活塞杆课程设计

目录
一、零件的分析 (1)
(一)零件的作用 (1)
(二) 零件的工艺分析 (1)
（三）零件的结构工艺分析 (1)
二、毛坯的分析 (1)
三、工艺规程设计 (2)
(一)选择定位基准 (2)
（二）制定工艺路线 (2)
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (4)
参考文献 (7)
活塞杆机械加工工艺规程及工艺装备设计
一、零件的分析
(一)零件的作用
零件所给的一个活塞杆，活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、气缸活塞运动执行部件中，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。

(二) 零件的工艺分析
零件的材料为45钢，是最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。

小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。

其价格较便宜，经过调质或正火后可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，局部淬火后再回火，表面硬度可达52HRC-45HRC。

（三）零件的结构工艺分析
零件材料：45钢。

切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需要采用特殊工艺措施。

刀具选择范围较大，高速钢或YT类硬质合金均能胜任。

刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。

零件组成表面：两端面，外圆及其台阶面，右端三角螺纹，锥面，倒角，圆角。

主要技术条件：φ40外圆精度要求：粗糙度要求Ra0.8mμ。

它是零件上主要的基准，φ25外圆应与之保持基本的同轴关系。

二、毛坯的分析
选择型材中的棒料，根据标准，比较接近并能满足工件要求，可
选 45mm，230mm。

三、工艺规程设计
(一)选择定位基准：
工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用φ45外圆柱面作为粗基准来加工。

根据基准统一原则，加工杆类零件时，通常以两中心孔为定位基准，这样，在同一定位基准下加工的各档外圆表面及端面容易保证较高的位置精度，如圆跳动、同轴度、垂直度等。

采用同一定位基准，还可以使各工序的夹具结构简单化，便于设计制造。

（二）制定工艺路线
根据零件的几何形状、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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

查《机械制造工艺设计简明手册》第20页表1.4-7、1.4-8、1.4-11，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
工序01 下料：切φ45棒料，长230mm
工序02 划两端中心孔线，钻两端中心孔。

工序03 粗车端面、全部外圆、锥面和倒角。

工序04 粗车半圆槽、圆角。

工序05 热处理：调质HRC 28~34。

工序06 精车端面、全部外圆、锥面和倒角。

工序07 精车半圆槽、圆角。

工序08 车右端M20的螺纹
工序09 热处理：高频淬火HRC 45~50、氧化H.Y。

工序10 磨削401.013.0--
Φ的圆柱面。

Φ和250025.0-
工序11 去毛刺。

工序12 按图样检验各部尺寸
1、圆柱表面工序尺寸：
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
工序03 粗车端面、全部外圆、锥面和倒角。

1.粗车端面
因为总加工余量为5mm，故粗车时两端的切削深度均为2mm，查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.4mm/r a p=2mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际最大切削速度：
Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×2×0.4×84.78/60000=2.6Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η
=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够。

2.加工外圆柱面φ28
确定切削深度a p：因为余量较大，故选择a p=4mm，两次走刀即可完成。

查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.4mm/r a p=4mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际切削速度：
Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×4×0.4×84.78/60000=5.2Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够。

3．加工外圆柱面401.013.0--
Φ。

确定切削深度a p：因为余量较小，故选择a p=2mm，一次走刀即可完成。

查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.5mm/r a p=2mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际切削速度：
Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×2×0.5×84.78/60000=3.26Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够。

4．加工外圆柱面φ23
确定切削深度a p：因为余量较大，故选择a p=5mm，两次走刀即可完成。

查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.3mm/r a p=5mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际切削速度：
Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×5×0.3×84.78/60000=4.9Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η
=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够
4．加工外圆柱面250025.0-
Φ
确定切削深度a p：因为余量较大，故选择a p1=5mm，a p2=4.5mm 两次走刀即可完成。

查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.3mm/r a p=5mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际切削速度： Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×5×0.3×84.78/60000=4.9Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η
=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够
4．加工外圆柱面φ20
确定切削深度a p：因为余量较大，故选择a p=6mm，两次走刀即可完成。

查《金属机械加工工艺人员手册》取f=0.3mm/r a p=6mm ，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

故实际切削速度：
Vc=nπd/1000=600×3.14×45/1000=84.78m/min
校核功率：Pc=Kc×a p×Vc×f/60000=2305×6×0.3×84.78/60000=5.86Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为η
=0.8，机床功率Pc×η＞Pm，所以机床功率足够.
4．加工圆锥面
锥度为z=（φ1-φ2）/(2×7)=25-20/14=1：2.8.
工序04 粗车半圆槽、圆角
用成型刀具粗车，查切削用量简明手册表1-8知f=0.04 mm/r，由CA6140主轴转速范围取n=600r/min。

工序05 精车端面、全部外圆、锥面和倒角、圆角、半圆槽。

查《机械加工工艺设计手册》表9-16知：f=0.13～0.18mm/r 取f=0.15mm/r 再查外圆切削数据表知：Vc>1.67m/s 取Vc=120 m/min 则n=1000Vc/π d =1000×120/76.1×3.14=502.2 r/min圆整得n=500 r/min故实际切削速度：Vc=nπd/1000=500×3.14×41/1000=64.37m/min ap=0.35mm校核功率Pc=Kc×ap×Vc×f /60000=2305×0.35×64.37×0.15/60000=0.13 Kw 由于机床说明书查得Pc=7.5 Kw，效率为0.8，机床功率Pn＜Pc，所以机床功率足够，实际取值为Vc=64.37m/min，n=500r/min f=0.15mm/r其他圆柱面相似。

工序08 车右端M20的螺纹
切削用量简明手册表1-18知横向进给f=0.3mm/r，Vc=15 m/min，则n=1000Vc/π d =1000×15/（20×3.14）=238.35r/min，取n=250 r/min。

工序10 磨削401.013.0--
Φ的圆柱面。

Φ和250025.0-
加工余量为0.3mm，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。

参考文献
1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版
社,2006年.
2、曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:武汉理工大学出版社,2001年.
3、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.
4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.
5、金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社，1987年.
10。