φmm 轴心线的同轴度检验，可采用心轴装夹工件，再将心轴装夹在两顶尖之间，这时转动心轴，用百分表测出活塞外圆跳动的读数最大与最小差值，即为同轴度误差。 1.2.2.零件的技术要求 （1）活塞环槽侧面与034.0080+Φmm 轴心线的垂直度公差为0.02mm ； （2）活塞外圆008.0134-Φmm 与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.04mm ； (3) 左右两端90Φmm 端面与034.0080+Φmm 轴心线的同轴度公差为0.02mm ； (4) 由于活塞环槽与活塞环配合精度要求较高，所以活塞环槽加工精度相对 要求较高； (5) 活塞上环槽02.008+入口处的倒角为0451?； (6) 材料HT200，铸造后时效处理； （7）未注明倒角0451?。
轴类零件机械加工工艺规程设计
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
机械零件加工工艺规程方案设计说明
《机械制造技术基础》综合训练（三）项目名称：机械零件加工工艺规程方案设计 学生：超强鲁晓帆业鑫世辉 汤龙彪田大江邢永强姬笑歌班级：机自15-4班 学号： 03 05 06 10 15 16 20 22 24 任课教师：宏梅 完成时间： 2018.6.15 工程技术大学机械工程学院 二零一八年二月
综合训练项目三机械零件加工工艺规程方案设计 一、目的 1．使学生具有制定工艺规程的初步能力。能综合运用金属切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、机床夹具等的基本理论和方法，合理的制定零件的机械加工工艺规程，包括零件工艺性分析、工艺路线拟定，编制零件加工工艺过程卡片。 2．进一步提高查阅资料，熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。 3．通过设计的全过程，使学生学会进行工艺设计的程序和方法，培养独立思考和独立工作的能力。 二、设计原始条件 1.原始零件图1 2.生产纲领：大批大量生产 三、设计工作容（成果形式） 1．零件图1（比例1:1）； 2．机械加工工艺过程卡片1； 3．设计说明书1份。 四、评价标准 评价表 总成绩：（总分 10%） 指导教师：年月日
摘要 本文是对拔叉零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对拔叉零件的两道工序的加工设计了专用夹具. 机床夹具的种类很多，其中，使用围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要容是设计2套夹具。 关键词：加工工艺；加工方法；工艺文件；夹具
设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程
实训项目：设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程系别：机电工程系 姓名：学号： 指导老师：陈学文 评定成绩：
目录 设计任务书 (1) 前言 (3) 课程设计说明书正文 (4) 一、零件图的分析 (4) 二、毛坯的选择及尺寸确定 (4) 三、基准的选择 (4) 四、零件的机械加工工艺路线 (5) 五、确定工序尺寸及加工余量 (6) 六、车床、刀具及夹具的选用 (7) 七、课程设计体会 (8) 八、参考资料 (9)
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目：设计“输出轴”零件的机械加工工艺规程（生产纲领：小批量） 设计内容：1、产品零件图一张 2、产品毛坯图一张 3、机械加工工艺过程综合卡片一份 4、课程设计说明说一份 班级机电091 设计者古少波 指导老师陈学文 2011年7月6日星期三 附零件图：
前言 长达一周的课程设计，虽然觉得很吃力，但我觉得它在学习中是不可或缺的，虽然有点累但也是检验自己学习的成果的一个重要环节，可以为我的学习增添更强的实践操作意义。机械制造工艺学课程设计使我对以前所学的知识进行了全面的复习，正所谓温故而知新，我有得到了许多新的知识。 《机械制造技术》这门专业课在整个机电一体化专业学习的过程中，起到了一个很重要的作用，它把我从前所学的工程力学、机械制造基础、互换性、机械设计基础都融合在一起，学会学以致用、融会贯通和举一反三。 在这几天时间里，通过对输出轴的加工工艺的设计让我更加了解到输出轴的各项性能要求，也让我更加明白在学习的过程中只能由一个小小的螺丝钉开始做起才有可能在以后的学习中获得更多，才能取得自己人生中的丰碑。 综上所述，机械设计技术技术课程设计是我们完成大学的全部基础课以及大部分专业课之后所进行的一个综合性质的考验。这也是在我们毕业设计之前的对所学知识的回顾和总结，也可以说是一个毕业设计前的热身设计。 通过这次课程设计，我希望能通过这次课程设计对我以后的工作起到非常积极的适应作用，是一次进入真正工作环节的强化训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，提高专业水平。 由于本人水平有限，设计难免有许多不足和不妥之处，恳切希望
机械加工工艺标准流程过程描述
机械加工工艺流程详解 1.机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 1.1 机械加工艺规程的作用 (1)是指导生产的重要技术文件 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。 (2)是生产组织和生产准备工作的依据 生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 (3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 1.2 机械加工工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。
汽车制造工艺学课程设计活塞设计说明书(精)
山东农业大学 机械与电子工程学院 汽车制造工艺学课程设计 课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制 指导老师：吕钊钦 专业：车辆工程班级： 3班姓名：高超学号： 20120667 2014年 12月 11日 序言 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 目录 序言 (3) 一. 零件分析 (4)
1.1 零件作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (5) 二. 工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2基面的选择 (7) 2.3制定工艺路线 (10) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5确定切削用量及基本工时 (13) 三夹具设计 (16) 3.1问题的提出 (16) 3.2定位基准的选择 (17) 3.3定位误差分析 (19) 3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21) 参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套 机械加工工序卡片 *1套 绪论 我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，内燃机作为一种可移动的动力源已广泛应用于生产和生活的各个领域。活塞是内燃机的关键零
典型零件的机械加工工艺的分析
型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。 3．确定毛坯
齿轮轴零件的机械制造工艺规程
%)b %)(1a (1m Q N ++=1.齿轮轴零件的机械制造工艺规程 1.1 零件工艺分析和确定生产类型 1.1.1拟定工艺路线 由给定的零件图可以看出，该零件图的是齿轮轴类零件，部分加工表面的精度等级达到5级，粗糙度达到0.4μm ，因此先大致拟定如下工艺路线： ①锻造毛坯，正火 ②对整个毛坯件进行粗车 ③对整个毛坯件进行半精车 ④热处理 ⑤精车 ⑥滚齿 ⑦钻孔，攻丝 ⑧调质处理 ⑨对φ50mm 处进行磨削 1.1.2确定零件的生产类型 根据下式计算 --------（1-1） 式中N----零件的生产纲领 Q----产品的年产量 m----每台（辆）产品中该零件的数量
a%----备品率，一般取2%-4% b%----废品率，一般取0.3%-0.7% 根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领，在通过查表，就能确定该零件的生产类型。本设计中，Q=5000，m=1件/台，备品率和废品率为3%和0.5%，将数据代入上式得N=5176件/年，查表可知该零件为轻型零件，本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。 1.2毛坯的选择，绘制毛坯图 1.2.1选用锻件为毛坯，采用模锻成型的方法制造毛坯。 1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量 本锻件采用普通级，根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车，半精车，粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm ，1.1mm ，0.4mm 和0.1mm 。又粗精加工分开时，对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%，故可取粗车余量为4.8mm ，总的的余量为6.4mm 。再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为：单边加工余量半径a r =6±2,长度方向a L =5±2。于是，可初步得锻件图的尺寸，如图1-1所示（图中粗实线表示锻件的外形，双点划线表示零件轮廓）。 1.3毛坯图的确定 1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差 ⑴根据图1-1和计算式ρπ???=l 2 r m ---------------（1-2） 设锻件最大直径为φ100mm ，长为230mm ，则 5.61kg =4）3096+8867+2262+8044107.853.14=m 22223÷???????（锻
活塞机械加工工艺及其夹具设计
活塞的机械加工工艺及夹具设计 学生：郭伟 指导老师：董亮 （湖南农业大学科学技术师范学院长沙 410128） 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，精镗销孔夹具设计和钻油孔夹具设计，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 Design of the Machining Process on the Piston and Fixture Student：Guo Wei Tutor：Dong Liang (College of Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China) Abstract:In the paper of this graduation design ,through the comprehensive explication of the developing of aluminum piston of the internal-combustion engine whose the machining technologies,the surrounding of working and the analysis of structural of the piston.It is conformed the technology process and arrange for process of piston. It mainly includes:produce outline and produce type to be conformed,choose material,the manufacturing method of the semi-finished product of material,the amount of remaining of machine process to be conformed ,the cutting dosage of each process to be conformed,calculated the working procedure time and draw up the working https://www.wendangku.net/doc/20315611.html,stly,chose and designed two sets of typical model of tool machine tongs,designed the tongs of drilling the oil bore and designed the tongs of the milling machine.It mainly includes among them:the position project and the pressure designed,the cet degree design,two sets of wrok principles of tongses and what we must be notice