毕业设计液压缸筒的设计.docx
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毕业设计液压缸筒的设计
前言
液压缸筒，是将液压能转变为机械能的、作直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。
液压缸筒结构简单、工作可靠。
用她来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
液压缸的输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置与排气装置组成,液压缸筒是液压缸的重要组成部分。
液压油缸筒多用于液压系统广泛应用于工程机械、石油机械、农业机械、矿山机械、食品机械、包装机械、灌装机械等领域。
在组成液系缸的零件中，液压缸筒和导向套由于尺寸较大、精度较高，往往是影响生产效率得瓶颈工件。
机械加工编制与实施需要我们学完所学的课程进行一定的生产实习。
它要求自己必须全面的综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计，机床夹具设计（或选型），刀具、量具的正确运用。
其有利于培养我们的如下技能：
（1）培养我们运用机械加工编制与实施课程基本理论、实践知识及有关课程（机械制图、机械设计、机械制造技术、公差与技术测量等）知识，结合生产实习中遇到的具体加工问题，初步掌握设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程方法，
（2）结合实际操作经验和理论学习的需要，我们需要在最后一学年运用所学的知识来进行毕业设计，本着理论实践相结合的原则，来增强自己的实际的动手能力，来激励自己更好的学习，提高自己的的综合职业能力，主要为了以后更好的就业和下学期的实习奠定磐石的基础，也是毕业的需要，来开发自己的创造思维。
这次课程设计的安排主要以机械制造中的工艺系统为主线，将制造所需要的机床、刀具、夹具、制造工艺等各种知识按实际生产中机械制造过程的安排，使毕业设计与生产实际更加贴切，因而有利于解决学生专业知识的综合应用能力。
致谢12
任务书
设计题目
设计如图所示的液压缸筒的机械加工工艺规程
设计内容
（1）液压缸筒零件图：
一张
（2）机械加工工艺规程卡片：
一套
（3）产品毛坯图：
一张
（4）机械加工工艺规程卡片：
一套
轴的设计说明书
一液压缸同的工艺分析：
1.1根据零件图,对零件进行工艺分析
设计工艺规程时,首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图,了解该零件在部件或总成中的位置和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求,明确零件的主要加工表面,分析其主要技术关键和应采取的工艺措施,形成工艺规程设计的总体构思.
1对零件的技术要求分析,应包括以下内容。
（1）掌握零件的结构形状、材料、硬度及热处理等情况，了解该零件的主要工艺特点，构想有针对性的工艺方案。
（2）分析零件上有哪些需要加工的表面，以及各加工表面的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度以及热处理等方面的技术要求；明确哪些表面是主要加工表面，哪些表面是难加工表面，以便在选择加工方法及拟定工艺路线时重点考虑。
2对零件图和装配图进行工艺审查。
（1）.审查图样上的视图、尺寸公差、和技术要求是否正确，应统一、完整。
（2）对零件设计的结构工艺性进行评价，看是否有利于机械加工、装配、热处理及毛坯制造等
3由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。
不同的生产类型有着完全不同的工艺特征，根据计算求得的零件的年生产纲领，查表确定零件生产类型，在制订工艺规程时应充分考虑其工艺特征。
1.1零件的作用
液压缸筒，是将液压能转变为机械能的、作直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。
液压缸筒结构简单、工作可靠。
用她来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
液压缸的输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置与排气装置组成,液压缸筒是液压缸的重要组成部分。
1.2零件的工艺分析
零件共有如下几处加工表面，其间有一定位置度要求。
分析如下：
1.2.1液压缸筒的长度
液压缸筒1024的长度，自由公差，无较高的精度要求
1.2.2液压缸筒外圆
Φ273液压缸筒外圆表面粗糙度为不去除材料获得
1.2.3液压缸筒内孔
Φ230内孔有很高的表面粗糙度和较高的形状精度，Φ240有较高的表面粗超度和位置精度
1.2.4液压缸筒内孔车槽
Φ255有较高的位置精度和表面粗超度需要磨削加工的以保证。
1.2.5液压缸筒倒角和到圆弧
直接分粗加工和半精加工和精加工保证尺寸要求
1.2.6液压缸筒钻孔
加工表面
尺寸及偏差
公差及精度等级
表面粗超度
Ra（um）
形位公差
（mm）
Φ270外圆加工表面
Φ270d9
6.3
同轴度0.06
Φ255内孔槽
Φ255H10
3.2
同轴度0.06
Φ240内孔
Φ240H10
3.2
同轴度0.06
Φ230内孔
Φ230H10
0.4
圆度和圆柱度分别为0.03
表1
2.审查液压缸筒的工艺性可知
分析零件图可知，液压缸筒的外圆需要车削加工，缸筒内孔镗削加工、由于表面粗糙度和尺寸精度要求较高，热处理后还需要磨削加工，对于内孔沟槽需车削加工，孔主要采取钻削加工。
二确定毛培种类和制造方式
2.1选择毛坯种类和毛坯的制造方法。
1.选择毛坯种类
机械加工中毛坯的种类很多，例如铸件、锻件、型材、冲压件及焊接件等，最常用的毛坯是铸件和锻件。
形状复杂的毛坯，如箱体、机架
底座等宜采用铸件。
锻件毛坯由于能获得纤维组织的连续性和均匀性分布，从而可提高零件的强度，所以适用于强度较高、形状简单的毛坯。
铸造方法有自由锻和模锻，自由锻毛坯精度较低、加工余量大、生产效率低，适合单件小批生产;模锻毛坯精度高、加工余量小，生产效率高，适合大批大量生产。
2.选择毛坯制造方法
选择毛坯的制造方法应选择毛坯的工艺性能，毛坯的尺寸、形状精度要求，零件的生产纲领，现有的生产条件等。
3.毛坯图的画法
（1）用双点画线画出简化了次要细节的零件图的主视图，将确定的加工余量叠加在各相加被加工表面上，即得到毛坯轮廓，轮廓线用粗实线表示。
（2）为表示零件的内部结构，可画出必要的剖视图。
（3）在图上标明毛坯主要尺寸及公差，标出加工余量名义尺寸
（4）标注毛坯的技术要求
2.2确定液压缸筒的毛坯，绘制毛坯简图
1选择毛坯类型
对于该液压缸筒，结构较为复杂，工作场合要求较高，长度较长直径较大我们为了提高可加工性减少切削余量，有较大的冲击载荷，所以我们选用27SiMn，无缝钢管。
2确定液压缸筒的尺寸公差和机械加工余量
液压缸筒的尺寸公差和机械加工余量
工序名称
工序余量
（mm）
工序公差
工序基本尺寸
（mm）
工序尺寸及公差（mm）
磨削内孔
0.1
230240255
Φ230H10
Φ240H10
Φ255H10
精镗内孔
1
229.9239.9254.9
Φ230H10
Φ240H10
Φ255H10
粗镗内孔
4
229239254
Φ230H10
Φ240H10
Φ255H10
精车外圆
0.5
270
Φ270d9
粗车外圆
2.5
270.5
Φ270d9
毛坯外圆
273
Φ270d9
毛坯内孔
235
Φ230H10
Φ240H10
Φ255H10
表2
验证上述余量是否满足要求
查表可知，对于设计要求为IT6级，对于表面粗糙度为Ra0.8um的液压缸筒，加工方法为粗车-精车-磨削3道工序。
用查表法确定加工余量。
查阅有关手册：
毛坯外圆加工总余量为3mm,考虑液压缸筒的精度高，但加工工序不多，批量小，毛坯外圆加工总余量为3mm,磨削外圆加工余量为0.1mm精车加工余量为1mm,粗车加工余量为2mm。
毛坯内孔加工总余量为5mm考虑液压缸筒的精度高，但加工工序不多，批量小，毛坯外圆加工总余量为5mm，磨削内孔加工余量为0.1mm精车加工余量为1mm,粗车加工余量为4mm。
确定工序尺寸公差及偏差。
磨削外圆工序公差
；精车工序公差
；粗车工序公差
。
3绘制液压缸筒的毛坯简图：
三拟定液压缸筒的工艺路线
3.1定位基准的选择
该液压缸筒的定位基准采用缸筒外圆。
采用缸筒外圆作为定位基准不但能在一次装夹加工多处外圆和端面，而且可保证各外圆轴线的同轴度以及端面轴线的垂直度要求，符合基准统一的原则。
因此，加工时采用中心孔定位。
（1）粗基准的选择：
粗车时，以外圆和两侧端面为粗基准。
（2）精基准的选择：
以两侧端面中心孔为精基准定位
3.2表面加工方法的确定
加工表面
尺寸精度等级
表面粗糙度
Ra（um）
加工方案
Φ270外圆
6.3
车
Φ230内孔
0.4
粗镗-精镗-磨
Φ240内孔
3.2
粗车—精车—磨
Φ255内孔
3.2
粗车—精车—磨
表格三
3.3加工阶段的划分
将液压缸筒的加工分为粗加工、精加工和光整加工三个阶段
在粗加工表面，首先要将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，然后，粗车轴各外圆表面。
再精加工阶段，精车各外圆表面，然后进行磨削加工。
3.4工序的集中与分散
因为是单件小批量生产，采用工序集中原则，使工件的装夹次数减少，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各个表面之间的相对位置精度要求。
3.5工序顺序的安排
（1）机械加工工序的安排如下：
遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准-外圆表面；
遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；
遵循“先主后次”原则
遵循“先面后孔”原则，先加工外圆表面，再铣键槽。
（2）热处理工序的安排：
热处理工序的安排：
安排在精加工之后，进行淬火处理
6确定工艺路线
在综合考虑上述顺序安排的基础上，确定液压缸筒的加工工艺路线如下：
粗车外圆-精车外圆-热处理-磨外圆，粗镗内孔-精唐内孔—热处理-磨削内孔
7机床设备、工装的选用
工步
工序号
工序名称及内容
机床设备
刀具
量具
1
①
车端面，钻孔
45°端面车刀，钻头
游标卡尺
②
粗车Φ270d9外圆，车削余量为2mm
CA6140
外圆车刀
③
双顶尖装夹，精车Φ270d外圆，车削余量为0,9mm
CA6140
端面车刀
外圆车刀
双顶尖
游标卡尺
④
磨削Φ270d外圆磨余量为0.1mm，从而保证同轴度0.06
淬火机
砂轮
2
钻孔
3
1）镗孔
①粗镗孔，镗削余量为4mm
XA6132
②精镗内孔镗削余量为1mm
M1432B
砂轮
③磨削内孔磨削余量为0.1mm从而保证圆度圆柱度和表面粗糙度
砂轮
2）镗75*Φ240的孔
①粗镗内孔镗削余量为9mm
②精镗内孔镗削与1mm
③磨削内孔磨削余量为0.1mm，从而保证同轴度要求
3）车Φ255H10的槽
①粗车车削余量为14mm
②精车车削余量为1mm
③磨削磨余量为0.1m从而保证同轴度
砂轮
4）车Φ248H11的槽
①粗车车削余量为7
②半精车车削余量为1mm
③精车车削余量为0.1mm
5）倒角和倒圆弧
①倒4*30°
②倒8*20°
③倒圆弧R0.5
④倒圆弧R1
⑤尖倒钝R0.2，去毛刺
4
检验
5
入库
四工序内容设计
4.1.选择机床和夹具
①对于该液压缸筒选用龙门镗床来镗内孔，②采用HTC50250t双刀架卧式车床加工导向套；精车和磨削时采用双顶尖和鸡心夹来装夹和定位。
4.2选择刀具
根据《机械加工工艺手册》中表8.2-59选择刀杆长度尺寸H×B及厚度。
车刀几何参数根据表8.2-60表8.2-66选择。
车端面：
45°偏刀
车外圆：
90°偏刀
铣键槽：
键槽铣刀
磨削：
白刚玉砂轮
1．粗镗、半精镗选用焊接式刀片，刀片牌号YM054、YT798、YW2
2.浮动镗刀选用焊接式刀片，牌号YG8、ZK10UF
3.刀具刃磨方式:
工具磨、规范角度刃磨。
4.刀具角度：
粗镗刀
主偏角Kr=40°～41°负偏角Kr＇=29°～31°
前角γ0=8°～10°a0=6°～8°
刃倾角λs=0°～2°
要求：
刀体侧面和支撑面部垂直≤0.02mm/200mm；切削刃与修光刃交角出径向跳动量与轴向窜支量≤0.05mm;修光刃与侧面部垂直度≤0.01mm/100.
4.3切削液的选择
切削液用55％硫酸液、40％煤油和5％的机油的混合液，切削液必须经过滤后使用，以保证切削液清洁度。
吊装时容易发生碰撞工件可吊装，操作方便
加工过程示意液压缸筒加工设备及工艺
总结
通过这次实习和设计，使我对先前所学的《机械制造工艺编程及实施》、《公差配合与测量》、《现代机床设备》、《金属切削与刀具》等课程的学习有了很大的认识和了解，并使我对曾经所学知识进行了巩固，也增强了实践和学习经验，同样也使我对以后进入工厂工作实习奠定了基础，收获颇丰。
另外，这次课程设计，使我自己对工艺人员所从事的工作有了亲身的体验，学会了查图表、资料、手册等工具书。
通过实例对工艺规程的编制和切削用量的选择计算等做了一次练习。
在这次实习中，第一次加工这个大直径的零件对加工它的设备有了一个感性到理性的认识，我们了解了液压缸筒的结构、功用，液压缸筒的机加工工艺过程及工艺装备（包括机床、夹具、刀具、量具）；热处理工艺；装配工艺过程及其夹具；实习过程我们通过阅读资料—老师指导及小结，实现了我对加工工艺知识掌握由感性到理性的转变和升华。
本次设计任务看似简单，其实要做的东西有很多和很琐碎，标准的东西也不少，需要我们自己查阅大量的工具书，这次任务完成的整个过程中，让我明白了耐性，细心的重要性，也明白了实践检验真知的道理，让我知道了以后该怎样学习。
随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。
经过几周的奋战的毕业设计终于完成了。
在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这三年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。
这次毕业设计要求设计一个液压缸筒的工艺设计，非常切合我们以后工艺设计的工作的实际，是一次非常好的演练机会。
尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻，我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。
下面就对
我们这次设计的过程做个简单的小结：
第一，课题分析。
在接到毕业设计题目后，我们认真翻阅了指导老师提供的资料，对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。
第二，总体设计。
在对课题进行仔细分析以后，概括出了这次设计的大体框架，并将设计划分成了若干模块，分别完成。
第三，资料整理。
我在得到各自的任务后，通过书籍、互联网等途径积极查阅资料，以达到最大的资源利用率及工作效率。
第四，课题实现。
在资料准备充分后，开始着手论文的撰写。
毕业设计可以说是对我大学3年学习和实践成果的考核和总结，是每一个大学毕业生必修的课程，它不仅让我们学到了很多在课堂上没有学到的知识，还让我们从实践中探索经验，增长了动手能力。
在这几个月里我通过自己的努力和思考以及邓陶老师的耐心指导和帮助，本着严谨求实、开拓创新的精神，完成了这次大学3年里最后的设计实践。
这次设计是我在大学里第一次从理论构思到实际工程论证大型的设计实践，它使我更深刻的理解了在大学里学到的知识。
这不仅是学习的总结，而且是人生的总结。
本毕业设计的目的是通过对本课题的设计，使自己了解工艺设计规程，完善工艺设计的思路和程序，加强计算机绘图，进一步熟悉工艺设计的步骤及要求，为工程设计打下基础。
达到对所学知识的综合运用，提高分析问题、解决问题和独立工作的能力，为将来从事工艺设计工作打下良好基础。
我认真撰写了开题报告,并进行了开题答辩，针对老师提出的问题也进行了调整和补充。
完成了液压缸筒的工艺设计。
零件的加工方案设计和加工设备的选择、是这段时间的主要任务：
虽然查阅了很多资料，自己也进行了认真的分析，但因为自己对基本知识的掌握不够牢固，而且有些知识因为学习时间太长而导致遗忘，所以相关细节的设计进行的不是很顺利，但在邓陶老师的指导下，将这些问题顺利的一一解决了。
但自己仍然还有很多地方需要进一步加强学习。
例如，热处理切削力的计算，工时的计算，热处理和转速的选择的选择这些有待于加强
参考书
（1）龚雯陈则钧主编《机械制造技术》高等教育出版社
（2）杜可可主编《机械制造技术基础课程设计指导》人民邮电出版社
（3）沈梅赵娟主编《机械识图与制图》化学工业出版社
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