活塞杆课程设计说明书Word格式文档下载.docx
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1零件的分析·
·
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1.1零件结构工艺性分析·
1.2零件的技术要求分析·
2毛坯的选择·
2
2.1毛坯的选择及毛坯制造方法的选择·
2.2毛坯形状及尺寸的确定·
3工艺路线的拟定·
3.1定位基准的选择·
3.2零件表面加工方案的选择·
3
3.3加工顺序的安排·
3.3.1加工阶段的划分·
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3.3.2工序的集中与分散·
3.3.3机械加工顺序的安排·
3.3.4热处理工序的安排·
3.3.5辅助工序的安排·
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4工序设计·
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4.1机床和工艺装备的选择·
4.2工序设计·
结论·
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参考文献·
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1.零件的分析
1.1零件结构的工艺性分析
（1）mm×
770mm自身圆度公差为0.005mm
（2）左端螺纹与活塞杆mm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mm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）mm×
770mm表面渗氮，渗氮层深度0.2-0.3表面硬度62一65HRC
1.2零件的技术要求分析
（1）活塞杆在使用过程中，承受交变载荷作用，mm×
770mm处有密封装置往复摩擦表面，所以该处工艺要求硬度高又耐磨。
活塞杆采用38CrMoAlAn材料，mm×
770mm部分经过调质处理和表面渗碳处理，芯部硬度为23-32HRC,表面渗氮层深度0.2-0.3mm,表面硬度62-65HRC，所以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，长径比大，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，以减少加加工时工件变形，在加工两端螺纹时使用中心架。
（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，使之符合基准统一原则。
（4）磨削外圆表而时，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，保证中心孔清洁，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，磨削深度要小。
（5）在磨削中mm×
770mm外圆和1:
20锥度时，两道工序序必须分开进行。
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）给构力求简单、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）38CrMoAlAn刚具有良好的可锻性和耐磨性。
2.毛坯的选择
2．1毛坯的选择及毛坯制造方法的选择
因为活塞杆的工作方式是往复运动的形式，为了增加活塞杆的寿命，减小活塞杆的磨损晕，因此毛坯选用38CrMoAlAn的合金结构钢。
由于活塞杆选择小批量生产，为了提高生产效率宜采用自由锻制造毛坯。
2.2毛坯形状及尺寸的确定
（1）毛坯形状
根据零件图各个部分的加工精度要求，锻件的尺寸公差等级为8-12级，。
又由于活塞杆选择小批量生产,考虑选择圆柱型毛坯。
（2）毛坯基木尺寸
由于毛坯的制造方式是自由锻造，根据活塞杆零件图的尺寸要求和实际的加工要求，锻造后的尺寸定为:
直径62mm、长度1150mm，查工艺手册，确定毛坯的尺寸为:
直径80mm，长度760mm。
绘制锻造后零件毛坯图如下:
3.工艺路线的拟定
3.1定位基准的选择
正确选择定位基准是制定机械加工工艺规程和进行夹具设计的关键。
基准的选择是工艺规程设计中的重要问题，基准的选择是否合理影响到加工质星、生产率和加工成本。
定位基准的选择合理与否，会直接影响所制定的零件加工工艺规程的质量基准选择不当，会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计团难，甚至达不到工件的加工精度要求。
在设计工艺规程的过程中，当根据零件工件图先选择精基准，后选料精基准。
结合整个工艺过程要进行统一考虑，先行工序序要为后续工序创造条件。
（1）粗基准的选择
粗准的选择应能保证加工面与非加工面之间的位置精度，合理分配各加工面的余量，为后续工序提供精基准。
所以为了便于定位、装夹和加工，可选轴的外圆表而面为定为基准，或用外圆表面和顶尖孔共同作为定位基准。
用外圆表面定位时，因基准面加工和工作装夹都比较方便，一般用卡盘装夹。
为了保证重要表面的粗加工余量小而均匀，应选该表面为粗基准，并且要保证工件加工面与其他不加工表面之间的位置精度。
粗基准采用锻造后的毛坯外圆。
中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。
一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作为粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车一端外圆，然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹另一端面，钻中心孔，才能保证两中心孔同轴。
（2）精基准的选择
根据活塞杆的技术要求和装配要求，应选择活塞杆的左右端面和两端面的中心孔作为精基准。
零件上的很多表面都可以以两端面作为基准进行加工。
可避免基准转化误差，也遵循基准统一原则。
两端的中心轴线是设计基准。
选用中心轴线为定为基准，可保证表面最后的加工位置精度，实现了设计基准和工艺基准的重合。
3.2零件表面加工方案的选择
根据各加工表面的加工精度、表面粗糙度、位置精度等要求，各表面加工方法对应如表3-1：
表3-1加工方法的确定
加工表面
经济精度等级IT
表粗糙度Ra（um）
形状精度
位置精度
加工方法
定位基准
M39外圆表面
IT8
3.2
同轴度0.05
粗车—精车
中心轴线
六方处表面
IT6
粗车—精车—精铣
左端圆锥表面
φ50外圆表面
0.4
圆度0.05
粗车—精车—半精磨—精磨
1∶20锥度表面
0.8
跳动度0.005
同轴度0.02
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。
3.3.1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。
3.3.2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。
3.3.3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。
3.3.4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之后，精磨加工之前，其能提高材料强度、表面硬度和耐磨性。
3.3.5辅助工序的安排
毛坯铸件制造完成后，要对铸件的质量进行初检，避免
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