活塞的加工工艺及夹具设计

活塞杆的机械加工工艺规程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII1.活塞杆的工艺性分析1.1零件图样的分析mm×770mm自身圆度公差为0.005mm。

（1）φ500-025.0mm中心线的同轴度公差为φ0.05mm。

（2）左端M39×2-6g螺纹与活塞杆φ500.0025-mm中心线的同轴度公差为φ0.02mm。

（3）1:20圆锥面轴心线与活塞杆φ500-025.0（4）1:20圆锥面自身圆跳动公差为0.005mm。

（5）1:20圆锥面涂色检查，接触面积不小于80%。

（6）φ500mm×770mm表面渗氮，渗氮层深度0.2~0.3mm,表面硬度62~65HRC。

-.0025材料38CrMoALA是常用的渗氮处理用钢。

1.2零件的工艺分析mm×770mm处有密封装（1）活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，φ500025-.0置往复摩擦其表面，所以该处要求硬度高又耐磨。

活塞杆采用38CrMoALA材料，φ500mm×770mm部分经过调质处理和表面渗氮-025.0后，芯部硬度为28~32HRC，表面渗氮层深度0.2~0.3mm，表面硬度为62~65HRC。

这样使活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。

（2）活塞杆结构比较简单，但长径比很大，属于细长轴类零件，刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗车、精车分开，而且粗、精车一律使用跟刀架，以减少加工时工件的变形，在加工两端螺纹时要使用中心架。

（3）在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部分的相互位置精度，所有的加工工序均采用两中心孔定位，符合基准统一原则。

（4）磨削外圆表面时，工件易产生让刀、弹性变形，影响活塞杆的精度。

因此，在加工时应修研中心孔，并保证中心孔的清洁，中心孔与顶尖间松紧程度要适宜，并保证良好的润滑。

砂轮一般选择：磨料白刚玉 (WA)，粒度60#，硬度中软或中、陶瓷结合剂，另外砂轮宽度应选窄些，以减小径向磨削力，加工时注意磨削用量的选择，尤其磨削深度要小。

活塞机械加工工艺及其夹具设计活塞是内燃机中重要的零件之一，其精度和质量直接影响到整个内燃机的稳定性和性能。

活塞机械加工工艺及其夹具设计是影响活塞质量的关键因素，在内燃机制造领域有着重要的地位。

1.活塞机械加工工艺活塞加工包括材料选择、毛坯制备、粗加工、精加工、表面处理等多个环节，其中材料选择和表面处理对于活塞质量影响比较大。

以下是活塞机械加工的工艺流程和注意事项：1.1 材料选择活塞最常用的材料是铝合金和铸铁，其中铝合金的比重小、导热性好、强度高、耐腐蚀性强等特点使其成为首选材料。

但铝合金的切削性差，易产生毛刺和毛边，加工时需要合适的切削速度和切削液。

1.2 毛坯制备毛坯制备是活塞加工的基础工艺，其精度和表面质量对于后续的加工和质量影响非常大。

毛坯制备包括铸造、锻造、挤压等多种方法，其中铸造最常用。

为保证毛坯质量，需要进行毛坯检测和分类，分类标准为长度、材质、直径、表面质量等。

1.3 粗加工粗加工是将毛坯切削成近似形状的加工，主要包括车削、镗削、铣削等。

粗加工要求高速度、大进刀量、高转速等，以提高加工效率和降低成本。

1.4 精加工精加工是将粗加工的活塞进行进一步的修整和加工，主要包括磨削、车削、铣削、划线等。

精加工需要较高的加工精度和表面质量，以保证活塞的质量和稳定性。

1.5 表面处理表面处理主要是对活塞表面进行喷砂、酸洗、阳极氧化等处理，以提高表面质量和耐磨性。

表面处理是活塞加工的最后一个环节，也是影响活塞使用寿命和质量的关键因素。

2.夹具设计夹具是活塞加工的必要辅助工具，其设计和选择直接关系到活塞的加工质量和效率。

以下是活塞加工中常用的夹具类型：2.1 三爪卡盘三爪卡盘是最常用的夹具之一，其优点是结构简单、使用方便、维护成本低等。

三爪卡盘能够适应不同直径和长度的毛坯，但对于形状较为复杂的毛坯夹紧效果不够理想。

2.2 四爪卡盘四爪卡盘是一种比较精度高的夹具，其优点是能够适应不同形状和大小的毛坯，夹紧力度均匀。

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；IAbstractMachinofacture 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;I I目录年月日................................................................................................... 错误！未定义书签。

ca6140型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计一、引言随着工业技术的发展以及对产品质量要求的不断提高，铝合金活塞逐渐成为发动机的主要零部件之一。

铝活塞相比于传统的铸铁活塞具有重量轻、刚度高、导热性能好等优点，受到了广泛的应用。

本文以ca6140型铝活塞的机械加工工艺及夹具设计为实例，探究铝合金活塞的机械加工工艺及相关夹具设计的具体步骤和要点。

二、加工流程及工艺参数铝合金活塞的机械加工工艺主要包括粗加工、半精加工和精加工三个步骤。

其中粗加工的目的是在保证尺寸精度和表面粗糙度的前提下，尽可能地去除铝合金表面的氧化皮和毛刺等杂质，并做好后续加工的准备工作。

半精加工是在粗加工的基础上进一步改善加工精度，包括对活塞各个部位的形状和尺寸进行精细修整。

精加工则是指对加工件进行精度更高和表面光洁度更好的处理。

1. 前刀切深：由于铝合金具有良好的导热性和导电性，因此切削过程中易导致铝合金材料局部升温，导致表面变形和热裂纹等问题。

前刀切深需控制在合适的范围内，一般不超过铝合金材料的⅔，以确保加工精度和表面质量。

2. 刀具选择：铝合金活塞的加工需选用专用铝合金加工刀具，且刀具的刀片角度、刃口半径和刃口后角等参数需根据不同的切削工况进行调整。

在粗加工过程中可采用宽刃铣刀，而在半精加工和精加工中则应选用径向刀具进行加工。

3. 冷却液选择：由于铝合金活塞加工时易引起表面“毛玻璃”等缺陷，故需选择合适的冷却液进行喷洒冷却。

常用的冷却液有硝酸等強酸性液体，如果未严格控制其浓度和温度等参数，不仅容易对设备产生腐蚀性损害，而且不利于环境保护。

三、夹具设计要点夹具设计是铝合金活塞机械加工中不可或缺的一个环节。

合理的夹具设计能够提高加工效率和质量，保证加工过程的安全性和稳定性。

下面我们将就夹具设计的要点和具体步骤进行探讨。

1. 夹具类型选择：铝合金活塞的夹具设计应根据加工过程中的角度和大小等因素，选择合适的夹具类型。

常用的夹具类型有M型夹具、刻道式夹具和弧形夹具等。

目录摘要 (I)ABSTRACT .............................................................................................. I I 1 对零件进行工艺分析 (1)1.1 活塞的作用 (1)1.2 活塞的结构特点 (1)1.3 活塞的主要技术条件分析 (2)2 6120活塞工艺规程的设计 (3)2.1 活塞的材料及毛坯的制造 (3)2.2 定位基面的选择 (3)2.3 制定工艺路线 (4)2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (8)2.5 重点工序的加工说明 (9)2.6 确定切削用量及基本工时. (重点工序) (12)2.7 活塞的检验 (13)3 夹具的设计 (17)3.1 问题的提出 (17)3.2 夹具的设计 (17)3.3 切削力和夹紧力的计算和校核 (19)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)摘要摘要机械产品的生产过程是一个复杂的过程。

机械制造工艺是机械制造方法和过程的总称。

而生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，则称为工艺过程。

它是生产过程中的主要部分，其他过程称为辅助过程。

本次毕业设计的课题是活塞的工艺设计，主要内容如下：首先，进行零件的分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。

根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。

第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。

根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。

第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。

发动机活塞加工工艺及夹具设计一、发动机活塞的加工工艺1.原料准备：活塞的原材料一般为铝合金，需要进行铸造或锻造工艺，得到初步成型的活塞毛坯。

2.粗车：将活塞毛坯放入车床中进行粗车，将多余的材料去除，使活塞的外形接近最终形状。

3.精车：将粗车后的活塞放入精车机床中进行精车，使活塞的尺寸和形状达到设计要求。

4.铆装：在活塞上制作并安装活塞销和油垫，确保活塞的运动顺畅。

5.表面处理：对活塞进行喷砂、阳极氧化等表面处理，提高活塞的耐腐蚀性和装配精度。

6.热处理：对活塞进行热处理，提高其硬度和强度，改善活塞的使用寿命。

7.精密加工：对活塞进行高精度的机加工，如磨削、镗孔等，以满足发动机的操作要求。

8.检测和验收：对加工后的活塞进行尺寸、形状、表面质量等各项检测与验收，确保活塞的质量符合要求。

二、发动机活塞的夹具设计夹具是用于固定工件，使其在加工过程中保持正确的位置和姿态的工具。

发动机活塞的夹具设计需要考虑以下因素：1.夹紧力：夹具需要具备足够的夹紧力，以确保活塞在加工过程中不会发生位移或松动。

2.夹持方式：根据活塞的形状和结构特点，选择合适的夹持方式，如机械夹持、气动夹持、液压夹持等。

3.支撑和定位：夹具需要提供适当的支撑和定位，使活塞在加工过程中保持正确的位置和姿态。

4.可调性：夹具需要具备一定的可调性，以适应不同型号、规格的活塞加工。

5.便捷性：夹具的操作简单、快速，能够提高加工效率和工作人员的工作舒适度。

6.辅助工具：夹具需要配备适当的辅助工具，如量具、标尺等，以便进行调试和检测。

7.安全性：夹具需要具备足够的安全性，避免在加工过程中对工作人员和设备造成伤害。

总结：发动机活塞的加工工艺和夹具设计对活塞的质量和性能具有重要影响。

加工工艺需要经历原料准备、粗车、精车、铆装、表面处理、热处理、精密加工等多个环节。

夹具设计需要考虑夹紧力、夹持方式、支撑和定位、可调性、便捷性、辅助工具和安全性等因素。

通过合理的加工工艺和夹具设计，可以提高活塞的质量和性能，确保发动机的正常运行。

毕业论文-活塞的机械加工工艺及夹具设计活塞的机械加工工艺及夹具设计摘要：本文主要介绍活塞的机械加工工艺和夹具设计方案。

活塞是内燃机的重要部件，其形状复杂，加工难度较大。

通过对活塞材料、精度、表面光洁度及加工工艺的分析，确定了最佳的机械加工方案，并设计出适合该方案的夹具，确保加工质量和效率。

关键词：活塞；机械加工；夹具；工艺；精度一、引言活塞是内燃机中的重要轴系部件，其作用是将燃烧后的高温高压气体转化为机械能，驱动连杆并带动曲轴旋转，从而推动车辆行驶。

活塞的质量和精度直接影响到内燃机的性能、可靠性和寿命，因此其加工工艺十分关键。

随着机械加工技术的不断进步，活塞的加工质量和效率得到了很大的提高。

本文就针对活塞的机械加工工艺及夹具设计的重要性进行研究与探讨。

二、活塞的机械加工工艺活塞的机械加工工艺主要包括铸造、锻造和数控机床加工。

其中，机床加工是目前应用最广泛的一种加工方法，其所具有的优点是高精度、高效率和灵活性强等。

2.1 加工前的准备工作在进行活塞的机械加工前，必须对材料进行选择和处理。

一般情况下，活塞材料应具有高强度、高热稳定性和高耐磨性等特点。

常用的材料有铸铁、铝合金、钢等。

在材料的处理中，要做好硬度测试、化学成分分析和金相组织分析等工作，确保材料的质量符合要求。

2.2 加工工艺流程活塞的加工工艺流程大致可分为以下几个步骤：（1）铣削：铣削是活塞加工的重要工序之一，其目的是将活塞的顶部、底部和孔部等处加工成几何形状符合要求的形状，以及在活塞的底部加工出与连杆相适配的沟槽。

（2）车削：活塞的侧面要加工成某一特定的曲面，车削是比较理想的一种方法。

在车削活塞侧面时，需使用高精度数控车床，以确保活塞的质量和精度。

（3）磨削：磨削是活塞表面光洁度的关键工序。

在磨削前，需先进行铣削和车削等前置工序，以保证加工精度。

在磨削过程中，可采用砂轮磨削和超精磨削两种方法，前者适用于普通活塞的加工，后者则适用于高精度活塞的加工。

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，机械加工工艺ABSTRACTIn 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 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 in the process of the piston design.Through the analysis and argument,the arts and crafts design and the tongs design of the piston is viable.Keywords : Piston，Working procedure，Machine tongs，Manufacture process technology目录摘要 (II)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 (1)1.1.1 面临的发展机遇 (1)1.1.2 市场竞争的三国演义 (2)1.1.3未来三年中高档柴油发动机活塞市场预测 (3)1.2 本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 (3)1.3 本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析 (4)2 活塞结构特点 (5)2.1 活塞的工作环境及承受的作用力 (5)2.2 活塞的结构特点 (5)3 活塞的工艺规程的制订 (8)3.1 机械加工工艺过程的基本概念 (8)3.1.1 工序、工步和工作行程 (8)3.1.2 安装与工位 (8)3.2 制订机械加工工艺规程的原始资料及活塞的工艺分析 (8)3.2.1 产品的零件图(见图纸) (8)3.2.2 产品验收的质量标准 (8)3.2.3 产品的生产纲领和生产类型 (9)3.3 活塞的材料及毛坯制造 (10)3.3.1 材料选择 (10)3.3.2 毛坯的选择 (10)3.3.3 铸造斜度 (10)3.3.4 铸造圆角及半径 (10)3.3.5 确定的机械加工余量 (12)3.3.6 毛坯的制造方法及工艺特点 (12)3.4 基准的选择 (12)3.4.1 粗基准和精基准的选择 (13)3.5 拟定工艺路线 (15)3.5.1 加工方法的确定 (15)3.5.2 加工阶段的划分 (16)3.5.3 工序的安排 (17)3.5.4 工艺方案的比较与技术经济分析 (19)3.6 活塞加工余量的确定 (22)3.6.1 加工余量的确定方法 (23)3.6.2 加工余量的确定 (23)3.7 工序尺寸与公差的确定 (23)3.8 机床与工艺装备的确定 (25)3.8.1 机床的选择 (26)3.8.2 夹具的选择 (26)3.8.3 刀具的选择 (27)3.8.4 量具的选择 (27)3.9 切削用量的确定 (30)3.10 工序时间的计算 (31)4 精镗销孔夹具设计 (34)4.1 机床夹具的功能 (34)4.2 机床夹具的类型 (34)4.3 机床夹具的基本组成 (34)4.4 活塞销孔加工夹具的定位及误差分析 (35)4.4.1 定位方式和定位元件 (35)4.4.2 定位元件尺寸及公差计算 (35)4.4.3 定位误差分析与计算 (36)4.5 工件的夹紧装置的设计 (37)4.5.1 夹紧装置的组成和基本要求 (37)4.5.2 夹紧装置的组成 (37)4.5.3 夹紧装置的基本要求 (38)4.5.4 夹紧力的确定 (38)4.6 对定装置 (41)4.7 标准件的选取 (41)4.8 夹具体的设计 (42)4.8.1 夹具体的毛坯结构 (42)4.8.2 夹具体外形尺寸的确定 (42)4.8.3 夹具体的排屑结构 (43)4.9 精镗销孔夹具工作原理 (43)5 钻油孔夹具设计 (45)5.1 工件的定位 (45)5.2 定位误差的分析与计算 (45)5.3 工件的夹紧 (46)5.4 导向装置的确定 (46)5.5 分度装置设计 (47)5.6 标准件的选择 (48)5.7 夹具体的设计 (48)5.8 钻油孔夹具的工作原理 (48)6 总结 (45)6.1 设计体会 (50)6.2 前景展望 (50)参考文献 (52)致谢 (53)1 绪论1.1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势活塞是发动机中的重要零件之一。

摘要活塞是汽车发动机中的一个主要零件，承受着交变的机械负荷和热负荷，发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，随着汽车整车对发动机动力性、经济性和可靠性的要求越来越严格，活塞也就更加需要具备良好的耐热性、耐磨性、导向性和密封性。

为满足零件的功能，其加工质量尤为关键。

基于活塞特有的机械加工工艺特点，单靠一般的通用机床很难满足活塞的高精度要求，因此专用的设备及工艺装备在活塞切削加工中使用广泛。

其功能和精度也直接影响了最终产品关键的质量指标。

本论文主要是针对活塞加工的工艺规程及加工中所使用的典型专用夹具、刀具和量具的设计进行详细说明。

根据活塞工作条件、结构特点以及技术要求等因素，编制了两套工艺方案，择优制定了活塞加工的工艺规程，并设计了两套关键工序中专用设备所使用的专用夹具以及专用的刀具和检具各一套。

关键词活塞；工艺；夹具；刀具；检具AbstractPiston is a main section of automotive engine, which endure cross-changing mechanical load and heat load. It is also one of the key parts which have the worst working environment in the engine. Piston need to have well nature of heat-resistant,wearable, oriented and airproof along with the whole auto required more and stricter about the engine’s charter of m omentum,economy and reliability. the quality of processing are so important for satisfied the parts function.Based on the technologic characters of mechanical working which belong to piston, it is difficult to satisfy the high precision demand of piston only relaying on a general common machine tool. So the special equipment and technological outfit are extensive use in piston cutting processing.The quality of the final products is also directly influenced by function and accuracy. This paper is primary aimed at technological procedure of the piston and give a detail illustration about typical special fixture, cutter and measuring implement in processing. According to piston working condition, structural trait, technological request and some factors, people weave two technological proposals. The better proposal will selected to make technological procedure of the piston, and design a special fixture, a special cutter and a test tool respectively in processing of special equipment in two key procedures.Key words piston; technology; fixture; cutter; test tool目录绪论 (1)1 活塞的工艺分析……………………………………………….. .21.1 活塞的作用……………………………………………… .21.2 活塞的特点 (2)1.3 活塞的主要技术条件分析 (3)2 活塞的工艺规程的设计 (4)2.1 活塞的材料和毛坯的制造 (4)2.2 定位基面的选择 (4)2.3 制定工艺路线 (5)2.4 机械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 (9)2.5 确定切削用量及基本工时 (10)2.6 重点工序的加工说明 (12)3 专用夹具的设计 (14)3.1 车削外圆夹具的设计………………………………………...153.1.1工序加工要求及工艺分析........................................15 3.1.2 夹具定位方案的确定（定位基准、定位元件的选择）..............15 3.1.3 夹具夹紧机构的设计.............................................16 3.1.4 夹具体的设计...................................................17 3.2 精镗销孔夹具的设计 (17)3.2.1 工序加工要求及工艺分析 (17)3.2.2 夹具定位方案的确定（定位基准、定位元件的选择） (17)3.2.3 夹具的工作原理 (18)3.2.4 夹紧液压系统设计 (18)4 专用量具的设计 (20)5 专用刀具的设计 (22)5.1滚压加工的介绍 (22)5.2 专用刀具（滚压头）的结构 (22)5.3 滚压头的工作原理 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 A 英文原文 (27)附录 B 汉语翻译 (36)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。