汽车制造工艺学课程设计活塞设计说明书(精)
活塞杆说明书
前言机械制造技术课程设计是机械类各专业学生必修的实践性很强的技术基础实践课。
学生在设计过程中通过独立的思考，将有关机械制造的基础工艺知识、基本工艺方法和基本工艺实践等有机的结合起来，进行工程实践综合能力的训练级进行思想品德和素质的培养与锻炼。
本次设计是对前两年锁学知识的一个巩固和加强，是理论联系实际的重要环节，也是恰当地利用所学基础知识，专业基础知识和设计基础等资料对零件制造工艺设计，对我们而言，是一个比较重要的环节，可为今后的毕业设计及从事的工作打下良好的基础。
此设计在编写过程中始终得到韩老师及蒋老师的指导，在此想他们表示衷心的感谢！由于所学知识有限及能力不足，难免有不妥和错误之处，恳请老师在批改时批评指正！目录第1章零件工艺分析及生产类型的确定 (1)1.1 零件的功用、结构及特点 (1)1.2 零件的技术要求 (1)1.3 零件的工艺性 (1)1.4 确定零件的生产类型 (2)第2章毛坯的选择 (2)2.1 确定毛坯的类型 (2)2.2 确定毛坯的制造方法和尺寸及其公差 (2)2.3 确定毛坯的技术要求 (2)2.4 绘制零件-毛坯合图 (2)第3章基准的选择 (3)第4章拟定机械加工工艺路线 (3)4.1确定各表面的加工方法 (3)4.2拟定加工工艺路线 (3)4.3 工艺路线方案的分析与比较 (5)第5章确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (5)第6章选择机床工艺设备 (6)6.1 选择机床 (6)6.2 选择刀具 (6)6.3 选择夹具 (6)6.4 选择量具 (6)第7章填写切削用量及基本工时 (6)7.1 工序4数据计算 (6)7.2 工序4数据计算 (8)7.3 工序8数据计算 (9)7.4.工序9数据计算 (11)7.5 工序10数据计算 (12)7.6 工序10数据计算 (13)7.7 工序11数据计算 (14)7.8 工序12数据计算 (15)7.9 工序14数据计算 (16)7.10 工序16数据计算 (16)7.11 工序18数据计算 (18)第8章填写机械加工工艺过程卡 (18)第9章填写工序机械加工工序卡 (21)第10章参考文献 (32)第11章总结 (33)附图1. 活塞杆零件图附图2. 活塞杆毛坯-零件合图附表1. 指导教师评语及成绩第一章 零件工艺分析及生产类型的确定1.1零件的功用、结构及特点活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、汽缸等运动部件中，是一个运动频繁、技术要求高运动部件。
车用活塞课程设计
车用活塞课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解活塞在汽车发动机中的基本作用和重要性。
2. 学生能够掌握活塞的构造、工作原理及其相关术语。
3. 学生能够描述活塞运动对发动机性能的影响。
技能目标：1. 学生能够通过观察和实验，分析活塞在发动机中的运动规律。
2. 学生能够运用所学的知识，解释活塞与连杆、曲轴等部件的配合关系。
3. 学生能够设计简单的活塞运动模型，提升动手操作与问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对汽车工程技术的兴趣，激发学习内驱力。
2. 学生能够认识到科技发展对汽车行业的影响，增强社会责任感和创新意识。
3. 学生能够通过团队合作，培养沟通与协作能力，形成积极向上的学习氛围。
课程性质：本课程为汽车维修与检测专业的高年级课程，以实践性和应用性为主。
学生特点：学生具备一定的汽车基础知识，具有较强的动手操作能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 活塞基本概念：活塞的定义、作用及其在发动机中的位置。
- 教材章节：第三章“发动机工作原理与构造”，第1节“活塞与连杆组件”。
2. 活塞构造与工作原理：- 活塞头部、裙部、销轴等部件的结构与功能；- 活塞与气缸的配合关系；- 活塞在发动机工作循环中的运动规律。
- 教材章节：第三章“发动机工作原理与构造”，第2节“活塞运动与发动机性能”。
3. 活塞材料与性能：- 常见活塞材料的特点及选择依据；- 活塞的热处理工艺；- 活塞的耐磨性能分析。
- 教材章节：第三章“发动机工作原理与构造”，第3节“活塞材料与性能”。
4. 活塞故障诊断与维修：- 活塞常见故障类型及其原因；- 活塞故障诊断方法；- 活塞维修工艺及注意事项。
- 教材章节：第四章“发动机维修”，第1节“活塞与连杆维修”。
5. 实践操作：- 活塞拆卸与安装；- 活塞检查与测量；- 活塞故障案例分析。
活塞设计说明书
汽油机活塞设计说明书：：一、活塞设计要求活塞是曲柄连杆机构的重要零件，主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力，并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转对外作功。
此外，活塞又是燃烧室的组成部分。
活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。
作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的，燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高，如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。
而且活塞还要承受在连杆倾斜位置时侧压力的周期性冲击作用，在气体压力、往复惯性力和侧压力的共同作用下，可能引起活塞变形，活塞销座开裂，活塞侧部磨损等。
由此可见，活塞应有足够的强度和刚度，而且质量要轻。
本次课程设计的目的是设计四冲程汽油机的活塞，根据某些现有发动机的参数，确定活塞直径D=73mm。
二、活塞材料活塞材料常用灰铸铁和铝合金，然而由于铸铁材料密度大，产生的往复惯性力也很大，所以目前只用于大中型、低速柴油机上，故采用铝合金活塞。
为了使活塞拥有较好的热导率、高温强度、可锻性以及较小的热膨胀系数，所以才用铝硅铜合金。
三、活塞的结构设计活塞按部位不同可以分为顶部、头部和裙部。
1.活塞顶部设计活塞顶部形状对于四冲程内燃机取决于燃烧室形状，一般有平顶、凸顶和凹顶，此处选用平顶活塞。
活塞顶的厚度δ是根据强度、刚度及散热条件来确定，在满足强度的条件下δ值尽量取小。
对于铝合金材料的活塞δ值，汽油机为（0.06~0.10）D,柴油机为（0.1~0.2）D。
则：δ=（0.06~0.10）*73=（4.38~7.3）mm取δ=5.00mm2.活塞头部设计2.1设计要求活塞头主要功用是承受气压力，并通过销座把它传给连杆，同时与活塞环一起配合气缸密封工质。
因此，活塞头部的设计要点是：1）保证它具有足够的机械强度与刚度，以免开裂和产生过大变形，因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作；2）保证温度不过高，温差小，防止产生过大的热变形和热应力，为活塞环的正常工作创造良好条件，并避免顶部热疲劳开裂；3）尺寸尽可能紧凑，因为一般压缩高度H1缩短1单位，整个发动机高度就可以缩短2~5.1单位，并显著减轻活塞重量。
毕业设计---活塞设计说明书
毕业设计---活塞设计说明书毕业设计说明书专业：数控技术班级：数控3102姓名：张伟学号：41310226指导老师：李娜陕西国防工业职业技术学院目录第一部分工艺设计说明书 (1)1.零件图工艺性分析 (1)1.1零件结构功用分析 (1)1.2零件技术条件分析 (1)1.3零件结构工艺性分析 (2)2.毛坯选择 (2)2.1毛坯类型 (2)2.2毛坯余量确定 (2)2.3毛坯－零件合图草图 (2)3．机加工工艺路线确定 (3)3.1加工方法分析确定 (6)3.2加工顺序的安排 (6)3.3定位基准选择 (6)3.4加工阶段的划分说明 (7)3.5主要机加工工序简图 (7)4.工序尺寸及其公差确定 (7)4.1基准重合时工序尺寸确定 (8)5.设备及其工艺装备确定 (8)6．切削用量及工时定额确定 (8)7．工艺设计总结 (9)第二部分第XX号工序夹具设计说明书 (10)1.工序尺寸精度分析 (10)2.定位方案确定 (10)3.定位元件确定 (10)4.定位误差分析计算 (10)5.夹紧方案及元件确定 (12)6.夹具总装草图 (12)第三部分第XX号工序刀具设计说明书 (12)1.工序尺寸精度分析 (13)2.刀具类型确定 (14)3.刀具设计参数确定 (14)4.刀具工作草图 (14)第四部分第XX号工序数控编程设计说明书 (15)1.工序数控加工工艺性分析 (16)2.走刀路线的确定 (17)3.刀具及切削用量的选择 (17)4.编程原点的确定及数值计算 (18)5.程序编写及程序说明 (18)第五部分毕业设计体会 (18)第六部分参考资料 (19)第一部分工艺设计说明书1.零件图工艺性分析1.1零件结构功用分析活塞的种类一般分为:柴油机活塞,汽油机活塞,通用型活塞.活塞的结构:一般活塞都是圆形体,根据不同的发动机的工作条件和要求,活塞本身的构造有各种各样,一般将活塞这个小东西分为:头部,群部和活塞销座三部分.活塞是汽车发动机的"心脏",承受交变的机械负荷和热负荷.是发动机中工作条件最恶劣的关键零件之一,活塞的功能是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲柄旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分.1.2零件技术条件分析活塞在高温,高压,高速,润滑不良的条件是工作的必经,活塞本身与高温气体接触,瞬时温度可达2500K以上,因此,受热严重,而散热条件有很差,所以,工作温度会很高,所以其质检特备严格,活塞的质检主要是检查裙部直径,活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量.1.3零件结构工艺性分析活塞作为典型的汽车关键零部件,在切削加工方面具有很强的工艺特点,目前,国内活塞制造行业通常使用通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成的机械加工生产线,因此,专用设备就成为活塞切削加工的关键设备,其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标.我国活塞的研究重点居多都是对大型的柴油机的活塞进行改进,对微型汽油机的研究较少,目前,国内外对活塞的设计和改进都是围绕活塞的工作过程中承受的惹负荷和强度负荷,即要求活塞有高的热承受和机械负荷的能力.2.毛坯选择2.1毛坯类型毛抷外形为145(mm)x65(mm)的圆柱棒料,表面光滑易于装夹.2.2毛坯余量确定工件最终要求长度基本尺寸为100(mm),上偏差为+0.15,下偏差为-0.08.直径要求基本尺寸为60(mm),上偏差要求为0,下偏差为:-0.15.2.3毛坯－零件合图草图毛培图见图1-2--1;零件合图见图1-2--2;毛培图1-2--1零件合图1-2--23．机加工工艺路线确定3.1加工方法分析确定(1)外圆表面加工方法分析:在数控加工中,采用数控车床进行加工,选用百分表进行找正,用90度外圆车刀分粗车--半精车--精车三次加工至要求尺寸,最后选用切断刀直接保证要求尺寸进行切断.(2)内腔加工方法分析:选用立式加工中心进行加工,采用三爪卡盘装夹,用百分表找正,同时选用多把要求的刀具放入刀库,可以减小换刀的时间.(3)外圆孔与槽的加工方法分析:利用立式四轴加工中心就可以完成,采用一夹一顶进行钻孔,三爪装夹铣削外圆槽.所有刀具一次对刀放进刀库,减小换刀时间.3.2加工顺序的安排(1)外圆表面加工: 运用90度车刀一次装夹的情况下进行粗车--半精车--精车三次循环加工至要求尺寸,最后采用切断刀在保证长度尺寸的条件下直接切断.(2)内腔加工: 在三爪直接装夹下用百分表找正后,首先采用中心钻打中心孔,再进行钻孔,最后用扩孔刀加工至要求尺寸.再利用球头铣刀进行内倒角.(3)外圆孔与槽的加工: 运用四轴三爪定位,百分表进行找正后,首先进行钻孔循环,再进行键槽铣削.3.3定位基准选择定位基准:即在加工中工件上与夹具定位元件直接接触的点,线或面.所以在车削外圆表面时的定位基准为毛抷外表面,内腔加工的定位基准为活塞的外圆表面,而在加工槽和表面孔是的定位基准为活塞外圆表面和内腔表面.3.4加工阶段的划分说明活塞总加工分为:首先进行活塞外圆表面加工其次是对内腔的加工,最后为表面孔及槽的加工.活塞外圆表面分为:先粗后半精最后为精加工三个阶段,内腔的加工分为:先钻孔后进行扩孔最后进行倒内角,而对于外圆表明面的轮廓,其中钻孔与铣键槽都可分为先后加工,但必须保证其尺寸要求.3.5主要机加工工序简图工序图一1-3--5 工序图四1-3--6 4.工序尺寸及其公差确定4.1基准重合时工序尺寸确定下图为活塞毛抷与最终加工余量的关系如:表1-4--1.外圆加工工艺路线粗车--半精车--精车工序名称余量/mm 精度工序尺寸粗车 0.05 IT7(-0.15) Φ60 半精车0.1 IT10(0.012) Φ60.5 精车4.85 IT12(0.30) Φ60.15 --+/-1.0Φ655.设备及其工艺装备确定下表为活塞在全部加工过程中各工序所用设备及其工装：机床，刀具，夹具，量具的选择.表1-5--1工序号加工内容刀具夹具量具机床01通过找正,保证工件的夹持量大小,X.Y向工件原点设置工件轴心,Z向设置于顶面0~10百分表02 活塞外圆表面的加工:分为粗车--半精车--精车--切断四段加工90度车刀切断刀三爪卡盘游标卡尺卧式车床03 活塞内腔的加工:分为钻孔--扩孔--倒角三段加工Φ6中心钻Φ30钻头Φ10球头铣刀三爪卡盘游标卡尺立式加工中心04 活塞外圆表面孔与槽的加工:分为槽(粗--半精--精铣三段)和孔(钻--铰孔两段)的加工Φ6中心钻Φ9.8钻头Φ6铣刀Φ10铰刀一夹一顶(三爪卡盘与顶尖)游标卡尺立式四轴加工中心6．切削用量及工时定额确定(背吃刀量=工序余量/2)根据<工艺设计手册>选取切削用量,时间定额由辅助时间和基本时间计算而来.具体切削用量见下表.表1-6--1活塞加工切削用量工序号工步号加工内容刀号刀具量规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)切削深度(mm)1 找正0-10 百分表2 1粗车外圆T0190度车刀500 0.17 2.4 2精车外圆T0290度车刀600 0.17 0.13 1打中心孔T1Φ6中心钻1000 80 5 2 钻孔T2Φ16中心钻800 80 403 扩孔T3 扩孔刀1000 804 粗倒角T4Φ1球头铣刀01200 1005 精倒角T4Φ10球头铣刀1500 100 0.14 1 找正0-10百分表2粗铣键槽T5Φ6平底铣刀1500 100 4.9 3精铣键槽T5Φ6平底铣刀1500 100 0.1 1打中心孔T6Φ6中心钻1000 80 52 钻孔T7 800 80 203 铰孔T8 1200 80 0.2 5 1 去毛刺锉刀6 1 检查入库7．工艺设计总结一个月的时间匆匆而过,感觉接到毕业设计题目就仿如昨天,在这一个月里我全身心的投入在了活塞的设计中,有过急躁,有过兴奋,有过感动......刚接到题目,一脸的疑惑与不相信,我甚至对它想象过很多很多,但我当看到时我真的迷惑了,真的觉得乱无头绪,我根本不知道从何下手,结果只是一头扎进了图书馆,盲目的找相同的例题,结果过失望了,又是去网吧网上查阅找寻,找了老师简单的问了下,就自信满满的手写了一份自认为是完美之作的设计上交了,结果当听取了老师的讲解后彻底明白自己所写的和设计有多大的差距,经过老师的讲解,我又一次分析了毕业设计的题目,再看了要求的格式,我甚至对自己有点羞愧,对大学的最后一课作业就那么马虎去对待,所以我和同组同学认真分析,相互探讨自己的理解,做了笔记,接着再一次走进了图书馆与网吧,认真去查阅,有时还问问老师,听取老师对我们的理解是否能够肯定,这样才慢慢进入了设计作业这个角色,慢慢开始了我的作业,活塞,一个感觉生活熟悉的词,当真正去设计时感觉真的是无从下手,但是我还是没有因此退宿,从开始的盲目到现在我发现我想去挑战,因为我不服输,我觉得自己行,在学习中我想让自己永远做强者.我首先通过了解活塞的应用:它是汽车发动机的"心脏"承受交变的机械负荷和热负荷,是发动机中工作最恶劣的部件之一,所以对于选材必须要讲求抗压能力强,因为存在要求气压能力强,所以我在设计它的精度时必须要好,它在气缸的活动速度可以达到(8-12m/s)往复运动,且速度还在不断变化,所以就上述要求都必须方方面面的考虑,所以毕业设计不仅是对三年所学知识的总结,更重要的是对考虑的细节全面的考察,所以要不断的去了解查阅,这又是对自己解决问题的能力的考察,一份看似简单的作业,它真实的练习了学校与生活真实的连接,所以我花了自己十二份的努力,我也真实的感觉到自己学到的是自己在课堂之中怎么也学习不到的东西.在此,我衷心的感谢为我们设计作业辛勤付出的老师和同学们,正因为你们的指导,你们的努力,才使我对毕业设计渐渐从最开始的反感到现在的喜欢,这一切都离不开你们的教导,在毕业之际你们尽可能的把一切恨不得献出来给我们,老师谢谢你们,我们会用行动告诉你们我们是最好的.第二部分第04号工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析计算工序尺寸是工艺规程指定的主要工作之一,存在以下几种情况:(1)工艺基准与设计基准重合时的情况,对于加工过程中基准面没有交换的情况,工序尺寸的确定比较简单,在决定了各工序余量和工序所能达到的经济精度之后,就可以有最后一道工序推算.(2)工艺基准与设计基准不重合时的情况,在复杂零件的加工过程中,常常出现定位基准和设计基准,测量基准不重合或加工过程中需要多次转换,工序尺寸的计算就复杂的多了.综上两种情况说明,活塞在进行环槽与孔的加工属于第一种情况,三爪与顶尖共同定位,其基准都为外圆表面,固此重合.2.定位方案确定根据加工选用加工中心四轴加工,所以必然选择三爪装夹,但是为了工件的表面粗糙度质量,所以在装夹时在工件外圆用纸巾均匀缠绕再夹持工件,为了不使工件变形夹持量不要过大防止工件变形,钻孔时为了稳定,选用顶尖固定工件的另一边,但是在加工环形槽时禁止使用顶尖,防止工件扭伤.3.定位元件确定根据元件的外形与加工工序,选择加工中心四轴上三爪定位,附加圆头顶尖共同定位工件,保证限制了工件五个自由度加工.4.定位误差分析计算用调整法加工一批零件时,工件在定位工程中,由于工件的工序基准与定位基准不重合,以及工件的定位基准面与家具定位元件的定位表面存在制造误差,都会引起工件的工序基准偏离理想位置,而使产生定位误差,用符号表示为: 它由定位基准与工序基准不重合误差和定位副制造不准确引起工序基准的位移误差两部分所组成其大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和,即:当工序基准位置与多个定位基准有关时,以上两个误差方向和工序尺寸方向便可能不一致,根据加工误差不等式,定位误差不超过两件误差的1/5~1/3.5.夹紧方案及元件确定采用一夹一顶的方式装夹加工.6.夹具总装草图夹具总装见下图夹具总装草图2-6--1 第三部分第04号工序刀具设计说明书1.工序尺寸精度分析计算工序尺寸是工艺规程指定的主要工作之一,存在以下几种情况:(1)工艺基准与设计基准重合时的情况,对于加工过程中基准面没有交换的情况,工序尺寸的确定比较简单,在决定了各工序余量和工序所能达到的经济精度之后,就可以有最后一道工序推算.(2)工艺基准与设计基准不重合时的情况,在复杂零件的加工过程中,常常出现定位基准和设计基准,测量基准不重合或加工过程中需要多次转换,工序尺寸的计算就复杂的多了.综上两种情况说明,刀具在加工中直接影响着基准重合和基准不重合时的精度,在加工过程中尽可能的采用刀具磨耗,边加工边测量利用磨耗做修改,直到达到最终的尺寸要求范围中为合格.2.刀具类型确定机用铰刀,切断刀.3.刀具设计参数确定选择机用铰刀作为参数分析确定,具体见表3-3--1.表3-3--1 机用铰刀设计参数导锥角Φ Φ=45度刃倾角一般情况下为0度,加工韧性较大材料时为15~20度. 前脚一般情况下为0度,粗铰韧性较大材料时为5~10度.螺旋角一般情况下为0度(直齿),加工深孔或断续表面时,可用螺旋齿铰刀,加工盲孔取右旋;加工通孔取左旋;加工灰铸铁,淬硬钢为7~8度;加工可锻铸铁,钢时为12~20度;加工铝和轻金属时为35~45度.主偏角加工铸铁等脆性材料时,K=3~5度;加工钢等塑性材料时,K=12~15度;加工盲孔时K 取45度. 后角与刃带直径d/mm1~3 >3~10 >10~18 >18~30 >30~50 >50~80 后角(度)14~1810~14 8~12 6~10 6~10 6~10 刃带0.05~0.10.1~0.150.15~0.25 0.2~0.30.25~0.40.3~0.5倒锥量直径<2.8 >2.8~6 >6~18 >18~32>32~50>50~80 倒锥量0.005~0.020.02~0.040.03~0.050.04~0.06 0.05~0.070.06~0.08第五部分第03号工序数控编程设计说明书1.工序数控加工工艺性分析活塞的工作要求了它必须要有特别好的精度,因为存在密封,所以必须要有最好的压力,故此将内腔放在了外圆的加工之后,因为在钻孔与扩孔及倒角时,外面的表面都保证了特别好的精度,对于内腔,倒角可以很好地防止了曲柄在内腔的连接处产生过多的摩擦,这样因为活塞本身的运动就决定了它的运动剧烈,所以在内部加工完成后,必须进行很好的热处理,更重要的是材料的选择.加工环节的每一步都要严格按照粗--半精--精加工的顺序完成,因为他可以保证材料的质量,不使材料产生硬化或者过切现象,特别是在保证加工表面精度方面有很好的效果.2.走刀路线的确定走刀路线及顺序的安排:1). 先进行中心钻打中心孔,为钻孔做准备.2). 进行钻孔循环,利用扩孔刀对所钻孔进行扩孔循环,在结束时必须要产生让刀,否则将会在抬刀时产生抬刀痕,影响表面加工的粗糙度.3). 最后进行球头刀倒角,球头刀必须从中心下刀慢慢向外加工去除余量,利用不同的转速及进给分粗--半精--精加工三个阶段加工.3.刀具及切削用量的选择活塞内腔加工刀具及切削用量零件图号001零件名称活塞材料牌号45刚毛抷种类模锻件毛抷件数 1工序号工步号工步内容刀号长度补偿号半径补偿号刀具量规格/mm主轴转速/(r/min)进给速度/(mm/min)03 1 为活塞内孔钻孔打中心孔T02 H02Φ6中心钻1000 802 钻活塞内孔T03 H03 600 803 为上道工序的钻孔扩孔至设计要求的尺寸T04 D04 1000 1004 粗铣活塞内孔的R10的内角保留0.1的余量T05 D05 1000 805 半精铣活塞内孔R10的内角保留设计尺寸的0.05余量T05 D05 1500 1006 精铣活塞内孔R10的内角至设计要求的尺寸范围T05 D05 2000 1204.编程原点的确定及数值计算1) 程序原点的确定:原点设置于工件的轴心,Z轴中心定在工件底,将此作为程序的编程原点.2) 在钻孔加工中,工件的长度为100mm,所以安全高度定于Z轴105mm处,钻孔深度为40mm处,粗加工全部保留0.10mm余量,半精加工保留0.05mm余量,精加工至要求的尺寸范围内.5.程序编写及程序说明程序程序注释O2601 程序名N10 G00G17G40G80G90G54Z300; 设置程序起始状态N15 M03S800; 主轴转速800(r/min)的速度N20 G98G81X0.Y0.Z105.R10.F80; 进行钻孔循环开始N25 G00Z50.; 抬刀N30 G00G80; 钻孔循环取消N35 M05; 主轴停止N40 M30; 程序结束钻孔程序程序注释O2602 程序名N10 G00G17G40G80G90G54Z300; 设置程序起始状态N15 M03S800; 主轴转速800(r/min)的速度N20 M03S800; 主轴转速800(r/min)的速度N25 MO8 切削液开启N30 G98G81X0.Y0.Z105.R10.F80; 进行钻孔循环开始N35 G00Z50.; 抬刀N40 G00G80; 钻孔循环取消N45 M05; 主轴停止N50 M09 切削液关闭N55 M30 程序结束倒内角程序程序注释O2603 程序名N10 G00G17G40G80G90G54Z300; 设置程序起始状态N15 M03S1000; 主轴转速1000(r/min)的速度N20 M08 切削液开启N25 G43 H0 Z100. 进行长度补偿N30 Z50. 下刀N35 G1 Z40. F1000 开始加工N40 X-8.528 Z40.02 F2000N45 X-8.989 Z40.084N50 X-9.453 Z40.193N55 X-9.915 Z40.35N60 X-10.367 Z40.555N65 X-10.802 Z40.808........N255 M05 主轴停止N260 M09 切削液关闭N265 M30 程序结束第六部分毕业设计体会毕业设计作为我走出大学校门的最后一个作业,考察着我对大学三年所学专业课程和实际操作的能力.当我从开始的第一字到此时的完成我都存在一份认真仔细的心去完成,因为我也想去考验自己,问自己---你学到了吗?接到毕业设计题目的时候,真是茫无头绪,全传动机构就一个尺寸和一个大体图样,我真有着说不出的乱,一天两三天都没有动,开始也就是乱看,但经过仔细的分析,经过对老师分解的任务在图书馆的查询,开始对自己的任务活塞有了进一步的了解,为有更深层次的了解,我去了户县的机械专卖场请老师傅给我看了真实的各种活塞,回来和同学共同讨论,对题目做了分析,在对同组同学的意见进行了分析,我逐渐进入了角色,开始了这份毕业设计的制作.首先通过这份作业我要说老师真的是给了我们一份实实在在的考验,也使我真正认识到我所学习的知识太过于散乱.通过这份作业我也将这三年所学的专业知识有了一个真正的归纳总结,不再是零散的,同时也将我们所学与真正的实体联系起来了,真有着说不出的收获.由于设计的需要,我仔细研究了零件图,但因为自己经验不足,遇到了很多实际问题,使我体会到了在现场实习.仅证明可不可以实干,而不能代表能不能干好,所以我积极地与同学沟通,相互交流,同时受到各位老师的指导,这一切问题显得那么迎刃而解.其次就是考察了我们对综合复杂的问题能去动手查阅的能力,去分析分解一个复杂的问题,从不同的角度去完成,这也是我最为喜悦的,通过毕业设计我真正认识到理论和实践相结合的重要性,并培养了我综合运用所学理论知识和所学实际操作知识去理性的分析和解决实际工作中的一般技术工程问题的能力,使我建立了正确的设计思想,掌握了工艺设计的一般程序,规范和方法.并进一步巩固,深化的吸收和运用了所学的基本理论知识和基本操作技能.还有,他提高了我设计计算,绘图,编写技术文件和程序的能力.更培养了我勇于创新的精神和严谨的学风及工作的作风.最后真的感谢老师,老师在这一份作业中所对我们投入的心思.离校之际, 感谢您们这三年来对我们的点滴教育,衷心的对您说声:"您们辛苦了!我们会用行动与成果告诉您,我们成材了".第七部分参考资料[1] 陆剑中,孙家宁. 数控加工工艺编程.北京:北京理工大学出版社,2005[2] 崔永茂. 金属切削原理与刀具. 北京:北京机械工业出版社,1991[3] 卢并恒. 机械制造技术.西安:西安交通大学出版社,1992[4] 吴玉华. 机床夹具设计大连: 大连理工大学出版社2005[5] 孙自立. 数控铣床加工中心重庆:重庆大学出版社2008[6] 周昌治,杨忠键,赵志远. 数控机床加工培训教程北京:北京理工大学出版社,2005[7] 吴国华. 数控加工工艺. 重庆:重庆大学出版社2008[8] 惠明达. 机床夹具制造北京:北京理工大学出版社,2005[9] 朱正鑫. 公差与配合技术北京:北京理工大学出版社,2005[10] 于俊毅. 机床原理与设计. 重庆:重庆大学出版社2008[11] 刘永寿. 机械制造与自动化技术大连: 大连理工大学出版社2005[12] 周长志. 机械加工工艺手册北京:北京理工大学出版社,2005[13] 文月娟. 机械制造工艺学北京:北京理工大学出版社,2005[14] 王先奎. 实用工具手册. 北京:北京理工大学出版社,2005[15] 吴玉华. 机床夹具设计大连: 大连理工大学出版社 2009[16] 杨忠键,赵志远. 数控机床加工培训教程北京:北京理工大学出版社,2005。
发动机活塞设计课设说明书
学号：课程设计题目10kW四冲程汽油机活塞组设计学院专业班级姓名指导教师2013 年11 月18 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:10kW四冲程汽油机活塞组设计初始条件：1、平均有效压力：0.8~1.2MPa2、活塞平均速度：<18m/s要求完成的主要任务:1、装配图设计。
2、零件图设计。
3、说明书1份。
时间安排：序号项目应完成时间备注2012.11.121 课题准备1、设计发动机的结构参数。
2、进行运动学计算。
3、形成文档。
武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书2012.11.13 2 装配图设计与绘图1、热力学计算。
2、动力学计算。
3、形成文档。
2012.11.14 3 装配图设计与绘图1、结构参数设计并形成文档。
2、装配图设计绘图（草图）。
4 装配图设计与绘图（底图）2012.11.155 装配图设计与绘图（加粗与标注）2012.11.162012.11.19 6 零件图设计1、零件计算。
2、形成文档。
7 零件图设计绘图2012.11.208 零件图设计绘图2012.11.219 零件图设计绘图2012.11.2210 零件图设计绘图2012.11.2311 零件图设计绘图2012.11.2612 撰写设计说明书2012.11.2713 撰写设计说明书2012.11.2814 答辩2012.11.2915 答辩2012.11.30注意事项：1、课程设计期间必须严格遵守学校的作息时间。
2、指导教师每天点名。
3、学生每天的任务必须完成，指导教师作好相应的进度记录。
指导教师签名：2013年11月18日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《汽车发动机设计》课程设计说明书目录前言 (1)1汽油机结构形式的设计 (1)1.1汽缸数和气缸布置的选择 (1)1.2冷却方式 (1)2汽油机结构参数的选取 (2)2.1汽缸直径的确定 (2)2.2缸径行程比S/D (3)2.3转速n的确定 (3)2.4汽缸工作容积与升功率 (3)2.5曲柄半径与连杆长度之比λ的选取 (3)2.6缸心距的确定 (3)2.7压缩比与燃烧室容积Vc,总容积Va (3)3热力学计算 (4)3.1燃烧过程数学模型 (4)3.1.1绝热压缩起点 (4)3.1.2绝热压缩过程 (4)3.1.3定容增压过程 (5)3.1.4 绝热膨胀过程 (5)3.2 绘制P-V图 (5)3.2.1绘制理论P-V图 (5)3.2.2 绘制调整P-V图 (6)3.3热力学平均有效压力校核 (7)4运动学计算 (8)4.1活塞位移 (8)4.2活塞瞬时速度 (9)4.3活塞的加速度、最大加速度 (10)5力学计算 (11)5.1气体压力：由P～V图转化为P～α图 (11)5.2往复惯性力 (12)5.3旋转往复惯性力 (12)5.4合力的计算 (13)6活塞设计 (17)6.1活塞的材料 (17)6.2活塞主要尺寸设计 (17)6.2.1活塞高度H (17)6.2.2压缩高度H1 (17)6.2.3火力岸高度h (17)6.2.4环带高度 (17)6.2.5活塞顶部厚度δ (18)6.2.6活塞侧壁厚度及内部过渡圆角 (18)6.2.7活塞销座间距 (18)6.3活塞裙部及其侧表面形状的设计 (19)6.3.1裙部椭圆 (19)6.3.2配缸间隙 (19)6.4活塞头的质量计算 (19)7活塞销的设计 (20)7.1活塞销的材料 (21)7.2活塞销与销座的结构设计 (21)7.3活塞销与销座的配合 (21)7.4活塞销质量m3 (21)7.5活塞销刚度和强度的校核 (22)8活塞环设计 (23)8.1活塞环的密封机理 (23)8.2气环的设计 (24)8.2.1气环的断面形状 (24)8.2.2气环的尺寸参数 (24)8.2.3活塞环的材料 (25)8.3油环的设计 (25)8.4活塞环强度校核 (26)小结 (27)参考文献 (28)附录 (29)10KW四行程汽油机活塞组设计前言这学期我们专业学习了《汽车发动机设计》这门最重要的专业课之一。
汽车制造工艺学课程设计活塞设计说明书
农业大学机械与电子工程学院汽车制造工艺学课程设计课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制指导老师：吕钊钦专业：车辆工程班级： 3班：高超学号： 201206672014年 12月 11日序言本次设计容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
目录序言 (3)一. 零件分析 (4)1.1 零件作用 (4)1.2零件的工艺分析 (5)二. 工艺规程设计 (6)2.1确定毛坯的制造形式 (6)2.2基面的选择 (7)2.3制定工艺路线 (10)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11)2.5确定切削用量及基本工时 (13)三夹具设计 (16)3.1问题的提出 (16)3.2定位基准的选择 (17)3.3定位误差分析 (19)3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21)参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套机械加工工序卡片 *1套绪论我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，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。
活塞是燃机的关键零件，其结构复杂，加工工序多。
汽车制造工艺课程设计教学大纲(精)
《汽车制造工艺课程设计》教学大纲课程代码：0803915039课程名称：汽车制造工艺课程设计英文名称：Course Design of Automobile Manufacturing Technology设计周数：1周适用专业：车辆工程先修课程：互换性与技术测量、机械制造基础一、目的和意义本课程是在本专业学生学完《汽车制造工艺学》、进行了生产实习之后进行的，是教学计划中最重要的实践环节之一。
是培养学生机械制造工艺设计的专业课程设计实践课。
它的目的是培养学生独立工作、在工作中学习知识、运用知识及解决生产实际问题的能力，为作好毕业设计进行一次综合训练准备并为以后从事工艺技术工作奠定基础。
二、选题要求综合运用所学理论知识，完成一个中等复杂零件的工艺规程设计，训练工艺设计的能力和方法。
三、任务及要求能熟练地运用机械制造工艺学课程中的基本理论知识及生产实习中所学到的实践知识，正确地解决中等复杂零件在加工中的定位、夹紧、加工方法、加工顺序选择、工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证加工质量；能正确编制机械制造工艺规程及技术文件；学会使用各种手册、图册及图表资料。
四、进程安排五、考核方法与成绩评定1．设计报告和设计总结报告的综合成绩30%2．实际动手能力50%3．创新能力10%4．态度和纪律10%成绩按分优、良、中、及格和不及格五档。
六、教材及主要参考资料教材：《汽车制造工艺学》课程设计指导书，汽车教研室编，讲义，2009年。
参考书：《汽车制造工艺学》，王宝玺、贾庆祥主编，机械工业出版社，2007年。
《汽车制造工艺学》，曾东建主编，机械工业出版社，2006年。
大纲制订人：贺曙新大纲审定人：张雨制订日期：2010年5月《汽车制造工艺课程设计》教学大纲（康尼学院）课程代码：0803915039课程名称：汽车制造工艺课程设计英文名称：Course Design of Automobile Manufacturing Technology设计周数：1周学分：1.0适用专业：车辆工程先修课程：互换性与技术测量、机械制造基础一、目的和意义本课程是在本专业学生学完《汽车制造工艺学》、进行了生产实习之后进行的，是教学计划中最重要的实践环节之一。
汽车制造工艺学课程设计说明书
汽车制造工艺学课程设计说明书姓名朱林雨学号 201325120118 院系机电工程学院专业车辆工程年级 2013 级指导教师杨松2016年9月16日汽车制造工艺学课程设计任务书（适用：车辆工程专业）题目：零件的机械加工工艺规程设计（年生产纲领：件）内容和要求：1.绘制题目零件的零件图（二维和三维）2张2.绘制毛坯图1张3.设计该零件的机械加工工艺规程：填写该零件的机械加工工艺过程卡1套填写该零件的机械加工工序卡1套4.编写课程设计说明书1份进程安排：（1周）设计期限：自年月日至月日答辩日期：年月日班级：学生：指导教师：日期：年月日目录第1章 XXXXXXXXXXXXXX (1)1.1 XXXXXXXXXXXXXXX (1)1.1.1 XXXXXXXXXXXXXXX (1)第2章 XXXXXXX第1章夹具的设计过程1.1设计夹具的目的在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用着大量的夹具。
所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或者检测的装置。
在机械制造中采用大量的夹具，机床夹具就是夹具中的一种。
机床夹具的作用主要有以下几个方面：较容易、较稳定地保证加工精度的；提高劳动生产率；扩大机床的使用范围；改善劳动条件、保证生产安全。
1.2夹具的分类（1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化。
由专业工厂生产，作为机床附件供应给用户。
（2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点，适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
活塞工艺课程设计
机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“活塞“零件的机械加工工艺规程及工艺装配（生产纲领4000件）设计者：黄书通指导教师：***生产日期：2015年01月04号评定成绩：桂林航天工业学院机械工程系目录设计任务书……………………………………………课程设计说明书正文…………………………………序言……………………………………………………1.活塞工艺分析…………………………………………2.选择毛坯确定毛坯尺寸，设计毛坯图………………3.选择活塞的加工方法制定工艺路线…………………4.工序加工余量的确定，工序尺寸及公差的计算……5.确定工序切削用量，加工工时………………………6.夹具的设计……………………………………………课程设计心得体会……………………………………参考文献………………………………………………桂林航天工业学院机械制造工艺学课程设计任务书题目设计内容1、产品零件图1张2、产品毛坯图1张3、机械加工工艺过程卡片1份4、机械加工工序卡片1套5、课程设计说明书1份6、夹具设计装配图1张7、夹具设计零件图1~2张专业：数控技术班级学号：20130307Z0204学生：黄书通指导教师：梁伟2014年1月7日序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练。
因此，它在我们的大学学习生活中占有十分重要的地位。
就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
1.活塞工艺分析1.1.零件图样分析（1）该零件轴段的加工精度要求较高，要有较高的形位公差，表面粗糙度最高达到了1.6µm。
零件的中心轴是设计基准和加工工艺基准。
课程设计-活塞设计
教务处制目录1 总体布局，结构特点以及选用原则系统分析1.1 总体设计的一般要求 (1)1．2 选用原则 (1)2.标定工况工作过程及热力计算和示功图绘制 (2)2.1 实际循环热力计算 (2)2.1.1 热力计算的目的 (2)2.1.2 热力计算的方法 (2)2.2 重要参数选取 (2)2.2.1 压缩比 (3)2.2.2 过量空气系数 (4)2.2.3 扫气系数 (4)2.2.4 残余废气系数 (4)2.2.5 进气温升 (4)2.2.6 热量利用系数 (4)2.2.7 示功图丰满系数 (4)2.2.8 机械效率 (4)2.2.9 平均多变压缩指数 (4)2.2.10 平均多变膨胀指数 (4)2.3 燃料燃烧化学计算 (5)2.3.1 理论空气量的计算 (5)2.3.2 理论分子变化系数 (5)2.3.3 实际分子变化系数 (5)2.4 燃气过程参数的确定与计算 (5)2.4.1 压缩始点的气体状态 (5)2.4.2 压缩终点气体状态 (6)2.3.3 燃烧过程及燃烧终点气体状态 (6)2.4.4 膨胀终点气体状态 (7)2.4.5 排气温度的计算 (8)2.3.6 示功图的绘制 (8)2.5 发动机性能参数 (9)2.5.1 平均指示压力 (9)2.5.2 平均有效压力 (10)2.5.3 有效功率 (10)2.5.4 充量系数 (10)2.5.5 指示热效率 (10)2.5.6 有效热效率 (10)2.5.7 燃油消耗率 (10)2.4.7 发动机总进气量 (11)3. 活塞位移、速度、加速度随曲轴转角变化曲线 (11)4气缸侧击力、连杆力、曲柄销切向力，径向力、活塞销合力 (13)4.1 气缸侧击力N (13)4.2 连杆力S (13)4.3 曲柄销切向力T 径向力K (13)4.4 活塞销合力P (13)5活塞设计及强度校核 (16)5.1 活塞销参数的选取 (16)5.2 活塞销参数的校核 (16)5.3 活塞参数的选取 (17)5.4 活塞的校核 (18)6.有限元分析 (19)6.1 实体模型的建立 (19)6.2 活塞受力分析 (19)6.3 活塞计算分析 (22)6.4 活塞销分析 (23)6.5 活塞销计算分析 (24)7.结论 (24)8.参考文献 (25)课程设计说明书计算及说明1总体布局，结构特点以及选用原则系统分析1.1总体设计的一般要求动力性能方面：内燃机的功率、转速、使用转速范围、最大转矩及转矩特性应满足汽车或其他工作机械动力性要求，并具有优越的瞬态响应特性。
活塞的数控加工工艺设计说明书
目录摘要-------------------------------------------------------------- 2 第一章绪论------------------------------------------------------ 3 第二章活塞的加工工艺设计------------------------------------------ 4 2.1 活塞零件图------------------------------------------------------ 4 2.2零件的结构工艺性分析-------------------------------------------- 4 2.3毛坯的确定------------------------------------------------------ 5 2.4主要加工表面方法的确定------------------------------------------ 6 2.5定位基准和夹紧方案的确定---------------------------------------- 6 2.6工艺路线的拟定-------------------------------------------------- 7 第三章活塞零件的数控加工工序设计------------------------------------ 9 3.1加工余量的确定-------------------------------------------------- 9 3.2切削用量的确定------------------------------------------------- 11 3.3刀具的选择----------------------------------------------------- 11 3.4夹具的选择----------------------------------------------------- 12 3.5加工设备的选用------------------------------------------------- 12 3.6工序与工步的划分----------------------------------------------- 12 第四章活塞的数控加工程序------------------------------------------- 16 第五章结论------------------------------------------------------- 21 参考文献-------------------------------------------------------- 22 致谢----------------------------------------------------------- 23 附表1 机械加工工艺过程卡片--------------------------------------- 24 附表2 数控加工工序卡片------------------------------------------- 25 附表3 数控加工工序卡片------------------------------------------- 26 附表4 数控加工工序卡片------------------------------------------- 27 附表5 数控加工工序卡片------------------------------------------- 28摘要在数控编程中，工艺分析和工艺设计是至关重要的，无论是手工编程还是自动编程，在加工前都要对所加工零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择加工设备、刀具、夹具，确定切削用量，安排加工顺序，制定走刀路线等。
汽车制造工艺学课程设计说明(精)
车辆设计111班汽车制造工艺学课程设计说明1．课程设计分组情况（共10组，每组4人，合计40人）组别课程设计题目课程设计人员(带☆号的为组长第1组变速器拨叉加工工艺规程及拨叉孔加工工序夹具设计官奕超☆、李志威、曾堃、梁伟健第2组主减速器主动锥齿轮加工工艺规程及铣渐开线花键工序夹具设计李文强☆、张瀚、朱炽玲、龙劲泉第3组变速器直接档齿轮加工工艺规程及滚齿工序夹具设计杨三仁☆、严万里、陈海隆、白志强第4组变速器倒档齿轮加工工艺规程及插齿工序夹具设计白俊辉☆、刘灵青、宁豪杰、袁汉辉第5组连杆加工工艺规程及小头孔粗镗工序夹具设计刘俊毅☆、胡宗蒙、杨铮、王焙第6组变速器中间轴加工工艺规程及铣键槽加工工序夹具设计叶建锋☆、陈锦游、温世豪、周剑第7组汽车传动轴加工工艺规程及花键槽加工工序夹具设计王新辉☆、陈哲彬、许倩华、陈宇杰第8组传动轴万向节叉加黄训巧☆、李炳森、谭焰聪、王云杰工工艺规程及车外圆加工工序夹具设计第9组变速器箱体加工工艺规程及轴承座孔加工工序夹具设计李嘉基☆、刘仁柱、冯超、易善祯第10组连杆加工工艺规程及大头孔珩磨工序夹具设计罗京华☆、梁明峰、李梓航、卢健荣2.课程设计的内容和要求（1）内容：本次课程设计在教师的指导下，按着任务书要求完成零件的工艺路线制订以及该零件指定工序的专用机床夹具的设计（零件年产量为5000件）。
（2）要求：在对零件进行技术分析的基础上，合理制定零件机械加工工艺路线，决定其加工表面的加工方法及其工艺过程，工序的组成、数目及其工序顺序；根据零件的加工要求，设计出能保证加工质量、一定生产率及经济型号的专用机床夹具的方法；同时编写设计说明书，作为设计者在设计中考虑问题、计算过程和记录设计数据的依据；学会正确使用设计资料、图册、手册等。
3.对课程设计成果的要求（1）对零件进行工艺分析，绘制零件工作图1张（A2）；。
（2）确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图1张（A2）；（3）拟定零件的机械加工工艺过程，编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片和工序卡片）1套；（4）设计指定工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配图和重要零件图（通常为夹具体）1张（A1）；（5）撰写设计说明书1份（内容包括加工工艺规程和夹具设计）。
活塞设计
活塞课程设计说明书一．设计题目:活塞组设计二．设计参数：195柴油机，Pe=8.82kw,n=2000r/min,水冷，Pme=650.4kpa,连杆重心位置LB/LA=0.3909（其中LB指重心到连杆大头中心的距离，LA指重心到连杆小头中心的距离）。
三．设计要求：1.用计算机绘制活塞（A1）,活塞销（A3）各一张。
2. 设计说明书一份（包括零件图分析、定位方案确定、定位误差计算等内容；最好能写出整个工艺过程）。
目录前言 11活塞的概述 21.1活塞的功用及工作条件 21.2活塞的材料 21.3活塞结构 21.3.1活塞顶部 21.3.2活塞头部 31.3.3活塞裙部 32活塞的结构参数 43活塞最大爆发压力的计算 53.1热力过程计算 53.2柴油机的指示参数 83.3柴油机有效效率 104活塞销的受力分析 115活塞的加工工艺 14参考文献： 15前言内燃机的不断发展，是建立在主要零部件性能和寿命不断改进和提高的基础上的，尤其是随着发动机强化程度的提高、功率的增大和转速的增加，零部件尤其是直喷式柴油机活塞的工作环境变得更加恶劣了。
活塞的结构直接影响活塞的温度分布和热应力分布，因此就有必要对活塞的结构和性能作出预测和评价。
活塞是内燃机上最关键的运动件，它在高温高压下承受反复交变载荷，被称为内燃机的心脏，特别是坦克、舰艇和军用车船用内燃机活塞则要求更高，它已成为制约内燃机发展的一个突出问题。
本次课程设计的题目是发动机铝活塞的结构及工艺设计，选择利用合适的机床加工发动机活塞，通过这次课程设计，要求熟练掌握并能在实际问题中进行创新和优化其加工工艺过程。
1活塞的概述1.1活塞的功用及工作条件活塞是曲柄连杆机构的重要零件煤气主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力，并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转对外作功。
此外，活塞又是燃烧室的组成部分。
活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。
作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的，燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高，如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。
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山东农业大学机械与电子工程学院汽车制造工艺学课程设计课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制指导老师：吕钊钦专业：车辆工程班级： 3班姓名：高超学号： 201206672014年 12月 11日序言本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
目录序言 (3)一. 零件分析 (4)1.1 零件作用 (4)1.2零件的工艺分析 (5)二. 工艺规程设计 (6)2.1确定毛坯的制造形式 (6)2.2基面的选择 (7)2.3制定工艺路线 (10)2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11)2.5确定切削用量及基本工时 (13)三夹具设计 (16)3.1问题的提出 (16)3.2定位基准的选择 (17)3.3定位误差分析 (19)3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21)参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套机械加工工序卡片 *1套绪论我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，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。
活塞是内燃机的关键零件，其结构复杂，加工工序多。
目前，国内活塞行业所用加工机床除引进外，大多为国产通用机床或在此基础上进行较为简易改造的设备，一条生产线一般由17-20台设备组成，采用粗放型生产方式，设备精度低，工件需多次装夹定位，加工过程累积误差大，工件精度低、稳定性差、废品率高、劳动生产率低，生产现状和设备远远不能满足市场竞争的需要。
国内机床行业虽然也为活塞行业提供了一定数量的活塞专用机床，但由于对活塞加工工艺缺乏深入的了解，也未能摆脱活塞行业原有的生产加工方式。
在国外工业发达国家的一些实力较强的活塞制造公司，如德国MAHLE 公司、KS 公司、英国AE 公司、日本AR7等，其活塞加工己实现了工序优化组合，一人多机数控化生产，机加工过程中周转环节少，工艺条件稳定，产品尺寸精度高。
对于批量大的活塞品种，他们将其加工设备连成数控全自动生产线，设备基本上全是自行设计制造。
由于国外机床行业雄厚的基础，他们采用了一定数量的机床通用零部件，专业性较强的零部件仍靠自主开发设计。
设计过程中，他们充分利用国外机床行业的先进设计及制造技术对机床进行优化，如有限元法等动、静态设计分析，使其能够满足活塞高精加工的要求。
一、零件的分析1.1 零件的作用活塞位于发动机汽缸内, 作往复运动, 当燃烧室里的混合气体(空气和燃料点燃并膨胀时, 活塞受到气体的压力, 并经过活塞销及连杆将压力送给曲柄。
气体的吸入, 压缩, 废气的排除, 也都由活塞的运动来完成。
因此活塞工作的主要特点是在高温高压下作长时间的连续变负荷往复运动。
1.2 零件的工艺分析为了提高活塞的工作性能和寿命, 它必须具有如下的要求：（1）在高温高压下具有足够的强度和刚度。
（2）较轻的结构重量。
（3）良好的耐磨性和耐蚀性。
（4）良好的导热性, 热膨胀系数小。
（5）保证气缸内部空间密封。
二. 工艺规程设计2.1活塞的材料及毛坯的制造活塞在发动机内是做高速的往复运动, 为了减少其惯性的作用采用的材料为共晶铝硅合金。
它的化学成分为：共晶铝硅合金（％）Ｓi 11-13 ; Cu 1-2 ; Mg 0.4-1 ;Mn 0.2-0.7; Fe ≤0.8; 其余Ａl它比铸铁具有以下的优点：(1 导热性好，使活塞顶面降温快，可以提高发动机的压缩比，下至于引起混合气体自燃, 可以提高发动机效率。
(2 重量轻，惯性力小。
(3 切销性能好。
(4 可以得到精确的毛坯。
由于是大批大量的生产３０万件每年，为了提高毛坯的精度，铸出活塞的销孔及燃烧室，减少机加工余量，故而毛坯的铸造是采用金属模铸造。
毛坯在机械加工前先要去浇冒口，并进行时效处理，消除铸造时因冷却不匀而产生的内应力，增加强度及硬度，时效处理是将活塞加热到１８０°－２００°Ｃ，保温６－８小时后自然冷却[2]。
2.2 毛坯的设计活塞是一种薄壁型零件，在外力作用的情况下是很容易产生变形的，而活塞主要表面的尺寸精度和位置精度的要求都很高，因此应以一个统一的统一基面定位来加工这些要求高的表面，如直接采用外圆定位的话（即设计基准）将有可能产生大的变形。
故在这里采用活塞的止口端面来作为统一基准[3]。
加工活塞通常选择活塞内腔顶部和止口为粗基准，裙部端面和止口为大多数工序的精基准，有时还要用外圆表面、销孔及顶面作为以后各工序的定位基准。
由于以内腔面作为粗基准来直接加工内止口不方便，故先安排以毛坯内腔圆面为粗基准来粗车外圆，再以外圆表腔顶面定位，加工止口和裙部端面，这样可保证外圆表面和内腔之间壁厚的均匀性及顶厚，并为以后的工序准备好定位基准面和内经验表明，在活塞定位止口的相对表面出现环状磨痕，是由于定位止口配合间隙偏大、精车时余量不均或松动引起的。
在精车外圆和精磨外圆工序中用止口处孔定位，其余工序都采用止口和端面定位．采用止口和端面作为基面有下列优点：(1 用这种定位方法可以加工裙部，头部，顶面，销孔等主要及其它次要表面，而且在有一道工序中，一次安装就可以车削外圆，顶面，环槽, 实现了工序的集中．既可提高生产率，又能保证这些表面的位置精度。
(2 活塞裙部在半径方向的刚性差，利用止口和端面定位可以沿活塞轴向夹紧，就不至引起严重的变形，同时又可以进行多刀切削提高生产效率．当然也有一些缺点：如果加工一些本来不需要加工的表面，而且是一些精度要求极高的要经过两次加工的表面。
止口对裙部外圆的同轴度误度将影响环槽的位置精度，但总的说来，采用止口端面作为统一基准虽然增加了加工工时和设备，但它有利于保证加工质量，故而采用它来定位是可行的。
2.3 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。
否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。
粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。
从零件图上可以看出，零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。
为了保证前后端面的位置精度的要求，选择B 面和底面作为作为粗基准，，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。
工件被放在夹具体，右端面与定位套接触限制3个自由度，定位套固定中心孔限制2个自由度，一挡销固定翻转式钻模板，这样就实现完全定位。
对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。
2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。
工序号工艺名称1. 铸造2. 清沙3. 检验4. 时效热处理5. 粗车外圆Φ806. 粗车外圆Φ1387. 二次时效热处理8. 检验9. 半精车Φ90留加工余量1mm10. 精车至Φ80长度132.5mm11. 精车另一端面至132mm12. 检验13. 入库2.5 机械加工余量. 工序尺寸及毛坯尺寸的确定该活塞零件材料为硅铝合金, 毛坯重量约为2300克, 生产类型为大批大量生产, 采用的毛坯为金属模铸造出来的。
根据上述原始资料及加工工艺, 分别确定各加工表面的机械加工余量, 工序尺寸及毛坯尺寸如下：Φ138 x 134(mm2.5.1 止口的加工余量总余量：3mm 粗车余量：2.6mm 精车余量：0.4mm2.5.2 端面及顶面的加工余量端面的总余量为：4mm粗车余量为： 3.8mm精车余量为： 0.2mm顶面的总余量为： 5mm粗车的加工余量为： 3.5mm半粗车的加工余量为： 1.37mm精车的加工余量为： 0.13mm2.5.3外圆的加工余量:毛坯的总加工余量为：3 mm精车之后细车加工余量： 0.25 mm粗车之后精车的加工余量： 0.6 mm粗车的加工余量： 2.15 mm2.5.4 计算切削用量镗刀的进给量为： 0.10mm/r切削速度为： 4m/s主轴每分钟转数： 1700r/min切削深度： 0.15mm2.5.5 基本工时机动时间的定额定义：在一定的技术组织条件下制定出来的完成单位产品某顶工作所必须的时间, 时间定额是安排生产计划核算成本的重要依据之一, 也是设计或扩建工厂或车间时计算设备和人员数量的重要资料, 时间定额中的基本时间则要根据切削用量和行程长度来确定, 其余的组成时间则根据经验数据来确定。
其理论公式为：T 单体=T基本+T技术服务+T组织服务+T间隙+T准备终结其中 T 辅助=(15-20%T基本T 技术服务=(10-15%T基本T 组织服务=(5-7%T基本T 间隙==(2-6%T基本T 准备终结==(1.35-1.5%T基本总之 T 单体==(1.35-1.5%T基本在本工序的加工情况下,T 基本的计算如下：T 基本=(L1+L2+L3i/ns式中 i-走刀次数;s-每转进给量;n-每分钟转数车刀L1=3-5mm L2=2-3mm则T 基本=(147+3+2/170*0.1≈0.88minT 基本=1.32min2.6 重点工序的加工说明2.6.1 止口的加工止口的加工分为粗加工和精加工两步, 由于止口是作为整个加工过程中的工艺基准, 其加工精度要求当然是相当高的, 所以必须采用合理的加工方法才能保证精度和要求如图2.2所示支承钉长三爪图2.2 长三爪卡盘用一般的三爪卡盘夹持不够牢固, 所以把卡爪加长以避免工件在切削力作用下产生倾斜, 工件的初始位置由支承钉确定轴向位置, 而被加工的止口和端面的最终位置由装在刀架的长杆决定。