分析计算法确定活塞销加工余量

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1、万方数据刘现力任瑞香：分析计算法确定活塞销加工余量23分析计算法确定活塞销加工余量MachiningTole礴nceofPist蚰PinEndS盯facebyA的lysisandCalculatiOnMethod刘现力任瑞香(石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司)1前言加工余量的大小对产品质量、生产效率和经济性影响很大，余量不够不能保证加工质量，余量过大不但增加机械加工劳动量，而且也增加了材料、工具、电力等消耗从而增加了成本。确定加工余量的方法一般有经验估计法、分析计算法和查表法三种，其中分析计算法对影响加工余量的各种因素考虑周全，制定的加

2、工余量比较精确，能以最低的生产消耗，最短的加工时间，取得最好的产品加工质量。它是大批大量生产确定工序余量比较合理的方法，本文以6110挤压活塞销为例，用此方法确定端面加工工序余量，并与查表法和经验估计法确定工序余量进行比较。2分析计算法确定加工余量的计算公式分析计算法是在了解和分析影响加工余量基本因素的基础上，加以综合计算来确定余量的大小，基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。即制订本工序的最小余量。分析计算法确定工序余量主要有“调整法”和“极值法”两种算法。“极值法”适用于单件或小批量生产，大批量和生产稳定时多用“调整法”进

3、行分析计算。1)“调整法”分析计算工序余量的公式：本工序最小余量Zbmin=Aamin—Abmin(1)本工序最大余量Zbmax=Zbmin+Ta—Tb(2)式中：zbmin、Zbmax～本工序单面最小、最大余量；Aamin一前一工步(毛坯)最小极限尺寸；Abmin一本工序(加工后)最小极限尺寸；Ta一上工序的尺寸公差；Tb一本工序的尺寸公差；2)根据加工余量影响因素确定本工序最小余量的计算公式：对称两表面分两个工序按顺序加工时每一表面的最小余量Zbmin=Rya+Da+pa+￡b+△a(3)对称两表面在同一工序用两把刀具分别同时加工(平

4、行加工)两表面时的最小余量2Zbmin=2(Rya+Da十pa+eb+△a)(4)式中：Rya_所研究表面上工步的微观不平度Da一表面缺陷层深度pa一空间形位偏差△a一热处理变形量￡b一本工序的毛坯安装误差3应用举例61lO挤压型活塞销，其材料为20Cr，成品尺寸为外圆D38二8：辫mm，长度90一3．22mm，热处理采用油冷淬火，现以分析计算法确定其端面加工余量。端面加工设备为平头专机、Ⅷ7650双端面磨床。主要加工过程为：⋯⋯一毛坯冷挤压一冷挤后的毛坯车端面一热处理一磨端面一粗磨外圆一⋯⋯。端面的主要机加工过程为冷挤后车端面与热处理后

5、磨端面，分析计算加工余量时应考虑的影响因素分析如下：(a)工序余量应能将上工序所形成的表面粗糙度Rya(见图1)全部去除；活塞销挤压后精车端面的Rya值在5～54肛m之间，去除车端面Rya的磨削余量取54弘m。如果改为粗车车端面，则Rya值在15～225弘m之间，6110活塞销粗车端面的Rya≤154pm，去除粗车端面Rya的磨削余量取154肚m。”＼n加一o)、瞳破坏层。砒A肭办Z切殇缴缀表而自I糙度和表而破坏层图l活塞销挤后毛坯的端面粗糙度在5～54弘m之间，去除挤后毛坯Rya的车端面余量取54弘m。(b)工序余量应保证加工后不残留前

6、工序或毛万方数据24内燃机配件2005年第3期坯的形位误差Pa；活塞销车端面的形位误差能够保证pa≤O．10mm，去除车端面pa的磨端面余量取0．10mm。挤压毛坯的端面形状误差pa主要体现为坡口(见图2)，6110活塞销的坡口较大，考虑上端面垂直度，毛坯总的形位误差在0．6～0．9mm之间，去除挤后毛坯pa的车端面余量挤压毛坯的坡几Do图2取0．9mm。如果挤压前对毛坯进行整形，在端面上加工一个适当的凹窝，这样挤后内孔坡口可以基本消除，去除毛坯形位误差pa的余量便减为300pm。(c)工序余量制定应考虑热处理变形△a；热处理是活塞销生产

7、中的一个重要工序，热处理中变形的数值与方向和活塞销的材料与热处理工艺有关，生产中它的变化较大。根据经验总结，在端面加工余量制订中，油淬火产品热处理前的计算余量增加0．1×L／100mm。(L为产品的公称长度)(d)工序余量应能将上工序的破坏层Da(见图1)全部去除；由于活塞销车端面与磨端面加工之间有一道热处理工序，车端面工序的破坏层Da能够在后序热处理加工中予以消除，所以在热处理后磨端面的工序余量计算中Da取Omm。挤后毛坯的破坏层Da主要考虑磷化膜厚，它的大小在10～15pm之间，在车端面余量计算中Da取15pm。(e)工序余量制定应考

8、虑本工序的装夹误差eb；活塞销用MB7650磨端面时的装夹误差eb见图3。用平头专机车端面时，装卡误差eb见图4。磨端面与车端面加工中的￡b≤0．10mm，在工序余／n乡／活塞蔚厂’一牛／，，