活塞结构设计与工艺设计毕业设计说明书
机械工艺夹具毕业设计202镗活塞销孔的夹具设计说明书
课程设计说明书题目名称：镗活塞销孔的夹具设计学生姓名：专业：机械工程及自动化（汽车工程）班级：学号：指导教师：时间：课程设计任务书一、设计题目：镗活塞销孔的夹具设计二、设计参数：1．零件的公差要求见零件图2 . 生产纲领：4000件/年三、设计要求：1．产品零件图 1张2．机械加工工艺过程卡片（含在说明书内） 1份3．机械加工工序卡片（含在说明书内） 1套4．夹具设计装配图 1张5．夹具设计零件图 1张6．课程设计说明书 1份四、进度安排：第一周：查找课程设计所需要的书籍，资料。
第二周：对零件进行分析，制定机械加工工艺过程。
第三周：绘制零件图，制作加工工艺过程及加工工序卡片。
第四周：绘制夹具设计装配图及夹具设计零件图。
第五周：编写课程设计说明书。
五、总评成绩及评语：指导教师签名日期年月日目录前言 (1)1 零件的分析 (2)1.1 活塞的功用、结构特点及工作条件·····························错误！未定义书签。
1.2 活塞的主要加工表面及技术要求·································错误！未定义书签。
2 工艺规程设计 (4)2.1 活塞的毛坯材料及制造方法 (4)2.2 定位基准的选择 (4)2.3 制定工艺路线 (5)2.3.1 工艺路线方案一 (5)2.3.2 工艺路线方案二 (5)2.3.3 工艺方案的比较与分析 (6)2.4 机械加工余量及工序尺寸 (6)3 专用夹具设计 (9)3.1 设计主旨 (9)3.2 夹具的设计 (9)3.2.1 定位基准的选择 (9)3.2.2 切削力及夹紧力的计算 (9)3.2.3 定位误差分析 (10)3.2.4 夹具设计及操作的简要说明 (10)4结论 (11)参考文献 (12)前言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，活塞是汽车动力不可缺少的一部分，它的工作情况会直接影响汽车的运行状态。
活塞结构设计及工艺设计毕业计说明书
目录前言21活塞的概述31.1活塞的功用及工作条件31.2活塞的材料31.3活塞结构41.3.1活塞顶部41.3.2活塞头部41.3.3活塞裙部42活塞的结构参数53活塞最大爆发压力的计算63.1热力过程计算63.2柴油机的指示参数103.3柴油机有效效率114活塞销的受力分析135活塞的加工工艺16参考文献：17前言燃机的不断发展，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，被称为燃机的心脏，特别是坦克、舰艇和军用车船用燃机活塞则要求更高，它已成为制约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全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501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。
活塞顶部直接与高温燃气接触，活塞顶部的温度很高，各部的温差很大，柴油机活塞顶部常布置有凹坑状燃烧室，使顶部实际受热面积加大，热负荷更加严重。
活塞连杆毕业设计
活塞连杆毕业设计活塞连杆毕业设计在汽车发动机中，活塞连杆是一个至关重要的零件，它连接活塞和曲轴，将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此，活塞连杆的设计对于发动机的性能和可靠性有着重要的影响。
在本文中，我将探讨活塞连杆的毕业设计，并介绍一些常见的设计考虑因素。
首先，活塞连杆的材料选择是设计中的重要考虑因素之一。
活塞连杆需要具备足够的强度和刚度，以承受高压力和高温环境下的工作条件。
常见的活塞连杆材料包括铸铁、铝合金和钢等。
铸铁具有良好的刚性和耐磨性，适用于大型发动机。
铝合金则具有较低的重量和良好的导热性能，适用于小型高速发动机。
而钢材则是综合性能较好的选择，能够满足大多数发动机的需求。
其次，活塞连杆的结构设计也需要考虑到重量和刚度的平衡。
过重的连杆会增加发动机的惯性负荷，降低燃油经济性和动力输出。
因此，设计师需要通过合理的结构设计来减轻连杆的重量，同时确保足够的强度和刚度。
常见的设计手段包括采用镂空结构、使用高强度材料和应用最佳的几何形状等。
此外，活塞连杆的润滑和冷却也是设计中需要考虑的重要因素。
活塞连杆在高速旋转和高温环境下工作，因此需要适当的润滑和冷却措施来减少摩擦和热量积聚。
常见的润滑方式包括使用润滑油和润滑脂，以及采用油膜润滑和油雾润滑等。
而冷却则可以通过活塞连杆上的冷却通道来实现，以确保连杆的温度在可控范围内。
除了上述设计考虑因素外，活塞连杆的制造工艺也是毕业设计中需要关注的重点。
制造工艺的选择将直接影响到连杆的质量和性能。
常见的制造工艺包括锻造、铸造和机械加工等。
锻造工艺能够提供较好的材料强度和致密性，适用于高负荷和高温环境下的应用。
而铸造工艺则适用于形状复杂的连杆，能够提供较好的材料利用率和成本效益。
机械加工则是最常见的制造工艺，可以用于实现精确的尺寸和形状要求。
综上所述，活塞连杆的毕业设计需要考虑多个因素，包括材料选择、结构设计、润滑和冷却、制造工艺等。
合理的设计能够提高发动机的性能和可靠性，降低能耗和排放。
活塞杆加工工艺规程设计说明书
目录第一章零件工艺分析及生产类型的确定 (3)1.1零件图样的分析 (3)1.2零件的工艺分析 (3)1.3审查零件的结构工艺性 (4)1.4确定零件的生产类型 (4)第二章选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (4)2.1毛坯的选择 (5)2.2锻件质量 (5)2.3锻件形状复杂系数 (5)2.4锻件材质系数 (5)2.5绘制活塞杆锻造毛坯简图 (5)第三章拟定活塞杆工艺路线 (6)3.1基准的选择 (7)3.2各表面加工方案的确定 (7)3.3加工顺序的安排 (7)3.4划分阶段 (7)3.5工序的集中与分散 (7)3.6机械加工工序的安排 (7)3.7热处理工序的安排 (7)3.8辅助工序的安排 (8)3.9确定工艺路线 (8)第四章确定机械加工余量、工序尺寸及公差 (9)第五章选择机床及工艺设备 (10)5.1 选择机床 (11)5.2 选择刀具 (11)5.3 选择夹具 (11)5.4 选择量具 (11)第六章确定切削用量及基本工时 (11)6.1 工序4数据计算 (11)6.2 工序5数据计算 (13)6.3 工序6数据计算 (15)6.4 工序8数据计算 (16)6.5 工序9数据计算 (17)6.6 工序10数据计算 (18)6.7 工序11数据计算 (19)6.8 工序13数据计算 (20)6.9 工序15数据计算 (21)6.10工序17数据计算 (22)第一章零件工艺分析及生产类型的确定1.1零件图样的分析mm×770mm自身圆度公差为0.005mm。
（1）φ500-.0025mm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（3）1:20圆锥面轴心线与活塞杆φ500mm中心线的同轴度公差为φ0.02mm。
-.0025（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%。
机械工艺夹具毕业设计124活塞机械加工工艺规程及粗镗销孔夹具设计
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。
毕业论文-活塞的机械加工工艺及夹具设计
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。
活塞设计说明书样板
（一）压缩高度的确定1.第一环的位置根据活塞环的布置确定活塞压缩高度时，首先须定出第一环的位置，即所谓火力岸的高度h。
为缩小H1，，当然希望h尽可能小，但h过小会使第一环温度过高，导致活塞环弹性松弛、粘结等故障。
柴油机活塞环的工作条件比汽油机更严重，故h应更大些。
一般柴油机h=（0.15~0.25）D。
2.第二环的位置为减小活塞高度，活塞环槽轴向高度b应尽可能小，这样活塞环惯性力小，会减轻对环槽侧面冲击，有助有提高环槽耐久性。
但b太小，会使制环工艺困难。
在小型高速内燃机上，一般气环高b=2~3毫米，油环高b=4~6毫米。
大缸径柴油机的推荐环高见表。
环岸的高度c，应保证它在气压力造成的负荷下不会破坏。
实践证明强化柴油活塞第一环岸有时会沿着岸根整圈断落下来。
当然，第二、第三环岸负荷要比第一环岸小得多，温度也低，只有在第一环岸已破坏的情况下，它们才可能被破坏。
因此，环岸高度一般第一环最大，其它较小。
实际发动机的统计表明，c1=（1.5~2.5）b1，c2=c3=（1~2）b1，汽油机接近下限，柴油机特别是增压柴油机取上限，因为后者负荷重。
3.活塞环数活塞环数目对活塞头部的高度H1有很大影响。
目前高速汽油机一般用2~3道气环和一道油环4.活塞销上面的裙部长度确定好活塞头部环的布置以后，高度H1最后决定于活塞销轴线到最低环槽（一般是油环槽）的距离h’。
为了保证油环工作良好，环在槽中的轴向间隙是很小的，环槽如有较大变形就会使油环卡住而失效。
现代高速内燃机活塞的压缩高度在下述范围内：汽油机H1=0.45~0.6）D，柴油机H1=（0.6~0.8）D。
由于这一尺寸的变化直接影响发动机的压缩比，在柴油机中有可能造成活塞与气门碰撞的故障，所以要保证严格的公差，一般规定H1±0.05。
（二）活塞顶和环带断面1.活塞顶活塞顶的形状主要取决于燃烧室的选择和设计。
仅从活塞设计角度，为了减轻活塞组的热负荷和应力集中，希望采用受热面积最小、加工最简单的活塞顶形状，即平顶。
活塞式压缩机设计书
活塞式压缩机设计书引言活塞式压缩机作为一种常见的能量转换设备，广泛应用于工业和民用领域。
本文将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构特点以及应用范围。
一、设计原理活塞式压缩机通过活塞在气缸内做往复运动，将气体吸入、压缩和排出，从而实现对气体的压缩。
其主要工作原理包括吸气、压缩、排气三个过程。
吸气过程活塞作往复运动时，气缸内形成负压，使得气体从进气阀门吸入气缸内。
这个过程需要考虑气缸内的容积、活塞面积以及进气阀门的位置和设计，以确保吸入足够的气体。
压缩过程活塞往复运动到顶点时，改变运动方向，并将气体压缩在气缸的另一侧。
这个过程需要考虑气缸的几何形状、气缸内的气体压力和温度变化，以及缸盖和密封件的设计，以确保有效的气体压缩。
排气过程当活塞从最高点回到最低点时，气缸内的气体被排出。
这个过程需要考虑气体的排放方式和速度，以及气缸内的压力变化和温度变化。
二、结构特点活塞式压缩机的结构特点主要包括气缸、活塞、压缩机头部和排气阀门等。
气缸气缸是活塞式压缩机的主要部件之一，通过支撑活塞的运动并容纳气体。
气缸通常采用优质的合金钢制成，以保证足够的强度和耐磨性。
活塞活塞是活塞式压缩机的运动部件，具有往复运动的特点。
活塞通过活塞销与连杆相连，将往复运动转化为旋转运动，以驱动压缩机的工作。
压缩机头部压缩机头部是活塞式压缩机的关键部件之一，包括进气阀门、排气阀门和缸盖等。
进气阀门和排气阀门的设计和安装位置直接影响到气体的流动和压缩效果。
排气阀门排气阀门用于控制气体的排放，保证压缩机工作的高效稳定。
排气阀门通常采用可调式设计，以适应不同工况下的气压需求。
三、应用范围活塞式压缩机广泛应用于各个领域，包括工业制造、能源、交通运输、电子电气等。
工业制造领域主要应用于压缩空气、氧气、氮气等工艺气体的生产和供应，用于工厂的动力驱动、工艺控制和仪表仪器的供气。
能源领域主要应用于石油、天然气和煤炭等能源的开采和运输过程中，用于增压输送、注气、采气和储气等环节。
活塞工艺夹具设计
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。
柴油机设计(活塞连杆组)
387柴油机设计（活塞连杆组）摘要本文主要介绍387柴油机活塞连杆组的设计。
在本次设计中，考虑到387柴油机主要应用于农业生产中的中小型机械，环境往往较为恶劣，需要内燃机具有较好的动力性能为农机产品提供足够的动力。
本次设计在387柴油机基础上加大了活塞的工作行程，改球形燃烧室为W形燃烧室，使其动力性与经济性都有所提高。
但由于工作行程的加大，平衡性变差，噪音与震动加大，在设计时对其采取一定的措施。
燃烧系统采用直喷型，易启动，节能效果明显，可使经济性和动力性大大提高。
发动机转速为3000r/min左右，12h标定功率约27kW，符合当今低速汽车对转速及功率的需求。
通过参数及工艺性能的控制可使燃油消耗率保持在245g/kW.h以内。
本文着重讨论了活塞连杆组部位的设计要求及特点。
本人主要任务是设计387柴油机的活塞连杆组，首先根据柴油机的性能指标对柴油机主要的性能参数进行了选择。
然后在参照387柴油机的活塞连杆组进行结构设计。
在阐述活塞连杆组设计过程的同时也对主要零部件的设计要点作了总结。
本说明书中重点论述了387柴油机活塞连杆组的设计依据与设计过程。
关键词：柴油机，活塞，连杆THE DESIGN OF 387 DIESEL ENGINE （PARTS OFPISTON GROUP）ABSTRACTThis paper mainly introduces the design of the 387 diesel engine parts of piston group. In this design, considering the 387 diesel engines are mainly applied in small and medium-sized machinery, agricultural production environment is bad, need often has better performance for internal machinery products provide enough power. The Diesel 387 which designed this time is on the basis of the old Diesel 387 and increasing the piston stroke, with its power performance and economical efficiency enhanced. However, because of the work itinerary increased, its balance became worse, noise and vibration also increased. So in this design, I have to take some certain measures. Combustion Chamber using injection type, easy to start, energy saving effect, and can make the efficiency and performance improved greatly. The engine speed is 3000r/min, about 27kW/12h calibration power, speed and the current low power of the car needs. Through the parameters and process performance control can make fuel consumption in 245g/kW.This paper discusses the design requirements and characteristics of the cylinder important parts。
毕业设计2cr13活塞杆的热处理工艺设计课程设计论文
辽宁工业大学工艺课程设计（论文）题目：2Cr13活塞杆的热处理工艺设计院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计（论文）任务及评语目录1.活塞杆热处理概述 (1)2.2Cr13活塞杆热处理工艺设计 (2)2.1 活塞杆的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1.1 服役条件、失效形式 (2)2.1.2 性能要求 (2)2.2 活塞杆材料的选择 (2)2.3 2Cr13钢的C曲线 (3)2.4 2Cr13活塞杆的热处理工艺设计 (4)2.4.1 2Cr13的工艺流程 (4)2.4.2 2Cr13的热处理工艺设计 (5)2.5 2Cr13活塞杆的热处理工艺理论基础、原则 (6)2.5.1 2Cr13退火工艺理论基础、原则 (6)2.5.2 2Cr13高频淬火工艺原理 (8)2.5.3 2Cr13回火工艺理论基础、原则 (11)2.6选择设备、仪表和工夹具 (12)2.6.1设备 (12)2.6.2仪表 (13)2.6.3设计工夹具 (14)2.7 2Cr13活塞杆热处理质量检验项目、内容及要求 (14)2.8 2Cr13活塞杆热处理常见缺陷的预防及补救方法 (15)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (15)2.8.2高频淬火、回火缺陷与预防、补救 (16)2.9热处理工艺卡 (18)2.9.1 2Cr13退火工艺卡 (18)2.9.2 2Cr13高频淬火工艺卡 (2)2.9.3 2Cr13回火工艺卡 (3)3.参考文献 (1)1 活塞杆热处理概述活塞杆是压缩机的重要零件之一,它在高温、高速、干摩擦和易被腐蚀的环境下工作。
活塞杆是支持活塞杆做功的连接部件，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件，对同轴度、耐磨性要求严格。
因此，活塞杆必须具有足够的强度和表面硬度及抗腐蚀、抗摩擦、抗疲劳、抗咬合的能力。
其质量好坏直接影响气缸的精度和使用寿命。
为了满足这些性能的要求，选用2Crl3经锻压成型、退火、调质、稳定化、中频或高频淬火及低温回火的热处理工艺。
毕业设计说明书(曲轴飞轮)
四川理工学院毕业设计（论文）
第一章 前 言
此 设 计 的 机 器 是 392 柴 油 机 ，这 种 柴 油 机 多 用 于 农 用 车 和 轻 型 轿 车 。此 机 为 直 列 四 冲 程 ，水 冷 直 喷 柴 油 机 ，吸 气 方 式 为 自 然 吸 气 ，12 小 时 标 定 功 率 为 22KW（ 2400r/min ），燃 油 消 耗 率 须 低 于 242g/(kw *h) 。 从 目 前 的 轻 型 轿 车 和 农 用 车 市 场 看 ，柴 油 机 是 一 个 发 展 趋 势 ，由 于 用 户 对 汽 车 动 力 性 的 可 靠 性 及 排 放 法 规 的 限 制 ，柴 油 机 在 市 场 上 的 地 位 在 不 断 护 大 ，三 缸 柴 油 机 是 农 用 车 和 轻 型 轿 车 的 首 选 ，功 率 足 ，体 积 小 ，可 以 满 足 用 户 的 需 求 。从 研 究 角 度 来 说 ，三 缸 柴 油 机 既 有 多 缸 机 的 结 构 复 杂 特 点 ，又 有 单 缸 机 的 结 构 紧 凑 特 点 ，研 究 三 缸 机 的 题 既 可 以 解 决 多 缸 机 上 的 一 些 问 题 也 可 以 解 决 单 缸 机 的 问 题 。从 多 方 面 讲 三 缸柴油机是很有研究和设计价值的。
1．功率和转速 作为动力机械，使用者对内燃机第一位的要求 是 应 该 能 够 在 规 定 转 速 下 发 出 所 要 求 的 功 率 。转 速 和 功 率 的 具 体 数 值 是 根 据 用 途 来 确 定 的 ，它 在 设 计 中 一 般 会 给 出 ，要 求 设 计 者 能 够 按 要 求设计产品。在本次设计中，给定 的功率为 12 小时功率 20kw，转速 为 2400r/min。
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--64.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。
毕业设计(论文)-活塞式压缩机设计[管理资料]
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1 引言活塞式压缩机设计是专业课程设计的主要方向之一。
活塞式压缩机的主要特点有：压力范围广，效率高，适应性强。
然主要缺点有：外形尺寸和重量较大，需要较大的基础，气流有脉动性和易损零件较多。
综合考虑我们的设计题目主要以排气量小于1m3/min 的微型或小型角度式空气压缩机为主。
用于提供压缩空气的角度式空气压缩机包括V型、W型、S型等结构型式，主要分为单级和两级压缩两大类；润滑方式分：有油润滑、无油润滑；冷却方式主要为风冷；气阀型式主要为舌簧阀。
单级和多级压缩各有优点，有油和无油各有特点，风冷是小型空气压缩机常见的冷却方式，与水冷相比也各有优点。
目前，小型空气压缩机气阀常用舌簧阀，主要是余隙小，气缸利用率高。
空气压缩机的设计原则：（1）满足用户提出的关于排气量、排气压力以及有关使用条件的要求；（2）有足够的使用寿命及使用可靠性；（3）运转的经济性；（4）动力平衡性良好；（5）维护及检修方便；（6）尽可能使用新结构、新技术及新材料；（7）制造工艺性良好；（8）机器轻巧。
以上原则往往彼此之间相矛盾，应根据压缩机的用途，在保证主要要求下，尽量满足其他要求[1]。
活塞式压缩机的发展趋势是：（1）高压、高速、大容量。
在某些化工部门，提高压力可以提高合成效率，因而压缩机的压力在逐渐提高。
高转数、短行程的结构应用降低了机器占地面积和金属消耗量。
（2）提高效率以及延长使用期限。
（3）按产品系列化、通用化、标准化进行生产，以便于产量、质量的提高，且适用于产品变型。
、MPa、MPa、MPa、，MPa、MPa两档为主。
2 总体结构方案设计总体方案设计是整个设计的关键，方案的选择一定要有充分的选择依据。
在理解的基础上，准确表达设计方案的目的。
明了该种结构方案的热力学目的和特点，动力学目的和特点，结构优化设计的目的以及其它需要完善和实现的目标。
2．1 设计参数压缩介质：空气空气相对湿度：以石家庄地区为准吸气压力：大气压排气压力：排气量：≥活塞行程：S=65mm一级进气温度：（10~45）℃2．2 设计要求选取适宜的级数、冷却方式等，确保排气量≥。
活塞结构设计与工艺设计
摘要内燃机的不断发展，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。
活塞式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。
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以及加工方案。
其中主要包括：活塞顶部设计、活塞头部设计、活塞裙部设计、活塞的结构参数设计、和加工工艺的设计。
关键词：内燃机活塞结构加工AbstractThe continuous development of the internal combustion engine, is built on the basis of the performance and life of the main components continue to improve and enhance, especially with the improvement of the degree of enhancement of the engine, power increases and an increase in speed, parts and components in particular, is a direct injection diesel engine pistonwork environment becomes worse. The structure of the piston directly affect the temperature distribution of the piston and the thermal stress distribution, and therefore it is necessary to predict and evaluate the structure and performance of the piston。
CA6110型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计
优秀设计(20**届)本科生毕业设计（论文）资料学院、系：专业：学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称最终评定成绩：20**年 5 月目录第一部分过程管理资料一、毕业设计（论文）课题任务书 ··········································· (4 )二、本科毕业设计（论文）开题报告 ······································· (6 )三、本科毕业设计（论文）进展情况记录 (10)四、本科毕业设计（论文）中期报告 (12)五、毕业设计（论文）指导教师评阅表 (13)六、毕业设计（论文）评阅教师评阅表 (14)七、毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 (15)第二部分设计说明书目录第一章活塞的技术要求-------------------------------------------------------------------2 第二章活塞的加工---------------------------------------------------------------------------5 §2-1生产类型的确定------------------------------------------------------------------------------5 §2-2 毛坯的分析----------------------------------------------------------------------------------5 §2-3 制定工艺路线-------------------------------------------------------------------------------7§2-4 确定加工余量------------------------------------------------------------------------------16 §2-5 确定各工序的工艺装备-------------------------------------------------------------20§2-6 确定切削用量------------------------------------------------------------------------------25§2-7 工序时间的确定--------------------------------------------------------------------------28第三章钻油孔夹具设计-------------------------------------------------------------------32§3-1 工件的定位方案--------------------------------------------------------------------------32§3-2 工件的夹紧方案--------------------------------------------------------------------------33§3-3 夹具其它装置的设计---------------------------------------------34 §3-4 钻油孔夹具的工作原理------------------------------------------35 第四章铣气门夹具设计-----------------------------------------------------------------37 §4-1 基本概念------------------------------------------------------------------------------------37 §4-2 工件的定位方案--------------------------------------------------------------------------37 §4-3 工件的夹紧方案---------------------------------------------------------------------------38§4-4 分度装置设计------------------------------------------------------------------------------41§4-5 夹具体的设计------------------------------------------------------------------------------43§4-6 铣气门夹具的工作原理----------------------------------------------------------------44结束语--------------------------------------------------------------------------------------------46 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------47附件1-----------------------------------------------------------------------------------------------48附件2 实习报告-------------------------------------------------------------------------61第一部分过程管理资料2007届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化指导教师学生姓名课题名称CA6110型铝活塞的机械加工工艺设计及夹具设计内容及任务本设计对CA6110型铝活塞的工艺过程进行了全面的阐，内容包括：活塞的技术条件分析，工序的安排，加工余量的确定，切削用量的计算，设备、工夹具的选择，工序时间的计算、拟订，工序卡片的制定。
毕业设计活塞连杆组设计
毕业设计活塞连杆组设计毕业设计：活塞连杆组设计引言：毕业设计是每位工程学子的重要任务，它不仅是对所学知识的综合应用，更是对学生能力的全面考验。
在机械工程领域，设计一个高效可靠的活塞连杆组对于发动机的性能至关重要。
本文将深入探讨毕业设计中活塞连杆组设计的关键要素和方法。
一、活塞连杆组的作用与结构活塞连杆组是内燃机中的重要部件，它连接活塞和曲轴，将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。
活塞连杆组的结构包括活塞、连杆和曲轴。
活塞通过连杆与曲轴相连，实现能量传递和转换。
二、活塞连杆组设计的关键要素1. 强度与刚度：活塞连杆组在工作过程中承受着巨大的压力和冲击力，因此其强度和刚度是设计中的重要考虑因素。
通过合理选择材料和优化结构，可以提高活塞连杆组的强度和刚度，从而增加其使用寿命。
2. 动力学特性：活塞连杆组的设计还需要考虑其动力学特性，包括质量分布、惯性力和振动等。
合理设计活塞连杆组的质量分布可以降低振动和惯性力对发动机的影响，提高发动机的平稳性和稳定性。
3. 润滑与密封：活塞连杆组在工作过程中需要保持良好的润滑和密封性能，以减少摩擦和磨损。
设计时需要考虑润滑系统和密封结构的合理性，确保活塞连杆组的正常工作。
三、活塞连杆组设计的方法1. 材料选择：活塞连杆组的材料选择应考虑强度、刚度、耐磨性和耐腐蚀性等因素。
常用的材料有铸铁、钢和铝合金等。
根据具体的工作条件和要求，选择适合的材料。
2. 结构设计：活塞连杆组的结构设计需要考虑到强度和刚度的要求，同时要满足动力学特性和润滑密封的需要。
可以利用CAD等软件进行建模和优化，通过有限元分析等方法，评估设计方案的可行性。
3. 工艺制造：活塞连杆组的工艺制造对于其性能和质量同样重要。
在制造过程中，需要保证加工精度和表面质量，以及合理的热处理和装配工艺，确保活塞连杆组的可靠性和稳定性。
结论：活塞连杆组设计是毕业设计中的重要内容，它关系到发动机的性能和可靠性。
合理选择材料、优化结构、考虑动力学特性和润滑密封等因素，是设计一个高效可靠的活塞连杆组的关键。
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目录前言 (1)1活塞的概述 (2)1.1活塞的功用及工作条件 (2)1.2活塞的材料 (2)1.3活塞结构 (2)1.3.1活塞顶部 (2)1.3.2活塞头部 (3)1.3.3活塞裙部 (3)2活塞的结构参数 (4)3活塞最大爆发压力的计算 (5)3.1热力过程计算 (5)3.2柴油机的指示参数 (8)3.3柴油机有效效率 (10)4活塞销的受力分析 (12)5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全套图纸及更多设计请联系QQ：360702501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。
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。
活塞顶部直接与高温燃气接触，活塞顶部的温度很高，各部的温差很大，柴油机活塞顶部常布置有凹坑状燃烧室，使顶部实际受热面积加大，热负荷更加严重。
高温必然会引起活塞材料的强度下降，活塞的热膨胀量增加，破坏活塞与气缸壁的正常间隙。
另外，由于冷热不均匀所产生的热应力容易使活塞顶部出现疲劳热裂现象。
所以要求活塞应有足够的耐热性和良好的导热性，小的线膨胀系数。
同时在结构上采取适当的措施，防止过大的热变形。
活塞运动速度和工作温度高，润滑条件差，因此摩擦损失大，磨损严重。
要求应具良好的减摩性或采取特殊的表面处理。
1.2活塞的材料现代内燃机广泛使用铝合金活塞。
铝合金导热性好（比铸铁大3-4倍），密度小（约为铸铁的1/3）。
因此铝活塞惯性力小，工作温度低，温度分布均匀，对改善工作条件减少热应力延缓机油变质有利。
目前铝活塞广泛采用含硅12%左右的共晶铝硅合金制造，外加铜和镍，以提高热稳定性和高温机械性能。
铝活塞毛胚可采用金属模铸造，锻造和液压模锻等方法生产。
为了提高铝活塞的强度和硬度，并稳定形状尺寸，必须对活塞进行淬火和时效热处理。
1.3活塞结构活塞按部位不同，分为顶部，头部和裙部三部分。
1.3.1活塞顶部活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与燃烧室形状和压缩比有关，一般有平顶，凸顶和凹顶三种。
1.3.2活塞头部活塞头部是指由活塞顶部到油环下端面之间的部分。
在活塞头部加工有用来安装气环和油环的气环槽和油环槽。
在油环槽的低部还加工有回油孔或横向切槽。
活塞头部有足够的厚度，从活塞顶部到环槽区的断面要尽可能的圆滑，过度圆角半径应足够大，以减少热流阻力，便于热量从活塞顶部经活塞环传给气缸壁，使活塞环的温度不至于过高。
1.3.3活塞裙部活塞头以下的部分为活塞裙部，活塞销座位于裙部。
裙部起导向作用，并承受侧压力。
因此，活塞裙部的形状保证活塞在气缸得到良好的导向，气缸与活塞之间在任何工况下都能保证均匀，合适的间隙，并有一定的承压面积。
2活塞的结构参数发动机选取为6120型柴油机，参数设计参照《新型铝活塞》 活塞缸径D=120mm （一）压缩高度KH=80mm（二）顶岸（第一环槽至活塞顶端距离）F=17mm （三）采用三道环（其中两道气环，一道油环）气环高度取5mm ，油环高度取7mm第一道环岸高度为6mm 第二道环岸高度略小于第一道环岸高度，为5mm （四）活塞销直径为BO=44mm 顶环槽宽为3mm （五）群长SL=100mm 下裙长为65mm （六）销座间距AA=44mm（七）活塞重量 系数X=0.9—1.4 取X=1.23,331.23122128N G X D g =⨯=⨯=(八)顶部厚度S=15mm 总长=80+65=145mm燃烧室0.6kd D=3kd h= 0.612072k d mm =⨯= 243kd h mm ==铝的线性膨胀系数为623.110⨯ 1o C活塞头部的最大温度为350摄氏度，所以其变形量为 612023.1103500.97021X mm mm -=⨯⨯⨯=≈ 活塞裙部最大温度为200摄氏度，所以其形变量为612023.1102000.55440.6Y mm mm -=⨯⨯⨯=≈3活塞最大爆发压力的计算全套图纸及更多设计请联系QQ ：360702501 最大爆发压力计算参考《内燃机原理》环境压力00.1013p Mp α= 环境温度0293T K=几何压缩比21ε= 有效压缩比18.9ε'=燃烧过量空气系数α=1.65 参与废弃系数0.02r γ=参与非其温度720r T K= 增压空气压力0.12135k p Mpa=最大燃烧压力6.47265z p Mpa= Z 点热利用系数0.70z ξ=B 点热利用系数0.85b ξ= 燃烧室扫其系数 1.15s ϕ=燃料质量分数0.87C = 0.126H = 0.004O = 燃料低42286.68u kJH kg =3.1热力过程计算充气过程系数 增压器后空气温度：01 1.811.800.121352933180.1013k kn n k k p T T K p --⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭式中，去增压器内平均多变压缩指数 3.8k n =（1） 压缩始点温度3185 1.110.027203311 1.02k k c r r a r T T T T K ξγγ+∆+++⨯⨯===+式中，k T ∆——新气预热度，k T ∆=5K; c ξ---比热修正系数，c ξ=1.11 （2） 压缩始点压力1.0 1.00.121350.12135a k p p Mpa ==⨯=（3） 充气系数`118.43640.1213510.73811203310.161810.02k av a k r T p T p εηεγ==⨯⨯⨯=-++（4） 平均多变压缩指数()()()1111`18.3158.315119.260.0025374118.41n n n a bT ε---==+⨯+++ （1） 式中，a ，b —常数，对于空气（忽略残余废气），a= 19.26 ，b=0.0025第一次试算，式（1）等号右端代入1n =1.37 , 1 1.96810.3625.382n -== 第二次试算，式（1）等号右端代入1n =1.369, 1 1.96810.3625.382n -==（5） 压缩终点温度()111.3621`33118.4950n c a T T K K ε--==⨯= （6） 压缩终点压力`1 1.3620.161818.48.544n c a p p Mpa Mpa ε==⨯=（7） 燃料燃烧所需理论空气量()()0110.870.1260.004=0.4950.21124320.2112432kmol C H O L kg ⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭空气燃料 （8） 燃烧所需的实际空气量()()()()0 1.650.495/0.817/L L kmol kg kmol kg α==⨯=空气燃料空气燃料 （9） 理论分子变化系数00.03690.063911 1.03871.65βα=+=+=（10） 实际分子变化系数0 1.03870.02 1.035110.02r r βγβγ++===++（11） Z 点烧去的燃料质量分数 0.700.8240.85z z b x ξξ===（12） Z 点处分子变化系数01 1.03871110.824 1.0313110.02z z r x ββγ--=+=+⨯=++（13） Z 点燃烧产物的平均摩尔比定容热容()[]()()()()()()()'''1.0641()10.0641.0640.8240.0220.470.00361.6510.020.640.8241.6510.020.8240.0219.260.00251.6510.020.0640.82419.890.00307z r v r z r v vpmz r zZ z zx c x c c x T T T γαγγαγ++(+)--=(+)+⨯++=⨯++⨯+-++⎡⎤⎣⎦+++⨯=+ 式中，'v a c a bT =+（14） b 点燃烧产物的平均摩尔比定容热容()()()()()()()'''1.064(1)(1)10.0641.0640.0220.470.0036 1.65110.0219.260.00251.6510.020.06420.180.00322r v r v vpmb r b z b c c c T T T γαγαγ++-+=(+)++++-++=++=+式中，'v a c a bT =+（15） z 点燃烧产物的平均摩尔比定压热容8.31519.890.003078.31528.2020.00307ppmz vpmz z zc c T T =+=++=+（16） 燃料发热量()()()()()()''129342286.680.8710.02 1.03520.180.003229319.260.002529329342743.34/u u r vpmb v H H L c c kJ kg γβ=++-⨯=+++⨯-+⨯⎡⎤⎣⎦⨯=燃料压力升高比6.472560.7588.544z c p p λ===（17） Cyz 段的燃料燃烧公式，就最大燃烧温度Z T()()()()()()''08.3158.3150.7042743.34(1) 1.650.49519.260.00259288.3150.7589280.0220.180.003239288.3150.7589281.031310.0228.2020.00307z uv c r vpmb z r ppmz z z zH c T c T L c T T T ξλγλαβγ+++++=+=+⨯+⨯+⨯⨯++⨯+⨯⨯=⨯+⨯+简化后得 80740.0629.670.0032294z zT T =+ （2）第一次试算，取式（2）等号右端的z T = 2000K 得170202234.88.15z T K K ==第二次试算，取式（2）等号右端的z T =2200K 得170202195.58.52z T K K ==第三次试算，取式（2）等号右端的z T = 2196K 得1702021968.52z T K K ==最后取2196z T K =膨胀过程参数： （18） 初膨胀比1.03521962.420.785950z c βρλT ⨯===T ⨯（19） 后膨胀比'18.47.62.42εδρ===（20） 求多变膨胀指数2n 及膨胀终点温度b T ，zb 膨胀线上的后燃公式，()()28.3151'1z Z b b u b z zvpmz z vpmb br bT T n H c T c T L ββξξβγββ⎛⎫- ⎪⎝⎭-==-+-+()()()()2 1.03138.31521961.0315142743.340.850.70 1.0313 4.750.00073421962196 4.820.00070.81710.021.035 1.0315b b b T n T T ⎛⎫⨯- ⎪⎝⎭-=⎡⎤-+++⨯-+⎢⎥+⎣⎦（3）()2182568.315121401.42 4.820.0007bb bT n T T --=-- （4）将式子（3）与式子（4）联立，得22111 1.03512196 1.03137.6b zn n z T T K ββδ--==⨯⨯ （5） 第一次试计算，取b T =2000K 得，2153310.11177100n -== 1757b T = 第二次试计算，取b T =2189K 得，2151510.003257070n -== 2189b T =K 最后取2189b T K = 2 1.00325n =（23） 膨胀终点压力2 1.003256.472650.957.6zb n p p Mpa Mpa δ=== 3.2柴油机的指示参数（21） 理论平均指示压力（以有效行程为准）()()2111210.003250.362111'111'111'8.5440.758 2.421110.758 2.4211117.40.003757.6 1.369118.42.242c n n p p n n Mpa Mpaλρλρρεδε--⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+---⎢⎥ ⎪ ⎪---⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⨯⎤⎛⎫⎛⎫=⨯-+--- ⎪ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎝⎭⎣⎦= （22） 实际平均指示压力（以全行程为准）()()()()()''1''2.24218.410.950.121352118.40.982112.0346i b a i p p p p Mpa εεεφε-+--=-1-+--=⨯-=式中，φ ————示功图丰满系数，φ=0.98 （23） 指示油耗()()6612.54100.8710.161812.541028.9628.960.871318 2.034697.69v ki k i p gg Kw h LT p gKw h η⨯⨯⨯=⨯⨯=•⨯⨯⨯=•（24） 指示效率333600103600100.87197.6942286.68i i u g H η⨯⨯===⨯（25） 增压器中绝热压缩功()1000.2861005.210.121351005.229310.101342.2078k k k TkS p W T p kJ kg kJ kg-⎡⎤⎛⎫⎢⎥=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫=⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦= （26） 增压器中绝热效率()()10.28600.444100.12135110.10130.620.12135110.1013k kk kS TkSk kk k p p T T p p η--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪∆⎝⎭⎝⎭=-===∆⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭式中，k-------比热容比，k =1.4，1 1.410.2861.4k k --==;k n ------多变指数， 1.8k n =，1 1.810.4441.8k k n n --==。