活塞杆课程设计说明书

机械制造工艺学

课程设计说明书

设计题目: 活塞杆机械加工工艺规程设计学院：机电工程学院

班级：机械设计制造及其自动化二班学生：王开勇

学号：20092428

指导教师：付敏副教授

目录

1 零件的分析 (1)

1.1零件结构工艺性分析 (1)

1.2 零件的技术要求分析 (1)

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)

2.2毛坯形状及尺寸的确定 (2)

3 工艺路线的拟定 (2)

3.1 定位基准的选择 (2)

3.2零件表面加工方案的选择 (3)

3.3加工顺序的安排 (3)

3.3.1加工阶段的划分 (4)

3.3.2工序的集中与分散 (4)

3.3.3机械加工顺序的安排 (4)

3.3.4热处理工序的安排 (4)

3.3.5辅助工序的安排 (5)

4 工序设计 (6)

4.1 机床和工艺装备的选择 (6)

4.2工序设计 (6)

结论 (11)

参考文献 (12)

1 .零件的分析

1.1零件结构的工艺性分析

（1）0

0.002550φ-mm ×770mm 自身圆度公差为0.005mm

（2）左端3926M g ⨯-螺纹与活塞杆0

0.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ

0.05mm

(3) 1:20圆锥面轴心线与活塞杆0

0.002550φ-mm 中心线的同轴度公差为φ

0.02mm

(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) 0

0.002550φ-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，0

0.002550φ-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，0

0.002550φ-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0

0.002550φ-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表粗糙度形状精度位置精度加工方法定位基准