活塞设计说明书.doc

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航空制造工程学院
机械制造工艺课程设计
课程名称： 机械制造工艺及装备
设计课题：
活塞零件的机械加工工艺规程设计
专业：机械设计制造及其自动化 班级： 080312
姓名： 占恩平 学号： 08031216
评分： 指导老师：（签字）
2
南昌航空大学 航空制造工程学院
机械设计制造及其自动化专业
《机械制造工艺及装备》课程设计课题单
班级080312 学生 占恩平
课 题 活塞零件机械加工工艺规程设计
原始条件 活塞零件图
生产纲领：中等批量
设计要求
编制活塞零件机械加工工艺规程
（含机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡）
编写课程设计说明书
课题发给日期
2011 年10月17日
课程设计完成日期
指导教师
2011 年11月18日
（签名）
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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
零件分析 4
4
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工艺规程设计 6
6
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、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11
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三夹具设计 16
16
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定位误差分析 19
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总结 21
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参考文献
绪论
随着人类社会机械化、 自动化程度的日益提高， 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 的关键零件，其结构复杂，加工工序多。目前，国内活塞行业所用加 工机床除引进外， 大多为国产通用机床或在此基础上进行较为简易改 造的设备，一条生产线一般由 17-20 台设备组成，采用粗放型生产方 式，设备精度低，工件需多次装夹定位，加工过程累积误差大，工件 精度低、稳定性差、废品率高、劳动生产率低，生产现状和设备远远 不能满足市场竞争的需要。 国内机床行业虽然也为活塞行业提供了一
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定数量的活塞专用机床， 但由于对活塞加工工艺缺乏深入的了解， 也 未能摆脱活塞行业原有的生产加工方式。 在国外工业发达国家的一些 实力较强的活塞制造公司，如德国MAHLE公司、KS公司、英国AE 公司、日本 AR7 等，其活塞加工己实现了工序优化组合，一人多机 数控化生产，机加工过程中周转环节少，工艺条件稳定，产品尺寸精 度高。对于批量大的活塞品种， 他们将其加工设备连成数控全自动生 产线，设备基本上全是自行设计制造。 由于国外机床行业雄厚的基础， 他们采用了一定数量的机床通用零部件， 专业性较强的零部件仍靠自 主开发设计。 设计过程中， 他们充分利用国外机床行业的先进设计及 制造技术对机床进行优化，如有限元法等动、静态设计分析，使其能 够满足活塞高精加工的要求。
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零件的作用
零件的分析
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图2无活塞
活塞位于发动机汽缸内，作往复运动，当燃烧室里的混合气体（空气和燃料）点 燃并膨胀时，活塞受到气体的压力，并经过活塞销及连杆将压力送给曲柄。气体的 吸入，压缩，废气的排除，也都由活塞的运动来完成。因此活塞工作的主要特点是在 高温高压下作长时间的连续变负荷往复运动。
零件的工艺分析
为了提高活塞的工作性能和寿命 ,它必须具有如下的要求：
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在高温高压下具有足够的强度和刚度。
较轻的结构重量。
良好的耐磨性和耐蚀性。
良好的导热性 ,热膨胀系数小。
保证气缸内部空间密封。
二 . 工艺规程设计
活塞的材料及毛坯的制造