活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
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株 洲 工 學 院
畢業(yè)設計(論文)中期報告
院(系)
機械工程學院
班級
021
學生姓名
何坤
指導教師
陶湘保
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
課題主要任務:
1. 通過查閱相關(guān)文獻獲得設計基本認識,了解活塞加工工藝規(guī)程以及粗鏜銷孔的鏜床夾具設計。
2. 會制定零件加工工藝規(guī)程、確定切削參數(shù),得出制造工藝卡片。
3. 在了解夾具設計方案后,能夠繪出結(jié)構(gòu)原理示意圖,能確定定位元件,并計算出誤差和夾緊力,設計出需要的夾緊機構(gòu)。
1、 簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果
開題以來,認真查閱了一系列的參考文獻和與設計相關(guān)的書籍,對課題有了初步的整體了解,并通過對各種實例的分析,對設計步驟和方法有了更深層次的了解。通過計算,得出了零件加工工藝規(guī)程和夾具設計,并繪制出相應的圖紙。
2、 下一步的主要研究任務,具體設想與安排
下一步要做的工作:
1. 得出零件圖
2. 繪制加工工藝卡片
3. 得出夾具零件圖
4. 得出夾具裝配圖
3、 存在的具體問題
設計中面臨的問題主要是設計夾具時,零件的定位和夾緊力的大小確定比較麻煩,不過通過陶教授的悉心指導,這個問題已經(jīng)基本解決。
4、指導教師對該生前期研究工作的評價
指導教師簽名:
日 期:
株洲工學院2006屆畢業(yè)設計(論文)指導教師評閱表
院、系:
學生姓名
何坤
學 號
202123
班 級
J021
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
指導教師姓名
陶湘保
課題名稱
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
評語:(包括以下方面,①學習態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性;②檢索和利用文獻能力、計算機應用能力;③學術(shù)水平或設計水平、綜合運用知識能力和創(chuàng)新能力;)
該生學習態(tài)度端正,理論基礎(chǔ)扎實,有一定的創(chuàng)新力,在查閱大量相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上對課題有較深入的了解,能及時地了解國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;選題合理、方案可行、工作量適中,能熟練運用計算機繪制工程圖紙,思維嚴謹,條理清晰,論述充分,語言表達清楚,格式規(guī)范。
同意申請畢業(yè)論文答辯。
是否同意參加答辯:
是□ 否□
指導教師評定成績
分值:
指導教師簽字: 年 月 日
株洲工學院2006屆畢業(yè)設計(論文)評閱教師評閱表
院、系:
學生姓名
何坤
學 號
202123
班 級
J021
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
評閱教師姓名
陶湘保
課 題
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
評語:(對論文學術(shù)評語(包括選題意義;文獻利用能力;所用資料可靠性;創(chuàng)新成果及寫作規(guī)范化和邏輯性)
針對課題內(nèi)容給設計者(作者)提出不少于3個問題,作為答辯時的必答題
1.
2.
3.
選題與文獻綜述(20分)
分值:
創(chuàng)新性(15分)
分值:
基礎(chǔ)理論和專門知識(35分)
分值:
作者寫作、表達能力(30分)
分值:
合 計
分值:
是否同意參加答辯
是□ 否□
評閱人(簽名): 年 月 日
株洲工學院200 屆畢業(yè)設計(論文)答辯及最終成績
評 定 表
院、系(公章):
學生姓名
何坤
學號
202123
班級
J021
答辯
日期
06-6-5
課題名稱
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
指導
教師
陶湘保
成 績 評 定
分值
評 定
小計
教師1
教師2
教師3
教師4
教師5
課題介紹
思路清晰,語言表達準確,概念清楚,論點正確,實驗方法科學,分析歸納合理,結(jié)論嚴謹,設計(論文)有應用價值。
30
答辯
表現(xiàn)
思維敏捷,回答問題有理論根據(jù),基本概念清楚,主要問題回答準確大、深入,知識面寬。
必
答
題
40
自
由
提
問
30
合 計
100
答 辯 評 分
分值:
答辯小組長簽名:
答辯成績a:
×25%=
指導教師評分
分值:
指導教師評定成績b:
×50%=
評閱教師評分
分值:
評閱教師評定成績c:
×25%=
最終評定成績:
分數(shù): 等級:
答辯委員會主任簽名:
年 月 日
說明:最終評定成績=a+b+c,三個成績的百分比由各院、系自己確定,但應控制在給定標準的10%左右。
株 洲 工 學 院
200 屆畢業(yè)設計說明書
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
院(系)、部: 機械工程系
學生姓名: 何 坤
指導教師: 陶湘保 職稱 教授
專 業(yè): 機械設計制造及其自動化
班 級: 021班
完成時間: 2006年06月05日
2006屆畢業(yè)設計(論文)課題任務書
院(系): 機械工程學院 專業(yè):機械設計制造及其自動化
指導教師
陶湘保
學生姓名
何 坤
課題名稱
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
內(nèi)容及任務
一、 設計(論文)依據(jù)及主要技術(shù)指標
⒈“活塞”零件相關(guān)的裝配圖
⒉生產(chǎn)綱領(lǐng):大批生產(chǎn)(年產(chǎn)量為10000件)
⒊工作制:單班制工作
二、設計內(nèi)容
1零件圖: 1張
2機械加工工藝卡(含過程卡與工序卡):1套
4專用夾具:1副(含專用夾具裝配圖、夾具體零件圖及相關(guān)的非標準零件圖)
5設計計算說明書:1份
三、設計中應注意的問題:
1、各種能力的培養(yǎng)
設計中應結(jié)合課題,獨立思考,努力鉆研,不得照搬照抄,盲目設計,應注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),靈活綜合運用所學知識。
2、良好的工作作風的形成
設計工作是一項細致、復雜、涉及面很廣的工作,既需要廣博的知識,更需要嚴肅、認真、一絲不茍的設計作風。
3、學會查閱各種資料
包括上Internet網(wǎng)查找相關(guān)的設計資料,獲得的最新信息與權(quán)威資料。
擬達到的要求或技術(shù)指標
1、材料牌號,形位公差,粗糙度,圖紙的標題欄及明細表都宜采用新圖標;
2、零件機加工工藝路線應設計多方案(至少2個),比較后選最佳方案;
3、應保證重要表面的加工質(zhì)量與精度;
4、機床設備等選用,應考慮其經(jīng)濟性,宜采用通用機床和專用工具夾;
5、設計應以獨立完成為主,圖紙表達要正確清晰,計算正確,能借助各種工具書和技術(shù)資料獲得所需的正確數(shù)據(jù);
6、同一課題組的專用夾具不得一樣;
7、說明書應內(nèi)容完整,字跡工整,語言簡練,文字通順。說明書中應重點包括設計方案的分析與論證,考慮問題的出發(fā)點和最后選擇的依據(jù),必要的計算過程,其他說明等。
進度安排
起止日期
工作內(nèi)容
備注
06年1~4周
調(diào)研、自己實習
學生自己聯(lián)系實習工廠
第5周
學校組織集中實習
第6~7周
借閱、熟悉設計的相關(guān)資料,繪制活塞的零件圖,了解活塞的主要技術(shù)要求。
第8~9周
對零件進行工藝分析,繪制工藝流程圖,編制工藝過程卡片和制定工序的工序卡片,熟悉指定的工序在活塞加工中的作用和要求。
第10~12周
夾具設計,繪制指定夾具的零件圖。
第13周
繪制夾具的裝配圖。
第14周
編寫設計計算說明書
第15周
通過指導老師驗收,準備畢業(yè)答辯
主要參考資料
[1] 鄭修本.機械制造工藝學 [M] .2版.北京:機械工業(yè)出版社,1999.5
[2] 周昌治,楊忠鑒,趙之淵,陳光凌. 機械制造工藝學 [M] .重慶:重慶大學出版社,94.10
[3] 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2000.10
[4] 陳宏鈞. 實用機械加工工藝手冊 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2003.1
[5] 肖繼得,沉寧平. 機床夾具設計 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2000.5
[6] 東北重型機械學院,洛陽農(nóng)業(yè)機械學院,長春汽車廠工人大學. 機床設計手冊 [M] .2版.上海:上??茖W技術(shù)出版社,1979,7
[7] 趙巳得. 機床夾具圖冊 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,1984,6
[8] 趙大興,李天寶.現(xiàn)代工程圖學·教程 [M] .武漢:湖北科學技術(shù)出版社,2002.8
[9] 顧維邦.金屬切削機床概論 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,1999.7
[10]甘永立.幾何量公差與檢測 [M] .5版.上海:上??茖W技術(shù)出版社,2001.4[17] 章躍.機械制造專業(yè)英語[M].機械工業(yè)出版社 2002.4
[18]上Internet網(wǎng)查找相關(guān)的設計資料,獲得的最新信息與權(quán)威資料
教研室
意見
年 月 日
院(系)主管領(lǐng)導意見
年 月 日
實習日記:
3月15日 晴
今天我進入了深圳誠豐公司,該公司是專門生產(chǎn)五金產(chǎn)品的。進入公司,經(jīng)理首先帶我參觀了解公司。參觀時,我認真聽了工程師對公司產(chǎn)品的介紹:公司主要生產(chǎn)加工板料零件,這是一種沖壓加工零件,有著很多特點:它是一種無屑加工;所用的加工設備是沖床,所用的工具是各種形式的沖模;所用的原材料多為金屬和非金屬的板料。冷沖壓的關(guān)鍵因素主要在于模具的質(zhì)量,所以模具的要求特別的高。參觀完生產(chǎn)車間,我們來到了模具設計部,一進入到里面心里馬上就產(chǎn)生了滿腔的熱情。然后我們來到了模具加工部,看到那龐大的機床真讓人瞠目結(jié)舌!特別是那些加工工人埋頭苦干認真的勁頭給我留下了深刻的印象。最后來到的是電鍍車間,里面是自動化倉庫和成套鍍金數(shù)控機床。雖然當時很遺憾不能看到自動化倉庫的運作,第一次看到這種自動化倉庫讓我感嘆萬千。那部從日本進口的數(shù)控機床,它的自動化程度,它的精密度,它性能指標也實在令人感嘆不矣!而我們中國又什么時候能夠生產(chǎn)出這種機器呢? 參觀完后觀看了安全生產(chǎn)的教育片,讓我增長了許多生產(chǎn)中安全意識,我相信一定能為我以后的生產(chǎn)操作中提供了很多幫助,特別是增強了我的膽量和信心。
3月16日 晴
參觀完后當然就是要開始實踐學習了。早上報到后,我被安排到了模具加工車間學習。首先是學習車床面對著一臺臺工件高速轉(zhuǎn)動,同時帶有利刀的機器。鐵屑飛濺,我想到了一些防護措施,就是帶上眼鏡或者面罩來保護自己 。看完師傅的操作范例后,我開始慢慢的操作。首先安排的車工的任務還是比較簡單的,只需要把已經(jīng)制作好的圓柱工件下料的一頭按要求車制成一個帶槽的球體。剛開始的時候,要先制作推刀槽,只需要計算好刀的進退距離,然后按照計算的結(jié)果推進刀就可以了。多次操作后,我就很熟練了。但接下來的切削球體就很讓人痛苦了。要求左手控制縱向推進,右手負責橫向推進,又要注意兩手的速度不能一樣,要按位置變換,還要注意要勻速。不過熟能生巧嘛!在師傅耐心的手把手的指導下,終于一個比較標準的鐵球誕生了。
3月20日 晴
完成了車床的學習,我進入了鉆床車間。鉆床比較簡單,只是鉆1.5、2.0這些小孔難度高些,不過按照師傅的指示去做,也還是不難。這其中最有技術(shù)含量的就是磨鉆咀了,因為這是一個長期操練的過程。操作中最重要的是要注意安全,因為我們用的普通鉆床是沒有使用夾具夾緊的。如果稍有不慎就有可能是工件橫飛。開始是我還真的挺害怕的,通過師傅的鼓勵講解后我鼓起勇氣,終于順利完成了各個操作??粗约杭庸こ鰜淼囊粋€個孔,真的很有成就感。
3月25日 晴
完成了鉆床、磨床、銑床等的學習,我對模具的些構(gòu)件結(jié)構(gòu)有了很深的了解。今天我就進了裝配車間學習裝配,不要小看這么一個裝配,里面卻有很多學問,因為它是為一個為設計打基礎(chǔ)的必須過程。這讓我更加認真了,沒一個細微的動作我仔細的記了下來。在師傅的指導下,親自動手拆裝模具、維修模具以及學習模具的結(jié)構(gòu)組成以及工藝技術(shù)要求、模具的裝拆的方法和技巧,我也邊學習邊思考,而且也記了下筆記。今天是最有成就感的一天。
4月1日 晴
為了增長我們的實踐機械知識,回到學校,學校安排我們的一些見習實習。今天下午我們到了桂林第二電子有限公司,此廠主要生產(chǎn)各種小型電器部件,在這里我們終于有了自己動手的機會。我與另外五個人被安排在檢測安裝車間,工作是為一塊電路板上的變壓器添加一條綁線(只是生產(chǎn)線上的一部分),目的是固定。這項工作,看似容易,其實也并不那么簡單,剛剛開始總被后面生產(chǎn)線的工人姐姐亮紅燈,綁得不是松,就是不規(guī)格!不過經(jīng)過師傅多次的教導,再加上自己耐心的學習,終于找到了綁好的方法,而且比教我的那個師傅綁的方法還方便省力,這可就要感謝我所學過的物理知識了!我所用到的知識很簡單,只是應用摩擦力的性質(zhì),而不懂這門知識的人當然不會想到了!?
一個疲倦但很充實、快樂的一天很快就這么過去了。
4月3日 晴
我們來到了桂林玉柴柴油機廠,初到該廠,負責人先介紹了該廠的生產(chǎn)情況,據(jù)了解,該廠的產(chǎn)品在國內(nèi)很有名。在次廠我看到了作為一家大型制造企業(yè),它具有以下特點:?
①制造精良的產(chǎn)品不僅靠科學的管理,還需要配以先進的工藝和設施來保證。?
②SMT表面安裝和熱風回流焊使控制器精密可靠,對整機產(chǎn)品更富設計空間。?
③自動插件工藝代表同行尖端技術(shù),對產(chǎn)品更具標準化和柔性化,做到高效優(yōu)質(zhì)。?
④獨特設計的帶負載老化實驗生產(chǎn)線解決了元器件的早期失效問題,使出廠產(chǎn)品更可靠,確保三年后的返修率低于千分之一。?
⑤100%的電腦在線測試,可剔除少量的元器件問題,減少了后續(xù)工序的返工率,提高了生產(chǎn)效率。?
⑥?封閉式無塵作業(yè)車間,保證產(chǎn)品制造過程的潔凈環(huán)境。?
4月5日 晴
今天下午我們到了桂林第二電子有限公司,此廠主要生產(chǎn)各種小型電器部
件,在這里我們終于有了自己動手的機會。我與另外五個人被安排在檢測安裝車間,工作是為一塊電路板上的變壓器添加一條綁線(只是生產(chǎn)線上的一部分),目的是固定。這項工作,看似容易,其實也并不那么簡單,剛剛開始總被后面生產(chǎn)線的工人姐姐亮紅燈,綁得不是松,就是不規(guī)格!不過經(jīng)過師傅多次的教導,再加上自己耐心的學習,終于找到了綁好的方法,而且比教我的那個師傅綁的方法還方便省力,這可就要感謝我所學過的物理知識了!我所用到的知識很簡單,只是應用摩擦力的性質(zhì),而不懂這門知識的人當然不會想到了!?
一個下午很快就過去了,這是特殊的一天,雖然比其他時候會累一些,但是很快樂!?
4月7日 雨
我們來到了桂林第二機床廠,這是一家通過ISO?9001-2000及機械安全認證的企業(yè),廣西省高新技術(shù)企業(yè)。?
目前這里擁有齒輪磨床、曲軸磨床、導軌磨床、數(shù)控鏜銑床、數(shù)控車床及數(shù)控加工中心等先進的加工設備,擁有強大的技術(shù)對伍及一流的管理體系,主要生產(chǎn)YD28、Y28、Y34、Y30系列油壓機、J76、STP、STPL、JH21、JH25、JH31、JH36、J84、J21、J23等系列壓力機、KJS數(shù)控開卷送料校平機構(gòu)及各種自動沖壓生產(chǎn)線。?
該廠的主要產(chǎn)品是壓力機,包括J21系列和JH21系列,老的J21系列,由于存在著安全隱患,已經(jīng)慢慢被新的JH21系列所取代。?
來到該廠接待我們的是一名工程師,在給我們講解了鍛壓廠的發(fā)展情況,生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)安全等后,分批帶領(lǐng)我們參觀了該廠的計量室。?
在計量室,我們可以看到了很多以前從所未見過的精密儀器,有水平儀調(diào)教儀、彈簧測試儀(內(nèi)部裝有壓力傳感器)、壓力表氣氧氣表兩用校驗器、大型千分尺(有測外徑和測內(nèi)徑兩種)、垂直度測量儀(裝有光感應器)、投影一米測長機(裝有光電感應)等,并為我們講解了這些儀器的用法、校正、維護等。?
參觀完計量室,我們接著參觀了生車間,由于這是一家重型機械廠,所以很注意安全,進入生產(chǎn)車間之前,我們每個人都發(fā)了一頂安全帽。?
在生產(chǎn)車間中,我們觀看了Y34-100框架上移式油壓機,武漢重型機床廠、高明精機生產(chǎn)的大型機器的生產(chǎn)過程。
該廠的生產(chǎn)車間實在辛苦,但是工人門絲毫沒有一點疲倦的感覺,他們都干得熱火朝天,而且仔細認真,畢竟安全是生產(chǎn)的保障嘛?我真的為他們的這種職業(yè)精神所感動。我想他們就是我以后工作作風的最好榜樣了!通過這些實習,我的機械知識變得更加豐富,謝謝學校和這些公司給我寶貴的機會。
畢業(yè)設計(論文)
活塞機械加工工藝規(guī)程
及粗鏜銷孔夾具設計
學 生 姓 名: 何 小 東
指 導 教 師: 王 偉 講師
合作指導教師: 王 偉 講師
專業(yè)名稱: 機械設計制造及其自動化
所在系別: 機械工程系
2009 年 7 月
株洲工學院
2006屆畢業(yè)設計(論文)
材 料
院 部: 機械工程學院
學生姓名: 何 坤
指導教師: 陶湘保 職稱 教授
專 業(yè): 機械設計制造及其自動化
班 級: 021班
學 號: 202123
2006 年 06月05日
材料清單
1、畢業(yè)設計(論文)課題任務書
2、畢業(yè)設計(論文)開題報告
3、中期檢查表
4、指導教師評閱表
5、評閱教師評閱表
6、答辯及最終成績評定表
7、畢業(yè)設計說明書
8、附錄材料
2006屆畢業(yè)設計(論文)課題任務書
院(系): 機械工程學院 專業(yè):機械設計制造及其自動化
指導教師
陶湘保
學生姓名
何 坤
課題名稱
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
內(nèi)容及任務
一、 設計(論文)依據(jù)及主要技術(shù)指標
⒈“活塞”零件相關(guān)的裝配圖
⒉生產(chǎn)綱領(lǐng):大批生產(chǎn)(年產(chǎn)量為10000件)
⒊工作制:單班制工作
二、設計內(nèi)容
1零件圖: 1張
2機械加工工藝卡(含過程卡與工序卡):1套
4專用夾具:1副(含專用夾具裝配圖、夾具體零件圖及相關(guān)的非標準零件圖)
5設計計算說明書:1份
三、設計中應注意的問題:
1、各種能力的培養(yǎng)
設計中應結(jié)合課題,獨立思考,努力鉆研,不得照搬照抄,盲目設計,應注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),靈活綜合運用所學知識。
2、良好的工作作風的形成
設計工作是一項細致、復雜、涉及面很廣的工作,既需要廣博的知識,更需要嚴肅、認真、一絲不茍的設計作風。
3、學會查閱各種資料
包括上Internet網(wǎng)查找相關(guān)的設計資料,獲得的最新信息與權(quán)威資料。
擬達到的要求或技術(shù)指標
1、材料牌號,形位公差,粗糙度,圖紙的標題欄及明細表都宜采用新圖標;
2、零件機加工工藝路線應設計多方案(至少2個),比較后選最佳方案;
3、應保證重要表面的加工質(zhì)量與精度;
4、機床設備等選用,應考慮其經(jīng)濟性,宜采用通用機床和專用工具夾;
5、設計應以獨立完成為主,圖紙表達要正確清晰,計算正確,能借助各種工具書和技術(shù)資料獲得所需的正確數(shù)據(jù);
6、同一課題組的專用夾具不得一樣;
7、說明書應內(nèi)容完整,字跡工整,語言簡練,文字通順。說明書中應重點包括設計方案的分析與論證,考慮問題的出發(fā)點和最后選擇的依據(jù),必要的計算過程,其他說明等。
進度安排
起止日期
工作內(nèi)容
備注
06年1~4周
調(diào)研、自己實習
學生自己聯(lián)系實習工廠
第5周
學校組織集中實習
第6~7周
借閱、熟悉設計的相關(guān)資料,繪制活塞的零件圖,了解活塞的主要技術(shù)要求。
第8~9周
對零件進行工藝分析,繪制工藝流程圖,編制工藝過程卡片和制定工序的工序卡片,熟悉指定的工序在活塞加工中的作用和要求。
第10~12周
夾具設計,繪制指定夾具的零件圖。
第13周
繪制夾具的裝配圖。
第14周
編寫設計計算說明書
第15周
通過指導老師驗收,準備畢業(yè)答辯
主要參考資料
[1] 鄭修本.機械制造工藝學 [M] .2版.北京:機械工業(yè)出版社,1999.5
[2] 周昌治,楊忠鑒,趙之淵,陳光凌. 機械制造工藝學 [M] .重慶:重慶大學出版社,94.10
[3] 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2000.10
[4] 陳宏鈞. 實用機械加工工藝手冊 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2003.1
[5] 肖繼得,沉寧平. 機床夾具設計 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,2000.5
[6] 東北重型機械學院,洛陽農(nóng)業(yè)機械學院,長春汽車廠工人大學. 機床設計手冊 [M] .2版.上海:上??茖W技術(shù)出版社,1979,7
[7] 趙巳得. 機床夾具圖冊 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,1984,6
[8] 趙大興,李天寶.現(xiàn)代工程圖學·教程 [M] .武漢:湖北科學技術(shù)出版社,2002.8
[9] 顧維邦.金屬切削機床概論 [M] .北京:機械工業(yè)出版社,1999.7
[10]甘永立.幾何量公差與檢測 [M] .5版.上海:上??茖W技術(shù)出版社,2001.4[17] 章躍.機械制造專業(yè)英語[M].機械工業(yè)出版社 2002.4
[18]上Internet網(wǎng)查找相關(guān)的設計資料,獲得的最新信息與權(quán)威資料
教研室
意見
年 月 日
院(系)主管領(lǐng)導意見
年 月 日
摘要:機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是一個復雜的過程。機械制造工藝是機械制造方法和過程的總稱。而生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程,則稱為工藝過程,是生產(chǎn)過程中的主要部分。按照零件分析,基面的選擇,選定的工序路線,設計夾具的程序,完成本次設計。
關(guān)鍵詞 活塞;工藝設計;夾具設計
Abstract: The mechanical product production process is a complex process. The machine manufacture craft is the machine manufacture method and the process always called. But in the production process changes the production object the shape, the size, the relative position and the nature and so on, causes it to become the end product or the half-finished product process, then is called the technological process, is in the production process main part. According to the components analysis, the basic plane choice, the working procedure route which designated, designs the jig the procedure, cost design.
Key word Piston; Technological design; Clamps tool design
活塞的機械加工工藝及夾具設計
活塞——發(fā)動機里“心臟中的心臟”——位于內(nèi)燃機的氣缸內(nèi),在高溫高壓下作長時間的連續(xù)變負荷往復運動,它的功能是用于傳遞動力。在工業(yè)中很常用的一個零件,本次我設計加工的就是6120發(fā)動機活塞?;钊墓τ脹Q定了它必須具備的些要求:在高溫高壓下具有足夠的強度和剛度;較輕的結(jié)構(gòu)重量;良好的耐磨性和耐蝕性; 良好的導熱性;小的熱膨脹系數(shù);保證氣缸內(nèi)部空間密封。
活塞頂部有氣體燃燒的燃燒室,近頂部有放置活塞環(huán)用的環(huán)槽,防止漏氣。遠離頂部的環(huán)槽有油孔用于回流潤滑油,還有起導向作用的裙部。為了補償工作時的受力變形,所以把活塞的裙部設計制造成橢圓形,橢圓的長軸在垂直于活塞銷孔軸心線的方向上?;钊诠ぷ鲿r頂部是直接和高溫氣體接觸的,而裙部是間接傳來的熱量,故而頭部的熱鼓脹量要比裙部的大,為了補償這種不均勻的變形,故把活塞頭部的外徑設計得比裙部小,同時頭部也設計成上小下大的錐形。同時在活塞裙部的銷孔附近加工出凹坑,用來增加裙部與氣缸套內(nèi)壁的間隙?;钊共客鈭A與氣缸要求公差等級為IT6級,要求裙部外圓的粗糙度Ra≤1.6μm。為了使活塞銷在工作過程中能在孔中自由轉(zhuǎn)動,銷孔的公差等級大小要求為IT6級,同時為了減少機加工工作量,活塞和活塞孔的裝配也采用分組裝配法,要求銷孔內(nèi)圓的粗糙度Ra≤0.2μm?;钊跉飧滋字袃A斜,加劇磨損,因此這里垂直度在100mm長度上公差為0.03mm。銷孔軸心線對裙部軸心線的對稱度誤差也會引起不均勻摩損,故而應該限制。
活塞在發(fā)動機內(nèi)是做高速的往復運動,根據(jù)它的工作特性,為了減少其慣性的作用,采用的材料為共晶鋁硅合金。毛坯的鑄造采用金屬模鑄造。毛坯在機械加工前先要去銑澆冒口,并進行時效處理,以增加活塞的強度及硬度。時效處理的方法是將活塞加熱到180°-200°C,保溫6-8小時后自然冷卻。
活塞是一種薄壁型零件,在外力作用的情況下是很容易產(chǎn)生變形的,而活塞主要表面的尺寸精度和位置精度的要求都很高,在這里采用活塞的止口和端面來作為統(tǒng)一基準。在精車外圓和精磨外圓這兩工序中用止口處的錐面和頂面上的中心孔定位,其余工序都采用止口和端面定位。精鏜銷孔則由于精度要求很高,為避免產(chǎn)生基準不重合誤差,而采用的是設計基準做為定位基準。工藝路線的優(yōu)劣對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本及勞動強度,都有很大的影響。所以擬訂工藝路線要設計幾條選擇最優(yōu)的一個方案。
根據(jù)原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸:Φ126 x 156(mm)。加工余量的大小對零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率均有較大的影響。因此,工序尺寸公差應根據(jù)整個工藝過程的安排來合理確定。
為了保證活塞達到規(guī)定的技術(shù)條件,必須在加工中及加工完畢后進行技術(shù)檢查,最后檢查的項目有:
(1) 檢查外觀和表面粗糙度
(2) 檢查活塞銷孔的尺寸及形狀偏差
(3) 檢查裙部的橢圓度和錐度,按裙部橢圓的長軸分組
(4) 檢查環(huán)槽寬度、底徑、環(huán)槽側(cè)面的垂直度和圓跳動
(5) 檢查銷孔軸心線對裙部軸心線的垂直度和對稱度,銷孔軸心線到頂面的跳離
(6) 稱活塞的重量并按重量分組
此次設計指導老師要求我設計了第5道工序粗鏜銷孔的夾具。此夾具將用于雙頭臥式鏜床。利用本夾具的目的是為了粗鏜銷孔,夾具的重點放在提高夾具的運動精度上,考慮到液壓夾具運動平穩(wěn)、效率又好,故在這里設計了液壓夾具。
定位基準選擇的是活塞的頂面以及裙部的外圓,因此采用杠桿夾緊機構(gòu)內(nèi)壁夾緊。粗鏜銷孔時,在臥式金剛鏜床T740-2型上加工,根據(jù)實際應用,Fy( 徑向分力)和Fx(軸向分力)主要對夾具的作用力不大,這里主要考慮圓周分力Fz(圓周分力,作用于鏜刀外圓切線方向上)對夾具的作用。根據(jù)查閱<<金屬切削手冊>>計算,所設計的夾具的受力完全滿足夾緊要求,所以這里對活塞的夾緊是可靠的。
4 參考文獻
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工作計劃
1. 設計題目
活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
2. 設計任務
(1)可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。
(2)必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。
(3)在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下,要求工藝成本最低,低耗節(jié)能。
(4)盡量減輕工人的勞動強度,保障生產(chǎn)安全。維護環(huán)境衛(wèi)生。
3. 設計的主要內(nèi)容
設計分四個部分來說明。
第一部分是用戶提出的要求。
根據(jù)用戶的具體要求,對所加工的產(chǎn)品有了深刻的認識。
第二部分是加工方案,熟識被加工零件,以及用戶所提出的一些具體的要求,就可以制定幾種初步的加工方案。
第三部分是來滿足用戶提出要求的方法,比較幾種方案選其最優(yōu)者。
第四部分確定機床的基本參數(shù)。根據(jù)基本參數(shù)設計有關(guān)部件、及外購件。
4. 時間安排
第 1~2 周 實習調(diào)研、查閱資料
第5~13周 上機運算(繪圖)
第 3~4 周 方案確定、開題報告
第5~13周 設計計算(實驗)
第 14 周 撰寫說明書(論文)
第 15 周 上交設計(論文)
畢業(yè)設計(論文)開題報告
(本科06_屆)
學 院 ______機械工程學院______
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
題 目 活塞機械加工工藝規(guī)程及夾具設計
學生姓名 何 坤_ 學號 202123_
指導教師 _陶湘保_
2006年06月05日
`
畢業(yè)設計(論文)開題報告
1. 結(jié)合課題任務情況,根據(jù)所查閱的文獻資料,撰寫1500~2000字左右的文獻綜述。
機械工業(yè)在與國民經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān),它是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供幫助的產(chǎn)業(yè)。長期以來在國民經(jīng)濟中占有很重要的地位,而且機械工業(yè)的發(fā)展技術(shù)水平衡量一個國家的科技、經(jīng)濟勢力的分量越來越大。因此,世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略的眾中之重。
完成了大學四年對機械的學習,對機械方面的知識我也有了較深的了解。我也迎來了機械專業(yè)的畢業(yè)設計,我的設計課題是機械加工工藝和夾具的設計。開了學我便借閱了大量相關(guān)的書籍,參閱《機械加工工藝學》使我了解到機械加工工藝是指制造產(chǎn)品的技巧、方法和程序。機械加工的加工工藝過程是直接改變毛坯的形狀、尺寸、各表面間相互位置及表面質(zhì)量,使之成為或個零件的過程。而這一過程則是由若干個工序組成。工藝的設計首先要詳細了解加工零件的特性。隨即我便查閱了《機械零件手冊》詳細了解它的特性和工作特點:由于柴油的物理化學特性,活塞在發(fā)動機汽缸內(nèi),作往復運動,當燃燒室里的混合氣體(空氣和燃料)點燃并膨脹時,活塞受到氣體的壓力,并經(jīng)過活塞銷及連桿將壓力傳送給曲柄。因此活塞工作的主要特點是在高溫高壓下作長時間的連續(xù)變負荷往復運動。為了提高活塞的工作性能和壽命,它必須具有如下的要求:
(1) 在高溫高壓下具有足夠的強度和剛度;
(2) 較輕的結(jié)構(gòu)重量;
(3) 良好的耐磨性和耐蝕性;
(4) 良好的導熱性,熱膨脹系數(shù)小;
(5) 保證氣缸內(nèi)部空間密封。
活塞頂部有燃燒室,近頂部的環(huán)槽分為氣環(huán)槽和油環(huán)槽,為放置活塞環(huán)用,在氣環(huán)槽內(nèi)放置的活塞環(huán)使活塞頭部與氣缸不接觸,并用以密封活塞的頂部,防止漏氣。遠離頂部的環(huán)槽鉆有油孔,它把飛濺到氣缸套內(nèi)壁上的多余潤滑油刮去,并通過油孔流回,使之不致進入燃燒室?;钊娜共吭诨钊墓ぷ鬟^程中起導向的作用,底部有精加工的止口,它是為加工活塞而設置的輔助精基面,在結(jié)構(gòu)和功能上沒有起到直接的作用。
由于燃料燃燒會產(chǎn)生很大壓力,所以在工作過程中活塞將產(chǎn)生受力變形和熱變形,由于活塞裙部在圓周方向剛度不同,在活塞的軸線方向的彈性變形比垂直于該方向的彈性變形大,使活塞裙部在受力后變成橢圓,另一方面,在高溫的工作環(huán)境下也要產(chǎn)生熱變形。銷孔軸線方向的金屬層比較厚,熱鼓脹比垂直于該方向上的大,也將使活塞裙部變形后成為橢圓,這樣的話將必然使活塞與氣缸套的間隙不均勻的減少甚至消失,以至產(chǎn)生強烈的摩擦甚至咬住。為了補償上述的變形,所以把活塞的裙部設計制造成橢圓形,橢圓的長軸在垂直于活塞銷孔軸心線的方向上。
此外,活塞在工作時頂部是直接和高溫氣體接觸的,而裙部是間接傳來的熱量,故而頭部的熱鼓脹量要比裙部的大,為了補償這種不均勻的變形,故把活塞頭部的外徑設計得比裙部小,同時頭部也設計成上小下大的錐形。
同時在活塞裙部的銷孔附近加工出凹坑,用來增加裙部與氣缸套內(nèi)壁的間隙。
了解它的特性后,我參閱了《工藝設計手冊》制定了加工工藝規(guī)程。規(guī)程具有很大的重要性:工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術(shù)文件;是生產(chǎn)的準備工作的主要依據(jù);是車間的基本技術(shù)文件。
而在考慮工藝設計的同時要考慮的另外一個重要部分還有夾具,作為機械制造廠里使用最平常的一種工藝裝備,它分為機床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗夾具等,其作用為:在工件進行加工時,為了保證加工要求,首先要是保證工件相對于刀具及機床有正確的位置,并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此,在進行機械加工前,先要將工件裝夾好。
夾具裝夾工件有以下幾個優(yōu)點:
1.保證和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。用夾具裝夾工件時,工件相對刀具及機床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。
2.能提高勞動生產(chǎn)率。使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要劃線找正,可顯著地減少輔助工時,提高勞動生產(chǎn)率。
3.能擴大機床的使用范圍。
本設計包括上述工藝和夾具設計兩個部分。加工工藝規(guī)程方面要求:在得出零件圖和毛坯制造方法后,再制訂出零件的機械加工工藝路線。夾具設計方面要求 :在確定設計方案后,繪出結(jié)構(gòu)原理圖,然后選擇定位元件,計算定位誤差,最后得出夾緊力,從而設計出夾緊機構(gòu)。
2.要研究或解決的問題、擬采用的方法或技術(shù)路線:
該設計中需要解決的問題主要是確定一個比較合理的工藝路線。其解決思路應該從以下幾個方面考慮:
1.根據(jù)每個加工表面的技術(shù)要求,選擇能保證該要求的最終加工方法。
2.基于可保證加工質(zhì)量、可合理利用機床、及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等原因,劃分加工階段。
3.在了解加工工序的安排原則后,合理的進行加工順序的安排。
4.安排了加工順序后,需將各加工表面的各次加工,按不同的加工階段和加工順序組合成若干個工序,從而擬定出零件加工的工藝路線。
3.成果預測:
1 完成整個課題設計和任務。
2 得到本課題完整說明書。
3 得到工藝規(guī)程和夾具設計圖紙,對存在的問題提出改進方案。
4.時間進度計劃:
2006.2 調(diào)研、收集資料,熟悉課題內(nèi)容,完成開題報告
2006.3 進行零件的分析和工序的選定,完成中期檢查。
2006.4 選好機床和刀具,計算整個工序過程和完成專用夾具設計。
2006.5 整理資料,編寫設計說明書
5.指導教師意見(對課題方案的可行性、深度、廣度及工作量的意見):
指導教師___________
年 月 日
6.教研室意見:
教研室主任___________
年 月 日
說明:開題報告作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一,此報告應在導師指導下,由學生填寫,將作為畢業(yè)設計(論文)成績考查的重要依據(jù),經(jīng)導師簽署意見及教研室審查后生效。
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