活塞桿與活塞零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(需要圖紙及其他附件請(qǐng)與我聯(lián)系QQ:877764463題目活塞桿與活塞環(huán)零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)老師2012年05月01日摘要本設(shè)計(jì)通過對(duì)內(nèi)燃機(jī)活塞桿與活塞環(huán)加工技術(shù)的發(fā)展、活塞桿與活塞環(huán)的工作環(huán)境以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析,確定了活塞桿與活塞環(huán)的加工過程及加工方案,其中主要包括:生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的確定、材料的選擇、毛坯的制造方法、機(jī)械加工余量的確定、加工工序切削用量的確定、工序時(shí)間的計(jì)算以及工序卡片的編制。最后,進(jìn)一步選擇并設(shè)計(jì)了兩套典型的機(jī)床夾具,活塞桿夾具設(shè)計(jì)和銑開口夾具設(shè)計(jì),其中注意包括:定位方案與夾緊方案的設(shè)計(jì),兩套夾具的工作原理以及在夾具設(shè)

2、計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題。經(jīng)過設(shè)計(jì)分析和論證,活塞桿與活塞環(huán)的工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)是可行的。關(guān)鍵詞:活塞桿與活塞環(huán)、工序、機(jī)床夾具、機(jī)械加工、定位夾緊AbstractIn the paper of this graduation design,through the comprehensive explication of the developing of piston rod and piston rings of the internal-combustion engine whose the machining technologies,the surrounding of working

3、 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 mach

4、ine process to be conformed,the cutting dosage of each process to be conformed,calculated the working procedure time and draw up the working procedure.Lastly,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 m

5、illing 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 notice2in the process of the piston design.Through the analysis and argument,the arts and crafts design and the tongs design of

6、 the piston is viable.Keywords:Piston rod and piston rings;porking procedure;machine tongs;manufacture process technology;locating and clamping目錄緒論 (1第1章活塞桿工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 (21.1零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) (21.2零件的技術(shù)要求 (21.3零件的工藝性 (21.4確定零件的生產(chǎn)類型 (3第2章活塞桿毛坯的選擇 (42.1確定毛坯的類型 (42.2確定毛坯的制造方法和尺寸及其公差 (42.3確定毛坯技術(shù)要求 (42.4繪制零件-毛

7、坯合圖 (4第3章基準(zhǔn)的選擇 (6第4章擬定機(jī)械加工工藝路線 (74.1確定各表面的加工方法 (74.2擬定工藝路線 (74.3工藝路線方案的分析與比較 (10第5章確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差 (11第6章選擇機(jī)床及工藝設(shè)備 (126.1選擇機(jī)床 (126.2選擇刀具 (126.3選擇夾具 (126.4選擇量具 (13第7章確定切削用量及基本工時(shí) (147.1工序1數(shù)據(jù)計(jì)算 (147.2工序4數(shù)據(jù)計(jì)算 (167.3工序8數(shù)據(jù)計(jì)算 (177.4工序9數(shù)據(jù)計(jì)算 (187.5工序10數(shù)據(jù)計(jì)算 (207.6工序10數(shù)據(jù)計(jì)算 (227.7工序11數(shù)據(jù)計(jì)算 (237.8工序12數(shù)據(jù)計(jì)算 (247.9

8、工序14數(shù)據(jù)計(jì)算 (257.10工序14數(shù)據(jù)計(jì)算 (267.11工序18數(shù)據(jù)計(jì)算 (27第8章活塞環(huán)概述 (298.1活塞環(huán)的作用 (298.2活塞環(huán)的工作條件 (308.3活塞環(huán)各部份名稱及代號(hào) (31第9章活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸 (329.1徑向厚度a1 (329.2環(huán)高h(yuǎn)1 (329.4活塞環(huán)的計(jì)算 (34第10章活塞環(huán)的制造工藝 (3810.1活塞環(huán)的生產(chǎn)特點(diǎn) (3810.2活塞環(huán)的加工方法 (3810.3活塞環(huán)的加工工藝規(guī)程 (3910.4確定毛坯的制造方法與加工余量 (4010.5定位基準(zhǔn)的選擇 (4110.6活塞環(huán)一般工藝流程 (4210.7端面加工 (4510.8活塞環(huán)的熱處理 (4

9、710.9活塞環(huán)的平面加工 (4810.10銑切開口加工 (5010.11內(nèi)圓加工的工藝要求 (5110.12精車外圓 (5310.13精修開口 (5310.14活塞環(huán)的表面處理 (54第11章夾具設(shè)計(jì) (5511.1問題的提出 (5511.2夾具設(shè)計(jì) (55總結(jié) (59參考文獻(xiàn) (60致謝 (61緒論機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)是機(jī)械制造知識(shí)的運(yùn)用。而機(jī)械制造是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐課。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中通過獨(dú)立的思考,將有關(guān)機(jī)械制造的基礎(chǔ)工藝知識(shí)、基本工藝方法和基本工藝實(shí)踐等有機(jī)的結(jié)合起來,進(jìn)行工程實(shí)踐綜合能力的訓(xùn)練級(jí)進(jìn)行思想品德和素質(zhì)的培養(yǎng)與鍛煉。本次設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四

10、年知識(shí)的一個(gè)鞏固和加強(qiáng),是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié),也是恰當(dāng)?shù)乩盟鶎W(xué)基礎(chǔ)知識(shí),專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等資料對(duì)零件制造工藝設(shè)計(jì),對(duì)我們而言,是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié),可為今后的學(xué)習(xí)及從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。12第1章活塞桿工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)活塞桿是支持活塞做功的連接部件,大部分應(yīng)用在油缸、汽缸等運(yùn)動(dòng)部件中,是一個(gè)運(yùn)動(dòng)頻繁、技術(shù)要求高運(yùn)動(dòng)部件。活塞桿在正常使用中,承受交變載荷作用,00.02550770mm mm 處有密封裝置往復(fù)摩1.2零件的技術(shù)要求120:錐度接觸面積不少于80%。0材料38CrMoAlA 。00.02550mm 自身圓度公差為0.005mm ,

11、表面粗糙度Ra 為0.4um 。左端3926M g 螺紋與活塞桿00.02550mm 中心線的同軸度公差為0.05mm 。120:圓錐面軸心線與活塞桿00.02550mm 中心線的同軸度的公差為0.02mm 。120:圓錐自身圓跳動(dòng)0.005mm ,表面粗糙度Ra 為0.8um 。1.3零件的工藝性活塞桿結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但長(zhǎng)徑比很大,屬于細(xì)長(zhǎng)軸類零件,剛性較差,為了保證加工精度,在車削時(shí)要粗、精車分開,而且粗、精車時(shí)一律使用跟刀架,以減少加工時(shí)工件的變形,在加工兩端螺紋時(shí)要使用中心架。在磨削外圓表面時(shí),工件易產(chǎn)生讓刀,彈性變形,影響了活塞桿的精度。因此,在加工時(shí)應(yīng)修研中心孔,并保證中心孔的清潔,

12、中心孔與頂尖間松緊程度要適宜,并保證良3好的潤(rùn)滑。砂輪一般選擇:磨料為白剛玉WA ,粒度60#,硬度中軟或中,陶瓷結(jié)合劑,另外砂輪寬度應(yīng)選窄些,以減少徑向磨削力,加工時(shí)注意磨削用量的選擇,尤其是磨削深度要小。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí),為了保證零件同軸度公差及各部分的相互位置精度,所有的加工工藝均采用兩中心孔定位,符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在磨削00.02550770mm 外圓和120:錐度時(shí),兩道工序必須分開進(jìn)行。在磨削120:錐度時(shí),要先磨削試件,檢查試件合格后才能正式磨削工件。120:圓錐面的檢查,是用標(biāo)準(zhǔn)的120:環(huán)規(guī)涂色檢查,其接觸面積應(yīng)不少于80%。為了保證活塞桿加工精度的穩(wěn)定性,在加工的全過程中不

13、允許人工校直。滲氮處理時(shí),螺紋部分等應(yīng)采取保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。活塞桿承受交變載荷作用,00.02550mm 處有裝置往復(fù)摩擦其表面,所以該處精度高又耐磨。表面經(jīng)滲氮后,硬度增強(qiáng),符合既有一定的韌性,又有較好的耐磨性。1.4確定零件的生產(chǎn)類型該工件為大批量生產(chǎn)。4第2章活塞桿毛坯的選擇2.1確定毛坯的類型毛坯選擇38CrMoAlA 經(jīng)滲氮處理的合金結(jié)構(gòu)鋼。因?yàn)楹辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和表面滲氮后,有很高的心部強(qiáng)度、優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性能,熱處理變形很小?；钊麠U連接活塞運(yùn)動(dòng),承受交變載荷,應(yīng)具有一定的抗拉和抗壓強(qiáng)度、剛度,因此選用鍛造的方法,以改善機(jī)械性能。2.2確定毛坯的制造方法和尺寸及其公差該活塞

14、桿應(yīng)首先車削成形,對(duì)于精度要求較高,表面粗糙度值較小的外圓,在車削后還應(yīng)磨削,車削和磨削時(shí),以兩端中心孔作為精基準(zhǔn)定位符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,中心孔可在粗車之前加工。因此,該活塞桿的工藝過程主要有加工中心孔、粗車、精車和磨削四個(gè)階段。要求不高的外圓在精車時(shí)加工到規(guī)定尺寸。退刀槽、倒角、螺紋在半精車時(shí)加工。六方形棱柱在精車后,進(jìn)行銑削至圖樣尺寸。調(diào)質(zhì)處理后要修研一次中心孔,以消除熱處理變形與氧化皮。2.3確定毛坯技術(shù)要求毛坯不允許有內(nèi)部缺陷,承受一定的抗拉、抗壓而不出現(xiàn)裂紋或折斷。2.4繪制零件-毛坯合圖參考文獻(xiàn)1中表3-6可知,臺(tái)階軸類鍛件機(jī)械加工余量104a mm =,取10a mm =,繪制零件

15、毛坯合圖如下: 5第3章基準(zhǔn)的選擇該活塞桿零件圖中較多尺寸及形位公差是以兩端中心孔及其端面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的,因此,必須首先加工出兩端中心孔及其端面,為后續(xù)工件作為基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,選兩中心孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。1粗基準(zhǔn)的選擇。粗基準(zhǔn)的選擇是否合理,直接影響到各個(gè)加工表面加工余量的分配,以及加工表面的相互位置關(guān)系。對(duì)零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選擇沒有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷的平面作為粗基準(zhǔn),根據(jù)這些基準(zhǔn)選擇原則,活塞桿現(xiàn)以50的外圓表面一端及活塞桿另一端中心孔作為粗基準(zhǔn)。以卡盤及活動(dòng)

16、頂尖作為定位元件限制五個(gè)自由度,然后在進(jìn)行車削?；钊h(huán)現(xiàn)以圓筒的外圓表面及活塞環(huán)另一端作為粗基準(zhǔn)。以卡盤作為定位元件限制四個(gè)自由度,然后在加緊進(jìn)行車削。2精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)考慮如何減少工件的定位誤差,保證加工精度,并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工件裝夾方便,應(yīng)考慮的原則:基準(zhǔn)重合原則,基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,自為基準(zhǔn)原則,互為基準(zhǔn)原則。其中主要考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,在這以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。67第4章擬定機(jī)械加工工藝路線4.1確定各表面的加工方法根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求,選定如下加工方法:13926M g 兩端螺紋:與活塞桿00.0

17、2550770mm 中心線的同軸度公差為0.005mm ,表面粗糙度為 3.2Ra um ,公差等級(jí)為IT8級(jí),參考文獻(xiàn)1中表4-4知采用粗車半精車。2六方形棱柱:表面粗糙度 3.2Ra um ,公差等級(jí)IT8級(jí),參考文獻(xiàn)1中表4-4知采用粗車-半精車,再經(jīng)銑削即可。用三爪自定心卡盤夾持工件,卡盤上安裝萬能分度頭,用面銑刀每加工一表面后,萬能分度頭旋轉(zhuǎn)060,再加工另一表面。300.02550770mm 外圓:表面粗糙度0.4Ra um ,公差等級(jí)為IT6級(jí),參考文獻(xiàn)1中表4-4知采用粗車半精車磨削粗磨精磨。4120:錐度外圓:表面粗糙度0.8Ra um ,軸心線與活塞桿00.02550770

18、mm 中心線的同軸度公差為0.02mm ,自身圓跳動(dòng)為0.005mm ,公差等級(jí)為IT7級(jí),參考文獻(xiàn)1中表4-4知采用粗車-半精車精車粗磨半精磨。4.2擬定工藝路線根據(jù)分析,加工方案有以下兩種,分別如表4-1表4-2所示:表4-1加工方案一:工序號(hào)工序名稱內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備00鍛造下料80760mm,模鍛成最大直徑為60mm的階梯軸鋸床10熱處理正火。20車夾一端,切端面10mm,車另一端,打中心孔,粗車外圓至55mm,車退刀槽1.57mm,倒角C2外圓表面6140CA30車夾另一端,切端面10mm,車端面,打中心孔,粗車外圓至55mm,保證總長(zhǎng)為1090mm,車退刀槽1.57mm,倒角C2外圓

19、表面6140CA40車半精車臺(tái)階、錐度,余量為2mm 外圓表面6140CA50鉗工修研中心孔外圓表面鉗工臺(tái)60車精車臺(tái)階、錐度,余量為2mm 頂尖6140CA70銑銑正六邊形棱柱頂尖62 X W8980鉗工修研中心孔鉗工臺(tái)90車車兩端螺紋至3926g頂尖6140CA 100磨粗磨外圓、錐度頂尖1350MQ 110鉗工修研中心孔鉗工臺(tái)120磨半精磨外圓、錐度頂尖1350MQ 130熱處理滲氮熱處理至6265HRC140磨精磨外圓、錐度頂尖1350MQ 150清洗、檢驗(yàn)表4-2加工方案二工序號(hào)工序名稱內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備00鍛造下料80760mm ,模鍛成最大直徑為60mm 的階梯軸外圓鋸床10熱處理

20、退火。20車夾一端,切端面10mm ,車另一端,打中心孔,粗車外圓至55mm ,車退刀槽1.57mm ,倒角2C 外圓中心孔6140CA 30車夾另一端,切端面10mm ,車端面,打中心孔,粗車外圓至55mm ,外圓中心孔6140CA10保證總長(zhǎng)為1090mm ,車退刀槽,倒角2C 40車半精車臺(tái)階、錐度,余量為2mm中心孔6140CA 50鉗工修研中心外圓鉗工臺(tái)60車精車臺(tái)階、錐度,余量為2mm 中心孔6140CA 70車車兩端螺紋至3926g中心孔6140CA 80銑銑正六邊形棱柱外圓62X W 90鉗工修研中心孔外圓鉗工臺(tái)100磨粗磨外圓、錐度中心孔MQ1350110鉗工修研中心孔外圓鉗

21、工臺(tái)120磨半精磨外圓、錐度中心孔MQ1350130熱處理滲氮熱處理至6265HRC 140磨精磨外圓、錐度中心孔1350MQ 150清洗、檢驗(yàn)4.3工藝路線方案的分析與比較方案一與方案二的不同之處在于是先銑正六邊形棱柱還是先車螺紋。因?yàn)橄溶嚶菁y,可以減少裝夾次數(shù)以及裝夾帶來的誤差,綜合比較分析,考慮選擇方案二更為合適。第5章確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差根據(jù)上述加工工藝,查各種表面加工余量表分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差,如表5-1所示:表5-1加工余量及工序尺寸工序號(hào)工序內(nèi)容雙邊余量/mm工序尺寸/mm經(jīng)濟(jì)精度/IT 表面粗糙度Ra/um4、5切端面車端面粗車外圓14651

22、09610905512IT12IT12IT12.512.512.58半精車臺(tái)階半精車錐度330.15350.30.110IT(6.36.39精車臺(tái)階精車錐度110.06251280.0629IT(3.23.211車螺紋39 3.212銑正六邊形棱柱47.39IT 3.2111214粗磨外圓粗磨錐度0.10.11.616半精磨外圓半精磨錐度0.818精磨外圓精磨錐度00.0255000.0257IT (0.4第6章選擇機(jī)床及工藝設(shè)備6.1選擇機(jī)床(1工序10、20、30、40、60:為了減少裝卸時(shí)間,這幾部工序的車端面、打中心孔、倒角、切槽、車螺紋、車外圓、車錐度都在同一車床上完成,該零件為批量

23、生產(chǎn),選用機(jī)床使用范圍較廣的為最佳,因此,選用6140CA 型機(jī)床能滿足加工要求。且在粗、精車時(shí),一定要分開。車外圓時(shí),要使用跟刀架,以減少加工時(shí)工件的變形;在車螺紋時(shí),要使用中心架。(2工序80:銑正六邊形棱柱時(shí),用三爪自定心卡盤夾持工件,卡盤上安裝萬能分度頭,用面銑刀每加工一表面后,萬能分度頭旋轉(zhuǎn)060,再加工另一表面,在臥式銑床上加工,選用62X W 型臥式銑床。(3工序100、120:粗磨、半精磨錐度,精磨外圓00.02550mm 至圖樣尺寸。并涂色檢查,120:錐度接觸面積不少于80%,可以用標(biāo)準(zhǔn)的120:環(huán)規(guī)檢查,因?yàn)橥鈭A精度要求高,參考文獻(xiàn)2中表4.2-29選用外圓磨床1350M

24、Q 。6.2選擇刀具13由于零件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼,為保證刀具切削性能,因此刀具材料選用硬質(zhì)合金鋼38CrMoAlA ,表面滲氮處理。車外圓采用主偏角為09030P (的車刀,車端面采用主偏角為04510P (的車刀。切斷刀材料取高速鋼,1252020mm mm mm ,切刀寬度5a mm =。車螺紋時(shí)選用牙型為060的螺紋車刀。銑正六邊形棱柱時(shí),選硬質(zhì)合金套式面銑刀,主偏角075Kr =,直徑80d mm =。磨削外圓和錐度時(shí),選用白鋼玉平行砂輪。(磨料為白鋼玉,粒度60#,硬度為中軟,陶瓷結(jié)合劑,砂輪寬度應(yīng)窄。6.3選擇夾具該零件加工可采用三爪卡盤(400、頂尖、跟刀架。6.4選擇量具零件為

25、成批生產(chǎn),一般可采用通用量具。各端面、正六邊形棱柱、外圓精度要求不高,可選用0-1000mm 的游標(biāo)卡尺,即能達(dá)到測(cè)量目的。長(zhǎng)度測(cè)量選用鋼板尺。測(cè)量螺紋選用螺紋規(guī)。錐度環(huán)規(guī):120:錐度外圓的精度要求高,所以可使用120:錐度環(huán)規(guī)來檢查。14第7章確定切削用量及基本工時(shí)7.1工序1數(shù)據(jù)計(jì)算切端面、車端面、車外圓切端面確定背吃刀量p a :端面總加工余量為10mm ,先用切段刀切掉7mm ,一次走刀完成,p a mm =5.確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1表5-106查得/f mm r =0.130.16;參考文獻(xiàn)1表5-5機(jī)床的橫向進(jìn)給量取/f mm r =0.15;確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1

26、表5-109和5-110查得21,0.25,0,0.66v v v c m x y =。修正系數(shù):0.57, 1.0,0.8,0.86, 1.0r Mv Hv hv K V tv k k k k k =參考文獻(xiàn)1表5-108查得道具的壽命T=60min15vv c vx y m p c v k T a fm =確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000100010.3584.47/min 3.1439c w v n rd =參考文獻(xiàn)1表5-5取相近較小機(jī)床轉(zhuǎn)速80/minr 因此實(shí)際的切削速度9.80/min c v m =計(jì)算基本時(shí)間jT 切削加工長(zhǎng)度為7mm ,切斷刀選用主偏角r k =75o,背吃刀量5

27、p a mm =,查表5-138和表5-139得:1(23tan p ra l k =+,取14l mm =,2(35l mm =批量生產(chǎn)30l =11233944027.522d d L l l l mm =+=+=27.51 2.18min 840.15j L T i nf =輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1表5-153得:裝夾工件的時(shí)間為0.8min,啟動(dòng)機(jī)床時(shí)間為0.02min 啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.05min,取量具并測(cè)量尺寸的時(shí)間為0.5min ,共計(jì)f T =1.37min。車端面確定背吃刀量p a :端面加工余量3mm ,一次走刀完成,p a mm =3。確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)

28、1表5-102查得/f mm r =0.60.7;參考文獻(xiàn)1表5-5機(jī)床的橫向進(jìn)給量取/f mm r =0.61;確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和5-110查得16242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y =。修正系數(shù):0.57, 1.18,0.8,0.81, 1.0r Mv Hv hv K V tv k k k k k =參考文獻(xiàn)1表5-108查得刀具的壽命為T=60min,則242vvv c vx y m p c v k T a fm =確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000100047.16384.91/min 3.1439c w v n rd =參考文獻(xiàn)1表5-

29、5取相近較小機(jī)床轉(zhuǎn)速400/minr 因此實(shí)際的切削速度98/min c v m =48.計(jì)算基本時(shí)間jT 切削加工長(zhǎng)度為3mm ,切斷刀選用主偏角r k =45o ,背吃刀量p a mm =3,查表5-138和表5-139得:1(23l mm =,2(35l mm =批量生產(chǎn)3l mm=511233924530.522d d L l l l mm =j L T i nf =輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1中表5-153得:變換刀架的時(shí)間為0.05min ,變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為0.02min,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.05min,共計(jì)f T =0.12min。7.2工序4數(shù)據(jù)計(jì)算17粗車外圓確定

30、背吃刀量p a :外圓總加工余量為5mm ,則單邊余量為2.5mm ,一次走刀完成,p a mm =2.5。確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1表5-102查得/f mm r =0.60.7;參考文獻(xiàn)1表5-5機(jī)床的橫向進(jìn)給量取/f mm r =0.61;確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y =。修正系數(shù):0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k =參考文獻(xiàn)1表5-108查得刀具的壽命為T=60min。則242vvvc vx y m p c v k T a f

31、m =26.70確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000100026.70170.06/min 3.1450c w v n rd =參考文獻(xiàn)1表5-5取相近較小機(jī)床轉(zhuǎn)速160/min r ,因此實(shí)際的切削速度/min c v m =25.12計(jì)算基本時(shí)間j T :切削加工長(zhǎng)度為600mm ,切斷刀選用主偏角r k =90o ,背吃刀量p a mm =2.5,查表5-138和表5-139得:1(23l mm =,2(35l mm =批量生產(chǎn)3l mm =5123601 6.27min1600.61j L l l l T i nf +3+4+5=輔助時(shí)間f T :18參考文獻(xiàn)1中表5-153得:變換刀架的時(shí)間為

32、0.05mm ,變速的時(shí)間為0.02min,共計(jì)f T =0.07min。7.3工序8數(shù)據(jù)計(jì)算半精車外圓53770mm確定背吃刀量p a :外圓總加工余量為2mm ,則單邊加工余量1mm ,一次走刀完成,p a mm =1。確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1表5-102查得/f mm r =0.60.7;參考文獻(xiàn)1表5-5機(jī)床的橫向進(jìn)給量取/f mm r =0.67;確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和5-110查得242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y =。修正系數(shù):0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k

33、 =參考文獻(xiàn)1表5-108查得刀具的壽命為T=60min。則vvvc vx y m p c v k T a fm =29.47確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000100029.47187.62/min 3.1450c w v n rd =參考文獻(xiàn)1表5-5取相近較小機(jī)床轉(zhuǎn)速200/minr 因此實(shí)際的切削速度/min c v m =31.4計(jì)算基本時(shí)間j T :切削加工長(zhǎng)度為770mm ,外圓車刀選用主偏角r k =90o ,背吃刀量p a mm =1.0,查表5-138和表5-139得:191(23l mm =,2(35l mm =批量生產(chǎn)3l mm=51237701 5.83min2000.67j

34、L l l l T i nf +2+4+5=輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1中表5-153得:變速或變換進(jìn)給量的時(shí)間為0.02min 啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.06min,共計(jì)f T =0.08min。半精車錐度方法同車外圓53770mm 一樣?；緯r(shí)間:切削加工長(zhǎng)度60L mm =,則1236010.53min2000.67j L l l l T i nf +2+4+5=輔助時(shí)間f T :f T =0.05min。半精車兩端螺紋方法同車外圓53770mm 一樣?；緯r(shí)間:切削加工長(zhǎng)度60L mm =1,則1231601 1.36min2000.67j L l l l T i nf +2+4+5=輔

35、助時(shí)間f T :f T =0.05min。7.4工序9數(shù)據(jù)計(jì)算精車外圓至51770mm確定背吃刀量p a :外圓總加工余量為2mm ,則單邊加工余量1mm ,二次走刀完成,p a mm =0.5。確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1表5-102查得/f mm r =0.60.7;參考文獻(xiàn)1表5-5機(jī)床的橫向進(jìn)給量取/f mm r =0.61;確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和5-110查得20242,0.20,0.15,0.35v v v c m x y =。修正系數(shù):0.57, 1.0,0.8,0.81,0.65r Mv Hv hv K V tv k k k k k =參考文獻(xiàn)【1】表5-

36、108查得刀具的壽命為T=60min。則242vvv c vx y m p c v k T a fm =33.79確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n1000100033.79215.22/min 3.1450c w v n rd =參考文獻(xiàn)1表5-5取相近較小機(jī)床轉(zhuǎn)速200/minr 因此實(shí)際的切削速度/min c v m =33.79計(jì)算基本時(shí)間jT 切削加工長(zhǎng)度為770mm ,外圓車刀選用主偏角r k =90o ,背吃刀量p a mm =0.5,查表5-138和表5-139得:1(23l mm =,2(35l mm =批量生產(chǎn)3l mm=51237701 6.40min2000.61j L l l l T

37、 i nf +2+4+5=輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1中表5-153得:變速的時(shí)間為0.02min ,啟動(dòng)調(diào)節(jié)切削液時(shí)間為0.06min,共計(jì)f T =0.08min?？傆?jì):兩次走刀,則21方法同車外圓51770mm 一樣。基本時(shí)間:切削加工長(zhǎng)度60L mm =,則1236010.58min2000.61j L l l l T i nf +2+4+5=輔助時(shí)間f T :f T =0.06min。精車兩端螺紋方法同車外圓51770mm 一樣?；緯r(shí)間:切削加工長(zhǎng)度60L mm =1,則1231601 1.40min2000.61j L l l l T i nf +2+4+5=輔助時(shí)間f T :f

38、 T =0.05min。7.5工序10數(shù)據(jù)計(jì)算車5mm 退刀槽確定背吃刀量p a :切斷刀寬度為mm 5,故p a mm 5=。確定進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1中表5-106得:./f mm r 013016=,取./f mm r 015=。確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和表5-110,查得v c 21=,.m 025=,.v v x y =0066修正系數(shù).,.Mv Hv K K 057084=,.,.,.hv krv tv K K K 0808610=,則.v Mv Hv hv krv tv K K K K K K =03294。刀具壽命選擇min T 60=,則vvvc vx y

39、 m p c v K T a f=./minm =025006621874確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :./min c w v n r d 10001000877139=22參考文獻(xiàn)1中表5-5,取得相近較小的轉(zhuǎn)速為/min n r 63=,則實(shí)際的切削速度./min c v m 772=。5計(jì)算基本時(shí)間j T :切削槽寬為mm 5時(shí),切斷刀的主偏角r K 75o =,背吃刀量p a mm 5=,參考文獻(xiàn)1表5-138和表5-139得:l l 230=,(.tan tan p ra l K 152323334375o=+=+=,取l mm 14=,d 136=則.d d L l l l mm 1123

40、393645522=+=,.min .j L T i fn 551058201563=6輔助時(shí)間f T :刀具快速趨近工件.min 005,更換快速刀具.min 02,共計(jì).min f T 025=。車mm 7寬的退刀槽,其基本方式與車mm 5退刀槽一樣。5基本時(shí)間.min .min .j L T i fn 5520582211601563=輔助時(shí)間f T :刀具快速趨近工件.min 005,取量具.min 004,測(cè)量一個(gè)尺寸.min 01,放下量具.min 003,共計(jì).min f T 022=。7.6工序10數(shù)據(jù)計(jì)算倒角C 21確定背吃刀量pa :由倒角C 2知,p a mm =2。確定

41、進(jìn)給量f :參考文獻(xiàn)1中表5-102得:./f mm r =0405,查1表5-5根據(jù)機(jī)23床的橫向進(jìn)給量,取./f mm r =045。確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-109和表5-110,查得v c =242,.v x =015,.v y =035,.m =020,修正系數(shù).,.,.,.,.r Mv Hv hv k v tv K K K K K =057104081010,則.v Mv Hv hv krv tv K K K K K K =047424。刀具壽命選擇min T =60,則vvvc vx y m p c v K T a f=./minm =0201503524204742

42、4602045603確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n4922539=參考文獻(xiàn)【1】中表5-5,查得相近較小的轉(zhuǎn)速為/min n r 450=,則實(shí)際的切削速度./min c v m 5513=。計(jì)算基本時(shí)間j T :切削長(zhǎng)度為mm 2,刀具的主偏角r K 45o =,背吃刀量p a mm =2,查1表5-138和表5-139得:(tan p ra l K 12345=+=,取l mm 15=,l 235=,取l mm 25=,l mm 35=,d 135=,則d d L l l l mm 112339355551722=+=.min .j L T i fn =176輔助時(shí)間fT :參考文獻(xiàn)1表5-153得,

43、刀具快速趨近工件.min 005,變換刀架或轉(zhuǎn)換方位.min 005,刀具退離并復(fù)位.min 005,共計(jì).min f T 015=。7.7工序11數(shù)據(jù)計(jì)算24車3926M g 螺紋確定背吃刀量p a :參考文獻(xiàn)5附表1-1普通螺紋基本尺寸知,該螺紋小徑為34.67mm ,則背吃刀量1(3934.67 2.1652p a mm =,分7次走刀。確定徑向進(jìn)給量r f :參考文獻(xiàn)1表5-112得:前五次走刀0.4mm ,第六次走刀.mm 014,最后一次走刀.mm 0025。確定切削速度:材料為38CrMoAlA,經(jīng)熱處理后硬度250HBS,參考文獻(xiàn)1知切削速度/min c v m =3060。確

44、定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :參考文獻(xiàn)1表5-5查得相近的較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為/min n r =320,所以實(shí)際的切削速度./minc v m =392計(jì)算基本時(shí)間j T :參考文獻(xiàn)1表5-151得,螺距z p f mm =2,(l p mm =11224,取l mm =14,共進(jìn)給了7次,螺紋長(zhǎng)度為l mm =93或l mm =55。切3926M g 長(zhǎng)mm 93時(shí)時(shí)間j z z l l l L T iq iq f n f n+=12min .min +=93471062320切3926M g 長(zhǎng)mm 55時(shí)時(shí)間j z z l l l L T iq iq f n f n+=12min .min +=55

45、470652320輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1表5-153得,變換刀架或轉(zhuǎn)換方位為.min 002,刀架快速趨緊工件.min 002005,取.min 005,刀具退離并復(fù)位.min 005,取下工件.min 08,共計(jì).min 092。257.8工序12數(shù)據(jù)計(jì)算銑正六邊形棱柱確定背吃刀量p a :徑向加工余量(單邊余量為.mm 365,一次銑完,.p a mm =365。確定進(jìn)給量f 表5-121得:參考文獻(xiàn)1得././z f f z mm r mm r=0121012確定切削速度c v :參考文獻(xiàn)1表5-124得/min c v m =55100。確定主軸轉(zhuǎn)速n :參考文獻(xiàn)1表5-9查得相

46、近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為/min n r =475,z=24則實(shí)際的切削速度/minc v m =72計(jì)算基本時(shí)間j T :參考文獻(xiàn)1表5-144得:.(tan e e a l d d a =+o221051275.(tan .mm=+=o 22365058080241275382482l mm=213工作臺(tái)的進(jìn)給量./min /min M z f f zn mm mm =01210475570。則銑六個(gè)面共基本時(shí)間.min .minj j T T =66017102輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1表5-153得,拿取工件并放在夾具min 1,拿取扳手.min 01,手動(dòng)夾緊工件min 1,啟動(dòng)機(jī)床.min

47、 002,接通自動(dòng)進(jìn)給.min 003,更換快換面銑刀.min 02,取量具.min 004,測(cè)量一個(gè)尺寸.min 01,放下量具.min 003,啟動(dòng)和調(diào)節(jié)切削液.min 01,26用壓縮空氣吹凈夾具.min 005,取下工件.min 08,共計(jì).min f T =347。7.9工序14數(shù)據(jù)計(jì)算粗磨外圓和錐度確定徑向進(jìn)給量r f :參考文獻(xiàn)1表5-130得./r f mm r =0015005,取./r f mm r =002。確定軸向進(jìn)給量a f :參考文獻(xiàn)1表5-130得,(.(./a f B mm r =0307030775./mm r=225525取/a f mm r =25。確定磨

48、削速度w v :參考文獻(xiàn)1表5-130得,/min w v m =2030。確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :參考文獻(xiàn)1表5-5查得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速為/min n r =160,所以實(shí)際的磨削速度為./min w v m =2564。計(jì)算基本時(shí)間j T :參考文獻(xiàn)1表5-147得:B mm =75,.B L l mm =75840802522磨輪按工作臺(tái)雙行程橫向進(jìn)給.min min .b j a rd Lz k T nf f =277.10工序14數(shù)據(jù)計(jì)算半精磨外圓、錐度半精磨外圓確定磨削余量0.03p a mm =,雙面的磨削余量深度20.06p a mm =,即0.03b Z mm =。確定進(jìn)給量

49、f :參考文獻(xiàn)1中表5130查得0.0150.05/f mm r =,參考文獻(xiàn)1表54查的徑向進(jìn)給量0.04/a f mm r=確定磨削速度:參考文獻(xiàn)1表5131查縱向進(jìn)給速度1275/min 0.021/v mm m s=故由參考文獻(xiàn)1中表5133得:砂輪的速度45/c v m s=確定磨削砂輪機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速n :=參考文獻(xiàn)1中表5-5取相近較小的轉(zhuǎn)速為250r/min ,所以實(shí)際的磨削速度78.5/c v m s =計(jì)算基本時(shí)間j T :選用縱向進(jìn)給法磨外圓,單面加工余量0.03,770,0.04/b a Z mm L mm f mm r =,由參考文獻(xiàn)1表5-145查的k=1.1;單行程進(jìn)

50、給量0.03/rs f mm r =。則b j a rs LZ K T s nf f =輔助時(shí)間f T :參考文獻(xiàn)1表5-153得:夾緊工件用0.8min ,變速或變換進(jìn)給量為0.05min ,啟動(dòng)和調(diào)節(jié)磨削液時(shí)間為0.05min ,共計(jì)0.9minf T =半精磨錐度28在半精磨錐度的磨削余量及基本工時(shí)的確定中,14是相同的,其中它的磨削余量b Z ,選用的進(jìn)給量a f ,磨削時(shí)砂輪機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速n ,還有磨削速度c v 都是和半精磨外圓的是相同的。而唯一不同的就是半精磨外圓和錐度所要加工的尺寸長(zhǎng)度不同,外圓的加工長(zhǎng)度為770mm ,而錐度的加工長(zhǎng)度為60mm 。由參考文獻(xiàn)1表5-147中查得

51、磨削機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算公式:b j a rs LZ K T s nf f =輔助時(shí)間f T :由參考文獻(xiàn)1表5-153得,夾緊工件所用時(shí)間為0.8min ,變速或變換進(jìn)給量為0.05min ,啟動(dòng)和調(diào)節(jié)磨削液時(shí)間為0.05min 。共計(jì)0.9minf T =7.11工序18數(shù)據(jù)計(jì)算精磨外圓確定磨削余量0.02p a mm =,雙面磨削余量20.04p a mm =。即0.02b Z mm確定磨削速度:由參考文獻(xiàn)1表5-131查得縱向進(jìn)給速度:3660/min 0.063/v mm m s=參考文獻(xiàn)1中表5-133得:砂輪機(jī)的速度:80/c v m s=確定磨削砂輪機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速n :=根據(jù)參考文獻(xiàn)1

52、表5-4得相近較小的機(jī)床轉(zhuǎn)速500/min n r =,所以實(shí)際的磨削速度157/c v m s =。29計(jì)算基本時(shí)間T j :選用縱向進(jìn)給法磨外圓,由上可得:單面加工余量0.005,770,0.01/b a Z mm L mm f mm r =。由參考文獻(xiàn)1表5-145查得 1.1K =;單行程進(jìn)給量f rs =0.02mm 。b j a rsLZ KT nf f s =輔助時(shí)間f T :由參考文獻(xiàn)1表5-153得,夾緊工件0.8min ,變速或變換進(jìn)給量為0.02min ,啟用和調(diào)節(jié)切削液的時(shí)間為0.05min 。共計(jì):T f =0.87min第8章活塞環(huán)概述活塞環(huán)是內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵零件之一,它

53、與活塞、氣缸套相互聯(lián)系在一起,組成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力源組件。隨著內(nèi)燃機(jī)向高強(qiáng)化、低排放、高壽命方向發(fā)展,對(duì)活塞環(huán)質(zhì)量要求越來越高,不僅要求活塞環(huán)有很高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性,而更重要的是要有最佳性能。8.1活塞環(huán)的作用機(jī)曲活塞環(huán)在內(nèi)燃機(jī)中,其主要作用有四點(diǎn):1密封在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)中,活塞環(huán)是一種運(yùn)動(dòng)件,亦是一種密封件。活塞環(huán)在高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,在高溫、高壓燃?xì)獾淖饔孟?完成對(duì)燃燒室和曲軸箱之間的密封作用,即阻止氣缸中燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體竄到曲軸箱中,這是活塞環(huán)的主導(dǎo)功能。一般,燃?xì)馔ㄟ^活塞環(huán)有三條通道:(1活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁的周向間隙;(2活塞環(huán)與環(huán)槽上、下側(cè)面間隙;(3活塞環(huán)開口間隙。其中活塞環(huán)與氣缸內(nèi)壁的