活塞桿課程設(shè)計答辯

機械制造技術(shù)基礎(chǔ)

課程設(shè)計答辯

答辯人：XXX指導老師：XXX設(shè)計題目1零件的工藝分析2確定毛坯3工藝規(guī)程設(shè)計4Contents

設(shè)計心得體會5參考文獻6設(shè)計題目：活塞桿毛坯為鍛件技術(shù)要求：1、1:20錐度接觸面積不少于80%。2、φ50mm部分氮化層深度為0.2~0.3mm，硬度62~65HRC。3、材料38CrMoALA。零件的工藝分析(1)零件的功用、結(jié)構(gòu)及特點：活塞桿是支持活塞做功的連接部件，大部分應(yīng)用在油缸、汽缸等運動部件中，是一個運動頻繁、技術(shù)要求高運動部件。

活塞桿在正常使用中，承受交變載荷作用，

處有密封裝置往復(fù)摩擦其表面，所以該處精度高又耐磨。活塞桿采用

表面滲氮深度

，硬度達到

。這樣使活塞桿內(nèi)部有一定的韌性，外部又具有較好的耐磨性。零件的工藝分析(2)零件的技術(shù)要求：1）φ50mm×770mm自身圓度公差為0.005mm。2）左端M39×2-6g螺紋與活塞桿φ50mm中心線的同軸度公差為φ0.05mm。3）1:20圓錐面軸心線與活塞桿φ50mm中心線的同軸度公差為φ0.02mm。4）1:20圓錐面自身圓跳動公差為0.005mm。5）1:20圓錐面涂色檢查，接觸面積不小于80%。6）φ50mm×770mm表面滲氮，滲氮層深度0.2~0.3mm,表面硬度62~65HRC。

材料38CrMoALA是常用的滲氮處理用鋼。確定毛坯(1)確定毛坯種類

毛坯選擇38CrMoALA經(jīng)滲氮處理的合金結(jié)構(gòu)鋼。因為合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理和表面滲氮后，有很高的心部強度、優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性能，熱處理變形很小。

活塞桿連接活塞運動，承受交變載荷，應(yīng)具有一定的抗拉和抗壓強度、剛度，因此選用鍛造的方法，以改善機械性能。確定毛坯(2)確定加工余量、毛坯尺寸及公差參考文獻可知，臺階軸類鍛件機械加工余量a=10±4mm，取a=10mm，繪制零件—毛坯合圖如下：根據(jù)零件圖各個部分的加工精度要求，鍛件的尺寸公差等級為7—12級工藝規(guī)程設(shè)計（1）定位基準的選擇

粗基準采用鍛造后的毛坯外圓。中心孔加工采用三爪自定心卡盤裝夾毛坯外圓，車端面、鉆中心孔。一般不能用毛坯外圓裝夾兩次鉆兩端中心孔，而應(yīng)該以毛坯外圓作為粗基準，先加工一個端面，鉆中心孔，車一端外圓，然后以已車過的外圓作基準，用三爪自定心卡盤裝夾另一端面，鉆中心孔，才能保證兩中心孔同軸。

根據(jù)活塞桿的技術(shù)要求和裝配要求，應(yīng)選擇活塞桿的左右端面和兩端面的中心孔作為精基準。零件上的很多表面都可以以兩端面作為基準進行加工。可避免基準轉(zhuǎn)化誤差，也遵循基準統(tǒng)一原則。兩端的中心軸線是設(shè)計基準。選用中心軸線為定為基準，可保證表面最后的加工位置精度，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合。（2）制定工藝路線

①表面加工方法選擇工藝規(guī)程設(shè)計②工藝路線的確定加工階段的劃分

對精度要求較高的零件，其粗，精加工應(yīng)該分開，以保證零件的質(zhì)量。

活塞桿的加工質(zhì)量要求較高，其中表而粗糙度要求最高為Ra0.4um，另外幾處圓跳動也有較高的位置精度要求。精加工方案的確定，將該活塞桿的加工劃分為五個階段:粗車(粗車外圓、端面和鉆中心孔)、精車(精車各處外圓、臺階及次要表面等)、粗磨（粗磨各處外圓)、半精磨、精磨。工藝規(guī)程設(shè)計加工順序的安排

制定加工方案的一般原則為:先粗后精，先近后遠，先主后次，程序段最少，走刀路線最短以及特殊情況特殊處理。制定工藝路線要保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成木。根據(jù)生產(chǎn)類型是小批量生產(chǎn)，零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，采用通用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝規(guī)程設(shè)計熱處理工序

在切削加工前應(yīng)安排退火處理，提高改善軸的硬度，消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，改善其切削性能。在精加工之前進行調(diào)質(zhì)處理，能提高軸的綜合性能。最終熱處理安排在半精磨之后，精磨加工之前，其能提高材料強度、表面硬度和耐磨性。工藝規(guī)程設(shè)計輔助工序的安排

毛坯鑄件制造完成后，要對鑄件的質(zhì)量進行初檢，避免缺陷零件進入下道工序當中，造成廢品。零件在制造完成后，需要清除毛刺，清洗零件，以便為下一步的靜平衡檢測做準備，為此在機械加工完成之后，安排一次去毛刺，清洗的過程，去除毛刺和油污。最后，對零件進行靜平衡檢測，以保證零件的加工要求，同時可以篩除不合格產(chǎn)品，保證出廠的質(zhì)量。工

藝

路

線

一

（

X

X

X

完

成

）工

藝

路

線

二

（

X

X

X

完

成

）

方案一與方案二的不同之處在于是先銑正六邊形棱柱還是先車螺紋。因為先車螺紋，可以減少裝夾次數(shù)以及裝夾帶來的誤差，綜合比較分析，考慮選擇方案二更為合適。（3）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定工藝規(guī)程設(shè)計⑷加工設(shè)備及工藝裝置的選擇——機床的選擇①工序10、20、30、40、60：為了減少裝卸時間，這幾部工序的車端面、打中心孔、倒角、切槽、車螺紋、車外圓、車錐度都在同一車床上完成，該零件為批量生產(chǎn)，選用機床使用范圍較廣的為最佳，因此，選用CA6140型機床能滿足加工要求。且在粗、精車時，一定要分開。車外圓時，要使用跟刀架，以減少加工時工件的變形；在車螺紋時，要使用中心架。②工序80:銑正六邊形棱柱時，用三爪自定心卡盤夾持工件，卡盤上安裝萬能分度頭，用面銑刀每加工一表面后，萬能分度頭旋轉(zhuǎn)60°，再加工另一表面，在臥式銑床上加工，選用X62W型臥式銑床。③工序100、120：粗磨、半精磨錐度，精磨外圓）φ50mm至圖樣尺寸。并涂色檢查，1：20錐度接觸面積不少于80%，可以用標準的1：20環(huán)規(guī)檢查，因為外圓精度要求高，參考文獻選用外圓磨床MQ1350。工藝規(guī)程設(shè)計⑷加工設(shè)備及工藝裝置的選擇——刀具的選擇

由于零件材料為合金結(jié)構(gòu)鋼，為保證刀具切削性能，因此刀具材料選用合金結(jié)構(gòu)鋼38CrMoALA，表面滲氮處理。車外圓采用主偏角為90°(P30)的車刀，車端面采用主偏角為45°(P10)的車刀。切斷刀材料取高速鋼，125mm×20mm×20mm，切刀寬度a=5mm。車螺紋時選用牙型為

的螺紋車刀。

銑正六邊形棱柱時，選硬質(zhì)合金套式面銑刀，主偏角Kr=75°，直徑d=80mm。

磨削外圓和錐度時，選用白鋼玉平行砂輪。（磨料為白鋼玉，粒度60#，硬度為中軟，陶瓷結(jié)合劑，砂輪寬度應(yīng)窄）。工藝規(guī)程設(shè)計⑷加工設(shè)備及工藝裝置的選擇——量具的選擇

零件為成批生產(chǎn)，一般可采用通用量具。各端面、正六邊形棱柱、外圓精度要求不高，可選用0-1000mm的游標卡尺，即能達到測量目的。長度測量選用鋼板尺。測量螺紋選用螺紋規(guī)。

錐度環(huán)規(guī)：1:20錐度外圓的精度要求高，所以可使用1:20錐度環(huán)規(guī)來檢查。

⑸切削用量及時間定額的確定以工序8（半精車外圓）為例，進行數(shù)據(jù)計算（譚小榮完成）以工序12（銑正六邊形棱柱）為例，進行數(shù)據(jù)計算（張潔鈺完成）設(shè)計心得體會1.首先，在設(shè)計的過程中必須嚴肅認真，一絲不茍，精益求精，才能在設(shè)計思想，方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提高。2.機械設(shè)計課程設(shè)計是在老師的指導下獨立完成的。必須發(fā)揮設(shè)計的主動性，主動思考問題、分析問題和解決問題。3.設(shè)計中要正確處理參考資料和創(chuàng)新的關(guān)系。熟悉和利用手中的資料，既可避免許多重復(fù)的工作，加快設(shè)計進程，同時也是提高設(shè)計質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，如參考和分析已有的設(shè)計方案，合理選用已有的經(jīng)驗設(shè)計數(shù)據(jù)，也是設(shè)計工作能力的重要方面。

通過這次為期兩周的課程設(shè)計，我拓寬了知識面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到了較大提高。同時，也讓我找出了自身狀況與實際需要的差距，可以在以后的學習中及時補充相關(guān)知識，為求職與正式工作做好充分的知識、能力準備，從而縮短了從校園走向社會的心理轉(zhuǎn)型期。

參考文獻【1】劉長青主編