活塞杆加工工艺规程设计说明书Word文件下载.docx
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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
（1）φ50mm×
770mm自身圆度公差为0.005mm。
（2）左端M39×
2-6g螺纹与活塞杆φ50mm中心线的同轴度公差为φ0.05mm。
（3）1:
20圆锥面轴心线与活塞杆φ50mm中心线的同轴度公差为φ0.02mm。
（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%。
（6）φ50mm×
770mm表面渗氮，渗氮层深度0.2~0.3mm,表面硬度62~65HRC。
材料38CrMoALA是常用的渗氮处理用钢。
表1-1活塞杆零件技术要求表
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差及精度
表面粗糙度Ra/um
φ50mm×
770mm
φ50
IT7
0.4
1:
20圆锥面
0.8
两端M39×
2-6g螺纹
39
IT8
3.2
六方形棱柱
47.3
退刀槽7mm
7
IT12
退刀槽5mm
5
1.2零件的工艺分析
（1）活塞杆在正常使用中，承受交变载荷作用，φ50mm×
770mm处有密封装置往复摩擦其表面，所以该处要求硬度高又耐磨。
活塞杆采用38CrMoALA材料，φ50mm×
770mm部分经过调质处理和表面渗氮后，芯部硬度为28~32HRC，表面渗氮层深度0.2~0.3mm，表面硬度为62~65HRC。
这样使活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。
（2）活塞杆结构比较简单，但长径比很大，属于细长轴类零件，刚性较差，为了保证加工精度，在车削时要粗车、精车分开，而且粗、精车一律使用跟刀架，以减少加工时工件的变形，在加工两端螺纹时要使用中心架。
（3）在选择定位基准时，为了保证零件同轴度公差及各部分的相互位置精度，所有的加工工序均采用两中心孔定位，符合基准统一原则。
（4）磨削外圆表面时，工件易产生让刀、弹性变形，影响活塞杆的精度。
因此，在加工时应修研中心孔，并保证中心孔的清洁，中心孔与顶尖间松紧程度要适宜，并保证良好的润滑。
砂轮一般选择：
磨料白刚玉（WA），粒度60#，硬度中软或中、陶瓷结合剂，另外砂轮宽度应选窄些，以减小径向磨削力，加工时注意磨削用量的选择，尤其磨削深度要小。
（5）在磨削φ50mm×
770mm外圆和1:
20锥度时，两道工序必须分开进行。
在磨削1:
20锥度时，要先磨削试件，检查试件合格后才能正式磨削工件。
1:
20圆锥面的检查，是用标准的1:
20环规涂色检查，其接触面应不少于80%。
（6）为了保证活塞杆加工精度的稳定性，在加工的全过程中不允许人工校直。
（7）渗氮处理时，螺纹部分等应采取保护装置进行保护。
1.3审查零件的结构工艺性
（1）结构力求简单、对称，横截面尺寸不应该有突然地变化。
（2）应有合理的模面和圆角半径。
（3）38CrMoAlA刚具有良好的锻性和耐磨性。
1.4确定零件的生产类型
依设计题目知：
，结合生产实际，备品率和废品率分别取为，。
该零件的质量约为，根据活塞杆的质量查表1-4知，该活塞杆属轻型零件，再由表1-5可知，该活塞杆的生产类型为大批量生产。
第二章选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图
2.1毛坯的选择
因为活塞杆在工作方式是往复运动的形式，为了增加活塞杆的寿命，减小活塞杆的磨损量，因此毛坯选用38CrMoAlA的合金结构钢。
由于生产类型属于成批生产，为了提高生产效率宜采用自由锻方法制造毛坯。
2.2锻件质量
已知该活塞杆机械加工后的质量约为，机械加工前锻件毛坯的质量为。
2.3锻件形状复杂系数
已知对活塞杆零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的直径和长度，即，；
由式（2-30和式（2-4）可计算该活塞杆零件的形状复杂系数
=
由于0.88介于0.63和1之间，故该活塞杆的形状复杂系数属级即该锻件的复杂程度为简单。
2.4锻件材质系数
由于该活塞杆材料为38钢，是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属级。
表2-1活塞杆毛坯机械加工总余量及毛坯尺寸
锻件质量
包容体质量
形状复杂系数S
材质系数
公差等级
14.8
16.8
普通级
毛坯尺寸
机械加工总余量
尺寸公差
备注
表2-6
3.0（单边）
表2-9
六方形棱柱47.3
2.5（单边）
M39×
2.5绘制活塞杆锻造毛坯简图
由表2-1所得结果，绘制毛坯简图如2-2所示
第三章拟定活塞杆工艺路线
3.1基准的选择
该零件图中较多尺寸及形位公差是以φ50的外圆表面及两中心孔为设计基准的。
因此，必须首先加工出φ50的外圆柱表面及两中心孔，为后续作为基准。
根据各加工表面的基准如下表所示。
表3-1加工表面的基准
序号
加工部位
基准选择
1
端面
外圆毛坯表面
2
φ50外圆
两中心孔
3
锥面
4
M39×
切槽倒角
6
铣六方
磨φ50外圆
3.2各表面加工方案的确定
根据参考文献【1】表1-9和1-10确定活塞杆的加工方案
表3-2活塞杆零件各表面加工方案
经济精度
加工方案
粗车—半精车—粗磨-半精磨-精磨
表1-9
粗车-半精车-铣削
表1-10
20锥度外圆
粗车—半精车—磨削
两端螺纹
粗车—半精车
左端圆锥表面
IT6
粗车—精车
3.3加工顺序的安排
制定加工方案的一般原则为:
先粗后精，先近后远，先主后次，程序段最少，走刀路线最短以及特殊情况特殊处理。
制定工艺路线要保证加工质量，提高生产效率，降低成木。
根据生产类型是小批量生产，零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
3.4划分阶段
对精度要求较高的零件，其粗，精加工应该分开，以保证零件的质量。
活塞杆的加工质量要求较高，其中表而粗糙度要求最高为Ra0.4um，另外几处圆跳动也有较高的位置精度要求。
精加工方案的确定，将该活塞杆的加工划分为五个阶段:
粗车（粗车外圆、端面和钻中心孔）、精车（精车各处外圆、台阶及次要表面等）、粗磨（粗磨各处外圆）、半精磨、精磨。
3.5工序的集中与分散
该活塞杆的生产类型为小批量生产，零件的结构复杂程度一般，但有较高的技术要求，可选用工序集中原则安排轴的加工工序。
采用普通机床和部分高生产率专用设备，配用通用夹具，与部分划线法达到精度，以减少工序数目，缩短工艺路线，提高生产效率。
采用工序集中原则，有利于保证各加工面之间的位置精度要求，节省安装工件的时间，减少工件的搬动次数，使生产计划、生产组织工作得到简化，工作装夹次数减少，辅助时间缩短。
3.6机械加工工序的安排
①先基准平面后其他的原则：
机械加工工艺安排是总是先加工好定位基准而，所以应先安排为后续序准备好定为基准。
先加工精基准面，钻中心孔及车表面的外圆。
②按先粗后精的原则:
先安排粗加工工序，后安排精加工工序，先安排精度要求较高的各主要表面，后安排精加工表面。
③按先主后次的原则:
先加工主要表面，先车外圆各个表面，端面，后加工次要表面。
④先外后内，先大后小原则:
先加工外圆再以外圆定位加工内孔，加工阶梯外圆时先加工直径较大的后加工直径小的。
⑤次要表面的加工安排：
切槽等次要表面的加工通常安排在外圆精车或粗磨之后，精磨外圆之前。
⑥对于mm×
770mm和1:
20锥度的加工质量要求较高的表面，安排在后面，并在前几道工序中注意形位公差，在加工过程中不断调整、保证其形位公差。
3.7热处理工序的安排
在切削加工前应安排退火处理，提高改善轴的硬度，消除毛坯的内应力，改善其切削性能。
在精加工之前进行调质处理，能提高轴的综合性能。
最终热处理安排在半精磨
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