K349-活塞零件加工工艺规程设计【含CAD图纸+PDF图纸+文档】
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机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号1工序内容粗车止口材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体车床夹具名称夹具编号三抓卡盘工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1粗车端面游标卡尺300600.652.50.42粗车止口至直径93.1,深度10YG8车刀游标卡尺30086.21.050.80.33粗车倒角1.845300600.611.80.05编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件: 工序号2工序内容粗车外圆材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体车床CA6140夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1粗车至102YG8车刀游标卡尺30099.90.5423.1编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号3工序内容粗镗销孔材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体卧式镗床T617A夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1粗镗销孔直径:27.8YG8专用镗刀游标卡尺30026.20.531.82.2编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号4工序内容粗车顶面及环槽材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体C720型多刀半自动车床夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1粗车顶面YG8车刀游标卡尺300960.842.41.82粗车三环槽毛坯槽切刀游标卡尺30086.80.519.80.63粗车环油槽毛坯槽切刀游标卡尺30085.90.5110.90.6编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号5工序内容钻油孔材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体钻床Z12夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1钻有空至3.53.5钻头3203.50.41111.1-编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号6工序内容去毛刺材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号活塞活塞7加工简图及技术条件:工序号7工序内容精车止口及倒角材料牌号硬度净重kg每台件数1机床名称型号资产编号冷却液体504690二轴数控车床夹具名称夹具编号光止口塞规01工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1止口:直径93.5,深度10,Ra 3.2m车刀30088.120.230.10.652倒角245,Ra 1.6m偏头车刀游标卡尺三爪卡盘3000.810.21编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号8工序内容精车外圆材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体三轴数控车床夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1精车顶环外圆100.89,Ra3.2YG8普通车刀外径千分尺30095.040.561.110.482车倒角0.2453000.23精车气环槽外圆I、II30095.260.560.920.304精车油环槽外圆30095.040.561.480.305精车裙部外圆30096.240.540.42.2编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号9工序内容精车环槽材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体CA6140型车床夹具名称夹具编号专用夹具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1精车环槽I、II、IIIYG8 光环槽切刀30086.660.240.20.22精车油环槽30086.200.240.11.5编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号10工序内容精镗销孔材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体专用镗床夹具名称夹具编号止口座、压紧工具工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1精镗销孔至直径28镗刀杆YG8 专用镗刀光销孔塞规40035.180.230.14编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号11工序内容车锁环槽材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体普通车床夹具名称夹具编号圆锥销夹具体工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1切锁环槽至槽宽2,底径30专用切槽刀槽宽塞规30028.270.22012编制校对审核会签批准日期机械加工工序卡产品名称零件名称零件号 活塞活塞加工简图及技术条件:工序号12工序内容精车顶面材料牌号硬度净重kg每台件数铝合金1机床名称型号资产编号冷却液体普通车床夹具名称夹具编号工步工步名称工具名称及编号主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r进给次数切削深度mm工时min刀具量具辅具机动时间辅助时间1精车顶面 保证销孔上母线至顶面距离为42YG8普通车刀专用测量仪器3000.550.12.2编制校对审核会签批准日期 青岛理工大学机械加工过程卡产品名称/型号 零 件 名 称 零 件 号第 1 页 活塞 发动机活塞共 1 页毛坯种类铸件材料铝合金毛坯尺寸D=106mm每一毛坯可制件数1每台件数1单位重量(千克)工序工序名称工序内容设备工 艺 装 备 名 称 与 编 号工 时(分)夹 具刀 具量 具辅具准备单件1粗车止口端面止口:直径93.1,深度10。粗车端面余量2.5普通车床C2-112 三抓卡盘 2粗车外圆粗车至102普通车床CA6140 专用夹具3粗镗销孔销孔直径27.8T617A卧室铣镗床专用夹具4粗车外圆环槽顶面粗车外圆102;粗车气环槽(I、II、III)92.2,粗车油环槽91.2;粗车顶面粗车余量2.4C720型多刀半自动车床专用夹具5钻油孔3.5油孔,8个,油孔中心必须在环槽中间Z12型台钻专用夹具6去内腔毛刺7精车止口止口:直径93.5,深度10,Ra 3.2m,倒角245,Ra 1.6m504690二轴数控车床 专用夹具8精车外圆精车顶环外圆,环槽外圆,裙部三轴数控车床 专用夹具9精车环槽 粗糙度:上下侧面Ra0.8m,底面Ra3.2mCA6140型车床专用夹具10精镗销孔销孔:280.2,Ra0.8m,圆度不大于0.005,销孔轴心线与裙部轴心线垂直度不大于0.035/100专用镗床专用夹具 11车锁环槽槽宽2,底径30,锁环槽底圆对销孔的同轴度不大于0.15毫米普通车床专用夹具12精车顶面保证销孔上母线到顶面的距离为380.065,顶面平面度不大于0.02,顶面与止口端面的距离为106,平行度不大于0.025普通车床专用夹具机械制造工艺学课程设计目 录第1章 零件图分析31.1 活塞零件的工作环境31.2 活塞的结构3第2章 活塞的材料及毛坯的选择72.1 活塞的材料72.2 活塞毛坯的选择72.3 确定活塞毛坯的加工余量8第3章 活塞加工工艺路线拟定93.1 生产纲领与生产类型93.2 机械加工工艺路线的拟定103.3.2 加工顺序的安排113.2.3 零件各工序的加工方法133.2.4 各工序机床选用14第4章 工序设计154.1 加工余量的定义154.3 加工余量方法的确定154.4 确定各工序尺寸及其公差164.5 各工序切削用量的确定和时间确定额164.5.1 切削用量的确定164.5.2 时间定额184.6 各工序切削用量及基本时间19总 结31 第1章 零件图分析1.1 活塞零件的工作环境(及零件作用) 活塞在工作时,顶面是组成燃烧室的一部分,因此温度会很高。顶部的温度继而会传给活塞体,当温度达到一定高度时,活塞会因高温而引起变形。活塞温度过高会使活塞粘结造成活塞报废。当温度升高时,活塞与活塞缸的润滑性就会下降,导致活塞与活塞缸的磨损加剧。降低其使用寿命。由于活塞作高速往复运动,惯性力大。由于活塞在工作时受力并不是垂直于活塞销孔轴线的,因此受到的是侧压力。由于受到侧压力的作用,活塞外圆一侧与活塞缸磨损加剧。由此可见,活塞是在高温高压的工作环境下做变载荷的往复运动。 对活塞的性能要求:(1)由于活塞受到高温的作用,因此耐热性、导热性一定要好。(2)由于活塞与活塞缸高速摩擦,因此耐磨性要好。(3)为了减小活塞的惯性力,活塞的质量要尽量小。(4)活塞要有一定的强度和刚度。(5)活塞在受到高温时变形不能太大,热膨胀系数要小。1.2 活塞的结构活塞的顶面是燃烧室的重要组成部分,因此活塞的顶面会受到高温气体的压力。活塞一般分为三部分:顶部、头部和裙部。顶部组成燃烧室,头部开有环槽和油孔,裙部起到导向作用。离顶面最近的两个环槽,叫做气环槽,保证气密性同时防止机油进入燃烧室。第三道环槽为扭曲环槽,扭曲环的作用:当活塞受到压力时,不会因为上下变形不一样而产生扭曲。活塞裙部外圆与气缸压紧时,扭曲环的上下边缘也与环槽接触,使密封性行增强。同时加快了走合过程,并且能够很好的起到刮油作用。离顶部最远的第四道环槽叫做油环槽,其内安装有油环。油环的作用是在活塞作往复运动的时候,使活塞与活塞缸有良好的润滑性,同时还能将残留在活塞缸壁上的油刮去同时使活塞缸壁上布上一层薄薄的油膜。油环槽底部还开有一排油孔,可以将油环刮下的油导入活塞内腔。活塞裙部对活塞的往复运动起到导向作用。活塞顶部的形状取决于对燃烧室的要求,一般汽油机是平顶的,减小了与高温气体的接触面积。一般柴油机顶部都开有凹坑有利于混合气体的形成,提高燃烧率,减小爆燃的程度。活塞销座在裙部的上部,加工有销孔,用于安装活塞销。在活塞销接近外圆的地方开有锁环槽,防止活塞销工作时轴向跳动。图1.1 活塞零件的结构图如上图1.1所示,序号1为活塞顶面,它承受气体的压力同时也受到高温气体的作用。离顶部最近的两个环槽为气环槽,在气环槽中放有活塞环,起到了密封的作用,防止机油进入燃烧室;第三个环槽称谓扭曲环槽,活塞环能随着活塞的运动产生扭曲变形。离顶面最远的环槽称为油环槽,在油环槽中放置油环(或称为刮油环),它把残留在活塞缸内壁上残留的润滑油刮去,使油从油环槽的小孔9中流回活塞内腔,同时也能使活塞缸内壁布上一层薄薄的油膜。包括顶面和环槽在内的部分8称为活塞头部。其余部分7称为活塞裙部,在活塞运动的时候起到导向作用。活塞中间的孔6称为活塞销孔,活塞销孔的两端设有锁环槽,可以防止活塞销工作时轴向跳动。图中序号5是一个短圆柱面和圆锥面的组合,通常称为止口。它是为加工活塞而专门设置的辅助基准面。在功能上和结构上没有作用。 活塞工作时,顶面与高温气体直接接触,热量从顶部传到头部继而传到裙部,头部温度高,热膨胀量大。裙部温度低,热膨胀量小。为补偿这种不均匀的热变形,把活塞的头部外径设计的比裙部小。4第2章 活塞的材料及毛坯的选择2.1 活塞的材料 铸造铝合金按化学成分可分为:铝硅合金、铝镁合金、铝锌合金和铝铜合金。 正确的选择毛坯材料是工艺技术人员需要非常重视的问题。零件加工过程中工序的数目或工序的内容,热处理方法,材料的消耗,零件的制造费用都与制造方法、毛坯的材料、毛坯的误差与毛坯的余量有关。因此应该慎重对待。 在汽油发动机和高速柴油机中,为了减小活塞运动的惯性,活塞材料基本采用铜硅铝合金。然而在低速、低级燃料、重负荷的发动机中,有时也采用铸铁作。不过在汽车行业中很少用铸铁作为活塞材料。 铜硅铝合金比铸铁具有以下优势:(1)导热性良好,在温度变化不同时,活塞头部和裙部产生的变形差异不大。而且不会导致混合气体自燃,因而可以使发动机的效率得到提高。(2)铝合金材料比较容易加工。(3)由于铝合金的质量小所以惯性力也会减小。(4)铝活塞可以制得精密的毛坯件。 但是铜硅铝合金也有缺点:(1)铝合金的热膨胀系数大,容易因受热产生变形,而铸铁的则较小。(2)铝活塞的强度没有铸铁的大而且耐磨性也没铸铁的好。(3)铝合金价格比铸铁高,因此成本就会高。不过综合分析,铝合金比铸铁更适合作为活塞材料,所以在汽油发动机和高速柴油机中常常采用铝合金材料,然而通过镶嵌高镍铸铁环可以来提高铝合金活塞的耐磨性和气密性,使其使用寿命得到延长。(做简单介绍即可,几句话可以)2.2 活塞毛坯的选择毛坯材料和类型的选择起始于产品设计阶段,工艺人员主要进行毛坯制造方法的选择。零件在加工过程中的材料消耗、加工量、工序数量、制造周期和制造费用等。在很大程度上与所选择的毛坯制造方法有关。因此,正确选择毛坯类型及其制造方法,并制定有关技术要求,具有重要的经济意义,工艺技术人员应该给予高度重视。 选择毛坯应该考虑的因素有:(1)生产类型(2)零件结构形状和尺寸大小(3)零件机械性能要求(4)先进的加工工艺、先进的技术和新材料的应用。 从上所述,该活塞材料选用ZL109,毛坯采用金属型铸造。2.3 确定活塞毛坯的加工余量 金属型铸件的机械加工余量按JB3735-85来确定,确定时,根据估算铸件的重量、加工精度以及铸件形状的复杂程度,由简明机械加工工艺手册查得:金属型铸件的尺寸公差等级为68级。可查得:(1)外圆的加工余量为5.0mm。(2)销孔的加工余量为4.0mm。 其它的表面加工余量由零件尺寸决定。(建议画出表格)第3章 活塞加工工艺路线拟定3.1 生产纲领与生产类型写上自己的3.2 机械加工工艺路线的拟定 这一步是制定机械加工工艺规程的重点,其主要内容有: (1)定位基准的选择 (2)加工顺序的安排 (3)加工方法的选择(4)活塞零件的最终检验 3.2.1 基准的选择定位基准选择对零件的加工精度、各表面加工顺序以及夹具结构设计等都会产生很大影响。因此,正确选择定位基准是制定机械加工工艺规程的关键问题之一。定位基准又可分为粗定位基准、精定位基准、辅助定位基准。简称粗基准、精基准、辅助基准。 活塞是一个薄壁零件。在外力作用下容易产生变形。活塞主要表面的形位尺寸精度和尺寸精度的要求都很高,所以希望用以一个统一的基面定位来加工这些要求高的表面。大多数生产活塞的工厂采用端面和止口做为统一基准。止口是专门为了加工活塞而设置的辅助基准面。在结构和功能上没有作用。在精加工时。除精车外圆等少数工序。其余工序都采用止口和端面定位。采用端面和止口为基准的优点有可以加工头部、顶面、销孔等主要表面及其他次要表面。再一次装夹中可以车削多个表面,既提高了劳动生产率又提高了加工表面的精度。 3.3.2 加工顺序的安排划分加工阶段也是进行机械加工工艺规程设计时应当遵守的原则。1.工艺过程可划分为:(1) 粗加工阶段 这一阶段主要去除零件表面的加工余量,并不进行精基准。该阶段主要提高生产率。(2) 半精加工阶段 这一阶段主要是为了减小粗加工留下的加工余量,为接下来的精加工做准备。(3)精加工阶段该阶段应该是零件的形状、尺寸、位置精度达到规定的值。并且使粗糙度满足要求。(4) 完成处理阶段该阶段主要是对那些精度要求非常高的零件准备的,是零件达到高精度要求。根据活塞的加工实际情况,拟定了两条加工路线,并进一步进行研究分析,确定一个更合理的加工方案。 方案一:工序一:粗车止口及端面工序二:粗车外圆工序三:粗镗销孔工序四:粗车外圆环槽及顶面工序五:钻油孔工序六:去除毛刺工序七:精车止口工序八:精车头部及裙部外圆工序九:精车气、油环槽工序十:精镗销孔工序十一:车锁环槽工序十二:精车顶面 铝合金活塞热处理要放在机加工之前,在机械加工前铝活塞毛坯要切去冒口,并且要进行时效处理,消除铸造的时候因冷却不均匀而造成的内应力。活塞经过时效处理之后还能增加硬度和强度。检查、检验工序、去毛刺、清洗工序等也是机械加工工艺规程的重要组成部分。检查、检验工序是保证产品质量合格非常重要的工序,每次加工过程中和加工结束后都要进行检查。 3.2.3 零件各工序的加工方法1. 活塞止口及端面的加工由于止口表面是为了加工精基准而设置的,粗糙度要求不高,Ra为1.6,精度为。所可以进行次加工,即粗车然后精车进行加工。这样既能达到精度等级要求又能达到粗糙度要求。2. 活塞外圆的加工由于的活塞粗糙度的要求为且活塞的材料为铝合金,因此对活塞的外圆加工可以先粗车然后半精车最后精车。这样不仅能满足精度等级的要求同时还能满足的粗糙度的要求。 3.活塞销孔的加工活塞销孔的精度要求比较高,而且还是孔加工。因此可以先进行粗镗、半精镗、精镗加工。这样既能够达到精度等级的要求也能满足粗糙度的要求。活塞毛坯一般都铸出一个比销孔尺寸小的孔,而且销孔是多道工序施加压紧力的部位,因此再粗车止口后要对销孔进行粗镗。为了使后边工序的夹紧力比较均匀。犹豫活塞销孔的尺寸、精度和粗糙度要求比较高,因此,应该选择高精度的镗刀头。精镗销孔时的定位基准也要认真选择,因此要对精镗销孔的夹具要做特别设计。4.环槽的加工环槽对尺寸精度的要求不高,而对位置要求比较高。因此可以直接进行粗车然后精车进行加工。这样仍能满足精度等级和粗糙度的要求。5. 活塞油孔的加工 由于活塞油孔的加工精度不高,且直径比较小,为.。因此可以考虑钻油孔。 6.活塞环槽环岸的加工 由于活塞环槽环岸的尺寸精度要求不高,位置精度要求比较高。所以可以直接进行车削加工。精度可以达到、,而粗糙度可以达到。7.活塞锁环槽的加工活塞锁环槽的位置要求比较高,而尺寸精度要求不是很高。故可在精镗销孔之后进行车削加工。可以是精度达到IT8,粗糙度达到Ra6.3的要求。8. 活塞顶面的加工由于活塞顶面进行了一次粗加工。所以可以直接再进行一次精加工。使精度和粗糙度满足要求。3.2.4 各工序机床选用初步选定机床如下:第一道工序:粗车止口 选用普通车床C2-112。第二道工序:粗车外圆 普通车床CA6140。第三道工序:粗镗销孔 T617A卧室铣镗床。第四道工序:粗车环槽及顶面 C720型多刀半自动车床。第五道工序:钻油孔 Z12型台钻。第六道工序:去毛刺第七道工序:精车止口及倒角 504690二轴数控车床。第八道工序:精车外圆 三轴数控车床。第九道工序:精车环槽 C620型车床。第十道工序:精镗销孔 专用镗床。第十一道工序:车锁环槽 普通车床。第十二道工序:精车顶面 普通车床。第4章 工序设计4.1 加工余量的定义在机械加工过程中,为了使零件的加工表面得到想要的尺寸、形状和加工质量,要从加工表面去除一层多余的材料,此材料蹭到厚度叫做加工余量。加工余量分为工序余量和加工总余量。工序余量是每一道工序去除材料的厚度,即相邻两道工序的尺寸之差。加工总余量又叫做毛坯余量,它是零件设计尺寸和毛坯尺寸之差。加工总余量等于各工序工序余量之和。4.3 加工余量方法的确定确定加工余量的方法:经验法、计算法、查表法。4.4 确定各工序尺寸及其公差零件设计尺寸及其公差是由毛坯通过多道加工工序逐步得到的。为了保证零件的设计要求,需要规定各个工序的工序尺寸及公差。工序余量及所用加工方法的经济度确定后。就可以分别计算工序尺寸及公差,但具体算法要根据工序基准与设计基准是否重合和定。当基准重合时。即同一表面经过多次加工才能达到设计尺寸的要求。当基准不重合时。计算方法较复杂,确定了工序余量后,需要尺寸链原理进行基准转换和分析。工序尺寸及公差的确定方法:(1)确定各加工工序余量,根据有关手册查表得各工序余量。(2)从设计尺寸之初,到加工第一道工序,依次加上每道的工序余量,得到各个加工工序的尺寸。(3)除了最终加工工序外。其他各加工工序按各自所用加工方法的经济精度,确定表面粗糙度和尺寸公差。4.5 各工序切削用量的确定和时间确定额 4.5.1 切削用量的确定正确的选择切削用量,对保证零件加工精度、降低刀具的损耗、提高生产率和工艺成本都具有重要意义。在大批大量生产中。对于生产线上的机床、专用机床、多刀加工、自动机床、精度和表面质量要求较高的工序。应该科学合理的选择切削用量。并且要填入工艺文件中严格执行。以便于充分发挥这些高生产率设备潜力并保证零件的加工质量。根据锻件的加工精度、重量及锻件形状的复杂程度的估算,查工艺手册得:金属型铸件的公差等级为68级。可查得: (1)外圆的总加工余量为5.0。(2) 活塞销孔的总加工余量为4.0。各工序的加工余量:1 第一道工序的加工:粗车止口的单边余量为0.8。粗车端面是为了加工顶面,因此可以选择一次性加工。取加工余量为2.5。2 第二道工序的加工:粗车外圆双边余量为4。3 第三道工序的总加工余量: 粗镗销孔选择双边加工余量为3.8。4 粗车气、油环槽:切削三个气环槽时选择的双边加工余量为9.8。切削油环槽的选择的双边加工余量为10.9。5 钻油孔:该工序的加工方法为钻,因此它的加工余量由它的孔径来决定。6 去毛刺7 精车止口和倒角:精车止口时要求的精度较高,因此选择的双边加工余量为0.4。精车倒角,倒角为245,Ra1.6m。8 精车活塞外圆:精车顶环外圆要求的精度比较高,因此选择的双边加工余量为1.11。精车环槽外圆环岸时选择的双边加工余量为0.92。精车油环槽环岸时选择的双边加工余量为1.48。9 精车气、油环槽:精车气环槽时选择的双边加工余量为0.2。精车油环槽时选择的双边加工余量为0.1。10 精镗活塞销孔:由于精镗销孔要求的精度比较高,因此选择的双边加工余量为0.2。11 切锁环槽:车锁环槽时的槽宽为2。底径为30,双边加工余量为4。12 精车头部顶面:要保证与止口端面的距离为106,平行度不大于0.025.选择的加工余量为2.5。以上各加工余量的确定只是初步确定。还有待检验和修正。 4.5.2 时间定额 时间定额是劳动生产率的基本标志。劳动生产率就是一个工人在单位时间内生产出合格零件的数量。或者是一个工人完成单位零件的劳动时间。具体说时间定额就是在一定生产条件下,规定完成一道工序或者生产一件合格产品用的时间。时间定额是工艺规程中的重要组成不部分。时间定额定的过松起不到促进生产发展和指导生产的积极作用。相反,时间定额定的过紧,会影响工人的积极性和主动性,容易引发忽零件质量的趋势。因此,合理的时间定额对保证工人规范化生产、调动工人生产积极性等都有重要的意义。1 基本时间。直接改变生产对象的尺寸、相对位置、形状、材料性质或表面状态等工业过程所消耗的时间称为基本时间。基本时间的计算公式为: (4-1)式中: l-加工表面长度(); -刀具的切入长度(); -刀具的切出长度(); -第i次走刀时的刀具进给量(/r); -第i次走刀时的工件转速(r/); j-走刀次数。2.辅助时间为了实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作多用的时间。称为辅助时间。包括开停机床、装卸工件、引进或退出刀具、试切、改变切削用量和测量工件。基本时间和辅助时间之和称之为操作时间,它是用于该道工序所必须消耗的时间。3. 休息时间工人在工作一段时间之后为了满足生理上的需要和恢复体力所需要用的时间。4. 清理工作地时间为了使加工正常进行,工人照管工作地所用的时间,称之为照管工作地时间。5. 准备至终结时间工人为了生产一批零、部件,进行准备和结束工作所用的时间,称之为准备至终结时间。单件总加工时间的计算公式: (4-2)4.6 各工序切削用量及基本时间1. 粗车止口及端面(1)已知条件:活塞毛坯工件材料为ZL109。金属型铸造。加工要求:粗车止口至直径93.1,深度10; (2)确定粗加工时的切削余量确定切削深度 计算单边总余量,留0.4作为精加工。取粗车切削深度。确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得。先选定 为f=1.0/r。确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=85.8m/min。 确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=298r/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为 v=86.2m/min。(3)基本时间: = (4-3)= 5=0.3min同理可计算出:车端面时切削深度为1.8,切削速度为v为60m/min,主轴转速为300r/min;基本时间=0.4min。车倒角1.845时切削深度1.8,切削速度60m/min,主轴转速为300r/min;基本时间=0.05min。2.粗车外圆(1)已知条件:本工序为粗车外圆。粗车至102,机床采用普通CA6140型车床,采用硬质合金刀具。(2)确定102外圆的切削用量:确定切削深度 计算单边余量。取粗车切削深度。确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=99.6m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=299r/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=99.9m/min。(3) 基本时间的计算 = (4-4)= 4=3.1min。3.粗镗活塞销孔(1)已知条件:本工序为粗镗27.8,机床采用T617A卧室铣镗床,刀具采用YG8专用镗刀。(2)确定粗镗27.8孔的切削用量。 确定切削深度 粗镗是双边加工余量为3.8。故单边余量为1.9,=1.8。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=25.8m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=295r/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=26.2m/min。 (3)计算基本时间: = (4-5) = 3=2.2min4. 粗车气、油环槽和顶面(1) 已知条件:本工序为粗车环槽及顶面。粗车102,粗车气环槽,粗车油环槽。机床常采用C720型多刀半自动车床。 (2) 确定切削102的顶面的切削用量确定切削深度 由工序卡片可知顶面的切削余量为2.4。确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.8/r。确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=96.08m/min。 确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=299m/min。 根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=96m/min。(3)基本时间的计算 = (4-6)= 4=1.8min(4) 粗车气环槽及扭曲环槽 确定切削深度 由工序卡片可知顶面的切削余量为4.9。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=85.52m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=295m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=86.8m/min。(5)计算基本时间: = (4-7)= 4=0.6min(6)同理可以算得车削油环槽确定切削深度 由工序卡片可知顶面的切削余量为5.45。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=82m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=286m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=85.9m/min。(7) 基本时间的计算 = (4-8)= 4=0.6min5.钻油环槽内油孔(1)本工序为钻83.5的油孔(2)确定钻削用量 确定切削深度 钻孔时=。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.4/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=3.5m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=318m/min。根据机床说明书取n=320r/min。此时切削速度为v=3.16m/min。(3)计算基本时间: = (4-9)= 8=1.1min6. 清理内腔毛刺7. 精车活塞止口和倒角(1) 本工序为精车93.5止口,Ra3.2m。精车245倒角,Ra1.6m。使用的机床为504690二轴数控车床。(2) 确定切削用量 确定切削深度 由工序卡片可知顶面的切削余量为0.1。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.2/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=87.26m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=297m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=88.12m/min。(3)基本时间的计算 = 3=0.65min同理精车倒角的切削深度为0.2。主轴转速选用3000r/min。基本时间=1min。 8.精车头部及裙部外圆 (1)本工序为精车100.89顶环外圆,精车101.08mm气环槽环岸,精车100.52油环槽环岸。选用的机床为三轴数控车床。(2)确定100.89顶环外圆的切削余量。 确定切削深度 车外圆为双边加工,余量为1.11,故单边切削余量为0.555。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=94.04m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=296m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=95.08m/min。 (3)基本时间的计算 = (4-10) = 6=0.48min。同理可以知道精车气环槽时所选用的车床转速也为n=300r/min,切削深度为0.49,进给量都选用0.5mm/r。可以算得切削速度为v=95.26,基本时间=0.30min。精车油环槽时选用车床转速为n=300r/min,切削深度为0.74,进给量为v=94.73m/min,基本时间=0.30min。车裙部外圆时的车床转速为n=300r/min,切削深度为0.1,进给量为0.5/r,经计算切削速度为v=95.75m/min,基本时间=2.2min。 9.精车气、油环槽 (1)本工序为精车92气环槽,与精车91油环槽。该工序选用CA6140型车床,刀具为光环槽切刀。(2)确定精车 气环槽的切削余量。 确定切削深度 车外圆为双边加工,余量为0.2,故单边切削余量为0.1。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.2/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=85.70m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=296m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=86.70m/min。 (3)基本时间的计算 = (4-11) = 4=0.2min同理精车油环槽时机床主轴转速选300r/min,切削深度为0.05,进给量为0.2/r,可以算得切削速度为v=85.76m/min,基本时间=0.2min。10. 精镗活塞销孔(1)本工序为精镗280.2销孔,Ra0.8m,该工序选用的机床为卧式镗床,刀具为镗刀杆YG8 专用镗刀。(2)确定精镗280.2 销孔的切削用量 确定切削深度 车外圆为双边加工,余量为0.2,故单边切削余量为0.1。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.2/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=33.45m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=380m/min。根据机床说明书取n=400r/min。此时切削速度为v=35.18m/min。 (3)基本时间的计算 = (4-12)= 3=4min11. 车锁环槽(1) 本工序为车锁环槽,槽底径为30,槽宽为2,槽底以及两侧的粗糙度为Ra6.3m。该工序所用的机床为普通车床,刀具为专用切槽刀。(2)确定车锁环槽的切削余量 确定切削深度 车外圆为双边加工,余量为2,故单边切削余量为1。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.2/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=28.27m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=269m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=28.27m/min。 (3)基本时间的计算 = (4-13)= 20=1.7min12. 精车顶面(1)本工序为精车100.89的顶面,该工序使用的机床为普通车床。(2)确定精车顶面的切削用量确定切削深度 根据粗车完的余量可以选取精车余量为0.1。 确定进给量f 由机械加工工艺手册可查得f=0.5/r。 确定切削速度v 由机械加工工艺手册可查得v=94.25m/min。确定主轴转速n 由公式v=dn/1000即,即n=297m/min。根据机床说明书取n=300r/min。此时切削速度为v=95.08m/min。 (3)基本时间的计算 = (4-14)= 6=2.2min。总 结经过两个多月的不断努力终于完成了典型回转的机械加工工艺及专用夹具的设计。在设计之初,对本次很迷茫,不知道自己应该如何着手。在老师和同学的帮助下渐渐理清了思路。首先要绘制零件图,然后对每个工序制造工艺卡片,最后对某一道工序进行专用夹具设计。再确定了自己的任务之后,我首先查询了大量的资料,结合自己大学期间所学的内容对本次设计有了更深的理解。由于本次设计运用了大量大学期间所学的知识,然后有些知识又很模糊,所以自己又对大学所学的的知识进行了复习。由于个人能力有限,在本次设计中,仍有许多不足和需要改成的地方,再次衷心的希望各位老师同学予以批评指正。22
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