190型活塞机械加工研究.docxVIP

　　１１９０型活塞的结构与加工要求１９０活塞为筒形活塞，其上部主要用于接受气体压力及安装活塞环，称顶部；下部传递推力或启闭气口，称裙部。 　　如图１所示。 　　顶面上有气阀的避让凹坑。 　　１９０活塞是非冷却式活塞，顶部吸收的热量通过活塞环向气缸散去。 　　为使热量均匀流向各道活塞环，要求散热面要大、路程要短，顶面做成锥形且大圆狐过渡，其内腔环带的过渡圆半径大，这样既可保证散热良好，有可使顶部有足够强度和刚度。 　　由于温度过高会使材质氧化烧蚀，机械应力和热应力过大，活塞顶部会产生圆周裂纹和网状裂纹，机械加工应保证其基本形状、尺寸和表面粗糙度要求。 　　活塞环槽的尺寸和形位公差直接影响与活塞环的装配精度。 　　不良的加工将加速环槽的磨损与断裂。 　　由于材质分布的关系，活塞工作温度和热膨胀量由上而下递减，故１９０活塞上部直径在冷态时要求加工成梯形，环槽处为１８９．１，而环槽以上为１８８．８。 　　１９０活塞裙部，由于活塞销座金属较多，销孔轴向热膨胀量较横向大，气体压力使活塞变形，也使销孔轴向较大，因此裙部制成短轴在销孔方向的椭圆形，即中凸椭圆。 　　活塞顶面制有四个气阀坑，其凹面表面粗糙度为Ｒａ＝３．２μｍ，顶面则为Ｒａ＝１．６μｍ，要求精铣。 　　１９０活塞内腔为避免与连杆相碰并保证壁厚，沿长度方向用Ｒ４０圆弧相连接，要求进行内腔加工；同时宽窄开档需进行粗精加工；在裙部下１９０活塞与活塞销的配合系浮动温度升高，其配合间隙为正常的配合隙要求严格控制。 　　因活塞膨胀冷缩故在冷却或常温下，活塞销与销孔的配合。 　　因此活塞销孔的尺寸精度、形面粗糙度质量要求很高，加工时应于销孔内有卡簧槽，用以防止活塞轴活塞是冷却式整体活塞，其冷却方式此裙部和销座上开有喷油孔，应按要２现行机械加工工艺规程１９０活塞是我院附厂传统产品，生产历史。 　　现行工艺是在通用机床基高度分散原则制定的，符合当年工厂水平不高的状况。 　　该工艺共有３３道械加工工序２３道，见图２。 　　３对现行工艺的分析与改进意见现行工艺符合机械制造工艺学基准先行、先粗后精、先面后孔、先主后次的基本原则。 　　但经过３０年的发展，我厂的情况发生了巨大变化。 　　为提高产品质量，提高经济效率，１９０活塞的生产工艺也应有所改进。 　　为此作如下分析，并提出相应改进意见。 　　１关于粗基准。 　　毛坯在进行液态挤压时，冲摸与冲头两者轴线会有所偏离，正像箱体等零件加工一样，一般以内腔为粗基准。 　　但现行加工却以外圆为粗基准，虽然加工时对活塞内腔圆面进行了找正，规定跳动量小于０．５ｍｍ，还是无法保证加工后的止口与活塞内腔轴线重合。 　　止口是后面一些工序的基准，它的偏移势必使内腔形状相对与外形产生扭曲，给产品质量带来负面影响。 　　因此加工过程应以活塞内腔形状为粗基准，粗车顶部端面和外圆，再以外圆和端面为精基准车出止口。 　　这样可以保证活塞内腔形状相对外圆和止口轴线的对称性，并保证加工后活塞外形与内腔形状的同轴性。 　　２现行工艺未完全贯彻先粗后精原则。 　　粗加工阶段要切除大量加工余量，切削用量大，切削过程中会产生较大变形。 　　先粗后精有利于消除变形，保证精加工精度的稳定。 　　现行工艺把铣避碰狐放在精加工外圆之后，铣削过程产生的塑性变形会破坏精车已获得的精度。 　　原工艺之所以把铣避碰弧后置，是担心铣避碰弧会使止口不完整，影响定位精度。 　　实际上止口是调节活塞重量的部位，适当增加止口深度不影响产品性能。 　　因此把铣避碰狐放在粗加工阶段之尾、精车止口之前，并适当调整止口尺寸，即可解决这一矛盾。 　　３现行工艺工序过于分散。 　　安装次数过多，生产辅助时间、转运时间多，安装误差大，工资性支出比例大，经济效益差。 　　现行工艺大部分工序内容简单，有些工序安装方式、加工设备、加工方法相同，可以创造条件使之合并。 　　如粗铣宽开档、铣窄开档、精铣宽开档三工序，都以顶部外圆、端面和销孔定位，都用Ｘ５３Ｔ，都是立式铣削，只是刀具不同，在通用机床换刀比工件多一次安装还难，故分为三道工序。 　　如果用一把组合刀具，并适当选择切削用量；或者根据产品使用要求，调整过渡圆弧半径，用一把端面圆弧半径相同的立铣刀加工三道工序的工艺内容，这样一次安装即可完成较多工艺内容。 　　４加工方法有改进的余地。 　　如销孔的粗加工，一直采用先钻φ６０孔、再镗销孔。 　　钻削刃长、钻削速度低，切下金属全成铝屑。 　　如果把占孔改为套料，采用硬质合金套料刀，切削刃短，刀齿数可增多，可以提高切削速度，从而提高生产率，而套下的料便于回用。 　　５现行工艺中有的工序，可以取消，将其工艺内容分散到其它工序之中。 　　如平顶面工序，包括油槽倒１