活塞機械加工工藝規(guī)程及粗鏜銷孔夾具設計
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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
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畢業(yè)設計（論文）開題報告
1. 結合課題任務情況，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，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) 較輕的結構重量;
(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。活塞的裙部在活塞的工作過程中起導向的作用,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,在結構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，繪出結構原理圖，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。
2.要研究或解決的問題、擬采用的方法或技術路線：
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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