畢業(yè)設計---活塞設計說明書

1、<p><b>　　畢業(yè)設計說明書</b></p><p>　　?！　I(yè)：　　　　數(shù)控技術　　　　 </p><p>　　班　　級：　　　　數(shù)控3102　　　 </p><p>　　姓　　名：　　　　 　　　　　 </p><p>　　學　　號：　　　　 　　　 </p>

2、<p>　　指導老師：　　　　 　　　　　　 </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p>　　第一部分　工藝設計說明書………………………………………………………………1</p><p>　　1.零件圖工藝性分析……………………………………………………………………1</p><p>　　

3、1.1零件結構功用分析……………………………………………………………1</p><p>　　1.2零件技術條件分析……………………………………………………………1</p><p>　　1.3零件結構工藝性分析…………………………………………………………2</p><p>　　毛坯選擇…………………………………………………………………………………2</p>

4、<p>　　2.1毛坯類型…………………………………………………………………………2</p><p>　　2.2毛坯余量確定…………………………………………………..………….……2</p><p>　　2.3毛坯－零件合圖草圖…………………………………………………..………2</p><p>　　機加工工藝路線確定……………………………..……………

5、……………………3</p><p>　　3.1加工方法分析確定………………………..………………………….…………6</p><p>　　3.2加工順序的安排……………..………….…………………………….…………6</p><p>　　3.3定位基準選擇……………...……………………………………………….……6</p><p>　　3.4

6、加工階段的劃分說明…………………………..………………………………7</p><p>　　3.5主要機加工工序簡圖…………………………………………..………………7</p><p>　　工序尺寸及其公差確定………………………………………………………………7</p><p>　　4.1基準重合時工序尺寸確定……………………………………………………8</p>

7、<p>　　設備及其工藝裝備確定………………………………………………………………8</p><p>　　切削用量及工時定額確定…………………………………………………….……8</p><p>　　7．工藝設計總結…………………………………………………………………………9</p><p>　　第二部分　第XX號工序夾具設計說明書…………………………………

8、……………10</p><p>　　1.工序尺寸精度分析…………………………………………………………….………10</p><p>　　2.定位方案確定…………………………………………………………………...…....…10</p><p>　　3.定位元件確定………………………………………………………………...…….....…10</p><

9、p>　　4.定位誤差分析計算………………………………………………………..…...……..…10</p><p>　　5.夾緊方案及元件確定……………………………………………………………......…12</p><p>　　6.夾具總裝草圖……………………………………………………………………..…..…12</p><p>　　第三部分　第XX號工序刀具設計

10、說明書……………………………………………..…12</p><p>　　工序尺寸精度分析…………………………………………………………………...…13</p><p>　　2.刀具類型確定……………………………………………………………………………14</p><p>　　3.刀具設計參數(shù)確定…………………………………………………………………..…14</p&g

11、t;<p>　　4.刀具工作草圖……………………………………………………………………………14</p><p>　　第四部分　第XX號工序數(shù)控編程設計說明書…………………………………………15</p><p>　　1.工序數(shù)控加工工藝性分析……………………………………………………….……16</p><p>　　2.走刀路線的確定……………………………

12、…………………………………….………17</p><p>　　3.刀具及切削用量的選擇…………………………………………………………………17</p><p>　　4.編程原點的確定及數(shù)值計算……………………………………………………….……18</p><p>　　5.程序編寫及程序說明……………………………………………………………18</p><

13、p>　　第五部分　畢業(yè)設計體會……………………………………………………………………..…18</p><p>　　第六部分 參考資料………………………………………………………………………………19</p><p>　　第一部分　工藝設計說明書</p><p>　　1.零件圖工藝性分析</p><p>　　1.1零件結構功用分析<

14、/p><p>　　活塞的種類一般分為:柴油機活塞,汽油機活塞,通用型活塞.活塞的結構:一般活塞都是圓形體,根據不同的發(fā)動機的工作條件和要求,活塞本身的構造有各種各樣,一般將活塞這個小東西分為:頭部,群部和活塞銷座三部分.</p><p>　　活塞是汽車發(fā)動機的"心臟",承受交變的機械負荷和熱負荷.是發(fā)動機中工作條件最惡劣的關鍵零件之一,活塞的功能是承受氣體壓力,并通過活塞銷

15、傳給連桿驅使曲柄旋轉,活塞頂部還是燃燒室的組成部分.</p><p>　　1.2零件技術條件分析</p><p>　　活塞在高溫,高壓,高速,潤滑不良的條件是工作的必經,活塞本身與高溫氣體接觸,瞬時溫度可達2500K以上,因此,受熱嚴重,而散熱條件有很差,所以,工作溫度會很高,所以其質檢特備嚴格,活塞的質檢主要是檢查裙部直徑,活塞環(huán)槽高度和活塞銷座孔尺寸的測量.</p>&l

16、t;p>　　1.3零件結構工藝性分析</p><p>　　活塞作為典型的汽車關鍵零部件,在切削加工方面具有很強的工藝特點,目前,國內活塞制造行業(yè)通常使用通用機床和結合活塞工藝特點的專用設備組成的機械加工生產線,因此,專用設備就成為活塞切削加工的關鍵設備,其功能和精度將直接影響最終產品的關鍵特性的質量指標.</p><p>　　我國活塞的研究重點居多都是對大型的柴油機的活塞進行改進,對

17、微型汽油機的研究較少,目前,國內外對活塞的設計和改進都是圍繞活塞的工作過程中承受的惹負荷和強度負荷,即要求活塞有高的熱承受和機械負荷的能力.</p><p><b>　　2.毛坯選擇</b></p><p><b>　　2.1毛坯類型</b></p><p>　　毛抷外形為145(mm)x65(mm)的圓柱棒料,表面光滑易

18、于裝夾.</p><p><b>　　2.2毛坯余量確定</b></p><p>　　工件最終要求長度基本尺寸為100(mm),上偏差為+0.15,下偏差為-0.08.直徑要求基本尺寸為60(mm),上偏差要求為0,下偏差為:-0.15.</p><p>　　2.3毛坯－零件合圖草圖</p><p>　　毛培圖見圖1-2

19、--1;</p><p>　　零件合圖見圖1-2--2;</p><p><b>　　毛培圖1-2--1</b></p><p>　　零件合圖1-2--2</p><p>　　3．機加工工藝路線確定</p><p>　　3.1加工方法分析確定</p><p>　　外圓表面加

20、工方法分析:在數(shù)控加工中,采用數(shù)控車床進行加工,選用百分表進行找正,用90度外圓車刀分粗車--半精車--精車三次加工至要求尺寸,最后選用切斷刀直接保證要求尺寸進行切斷.</p><p>　　內腔加工方法分析:選用立式加工中心進行加工,采用三爪卡盤裝夾,用百分表找正,同時選用多把要求的刀具放入刀庫,可以減小換刀的時間.</p><p>　　外圓孔與槽的加工方法分析:利用立式四軸加工中心就可以

21、完成,采用一夾一頂進行鉆孔,三爪裝夾銑削外圓槽.所有刀具一次對刀放進刀庫,減小換刀時間.</p><p>　　3.2加工順序的安排</p><p>　　外圓表面加工: 運用90度車刀一次裝夾的情況下進行粗車--半精車--精車三次循環(huán)加工至要求尺寸,最后采用切斷刀在保證長度尺寸的條件下直接切斷.</p><p>　　內腔加工: 在三爪直接裝夾下用百分表找正后,首先采用

22、中心鉆打中心孔,再進行鉆孔,最后用擴孔刀加工至要求尺寸.再利用球頭銑刀進行內倒角.</p><p>　　外圓孔與槽的加工: 運用四軸三爪定位,百分表進行找正后,首先進行鉆孔循環(huán),再進行鍵槽銑削.</p><p><b>　　3.3定位基準選擇</b></p><p>　　定位基準:即在加工中工件上與夾具定位元件直接接觸的點,線或面.所以在車削外

23、圓表面時的定位基準為毛抷外表面,內腔加工的定位基準為活塞的外圓表面,而在加工槽和表面孔是的定位基準為活塞外圓表面和內腔表面.</p><p>　　3.4加工階段的劃分說明</p><p>　　活塞總加工分為:首先進行活塞外圓表面加工其次是對內腔的加工,最后為表面孔及槽的加工.活塞外圓表面分為:先粗后半精最后為精加工三個階段,內腔的加工分為:先鉆孔后進行擴孔最后進行倒內角,而對于外圓表明面的

24、輪廓,其中鉆孔與銑鍵槽都可分為先后加工,但必須保證其尺寸要求.</p><p>　　3.5主要機加工工序簡圖</p><p>　　工序圖一1-3--5 工序圖四1-3--6</p><p>　　4.工序尺寸及其公差確定</p><p>　　4.1基準重合時工序尺寸確定</p>&l

25、t;p>　　下圖為活塞毛抷與最終加工余量的關系如:</p><p>　　表1-4--1.外圓加工工藝路線</p><p>　　粗車--半精車--精車</p><p>　　5.設備及其工藝裝備確定</p><p>　　下表為活塞在全部加工過程中各工序所用設備及其工裝：機床，刀具，夾具，量具的選擇.</p><p>

26、<b>　　表1-5--1</b></p><p>　　6．切削用量及工時定額確定</p><p>　　(背吃刀量=工序余量/2)</p><p>　　根據<工藝設計手冊>選取切削用量,時間定額由輔助時間和基本時間計算而來.具體切削用量見下表.</p><p>　　表1-6--1活塞加工切削用量</p&

27、gt;<p><b>　　工藝設計總結</b></p><p>　　一個月的時間匆匆而過,感覺接到畢業(yè)設計題目就仿如昨天,在這一個月里我全身心的投入在了活塞的設計中,有過急躁,有過興奮,有過感動......</p><p>　　剛接到題目,一臉的疑惑與不相信,我甚至對它想象過很多很多,但我當看到時我真的迷惑了,真的覺得亂無頭緒,我根本不知道從何下手,結果

28、只是一頭扎進了圖書館,盲目的找相同的例題,結果過失望了,又是去網吧網上查閱找尋,找了老師簡單的問了下,就自信滿滿的手寫了一份自認為是完美之作的設計上交了,結果當聽取了老師的講解后徹底明白自己所寫的和設計有多大的差距,</p><p>　　經過老師的講解,我又一次分析了畢業(yè)設計的題目,再看了要求的格式,我甚至對自己有點羞愧,對大學的最后一課作業(yè)就那么馬虎去對待,所以我和同組同學認真分析,相互探討自己的理解,做了筆記

29、,接著再一次走進了圖書館與網吧,認真去查閱,有時還問問老師,聽取老師對我們的理解是否能夠肯定,這樣才慢慢進入了設計作業(yè)這個角色,慢慢開始了我的作業(yè),活塞,一個感覺生活熟悉的詞,當真正去設計時感覺真的是無從下手,但是我還是沒有因此退宿,從開始的盲目到現(xiàn)在我發(fā)現(xiàn)我想去挑戰(zhàn),因為我不服輸,我覺得自己行,在學習中我想讓自己永遠做強者.</p><p>　　我首先通過了解活塞的應用:它是汽車發(fā)動機的"心臟&quo

30、t;承受交變的機械負荷和熱負荷,是發(fā)動機中工作最惡劣的部件之一,所以對于選材必須要講求抗壓能力強,因為存在要求氣壓能力強,所以我在設計它的精度時必須要好,它在氣缸的活動速度可以達到(8-12m/s)往復運動,且速度還在不斷變化,所以就上述要求都必須方方面面的考慮,所以畢業(yè)設計不僅是對三年所學知識的總結,更重要的是對考慮的細節(jié)全面的考察,所以要不斷的去了解查閱,這又是對自己解決問題的能力的考察,一份看似簡單的作業(yè),它真實的練習了學校與生活

31、真實的連接,所以我花了自己十二份的努力,我也真實的感覺到自己學到的是自己在課堂之中怎么也學習不到的東西.</p><p>　　在此,我衷心的感謝為我們設計作業(yè)辛勤付出的老師和同學們,正因為你們的指導,你們的努力,才使我對畢業(yè)設計漸漸從最開始的反感到現(xiàn)在的喜歡,這一切都離不開你們的教導,在畢業(yè)之際你們盡可能的把一切恨不得獻出來給我們,老師謝謝你們,我們會用行動告訴你們我們是最好的.</p><p

32、>　　第二部分　第04號工序夾具設計說明書</p><p>　　1.工序尺寸精度分析</p><p>　　計算工序尺寸是工藝規(guī)程指定的主要工作之一,存在以下幾種情況:(1)工藝基準與設計基準重合時的情況,對于加工過程中基準面沒有交換的情況,工序尺寸的確定比較簡單,在決定了各工序余量和工序所能達到的經濟精度之后,就可以有最后一道工序推算.(2)工藝基準與設計基準不重合時的情況,在復雜零

33、件的加工過程中,常常出現(xiàn)定位基準和設計基準,測量基準不重合或加工過程中需要多次轉換,工序尺寸的計算就復雜的多了.</p><p>　　綜上兩種情況說明,活塞在進行環(huán)槽與孔的加工屬于第一種情況,三爪與頂尖共同定位,其基準都為外圓表面,固此重合.</p><p><b>　　2.定位方案確定</b></p><p>　　根據加工選用加工中心四軸加工

34、,所以必然選擇三爪裝夾,但是為了工件的表面粗糙度質量,所以在裝夾時在工件外圓用紙巾均勻纏繞再夾持工件,為了不使工件變形夾持量不要過大防止工件變形,鉆孔時為了穩(wěn)定,選用頂尖固定工件的另一邊,但是在加工環(huán)形槽時禁止使用頂尖,防止工件扭傷.</p><p><b>　　3.定位元件確定</b></p><p>　　根據元件的外形與加工工序,選擇加工中心四軸上三爪定位,附加圓

35、頭頂尖共同定位工件,保證限制了工件五個自由度加工.</p><p>　　4.定位誤差分析計算</p><p>　　用調整法加工一批零件時,工件在定位工程中,由于工件的工序基準與定位基準不重合,以及工件的定位基準面與家具定位元件的定位表面存在制造誤差,都會引起工件的工序基準偏離理想位置,而使產生定位誤差,用符號表示為: 它由定位基準與工序基準不重合誤差 </p><

36、;p>　　和定位副制造不準確引起工序基準的位移誤差 兩部分所組成其大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和,即:</p><p>　　當工序基準位置與多個定位基準有關時,以上兩個誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致,根據加工誤差不等式,定位誤差不超過兩件誤差的1/5~1/3.</p><p>　　5.夾緊方案及元件確定</p><p>　　采用一夾一頂?shù)姆绞窖b

37、夾加工.</p><p><b>　　夾具總裝草圖</b></p><p><b>　　夾具總裝見下圖</b></p><p>　　夾具總裝草圖2-6--1</p><p>　　第三部分　第04號工序刀具設計說明書</p><p>　　1.工序尺寸精度分析</p>

38、<p>　　計算工序尺寸是工藝規(guī)程指定的主要工作之一,存在以下幾種情況:(1)工藝基準與設計基準重合時的情況,對于加工過程中基準面沒有交換的情況,工序尺寸的確定比較簡單,在決定了各工序余量和工序所能達到的經濟精度之后,就可以有最后一道工序推算.(2)工藝基準與設計基準不重合時的情況,在復雜零件的加工過程中,常常出現(xiàn)定位基準和設計基準,測量基準不重合或加工過程中需要多次轉換,工序尺寸的計算就復雜的多了.</p>

39、<p>　　綜上兩種情況說明,刀具在加工中直接影響著基準重合和基準不重合時的精度,在加工</p><p>　　過程中盡可能的采用刀具磨耗,邊加工邊測量利用磨耗做修改,直到達到最終的尺寸要求范圍中為合格.</p><p><b>　　2.刀具類型確定</b></p><p><b>　　機用鉸刀,切斷刀.</b>

40、</p><p>　　3.刀具設計參數(shù)確定</p><p>　　選擇機用鉸刀作為參數(shù)分析確定,具體見表3-3--1.</p><p>　　表3-3--1 機用鉸刀設計參數(shù)</p><p>　　第五部分　第03號工序數(shù)控編程設計說明書</p><p>　　1.工序數(shù)控加工工藝性分析</p><p&g

41、t;　　活塞的工作要求了它必須要有特別好的精度,因為存在密封,所以必須要有最好的壓力,故此將內腔放在了外圓的加工之后,因為在鉆孔與擴孔及倒角時,外面的表面都保證了特別好的精度,對于內腔,倒角可以很好地防止了曲柄在內腔的連接處產生過多的摩擦,這樣因為活塞本身的運動就決定了它的運動劇烈,所以在內部加工完成后,必須進行很好的熱處理,更重要的是材料的選擇.</p><p>　　加工環(huán)節(jié)的每一步都要嚴格按照粗--半精--精

42、加工的順序完成,因為他可以保證材料的質量,不使材料產生硬化或者過切現(xiàn)象,特別是在保證加工表面精度方面有很好的效果.</p><p><b>　　2.走刀路線的確定</b></p><p>　　走刀路線及順序的安排:1). 先進行中心鉆打中心孔,為鉆孔做準備.</p><p>　　2). 進行鉆孔循環(huán),利用擴孔刀對所鉆孔進行擴孔循環(huán),在結束時

43、 必須要產生讓刀,否則將會在抬刀時產生抬刀痕,影響表面加工的粗 糙度.</p><p>　　3). 最后進行球頭刀倒角,球頭刀必須從中心下刀慢慢向外加工 去除余量,利用不同的轉速及進給分粗--半精--精加工三個階段加 工.</p><p>　　刀具及切

44、削用量的選擇</p><p>　　4.編程原點的確定及數(shù)值計算</p><p>　　1) 程序原點的確定:原點設置于工件的軸心,Z軸中心定在工件底,將此作為程序的編程原點.</p><p>　　2) 在鉆孔加工中,工件的長度為100mm,所以安全高度定于Z軸105mm處,鉆孔深度為40mm處,粗加工全部保留0.10mm余量,半精加工保留0.05mm余量,精加工至要求

45、的尺寸范圍內.</p><p>　　5.程序編寫及程序說明</p><p>　　第六部分　畢業(yè)設計體會</p><p>　　畢業(yè)設計作為我走出大學校門的最后一個作業(yè),考察著我對大學三年所學專業(yè)課程和實際操作的能力.當我從開始的第一字到此時的完成我都存在一份認真仔細的心去完成,因為我也想去考驗自己,問自己---你學到了嗎?</p><p>　　

46、接到畢業(yè)設計題目的時候,真是茫無頭緒,全傳動機構就一個尺寸和一個大體圖樣,我真有著說不出的亂,一天兩三天都沒有動,開始也就是亂看,但經過仔細的分析,經過對老師分解的任務在圖書館的查詢,開始對自己的任務活塞有了進一步的了解,為有更深層次的了解,我去了戶縣的機械專賣場請老師傅給我看了真實的各種活塞,回來和同學共同討論,對題目做了分析,在對同組同學的意見進行了分析,我逐漸進入了角色,開始了這份畢業(yè)設計的制作.</p><p

47、>　　首先通過這份作業(yè)我要說老師真的是給了我們一份實實在在的考驗,也使我真正認識到我所學習的知識太過于散亂.通過這份作業(yè)我也將這三年所學的專業(yè)知識有了一個真正的歸納總結,不再是零散的,同時也將我們所學與真正的實體聯(lián)系起來了,真有著說不出的收獲.</p><p>　　由于設計的需要,我仔細研究了零件圖,但因為自己經驗不足,遇到了很多實際問題,使我體會到了在現(xiàn)場實習.僅證明可不可以實干,而不能代表能不能干好,所

48、以我積極地與同學溝通,相互交流,同時受到各位老師的指導,這一切問題顯得那么迎刃而解.</p><p>　　其次就是考察了我們對綜合復雜的問題能去動手查閱的能力,去分析分解一個復雜的問題,從不同的角度去完成,這也是我最為喜悅的,通過畢業(yè)設計我真正認識到理論和實踐相結合的重要性,并培養(yǎng)了我綜合運用所學理論知識和所學實際操作知識去理性的分析和解決實際工作中的一般技術工程問題的能力,使我建立了正確的設計思想,掌握了工藝設

49、計的一般程序,規(guī)范和方法.并進一步鞏固,深化的吸收和運用了所學的基本理論知識和基本操作技能.還有,他提高了我設計計算,繪圖,編寫技術文件和程序的能力.更培養(yǎng)了我勇于創(chuàng)新的精神和嚴謹?shù)膶W風及工作的作風.</p><p>　　最后真的感謝老師,老師在這一份作業(yè)中所對我們投入的心思.離校之際, 感謝您們這三年來對我們的點滴教育,衷心的對您說聲:"您們辛苦了!我們會用行動與成果告訴您,我們成材了".&

50、lt;/p><p>　　第七部分 參考資料</p><p>　　[1] 陸劍中,孫家寧. 數(shù)控加工工藝編程.北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[2] 崔永茂. 金屬切削原理與刀具 . 北京:北京機械工業(yè)出版社,1991</p><p>　　[3] 盧并恒. 機械制造技術.西安:西安交通大學出版社,1992<

51、/p><p>　　[4] 吳玉華. 機床夾具設計 大連: 大連理工大學出版社 2005</p><p>　　[5] 孫自立. 數(shù)控銑床加工中心 重慶:重慶大學出版社 2008</p><p>　　[6] 周昌治,楊忠鍵,趙志遠. 數(shù)控機床加工培訓教程 北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[7] 吳國華. 數(shù)控加工工藝

52、. 重慶:重慶大學出版社 2008</p><p>　　[8] 惠明達. 機床夾具制造 北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[9] 朱正鑫. 公差與配合技術 北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[10] 于俊毅. 機床原理與設計. 重慶:重慶大學出版社 2008</p><p>　　[11]

53、 劉永壽. 機械制造與自動化技術 大連: 大連理工大學出版社 2005</p><p>　　[12] 周長志. 機械加工工藝手冊 北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[13] 文月娟. 機械制造工藝學 北京:北京理工大學出版社,2005</p><p>　　[14] 王先奎. 實用工具手冊. 北京:北京理工大學出版社,2005<